反潜巡逻机磁探仪巡逻搜索研究
谭安胜， 王新为
(海军大连舰艇学院舰船指挥系，辽宁 大连 116018)
基于反潜巡逻机及机载磁探仪性能特点，构建了满足“三性”要求的反潜巡逻机磁探仪巡逻搜索态势分析模型；给出了“两类三种”磁探仪巡逻搜索方法；针对敌潜艇的“V-H模糊性”，通过仿真计算，探讨了不同巡逻搜索方法的适应性；建立了反潜巡逻机使用磁探仪巡逻搜索发现潜艇概率计算模型。本研究为反潜巡逻机磁探仪巡逻搜索提供了理论与技术支持。
关键词： 反潜巡逻机； 巡逻搜索； 磁探仪； 搜索态势； 搜索效率
谭安胜
0 引言
反潜巡逻机在巡逻线上对潜搜索，简称巡逻搜索。巡逻搜索是指为了阻止敌潜艇通过某海域而进行的反潜活动。使用磁探仪进行巡逻搜索的时机通常是：1)在受自然条件限制的狭窄海域(狭窄水道、海峡)时；2)保障己方潜艇进行展开时；3)警戒护航运输队、登陆输送队等的组建区时。由于磁探仪作用距离较小，通常情况下仅在无其他探测器材或不可能使用其他探测设备时才使用磁探仪在巡逻线上进行搜索[1]。反潜巡逻机转向时间的不可忽略性、较小的磁探作用距离以及敌潜艇潜航速度模糊性和潜航深度模糊性(简称“V-H模糊性”)，对传统搜索方法提出了挑战。
1 磁探仪巡逻搜索态势分析
为了阻止敌潜艇通过某海域，在其必经或可能的展开航路上设置巡逻线，并在巡逻线上使用磁探仪进行搜索。为了实施对潜艇的搜索，反潜巡逻机必须沿着巡逻线往返飞行，监视磁场的变化。
1.1 基本假设
1) 敌潜艇的航向垂直于巡逻线方向；
2) 敌潜艇等概率地从巡逻线上的任意点突破；
3) 反潜巡逻机在转弯时不使用磁探仪。
1.2 模型建立
如图1所示，反潜巡逻机以v a 的搜索飞行速度，在巡逻线L xl上长度为L D 的某一个巡逻段上往返飞行，对航行速度为v q 企图穿越该巡逻段的潜艇进行搜索。
图1 磁探仪巡逻搜索分析示意图
Fig .1The sketch map of patrol search by magnetic detector
图1中平行于巡逻线的飞行轨道为反潜巡逻机巡逻搜索时的实际飞行航迹。设反潜巡逻机对可能潜航深度范围为[h q1 ,h q2 ]的潜艇的平均搜索宽度[2]为
，飞行轨道上两个平行航段间距为
，k ≥0。若反潜巡逻机在转弯时不使用磁探仪，则其探测范围是沿两个平行航段飞行时，平均搜索宽度所扫过的面积，其搜索带宽度为
。
若反潜巡逻机自A 0点开始巡逻搜索，经过A 1,A 2到达A 3点，应当不迟于潜艇穿越M 1M 2。则在巡逻段L D 上，反潜巡逻机将以一定的接触概率发现企图穿越巡逻段L D 的潜艇。令反潜巡逻机从巡逻段L D 端点转向180°所需的时间为t zx，则巡逻段L D 的最大值满足[3-5]
(1)
由于
(2)
将式(2)代入式(1)并整理得
-v q t zx]。
(3)
在式(3)中，若令k >1，则两个飞行航段之间的区域不能保证被磁探仪完全覆盖，如图2所示。由于敌潜艇潜航速度存在不确定性，此时可能漏扫穿越M 1M 2的潜艇，所以，k 的取值应当为0≤k ≤1。
图2 磁探仪巡逻搜索分析示意图(k >1)
Fig.2 The sketch map of patrol search by magnetic detector when k >1
另外，在式(3)中应当满足>v q t zx，否则将没有意义。也就是说，当
≤v q t zx时，L D ≤0，反潜巡逻机往返飞行搜索是不可行的。即使>v q t zx，如果计算的巡逻段长度L D 很小，频繁转弯将使机组人员产生疲劳，也是无实际意义的。
实际上，反潜巡逻机在巡逻搜索飞行时应当满足以下“三性”要求：
1) 转向快速性，即转向时间要尽可能短，以便控制较长的巡逻段，从而节省兵力；
2) 乘员适宜性，即转向时横倾角要尽可能小，确保机组人员能够长时间有效工作；
3) 进出准确性，即转向后进入搜索航段和结束搜索航段时的位置点要准。
专项扣除指的就是按照纳税人不同的情况和社会的发展情况，进而设计的特殊扣除，其中包括住房支出，在教育方面的支出，赡养方面的支出，医疗保健方面的支出这几个方面的专项扣除。如今在世界上大多数的国家都开始落实分类和综合相联系的个人所得税制，而且都存在专项扣除项目。在我们国家今年的政府报告中明确提出了增加个税专项扣除之后，这次个税法修正案草案里面明确规定，在划分综合所得征收的时候，需要增加子女教育支出部分，租房租金部分以及住房贷款等部分的附加扣除。
当在腹板上质心位置上下距离1.1 cm处对称作用方向相反的两排共四根均为300 N预应力时，由于轴力相互平衡，在截面只产生纯弯荷载，而当预应力加在质心位置时，仅产生轴力。有必要研究在这两种情况下剪力滞系数沿跨径方向(纵向)的分布。取跨径L=2 m，分别画出两种荷载下的剪力滞系数纵向分布图，如图4所示，横坐标表示的是跨径长度范围，纵坐标表示剪力滞系数λ。
这3条要求之间是相互制约的。设反潜巡逻机从一个飞行航段转至另一个飞行航段时的平均飞行速度为v azx ，转弯时的横倾角为γ ，则转弯半径R a 为
随着现代化进程的不断推进，钢铁积累不断增加，废钢重铸将逐渐增多，特别是表面镀锌等金属回炉重铸，高炉粉尘及灰渣中会含有锌元素。因此，在高炉粉尘和灰渣中富集、提取氧化锌逐渐成为关键固废资源回收的热点问题。我国锌资源储备丰富，分布广泛，品位主要集中在1%～7.5%之间，品位大于等于6%以上的已探明锌矿资源量仅全国总量33.3%[2]。高炉粉尘中回收锌元素对低品位锌矿的利用也有着重要的借鉴作用。
(4)
式中，g 为重力加速度。
反潜巡逻机使用磁探仪在巡逻线搜索时，发现目标的概率取决于在一个搜索周期内反潜巡逻机搜索的面积和敌潜艇可能所处的面积。
当满足人员适宜性要求的最小转弯半径2R amin >
时，必须通过复杂机动才能保证进入搜索航段时位置点的准确性。只有当
时，才能找到满足上述3点要求的平衡点。转向时间t zx为
(5)
。
。
(6)
实践表明，反潜巡逻机在一个航段上的飞行时间T D 通常应为3～4 min，否则，频繁转弯将使机组人员很快产生疲劳，战斗坚持力下降。针对这种情况可以采取如下措施：1)提高磁探仪的性能，增大其有效探测距离d c ；2)基于现有装备性能，改进搜索方法。在给定装备条件下，只能通过改进搜索方法来解决。所以，当L D <v a T D 时，可以考虑采用双机编队在同一个巡逻段上进行搜索的方法。
如图3所示，双机组成右(左)梯队，横向间距，纵向间距D z，到达巡逻段终点转向180°，成左(右)梯队。
图3 双机编队磁探仪巡逻搜索分析示意图
Fig .3The schematic diagram of patrol search by magnetic detector in a formation of two aircrafts
1.3.2 条件设置
“是这样。昨天我和静秋，都喝得有点多。饭后本想打个车送静秋回家，可是等了很久，也没有出租车。陪她走了一会儿，雨又下起来，越下越大。那时我们正好走到山水大酒店，就进去避了一会儿雨。雨总是不停，静秋喝得太多，吐了一地，又睡着了，我和服务生都喊不醒她。没办法只好开了个房间，让她在那里休息一会儿。把她安顿好，我马不停蹄……”
将式(5)代入式(3)，并令v a /v q =m ，v azx ≈v a 整理得
采用 SPSS 19.0 软件进行统计分析，应用Duncan氏新复极差法进行各处理间的差异显著性分析。
(7)
根据上述搜索态势的分析，为便于表述和使用，将k =0时的巡逻搜索飞行航迹称为直线磁探巡逻轨道；将k =1时的巡逻搜索飞行航迹称为标准磁探巡逻轨道。显然，标准磁探巡逻轨道既适用于单机也适用于双机编队，直线磁探巡逻轨道只适用于单机。相应的搜索方法可分为：单机直线磁探巡逻轨道搜索法、单机标准磁探巡逻轨道搜索法和双机标准磁探巡逻轨道搜索法。
1.3 仿真计算与分析
1) 对于d c =400 m的磁探仪，双机编队飞行高度在100～200 m时，能对航速不大于10 kn的潜艇进行搜索；
针对敌潜艇潜航速度和潜航深度的模糊性，探讨不同巡逻搜索方法的适应性。
巡逻段长度为
反潜巡逻机搜索飞行高度h a ∈[100 m,300 m]；搜索飞行速度v a ∈[320 km/h,440 km/h]；磁探仪最大作用距离d c ∈[400 m,1000 m]；潜艇潜航深度h q ∈[50 m,100 m],潜航速度v q ∈[6 kn,17 kn](1 kn=1.852 km/h)。磁探仪平均搜索宽度
按文献[1]的模型计算。
1.3.3 单机搜索仿真结果
表1给出了不同条件下，满足乘员适宜性要求时，反潜巡逻机单机巡逻搜索能覆盖的潜艇航速范围。
式中：w0为标准样品中杂质元素含量的认定值，μg/g；I1为杂质元素的信号值，cps；I2为基体元素的信号值，cps；A1为杂质元素的丰度，%；A2为基体元素的丰度，%。
表1 反潜巡逻机单机巡逻搜索覆盖潜艇航速范围
Table 1 Coverage of single anti-submarine patrol aircraft on submarine speed range in patrol search kn
从表1可以看出：
1) 当k =0时，只有在d c 不小于800 m时，才能对航速不大于5 kn的低速潜艇进行有效搜索;
2) 当0<k ≤1时，反潜巡逻机有效巡逻段长度L D 随着k 值的增大而增大,在L D 满足人员适宜性要求的前提下，k 值的变化使得平行航段的间距具有一定的弹性，但为了确保较长的L D ，实际使用中k 值应当取1;
3) 当k =1时，对于d c =400 m的磁探仪，只有当反潜巡逻机的飞行高度不大于100 m时，才能对航速不大于5 kn的低速潜艇进行搜索;
4) 当要求飞行高度在100～300 m，能对航速为6～8 kn的潜艇进行搜索时，磁探仪有效作用距离应满足500 m≤d c ≤700 m；
5) 当要求飞行高度在100～300 m，能对航速不大于10 kn的潜艇进行搜索时，磁探仪有效作用距离d c 应不小于800 m；
6) 对于d c 不小于1 km的磁探仪，当飞行高度在100～600 m时，能对航速不大于14 kn的潜艇进行有效搜索。
1.3.4 双机编队搜索仿真结果
表2给出了不同条件下，满足乘员适宜性要求时，反潜巡逻机双机编队巡逻搜索能覆盖的潜艇航速范围。
表2 反潜巡逻机双机编队巡逻搜索覆盖潜艇航速范围
Table 2 Coverage of dual anti-submarine patrol aircraft formation on submarine speed range in patrol searchkn
从表2可以看出：
1.3.1 仿真目的
2) 当要求双机编队在飞行高度100～400 m，能对航速10～17 kn的潜艇进行搜索时，磁探仪有效作用距离应满足500 m≤d c ≤600 m。
1.4 研究结论
1)对于d c =400 m的磁探仪，应当采用双机标准磁探巡逻轨道搜索法进行巡逻搜索，飞行高度在100～200 m，能覆盖航速在10 kn以内的潜艇；
2) 单机直线磁探巡逻轨道搜索法只适用于d c 不小于1 km的磁探仪对航速6 kn以下的低速潜艇进行搜索；
言语就搁在那儿进行不下去了。冯一余尴尬地蹭了一会儿，又说，其实，其实这也不能算是雇用什么的，其实这也是互相帮助嘛。老人互相看看，没有再搭理他。其中一个说，差不多了，回家煮晚饭了。一个个都站了起来，走了，把冯一余一个人扔在那里。
本课题组前期研究还发现，一种天然来源（主要是十字花科植物萝卜）的异硫氰酸酯类化合物莱菔素（sulforaphene，分子式为C6H9NOS2）LFS-01能够抑制多种类型的淋巴瘤细胞增殖，并且套细胞淋巴瘤对该化合物的敏感性更强[15]。在此基础上，本研究进一步分析套细胞淋巴瘤中CRM1的表达情况，并探讨LFS-01抑制套细胞淋巴瘤细胞增殖的具体机制。
3) 单机标准磁探巡逻轨道搜索法对不同d c 的磁探仪和不同航速范围的潜艇具有一定的适应性；
后来，在酒店里。丁小强提出想和杜一朵一起洗澡。杜一朵不干，说原来你的演出就是一起洗澡？太没有情调了。杜一朵就提出打牌，茶几上的确有一副纸牌。她说，我们来打牌，输了就罚酒。
4) 双机标准磁探巡逻轨道搜索法对不同d c 的磁探仪和不同航速范围的潜艇具有很强的适应性；
5) 双机标准磁探巡逻轨道搜索法与单机标准磁探巡逻轨道搜索法相比，具有显著优势,同等条件下，其最大巡逻段长度L D 是单机标准磁探巡逻轨道搜索法的2倍以上。
基于当前装备技术性能，反潜巡逻机使用磁探仪进行巡逻搜索时，最有效的方法应当是双机标准磁探巡逻轨道搜索法。
2 磁探仪巡逻搜索效率
要减小转弯半径，必须增大横倾角，乘员容易产生疲劳。所以，为了使反潜巡逻机在巡逻段L D 的端点能够平稳飞行，转弯时的横倾角γ 应当控制在一定范围内，通常取γ ≤γ 0，γ 0为常数，本文取γ 0=20°。将γ =γ 0时的转弯半径称为最小转弯半径，记为R amin 。
设磁探仪接触概率为p cjc，则一架反潜巡逻机使用磁探仪对处于深度范围为[h q1 ,h q2 ]的潜艇的平均搜索效率为
一类具有收获率的Holling-Tanner捕食者-食饵模型的稳定性…………王彩军 张 睿 张 婧 (1-89)
·p cjc·v a 。
(8)
设一架反潜巡逻机在巡逻段上飞行的航段数(往返次数)为n D，则其有效搜索时间T yx为
T yx=t xl-n Dt zx
(9)
式中：t xl为反潜巡逻机在巡逻段最大留空时间;t zx为反潜巡逻机转向180°所用时间。
反潜巡逻机在巡逻段最大留空时间内，敌潜艇可能所处的面积为
S q =L D v q t xl
(10)
则反潜巡逻机使用磁探仪在巡逻段L D 上搜索时，发现潜艇的概率P C 为
(11)
式中,N a 为巡逻段上参加搜索的反潜巡逻机数量。
Exclusion criteria:case reports,experts'experience,reviews,animal studies,systematic reviews,and meta-analysis were excluded.
设总长度为L xl的巡逻线被划分成n a 个巡逻段，第i 个巡逻段的长度为L Di ，i =1,2,…，n a ，第i 个巡逻段发现潜艇的概率为P Ci 。由于潜艇穿越巡逻线L xl对于任意巡逻段L Di 是等概率的，所以潜艇穿越巡逻线L xl时被发现的概率的算式为
1.2 检索策略 全面检索PubMed、Cochrane Library、万方数据库、中国期刊全文数据库(CNKI)、维普中文科技期刊数据库和相关会议论文；检索年限截止至2018年7月。中文检索词为“延续性护理/延续护理、老年糖尿病、血糖”和英文检索词为“Continuous Nursing、Diabetes Mellitus/DM、Elderly、Blood Glucose、China/Chinese”，并追查纳入文献的参考文献。
(12)
当L D1 =L D2 =…=L D ，P C1 =P C2 =…=P C 时，代入式(12)有
走出神策门镝楼便是通往玄武门的路，这是一条坑洼不平的砖石路，仁者见仁，智者见智，有人就偏爱这种表面生硬却暗含时空更迭之意的美，也有人就偏恨这不平整而又绊脚的路。这种类似未完工的状态可能会挫伤游客的旅游兴致。
(13)
显然，当每个巡逻段上的搜索兵力(反潜巡逻机)具有相同的效能，且在巡逻线上均匀部署时，潜艇穿越巡逻线时被发现的概率就等于潜艇穿越巡逻段时被发现的概率。
3 结束语
反潜巡逻机使用磁探仪在巡逻线上搜索时，根据指定巡逻线的长度、留空时间、单机或双机的搜索能力，将巡逻线划分成若干巡逻段，单机或双机在各自的巡逻段上，按相应的搜索方法进行搜索。由于敌潜艇存在“V-H模糊性”，反潜巡逻机巡逻搜索方法和搜索飞行参数的确定必须具有适应性(应对不确定性的最好方法是适应性)。实际作战中，应根据磁探仪的性能、敌潜艇可能的航速范围、可能的潜航深度范围、可用反潜巡逻机数量以及要求的巡逻线长度进行作战筹划。
参 考 文 献
[1] 孙明太.航空反潜战术[M].北京:军事科学出版社,2003.
[2] 谭安胜,王新为,尹成义.反潜巡逻机磁探仪区域搜索研究[J].电光与控制,2018，25(8):1-6.
[3] 张最良,李长生,赵文志，等.军事运筹学[M].北京:军事科学出版社,1993.
[4] 谭安胜.水面舰艇编队作战运筹分析[M].北京:国防工业出版社,2009.
[5] 谭安胜.舰载预警直升机作战运筹分析[M].北京:国防工业出版社,2017.
Research on Anti-submarine Patrol Aircraft Patrol Search Using Magnetic Detector
Abstract： Based on the performance and features of the anti-submarine patrol aircraft and the airborne magnetic detector,the model for patrol search situation analysis,which meets the three requirements,is established.Two types,totally three kinds of patrol search methods are proposed for magnetic detector.Considering the V-H fuzziness of enemy submarines,the adaptability of different patrol search methods is studied through simulation calculation.The detection probability calculation model of patrol search of anti-submarine patrol aircraft using magnetic detector is set up.The study supplies a theoretical and technical support for the patrol search of anti-submarine patrol aircraft with magnetic detector.
Key words： anti-submarine patrol aircraft; patrol search; magnetic detector; search situation; search efficiency
中图分类号： E925.4； V271.4
doi: 10.3969/j.issn.1671-637X.2019.02.001
引用格式： 谭安胜，王新为.反潜巡逻机磁探仪巡逻搜索研究[J].电光与控制，2019，26(2)：1-4.TAN A S,WANG X W.Research on anti-submarine patrol aircraft patrol search using magnetic detector[J].Electronics Optics & Control,2019,26(2):1-4.
谭安胜(1963-)，山东荣成人，军事学博士，教授，博士生导师，海军专业技术大校军衔,享受国务院政府特殊津贴。中国指挥与控制学会理事，海上指挥控制专业委员会常务委员、副总干事，军事系统工程专业委员会委员，火力与指挥控制专业委员会委员。长期从事军事运筹学、作战指挥学和兵种战术学的教学与科研工作，在军事运筹、作战指挥、兵种战术等领域有较深入的研究。发表学术论文100余篇，出版专著3部，主持完成军队重点科研项目40余项,获军队科技进步一等奖3项、二等奖7项,全军优秀博士学位论文奖,荣立三等功3次。