吳澤偉，王磊，郭小明，張振宇

（海軍陸戰(zhàn)學(xué)院，廣州510430）

遠(yuǎn)程巡航誘餌掩護(hù)作戰(zhàn)效果建模研究*

吳澤偉，王磊，郭小明，張振宇

（海軍陸戰(zhàn)學(xué)院，廣州510430）

針對遠(yuǎn)程巡航誘餌掩護(hù)潛艇突破封鎖作戰(zhàn)中的掩護(hù)效果計算問題展開了研究。建立了衡量遠(yuǎn)程巡航誘餌掩護(hù)潛艇突破封鎖效果的指標(biāo)體系及各指標(biāo)的量化計算數(shù)學(xué)模型，并結(jié)合具體案例對遠(yuǎn)程巡航誘餌掩護(hù)潛艇突破封鎖作戰(zhàn)的效果進(jìn)行綜合計算分析。結(jié)果表明，在遠(yuǎn)程巡航誘餌的掩護(hù)支援下，潛艇突破封鎖的概率得到了明顯的提高。

遠(yuǎn)程巡航誘餌，掩護(hù)效果，建模

0 引言

遠(yuǎn)程巡航誘餌是指航程為數(shù)百公里或上千公里，聲學(xué)工作時間可達(dá)數(shù)天的新型水下自航式誘餌，能夠模擬潛艇的機(jī)動特性、輻射噪聲特性和聲反射特性，并且還可適時浮出水面模擬雷達(dá)信號，以達(dá)到欺騙敵方聲納、雷達(dá)、魚雷武器，牽制和消耗敵反潛兵力的目的［1］。與其他兵力兵器相比，遠(yuǎn)程巡航誘餌同時具備隱蔽性好、機(jī)動靈活、活動范圍廣等諸多優(yōu)勢，是今后掩護(hù)潛艇突破封鎖作戰(zhàn)的主要選擇［2］。本文主要針對用遠(yuǎn)程巡航誘餌掩護(hù)潛艇突破封鎖效果計算問題展開研究。目前，有關(guān)武器裝備的作戰(zhàn)效能問題已經(jīng)得到了廣泛的研究［3-4］，但在掩護(hù)作戰(zhàn)效果計算領(lǐng)域尚未得到較好的解決。本文通過建立衡量遠(yuǎn)程巡航誘餌掩護(hù)潛艇突破封鎖作戰(zhàn)效果的指標(biāo)體系，綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)的概念、原理和手段，建立各指標(biāo)量化計算的數(shù)學(xué)模型，并結(jié)合具體案例進(jìn)行綜合計算分析，結(jié)果表明通過遠(yuǎn)程巡航誘餌的掩護(hù)作用可有效提高潛艇突破封鎖的概率。

1 掩護(hù)效果計算指標(biāo)體系

以掩護(hù)潛艇突破封鎖作戰(zhàn)目的為衡量遠(yuǎn)程巡航誘餌掩護(hù)效果的基本依據(jù)。遠(yuǎn)程巡航誘餌對潛艇掩護(hù)的最終目的是確保潛艇突破時不被敵反潛兵力發(fā)現(xiàn)，至于潛艇被發(fā)現(xiàn)后仍能通過自身對抗造成敵丟失目標(biāo)的情況，則不作為評判掩護(hù)效果的因素。因此，本文選取潛艇不被敵反潛兵力發(fā)現(xiàn)的概率為根本指標(biāo)，其取決于兩方面因素：

一是敵反潛兵力到被掩護(hù)潛艇航行海域內(nèi)進(jìn)行反潛搜索的概率，與敵投入的反潛兵力數(shù)量、敵反潛兵力封鎖海域的數(shù)量、敵反潛兵力對各封鎖海域的重視權(quán)重等因素有關(guān)。其中，敵反潛兵力對各海域的重視權(quán)重，除了與海域的戰(zhàn)略地位、前期情報相關(guān)外，更重要的是與掩護(hù)兵力能否成功吸引敵反潛兵力相關(guān)。遠(yuǎn)程巡航誘餌通過掩護(hù)行動，可有效吸引和牽制敵反潛兵力，增加敵反潛兵力對相關(guān)活動海域的重視權(quán)重，從而造成在被掩護(hù)潛艇的突破封鎖海域沒有敵反潛兵力，或敵反潛兵力減少。顯然，這一因素最能反映出遠(yuǎn)程巡航誘餌的掩護(hù)效果。

二是被掩護(hù)潛艇突破海域內(nèi)存在敵反潛兵力時，敵反潛兵力能成功搜索到潛艇的概率，由搜索海域大小、敵反潛兵力探測設(shè)備有效作用距離及搜索方式等要素估算。

根據(jù)以上分析可得到遠(yuǎn)程巡航誘餌掩護(hù)潛艇突破封鎖作戰(zhàn)效果評價指標(biāo)體系，如圖1所示。

2 掩護(hù)效果量化計算模型

根據(jù)給出的指標(biāo)體系建立適當(dāng)?shù)哪Ｐ瓦M(jìn)行掩護(hù)效果的量化計算。為了形成對比，分別研究潛艇在有、無遠(yuǎn)程巡航誘餌掩護(hù)時的情況。

2.1 未利用遠(yuǎn)程巡航誘餌提供掩護(hù)時的突破效果量化計算模型

敵反潛搜索兵力主要為水面艦艇、潛艇、反潛機(jī)。假設(shè)敵投入反潛搜索的兵力總數(shù)不變，不會因為戰(zhàn)場實時態(tài)勢的變化而變化。那么，未提供掩護(hù)時潛艇在第i個封鎖海域不被敵反潛兵力發(fā)現(xiàn)的概率可由下式計算：

敵反潛兵力進(jìn)入第i個海域內(nèi)進(jìn)行搜索的概率由其對第i個海域的重視權(quán)重來決定，可以表示為：

因此，根據(jù)以上分析，遠(yuǎn)程巡航誘餌未提供掩護(hù)時潛艇突破第i個封鎖海域的效果模型為：

當(dāng)敵投入多個水面艦艇、潛艇和反潛機(jī)時，潛艇突破模型則為：

2.2 利用遠(yuǎn)程巡航誘餌掩護(hù)時的突破效果量化計算模型

當(dāng)預(yù)備在第i個海域內(nèi)布置誘餌時：

當(dāng)?shù)趇個海域內(nèi)不布置誘餌時，采取平均減少可能布設(shè)兵力數(shù)量的原則，表示為：

3 掩護(hù)效果計算分析

以潛艇突破敵水道封鎖為例。假設(shè)潛艇可選的突破水道有5個，敵可用于水道封鎖的潛艇、反潛機(jī)和具有反潛能力的水面艦艇的數(shù)量分別為3艘、2架和2艘。假設(shè)敵同一類反潛兵力的搜索能力相同，則根據(jù)突破海峽的寬度、敵反潛探測設(shè)備有效作用距離及敵兵力搜索方式等要素，并根據(jù)式（3）估算得敵潛艇、航空兵和水面艦艇反潛兵力在各海峽搜索到突破潛艇的概率，如表1所示。

表1 敵各反潛兵力在各水道對潛艇的發(fā)現(xiàn)概率

最后，根據(jù)概率計算式（6）和式（10）可分別得到有、無遠(yuǎn)程巡航誘餌掩護(hù)時潛艇從各水道成功突破的概率，如圖3所示。

從圖3中可以看出，在增加了掩護(hù)后，潛艇從第3個水道突破封鎖的概率可得到明顯提升。進(jìn)一步地，此時若指揮員依據(jù)以上結(jié)果決定選擇水道3為突破口，那么還可以通過增加在其他水道部署水下掩護(hù)平臺的數(shù)量，以進(jìn)一步吸引和牽制敵反潛兵力，減少其在水道3活動的概率，從而更大程度上提高潛艇從水道3突破的概率。以在除水道3外的其他水道各增設(shè)1個掩護(hù)平臺為例，同樣可以通過以上計算得到此時各水道突破概率的變化情況，如圖4所示?？梢钥闯?，潛艇從水道3的突破概率又進(jìn)一步得到了提升。

4 結(jié)論

本文提出了一種遠(yuǎn)程巡航誘餌掩護(hù)潛艇突破封鎖作戰(zhàn)效能的計算方法，并結(jié)合案例計算證明了在遠(yuǎn)程巡航誘餌的掩護(hù)下，潛艇突破封鎖的概率得到了明顯提高。本文的研究結(jié)果可為潛艇以及無人潛航器、遠(yuǎn)程巡航魚雷等其他水下平臺的掩護(hù)作戰(zhàn)理論研究和作戰(zhàn)應(yīng)用提供參考。

［1］何心怡，肖昌美.國外潛用自航式聲誘餌的發(fā)展趨勢研究［J］.論證與研究，2012（2）：38-40.

［2］夏佩倫，李本昌.潛用自航式聲誘餌發(fā)展有關(guān)問題探討［J］.火力與指揮控制，2012，37（3）：1-3.

［3］DANIEL H W，CHARLES W M，THOMA J S.Naval operations analysis［M］.Third Edition.Reprinted by Permission from the Naval Institute Press，Annapolis，Maryland USA，1999.

［4］楊峰，王維平.武器裝備作戰(zhàn)效能仿真與評估［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2010.

Modeling on Covering Effectiveness of Remote Cruise Bait

WU Ze-wei，WANG Lei，GUO Xiao-ming，ZHANG Zhen-yu
（Navy Marine Academy，Guangzhou 510430，China）

The current paper investigates the effectiveness calculation method of remoter cruise bait covering submarine.The index system of measuring penetration effectiveness and its calculation models are built，and the synthetical analysis of the penetration effectiveness of remoter cruise bait covering submarine are presented via an example of case.The calculation results indicate that the penetration probability of submarine is improved with the cover of remoter cruise bait.

remote cruise bait，covering effectiveness，modeling

TP242.6；TJ762.4

A

1002-0640（2017）01-0032-04

2015-12-05

2016-02-18

國家自然科學(xué)基金（11202239）；武器裝備軍內(nèi)科研基金資助項目

吳澤偉（1982-），男，安徽黃山人，講師，博士。研究方向：水下武器裝備。