闞亞斌
(海軍大連艦艇學院作戰(zhàn)軟件與仿真研究所 大連 116018)
水面艦艇在海上實施作戰(zhàn)行動中,時刻面臨來自各種平臺發(fā)射的反艦導彈威脅。為提高艦艇生存能力,對空防御作戰(zhàn)成為艦艇在海上的主要作戰(zhàn)行動和防御形式之一。艦艇對空防御能力的強弱,是衡量艦艇作戰(zhàn)能力的重要標志。面對空中目標威脅,水面艦艇及其編隊必須組織可靠的預警和探測,協(xié)調(diào)各種兵力和防空武器的使用。
為了有效防御來自各種平臺發(fā)射的反艦導彈和飛機的威脅,艦艇對空防御系統(tǒng)通常由多層次的防御系統(tǒng)構(gòu)成,一般可劃分為遠程對空防御系統(tǒng)、中程對空防御系統(tǒng)以及近程對空防御系統(tǒng)。遠程對空防御系統(tǒng)主要用于攻擊攜帶和發(fā)射反艦導彈的各種平臺,如飛機、水面艦艇、潛艇等,通常由航空母艦編隊來完成。中程對空防御系統(tǒng)主要擔負本艦和編隊的區(qū)域防空任務(wù),通過控制艦載中程艦空導彈武器對目標實施攔截。
受軟、硬防空武器,特別是硬防空武器抗擊扇面的影響,為了充分發(fā)揚艦艇裝備的各種軟硬防空武器火力,對空防御作戰(zhàn)過程中水面艦艇通常需要進行戰(zhàn)術(shù)機動,以達到發(fā)揚對空抗擊火力、提高對空防御作戰(zhàn)效能的目的。
影響水面艦艇對空防御戰(zhàn)術(shù)機動及其決策的因素主要包含以下幾個方面。
1)戰(zhàn)術(shù)機動決策模式
水面艦艇對空防御戰(zhàn)術(shù)機動決策設(shè)“轉(zhuǎn)向”和“不轉(zhuǎn)向”兩種模式。當為“轉(zhuǎn)向”模式時,則根據(jù)當前態(tài)勢和武器系統(tǒng)狀態(tài)等情況,實時給出相應(yīng)的戰(zhàn)術(shù)機動決策建議,武器系統(tǒng)火分決策的基準航向為轉(zhuǎn)向機動后的新航向,不是艦艇的當前航向;當為“不轉(zhuǎn)向”模式時,不進行戰(zhàn)術(shù)機動決策,按艦艇的當前航向進行火力分配。
2)戰(zhàn)術(shù)機動優(yōu)先原則
對空防御作戰(zhàn)過程的戰(zhàn)術(shù)機動優(yōu)先原則,通??煞譃殡娮訉箖?yōu)先(軟武器抗擊)、對空抗擊優(yōu)先(硬武器抗擊)兩種,由指揮員根據(jù)戰(zhàn)術(shù)意圖、當時戰(zhàn)場態(tài)勢、武器系統(tǒng)狀態(tài)、武器系統(tǒng)對空抗擊效果等幾方面因素進行綜合考慮后,預先進行設(shè)定。確定何種戰(zhàn)術(shù)機動優(yōu)先原則,將直接影響到對空防御戰(zhàn)術(shù)機動決策的結(jié)果。
3)空中目標態(tài)勢及空中目標群威脅判斷結(jié)果
空中目標態(tài)勢及空中目標群威脅判斷結(jié)果是影響對空防御戰(zhàn)術(shù)機動決策的另一個重要因素,尤其是對空中目標的群識別及目標群威脅判斷的結(jié)果。
4)對空防御軟硬武器系統(tǒng)的抗擊扇面
艦艇甲板上的各種建筑以及各武器系統(tǒng)自身的射界限制,直接影響到對空防御武器系統(tǒng)的抗擊扇面和范圍,這是對空防御作戰(zhàn)過程需要水面艦艇實施戰(zhàn)術(shù)機動的主要原因。如果各中防空武器都可以全向進行抗擊,則對空防御作戰(zhàn)時不需要進行戰(zhàn)術(shù)機動及其戰(zhàn)術(shù)機動決策。
5)對空防御武器系統(tǒng)狀態(tài)
對空防御武器系統(tǒng)包括硬武器和軟武器兩大類。硬武器系統(tǒng)主要包括遠程、中程、近程艦空導彈武器系統(tǒng)、艦炮武器系統(tǒng)等,軟武器系統(tǒng)主要是指電子對抗系統(tǒng)。對空防御武器系統(tǒng)狀態(tài)是影響對空防御戰(zhàn)術(shù)機動決策的另一個主要因素。一個、多個或全部武器系統(tǒng)能否實施對空防御作戰(zhàn),直接影響到對空防御武器的抗擊扇面和范圍。
6)電子對抗系統(tǒng)上報的規(guī)避機動建議
為保證電子對抗系統(tǒng)的抗擊效果,當對目標實施電子對抗后,其是電子對抗系統(tǒng)實施無源干擾后,電子對抗系統(tǒng)通常都會向作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)上報相應(yīng)的規(guī)避機動建議,主要包括規(guī)避航向、規(guī)避航速等。是否存在電子對抗系統(tǒng)上報的規(guī)避機動建議,是對空防御戰(zhàn)術(shù)機動決策必須考慮的一個重要因素。
7)電子對抗系統(tǒng)上報的可干擾區(qū)域范圍
根據(jù)電子對抗系統(tǒng)裝備的各種無源干擾彈的種類和數(shù)量,在作戰(zhàn)過程中電子對抗系統(tǒng)將會實時上報當前可實施的無源干擾樣式、可干擾區(qū)域范圍及其預測的干擾效果等信息。在進行對空防御戰(zhàn)術(shù)機動決策過程中,必須充分考慮電子對抗系統(tǒng)上報的可干擾區(qū)域范圍對戰(zhàn)術(shù)機動的影響,依據(jù)對空防御戰(zhàn)術(shù)機動模式、戰(zhàn)術(shù)機動優(yōu)先原則、空中目標威脅情況、武器系統(tǒng)狀態(tài)等因素,對對空防御戰(zhàn)術(shù)機動決策結(jié)果進行調(diào)整、修正。
1)對空防御戰(zhàn)術(shù)決策流程
對空防御戰(zhàn)術(shù)決策流程如圖1所示。
圖1 對空防御戰(zhàn)術(shù)決策流程圖
2)對空防御戰(zhàn)術(shù)機動決策流程
對空防御戰(zhàn)術(shù)機動決策流程如圖2所示。
4.1.1 處理過程
1)判斷是否有電子戰(zhàn)系統(tǒng)上報的轉(zhuǎn)向規(guī)避建議,若有,則需判斷電子戰(zhàn)系統(tǒng)上報的轉(zhuǎn)向規(guī)避建議對硬武器抗擊有無影響,執(zhí)行步驟2);若無電子戰(zhàn)系統(tǒng)上報的轉(zhuǎn)向規(guī)避建議,則按硬武器對空抗擊轉(zhuǎn)向機動需求給出轉(zhuǎn)向機動決策方案,跳轉(zhuǎn)至步驟4);
2)若有影響,則按軟硬武器協(xié)同抗擊的需求給出轉(zhuǎn)向機動決策方案,若無影響,則按硬武器對空抗擊轉(zhuǎn)向機動需求給出轉(zhuǎn)向機動決策方案;跳轉(zhuǎn)至步驟4);
3)判斷硬武器對空抗擊是否需要轉(zhuǎn)向機動,若需要,則按硬武器對空抗擊的轉(zhuǎn)向機動給出轉(zhuǎn)向機動決策方案,否則無轉(zhuǎn)向機動決策。
4)處理結(jié)束。
圖2 對空防御戰(zhàn)術(shù)機動決策流程圖
4.1.2 硬武器對空抗擊轉(zhuǎn)向機動方案
1)只存在一個空中威脅方向
計算轉(zhuǎn)向角,確保將威脅方向內(nèi)的目標置于本艦艦空導彈武器系統(tǒng)與近程艦炮武器系統(tǒng)共同抗擊扇面范圍內(nèi)。
2)存在兩個以上空中威脅方向
當存在兩個以上空中威脅方向時,以第1 個和第2個威脅方向作為考察的主要方向。若第2個威脅方向的威脅到達時間與第1 個威脅方向的威脅到達時間相差較大時,則按第1 個威脅方向解算機動方案;否則按以下規(guī)則進行解算:
(1)先按第1 個威脅方向解算機動方案,若同時能滿足對第2 個威脅方向目標的抗擊扇面要求,則按采用按第1 個威脅方向的機動方案;否則,先按第2 個威脅方向解算機動方案,若同時能滿足對第1 個威脅方向目標的抗擊扇面要求,則按采用按第2個威脅方向的機動方案,否則按步驟2)處理。
(2)根據(jù)第1 個威脅方向和第2 個威脅方向的差角、艦空導彈武器系統(tǒng)與近程艦炮武器系統(tǒng)共同的抗擊扇面等因素解算機動方案,盡可能使兩個威脅方向的目標處于艦空導彈武器系統(tǒng)與近程艦炮武器系統(tǒng)的共同抗擊扇面范圍內(nèi)。
4.1.3 按硬武器對空抗擊轉(zhuǎn)向機動需求
在解算出了硬武器對空抗擊轉(zhuǎn)向機動方案后,根據(jù)以下準則判斷是否采納所解算出的結(jié)果:
1)轉(zhuǎn)向角過?。ㄈ缧∮?°);
2)轉(zhuǎn)向角過大(如大于90°);
3)主威脅方向到達時間不夠長(如小于30s);
4)轉(zhuǎn)向時間大于主威脅方向的到達時間。
以上準則只要有一個滿足,則判斷轉(zhuǎn)向需求不可行,不進行轉(zhuǎn)向。
1)判斷是否有電子戰(zhàn)系統(tǒng)上報的轉(zhuǎn)向規(guī)避建議,若有,則獲取電子戰(zhàn)系統(tǒng)上報的轉(zhuǎn)向規(guī)避建議,然后執(zhí)行以下步驟,否則跳轉(zhuǎn)至步驟4);
2)判斷硬武器對空抗擊是否需要轉(zhuǎn)向機動,若硬武器對空抗擊需要轉(zhuǎn)向機動,則需判斷電子戰(zhàn)系統(tǒng)上報的轉(zhuǎn)向規(guī)避建議對硬武器抗擊有無影響,執(zhí)行步驟3);若無硬武器對空抗擊轉(zhuǎn)向機動需求,按電子戰(zhàn)系統(tǒng)上報的轉(zhuǎn)向規(guī)避建議給出轉(zhuǎn)向機動決策方案,跳轉(zhuǎn)至步驟5);
3)若有影響,則按軟硬武器協(xié)同抗擊的需求給出轉(zhuǎn)向機動決策方案,若無影響,則按電子戰(zhàn)系統(tǒng)上報的轉(zhuǎn)向規(guī)避建議給出轉(zhuǎn)向機動決策方案;跳轉(zhuǎn)至步驟5);
4)判斷硬武器對空抗擊是否需要轉(zhuǎn)向機動,若需要,則按硬武器對空抗擊的轉(zhuǎn)向機動給出轉(zhuǎn)向機動決策方案,否則無轉(zhuǎn)向機動決策。
5)處理結(jié)束。
以電子對抗系統(tǒng)火分決策的首批目標方位和決策的干擾樣式為基準,根據(jù)電子對抗系統(tǒng)上報的無源干擾可干擾區(qū)域數(shù)量及區(qū)域范圍(舷方位)、首批目標方位與可干擾區(qū)域之間的相對位置關(guān)系,視情調(diào)整對空防御轉(zhuǎn)向機動決策。
1)獲取電子對抗系統(tǒng)目標分配決策目標方位。
2)根據(jù)電子對抗系統(tǒng)火分決策目標分配決策目標的干擾樣式,獲取電子對抗系統(tǒng)上報的可干擾區(qū)域數(shù)量及各區(qū)域數(shù)值。
3)計算可干擾區(qū)域?qū)嶋H的可干擾區(qū)域方位范圍。
4)判斷電子對抗系統(tǒng)目標分配決策的目標方位是否處于上報的可干擾區(qū)域范圍內(nèi)。
5)當電子對抗系統(tǒng)目標分配決策的目標方位均不處于可干擾區(qū)域的范圍內(nèi)時,則計算目標方位與各可干擾區(qū)域的最小方位差,否則不需要調(diào)整戰(zhàn)術(shù)機動決策方案。
6)計算目標方位與所有可干擾區(qū)域最小方位差中的最小方位差。
7)根據(jù)艦空導彈武器系統(tǒng)與近程艦炮武器系統(tǒng)目標分配決策情況,分以下幾種情況處理:
(1)艦空導彈武器系統(tǒng)與近程艦炮武器系統(tǒng)均有火分決策
①當最小方位差≤某一范圍約束時,調(diào)整轉(zhuǎn)向機動決策;
②當最小方位差>某一范圍約束時,若按該最小方位差調(diào)整戰(zhàn)術(shù)機動決策方案后能確保該目標舷角處于艦空導彈武器系統(tǒng)與近程艦炮武器系統(tǒng)共同抗擊扇面范圍內(nèi)時,則調(diào)整轉(zhuǎn)向機動決策,否則不調(diào)整。
(2)只有艦空導彈武器系統(tǒng)有火分決策
①當最小方位差≤某一范圍約束時,調(diào)整轉(zhuǎn)向機動決策;
②當最小方位差>某一范圍約束時,若按該最小方位差調(diào)整戰(zhàn)術(shù)機動決策方案后能確保該目標舷角處于艦空導彈武器系統(tǒng)抗擊扇面范圍內(nèi)時,則調(diào)整轉(zhuǎn)向機動決策,否則不調(diào)整。
(3)只有近程艦炮武器系統(tǒng)有火分決策
①當最小方位差≤某一范圍約束時,調(diào)整轉(zhuǎn)向機動決策;
②當最小方位差>某一范圍約束時,若按該最小方位差調(diào)整戰(zhàn)術(shù)機動決策方案后能確保該目標舷角處于近程艦炮武器系統(tǒng)抗擊扇面范圍內(nèi)時,則調(diào)整轉(zhuǎn)向機動決策,否則不調(diào)整。
(4)艦空導彈武器系統(tǒng)與近程艦炮武器系統(tǒng)均沒有火分決策調(diào)整轉(zhuǎn)向機動決策。
戰(zhàn)術(shù)機動決策是對空防御戰(zhàn)術(shù)決策的重要組成部分和主要內(nèi)容之一。對空防御作戰(zhàn)時的戰(zhàn)術(shù)機動決策,應(yīng)能確保最大限度地發(fā)揮各種軟硬防空武器火力。對空防御戰(zhàn)術(shù)機動決策,除必須考慮各單個軟、硬武器的射界因素,還需考慮對軟硬防空武器協(xié)同抗擊的影響,以期最大限度地發(fā)揮軟、硬武器的協(xié)同抗擊效果。此外,對空中目標的威脅判斷結(jié)果,直接影響對空防御戰(zhàn)術(shù)決策,因此必須提高對空中目標的威脅判斷精度。