1．3  论文研究内容

本系统的研究和开发可用于验证反潜过程中所涉及到的应召反潜任务声纳浮标阵形生成算法、巡逻反潜任务声纳浮标阵形生成算法、布阵航路算法、声纳浮标阵监听航路算法、声纳浮标补投算法等五个核心算法的正确性。这些算法的正确与否将直接影响搜索定位的精确程度，更会影响后续的攻击阶段。设计并实现拥有人机交互友好的输入输出界面以便验证以上五个算法的正确性。

2  相关概念和技术

2．1  反潜算法相关概念介绍

反潜分为水面舰艇反潜和航空反潜，是对潜入一定海区的敌潜艇进行搜索，封锁，限制或消灭等战斗行动。而反潜算法是则利用电脑判断潜艇航线，指导舰载机探测并攻击潜艇的一系列计算机算法的统称。从反潜任务的实施过程来看，可以归类为以下两种：

（1）应召反潜

在通过其它兵力获得某海域概略位置存在敌方潜艇信息时，反潜巡逻飞机快速飞抵目标出现过的区域，运用多种反潜搜索手段进行搜索探测，发现潜艇目标并实施攻击。

（2）巡逻反潜

在指定的海域或重要的航道内，反潜巡逻飞机运用多种反潜搜索手段进行检查和监视，为战斗舰艇编队、登陆编队、潜艇出航和大型运输船队实施巡逻警戒。一旦发现可以目标应立即予以确认，并向指挥所通报情况，或者转入攻击阶段。

无论是执行应召反潜还是巡逻反潜任务，航空反潜的基本过程是搜索、探测、识别、定位、跟踪和攻击。执行反潜作战任务时，反潜巡逻飞机在空中飞行，而目标处于海水介质中，潜艇具有很强的隐蔽性，反潜巡逻飞机在作战海域上空飞行的大部分时间都是用于搜索和探测，因此搜索时航空反潜行动的重要一环。

反潜巡逻飞机在近海海域巡逻未发现潜艇迹象之前，指挥员一般会要求任务机组人员采用雷达、红外或目视观察方式对海绵上处于潜望镜状态或通气管状态航行的潜艇进行搜索。当采用雷达、红外和目视搜索时，反潜巡逻飞机可以采用平行航线、扩展方形等规则图形搜索和随机搜索等飞行方式对海域进行搜索。具体采取哪种搜索图形和方式，指挥员应该根据执行任务的类型（如应召或巡逻）、战场态势（如敌方潜艇或其他兵力的信息、我方其他兵力的部署）进行综合判断后选择。

当发现和确认海面有潜艇航行的迹象时，或通过数据链通道获得在某海域发现潜艇的信息时，飞机应立即飞往目标上空，指挥员要求声纳浮标系统操作员进入搜索状态，首先投放温度深度和海洋噪声浮标进行测量，也可以调出数据库中存储的作战海域水文数据。根据测量或查询结果选择声纳浮标工作深度，确定搜潜浮标布阵艰巨，然后布设被动全向声纳浮标搜索阵。典型的浮标阵包括5、7或9枚浮标组成的圆形搜索阵、16枚浮标组成的方形搜索阵，以及若干浮标不成的直线（弧线）拦截阵等。选择哪种搜索阵形，与潜艇的初始位置、运动信息以及海洋水文环境密切相关。

浮标阵布设完毕，飞机在浮标阵区域上空巡逻飞行，监视和等待目标信号。同时，声纳浮标参考系统开始工作，实时确定每个浮标相对飞机的准确位置。声纳浮标探测的噪声信号经过信号处理机处理后，获得目标噪音特征。声纳员通过监听潜艇噪声也可以进行目标识别。文献综述

经识别确认存在潜艇后，应马上进行对潜艇的定位。定位方法包括利用4枚被动全向声纳浮标进行LOFIX（低频分析与定位）、HIFIX（双曲线定位）或CODAR（相关分析处理）定位、或2~3枚被动定向声纳浮标的DIFAR（定向分析与记录）定位、或2~3枚主动全向声纳浮标的主动定位等。声纳浮标的布放位置点取决于声纳浮标定位方法的选择，更是直接决定了反潜巡逻飞机的下一步飞行路线，需要指挥员和声纳浮标操作员协调后才能确定。