基于艦艇水下先期防御的來(lái)襲魚(yú)雷報(bào)警系統(tǒng)

李 偉, 汪洪升 , 田德海

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基于艦艇水下先期防御的來(lái)襲魚(yú)雷報(bào)警系統(tǒng)

李 偉1, 汪洪升2, 田德海3

(1. 海軍潛艇學(xué)院 導(dǎo)彈兵器系, 山東 青島, 266071; 2. 海軍92196部隊(duì), 山東 青島, 266012; 3. 青島4808機(jī)械廠, 山東 青島, 266042)

基于艦艇水下先期防御作戰(zhàn)的威脅信息獲取需要, 從探測(cè)距離、工作頻段、作用空間、信號(hào)識(shí)別、自動(dòng)化程度和時(shí)間連續(xù)性等方面分析了魚(yú)雷報(bào)警系統(tǒng)的戰(zhàn)技指標(biāo)要求, 從先驗(yàn)信息、初始噪聲、航行噪聲、主動(dòng)聲自導(dǎo)信號(hào)和目標(biāo)信號(hào)分類(lèi)等方面闡述了魚(yú)雷報(bào)警的信息來(lái)源及信號(hào)特征提取, 以多基元集束式被動(dòng)拖曳線列陣聲納為對(duì)象探討了魚(yú)雷報(bào)警系統(tǒng)的基本原理、設(shè)計(jì)要點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù), 為優(yōu)化對(duì)抗條件下的魚(yú)雷設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

來(lái)襲魚(yú)雷; 水下防御; 報(bào)警系統(tǒng); 拖曳聲納; 信號(hào)特征; 目標(biāo)分類(lèi)

0 引言

為了達(dá)成有效的水下防御, 艦艇應(yīng)該有足夠的時(shí)間來(lái)實(shí)施對(duì)抗和機(jī)動(dòng)規(guī)避, 因而需要對(duì)遠(yuǎn)距離來(lái)襲魚(yú)雷進(jìn)行早期報(bào)警。在來(lái)襲魚(yú)雷發(fā)射出管后, 艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)應(yīng)能及時(shí)發(fā)出魚(yú)雷預(yù)警信號(hào)。先期發(fā)現(xiàn)來(lái)襲魚(yú)雷是水聲對(duì)抗系統(tǒng)能否有效防御魚(yú)雷的前提, 而要獲取魚(yú)雷信息必須依賴(lài)專(zhuān)用的魚(yú)雷報(bào)警系統(tǒng)。艦艇水聲探測(cè)設(shè)備接收到魚(yú)雷主動(dòng)探測(cè)信號(hào)或魚(yú)雷輻射噪聲信號(hào)后, 通過(guò)自動(dòng)識(shí)別或人工判別, 對(duì)來(lái)襲魚(yú)雷進(jìn)行聲光報(bào)警。

20世紀(jì)80年代以來(lái), 出于對(duì)水下攻擊威脅的擔(dān)憂, 魚(yú)雷報(bào)警得到了相當(dāng)?shù)闹匾? 隨著艦艇綜合聲納系統(tǒng)的發(fā)展, 魚(yú)雷報(bào)警功能已發(fā)展成為作戰(zhàn)系統(tǒng)一個(gè)專(zhuān)門(mén)的處理通道。相對(duì)潛艇而言, 水面艦艇更易受到魚(yú)雷的攻擊, 但由于水面艦艇可以使用火箭助飛方式將對(duì)抗器材發(fā)射到遠(yuǎn)離本艦的海域, 從而實(shí)施多層次的對(duì)抗, 因此水面艦艇對(duì)魚(yú)雷報(bào)警功能的要求與潛艇有明顯的差別。如果將魚(yú)雷報(bào)警功能納入其他聲納系統(tǒng)(如艦殼聲納、拖曳陣聲納)中, 而不提供一系列的魚(yú)雷報(bào)警和定位信息處理功能單元, 顯然不能滿足防御作戰(zhàn)的需要。因此, 研制專(zhuān)用的艦艇魚(yú)雷報(bào)警系統(tǒng)成為各國(guó)海軍水下防御的主要發(fā)展方向[1], 代表型號(hào)如法國(guó)已列裝的ALBATROS魚(yú)雷報(bào)警系統(tǒng), 俄羅斯的VIGNETTE-EM魚(yú)雷報(bào)警系統(tǒng)等。

1 魚(yú)雷報(bào)警系統(tǒng)戰(zhàn)技指標(biāo)要求

迄今為止, 大多數(shù)作戰(zhàn)艦艇上裝備有艦殼聲納和拖曳線列陣聲納, 其主要任務(wù)是進(jìn)行水下警戒, 完成水下目標(biāo)的探測(cè)。雖然它們都具有魚(yú)雷警戒功能, 但只是把魚(yú)雷作為一種水下目標(biāo)進(jìn)行分類(lèi)和識(shí)別而已, 從設(shè)計(jì)到功能使用上并沒(méi)有全面關(guān)注魚(yú)雷所特有的特征信息頻段及其提取和處理方法, 也不真正具備魚(yú)雷報(bào)警和定位能力。因此, 要求它們?cè)谕瓿煞礉撊蝿?wù)的同時(shí)兼顧魚(yú)雷報(bào)警任務(wù)是非常困難的。

魚(yú)雷相對(duì)于潛艇和水面艦船的目標(biāo)特性有很大不同, 魚(yú)雷體積小(幾米長(zhǎng)), 攻擊具有突發(fā)性, 攻擊方式多樣, 實(shí)際攻擊的次數(shù)很少, 而且攻擊距離遠(yuǎn)(可在15 km以外的距離發(fā)射并線導(dǎo)逼近), 攻擊過(guò)程中航速很高(一般35 kn, 最高可高達(dá)50 kn, 軸速率比潛艇和水面艦船高近10倍), 接近目標(biāo)的時(shí)間較短?；谝陨咸匦? 對(duì)艦艇來(lái)襲魚(yú)雷報(bào)警系統(tǒng)提出了以下更高的要求[2]。

1) 必須具有足夠遠(yuǎn)的作用距離, 并能實(shí)現(xiàn)快速報(bào)警, 以節(jié)省時(shí)間留給水聲干擾和誘騙等后續(xù)系統(tǒng);

2) 應(yīng)具有很寬的工作頻段, 既可接收低頻率的魚(yú)雷出管噪聲, 頻率5 kHz以下的魚(yú)雷輻射噪聲(占總能量的90%), 又可接收魚(yú)雷自導(dǎo)系統(tǒng)發(fā)射的聲脈沖信號(hào)(20~40 kHz);

3) 應(yīng)具有優(yōu)異的Demon分析(調(diào)制譜分析檢測(cè))及Lofer圖(窄帶分析)功能, 能對(duì)魚(yú)雷信號(hào)的距離變化率、方位變化率、信號(hào)幅度變化率以及魚(yú)雷的軸頻率、葉片數(shù)等進(jìn)行快速估計(jì), 向控制臺(tái)提供有效的識(shí)別信息, 降低虛警率;

4) 應(yīng)具有360°水下空間監(jiān)視能力, 并可與其他聲納配合使用, 實(shí)現(xiàn)方位上的全景覆蓋;

5) 從操縱員自身角度看, 對(duì)水下任意方位均能時(shí)刻保持高度警覺(jué)和迅速反應(yīng)是幾乎不可能的, 因此要求報(bào)警系統(tǒng)具有相當(dāng)高的自動(dòng)化程度, 以保證在操縱人員缺席時(shí)的自動(dòng)報(bào)警, 達(dá)到警戒時(shí)域的持續(xù)性;

6) 由于當(dāng)魚(yú)雷來(lái)襲時(shí)艦艇沒(méi)有足夠的時(shí)間作出機(jī)動(dòng)來(lái)消除盲區(qū), 而且艦艇防御機(jī)動(dòng)時(shí)一般也需要知道魚(yú)雷攻擊方位, 因此, 要求報(bào)警系統(tǒng)避免在測(cè)定方位時(shí)出現(xiàn)左/右舷模糊或盲區(qū)(當(dāng)使用傳統(tǒng)拖曳線列陣聲納時(shí)會(huì)存在此類(lèi)情況);

7) 必須適用于不同類(lèi)型的艦艇, 能夠全天候工作, 包括惡劣氣候和海況, 以保證艦艇可以在各種作戰(zhàn)環(huán)境下免遭來(lái)襲魚(yú)雷的毀傷。

2 報(bào)警信息來(lái)源及信號(hào)特征

2.1 先驗(yàn)信息

以下情況可以認(rèn)為是魚(yú)雷來(lái)襲的先驗(yàn)信息: 發(fā)現(xiàn)敵方潛艇對(duì)我方跟蹤, 或估計(jì)敵方潛艇可能在某海區(qū)對(duì)我方進(jìn)行伏擊; 敵方水面艦艇或直升機(jī)聲納對(duì)我方潛艇進(jìn)行主動(dòng)探測(cè), 其距離接近該聲納的作用距離; 或者我方艦(艇)已向敵方潛艇發(fā)射魚(yú)雷, 應(yīng)估計(jì)到敵方潛艇向我方發(fā)射魚(yú)雷進(jìn)行反擊。

2.2 魚(yú)雷發(fā)射初始噪聲

潛艇發(fā)射魚(yú)雷的動(dòng)力大都是高壓空氣, 也有采用高壓水動(dòng)力或機(jī)械動(dòng)力的, 依靠魚(yú)雷自航出管是目前較少采用的一種發(fā)射方式。

潛艇發(fā)射魚(yú)雷的準(zhǔn)備中, 發(fā)射管前蓋的打開(kāi)和高壓水泵的啟動(dòng)等動(dòng)作可產(chǎn)生瞬時(shí)噪聲, 并向海水中傳播; 魚(yú)雷出管時(shí)會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的瞬態(tài)噪聲, 這種噪聲降噪困難、能量集中、特征明顯, 而且不易模仿; 魚(yú)雷入水沖擊波、噴濺和空泡也會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的瞬態(tài)噪聲, 可能以壓力脈沖為主, 同時(shí)伴有一定成分的空泡噪聲, 其頻譜成分很可能主要集中在10~200 Hz的低頻端, 其能譜可能很高。

據(jù)國(guó)外資料報(bào)道, 壓縮空氣爆發(fā)的沖擊力將魚(yú)雷從潛艇的發(fā)射管中推出, 其能量相當(dāng)高, 所產(chǎn)生的沖擊波在遠(yuǎn)達(dá)15 000yd的距離上就可被探測(cè)到。一般認(rèn)為, 魚(yú)雷出管時(shí)的噪聲能量級(jí)比魚(yú)雷在航行中的輻射噪聲能量高5~10倍, 因此艦艇能在更遠(yuǎn)的距離上探測(cè)到魚(yú)雷的出管信號(hào)。

現(xiàn)代新型魚(yú)雷部分型號(hào)可能采用自航方式出管, 出管后需要點(diǎn)火啟動(dòng), 然后轉(zhuǎn)入高速航行狀態(tài), 這一過(guò)程也會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的瞬態(tài)信號(hào)。因此, 魚(yú)雷報(bào)警系統(tǒng)具有瞬態(tài)信號(hào)檢測(cè)功能是提高其探測(cè)距離的關(guān)鍵技術(shù)。

2.3 魚(yú)雷航行輻射噪聲

魚(yú)雷航行輻射噪聲是最重要的防御信息來(lái)源[3]。熱動(dòng)力魚(yú)雷的排氣噪聲為低頻, 聲級(jí)高; 電動(dòng)力魚(yú)雷的電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生極槽噪聲; 雷尾推進(jìn)器(螺旋槳)噪聲有軸頻、葉頻分量, 也可能有寬帶空化噪聲, 是主要的輻射噪聲源; 發(fā)動(dòng)機(jī)和推進(jìn)器部件振動(dòng)引起雷殼共振產(chǎn)生聲輻射, 頻帶介于排氣噪聲和推進(jìn)噪聲之間; 發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒及能供系統(tǒng)產(chǎn)生噴射噪聲; 燃料泵、注水泵產(chǎn)生流體波動(dòng)噪聲; 在高速及淺水航行時(shí)螺旋槳空化和葉片“振鳴”比較容易產(chǎn)生噪聲, 后者是由于渦流散射和結(jié)構(gòu)共振相疊合, 可產(chǎn)生很強(qiáng)的單頻噪聲。以上諸多輻射噪聲源中最值得重視的是推進(jìn)器和動(dòng)力裝置的噪聲, 因?yàn)樗鼈兊念l譜成分包含著許多重要的特征信息。和潛艇一樣, 魚(yú)雷也存在軸頻率、葉片頻帶、點(diǎn)火頻率以及齒輪頻率等特征頻率, 有利于對(duì)其進(jìn)行識(shí)別報(bào)警。

2.4 魚(yú)雷主動(dòng)聲自導(dǎo)信號(hào)

由于戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的復(fù)雜性, 對(duì)艦艇實(shí)施魚(yú)雷攻擊的戰(zhàn)術(shù)變化多端, 一種情況是來(lái)襲魚(yú)雷在近距離上發(fā)射, 如潛艇伏擊戰(zhàn)術(shù), 直接以高速攻擊目標(biāo); 另一種情況是魚(yú)雷先從遠(yuǎn)距離以低速接近目標(biāo), 在近距離上轉(zhuǎn)為高速, 進(jìn)入自導(dǎo)工作方式。一般魚(yú)雷的主動(dòng)自導(dǎo)距離在1~2 km, 發(fā)射的自導(dǎo)信號(hào)頻率為20~40kHz, 如果魚(yú)雷處于主動(dòng)自導(dǎo)工作方式, 則魚(yú)雷的探測(cè)信號(hào)是非常明顯的。因此, 魚(yú)雷報(bào)警系統(tǒng)的聲納必須具有對(duì)魚(yú)雷主動(dòng)自導(dǎo)信號(hào)的探測(cè)能力, 并且反應(yīng)時(shí)間應(yīng)小于30 s。

2.5 魚(yú)雷目標(biāo)信號(hào)分類(lèi)

魚(yú)雷目標(biāo)分類(lèi)技術(shù)具有2大特征, 一是由于魚(yú)雷對(duì)本艦(艇)的威脅特別大, 所以分類(lèi)正確率應(yīng)比對(duì)目標(biāo)艦艇的分類(lèi)正確率高, 據(jù)報(bào)道, 法國(guó)ALBATROS魚(yú)雷報(bào)警聲納的分類(lèi)正確率達(dá)95 %; 二是由于魚(yú)雷的高航速, 它對(duì)目標(biāo)的致命攻擊僅需十幾分鐘就可完成, 而近程攻擊時(shí)間更短, 因此報(bào)警系統(tǒng)分類(lèi)判決的速度要快, 俄羅斯海軍對(duì)魚(yú)雷目標(biāo)的分類(lèi)時(shí)間要求僅為1 min, 而對(duì)潛艇的分類(lèi)時(shí)間要求為3 min, 對(duì)水面艦艇的分類(lèi)時(shí)間要求為5 min。因此, 一般有3個(gè)指標(biāo)來(lái)衡量魚(yú)雷報(bào)警能力, 即正確率、虛警率和分類(lèi)時(shí)間, 魚(yú)雷報(bào)警系統(tǒng)的要求是高正確率、低虛警率以及快速性。

由于魚(yú)雷報(bào)警的重要性, 現(xiàn)代艦艇的被動(dòng)聲納和綜合聲納都具有魚(yú)雷報(bào)警功能, 但一般是將魚(yú)雷與其他目標(biāo)如戰(zhàn)艦(大型、小型)、商船、潛艇(常規(guī)潛艇、核動(dòng)力潛艇)等等同起來(lái), 一起加以分類(lèi), 這必然增加了魚(yú)雷目標(biāo)分類(lèi)的復(fù)雜性, 降低了目標(biāo)分類(lèi)的正確率。

因此, 作為專(zhuān)用的魚(yú)雷報(bào)警系統(tǒng), 要實(shí)現(xiàn)高正確率的魚(yú)雷分類(lèi)功能, 必須充分利用魚(yú)雷的多種特征, 簡(jiǎn)化分類(lèi)模式。

3 魚(yú)雷報(bào)警系統(tǒng)的原理與設(shè)計(jì)

為了使任何工作環(huán)境下的魚(yú)雷報(bào)警均能有效(快速和可靠), 最佳辦法是采用專(zhuān)門(mén)的反魚(yú)雷報(bào)警系統(tǒng)(聲納系統(tǒng)), 較為典型的是具有獨(dú)特的能分辨左/右舷目標(biāo)的多基元集束式被動(dòng)拖曳短陣[4], 其組成如圖1所示。

圖1 專(zhuān)用魚(yú)雷報(bào)警系統(tǒng)組成示意圖

3.1 魚(yú)雷報(bào)警系統(tǒng)工作原理

從圖1可以看出, 報(bào)警聲納通過(guò)被動(dòng)接收魚(yú)雷聲特征信息, 利用適當(dāng)?shù)男盘?hào)處理而獲取高置信度的魚(yú)雷報(bào)警數(shù)據(jù)。為了提高防御成功率, 必須及早發(fā)現(xiàn)魚(yú)雷攻擊, 并及時(shí)做出適當(dāng)而準(zhǔn)確的反應(yīng)(規(guī)避或?qū)嵤?duì)抗等), 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程魚(yú)雷報(bào)警是先決條件。為達(dá)到此目的, 通常把遠(yuǎn)程魚(yú)雷報(bào)警分為“預(yù)報(bào)警”和“識(shí)別報(bào)警”2個(gè)階段。在遠(yuǎn)程“預(yù)報(bào)警”階段, 為及時(shí)捕捉到魚(yú)雷發(fā)射管前蓋打開(kāi)、高壓水泵啟動(dòng)、魚(yú)雷出管入水及啟動(dòng)航行等突發(fā)早期瞬態(tài)信號(hào), 必須借助于高靈敏度的水聽(tīng)器和先進(jìn)的信號(hào)處理技術(shù), 這里會(huì)用到小波變換理論、高階譜和短時(shí)譜分析技術(shù)等, 并利用魚(yú)雷的上述突發(fā)特征與潛艇及海洋環(huán)境中其他物體的特征之間存在的明顯不同, 來(lái)分析和提取其瞬態(tài)特征, 以完成魚(yú)雷的遠(yuǎn)程“預(yù)報(bào)警”。在隨后的跟蹤定位過(guò)程中, 再充分利用魚(yú)雷航行輻射噪聲中的寬帶和窄帶噪聲特征, 加上魚(yú)雷的運(yùn)動(dòng)特征, 當(dāng)然還可利用魚(yú)雷主動(dòng)聲自導(dǎo)信號(hào), 通過(guò)時(shí)頻分析、運(yùn)動(dòng)分析和音頻偵聽(tīng)等方法進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)識(shí)別, 并給出定位信息, 完成“識(shí)別報(bào)警”。

3.2 聲納基陣設(shè)計(jì)

常規(guī)拖曳陣聲納的基陣是由單個(gè)無(wú)方向水聽(tīng)器組成的, 沒(méi)有垂直指向性, 因此存在左/右舷模糊的問(wèn)題。為了消除左/右舷模糊, 魚(yú)雷報(bào)警聲納系統(tǒng)需要采用特殊的基陣設(shè)計(jì), 基陣的每個(gè)陣元是由3個(gè)全向水聽(tīng)器集束而成的, 3個(gè)水聽(tīng)器形成等邊三角形, 并且各個(gè)陣元的位置是固定的。

為了保持各水聽(tīng)器的位置, 基陣的拖曳平衡問(wèn)題是關(guān)系到左/右舷分辨性能的關(guān)鍵技術(shù), 其平衡問(wèn)題不僅是基陣段自身的問(wèn)題, 而且涉及到整個(gè)濕端的成纜問(wèn)題?；究紤]是, 一方面把整個(gè)濕端的重心置低, 另一方面通過(guò)基陣前后2個(gè)橫搖傳感器的測(cè)量值進(jìn)行實(shí)時(shí)修正[5]。

3.3 高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)

基陣信號(hào)的遠(yuǎn)距離傳輸是拖曳陣聲納所要解決的關(guān)鍵技術(shù)。早期拖曳陣聲納一般采用模擬信號(hào)傳輸, 但遠(yuǎn)距離模擬信號(hào)傳輸具有芯線數(shù)多、拖纜直徑和質(zhì)量大、信號(hào)衰減和畸變嚴(yán)重、信號(hào)間干擾較大等缺點(diǎn)。隨著微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展, 新型拖曳聲納系統(tǒng)采用數(shù)字傳輸方案成為必然的趨勢(shì)。一般數(shù)字傳輸有同軸電纜和光纖2種介質(zhì), 這2種介質(zhì)各有優(yōu)缺點(diǎn), 同軸電纜傳輸技術(shù)成熟, 但傳輸距離與數(shù)據(jù)率、電纜特性、驅(qū)動(dòng)/接收器性能(包括編碼方式)等因素有關(guān), 對(duì)于較高數(shù)據(jù)率的信號(hào)傳輸, 一般利用多根同軸電纜來(lái)傳輸。光纖傳輸?shù)臄?shù)據(jù)率高、傳輸距離遠(yuǎn), 是數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[6], 但技術(shù)較復(fù)雜, 尤其在水聲中應(yīng)用時(shí), 需要解決的問(wèn)題較多, 如光纖拖纜、高壓水密光纖連接器、絞車(chē)旋轉(zhuǎn)連接器等。國(guó)外拖曳陣聲納如果是數(shù)字傳輸, 一般采用的是光纖傳輸, 同軸電纜數(shù)字傳輸原理如圖2所示, 如果是光纖傳輸, 傳輸驅(qū)動(dòng)和信號(hào)均衡分別為光驅(qū)動(dòng)器和光接收器。

圖2 同軸電纜數(shù)字傳輸原理

若魚(yú)雷報(bào)警系統(tǒng)的聲通道數(shù)為96, A/D變換位數(shù)為16, 采樣頻率為25 kHz, 則數(shù)據(jù)率為96× 16×25 000=38.4 Mb/s, 再加上傳感器信號(hào), 則數(shù)據(jù)率約為40 Mb/s。在保證極低誤碼率的前提下, 將40 Mb/s的數(shù)據(jù)通過(guò)同軸電纜傳輸約600 m(假定拖纜長(zhǎng)度), 難度是很大的。光纖傳輸是最佳的選擇, 但由此所帶來(lái)的問(wèn)題也必須充分考慮。因此, 高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)是魚(yú)雷報(bào)警系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。

3.4 信號(hào)處理

魚(yú)雷報(bào)警聲納的信號(hào)處理流程框圖如圖3所示[5]。

圖3 信號(hào)處理流程框圖

魚(yú)雷報(bào)警系統(tǒng)的功能除常規(guī)拖曳陣的功能之外, 還必須具有左/右舷分辨、快速目標(biāo)運(yùn)動(dòng)分析(Target Motion Analysis, TMA)等功能, 因此, 魚(yú)雷報(bào)警系統(tǒng)與常規(guī)拖曳陣聲納在信號(hào)處理方面存在很大的差別, 主要有以下幾方面[2]。

1) 寬帶檢測(cè)。由于魚(yú)雷報(bào)警系統(tǒng)的基陣是3個(gè)水聽(tīng)器集束陣元, 在進(jìn)行寬帶檢測(cè)時(shí), 對(duì)3個(gè)水聽(tīng)器的信號(hào)求和可減小流噪聲; 對(duì)多陣元信號(hào)在1~6 kHz內(nèi)進(jìn)行頻域波束形成, 然后進(jìn)行檢波、積分和空間歸一化處理, 完成寬帶信號(hào)的檢測(cè)。

2) 窄帶分析。在波束形成后, 經(jīng)過(guò)復(fù)帶移、復(fù)低通、快速傅立葉變換、功率譜積分、方位—空間歸一化處理, 完成窄帶信號(hào)的檢測(cè)。

3) 目標(biāo)跟蹤。利用分裂波束互譜法和選頻帶細(xì)化譜方法, 自動(dòng)完成至少4個(gè)目標(biāo)的方位和頻率跟蹤。

4) 魚(yú)雷目標(biāo)分類(lèi)。完成對(duì)跟蹤目標(biāo)的自動(dòng)分類(lèi), 結(jié)合人工參與, 以更高正確率完成對(duì)魚(yú)雷目標(biāo)的分類(lèi)。

5) 魚(yú)雷目標(biāo)左右舷分辨。在完成魚(yú)雷目標(biāo)分類(lèi)后, 快速完成魚(yú)雷目標(biāo)的左右舷分辨。

6) 快速TMA。利用單個(gè)魚(yú)雷報(bào)警系統(tǒng)的聲納基陣, 在本艦機(jī)動(dòng)困難的情況下, 完成快速TMA是非常困難的。利用多基陣方位的TMA方法, 可以實(shí)時(shí)完成目標(biāo)運(yùn)動(dòng)要素的估計(jì)。

4 結(jié)束語(yǔ)

魚(yú)雷攻擊與防御是矛與盾的兩個(gè)方面。本文通過(guò)介紹艦艇魚(yú)雷報(bào)警系統(tǒng), 希望魚(yú)雷的研發(fā)與使用人員了解水下防御的基本技術(shù)和流程, 旨在為提高復(fù)雜對(duì)抗條件下的魚(yú)雷作戰(zhàn)效能有所裨益。

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An Incoming Torpedo Warning System Based on Ship Early Underwater Defense

LI Wei1, WANG Hong-sheng2, TIAN De-hai3

(1. Department of Missile and Weaponry Engineering, Navy Submarine Academy, Qingdao 266071, China; 2. 92196thUnit, The People′s Liberation Army of China, Qingdao 266012, China; 3. Qingdao 4808 Machine Factory, Qingdao 266042, China)

According to the requirement of threat information acquisition for ship early underwater defense, this paper analyzes the tactic and technical indexes of incoming torpedo warning system, including the detection range, working band, action space,signal recognition, automation and time continuity, explains the information sources and the signal characteristics extraction of the incoming torpedo warning system in terms of the prior information, initial noise, sail noise, active acoustic homing signal and target signal classification. Furthermore, this paper also discusses the basic principles, design features, and key technologies of the incoming torpedo warning system in the case of passive towed linear cluster-type multi-element array sonar. This study may provide reference for torpedo designoptimization under countermeasure condition.

incoming torpedo; underwater defense; warning system; towed sonar; signal characteristics; target classification

TJ630; E925.2

A

1673-1948(2011)01-0072-05

2010-08-08;

2011-01-14.

李 偉（1967-）, 男, 碩士, 副教授, 主要從事魚(yú)雷作戰(zhàn)使用及技術(shù)保障教學(xué)工作.

(責(zé)任編輯: 陳 曦)