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        水面艦艇防空抗擊效能評(píng)估研究

        2015-10-14 12:24:55李月文張永生
        科技視界 2015年28期
        關(guān)鍵詞:排隊(duì)論

        李月文 張永生

        【摘 要】針對(duì)水面艦艇防空抗擊效能評(píng)估問(wèn)題,基于排隊(duì)論研究了艦艇防空武器服務(wù)時(shí)間和空襲目標(biāo)停留時(shí)間,建立了水面艦艇防空抗擊效能評(píng)估模型。該模型為水面艦艇防空作戰(zhàn)方案的仿真論證、防空武器的火力分配方案生成提供依據(jù)。

        【關(guān)鍵詞】防空抗擊;效能評(píng)估;排隊(duì)論

        0 引言

        防空武器系統(tǒng)抗擊效能評(píng)估是水面艦艇防空體系發(fā)展和論證中的一項(xiàng)重要工作,也是檢驗(yàn)防空武器系統(tǒng)構(gòu)建是否合理的重要依據(jù)之一[1]。通過(guò)對(duì)防空武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能進(jìn)行分析,可以解決武器系統(tǒng)建設(shè)中存在的一些問(wèn)題,挖掘出體系中影響防空作戰(zhàn)效能的關(guān)鍵因素,對(duì)防空體系發(fā)展和論證工作有重要的參考價(jià)值為此。現(xiàn)代水面艦艇防空武器系統(tǒng)主要配備有:電子戰(zhàn)、艦空導(dǎo)彈和艦炮等武器裝備。其中,艦空導(dǎo)彈和艦炮等“硬武器”,對(duì)空中來(lái)襲目標(biāo)的抗擊效能是評(píng)估水面艦艇防空作戰(zhàn)能力的重要指標(biāo)。為此,本文基于排隊(duì)論建立的效能評(píng)估模型,為艦艇防空抗擊效能評(píng)估提供了一種簡(jiǎn)便而可靠的評(píng)定方法。

        1 基本假設(shè)

        設(shè)某次防空武器系統(tǒng)抗擊作戰(zhàn)中,敵空襲目標(biāo)按照預(yù)定的編隊(duì)進(jìn)攻方案,以隨機(jī)概率的方式分布,對(duì)防空區(qū)域?qū)嵤┩环溃晃宜媾炌Х揽瘴淦飨到y(tǒng)有m種型號(hào)的防空武器,第i種有n套,則可把防空武器單元與空中來(lái)襲目標(biāo)流看成一個(gè)有n1+…+nm個(gè)“服務(wù)臺(tái)”的有限等待時(shí)間的服務(wù)系統(tǒng)[2]。

        1.1 系統(tǒng)假設(shè)

        設(shè)空襲目標(biāo)分多批次、不同方向,對(duì)水面艦艇實(shí)施空襲,且主要進(jìn)攻方向來(lái)襲目標(biāo)最多。則來(lái)襲機(jī)群構(gòu)成一種流,在此假設(shè)為最簡(jiǎn)單流,即Poisson流,強(qiáng)度為μ。

        由排隊(duì)論知識(shí)可知,服務(wù)系統(tǒng)最難適應(yīng)簡(jiǎn)單流,因此在流強(qiáng)度相同的情況下,水面艦艇也一定能有效抗擊其它隨機(jī)目標(biāo)流。理論證明,現(xiàn)代空襲目標(biāo)流同樣符合Poisson流。因此,將目標(biāo)流假設(shè)為Poisson流是合理可行的。

        由上述假設(shè)可知,水面艦艇防空武器系統(tǒng)m種不同型號(hào)的防空武器決定了“服務(wù)臺(tái)”特性的不一致。這對(duì)該系統(tǒng)的處理來(lái)說(shuō)是一個(gè)難點(diǎn),由排隊(duì)論可知,顧客流為Poisson流時(shí),對(duì)各個(gè)不同服務(wù)臺(tái)來(lái)說(shuō),其服務(wù)顧客的顧客流仍為Poisson流,只是強(qiáng)度減少,但服從可加性原則。由此,當(dāng)來(lái)襲目標(biāo)流是強(qiáng)度為λ的Poisson流時(shí),艦艇防空武器系統(tǒng)中每一型號(hào)防空武器服務(wù)的支目標(biāo)流仍為Poisson流。

        1.2 服務(wù)規(guī)則

        空襲目標(biāo)按照先后順序接受服務(wù),艦艇防空武器系統(tǒng)殺傷區(qū)示意圖如圖1所示。

        針對(duì)艦炮結(jié)合防空武器系統(tǒng)而言,當(dāng)空襲目標(biāo)進(jìn)入防空武器射擊區(qū)域時(shí),首先由防空導(dǎo)彈分系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行第一層服務(wù),再由艦炮分系統(tǒng)進(jìn)行第二層服務(wù),所以該模型的服務(wù)規(guī)則為混合類型。該模型中,防空導(dǎo)彈和艦炮分系統(tǒng)不同時(shí)對(duì)1個(gè)目標(biāo)提供服務(wù),艦炮分系統(tǒng)服務(wù)的目標(biāo)是防空導(dǎo)彈分系統(tǒng)未服務(wù)過(guò)或服務(wù)過(guò)而未擊毀的目標(biāo)。防空武器系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)的服務(wù)過(guò)程如圖2所示。

        1.3 服務(wù)時(shí)間

        服務(wù)時(shí)間是服務(wù)系統(tǒng)中服務(wù)臺(tái)的一個(gè)重要特征,在水面艦艇防空武器系統(tǒng)抗擊目標(biāo)流空襲時(shí),服務(wù)時(shí)間指每一座防空武器對(duì)一個(gè)來(lái)襲目標(biāo)的射擊時(shí)間,為一隨機(jī)變量,與武器射程、射擊諸元、目標(biāo)類型、發(fā)射準(zhǔn)備時(shí)間、火力轉(zhuǎn)移時(shí)間等因素有關(guān)。根據(jù)空襲的戰(zhàn)術(shù)知識(shí)及排隊(duì)論知識(shí)可假設(shè)第i型號(hào)武器服務(wù)時(shí)間服從如下指數(shù)分布[4]:

        3 結(jié)束語(yǔ)

        本文給出的艦艇防空抗擊效能評(píng)估模型,不但解決了艦載防空武器系統(tǒng)抗擊效能的計(jì)算問(wèn)題,而且模型中對(duì)每一支目標(biāo)流的模型計(jì)算方法正是針對(duì)艦載防空武器系統(tǒng)中同一型號(hào)的防空武器計(jì)算的。本文所建立的模型為我方實(shí)施艦艇硬武器防空作戰(zhàn)效能評(píng)估提供有價(jià)值的參考依據(jù)。

        【參考文獻(xiàn)】

        [1]張最良,等.軍事運(yùn)籌學(xué)[M].北京:軍事科學(xué)出版社,1993.

        [2]周國(guó)祥,許玲.一種艦艇編隊(duì)區(qū)域防空效能評(píng)估方法[J].艦船電子工程,2012(4):30-32.

        [3]曾松林,鐘生新.基于排隊(duì)論的火力抗擊反艦導(dǎo)彈模型分析[J].戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù),2008(2):38-40.

        [4]鄧可,楊祖快.艦艇防空抗擊效能評(píng)估模型[J].火力與指揮控制,2006,31(9):40-41.

        [責(zé)任編輯:湯靜]

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