崔 凱，沈治河，楊興寶，樸成日，張 國

（海軍大連艦艇學(xué)院，遼寧 大連 116018）

0 引言

艦載固定翼預(yù)警機(jī)是航母編隊(duì)對空預(yù)警的重要組成部分，預(yù)警機(jī)在航母編隊(duì)遠(yuǎn)海防空作戰(zhàn)中起著至關(guān)重要的作用，其活動范圍決定了編隊(duì)的預(yù)警范圍，預(yù)警機(jī)活動范圍受編隊(duì)通信能力的影響，如何優(yōu)化現(xiàn)有預(yù)警兵力部署，增大編隊(duì)預(yù)警范圍需要深入研究。文獻(xiàn)［1］以預(yù)警機(jī)實(shí)時(shí)探測能力為基礎(chǔ)，給出了預(yù)警機(jī)航線規(guī)劃的定量公式；文獻(xiàn)［2］針對航母編隊(duì)艦載戰(zhàn)斗機(jī)在甲板待戰(zhàn)和空中巡邏時(shí)，分別對預(yù)警機(jī)前出距離進(jìn)行計(jì)算分析；文獻(xiàn)［3］根據(jù)預(yù)警機(jī)是否實(shí)時(shí)有效地全覆蓋任務(wù)線為具體決策準(zhǔn)則，構(gòu)建了多預(yù)警機(jī)空域配置估算模型；文獻(xiàn)［4］通過精確模型分析敵可能攻擊路線，對預(yù)警機(jī)的前出距離和配置數(shù)量進(jìn)行了定量研究，分析了雙方態(tài)勢和裝備參數(shù)對預(yù)警機(jī)配置的影響。文獻(xiàn)［5］指出UHF 波段是艦載固定翼預(yù)警機(jī)的最佳通信頻段；文獻(xiàn)［6-9］對預(yù)警機(jī)巡邏空域的設(shè)置、預(yù)警機(jī)指揮編隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)、艦艇和預(yù)警機(jī)聯(lián)合航跡規(guī)劃等進(jìn)行了分析；文獻(xiàn)［10］針對帶狀責(zé)任探測區(qū)多架預(yù)警機(jī)協(xié)同探測問題，量化了不同協(xié)同模式，確定協(xié)同部署優(yōu)化決策模型?，F(xiàn)有預(yù)警機(jī)配置研究基本上是在不超出其通信范圍和作戰(zhàn)半徑的前提下進(jìn)行的，本文根據(jù)預(yù)警機(jī)具有空中指揮中心功能的特點(diǎn)，將編隊(duì)部分艦載固定翼預(yù)警機(jī)作為空中通信中繼，超出編隊(duì)原有通信范圍綜合配置中繼預(yù)警機(jī)和遠(yuǎn)距離前出預(yù)警機(jī)，最大化擴(kuò)展編隊(duì)預(yù)警范圍。

1 編隊(duì)預(yù)警兵力分析

航母編隊(duì)所屬兵力中，影響其對空預(yù)警能力的主要有艦載固定翼預(yù)警機(jī)、艦載戰(zhàn)斗機(jī)、屬艦等，其中艦載戰(zhàn)斗機(jī)裝備的小型數(shù)據(jù)鏈不具備中繼功能，裝備數(shù)據(jù)鏈的屬艦雖有中繼功能，由于地球曲率影響，對其他作戰(zhàn)單元的中繼能力有限，預(yù)警機(jī)具有探測、通信、指揮等樞紐功能，所以最佳中繼兵力選擇為預(yù)警機(jī)，且預(yù)警機(jī)數(shù)據(jù)鏈可實(shí)現(xiàn)多級中繼通信。

圖1 基于通信中繼的航母編隊(duì)預(yù)警示意圖

2 編隊(duì)預(yù)警距離與預(yù)警機(jī)前出距離關(guān)系模型

預(yù)警機(jī)的活動范圍確定了航母編隊(duì)預(yù)警探測范圍，在作戰(zhàn)過程中有空中通信中繼兵力支援下，編隊(duì)數(shù)據(jù)鏈通信范圍增加，預(yù)警機(jī)可前出的距離隨之變大，借助數(shù)據(jù)鏈形成的編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)傳感器預(yù)警縱深得到延伸，同時(shí)預(yù)警機(jī)雷達(dá)的探測區(qū)域?qū)Σ煌轿荒繕?biāo)發(fā)現(xiàn)距離不同，進(jìn)而編隊(duì)對不同方向目標(biāo)獲取的預(yù)警距離不同。

航母編隊(duì)防空作戰(zhàn)中，艦載固定翼預(yù)警機(jī)前出探測目標(biāo)，將目標(biāo)信息回傳至編隊(duì)指揮所，指揮所確定攔截方式和兵力（艦載機(jī)戰(zhàn)斗機(jī)或區(qū)域防空屬艦），攔截兵力獲取攔截命令及信息后，艦載戰(zhàn)斗機(jī)從甲板待戰(zhàn)（或空中待機(jī)）區(qū)飛向目標(biāo)攔截，或者屬艦發(fā)射區(qū)域艦空導(dǎo)彈攔截，整個過程所用時(shí)間應(yīng)小于預(yù)警機(jī)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)到目標(biāo)飛行至遭遇點(diǎn)的時(shí)間，編隊(duì)才能完成攔截任務(wù)，由編隊(duì)防空作戰(zhàn)敵我態(tài)勢關(guān)系建立模型。

圖2 航母編隊(duì)對空預(yù)警及防御示意圖

OA 為預(yù)警機(jī)前出距離，用L 表示；AB 為預(yù)警機(jī)在有通信中繼時(shí)延伸的距離，用ΔL 表示；OC 為預(yù)警機(jī)發(fā)現(xiàn)空中目標(biāo)時(shí)，目標(biāo)距編隊(duì)中心的距離，即編隊(duì)預(yù)警距離，用D 表示；BC 為預(yù)警機(jī)對空發(fā)現(xiàn)距離，用Rfx表示；Rzz為預(yù)警機(jī)作戰(zhàn)半徑，Rtx為預(yù)警機(jī)通信距離；a 為目標(biāo)攻擊我編隊(duì)的方位。

根據(jù)敵我態(tài)勢得，

解得D 值，根據(jù)實(shí)際情況取編隊(duì)預(yù)警距離的較大值，得

3 綜合配置中繼預(yù)警機(jī)及遠(yuǎn)距離前出預(yù)警機(jī)

圖3 通信中繼預(yù)警機(jī)配置示意圖

3.1 遠(yuǎn)距離預(yù)警機(jī)所需前出距離時(shí)的綜合配置模型

圖4a 中繼預(yù)警機(jī)及遠(yuǎn)距離預(yù)警機(jī)綜合配置模型示意圖

3.2 遠(yuǎn)距離預(yù)警機(jī)所需前出距離時(shí)的綜合配置模型

遠(yuǎn)距離預(yù)警機(jī)結(jié)合中繼預(yù)警機(jī)配置如圖4b 所示，其中三角形為遠(yuǎn)距離預(yù)警機(jī)配置位置，五角星為通信中繼預(yù)警機(jī)配置位置，紅色弧線為編隊(duì)所需預(yù)警機(jī)線。

圖4b 中繼預(yù)警機(jī)及遠(yuǎn)距離預(yù)警機(jī)綜合配置模型示意圖

4 作戰(zhàn)想定

一個航母編隊(duì)攜帶艦載固定翼預(yù)警機(jī)4～5 架，假設(shè)預(yù)警機(jī)最大通信距離Rtx為350 km、作戰(zhàn)半徑Rzz為650 km，預(yù)警機(jī)在一定高度對某類目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)距離Rfx為250 km，編隊(duì)所需預(yù)警扇面半徑Dreq=800 km，扇面角ωD=90°。

圖4c 中繼預(yù)警機(jī)及遠(yuǎn)距離預(yù)警機(jī)綜合配置示意圖

5 結(jié)論

基于航母編隊(duì)遠(yuǎn)海作戰(zhàn)預(yù)警需求及預(yù)警機(jī)的網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)中繼功能，本文提出將編隊(duì)所屬部分艦載固定翼預(yù)警機(jī)作為空中通信中繼兵力，延伸預(yù)警機(jī)前出距離來擴(kuò)大編隊(duì)預(yù)警范圍的方法，增強(qiáng)編隊(duì)遠(yuǎn)距離預(yù)警能力，滿足遠(yuǎn)距離預(yù)警需要。通過實(shí)例驗(yàn)證了該方法的優(yōu)越性和可行性，提出了通信中繼預(yù)警機(jī)和遠(yuǎn)距離前出預(yù)警機(jī)的綜合配置方法，為預(yù)警機(jī)的作戰(zhàn)訓(xùn)練提供了理論參考。