随着我国海军军事实力不断提升,水面舰艇编队日趋庞大,现代海战中,敌方潜艇作为水下主要武器,仍对水面舰艇编队安全产生重要威胁,这就要求水面舰艇必须充分发挥其携带反潜武器的作战效能,提升对水下目标的捕获概率。
通常情况下,声自导鱼雷被广泛应用于对水下潜艇目标的打击中,且理论上单雷打击方式就拥有较高的目标捕获概率,然而,现实海洋环境中,受水下复杂环境因素
[1]及声呐设备自身探测精度影响,目标态势中航向、距离、速度、方位等
[2]参数存在探测误差,这就形成了目标概略散布区域
[3]。因此,为保证攻击效果,常采用双雷齐射的射击方式
[4]。双雷齐射通常有2种组织方法
[5],一是扇面齐射,二是平行航向齐射。文献[
6]指出同样条件下,平行航向齐射方式的目标捕获概率优于扇面齐射方式,已成为当前双雷齐射的主要射击方法,因此,本文主要针对双雷平行航向齐射方式进行研究。
声自导鱼雷采用双雷平行航向齐射方式进行目标打击时,为保证双雷方向,首先需确定双雷主航向角,即打击提前角;其次,为保证双雷航行安全,需避免互导问题,所谓“互导”
[7],即指相邻鱼雷自导装置开启工作后,其中一条鱼雷航行噪声被另一条鱼雷接收,导致一条鱼雷对另一条鱼雷的追踪,从而改变了追踪鱼雷的预定搜索航向,为此,引入展开系数以保障双雷间距离合适,避免产生互导现象;最后,通过确定展开散角以确定双雷展开航程,完成双雷齐射模型建立;因此,双雷平行航向齐射方式下的目标打击效果主要与打击提前角、展开散角、展开系数有关。
文献[
6]通过仿真实验给出了鱼雷分段航程下,最优展开系数与展开散角的对应值;文献[
8]探究了不同展开系数对双雷互导及目标捕获概率的影响,给出了经验展开系数值为0.65—0.9之间;文献[
9]基于固定展开系数,结合理论推导与仿真实验研究了不同展开散角下的目标捕获概率,并提出为避免鱼雷航程过大,双雷展开散角不应大于90°;文献[
4]提出了一种采用单雷一般提前角作为双雷齐射主航向计算方法的模型,并提出为避免双雷航程中对本舰造成威胁,应快速展开,因此,双雷展开散角应不小于20°。
作者通过分析以上相关文献的研究成果,发现其主要研究了双雷齐射模型下展开系数与展开散角对水下目标捕获概率的影响,且大多为通过仿真实验获得的经验值,面对实时目标态势的变化,缺少对齐射方式下各参数动态解算能力,具有一定程度上的局限性。因此,相较于传统模型,本文设计了一种目标捕获概率更高的双雷平行航向齐射模型,并提出了一种面向双雷平行航向齐射模型下多参数的实时自适应寻优方法,实现了打击提前角、展开系数、展开散角3个参数的联合实时求解,并结合理论推导与仿真实验,验证了该方法对于不同态势目标的捕获概率均具有提升效果。