非均匀温盐场潜艇声隐蔽效能仿真研究
发布时间：2021-08-09 15:36
针对现有水下作战环境中潜艇声隐蔽效能评估方法的不足,尤其是三维非均匀温盐场对潜艇声隐蔽性的影响,采用重构三维温盐场和BELLHOP3D模型,计算声场传播损失数值,结合不同艇型、海况等级和敌方声纳类型等辅助信息,利用概率论和被动声纳方程,构建指定海区不同位置处不同工况条件下潜艇的声隐蔽效能仿真模型,在输入某一海区三维温盐场数值的基础上,仿真获取该海区给定工况条件下的潜艇声隐蔽效能数值分布伪彩图。仿真结果表明,由于海水介质中温度和盐度分布不均匀,影响海区内潜艇的声隐蔽能力。潜艇在某些位置有非常好的声隐身效果,而在某些位置存在较大的暴露概率,潜艇声隐蔽效能是非均匀分布,与温度和盐度水平分布呈现弱正相关性,该方法能有效评估潜艇在不同海区和工况条件下的声隐蔽能力。该研究对于潜艇利用海洋环境达到隐蔽航行的目的以及任务海区的潜艇航路规划具有重要的理论意义和实际应用价值。
【文章来源】：青岛大学学报(工程技术版). 2020,35(04)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
图２?三维温盐密场和声速海表面数值分布??
??１０２３??１０２２??１０２１??１０２０??１０１９??１０１８??１０１７??１０１６??１０１５??１０１４??１０１３??１０１２??１０１１??１０１０??１００９??１００８??８??１０??１２??１０??１４??１３６．２??３５．４??３４．６??第４期?秦锋，等：非均勻温盐场潜艇声隐蔽效能仿真研究?６５??（１４）估算当前海洋环境噪声ｉＶＬ，最后利用式（６）计算潜艇的声隐蔽效能。潜艇声隐蔽效能计算流程示意图??如图１所示。??三维温盐密场?三维声速场?三维声传播场??图１潜艇声隐蔽效能计算流程示意图??３．２声隐蔽效能仿真实例??获取西太平洋区域范围内的三维温盐密场ＨＹＣＯＭ模式数据，三维温盐密场和声速海表面数值分布如??图２所示。通过式（４）计算得到三维声速场，网格分辨率为０．２５°，然后提取其中１６°?—?３０°Ｎ至１３１°?—?１４５°Ｅ??的声速场（图２ｄ中黑框所示部分），供ＢＥＬＬＨ（）Ｐ３Ｄ模型仿真计算三维声传播场时使用。??５０??４５??０?５?０??３?２?２??ｏｏ?ｏ?２?Ｊ－?６??９．９．８．７．６．??２?２?２?２?２??ｉｊ??＞５?０?５?０?５?０??１－３?３?２?２?１?１??ｙｓ＆ｓｉｌ??６?４?２?０?８?６??２?２?２?２?１?１??３?５?０?５?０?５??１－３?３?２?２?１??Ｃ
Ｓ６??青岛太学学＇报（工程技术版，ｊ??第泜卷??根据舞１１蔽敏能计算流程仿真？得到该区域的间??隔为〇＿２５°的不同食置潜雜声隐蔽效能分布？＿鐘某区??域声隐蔽效能分布如■?３．所■■示ｓ其中，潜艇噪：声声频??为５ＣＫ）?Ｈｚ，航撤髓象为１Ｗ?ｍ，海况为３级，＿Ｋ航运??等级为轻度？?ＴＬ计算．距离ｉ？?＝?２００?ｋｍ。由图３可以??資由Ｔ海水介质中海度和盐度分布不均匀，影响海??区内潜艇的声隐蔽能力。潜艇隹某些偉置有非常好的??声獵身？果，而在：某Ｓ－雛存權大議暴露概率，潜艇??声？蔽效能也是非均匀分布，将图３中的＇声隐蔽效能??分布分别与＿?２ａ和图２ｂ中黑框所示Ｋ域的蕰度和盐??度分布趋势进行对比，可Ｍ看射＊菌者的等值线分布规律基本一致．因此潜艇声隐蔽效能与羁度和盐度水平??分布呈规骑正相关性《??４结束语??潜艇依賴的水下作战环境是非均匀分布的兰维温盐场，保持隐蔽战斗能力通需评估其在任务海区的声??＿蔽效能，结合海水声传播释性和全概率公：式，构建声蹌藪效能评估楱■?ｖ井利用三潍温盐数据，恰当地预报??声翁播损失，计算镨艇给定．工况条件下的声障蔽效能，遂歩虛用到潜艇战术决策、和航路规谢当中ｆ使其萆好??的利甩海津环境达到隐蔽航行的目的＊具有重要的理论意义和实际座用价值，尤其最根据声隐蔽效能的大??小？可以为潜艇的隐蔽航路规划提供技术支替ｓ??参考文献：??［１］?Ｍａｒｓｆｅ－Ｓｃｋｉ１ｋｉｎ?Ｊｆ?ＷＩ）；．?．Ｍ?－?ＩＴ，??［２］张仁胤浅海中的平播平均：声凝［Ｊ］．?ｆ馨律響报１９８１?，?Ｓ後ｈ??［３］何心．枱，—志權ｉ?．株建域，讓主翁齊＿＿．测座讀？报仿真妍愈Ｄ］．：篆編．
【参考文献】：
期刊论文
[1]Marsh-Schulkin与Rogers模型比对分析[J]. 孙芳,高飞,潘长明,李胜全,王本洪. 海洋测绘. 2014(03)
[2]潜艇隐蔽性建模与仿真研究[J]. 刘雄,张绳,蔡勇. 舰船科学技术. 2009(08)
[3]负跃层对主动声纳探测距离影响仿真研究[J]. 喻荣兵,陈建勇,谢志敏. 海军航空工程学院学报. 2009(02)
[4]跃变层对潜艇隐蔽性的影响仿真研究[J]. 高学强,杨日杰,韩建辉. 舰船科学技术. 2008(05)
[5]基于水声环境的潜艇阵地优化方法研究[J]. 李玉阳,笪良龙,卢晓亭,晋朝勃. 系统仿真学报. 2008(08)
[6]海洋温跃层对舰船声纳探测的影响评估[J]. 李庆红,刘天波,张永刚. 舰船电子工程. 2008(02)
[7]舰艇声纳作用距离预报仿真研究[J]. 曹之新,周业明,陈建华. 军事运筹与系统工程. 2007(03)
[8]潜艇辐射噪声声源级经验公式修正[J]. 高学强,杨日杰. 声学与电子工程. 2007(03)
[9]被动声纳作用距离预报的仿真研究[J]. 季蓓,程健庆,曹志敏. 计算机仿真. 2007(03)
[10]主动声纳探测距离预报仿真研究(英文)[J]. 何心怡,蔡志明,林建域,蒋兴舟,黄海宁. 系统仿真学报. 2003(09)
本文编号：3332335
【文章来源】：青岛大学学报(工程技术版). 2020,35(04)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
图２?三维温盐密场和声速海表面数值分布??
??１０２３??１０２２??１０２１??１０２０??１０１９??１０１８??１０１７??１０１６??１０１５??１０１４??１０１３??１０１２??１０１１??１０１０??１００９??１００８??８??１０??１２??１０??１４??１３６．２??３５．４??３４．６??第４期?秦锋，等：非均勻温盐场潜艇声隐蔽效能仿真研究?６５??（１４）估算当前海洋环境噪声ｉＶＬ，最后利用式（６）计算潜艇的声隐蔽效能。潜艇声隐蔽效能计算流程示意图??如图１所示。??三维温盐密场?三维声速场?三维声传播场??图１潜艇声隐蔽效能计算流程示意图??３．２声隐蔽效能仿真实例??获取西太平洋区域范围内的三维温盐密场ＨＹＣＯＭ模式数据，三维温盐密场和声速海表面数值分布如??图２所示。通过式（４）计算得到三维声速场，网格分辨率为０．２５°，然后提取其中１６°?—?３０°Ｎ至１３１°?—?１４５°Ｅ??的声速场（图２ｄ中黑框所示部分），供ＢＥＬＬＨ（）Ｐ３Ｄ模型仿真计算三维声传播场时使用。??５０??４５??０?５?０??３?２?２??ｏｏ?ｏ?２?Ｊ－?６??９．９．８．７．６．??２?２?２?２?２??ｉｊ??＞５?０?５?０?５?０??１－３?３?２?２?１?１??ｙｓ＆ｓｉｌ??６?４?２?０?８?６??２?２?２?２?１?１??３?５?０?５?０?５??１－３?３?２?２?１??Ｃ
Ｓ６??青岛太学学＇报（工程技术版，ｊ??第泜卷??根据舞１１蔽敏能计算流程仿真？得到该区域的间??隔为〇＿２５°的不同食置潜雜声隐蔽效能分布？＿鐘某区??域声隐蔽效能分布如■?３．所■■示ｓ其中，潜艇噪：声声频??为５ＣＫ）?Ｈｚ，航撤髓象为１Ｗ?ｍ，海况为３级，＿Ｋ航运??等级为轻度？?ＴＬ计算．距离ｉ？?＝?２００?ｋｍ。由图３可以??資由Ｔ海水介质中海度和盐度分布不均匀，影响海??区内潜艇的声隐蔽能力。潜艇隹某些偉置有非常好的??声獵身？果，而在：某Ｓ－雛存權大議暴露概率，潜艇??声？蔽效能也是非均匀分布，将图３中的＇声隐蔽效能??分布分别与＿?２ａ和图２ｂ中黑框所示Ｋ域的蕰度和盐??度分布趋势进行对比，可Ｍ看射＊菌者的等值线分布规律基本一致．因此潜艇声隐蔽效能与羁度和盐度水平??分布呈规骑正相关性《??４结束语??潜艇依賴的水下作战环境是非均匀分布的兰维温盐场，保持隐蔽战斗能力通需评估其在任务海区的声??＿蔽效能，结合海水声传播释性和全概率公：式，构建声蹌藪效能评估楱■?ｖ井利用三潍温盐数据，恰当地预报??声翁播损失，计算镨艇给定．工况条件下的声障蔽效能，遂歩虛用到潜艇战术决策、和航路规谢当中ｆ使其萆好??的利甩海津环境达到隐蔽航行的目的＊具有重要的理论意义和实际座用价值，尤其最根据声隐蔽效能的大??小？可以为潜艇的隐蔽航路规划提供技术支替ｓ??参考文献：??［１］?Ｍａｒｓｆｅ－Ｓｃｋｉ１ｋｉｎ?Ｊｆ?ＷＩ）；．?．Ｍ?－?ＩＴ，??［２］张仁胤浅海中的平播平均：声凝［Ｊ］．?ｆ馨律響报１９８１?，?Ｓ後ｈ??［３］何心．枱，—志權ｉ?．株建域，讓主翁齊＿＿．测座讀？报仿真妍愈Ｄ］．：篆編．
【参考文献】：
期刊论文
[1]Marsh-Schulkin与Rogers模型比对分析[J]. 孙芳,高飞,潘长明,李胜全,王本洪. 海洋测绘. 2014(03)
[2]潜艇隐蔽性建模与仿真研究[J]. 刘雄,张绳,蔡勇. 舰船科学技术. 2009(08)
[3]负跃层对主动声纳探测距离影响仿真研究[J]. 喻荣兵,陈建勇,谢志敏. 海军航空工程学院学报. 2009(02)
[4]跃变层对潜艇隐蔽性的影响仿真研究[J]. 高学强,杨日杰,韩建辉. 舰船科学技术. 2008(05)
[5]基于水声环境的潜艇阵地优化方法研究[J]. 李玉阳,笪良龙,卢晓亭,晋朝勃. 系统仿真学报. 2008(08)
[6]海洋温跃层对舰船声纳探测的影响评估[J]. 李庆红,刘天波,张永刚. 舰船电子工程. 2008(02)
[7]舰艇声纳作用距离预报仿真研究[J]. 曹之新,周业明,陈建华. 军事运筹与系统工程. 2007(03)
[8]潜艇辐射噪声声源级经验公式修正[J]. 高学强,杨日杰. 声学与电子工程. 2007(03)
[9]被动声纳作用距离预报的仿真研究[J]. 季蓓,程健庆,曹志敏. 计算机仿真. 2007(03)
[10]主动声纳探测距离预报仿真研究(英文)[J]. 何心怡,蔡志明,林建域,蒋兴舟,黄海宁. 系统仿真学报. 2003(09)
本文编号：3332335
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