沈士輝 毛 鈺 蔡云祥
(海軍潛艇學院 青島 266042)
采用遠程精確打擊是實現“不接觸,零傷害”戰(zhàn)略目標所必須具備的重要作戰(zhàn)手段。利用遠程武器對目標進行超視距遠程打擊是未來海戰(zhàn)的主要手段之一,航路規(guī)劃技術對提高遠程水下武器的安全性及突防攻擊能力起著重要作用。遠程魚雷[1]這一信息化戰(zhàn)爭條件下的產物,在未來遠程精確打擊中,對作戰(zhàn)平臺的使用發(fā)揮著巨大作用。然而在作戰(zhàn)環(huán)境日益復雜的未來信息化戰(zhàn)場,就如何規(guī)劃一條最優(yōu)航線,最大程度的發(fā)揮遠程魚雷的作戰(zhàn)效能就顯得尤為重要。
航路規(guī)劃算法是航路規(guī)劃的靈魂。目前,國內外常用的航路規(guī)劃算法主要有啟發(fā)式A*算法、動態(tài)規(guī)劃法、電勢理論法、遺傳算法和蟻群算法[2]。這些算法,各有所長,目的都是為了規(guī)劃出最優(yōu)攻擊航路,提高作戰(zhàn)效能。
遠程魚雷航路規(guī)劃,是指在綜合考慮作戰(zhàn)任務、敵目標基本性能及運動要素、遠程魚雷基本性能、作戰(zhàn)海區(qū)相關情況和航行時間等各種約束因素條件下,找到一條從起始點到目標點的最優(yōu)或最佳的可行航行軌跡。
遠程魚雷的航跡規(guī)劃一般可以描述為解決如下幾個問題:1)發(fā)射平臺位置點;2)一組要服從的限制條件,如機動能力、續(xù)航能力等;3)需要攻擊目標的位置區(qū)域;4)一組或多組威脅或障礙區(qū)域;5)目標點。要求尋找一條到對目標可攻區(qū)域的可航行路徑,而且在某種性能指標函數的度量下是最優(yōu)的,即付出的代價最小,就必須同時考慮以下幾個條件:(1)選擇的航路航程最短;(2)所選航路的平滑度好;(3)沒有過大的航向角;(4)航路點總數少。
航路規(guī)劃技術的應用直接影響到魚雷武器攻擊的指揮控制流程,作為攻擊行動的重要環(huán)節(jié),遠程魚雷航路規(guī)劃必須緊密結合自身技戰(zhàn)術特點以及整個攻擊行動科學合理地確定作戰(zhàn)流程。遠程魚雷具備航路規(guī)劃功能后,遠程高效的火力機動已經成為火力運用的主要趨勢,火力機動將在一定程度上替代兵力機動,兵力機動應服務于火力機動,注重兵力的隱蔽性和安全性。本文根據導彈和無人機航路規(guī)劃的基本流程,結合魚雷武器的使用特點,提出了遠程魚雷航路規(guī)劃的基本流程。
圖1 遠程魚雷航路規(guī)劃作戰(zhàn)流程圖
攜帶遠程魚雷的攻擊平臺在遠距接收到外部引導信息后,指揮員迅速綜合當時戰(zhàn)場信息,分析敵我態(tài)勢,并通過數據鏈與上級或其他兵力溝通,確定作戰(zhàn)方案[3]。根據作戰(zhàn)方案,通??赡艽嬖诙鄺l滿足要求的航路,此時指揮員應根據上級指示或權衡各方面因素,選擇戰(zhàn)術價值最大的最優(yōu)航路。同時通過分析,判斷是否需要兵力配合機動,以充分發(fā)揮魚雷的作戰(zhàn)效能,如有需要,發(fā)射平臺應迅速機動到發(fā)射點,對目標實施魚雷攻擊,魚雷出管后,發(fā)射平臺和指揮所可以通過通信設備對航路進行再規(guī)劃。在發(fā)射平臺的通信范圍內,可以由發(fā)射平臺或指揮機構實施,當魚雷航行至發(fā)射平臺通信范圍之外,則只能由相關指揮機構實施對魚雷進行航路再規(guī)劃,從而得到最優(yōu)航路。
現代艦艇編隊一般都是混合型編隊,具有較完善的遠、中、近程防空反潛警戒體系,一般的發(fā)射平臺正常情況下難以突破接近至近程攻擊距離以內,而在這范圍內的中、遠程導彈攻擊也很難奏效;因此利用敵艦艇編隊目標大、航向穩(wěn)定、隱蔽困難等特點,魚雷根據規(guī)劃好的航路,接受指揮機構引導預先展開至敵航路前方待機,充分發(fā)揮魚雷航程遠、隱蔽性好、突擊威力大的特點,預先部署、艇雷彈協同,出其不意對敵進行攻擊,完全有可能取得較大戰(zhàn)果,充分發(fā)揮了武器的作戰(zhàn)效能。
為提高遠程魚雷的攻擊效果,對目標實施飽和攻擊是經常采用的一種戰(zhàn)術方法。在同一時刻或一定時間范圍內,到達目標的魚雷數量大于其可抗擊魚雷的全部通道數時,稱之為飽和攻擊。在對遠程目標進行魚雷攻擊時,可根據目標位置和運動參數、敵我相對態(tài)勢,對遠程魚雷進行航路規(guī)劃,通過對每一條魚雷的航路進行規(guī)劃,計算每一枚魚雷的發(fā)射時機、航行速度和待機區(qū)域,就會很容易使不同時刻或不同發(fā)射平臺發(fā)射的魚雷經不同的航路同時到達目標位置區(qū)域附近,實現對目標的飽和攻擊,即使是單艘艦艇也同樣可以實現。
傳統意義上的多方向攻擊,其實質是各種兵力相對于攻擊目標在方向上的多方向,一般是需要通過發(fā)射平臺的戰(zhàn)術機動才能達成[4]。隨著遠程魚雷武器的裝備,有了魚雷航路規(guī)劃后,通過魚雷航路的設置即可實現多方向攻擊,此時多方向攻擊的實質已轉變?yōu)樗l(fā)射魚雷相對于攻擊目標在方向、航行深度上的多方向,發(fā)射平臺的戰(zhàn)術機動被魚雷武器的火力機動所替代。遠程魚雷具有航路規(guī)劃能力后,可根據敵我相對態(tài)勢、目標運動參數及目標區(qū)域的反魚雷能力等因素,對每一條魚雷規(guī)劃不同的航路使多條遠程魚雷從不同方向上進入,降低目標防御效果,提高魚雷的命中概率。
遠程魚雷經過各個航路點轉向后可從敵目標意想不到的方向發(fā)起攻擊,不僅提高了攻擊的突然性,減少了敵抗擊時間,而且攻擊方向與發(fā)射平臺的位置沒有必然的聯系,敵方很難通過攻擊方向判斷出發(fā)射平臺的概略位置,有利于兵力的隱蔽行動。發(fā)射平臺可以充分利用島岸等有利地形為掩護,或者在我方兵力控制范圍內發(fā)射遠程魚雷對目標實施火力機動打擊,有效提高攻擊的隱蔽性和攻擊兵力的生存能力。
此外,作戰(zhàn)海區(qū)散布的島嶼也可有效掩護遠程魚雷的火力機動。島嶼周圍海區(qū)環(huán)境復雜,敵雷達、水聲設備探測區(qū)域較小,若在此區(qū)域內設置航路點,魚雷可充分利用島礁掩護隱蔽向目標位置區(qū)域機動,攻敵以突然,可有效地縮短敵反應時間,增加防御抗擊難度。
圖2 具備航路規(guī)劃能力的遠程魚雷遠程打擊目標示意圖
隨著魚雷航程的不斷增大,魚雷遠程打擊敵海上目標將逐步成為海上攻擊的主要手段之一。同時,由火力機動理念帶來航路規(guī)劃技術的應用就顯得尤為重要。遠程魚雷航路規(guī)劃的根本目的是為了最大限度地挖掘魚雷武器的作戰(zhàn)效能,因此,必須根據魚雷的作戰(zhàn)特性和海戰(zhàn)場環(huán)境,科學、合理地規(guī)劃魚雷航行航路。
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