基于信息系統的體系作戰中對火力“集中”問題的定量分析研究＊

2011-08-10 09:22:22劉曉天夏有倉楊丹峰劉式宋

艦船電子工程 2011年11期

劉曉天夏有倉楊丹峰劉式宋

（71262部隊司令部駐馬店 463200）

1 引言

基于信息系統的體系作戰，信息已成為武器裝備乃至整個軍隊發揮作戰效能的關鍵。戰斗原則“集中火力、重點打擊”的內涵將發生重要變化。因此，在原有集中的原則上，我們要充分考慮到“信息”這個因素。同時，“集中”已不單單是“火力”上的集中，而應該是在信息化條件下的信息與兵力、火力的綜合集中。如何做到集中，是首先對信息輔助系統集中攻擊，還是首先攻擊敵火力單位，兩者兵力應該如何分配，這些問題都需要進一步的研究。

2 建立模型

建立常規作戰下的數學模型，假定：

1）炮兵和目標的現存單位火力都構成一個具有平均發射率為λ的泊松射擊流，λ為常數。每一方的每一個火力單位可以向對方任何一個火力單位進行瞄準射擊，即射擊瞄準敵方某個確定的火力單位。

2）一次成功射擊至多擊毀一個火力單位，被擊毀的火力單位不再參戰。

3）發射后可立即獲得有關目標被摧毀的情報，如擊毀目標，射擊火力可瞬時轉移至對方另一個火力單位。

4）炮彈飛達目標的時間很短，與戰斗的持續時間相比可以忽略。

5）任何一方的火力與火力單位的幸存數與數學期望值成正比。

記我敵雙方每次在瞄準對方射擊時，擊毀目標的概率分別為P1、P2；記我敵雙方在時刻t的平均火力單位數，即平均幸存火力單位數分別為x、y。

由假設條件1，雙方平均發射率，即單位時間內的平均射擊次數，分別為λ1、λ2。

由假設條件4，在t到t＋Δt時間間隔內，敵方y個火力單位將要實施ayΔt次成功射擊，a＝λ2P2，故我方火力單位的損耗數為：

即

同理

從而得到描述“集中火力”對抗的敵我雙方的平均實力變化的微分方程組：

上述模型是在常規條件下建立的。而信息化條件下，敵我雙方除了常規部隊之外，還有一定的信息輔助系統，與常規武器不同的是，信息輔助系統不是直接對敵進行火力打擊，而是通過控制常規武器的火力進而實現其作戰效能。所以，無論是我方還是敵方，都將有兩個打擊目標。一個是對方的作戰部隊、有生力量，從而降低來自對方作戰部隊的直接威脅，如敵炮兵、裝甲兵、步兵都是這種目標；另一個是對方的信息輔助系統，以消滅對方作戰部隊的間接作戰力量，降低其殺傷效率。因此，交戰雙方的作戰部隊都將存在火力分配問題，即先攻擊對方哪種作戰力量，或以什么樣的火力對敵同時進行火力打擊。

信息化作戰條件下，假設是在有信息輔助系統與炮兵火力系統共同參戰，在上述模型的基礎上，作以下假設：

1）我方和敵方在作戰時，均有相應的信息輔助系統協助作戰。

2）信息輔助系統并不直接參戰，其作戰效能則通過作戰部隊得以實現。

3）我方的作戰單位的實力設為x1，敵方的作戰單位的實力設為y1，設我方的獲取信息的性能為x2，敵方的獲取信息的性能為y2。

4）設作戰的有效時間為[0，T]，即到達時間T，有一方可能被完全殲滅。

設敵方對我方信息輔助系統的毀傷系數是a，我方對敵方信息輔助系統的毀傷系數是b，而敵方部隊y1對我方部隊x1的毀傷系數受敵方信息輔助系統y2的影響，所以我們用函數f（y2）表示。

由于信息輔助系統對提高作戰單位作戰效果起積極作用，所以，有

同時，信息還存在閾值效應，即隨著信息輔助系統性能的提高，它對提高作戰單位作戰效果的作用將會減少。故又有：

同理，若用g（x2）表示x1對y1的毀傷系數，則函數g（x2）也應滿足類似于式（2）、式（3）的條件。

我們可以用圖1來表示作戰態勢。

圖1 作戰態勢圖

設敵方火力單位（y1）用來攻擊我方火力單位（x1）和我方信息輔助系統（x2）的比例分別是φ1＝φ1（t）和φ2＝φ2（t），我方火力單位（x1）用于攻擊敵方火力單位（y1）和敵方信息輔助系統（y2）的比例分別為φ＝φ1（t）和φ2＝φ2（t）。則有：

設我方和敵方的初始狀態為

在模型（1）基礎上，建立模型：

根據假定，在時間t＝T之前，我方和敵方的交戰單位都沒有被消滅。在此，引進“作戰指數”這個概念。所謂作戰指數，是指任何一類作戰單位的作戰效能都可以折合成一定數量的標準作戰單位的作戰效能，這個數量就稱為該類作戰單位的“相對作戰指數”簡稱為“作戰指數”。在此，我們用u1和v1分別表示我方和敵方的作戰指數。有u1＞0，v1＞0。