潛艇駛離水面艦艇搜索帶的3種繪算方法

于雪泳，李長(zhǎng)軍

(海軍潛艇學(xué)院，山東 青島 266042)

0 引 言

以繪算方法求解潛艇駛離水面艦艇搜索帶的航向和速度，可采用絕對(duì)運(yùn)動(dòng)分析法、以目標(biāo)為基準(zhǔn)點(diǎn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)分析法和以潛艇為基準(zhǔn)點(diǎn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)分析法。現(xiàn)以下述戰(zhàn)術(shù)態(tài)勢(shì)為例，分別介紹這些方法。

假設(shè)潛艇經(jīng)由數(shù)分鐘戰(zhàn)術(shù)機(jī)動(dòng)后，確定目標(biāo)的當(dāng)前方位為280、距離為70鏈、航向?yàn)?90、速度為18 kn，估計(jì)其聲吶作用距離為30鏈，潛艇需在穿越目標(biāo)航向線后向東北方向規(guī)避以擺脫其搜索，試?yán)L算潛艇的駛離航向和駛離速度。

1 絕對(duì)運(yùn)動(dòng)分析法

該法是在平面直角坐標(biāo)系內(nèi)，按照一定的尺寸比例(一般按1 cm代表實(shí)際距離2鏈)和當(dāng)前戰(zhàn)術(shù)態(tài)勢(shì)，在圖上標(biāo)繪而求出潛艇的駛離航向和駛離速度的繪算方法。

1.1 作圖工具

平行尺、量角器、分規(guī)、圓規(guī)、速度尺、對(duì)數(shù)尺、鉛筆、橡皮和空白圖共9項(xiàng)。

1.2 作圖步驟

1)選擇適當(dāng)位置，標(biāo)出潛艇現(xiàn)在位置點(diǎn)W，如圖1所示。

圖1 絕對(duì)運(yùn)動(dòng)分析法繪算Fig.1 Absolute movement analysis plotting

2)按艇長(zhǎng)采用的目標(biāo)要素(方位、距離)標(biāo)出目標(biāo)位置點(diǎn)M。

3)以艇長(zhǎng)采用的目標(biāo)聲吶作用距離為半徑(在平行尺或速度尺上量取，或按1 cm代表2鏈確定作圖半徑)，以目標(biāo)位置點(diǎn)為圓心，作目標(biāo)聲吶作用距離圓。

4)過潛艇位置點(diǎn)W，作聲吶作用距離圓的切線WE，切點(diǎn)為E。

5)過潛艇位置點(diǎn)W，向脫離方向作直線WE的垂線WB，方向WB即為潛艇的駛離航向(此航向?yàn)闈撏У淖顑?yōu)駛離航向)，用量角器測(cè)得結(jié)果為035。

6)過E點(diǎn)，作目標(biāo)航向線的平行線，交直線WB于F點(diǎn)。

7)量取目標(biāo)航程EF，潛艇航程WF；目標(biāo)速度為已知；利用對(duì)數(shù)尺計(jì)算潛艇駛離的臨界速度為10.3 kn。

1.3 作圖機(jī)理

從作圖過程中可見，這種方法從本質(zhì)上是一個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的相遇問題，即潛艇與目標(biāo)聲吶作用距離圓外邊緣的相遇問題，兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)形成相遇三角形，通過相遇三角形求解潛艇駛離的臨界航速。

1.4 特點(diǎn)

這種繪算方法能夠?qū)撏Ш湍繕?biāo)的運(yùn)動(dòng)過程清晰地標(biāo)繪出來，易讀性好。這種作圖可以在前期作圖的基礎(chǔ)上，進(jìn)行繪算，并且可以繼續(xù)標(biāo)繪雙方之后運(yùn)動(dòng)過程，所以這種繪算方法能夠與之前和之后的戰(zhàn)術(shù)行動(dòng)標(biāo)繪進(jìn)行銜接。

2 以目標(biāo)為基準(zhǔn)點(diǎn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)分析法

以目標(biāo)為基準(zhǔn)點(diǎn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)分析法是假定目標(biāo)不動(dòng)，潛艇作不進(jìn)入目標(biāo)聲吶作用范圍的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的作圖方法。相對(duì)運(yùn)動(dòng)分析一般在艦操圖上標(biāo)繪。

2.1 作圖工具

平行尺、量角器、鉛筆、橡皮和艦操圖共5項(xiàng)。

南海區(qū)域的海洋環(huán)境保護(hù)合作從何著手？通過對(duì)幾十年來波羅的海的環(huán)保合作的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行顯微鏡式的解剖，本文提取了3個(gè)核心要素，作為當(dāng)前構(gòu)建南海海域環(huán)境合作治理的基石。

2.2 作圖步驟

1)確定速度比例尺和距離比例尺(本例選速度比例尺為2∶1，距離比例尺為1∶1)。

2)標(biāo)繪目標(biāo)速度矢量。以中心點(diǎn)為起點(diǎn)，作目標(biāo)的速度矢量OA(矢量的方向代表航向，矢量的長(zhǎng)度代表速度)，如圖2所示。

圖2 以目標(biāo)為基準(zhǔn)點(diǎn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)分析法Fig.2 Relative movement analysis plotting based on object

3)標(biāo)繪潛艇位置點(diǎn)W。根據(jù)目標(biāo)方位和目標(biāo)距離，標(biāo)繪潛艇位置點(diǎn)。

4)標(biāo)繪潛艇相對(duì)速度矢量。以潛艇位置點(diǎn)為起點(diǎn)，作目標(biāo)聲吶作用距離圓(即以O(shè)點(diǎn)為中心，30鏈為半徑的圓)的切線WE，切點(diǎn)為E。

5)過A點(diǎn)，作WE的平行線AF。

6)過O點(diǎn)，作AF的垂線OF，垂足為F點(diǎn)。

7)矢量AF的方向代表潛艇的駛離航向；矢量AF的長(zhǎng)度代表潛艇的駛離速度。由圖中可以讀出，潛艇駛離航向?yàn)?35，駛離的臨界速度為10.3 kn。

2.3 作圖機(jī)理

2.4 特點(diǎn)

這種標(biāo)繪方法涉及到對(duì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的理解，在時(shí)間緊張的情況下，其易讀性不如絕對(duì)運(yùn)動(dòng)分析法。將目標(biāo)作為標(biāo)繪的原點(diǎn)，整個(gè)標(biāo)繪過程十分獨(dú)立，與之前和之后的戰(zhàn)術(shù)行動(dòng)標(biāo)繪的銜接性不好。作圖過程速度快，使用的工具少，不需要畫圓，也省掉了不少的量取過程，若干要素可以直接從圖上讀出。

3 以潛艇為基準(zhǔn)點(diǎn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)分析法

以潛艇為基準(zhǔn)點(diǎn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)分析法是假定潛艇不動(dòng)，目標(biāo)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)而不進(jìn)入潛艇一定距離范圍(目標(biāo)聲吶作用距離)的作圖方法。這種繪算方法一般在艦操圖上進(jìn)行。

3.1 作圖工具

平行尺、量角器、鉛筆、橡皮和艦操圖共5項(xiàng)。

3.2 作圖步驟

1)確定速度比例尺和距離比例尺(本例選速度比例尺為2∶1， 距離比例尺為1∶1)。

2)標(biāo)繪潛艇位置點(diǎn)及30鏈的距離圓。潛艇位置點(diǎn)在原點(diǎn)，30鏈距離圓采用艦操圖的30鏈圓，如圖3所示。

圖3 以潛艇為基準(zhǔn)點(diǎn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)分析法Fig.3 Relative movement analysis plotting based on submarine

3)根據(jù)目標(biāo)方位、距離，標(biāo)繪目標(biāo)位置點(diǎn)M。

4)過M點(diǎn)，作以潛艇位置點(diǎn)(原點(diǎn))為圓心，以30鏈為半徑的圓的切線ME，切點(diǎn)為E。

5)過O點(diǎn)，作目標(biāo)速度矢量OA，OA的方向代表目標(biāo)航向，OA的長(zhǎng)度代表目標(biāo)速度。

6)平移目標(biāo)相對(duì)速度矢量ME至OF，使M點(diǎn)與O點(diǎn)重合。

7)過A點(diǎn)作OF的垂線，垂足為F。矢量FA即為潛艇速度矢量。矢量FA的方向代表潛艇的駛離航向；矢量FA的長(zhǎng)度代表潛艇的駛離速度。平移FA，使F點(diǎn)與原點(diǎn)重合，可以讀出FA的方向和長(zhǎng)度。由圖中可以看出，潛艇駛離航向?yàn)?35，駛離的臨界速度為10.3 kn。

3.3 作圖機(jī)理

將潛艇置于艦操圖中心點(diǎn)，作目標(biāo)不進(jìn)入潛艇一定距離(目標(biāo)聲吶作用距離)范圍的相對(duì)速度矢量，按照“目標(biāo)速度矢量減去潛艇速度矢量等于相對(duì)速度矢量”的原理，求解潛艇運(yùn)動(dòng)航向和運(yùn)動(dòng)速度即駛離航向和駛離速度。

3.4 特點(diǎn)

這種標(biāo)繪方法除易讀性和銜接性不好之外，因?yàn)橄鄬?duì)速度矢量、潛艇速度矢量均需要進(jìn)行平移操作，較之以目標(biāo)為基準(zhǔn)點(diǎn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)分析法要多畫一條線。

4 三種繪算方法的比較

絕對(duì)運(yùn)動(dòng)分析法具有易讀性好，銜接性好的特點(diǎn)，但作圖過程需要的工具多，作圖步驟多，速度較慢。以目標(biāo)為基準(zhǔn)點(diǎn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)分析法作圖速度快，步驟少，甚至有些步驟可以省略，較前者具有明顯的速度優(yōu)勢(shì)。以潛艇為基準(zhǔn)點(diǎn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)分析法易讀性、銜接性、作圖速度方面均不具有優(yōu)勢(shì)。因此，絕對(duì)運(yùn)動(dòng)分析法與以目標(biāo)為基準(zhǔn)點(diǎn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)分析法均可作為潛艇駛離水面艦艇搜索帶戰(zhàn)術(shù)繪算的首選，條件允許時(shí)，可2種方法并用，以達(dá)到相互印證之目的。

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