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        預(yù)警機(jī)協(xié)同預(yù)警作戰(zhàn)模型研究

        2014-10-13 07:59:56李廣強(qiáng)魯瑞達(dá)王茂華
        艦船電子對抗 2014年3期

        李廣強(qiáng),魯瑞達(dá),王茂華

        (空軍預(yù)警學(xué)院,武漢430019)

        0 引 言

        預(yù)警機(jī)是防空預(yù)警作戰(zhàn)中的重要成員,其擔(dān)負(fù)的作戰(zhàn)任務(wù)及其作戰(zhàn)環(huán)境決定了預(yù)警機(jī)需要與其他預(yù)警探測裝備及指揮所等作戰(zhàn)單位進(jìn)行情報協(xié)同。這些協(xié)同單位包括地面防空部隊、指揮所、其他預(yù)警機(jī)、支援飛機(jī)(包括電子戰(zhàn)飛機(jī)、空中加油機(jī)等)和海面艦艇等[1]。研究預(yù)警機(jī)協(xié)同預(yù)警作戰(zhàn)模型,需充分考慮各個協(xié)同單位之間的情報協(xié)同關(guān)系,有利于充分提高防空預(yù)警系統(tǒng)整體作戰(zhàn)效能。

        本文重點針對2種協(xié)同情形的模型進(jìn)行研究:一是多架預(yù)警機(jī)協(xié)同預(yù)警探測模型;二是預(yù)警機(jī)與艦載雷達(dá)協(xié)同預(yù)警探測模型。

        1 空空協(xié)同預(yù)警作戰(zhàn)模型

        在無地(海)面雷達(dá)支援的情況下,預(yù)警機(jī)遂行遠(yuǎn)程預(yù)警探測任務(wù)時,多架預(yù)警機(jī)進(jìn)行協(xié)同部署,組成空基雷達(dá)網(wǎng)[2]。該作戰(zhàn)樣式主要適用于遠(yuǎn)離海岸線的前出作戰(zhàn)。多架預(yù)警機(jī)組成空基預(yù)警探測網(wǎng)時,各個預(yù)警機(jī)分別主要負(fù)責(zé)各自責(zé)任區(qū)的空情掌握,同時相互補(bǔ)盲,形成連續(xù)覆蓋空域。

        多架預(yù)警機(jī)按圖1中所示方式并列部署,每架預(yù)警機(jī)在指定空域巡邏飛行(虛線為預(yù)警機(jī)出返航線路)。各預(yù)警機(jī)陣位間隔為L;R強(qiáng)為預(yù)警機(jī)強(qiáng)效區(qū)半徑;R弱為預(yù)警機(jī)弱效區(qū)半徑,則當(dāng)L<2R強(qiáng)時,預(yù)警機(jī)可以按照任意陣位巡邏。

        而當(dāng)2R強(qiáng)≤L<(R強(qiáng)+R弱),如圖1中B與C,預(yù)警機(jī)在進(jìn)行陣地部署時,2架預(yù)警機(jī)的強(qiáng)弱效區(qū)要在任意時刻相互重疊。同時,錯開轉(zhuǎn)彎時間,以避免轉(zhuǎn)彎盲區(qū)。

        當(dāng)L≥(R強(qiáng)+R弱),如圖1中A與B,在2架預(yù)警機(jī)之間存在弱效區(qū),有一定的漏警率,給敵機(jī)實施突襲帶來可趁之機(jī)。

        圖1 多機(jī)并列部署

        綜上所述,如果預(yù)警機(jī)按式(1)所示情形部署時,雖然不會在所覆蓋區(qū)域形成盲區(qū),但是覆蓋區(qū)域受到一定的限制;按式(3)所示情形部署時,存在一定的漏情,沒有達(dá)到空情保障要求。所以可采取式(2)所示情形進(jìn)行部署。

        如圖2所示,在某一空域部署3架預(yù)警機(jī)A、B、C,其巡邏邊長和轉(zhuǎn)彎半徑相同,沿航跡順時針巡邏飛行。圖中,數(shù)字表示預(yù)警機(jī)巡邏航線上的特定時刻節(jié)點,1、2表示平飛航線的中點,其余數(shù)字表示預(yù)警機(jī)轉(zhuǎn)彎節(jié)點,具體位置如圖中標(biāo)注所示。假設(shè)T1時刻預(yù)警機(jī)A到達(dá)其巡邏航線1點處并向右飛行,逐漸覆蓋預(yù)警機(jī)A與預(yù)警機(jī)B之間的弱效區(qū),預(yù)警機(jī)B到達(dá)自身巡邏航線4點處并向下飛行,逐漸覆蓋預(yù)警機(jī)B與預(yù)警機(jī)C之間的弱效區(qū),預(yù)警機(jī)C由1點向右巡邏飛行。T2時刻,預(yù)警機(jī)A到達(dá)2點處并向左飛行,預(yù)警機(jī)B到達(dá)6點處,逐漸覆蓋預(yù)警機(jī)A與預(yù)警機(jī)B之間的弱效區(qū),預(yù)警機(jī)C到達(dá)2點處并向左飛行,對預(yù)警機(jī)B與預(yù)警機(jī)C之間的盲區(qū)進(jìn)行補(bǔ)盲。

        圖2 多架預(yù)警機(jī)協(xié)同預(yù)警探測

        綜上所述,合理部署多架預(yù)警機(jī)的巡邏空域及預(yù)警機(jī)之間的部署陣位,有利于充分發(fā)揮空基預(yù)警探測網(wǎng)的整體效能。

        此外,預(yù)警機(jī)還可以采用“環(huán)形”方式巡邏飛行,即多架預(yù)警機(jī)在同一航線上巡邏飛行,保持一定距離。由于轉(zhuǎn)彎時預(yù)警機(jī)基本完全丟失目標(biāo),而預(yù)警機(jī)速度慢,轉(zhuǎn)彎時間長,敵機(jī)利用我預(yù)警機(jī)轉(zhuǎn)彎時機(jī)實施突襲或進(jìn)入我預(yù)警機(jī)底空盲區(qū),對我預(yù)警機(jī)造成極大的威脅。

        如圖3所示,當(dāng)2號預(yù)警機(jī)轉(zhuǎn)彎時,1號預(yù)警機(jī)對其轉(zhuǎn)彎盲區(qū)進(jìn)行補(bǔ)盲,3號預(yù)警機(jī)與1、2號預(yù)警機(jī)進(jìn)行底空盲區(qū)和機(jī)身盲區(qū)互補(bǔ)。

        圖3 多架預(yù)警機(jī)環(huán)形巡邏部署方式

        2 空海協(xié)同預(yù)警作戰(zhàn)模型

        海面艦隊在遂行作戰(zhàn)任務(wù)時,由于自身速度緩慢,艦載雷達(dá)探測威力有限,往往容易受到敵方的突襲。出動預(yù)警機(jī)對海面艦隊進(jìn)行空情保障,有利于提高艦隊的生存能力,同時為艦隊對敵方實施火力打擊提供空情信息。

        空海協(xié)同預(yù)警作戰(zhàn)的主要特點有3個方面[3]:

        一是海面艦隊在進(jìn)行情報收集的同時,更重要的是作為作戰(zhàn)單元對敵方實施火力打擊。所以,空海協(xié)同預(yù)警作戰(zhàn)時,需以海面艦船的作戰(zhàn)需求為主,預(yù)警機(jī)的主要作用是為海面艦船提供空情保障。

        二是相對空地協(xié)同而言,空海協(xié)同預(yù)警作戰(zhàn)區(qū)域距離海岸線更遠(yuǎn),單架預(yù)警機(jī)在巡邏空域有效巡邏時間相對縮減,需要更多的預(yù)警機(jī)輪流值班來為海面艦船提供空情保障。

        三是地面火力支援力量減弱。當(dāng)預(yù)警機(jī)在遂行預(yù)警探測任務(wù)時遇到安全威脅,地面火力無法對其實施有效保障。預(yù)警機(jī)由于受到威脅而放棄作戰(zhàn)任務(wù)進(jìn)行返航的概率提高。

        如圖4所示,以預(yù)警機(jī)巡邏空域的中心為圓心建立直角坐標(biāo)系,Y軸的正方向為敵方可能入侵的主要方向。Y軸上方有3艘艦艇,編號分別為1、2、3。以艦艇為圓心的圓圈區(qū)域為對應(yīng)艦艇艦載雷達(dá)的探測范圍。L為敵方火力打擊的最大距離。預(yù)警機(jī)巡邏區(qū)域的邊長為2a。

        圖4 空海協(xié)同預(yù)警探測部署

        設(shè)海面艦艇之間的距離為S,S?L。同時,海面艦隊在遂行作戰(zhàn)任務(wù)時,通常艦隊內(nèi)的艦載雷達(dá)輪流開機(jī),所以將海面艦隊作為一個點考慮,以該點為圓心,L為半徑作圓,敵方目標(biāo)進(jìn)入圓形區(qū)域則對我艦隊造成威脅。在發(fā)現(xiàn)概率Pd=0.5、虛警概率及掃描周期一定的條件下,預(yù)警機(jī)對典型目標(biāo)的探測距離為R預(yù)。為了對敵來襲方向保持最大限度的預(yù)警監(jiān)視,要求預(yù)警機(jī)轉(zhuǎn)彎半徑盡可能小,所以可將預(yù)警機(jī)看作沿X軸方向作往返運動。為了保障海面艦隊不受到敵方威脅,要求預(yù)警機(jī)對實線圓圈內(nèi)目標(biāo)實施全時段監(jiān)控。由圖4可以看出,預(yù)警機(jī)在轉(zhuǎn)彎時存在與實線圓圈內(nèi)任意一點距離的最大值。最大值Smax計算公式如下:

        為了全時段對威脅目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控,要求:Smax≤R預(yù)。

        綜上所述可得,預(yù)警機(jī)巡邏邊長a與預(yù)警機(jī)距離海面艦隊的距離y之間應(yīng)該滿足的條件:

        3 結(jié)束語

        預(yù)警機(jī)協(xié)同預(yù)警作戰(zhàn)時,需要充分考慮空情保障區(qū)域的大小及位置,充分發(fā)揮預(yù)警機(jī)活動性強(qiáng)及前出距離遠(yuǎn)的優(yōu)勢,地(海)面雷達(dá)靈活部署,從而達(dá)到優(yōu)勢互補(bǔ)。同時,地(海)面雷達(dá)應(yīng)為空中預(yù)警機(jī)提供空情保障,及時發(fā)現(xiàn)對預(yù)警機(jī)安全造成威脅的空中目標(biāo)[4]。因此,現(xiàn)代戰(zhàn)爭中,預(yù)警探測網(wǎng)應(yīng)該與防空火力網(wǎng)和電子戰(zhàn)部隊協(xié)同作戰(zhàn),這樣有利于實現(xiàn)“1+1>2”的綜合效能,同時對提高預(yù)警探測網(wǎng)的自身安全也有重要的意義。

        [1]羅繼勛,雷洪利,胡朝暉,等.預(yù)警機(jī)指揮控制飛機(jī)及編隊作戰(zhàn)原理[M].北京:解放軍出版社,2009.

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