主要的机载反潜战传感器——消耗性声纳浮标是在第二次世界大战期间为应对德国 U 型潜艇对大西洋上的盟军船只造成的毁灭性破坏而开发的。20 世纪 40 年代从飞机上扔出的简单无线电连接监听装置对空中反潜战产生了革命性的影响。在随后的几十年中,声学声纳浮标的发展遵循了多个方向。从第二次世界大战中第一个无源全向宽带声纳浮标 AN/CRT-1,到冷战时期的无源定向窄带声纳浮标 AN/SSQ-53 DIFAR 和 AN/SSQ-77 VLAD,以及主动定向声纳浮标 AN/SSQ-62 DICASS,声纳浮标的能力和战术部署不断发展,以应对日益复杂的苏联潜艇威胁。随着声纳浮标技术的不断改进和其多种表现形式的发展,本文结合不断发展的威胁进行了描述。阐述了从 CODAR 到 Julie and Jezebel 再到 DIFAR 的作战概念的进步,并讨论了水下声学和海洋环境的进步对声纳浮标设计的影响。声纳浮标是一种简单、可靠、廉价、技术复杂、适应性强且有效的设备,已生产了数百万个并使用了近七十年。
GA-ASI 于 2017 年首次从 MQ-9A 上演示了声纳浮标远程处理能力。此后,GA-ASI 增加了声纳浮标管理和控制系统 (SMCS) 来监控和控制部署的声纳浮标,并开发了一种气动声纳浮标分配器系统 (SDS),该系统能够安全地携带和部署每个吊舱 10 个符合美国海军标准的 A 尺寸或 20 个 G 尺寸的声纳浮标。MQ-9B SeaGuardian 有四个机翼站可携带多达四个 SDS 吊舱,使其能够携带和分配多达 40 个 A 尺寸或 80 个 G 尺寸的声纳浮标,并在世界任何地方远程执行 ASW。
本文旨在描述一种使用海军声纳浮标在公海定位导弹撞击位置的新技术。图 1 显示了典型的海军 ASW 声纳浮标,这是一种空投的消耗性 VHF 无线电,可将其下方水听器接收到的水下声学信号中继到头顶上的飞机* 这种导弹撞击定位系统具有成本低、便携和高精度的优点。基本上,声纳浮标监测导弹撞击海面的水声信号,并使用固定的海底应答器作为声纳浮标的大地参考* 迄今为止,我们使用飞机投下的远距离炸药作为水面声纳浮标和海底应答器之间的声学连接。该声纳浮标系统的撞击精度可以达到 0.1 NM。将来,随着硬件的进一步发展,主动声呐浮标的使用将不再需要远距离电荷参考系,升级后的 SMILS 精度将达到 250 英尺。
- SPAS 处理特殊用途声纳浮标、模拟声纳浮标(被动和主动)和新型数字声纳浮标。 - 声学性能预测计算,提供射线追踪和最大检测范围(MDR 和 PDR)。 - 通过窄带分析、宽带分析、瞬态、恶魔、双恶魔、扫描带分析和交互式 ACINT 数据库进行检测和接触分类。 - 以不同格式显示的声学信息:ALI、LFI、BFI、ARI、DRI、BRI。 - 与部署的声纳浮标相关的战术信息显示在地理图上,允许使用定位辅助工具: - 被动声纳浮标的能量图 - 主动声纳浮标的多静态图 - 手动交叉固定、LOFIX、HYFIX、CPA 和 Lloyd 镜像工具。 - 自动交叉固定、卡尔曼滤波器、TMA 和 DOP-CPA 工具。 - 根据威胁过滤器自动本地接触警报。 - CSG 和 CFS 命令发射。 - 海量数字存储设备,用于记录任务数据和信号以供飞行后分析。
摘要:本文考虑了水下目标的定位,其中放置了许多声纳浮标来测量目标声音的方位。声纳浮标的方位精度非常低,例如 10 度。在实践中,我们可以使用多个异构声纳浮标,这样传感器噪声的方差可能与另一个传感器的方差不同。此外,一个传感器的最大感应范围可能与另一个传感器的最大感应范围不同。如果传感器检测到目标的方位,则真实目标必须存在于传感器的感应范围内。为了基于低精度的方位测量来估计目标位置,本文介绍了一种基于多个虚拟测量集 (VMS) 的新型目标定位方法。这里,每个 VMS 都是考虑到每个声纳传感器的方位测量噪声而得出的。据我们所知,本文在基于低精度的异构声纳浮标传感器定位目标的 2D 位置方面是新颖的,考虑到传感器的最大感应范围。通过使用计算机模拟将所提出的定位方法与其他最先进的定位方法进行比较,验证了所提出的定位方法的优越性(同时考虑时间效率和定位精度)。
- SPAS 处理特殊用途声纳浮标、模拟声纳浮标(被动和主动)和新型数字声纳浮标。- 声学性能预测计算,提供射线追踪和最大检测范围(MDR 和 PDR)。- 通过窄带分析、宽带分析、瞬态、恶魔、双恶魔、扫描带分析和交互式 ACINT 数据库进行检测和接触分类。- 以不同格式显示的声学信息:ALI、LFI、BFI、ARI、DRI、BRI。- 与部署的声纳浮标相关的战术信息显示在地理图上,允许使用定位辅助工具: - 被动声纳浮标的能量图 - 主动声纳浮标的多静态图 - 手动交叉固定、LOFIX、HYFIX、CPA 和 Lloyd 镜像工具。- 自动交叉定位、卡尔曼滤波器、TMA 和 DOP-CPA 工具。- 根据威胁过滤器自动发出本地接触警报。- CSG 和 CFS 命令发射。- 大型数字存储设备,允许记录任务数据和信号,用于飞行后分析。
提出了一种用于水下监视应用中的协同轨迹检测的漂移声学传感器网络最优部署决策支持系统,并在模拟场景中进行了测试。该系统集成了海水流预报、传感器范围模型和简单的漂移浮标运动模型,以预测传感器位置和时间网络性能。多目标遗传优化算法用于通过同时优化两个服务质量指标(网络区域覆盖和跟踪覆盖的时间平均值)来搜索一组帕累托最优部署解决方案(即网络中漂移声纳浮标的初始位置)。优化后找到的解决方案代表了两个指标之间不同的效率权衡,任务规划人员可以方便地评估这些解决方案,以便在两个冲突目标之间选择具有所需折衷的解决方案。还通过无迹变换进行敏感性分析,以测试解决方案对于网络参数和环境不确定性的稳健性。提供了利用真实概率海水流预报的模拟场景的结果,显示了所提方法的有效性。未来的工作预计将使该工具完全可操作并准备在实际场景中使用。� 2013 北约科学技术组织,海事研究与实验中心。由 Elsevier Ltd. 出版。保留所有权利。
提出了一种用于水下监视应用中的协同轨迹检测的漂移声学传感器网络最优部署决策支持系统,并在模拟场景中进行了测试。该系统集成了海水流预报、传感器范围模型和简单的漂移浮标运动模型,以预测传感器位置和时间网络性能。采用多目标遗传优化算法,通过同时优化两个服务质量指标(网络区域覆盖和跟踪覆盖的时间平均值)来搜索一组帕累托最优部署解决方案(即网络漂移声纳浮标的初始位置)。优化后找到的解代表了两个指标之间不同的效率权衡,任务规划人员可以方便地评估这些解,以便在两个冲突目标之间选择具有所需折衷的解决方案。还通过无迹变换进行了灵敏度分析,以测试解决方案对网络参数和环境不确定性的稳健性。提供了利用真实概率海水流预报的模拟场景的结果,显示了所提方法的有效性。未来的工作是使该工具完全可操作并准备在真实场景中使用。� 2013 北约科学技术组织,海事研究和经验中心
AN/SSQ-62F 还集成了命令功能选择功能,允许操作员在部署声纳浮标后修改其操作模式。AN/SSQ-62F 使用标准锂二氧化硫电池组。AN/SSQ-62F 增加了 GPS 定位功能。声纳浮标在以 33.5 KHz 为中心的副载波上传输 CFS 请求的 GPS 消息。AN/SSQ-62F 可从固定翼或旋翼飞机上空中发射,也可以从水面舰艇的甲板上部署。声纳浮标的下降由降落伞稳定和减速。