于冰杰

摘要：文章主要介紹了空海作戰(zhàn)導彈攻防對抗的關鍵技術，先介紹了火控解算，包括命中條件限制、自適應步長攻擊區(qū)相關解算技術、不可逃逸攻擊區(qū)相關解算方法，隨后介紹了反艦導彈和艦空導彈的攻防對抗機動突防幾率，包括蒙特卡洛法、作戰(zhàn)誤差分析，希望能給相關人士提供有效參考。

關鍵詞：空海作戰(zhàn);導彈攻防;對抗技術

引言：近幾年隨著各國相繼開展大范圍的海上軍演，涵蓋防御方和攻擊方模擬，同時將艦空導彈以及反艦導彈當成核心演練工具，實施攻防對抗。在實戰(zhàn)演練中同樣需要花費大量財力、人力和物力，整個工程較為復雜，但軍演也同時具有較多益處，比如展現(xiàn)實力，積累經(jīng)驗等，為守護本國領土不斷增強自身實力。

一、火控解算

（一）命中條件限制

導彈發(fā)射后，會順著既定設計軌道飛行，在實際飛行中是否可以順利命中預期目標受到多種限制因素的影響，相關限制條件如下：第一，導彈飛行時間遠遠超出制導時間。第二，導彈飛行遠遠低于引信解鎖時間。第三，在發(fā)動機燃料徹底燃燒后，導彈速度比最低要求速度要小。第四，導彈和目標之間的靠近速度，比導彈引信要求接近最小速度要低。第五，導彈相關瞬時速度比最低飛行要求速度要低。第六，導彈相對距離比最小距離要小。第七，瞄準線相關移動角速度超出導引頭跟蹤角最大速度。第八，導彈飛行離軸角超出離軸角最大值。第九，導彈實際飛行中，相關需用過載遠遠超出實際過載值。第十，彈目相對距離超出導引頭探測最大距離[1]。

對于一般導彈來說，導彈實際飛行中，如果出現(xiàn)上述任意狀況，則證明導彈遠離預期目標，無法準確命中目標。相反條件下，如果能夠滿足上述限制條件，則證明導彈沒有失去控制，同時導彈順利進入目標核心的導彈戰(zhàn)斗有效殺傷范圍內(nèi)，當成導彈命中目標。其中需要注意，功能和型號不同的導彈限制條件也存在一定差異，為此需要聯(lián)系實際狀況進行合理修改。比如機載導彈需進行補充，載機于近距離發(fā)射導彈的過程中，并不在安全區(qū)域內(nèi)，但是對于艦空導彈來說，需要進行補充，導彈高度比海平面高度要低。上述所述限制條件，大部分都是常量，被導彈系統(tǒng)所決定，而導彈可用過載屬于一種變化量，飛行中的高度和馬赫數(shù)是主要影響因素。

（二）自適應步長攻擊區(qū)相關解算

攻擊區(qū)解算主要是以彈道解算為基礎，形成彈道解算模型閉合形式的自動搜索模型，結(jié)合上述彈道解算限制條件和設定搜索精度，從而對設定導彈進行計算，對目標攻擊區(qū)域進行準確計算。模型復雜程度決定了攻擊區(qū)解算時間，步長選取同樣會影響攻擊區(qū)解算時間。

本文主要是利用龍格庫塔法對模型相關運動微分方程組進行求解，解算中應該合理選擇步長。由于導彈朝目標飛行中，導彈速度、導彈與目標之間相對速度較快。如果所選步長較大，則彈道解算便會出現(xiàn)較大誤差，嚴重情況下還會出現(xiàn)發(fā)散現(xiàn)象，特別是在導彈即將射中目標條件下，于某種步長時間中，導彈和目標之間的相對位移距離正好超出導彈殺傷半徑的兩倍，使導彈出現(xiàn)誤判問題，將命中情景變成無法命中，最后所得攻擊范圍界限也存在一定誤差。此外，如果所選步長相對較小，盡管不會產(chǎn)生上述問題，但如果步長過小，容易降低攻擊區(qū)內(nèi)解算速度，影響實時性效果，同時還會進一步增加誤差累。

為了順利解決上述問題，需要結(jié)合變步長思想，開始解算模型過程中，因為彈幕距離相對較遠，可以選擇大時間步長，并隨著導彈向目標不斷接近，降低時間步長，選擇小時間步長。如此，便能夠使攻擊區(qū)解算過程滿足相應的解算精度要求，提升整體運算速度[2]。

（三）不可逃逸攻擊區(qū)相關解算

實際戰(zhàn)場中目標遇到敵對方攻擊條件下，會采取相應的機動，從而躲避導彈攻擊。于某種條件下，需要對該種攻擊區(qū)進行求解，為此需要充分結(jié)合目標不同機動進行充分考慮，確保該區(qū)域內(nèi)目標不能躲避導彈攻擊，而這種攻擊區(qū)也是無法逃逸攻擊區(qū)。無法逃逸攻擊區(qū)范圍相對較小，而命中率相對較高。

當下在對導彈無法逃逸區(qū)進行求解中，存在一種方法是微分對策論，該種方法主要優(yōu)勢對無法逃逸區(qū)的計算結(jié)果較為準確，而主要缺陷是創(chuàng)建數(shù)學模型較為復雜，實時性較弱，計算復雜，需要消耗大量時間。而實踐中的目標機動狀況無法預測且十分復雜，在對無法逃逸攻擊區(qū)進行求解過程中，存在較大困難。

設目標機動過載數(shù)值最大為4g，從-4g至4g之間，以2g為基礎步長，對目標進行合理求解，得到過載機動條件下的攻擊區(qū)。針對無法逃逸攻擊區(qū)內(nèi)相關遠邊界是多種狀況下攻擊區(qū)遠邊界最低值。無法逃逸攻擊區(qū)相關近邊界是攻擊區(qū)近邊界數(shù)值最大公式表示如下：

其中的Rmin、Rmax分別是無法逃逸攻擊區(qū)的近邊界和遠邊界，Nti則是機動下攻擊區(qū)近邊界和遠邊界，相關取值分別是-4g、-2g、0g、2g、4g。這種針對無法逃逸攻擊區(qū)中的解算方法所考慮的目標機動相對簡單，主要是以典型目標機動場景。

二、反艦導彈和艦空導彈的攻防對抗機動突防幾率

（一）蒙特卡洛法

通過計算機對打靶進行模擬，能夠合理計算導彈命中率，對那些昂貴且復雜的導彈飛行試驗進行減少或補充，可以有效節(jié)約各種財力、物力和人力。當下相關分析計算方法主要是以蒙特卡洛法為主，整體運行效率較低。但當下，隨著計算機技術水平的提升，有效彌補了蒙特卡洛法的現(xiàn)存缺陷，提高了蒙特卡洛法應用生命力，并成為當下社會中的發(fā)展主流。除此之外，還可以采用線性伴隨法、協(xié)方差分析函數(shù)描述法等。而這兩種方法主要特征是耗時相對較小、計算量小，僅占卡洛法的1/20到 1/30之間，以統(tǒng)計線性化理論進行合理推導。

綜上所述，彈道方程組為非線性，通過蒙特卡洛法對打靶操作進行模擬，相關打靶流程如下：第一是創(chuàng)建精確數(shù)學模型。第二，了解導彈飛行中不同隨機因素和相關分布規(guī)律。第三，根據(jù)不同隨機因素分布規(guī)律，構建數(shù)學模型，隨后以所構建的數(shù)學模型為基礎，形成相應的隨機數(shù)。第四，在數(shù)學模型內(nèi)疊加隨機變量，和對應標稱值一一對應，實施蒙特卡洛法打靶模擬實驗。第五公布并有效處理最終的打靶結(jié)果[3]。

（二）作戰(zhàn)誤差分析

艦空導彈與反艦導彈進行攻防對抗中，雙方攻防對抗效果容易受到環(huán)境、裝備和人為因素等方面的影響。而人為因素同樣存在某種主觀性，客觀規(guī)律不足，影響客觀分析，至于環(huán)境因素和裝置因素所形成的誤差，相關分布規(guī)律主要是正態(tài)分布規(guī)律為主，而本文主要以環(huán)境因素和裝備因素所形成的誤差進行研究，了解艦空導彈與反艦導彈之間的攻防對抗。

導彈發(fā)射到目標命中整個過程中，通常會被海雜波、海上隨機風、制導系統(tǒng)輸出誤差、測量系統(tǒng)對角度測量的影響。為了進一步提高仿真計算便利性，把隨機形成誤差規(guī)劃到系統(tǒng)計算誤差輸出中，至于海雜波所形成的誤差全部歸類到測量系統(tǒng)的視線角度誤差內(nèi)。上述全部誤差源形成的誤差全部以正態(tài)分布為主，仿真中，在模型計算標值基礎上，疊加各種仿真誤差，對反艦導彈以及艦空導彈之間的攻防對抗，通過對反艦導彈進行特征分析，采取不同機動策略下突防概率進行計算。艦空導彈以及反艦導彈之間實施攻防對抗中，主要作戰(zhàn)流程是，反艦導彈將對方艦船當成攻擊目標，先實施降高平飛，末端選擇擺式、螺旋、蛇形等機動策略進行突防。

結(jié)語：綜上所述，在現(xiàn)代化背景下，隨著科技和軍事兩個領域革命熱潮的發(fā)展，海上作戰(zhàn)地位越加突出，部分國家還把海洋當成藍色國土，在越加頻繁海上爭端背景下，應該針對海上作戰(zhàn)中的攻防對抗進行深入研究分析，特別是艦空導彈和反艦導彈之間的攻防對抗。

參考文獻：

[1]?? 李漫紅，路瑞敏.美國突破反介入/ 區(qū)域拒止能力的武器發(fā)展與嘗試[J].飛航導彈，2019（08）：10-14.

[2]?? 李居尚，戰(zhàn)蔭澤.天波超視距雷達空海目標探測難點與對策[J].飛航導彈，2018（12）：39-44.

[3]?? 張冬青，蔣琪.世界導彈武器裝備與技術5 年發(fā)展回顧與展望[J].戰(zhàn)術導彈技術，2016（01）：1-8.