多陣地岸艦導彈突擊艦艇編隊的火力分配模型*

曾家有 王 偉 謝宇鵬 毛世超，2

（1.海軍航空大學 煙臺 264001）（2.92852部隊 寧波 315033）

1 引言

體系作戰中，為提高反艦導彈對艦艇編隊的作戰效益，很多學者對反艦導彈火力分配問題進行了研究。

文獻［2］對武器目標協同火力分配進行了研究并提出了算法，文獻［6～8］多目標火力規劃問題進行了研究，分別建立了優化模型。文獻［11］對多型反艦導彈混合攻擊異型艦艇編隊問題進行分析。文獻［14］采用了改進遺傳算法對反艦導彈火力分配進行計算。但是，針對岸導部隊多陣地協同攻擊的研究較為少見，本文結合我岸艦導彈的技戰術特性和作戰使用特點，構建多陣地岸艦導彈突防艦艇編隊的概率模型，以此為依據建立多陣地岸導突擊的火力分配模型。通過仿真計算，得出戰果最大時的火力分配方案，該方案可為岸艦導彈部隊指揮員提供決策參考。

2 多陣地岸艦導彈突擊水面艦艇編隊作戰設想

多陣地岸艦導彈突擊水面艦艇編隊是指岸艦導彈部隊在接收到上級關于敵方水面艦艇編隊的情況通報后，采用兩個或兩個以上陣地從不同方位對目標艦艇編隊進行攻擊的方法。如圖1所示，以三個岸艦導彈陣地攻擊由一艘驅逐艦、兩艘護衛艦組成的水面艦艇編隊為例，每個陣地根據作戰需要可對編隊內不同艦艇進行攻擊。

岸艦導彈部隊指揮所通過預警機、直升機前出偵察、觀通站、偵察衛星等偵測手段獲取敵方編隊情報信息，綜合分析編隊內每艘艦艇的偵察探測裝備、防空武器裝備、反艦武器裝備、反潛武器裝備、對地攻擊武器裝備以及作戰指揮系統和通信裝備等諸多因素，將編隊內每艘艦艇賦予一定作戰價值，按照作戰價值進行排序，為作戰總收益提供依據［1］。

圖1 多陣地岸艦導彈突擊敵方艦艇編隊示意圖

3 多陣地岸艦導彈突擊艦艇編隊命中概率模型

3.1 岸艦導彈突擊單艘艦艇命中概率

假設岸艦導彈在可靠飛行、無電子干擾、無抗擊情況下的命中概率為P0，突防單艘艦艇艦載防空導彈概率Qd，對有源干擾的突防概率Qyg，對有源干擾的突防概率Qyg，對無源干擾的突防概率Qwg，被發現概率P發，根據文獻［5］，岸艦導彈對單艘艦艇突防概率為

則抗擊條件下，岸艦導彈對單艘艦艇命中概率P的表達式：

3.2 多陣地岸艦導彈突擊編隊內單目標命中概率

岸艦導彈突防艦艇編隊，除了要實現對目標艦艇各攔截手段的突防，還要實現對編隊內其他艦艇相應攔截手段的突防。

3.2.1 岸艦導彈對艦艇編隊內單艦防空導彈的突防概率

假設岸艦導彈突擊編隊內第j艘艦艇受第r艘艦艇防空導彈幫抗影響概率為kbkrj，表達式為

編隊內r艦防空導彈攔截對j艦攻擊的攔截概率為1-kbkrjQr，則岸艦導彈對編隊內j艦防空導彈突防概率：

3.2.2 岸艦導彈對艦艇編隊內單艦有源電子干擾的突防概率

假設岸艦導彈受編隊內各艦艇有源干擾影響概率為kygj

其中，kygjj=1，r=1，2…，m，j=1，2…，m。

岸艦導彈突防編隊內第j艘艦艇有源干擾概率為

3.2.3 影響岸艦導彈命中概率的陣地因素

發射陣地對岸艦導彈突防編隊內目標命中概率受陣地自身因素影響，同時也受到編隊內目標對陣地的影響，設Aij為第i陣地岸艦導彈對第j艦目標的命中概率的陣地影響因子。

3.2.4 多陣地岸艦導彈突擊編隊內單目標命中概率

根據式（1）～（7），第i陣地岸艦導彈突擊編隊內j目標命中概率模型為

其中xij為第i個陣地突擊j艦發射的導彈數。

4 多陣地岸艦導彈突擊艦艇編隊的火力分配模型

4.1 約束條件

4.1.1 目標選擇約束

假設編隊內每艘艦艇廣義價值為Vi，根據第j艘艦艇是否具有攻擊價值，判斷是否對該目標進行攻擊，約束條件：

4.1.2 導彈數量約束

由于每個陣地導彈數量有限，第i陣地對不同艦艇發射的岸艦導彈的數量總和不能超過單個陣地所具有的導彈總數N，即：

4.1.3 突防效果約束

考慮到既要確保對目標的有效突防，又要避免岸艦導彈數量的過渡消耗，合理設定對編隊內目標艦艇命中概率上限和下限。設對j艘艦艇的突防概率下限為Tlow，突防概率上限為Tup，則對j艦突防概率約束為非線性模型：

對上式進行線性化處理，其可等價變換為

4.2 火力分配模型

根據作戰想定，多陣地火力分配方案為

其中，xij（i=1，2，…，Z；j=1，2，…，M）為第i個陣地突擊第j艘水面艦艇的導彈數。根據每艘艦艇裝備的防空反導武器裝備將編隊內每艘艦艇賦予一定作戰價值，各艦艇作戰價值表達式為Vj=[V1，V2，…Vm]，取突擊目標作戰價值最大化為目標函數：

5 仿真算例

假設目標編隊由1艘驅逐艦和2艘護衛艦組成，驅逐艦裝備有艦空導彈，兩座密集陣艦炮防御系統，艦載電子戰系統和箔條干擾彈發射系統。兩艘護衛艦為相同型號，防空武器為艦空導彈，緊湊小口徑艦炮兩座，艦載電子戰系統和無源干擾彈發射裝置。目標艦艇編隊對岸艦導彈發現概率為0.8。岸導陣地A（xa，ya）、B（xb，yb）、C（xc，yc）分別位于不同方位，火力范圍均能覆蓋目標，每個陣地擁有12枚某型岸艦導彈。多陣地岸艦導彈突擊艦艇編隊的火力分配模型得到如表6最優分配方案。

表6 多陣地岸導突擊驅護編隊火力分配方案

岸導部隊突擊驅護編隊最大作戰收益值為258.12，消耗的總彈量為36枚。其中陣地A導彈12枚導彈突擊1號艦，陣地B導彈5枚突擊1號艦，7枚突擊2號艦，陣地C導彈4枚突擊2號艦，8枚突擊3號艦，共有17枚導彈攻擊1號艦，11枚導彈攻擊2號艦，8枚導彈攻擊3號艦。

6 結語

本文依據岸艦導彈部隊的作戰特點，提出了多陣地岸艦導彈突擊水面艦艇編隊的設想，計算了突擊水面艦艇編隊內單艘艦艇的突防概率模型，并建立了突擊水面艦艇編隊的火力分配模型。通過實例仿真分析，計算出取得最大戰果時各陣地的火力分配方案，該模型為指揮員指揮決策提供了理論參考。

在模型建立過程中，為了準確描述不同陣地之間對岸艦導彈攻擊參數的影響、編隊內各個艦艇發揮的不同作用，引入了突防概率陣地因子aij、艦艇幫抗系數kbkij、有源干擾因子kygj等參數，以上參數雖然在一定程度上描述了多陣地岸艦導彈突擊水面艦艇編隊的復雜影響因素，但是具體參數值需依據作戰部隊裝備和戰場環境進一步研究確定。