王海川，洪 浩，邱三鳳

（江蘇自動化研究所，江蘇 連云港 222061）

0 引言

隨著國外魚雷裝備技術(shù)和性能的不斷發(fā)展和提升，對我海軍水面艦艇造成的威脅日益增大。目前水面艦艇對魚雷的近程防御主要采用聲誘餌、聲干擾器等軟對抗武器，在艦艇近程范圍內(nèi)缺乏有效的硬殺傷手段，一旦誘騙和干擾失敗，艦艇將處于極度危險之中。因此，急需研制一型末端魚雷硬殺傷武器系統(tǒng)，在艦艇防御末端快速、有效地摧毀突防的來襲魚雷。

隨著對超空泡射彈技術(shù)持續(xù)和深入的研究，國內(nèi)外在小口徑火炮發(fā)射的超空泡射彈技術(shù)研究方面取得了重大進(jìn)展。超空泡射彈在水中航行150 m后仍具備穿透魚雷殼體的能力；在最大法向入水角87°，即入水角僅為3°的情況下，可以實現(xiàn)超空泡射彈可靠入水。超空泡射彈技術(shù)的快速發(fā)展，促進(jìn)了艦載超空泡射彈反魚雷武器系統(tǒng)的發(fā)展。在此基礎(chǔ)上，使用超空泡射彈采用直接命中方式攔截水下來襲魚雷是否可行，關(guān)鍵取決于傳感器對水下目標(biāo)的探測跟蹤精度和火控處理精度?，F(xiàn)役的主動聲納傳感器只能測量目標(biāo)距離和方位角信息，不能提供目標(biāo)深度信息，在設(shè)定的目標(biāo)深度誤差較大時，使用艦炮發(fā)射超空泡射彈是難以直接命中目標(biāo)的。本文主要針對在艦載超空泡射彈反魚雷武器系統(tǒng)中配置可以測量目標(biāo)三維坐標(biāo)信息的聲納傳感器的情況下，首先基于系統(tǒng)攔雷命中概率的計算提出對聲納傳感器的測量性能要求，而后在此基礎(chǔ)上計算和分析系統(tǒng)的射擊效能。

1 系統(tǒng)構(gòu)成與作戰(zhàn)流程

艦載超空泡射彈反魚雷武器系統(tǒng)主要由高頻魚雷定位聲納、火控設(shè)備、小口徑艦炮和超空泡射彈所組成。其中:高頻魚雷定位聲納主要完成對來襲魚雷的搜索、捕獲和跟蹤，實時提供目標(biāo)跟蹤測量信息；火控設(shè)備主要完成目標(biāo)運動參數(shù)求取和艦炮射擊諸元解算，以及艦炮的射擊控制；小口徑艦炮主要完成對來襲魚雷的跟蹤瞄準(zhǔn)和超空泡射彈的連續(xù)發(fā)射；超空泡射彈主要完成對來襲魚雷的毀傷任務(wù)。

艦載超空泡射彈反魚雷武器系統(tǒng)的典型作戰(zhàn)流程如下:

統(tǒng)計中主要發(fā)文期刊前15位為：農(nóng)業(yè)圖書情報學(xué)刊(80篇)、河南圖書館學(xué)刊(67篇)、科技情報開發(fā)與經(jīng)濟(jì)(66篇)、圖書情報工作(51篇)、內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)(46篇)、情報探索(46篇)、才智(40篇)、中華醫(yī)學(xué)圖書情報雜志(38篇)、張家界日報(38篇)、圖書館學(xué)刊(37篇)、科技信息(35篇)、醫(yī)學(xué)信息學(xué)雜志(34篇)、現(xiàn)代情報(31篇)、中國教育信息化(29篇)、黑龍江科技信息(20篇)?？梢妶D書情報類期刊是我國信息素養(yǎng)研究成果主要刊載者和推動者，同時科技信息類期刊也積極刊載相關(guān)研究成果，這值得肯定和鼓勵的好現(xiàn)象。

1）接收由作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)或魚雷報警聲納提供的目標(biāo)指示數(shù)據(jù)和命令；

德國西部魯爾區(qū)的波鴻，通過打造魯爾藝術(shù)節(jié)、魯爾鋼琴節(jié)和波鴻綜合音樂節(jié)等在歐洲擁有較高聲譽(yù)和影響力的藝術(shù)節(jié)慶活動，實現(xiàn)了從工業(yè)基地到文化藝術(shù)中心城市的轉(zhuǎn)型

2）高頻魚雷定位聲納依據(jù)目標(biāo)指示數(shù)據(jù)，搜索、捕獲和跟蹤來襲魚雷目標(biāo)；

3）火控設(shè)備接收高頻魚雷定位聲納的跟蹤測量信息，求取目標(biāo)運動參數(shù)，解算艦炮射擊諸元；

4）控制艦炮跟蹤瞄準(zhǔn)來襲魚雷，適時發(fā)射超空泡射彈；

5）超空泡射彈高速入水后，形成超空泡，在有效攔截區(qū)段內(nèi)實施對魚雷的硬殺傷。

利用動量沉降法來區(qū)分固液兩相，即假設(shè)靶材為多孔材料，材料液相區(qū)孔隙率為1，固相區(qū)孔隙率為0，單元的孔隙率就等于其液體體積分?jǐn)?shù)。根據(jù)材料溫度場分布，液體的體積函數(shù)(V)可以表示為：

第二，審批受時間的限制。傳統(tǒng)的方式必須要求文件到達(dá)對應(yīng)部門，并待簽署的負(fù)責(zé)人在場的前提下才能完成，時間無法預(yù)估。

2 系統(tǒng)有效攔截區(qū)段的分析

在不同魚雷攻擊段航行深度的情況下，系統(tǒng)的有效攔截區(qū)段是不同的。參照護(hù)衛(wèi)艦類水面艦艇的總體配置情況，將艦炮相對水面的安裝高度設(shè)定為7 m，可計算出不同魚雷攻擊段航行深度時有效攔截水平距離的變化情況如表1所示。

法國邁特羅芝集團(tuán)（metrologic group）成立于1980年，是專業(yè)制造檢測系統(tǒng)及服務(wù)的公司。主要業(yè)務(wù)范圍包含：裝備或者改造三坐標(biāo)測量機(jī)（MMT），在線檢測系統(tǒng)供應(yīng)、培訓(xùn)、維護(hù)及校準(zhǔn)MMT。目前，其銷售網(wǎng)絡(luò)遍布全球17個國家和地區(qū)，并在美國、德國及意大利建立有分公司?？蛻羰瞧嚰昂娇罩圃旒瘓F(tuán)及其供應(yīng)商，3D測量系統(tǒng)的機(jī)器制造生產(chǎn)商。

在以彈丸入水角不小于3°，水中航程不大于150 m作為限制條件的情況下:

1）在魚雷航行深度為8 m時，有最遠(yuǎn)的水平攔截距離280 m；

2）在魚雷航行深度為20 m時，最遠(yuǎn)水平攔截距離僅為200 m；

3）在魚雷航行深度大于8 m時，水中航程不大于150 m是主要限制條件；

來襲魚雷直徑0.533 m，魚雷長度7 m；航行速度為50kn～55kn，攻擊段航行深度設(shè)定為10m±5m；

在系統(tǒng)攔雷作戰(zhàn)時，可根據(jù)魚雷航行深度，自動計算出可行的最遠(yuǎn)水平攔截距離，以此確定艦炮的開火時機(jī)。

3 火控濾波精度計算分析

針對聲納對魚雷目標(biāo)探測距離誤差不大于1%D+2 m，方位誤差（σ）分別為 0.8°、0.6°和 0.4°的假定情況，采用典型的作戰(zhàn)態(tài)勢進(jìn)行火控濾波精度的仿真計算，計算結(jié)果如圖1、圖2所示。

火炮火線相對水面的高度設(shè)定為7 m；

表1 不同魚雷攻擊段航行深度時有效攔截水平距離的變化情況表

圖2 聲納不同測量精度情況下火控濾波求取的目標(biāo)速度和航向角誤差曲線

近年來，多次出現(xiàn)一些損害消費者利益的事件，由于各方之間的信息不對稱和利益沖突，導(dǎo)致消費者對于電商的信譽(yù)不斷下降，消費者通常處于信息接收的底層群體，加之互聯(lián)網(wǎng)消費追責(zé)的過程相對滯后以及權(quán)益保護(hù)的過程困難，致使網(wǎng)購中存在的權(quán)益保護(hù)并沒有形成較為完善的流程和制度保障。

由圖1可看出:經(jīng)過10個周期濾波后，目標(biāo)距離二階圓點矩誤差為3 m；目標(biāo)方位角隨機(jī)誤差被壓縮到70%以下，此后穩(wěn)定在60%左右。

1）聲納方位誤差（σ）為0.8°時，經(jīng)10個周期濾波后的目標(biāo)方位角誤差（σ）為0.52°；

火炮射速:320發(fā)/min；

3）聲納方位誤差（σ）為0.4°時，經(jīng)10個周期濾波后的目標(biāo)方位角誤差（σ）為0.26°。

由圖2可看出:經(jīng)10個周期的火控濾波后，目標(biāo)速度誤差（σ）小于1.2節(jié)；目標(biāo)航向誤差（σ）均小于2°。依據(jù)以上計算結(jié)果，進(jìn)行如下的火控預(yù)測誤差的計算與分析:

在以上分析與計算的基礎(chǔ)上，參照國軍標(biāo)GJB 592《艦炮武器系統(tǒng)射擊效力評定》中的對空射擊效力計算方法，按照下頁圖3所示位置關(guān)系進(jìn)行系統(tǒng)對水下魚雷直接命中概率的計算。

超空泡射彈彈丸初速可達(dá)1 100 m/s，彈丸空中飛行100 m的時間不到0.1 s，彈丸在水中航行150 m的時間不超過0.4 s，因此，對250 m處魚雷射擊時彈丸空中飛行和水中航行的總時間不超過0.5 s。

由于經(jīng)過10個周期的火控濾波求取的目標(biāo)速度誤差（σ）不大于 0.5 m/s，目標(biāo)航向誤差（σ）小于2°，由此，可計算出在0.5 s的彈丸飛行時間內(nèi)目標(biāo)外推誤差（σ）不大于0.25 m，相比濾波后的目標(biāo)距離誤差為3 m是一個小量。此后，隨著彈丸飛行時間的縮短和濾波速度誤差的減小，目標(biāo)預(yù)測誤差將進(jìn)一步減小，因此，在計算系統(tǒng)射擊效能時，將主要考慮火控濾波求取的目標(biāo)現(xiàn)在點坐標(biāo)誤差。

4 系統(tǒng)效能計算與分析

1.5 觀察指標(biāo) 觀察治療前后相關(guān)指標(biāo)變化：空腹血糖、餐后2h血糖、糖化血紅蛋白（HbA1 c）、尿白蛋白（ALB）、尿白蛋白肌酐比（UACR）、血肌酐（sCr）、腎小球濾過率（eGFR）、血清胱抑素 C（CysC）、同型半胱氨酸（Hcy），相關(guān)指標(biāo)由我院同質(zhì)實驗室檢測，根據(jù)身高、體質(zhì)量計算BMI，根據(jù)MDRD公式計算eGFR。

計算假定條件如下:

應(yīng)急保障是有效開展減災(zāi)搶險救援的基礎(chǔ)支撐。一些城市缺乏對災(zāi)時搶險和平時戰(zhàn)備的應(yīng)急保障要求，尤其是一些北方城市，多年未經(jīng)歷過暴雨洪水考驗，防災(zāi)減災(zāi)意識薄弱，應(yīng)急搶險隊伍、防洪搶險設(shè)施和物資儲備都有待加強(qiáng)。部分城市防洪應(yīng)急預(yù)案中對通信、信息、供電、運輸、物資設(shè)備、搶險隊伍等的保障措施不夠明確，搶險人員和隊伍缺乏技術(shù)培訓(xùn)和應(yīng)急演練，嚴(yán)重影響在災(zāi)害發(fā)生后第一時間進(jìn)行應(yīng)急處置。

彈丸初速高，空中飛行距離很短，因此，空中彈道可近似為直線；彈丸入水時姿態(tài)不發(fā)生變化，水下彈道近似為直線，彈丸的入水角與火炮高低射角相等；

4）在魚雷航行深度小于8 m時，入水角不小于3°是主要限制條件。

基于物種豐富度估計的結(jié)果表明，研究區(qū)內(nèi)物種豐度估計量為48種，在5種棲息地獲取的步甲總數(shù)為42種，抽樣完整度為88.4%。依據(jù)樣地分布的步甲數(shù)據(jù)繪制物種累積曲線，由圖2可知，曲線先急劇上升再逐漸平緩，最后形成一條漸近線，表明本次試驗取樣充分，樣本數(shù)據(jù)對實際整體數(shù)據(jù)的代表性強(qiáng)，可進(jìn)行下一步分析。

2）聲納方位誤差（σ）為0.6°時，經(jīng)10個周期濾波后的目標(biāo)方位角誤差（σ）為0.39°；

火炮隨動系統(tǒng)的跟蹤誤差（σ）為1.5 mrad；

水中彈道模型及參數(shù)不準(zhǔn)確導(dǎo)致的高低諸元誤差（σ）為 1.5 mrad，方位諸元誤差（σ）為 1.0 mrad；

己艦姿態(tài)測量導(dǎo)致的高低諸元誤差（σ）為0.75 mrad，方位誤差（σ）為 0.5 mrad。

1）在聲納不能測量目標(biāo)深度的條件下計算系統(tǒng)命中概率

首先假定聲納對來襲魚雷方位探測誤差（σ）為0.6°，距離探測誤差為1%D+2 m；按照傳統(tǒng)聲納只能測量距離和方位角信息，不能準(zhǔn)確測量目標(biāo)深度信息的條件，采用設(shè)定目標(biāo)航行深度的方法，計算系統(tǒng)命中概率。當(dāng)存在不同的魚雷航行深度設(shè)定誤差情況下，系統(tǒng)命中概率變化情況如表2所示。

總之，農(nóng)村的生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展還有很長的一段路要走，只有對生態(tài)農(nóng)業(yè)進(jìn)行合理規(guī)劃設(shè)計，在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)之上發(fā)展農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)，才能促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型，促進(jìn)新農(nóng)村的發(fā)展。

從表2可看出:當(dāng)目標(biāo)深度設(shè)定誤差大于1 m后，系統(tǒng)命中概率急劇下降；當(dāng)目標(biāo)深度設(shè)定誤差大于2 m后，系統(tǒng)命中概率降低到1%以下，不能滿足有效毀傷的需求，因此，系統(tǒng)所配的高頻魚雷定位聲納必須具有目標(biāo)深度的精確測量能力。

2）在聲納能測量目標(biāo)深度條件下，根據(jù)不同測角精度計算系統(tǒng)命中概率

假定來襲魚雷航行速度為55 kn，勻速直航運動，攻擊段航行深度為10 m，目標(biāo)航路捷徑偏離艦炮位置10 m、5 m，系統(tǒng)的有效攔截區(qū)段為250 m～75 m。聲納對來襲魚雷距離探測誤差為1%D+2 m，方位和俯仰角探測誤差（σ）分別為 0.8°、0.6°、0.4°，分別計算出的系統(tǒng)對來襲魚雷的命中概率如表3所示。

習(xí)近平總書記號召青年“在奮斗中釋放青春激情、追逐青春理想，以青春之我、奮斗之我，為民族復(fù)興鋪路架橋，為祖國建設(shè)添磚加瓦?！?/p>

假定來襲魚雷航行速度為50 kn，攻擊段航行深度為5 m，目標(biāo)航路捷徑偏離艦炮位置10 m、5 m，系統(tǒng)的有效攔截區(qū)段為225 m～75 m，分別計算出的系統(tǒng)對來襲魚雷的命中概率如下頁表4所示。

綜合考慮作戰(zhàn)需求和技術(shù)可行性，聲納對來襲魚雷方位和俯仰角探測誤差（σ）選定為≤0.6°。

3）在聲納方位和俯仰角探測誤差（σ）為0.6°的情況下，系統(tǒng)命中概率計算與分析

在聲納方位和俯仰角探測誤差（σ）為0.6°的情況下，針對不同魚雷航向深度、不同航路捷徑所計算出的系統(tǒng)命中概率結(jié)果如表5所示。

通過對以上射擊效能計算結(jié)果分析的基礎(chǔ)上，得出如下結(jié)論意見:

表4 聲納不同測量精度情況下，魚雷深度為5 m時不同目標(biāo)航路捷徑系統(tǒng)命中概率計算結(jié)果表

表5 聲納方位和俯仰角探測誤差（σ）為0.6°的情況下，系統(tǒng)命中概率計算結(jié)果表

1）在聲納只能測量魚雷距離和方位角的情況下，系統(tǒng)命中概率很低，難以滿足有效攔截來襲魚雷的作戰(zhàn)需求。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析，計量資料以表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗，組內(nèi)比較采用配對t檢驗，計數(shù)資料以例數(shù)或百分率表示，組間比較采用χ2檢驗；以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2）在聲納對來襲魚雷距離探測誤差為1%D+2 m，方位和俯仰角探測誤差（σ）為0.6°的情況下，對于不同航行深度的來襲魚雷，除了在目標(biāo)航路捷徑偏離艦炮位置5 m、魚雷航行深度小于10 m的情況外，系統(tǒng)對5 m～20 m攻擊深度的來襲魚雷命中概率均大于60%，可滿足有效攔截來襲魚雷的作戰(zhàn)需求。

3）在艦艇高速、遠(yuǎn)離規(guī)避的情況下，系統(tǒng)將具有更多的攔截時間，可以發(fā)射更多的炮彈，因而，系統(tǒng)對來襲魚雷的命中概率也將會有所提高。

5 結(jié)論

超空泡射彈作為新概念武器，具有對魚雷、UUV等水下目標(biāo)的硬殺傷能力，為水面艦艇的近程水下防御提供一種可用手段。本文針對水面艦艇末端攔截水下來襲魚雷的作戰(zhàn)需求，計算分析了在聲納不同探測性能和來襲魚雷不同攻擊態(tài)勢情況下，艦載超空泡射彈反魚雷武器系統(tǒng)對來襲魚雷的命中概率，據(jù)此提出了對魚雷定位聲納的主要性能要求，可為艦載超空泡射彈反魚雷武器系統(tǒng)及魚雷定位聲納的論證與研制提供技術(shù)支持。