水面艦艇防空抗擊效能評估研究

李月文　張永生

【摘 要】針對水面艦艇防空抗擊效能評估問題，基于排隊論研究了艦艇防空武器服務時間和空襲目標停留時間，建立了水面艦艇防空抗擊效能評估模型。該模型為水面艦艇防空作戰方案的仿真論證、防空武器的火力分配方案生成提供依據。

【關鍵詞】防空抗擊；效能評估；排隊論

0 引言

防空武器系統抗擊效能評估是水面艦艇防空體系發展和論證中的一項重要工作，也是檢驗防空武器系統構建是否合理的重要依據之一[1]。通過對防空武器系統作戰效能進行分析，可以解決武器系統建設中存在的一些問題，挖掘出體系中影響防空作戰效能的關鍵因素，對防空體系發展和論證工作有重要的參考價值為此。現代水面艦艇防空武器系統主要配備有：電子戰、艦空導彈和艦炮等武器裝備。其中，艦空導彈和艦炮等“硬武器”，對空中來襲目標的抗擊效能是評估水面艦艇防空作戰能力的重要指標。為此，本文基于排隊論建立的效能評估模型，為艦艇防空抗擊效能評估提供了一種簡便而可靠的評定方法。

1 基本假設

設某次防空武器系統抗擊作戰中，敵空襲目標按照預定的編隊進攻方案，以隨機概率的方式分布，對防空區域實施突防；我水面艦艇防空武器系統有m種型號的防空武器，第i種有n套，則可把防空武器單元與空中來襲目標流看成一個有n1+…+nm個“服務臺”的有限等待時間的服務系統[2]。

1.1 系統假設

設空襲目標分多批次、不同方向，對水面艦艇實施空襲，且主要進攻方向來襲目標最多。則來襲機群構成一種流，在此假設為最簡單流，即Poisson流，強度為μ。

由排隊論知識可知，服務系統最難適應簡單流，因此在流強度相同的情況下，水面艦艇也一定能有效抗擊其它隨機目標流。理論證明，現代空襲目標流同樣符合Poisson流。因此，將目標流假設為Poisson流是合理可行的。

由上述假設可知，水面艦艇防空武器系統m種不同型號的防空武器決定了“服務臺”特性的不一致。這對該系統的處理來說是一個難點，由排隊論可知，顧客流為Poisson流時，對各個不同服務臺來說，其服務顧客的顧客流仍為Poisson流，只是強度減少，但服從可加性原則。由此，當來襲目標流是強度為λ的Poisson流時，艦艇防空武器系統中每一型號防空武器服務的支目標流仍為Poisson流。

1.2 服務規則

空襲目標按照先后順序接受服務，艦艇防空武器系統殺傷區示意圖如圖1所示。

針對艦炮結合防空武器系統而言，當空襲目標進入防空武器射擊區域時，首先由防空導彈分系統服務進行第一層服務，再由艦炮分系統進行第二層服務，所以該模型的服務規則為混合類型。該模型中，防空導彈和艦炮分系統不同時對1個目標提供服務，艦炮分系統服務的目標是防空導彈分系統未服務過或服務過而未擊毀的目標。防空武器系統對目標的服務過程如圖2所示。

1.3 服務時間

服務時間是服務系統中服務臺的一個重要特征，在水面艦艇防空武器系統抗擊目標流空襲時，服務時間指每一座防空武器對一個來襲目標的射擊時間，為一隨機變量，與武器射程、射擊諸元、目標類型、發射準備時間、火力轉移時間等因素有關。根據空襲的戰術知識及排隊論知識可假設第i型號武器服務時間服從如下指數分布[4]：

3 結束語

本文給出的艦艇防空抗擊效能評估模型，不但解決了艦載防空武器系統抗擊效能的計算問題，而且模型中對每一支目標流的模型計算方法正是針對艦載防空武器系統中同一型號的防空武器計算的。本文所建立的模型為我方實施艦艇硬武器防空作戰效能評估提供有價值的參考依據。

【參考文獻】

[1]張最良，等.軍事運籌學[M].北京：軍事科學出版社，1993.

[2]周國祥，許玲.一種艦艇編隊區域防空效能評估方法[J].艦船電子工程，2012（4）：30-32.

[3]曾松林，鐘生新.基于排隊論的火力抗擊反艦導彈模型分析[J].戰術導彈技術，2008（2）：38-40.

[4]鄧可，楊祖快.艦艇防空抗擊效能評估模型[J].火力與指揮控制，2006，31（9）：40-41.

[責任編輯：湯靜]