海对水声对抗影响分析

创新者：徐功慧 翟东民 邵建军

海对水声对抗影响分析

创新者：徐功慧 翟东民 邵建军

海战场环境对舰艇姿态、射击诸元装订、潜艇适速隐身航行、搜潜攻潜、水下武器航行姿态等具有重要的影响。

如何打赢基于预知化、实时化的海洋环境及武器平台特性数字化、信息化的水下战，须搞透作战环境及其对水声武器对抗、探测与隐身对抗等效能的影响 。

海洋水文因素影响

水文主要包括温度、盐度、深度、密度、海流跃层等。温度、盐度、深度构成声速梯度。温度是声速的决定因素，影响声纳探测、鱼雷制导、水声通信的作战效能。盐度是潜艇潜行定深的首要参数。潜艇水下惯性导航系统的长时长距航行受海流影响较大，最大误差主要来源于海流的累计偏差。潜艇遇到海水密度跃层时会突然下沉，是由于海水密度不同形成的上下浮力压差所致；当遇到环流与内波时会产生振动和颠簸，操纵易失控。线导鱼雷主要受到海流影响较大；空投、火箭助飞鱼雷，主要受风、海浪等影响入水姿态或飞行弹道。声传播受季节、海域、内波、潮汐、海流、波浪等影响，春夏受风浪影响海表会出现等温层，之下会出现温跃层，温跃层不利于潜艇、鱼雷隐蔽，利于声纳探测。声速梯度会影响声探测距离，如声纳在不同季节探测距离大不相同。

水声环境因素影响

水声特性影响搜潜、攻潜、鱼雷搜索、声纳探测等，主要包括声分布特性、传播特性、海底声反射特性、海洋自噪声、海洋混响等。

风雨浪会引起动力噪声，高频段或高风速下，噪声主要是风引起的海面扰动；低频段或低风速下，噪声主要是远方船只引起的辐射噪声。海洋环境自噪声可达100～110dB，影响对潜艇、水面舰艇的探测，因为环境噪声对声纳、舰艇噪声、反射信号分离难度较大，因此对声纳探测距离、识别、水声通信、鱼雷搜索攻击影响较大。如海洋噪声影响潜艇的隐身性能和鱼雷寻的信号检测能力。海洋噪声愈大，对潜艇隐身会产生良好作用，但对主被动声纳和鱼雷主被动自导会产生消极作用。反之，亦然。

海水中的杂质、气泡及浮游生物的吸收、散射和海面海底声波反射等造成声波衰减，利于潜艇、鱼雷的隐蔽，但声纳探测时附带了大量海洋混响的声干扰信号。对于主动声纳，噪声、水声和混响干扰皆影响其作用距离，且混响干扰大于噪声干扰；对于被动声纳其主要受噪声干扰。

海洋环境可削弱或增强武器效能。最典型的是海道轴对声纳的影响。在热带及温带海域，由于风的搅拌，会出现几十至几百米深的等温层，传播距离远，利于声纳探测，不利于潜艇隐蔽。对于低频声波不利于传播。冬季尤其是高纬度海域会出现表面声道传播现象，声道内传播距离远；声道以下会形成声影区，不利于声纳探测，利于潜艇隐蔽。如大洋中几百至一千米深处经常会出现深水声道。潜艇、鱼雷应避开声道，声纳探测可利用声道效应进行远距离探测。

海底地貌、地磁特性因素影响

海底地质、地貌对水声武器的影响非常重要。主动声纳和鱼雷主动自导，利用的就是声反射来探求鱼雷、舰艇。在地貌凹凸变化比如礁石、鸿沟等情况下，声传播影响声纳和鱼雷搜索、目标识别，易产生假目标。“地形匹配”技术已应用于智能水下武器上，现代潜艇、鱼雷依此先进制导技术，利用复杂地形地貌，成功隐蔽自己、出其不意攻击敌方。

海洋中存在磁力定值，可测绘海洋磁力添图。磁场测量包括磁场总强度、水平分量、垂直分量、磁偏角、磁倾角等。同时一旦武器平台介入必然带来磁场特性的差值变化，可解析隐蔽性的潜艇、水雷等。

舰艇声磁特性因素影响

武器装备平台特性主要包括其辐射噪声、声反射及磁场特性。辐射噪声特性主要应对敌被动声纳探测，声反射特性主要应对敌主动声纳探测，磁场特性主要影响敌直升机磁探测及布防的磁引信水雷阵。声纳的自噪声特性变化对声纳本身的探测信号解析影响较大。

美国对各国潜艇辐射噪声进行了大量测试，据称除从俄罗斯购买的潜艇外，其他新型潜艇在“第一会聚区”被探测到。“第一会聚区”是指距声源约25英里的环带，即向外传播的声波反弹汇聚一起的区域。被动声纳跟踪潜艇，潜艇噪声越大，被探测或击毁的可能性就越大。

结束语

综上分析，海战场环境及舰艇声磁特性对舰艇姿态、声纳探测、射击诸元装订、潜艇适速隐身航行、搜潜攻潜、水下武器航行等具有重要的影响。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.24.034