戰(zhàn)斗機空戰(zhàn)指揮引導(dǎo)目標(biāo)控制研究

摘 要：戰(zhàn)斗機控制指揮中，對于引導(dǎo)目標(biāo)的準(zhǔn)確控制是其中最為核心的指導(dǎo)問題。戰(zhàn)斗機的目標(biāo)指揮引導(dǎo)，要對其戰(zhàn)斗機的運行進行約束和控制，同時保證引導(dǎo)的快速性和經(jīng)濟性。本文針對空戰(zhàn)指揮中，戰(zhàn)斗機的目標(biāo)引導(dǎo)特點，提出三種空戰(zhàn)指揮中常用的引導(dǎo)目標(biāo)控制方法，包括空戰(zhàn)決策建模法、戰(zhàn)斗機瞄準(zhǔn)線穩(wěn)定法，以及預(yù)警機引導(dǎo)法。通過這些方法，對空戰(zhàn)指揮中戰(zhàn)斗機的目標(biāo)引導(dǎo)控制問題進行研究，從而提升戰(zhàn)斗機空戰(zhàn)指揮中目標(biāo)引導(dǎo)控制的準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：戰(zhàn)斗機;目標(biāo)控制;空戰(zhàn)指揮

一、戰(zhàn)斗機空戰(zhàn)仿真決策建模

空戰(zhàn)決策建模是一種通過空戰(zhàn)仿真系統(tǒng)決策進行的復(fù)雜的系統(tǒng)仿真建模。這種決策建模方式涉及到物理領(lǐng)域的裝備模型、信息領(lǐng)域的態(tài)勢感知以及認(rèn)知領(lǐng)域的指揮決策。通過這三個方面的融合建模，能夠利用緘默中的框架和決策接口完成對目標(biāo)的鎖定和引導(dǎo)。通過正確空戰(zhàn)仿真決策建模，能夠捕捉和跟蹤目標(biāo)，從而完成的戰(zhàn)斗機的目標(biāo)引導(dǎo)指揮。

1.空戰(zhàn)仿真決策建模的流程

空戰(zhàn)仿真決策建模的流程首先是收集或設(shè)計戰(zhàn)斗機、導(dǎo)彈和雷達等空戰(zhàn)裝備的物理參數(shù)。然后，根據(jù)戰(zhàn)斗機目標(biāo)任務(wù)，進行任務(wù)的確定，并規(guī)劃作戰(zhàn)空域以及編定編隊規(guī)模等。收集物理參數(shù)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作，需要基于設(shè)備數(shù)據(jù)管理工具;確定任務(wù)及規(guī)劃空域、規(guī)模等工作，需要基于想定編輯工具。這兩個過程，屬于空戰(zhàn)仿真決策建模的準(zhǔn)備工作。

在準(zhǔn)備工作完成后，就可以針對此次任務(wù)進行設(shè)計腳本，主要的腳本內(nèi)容為戰(zhàn)斗機的控制決策腳本，其中包括編隊的戰(zhàn)術(shù)、單機的戰(zhàn)術(shù)、接敵和空戰(zhàn)的展示的等等。設(shè)計編輯決策腳本的過程，需要居于實驗設(shè)計工具來進行。

完成決策腳本后，可以進行仿真實驗的設(shè)計，這個過程是對整個任務(wù)中各類裝備的技術(shù)性能參數(shù)以及作戰(zhàn)效能的影響，進行運行設(shè)計。當(dāng)完成運行仿真實驗的設(shè)計之后，就可以按照這個設(shè)計，將設(shè)備數(shù)據(jù)、任務(wù)確定，以及決策腳本輸入到仿真引擎中，進行實驗文件信息安排調(diào)度的仿真試驗，并得對其產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進行采集。仿真實驗設(shè)計的過程，需要基于實驗設(shè)計工具;仿真實驗的運行工作，需要基于仿真引擎和實驗管理工具。

2.空戰(zhàn)仿真決策建模對戰(zhàn)斗機空戰(zhàn)指揮引導(dǎo)目標(biāo)控制的功效

空戰(zhàn)仿真決策建模在實際應(yīng)用中，能夠基于戰(zhàn)斗機的多種飛行情況，進行指揮引導(dǎo)。

基于在建模中航線的設(shè)置，戰(zhàn)斗機識別目標(biāo)和通過隊形干擾目標(biāo)的機會更大。戰(zhàn)斗機空戰(zhàn)指揮中利用建模的模擬，可更為有效的引導(dǎo)戰(zhàn)斗機隊形的變化、對目標(biāo)的接近，從而達到引導(dǎo)戰(zhàn)斗機目標(biāo)控制的作用。另外，在同樣的攻擊時間以及同樣的導(dǎo)彈射程時，空戰(zhàn)仿真決策建模工作能夠引導(dǎo)發(fā)射導(dǎo)彈在更為近的距離，并且完成對雷達導(dǎo)彈的控制工作。

二、戰(zhàn)斗機瞄準(zhǔn)線穩(wěn)定控制流程

（1）在戰(zhàn)斗機的空戰(zhàn)指揮中，可以利用戰(zhàn)斗機瞄準(zhǔn)線的穩(wěn)定控制，進行指揮的引導(dǎo)目標(biāo)控制。戰(zhàn)斗機瞄準(zhǔn)線穩(wěn)定控制是利用測量出瞄準(zhǔn)線相對參考坐標(biāo)系的偏差角，并對穩(wěn)定回路中對瞄準(zhǔn)線的干擾進行補償，在此基礎(chǔ)上，促使被控的戰(zhàn)斗機瞄準(zhǔn)線相對初始的控制位置保持穩(wěn)定不變，從而確定其瞄準(zhǔn)目標(biāo)的穩(wěn)定。

（2）戰(zhàn)斗機瞄準(zhǔn)線的穩(wěn)定控制過程是在進行標(biāo)準(zhǔn)精確的瞄準(zhǔn)時，依據(jù)控制裝置，促使瞄準(zhǔn)線對準(zhǔn)目標(biāo)中央。如出現(xiàn)載體的運動過大時，則給出一個誤差的輸出信號，并利用這個信號穩(wěn)定控制平臺。這樣，平臺在繼續(xù)運動的情況下，在慣性空間內(nèi)會與戰(zhàn)斗機運行慣性基準(zhǔn)轉(zhuǎn)角形成一定的比例。利用這個比例，可以衡量戰(zhàn)斗機的運行，同時對比目標(biāo)的運行，從而進行引導(dǎo)目標(biāo)的控制。

（3）戰(zhàn)斗機瞄準(zhǔn)線的穩(wěn)定控制可能出現(xiàn)模糊控制的情況，造成對戰(zhàn)斗機運行及目標(biāo)控制的不良影響。這種時候，可以進行瞄準(zhǔn)線的穩(wěn)定控制量的矯正，利用微陀螺慣性測量組合原理，獲取測量坐標(biāo)系到轉(zhuǎn)臺瞄準(zhǔn)坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換，確定一個穩(wěn)定瞄準(zhǔn)后的矩陣，這樣就能得到一個瞄準(zhǔn)線新的方位值和俯仰角度值，能夠幫助瞄準(zhǔn)線進行穩(wěn)定的控制。

三、預(yù)警機引導(dǎo)戰(zhàn)斗機空戰(zhàn)目標(biāo)控制

預(yù)警機在空戰(zhàn)過程中，具有空中監(jiān)視戰(zhàn)場的優(yōu)勢。在編隊中，能夠起到發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并引導(dǎo)戰(zhàn)斗機進行超視距攻擊的作用。

1.預(yù)警機引導(dǎo)戰(zhàn)斗機目標(biāo)控制的過程

預(yù)警機在引導(dǎo)戰(zhàn)斗機進行目標(biāo)的追蹤和控制中，能夠通過目標(biāo)和戰(zhàn)斗機的高度、速度和戰(zhàn)術(shù)位置等方面進行分析并將分析結(jié)果和對應(yīng)的戰(zhàn)術(shù)傳達給戰(zhàn)斗機，從而引導(dǎo)戰(zhàn)斗機完成對目標(biāo)的控制。

預(yù)警機引導(dǎo)戰(zhàn)斗機的過程，大體上可以分為兩個階段，第一個階段是在較遠距離時，對戰(zhàn)斗機進行向目標(biāo)區(qū)域的航向引導(dǎo)。戰(zhàn)斗機在這個過程中，通過預(yù)警機的指揮系統(tǒng)，了解視距外的目標(biāo)位置，通報應(yīng)該到達的位置區(qū)域。這個階段中，由于目標(biāo)位置無法反映在戰(zhàn)斗機機載雷達的視域內(nèi)，因此，戰(zhàn)斗機的機載雷達可以一直處于關(guān)閉的狀態(tài)，這樣處理，有提升隱蔽性的好處。第二階段戰(zhàn)斗機已經(jīng)到達指定目標(biāo)區(qū)域后，目標(biāo)位置可以顯示在機載雷達上，戰(zhàn)斗機直接通過機載雷達的是識別，實施對目標(biāo)的追蹤和控制。

2.預(yù)警機引導(dǎo)戰(zhàn)斗機目標(biāo)控制的函數(shù)構(gòu)造

在預(yù)警機引導(dǎo)戰(zhàn)斗機的目標(biāo)控制中，要通過相關(guān)函數(shù)，進行控制的態(tài)勢評估以及目標(biāo)分配，合理的完成對戰(zhàn)斗機的引導(dǎo)。這其中，利用的函數(shù)包括單機相對攻擊優(yōu)勢函數(shù)、角度攻擊優(yōu)勢函數(shù)，以及能量優(yōu)勢函數(shù)。

單機相對攻擊優(yōu)勢函數(shù)，是描述戰(zhàn)斗機符合對指定目標(biāo)進行控制的程度的函數(shù)計算。其反應(yīng)兩方面的優(yōu)勢情況，一是戰(zhàn)斗機對于目標(biāo)的控制優(yōu)勢，二是目標(biāo)反向?qū)?zhàn)斗機的控制優(yōu)勢。相對攻擊優(yōu)勢函數(shù)要通過測算距離、防衛(wèi)和武器等方式進行確定。角度優(yōu)勢函數(shù)是為了實現(xiàn)目標(biāo)的有效跟蹤，保持與目標(biāo)方位呈一定角度，構(gòu)造的函數(shù)。

結(jié)語：本文通過空戰(zhàn)決策建模、戰(zhàn)斗機瞄準(zhǔn)線穩(wěn)定控制、預(yù)警機引導(dǎo)三種空戰(zhàn)指揮中引導(dǎo)目標(biāo)控制的方法進行研究和建模，旨在提高戰(zhàn)斗機空戰(zhàn)指揮中目標(biāo)引導(dǎo)控制的準(zhǔn)確性，同時保證引導(dǎo)的快速性和經(jīng)濟性。本文只是針對戰(zhàn)斗機空戰(zhàn)指揮引導(dǎo)目標(biāo)控制的三種控制方法進行初步思考與總結(jié)，但目前相關(guān)研究上尚不充足，所面臨的實際問題與技術(shù)問題還很多，仍待需要對相關(guān)問題進行研究探討，提出解決辦法。

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作者簡介：

范宣杰（1997.3-），男（漢族），浙江臺州市人，學(xué)員，本科在讀，主要研究領(lǐng)域為地面領(lǐng)航。