主動攻擊水雷可攻區域研究

張運龍，張 旭，羅一丁

（海軍大連艦艇學院，遼寧 大連 116018）

主動攻擊水雷可攻區域研究

張運龍，張 旭，羅一丁

（海軍大連艦艇學院，遼寧 大連 116018）

確定可攻區域，可增大主動攻擊水雷對目標的命中概率，提高水雷的作戰效能。以主動攻擊水雷攻擊航速和水雷動力航程為約束條件，建立可攻區域數學模型，并通過應用給出相應分析，相關結論可為主動攻擊水雷作戰使用提供一定的理論依據。

兵器科學與技術，主動攻擊水雷，攻擊航速，攻擊航程，可攻區域

0 引言

主動攻擊水雷是發現目標后可采取機動彈道對目標實施攻擊的水雷，其可對目標按照預定彈道［1］攻擊，或者采取尋的方式［2］毀傷目標。受攻擊航速和攻擊航程約束的影響，主動攻擊水雷對運動要素不同的目標存在攻得上和攻不上的問題，因此，對主動攻擊水雷可攻區域判斷是一個值得研究的問題。本文以按預定彈道攻擊目標的主動攻擊水雷為背景，以攻擊航速和動力航程為約束條件，建立可攻區域數學模型，判斷主動攻擊水雷可攻性區域。

1 基本假設條件

假設一勻速直航的目標艦船某時刻從A點沿AC方向進入水雷探測區域并被水雷發現。經過一定時間后，目標運動到B點，水雷解算出目標的運動要素，目標的航行速度為vm，航向與目標方位線之間的夾角為β，與水雷的距離為r1。若主動攻擊水雷在解算出目標運動要素時便從O點沿OC方向對目標發起攻擊，提前角為準，攻擊航速為vl，水雷的最大動力航程為L動。設經過時間t后，水雷在C點與目標相遇。為方便建模計算與分析，以水雷雷位點O為坐標原點目標航行方向為X軸正方向，垂直目標航行方向向上為Y軸正方向建立坐標系，如下頁圖1所示。

2 可攻區域判斷模型

2.1 攻擊航速約束條件

根據圖1所示基本坐標系以及參考文獻［3-4］，在△OBC中，有以下關系式成立：

令m=vm/vl，可解得提前角為：

設水雷對目標發起攻擊時，目標的位置坐標為B（xm，ym），則式（3）可表示為：

兩邊平方并整理可得：

從式（5）可以看出，m取不同值，對應的主動攻擊水雷可攻區域也不同。當m<1，即vm

滿足約束條件（6）的區域如圖2陰影部分所示。當水雷解算出目標運動要素，目標位于陰影F時，水雷只能以追蹤的攻擊模式對目標進行攻擊，而vm≥vl，水雷無法與目標相遇，所以可攻區域為陰影E所示部分。因此，當m≥1時，目標區域還應滿足以下約束條件：

2.2 動力航程約束條件

滿足式（5）約束條件的目標，便存在某一提前角能夠使水雷對其發起攻擊。但要與目標相遇，還必須考慮水雷動力航程的問題。即在作戰環境和發射條件一定的情況下，只有當水雷的實際攻擊航程Loc小于或等于動力航程L動時，水雷才能夠追上或與目標相遇［5-6］。即

2.3 綜合判斷條件

根據以上分析，m的取值范圍不同，可攻區域受到的約束條件也不一樣。下面結合m的不同取值，綜合考慮可攻區域的判斷條件。

（1）當m≥1時，主動攻擊水雷可攻區域不僅要滿足攻擊航速約束條件，還要滿足動力航程約束條件，所以，主動攻擊水雷可攻區域的判斷模型為：

（2）當m<1時，設水雷與目標的相遇點C的坐標為（xc，yc），由約束條件（8），可得

又

當水雷攻擊航程取得最大值，即Loc=L動時，由式（10）、式（11）可得：

所以，可攻區域判斷模型為：

3 應用舉例與分析

3.1 m≥1時的可攻區域

設動力航程，L動=0.8r1，m=2以水雷的動力航程為半徑作圓I，以水雷解算出目標運動要素時目標與水雷的距離r1為半徑作圓II，可攻區域如圖3所示。

3.2 m<1時的可攻區域

令m=1/2，仍以水雷的動力航程為半徑作圓I，r1為半徑作圓II。水雷對目標的可攻區域如圖4所示。

從圖3可以看出，當m=2時，可攻區域受攻擊航速和動力航程兩個條件共同約束，可攻區域相對較小。從圖4可以看出，當m=1/2時，可攻區域只受攻擊航程的約束，只要水雷與目標的相遇點到雷位點的距離小于水雷的動力航程，該目標就具有可攻性。

綜合圖3和圖4可以看出，并不是所有出現在水雷探測區域的目標都具有可攻性，當水雷攻擊航程大于動力航程時，目標不具可攻性。目標與水雷的速度比值越大，水雷的可攻區域越小。當目標航速大于水雷攻擊航速時，水雷以追蹤的攻擊模式無法與目標相遇，只能采用攔截的攻擊模式攻擊目標，可攻區域只有水雷的左側區域。因此，若想增大水雷的可攻區域，提高水雷對目標的命中概率，可以通過提高水雷攻擊航速，減小目標與水雷速度比值的方法實現；也可以通過增大水雷發現目標的范圍或者增加水雷的動力航程的方法，擴大水雷對目標的可攻區域。

4 結束語

本文以水雷攻擊航速和動力航程為約束條件，建立主動攻擊水雷可攻區域判斷模型，并通過實例計算與分析，得出主動攻擊水雷對目標的可攻區域，可用于已知運動要素目標的可攻性判斷。本文在建立可攻區域模型時，沒有考慮目標運動的解算誤差和雷位誤差等因素的影響，在實際作戰應用中，可根據實際情況對水雷可攻區域模型進行相應修正。

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Study on Assaultable Area of Moving Mine

ZHANG Yun-long，ZHANG Xu，LUO Yi-ding
（Dalian Naval Academy，Dalian 116018，China）

Ascertaining the assaultable area can increase the hit probability and operational effectiveness of moving mine.Under the conditions of the attack speed and the powered flight range，this paper establishes the assaultable area model and analysis it by using.The conclusion can offer moving mine theory basis for operation.

armament science and technology，moving mine，attack speed，powered flight range，assaultable area

E925.2；TJ61

A

1002-0640（2015）10-0080-03

2014-08-05

2014-10-07

張運龍（1989- ），男，山東蘭山人，碩士研究生。研究方向：艦載武器裝備火力控制與指揮。