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潜艇非声探测技术综述

刘腾蛟 王丹 刘金国

刘腾蛟, 王丹, 刘金国. 潜艇非声探测技术综述[J]. 水下无人系统学报, 2023, 31(4): 521-526 doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2023-0054
引用本文: 刘腾蛟, 王丹, 刘金国. 潜艇非声探测技术综述[J]. 水下无人系统学报, 2023, 31(4): 521-526 doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2023-0054
LIU Tengjiao, WANG Dan, LIU Jinguo. Review of Non-Acoustic Detection Technologies of Submarines[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2023, 31(4): 521-526. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2023-0054
Citation: LIU Tengjiao, WANG Dan, LIU Jinguo. Review of Non-Acoustic Detection Technologies of Submarines[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2023, 31(4): 521-526. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2023-0054

潜艇非声探测技术综述

doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2023-0054
详细信息
    作者简介:

    刘腾蛟(2000-), 男, 在读硕士, 主要研究方向为非声探潜、航空反潜

    通讯作者:

    刘金国(1978-), 男, 博导, 研究员, 主要研究方向为空间机器人与空间智能装备、公共安全机器人与无人平台、仿生可变形与可重构机器人

  • 中图分类号: TJ630.34; U674

Review of Non-Acoustic Detection Technologies of Submarines

  • 摘要: 传统声学探潜技术由于作战环境的复杂化已逐渐受限, 与此同时, 非声探潜技术的重要性日益展现。文章分别介绍了磁异探潜技术、激光探潜技术、尾流探潜技术、电场探潜技术以及红外探潜等其他非声探潜技术, 详细描述了各种非声探潜技术的优势及其局限性, 并对非声探潜技术的发展趋势进行了展望, 旨在为研究非声探潜技术提供有益参考。

     

  • 图  1  3种磁异探测方式

    Figure  1.  Three types of magnetic anomaly detection

    图  2  开尔文尾迹

    Figure  2.  Kelvin wake

    表  1  AN/ASQ-81型磁探仪性能指标

    Table  1.   Performance index of AN/ASQ-81 megnetometer

    探测目标最大作用距离/m定位误差/m
    深海浅海
    常规潜艇290≤200
    核潜艇450350≤300
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    表  2  典型激光水下探测系统

    Table  2.   Typical laser underwater detection system

    探测系统国别飞行高度
    /m
    探测深度
    /m
    Sparta水下激光成像系统美国<50
    SM2000水下激光成像系统美国45
    “鹰眼”水下激光海洋探测系统瑞典70
    LADSMK II水深测量系统澳大利亚5000~70
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    表  3  各种探潜技术对比分析

    Table  3.   Comparative analysis of various submarine detection technologies

    探潜技术优势劣势
    磁异探潜 ① 定位精度较高
    ② 执行能力强
    ③ 受水文条件影响较低
    ① 磁场信号较弱
    ② 磁场衰减迅速
    激光探潜 ① 探测方向性好
    ② 定位较准确
    ③ 透过性和准直度高
    ④ 成像和测距效果较理想
    水体对光的衰减较为严重, 经多次散射后, 很难找到激光原始信息
    SAR探潜 ① 定位精度高
    ② 探测范围广
    ③ 发现目标快
    ④ 能在恶劣环境和黑夜中工作
    SAR工作频段是微波频段, 微波很难穿透海水, 因此探测范围受限
    电场探潜 ① 极低频电磁波频率低、衰减小
    ② 受海况和天气条件等影响较小
    探测范围有限
    红外探潜 ① 隐蔽性高
    ② 日夜均可使用
    恶劣天气对其影响较大
    重力梯度探潜 ① 隐蔽性高
    ② 对外界环境的敏感度小
    尚处于理论阶段, 技术突破性难度较大
    废气探潜 隐蔽性高 受风力等气象条件影响较大
    核辐射探潜 ① 核潜艇不可避免存在核辐射
    ② 受气象和海况条件影响较小
    技术尚未成熟
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  • [1] 梅风华, 侯旺. 非声探潜技术在航空尾迹探测上的应用[J]. 电光与控制, 2017, 24(7): 62-65.

    Mei Fenghua, Hou Wang. Application of non-acoustic submarine exploration technology in aviation wake detection[J]. Electro-Optics & Control, 2017, 24(7): 62-65.
    [2] 宫继祥. 浅海非声探潜[J]. 现代舰船, 1996(11): 29-31.

    Gong Jixiang. Non-acoustic diving in shallow sea[J]. Modern Ships, 1996(11): 29-31.
    [3] 成建波, 孙心毅. 航空磁异常探潜技术发展综述[J]. 声学与电子工程, 2018(3): 46-49.

    Cheng Jianbo, Sun Xinyi. Review on the development of avionically anomalous submarine exploration technology[J]. Acoustics & Electronic Engineering, 2018(3): 46-49.
    [4] 艾艳辉, 赵志平. 非声探测技术面面观[J]. 水雷战与舰船防护, 2003(3): 43-46.
    [5] 崔国恒, 于德新. 非声探潜技术现状及其对抗措施[J]. 火力与指挥控制, 2007, 32(12): 10-13.

    Cui Guoheng, Yu Dexin. Current situation of non-acoustic submarine exploration technology and countermeasures[J]. Fire Power & Command and Control, 2007, 32(12): 10-13.
    [6] 王翠珍, 唐金元. 现代航空搜潜技术[M]. 北京: 海潮出版社, 2003: 51-52.
    [7] 翁行泰, 曹梅芬, 吴文福, 等. 磁异探潜中潜艇的数学模型[J]. 上海交通大学学报, 1995(3): 27-32.

    Weng Xingtai, Cao Meifen, Wu Wenfu, et al. Mathematical model of submarine in magnetic exploration[J]. Journal of Shanghai Jiao Tong University, 1995(3): 27-32.
    [8] 孙明太. 航空反潜战术[M]. 北京: 军事科学出版社, 2003: 99-106.
    [9] 陈正想, 卢俊杰. 弱磁探测技术发展现状[J]. 水雷战与舰船防护, 2011, 19(4): 1-5.
    [10] Fletche R B. Antonelli L T. Experimental detection and reception performance for uplink underwater acoustic communication using a remote in-air acousto-optic sensor[J]. Journal of Oceanic Engineering, 2006, 31(1): 179-187. doi: 10.1109/JOE.2005.861248
    [11] 李哲, 邓甲昊, 周卫平. 水下激光探测技术及其进展[J]. 船舶电子工程, 2008, 48(12): 8-11.

    Li Zhe, Deng Jiahao, Zhou Weiping. Underwater laser detection technology and its progress[J]. Ship Electronic Engineering, 2008, 48(12): 8-11.
    [12] 方尔正, 桂晨阳, 王欢. 潜艇的非声学探测技术[J]. 国防科技工业, 2020(6): 66-68.

    Fang Erzheng, Gui Chenyang, Wang Huan. Non-acoustic detection technology of submarine[J]. Science, Technology and Industry for National Defense, 2020(6): 66-68.
    [13] Stefasnick T. The nonacoustic detection of submarines[J]. Scientific American, 1998, 258(3): 41-47.
    [14] 张军, 张效慈, 赵峰, 等. 源于水动力学的潜艇尾迹非声探测技术研究之进展[J]. 船舶力学, 2003, 7(2): 121-128. doi: 10.3969/j.issn.1007-7294.2003.02.016

    Zhang Jun, Zhang Xiaoci, Zhao Feng, et al. Research progress on non-acoustic detection technology of submarine wake derived from hydrodynamics[J]. Ship Mechanics, 2003, 7(2): 121-128. doi: 10.3969/j.issn.1007-7294.2003.02.016
    [15] Zhang Z J, Stern F. Free-surface wave-induced separation[J]. Journal of Fluids Engineering, 1996, 118(3): 546-554. doi: 10.1115/1.2817793
    [16] 彭亮, 王建勋, 邓海华, 等. 水下非声探测与隐身技术综述[J]. 舰船科学技术, 2014, 36(5): 6-10. doi: 10.3404/j.issn.1672-7649.2014.05.002

    Peng Liang, Wang Jianxun, Deng Haihua, et al. Review of underwater non-acoustic detection and stealth technology[J]. Ship Science and Technology, 2014, 36(5): 6-10. doi: 10.3404/j.issn.1672-7649.2014.05.002
    [17] 梁志城. 现代反潜武备[M]. 北京: 海潮出版社, 2003.
    [18] Madurasinghe D, Tuck E O. The induced electromagnetic fields associated with submerged moving bodies in an unstratified conducting fluid[J]. IEEE Journal of Oceanic Engineering, 2014, 19(6): 193-199.
    [19] Madurasinghe D. Induced electromagnetic fields associated with large ship wakes[J]. Wave Motion, 2014, 20(2): 283-292.
    [20] 林春生, 龚沈光. 舰船物理场[M]. 2版. 北京: 兵器工业出版社, 2007.
    [21] 龚沈光, 卢新成. 舰船电场特性初步分析[J]. 海军工程大学学报, 2008, 36(6): 54-57.

    Gong Shenguang, Lu Xincheng. Preliminary analysis of electric field characteristics of ships[J]. Journal of Naval University of Engineering, 2008, 36(6): 54-57.
    [22] Roxburgh I S. Thermal infrared detection of submarines springs associated with the Plymouth Limestone[J]. Hydrological sciences journal, 1985, 30(2): 185-196. doi: 10.1080/02626668509490983
    [23] Wren G G, May D. Detection of submerged vessels using remote sensing techniques[J]. Australian Defense Force, 1997, 127: 8-15.
    [24] 孙岚, 李厚朴, 边少峰, 等. 基于重力梯度的潜艇探测方法研究[J]. 海洋测绘, 2010, 30(2): 24-27.

    Sun Lan, Li Houpu, Bian Shaofeng, et al. Research on submarine detection method based on gravity gradient[J]. Hydrographic Surveying and Charting, 2010, 30(2): 24-27.
    [25] 张志强, 郑晗, 崔银峰. 航空重力垂直梯度探测潜艇方法研究[J]. 海洋测绘, 2019, 39(4): 6-9. doi: 10.3969/j.issn.1671-3044.2019.04.002

    Zhang Zhiqiang, Zheng Han, Cui Yinfeng. Research on submarine detection method of aviation gravity vertical gradient[J]. Hydrographic Surveying and Charting, 2019, 39(4): 6-9. doi: 10.3969/j.issn.1671-3044.2019.04.002
    [26] 吴琼, 滕云田, 张兵, 等. 世界重力梯度仪的研究现状[J]. 物探与化探, 2013, 37(5): 761-767.

    Wu Qiong, Teng Yuntian, Zhang Bing, et al. Research status of gravity gradiometer in the world[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2013, 37(5): 761-767.
    [27] Oger G, Debye P. A method for the determination of the mass of electrolytic ions[J]. Journal of Chemical Physics, 1993, 1(1): 13-16.
    [28] Lei C, Sun X C, Zhou Y. Noise analysis and improvement of a micro-electro-mechanical-systems fluxgate sensor[J]. Measurement, 2018, 122: 1-5. doi: 10.1016/j.measurement.2018.03.007
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-05-12
  • 修回日期:  2023-07-13
  • 录用日期:  2023-07-14
  • 网络出版日期:  2023-08-14

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