潜艇处于机载雷达可见状态时,通常戒备等级较高。反潜巡逻机的雷达发现可疑目标后,如果该目标为敌潜艇,则敌潜艇必然下潜。为投放反潜武器,通常使用声呐浮标和磁探仪对可疑目标进行准确定位和识别。定位和识别的方法通常为:以可疑目标位置为中心投放半径为 R f 的包围型声呐浮标阵,如图2.7所示。
图2.7 包围型声呐浮标阵
反潜巡逻机在浮标阵上空监听浮标和(或)使用磁探仪搜索浮标阵海域。如认为潜艇已可能驶离浮标阵,浮标阵和磁探仪均未发现目标时,则改用其他搜索方法。海区的水深决定了潜艇在深度空间上机动的幅度范围,如果海区水深足够,潜艇可以通过在大深度上航行,避开定深较浅的声呐浮标的搜索。指挥员应把握好这一特点,提高装备使用的针对性。
采用上述行动方法,确认目标由两个事件共同决定:①浮标阵包围目标;②磁探仪搜索目标。
设包围型浮标阵发现目标的概率为 P f ,反潜巡逻机使用磁探仪在包围型浮标阵中发现目标的概率为 P c ,则反潜巡逻机确认目标的概率 P QR 为
如图2.7所示。设从雷达发现可疑潜艇至反潜巡逻机飞至布设包围阵的起始点 Z 的时间为 t yc ,反潜巡逻机布设声呐浮标阵的时间为 t bz ,则反潜巡逻机布设的半径为 R f 的包围型声呐浮标阵的探测范围覆盖潜艇可能位置区的概率(声呐浮标阵探测面积与潜艇可能位置区面积之比) P bw 为
设浮标阵中相邻浮标之间的间距为Δ d c ,声呐浮标有效探测距离为 d c ,则相邻浮标探测距离重叠系数 K cd 为
设潜艇位于浮标阵探测范围时,浮标与其接触的概率为 P jc ,浮标入水后可靠工作的概率为 P k ,如果反潜巡逻机与浮标之间的通信是畅通的,且浮标的工作不受气象条件的影响,则包围型浮标阵发现目标的概率 P f 由下式计算:
潜艇在包围型浮标阵中的期望逗留时间,即潜艇在以半径为 R f 的圆型浮标阵内的任意一点以速度 v q 穿越该浮标阵所需的平均时间。
如图2.8所示,圆心为坐标原点的圆的方程为 。在这个圆周上任取两点 a 、 b ,其坐标为
式中: θ 1 , θ 2 分别为这两个点的方向与 x 轴之间的随机夹角。
已知平面上任意两点之间距离为
将公式(2.18)代入公式(2.19),并经换算后,得
图2.8 潜艇在包围阵中的期望逗留时间分析
由此可以用圆的方程求出潜艇在浮标阵内所走航程的平均长度 M [ L ],即
则潜艇在该浮标阵中的期望逗留时间为
显然,反潜巡逻机在包围型浮标阵内使用磁探仪对潜艇的搜索时间,通常不应超过潜艇在该阵中的期望逗留时间。也就是说,反潜巡逻机在包围型浮标阵内使用磁探仪对潜艇的搜索时间 T cs ≤ T dl 。
设反潜巡逻机在包围型浮标阵内,使用磁探仪进行平行搜索时的飞行速度为 v a ,则反潜巡逻机使用磁探仪在包围型浮标阵中发现潜艇的概率为
式中: U c 为磁探仪搜索效率,见本章2.4节磁探仪区域搜索。