編隊艦空導彈防空作戰目標威脅評估模型*

斗計華 肖玉杰 孫玉梁 鄒佳歧

（1.海軍大連艦艇學院導彈與艦炮系 大連 116018）（2.海軍研究院 北京 100161）

1 引言

艦艇編隊艦空導彈防空作戰目標威脅程度評估通常是目標對編隊艦空導彈武器系統所保護目標可能造成威脅程度的預測。目前主要采用綜合評價方法研究單艦艦空導彈防空作戰目標威脅程度評估［1～12］，較少研究艦艇編隊艦空導彈防空作戰目標威脅程度評估。本文構建了艦艇編隊艦空導彈防空作戰目標威脅程度評估模型，可為艦艇編隊艦空導彈防空作戰目標威脅程度評估提供模型依據。

2 單艦艦空導彈防空作戰目標威脅程度評估

2.1 基于影響因素優先級的單艦艦空導彈防空作戰目標威脅程度評估

1）目標威脅程度影響因素優先級的確定

當有多個目標空襲單艦時，針對目標威脅程度影響因素，選取主要影響因素，按照從高到低的順序確定其優先級。

（1）優先考慮目標有效作用范圍因素

只有當艦空導彈武器系統所保護艦艇的位置處于目標有效作用范圍之內時，目標才對艦空導彈武器系統所保護艦艇構成威脅。

（2）優先考慮目標識別狀態因素

一旦目標對艦空導彈武器系統所保護艦艇構成威脅，就需要知道識別目標的狀態。

（3）優先考慮目標飛行航向因素

只有判斷出目標朝向艦空導彈武器系統所保護艦艇飛來時，才能確定其構成威脅。

（4）優先考慮目標類型因素

一旦識別目標為敵方目標，就需要知道其類型。

（5）優先考慮目標飛臨時間因素

最后優先考慮目標飛臨時間因素，通過計算目標飛臨時間，可評定目標威脅程度。

2）目標威脅程度評估方法

基于影響因素優先級的目標威脅程度評估方法是針對要評估的每一個目標實施的，目標威脅程度評估步驟從前到后依次如下：

（1）當艦空導彈武器系統所保護艦艇的位置沒有處在單個目標有效作用范圍之內時，該目標威脅程度為0；否則，當艦空導彈武器系統所保護艦艇的位置處在單個目標有效作用范圍之內時，執行后續步驟。

（2）只有當識別單個目標的狀態為友方目標或我方目標時，該目標威脅程度為0；否則，當識別單個目標的狀態為敵方目標時，執行后續步驟。

（3）當判斷出單個目標不朝向艦空導彈武器系統所保護艦艇飛來時，該目標威脅程度為0；否則，當判斷出單個目標朝向艦空導彈武器系統所保護艦艇飛來時，執行后續步驟。

（4）目標類型與目標飛臨時間因素綜合處理

按照目標類型優先級從高到低的順序確定目標。

單個目標飛臨時間（設為Tkwd）由該目標距離（設為Lkwd）、速度（設為Vkwd）決定，則Tkwd可表示為

因為單個目標飛臨艦空導彈武器系統所保護艦艇的時間越短時，要優先攔截該目標，否則就會命中武器系統所保護艦艇，對武器系統后續作戰造成直接影響。因此，需以目標飛臨時間為基準確定目標威脅程度，具體方法為

1）當單個目標飛臨時間與其它目標飛臨時間均不相等時，將該目標飛臨時間作為該目標威脅程度評估基準值；

2）單個目標飛臨時間與其它目標飛臨時間均進行比較，當存在相等情況時，該目標飛臨時間和其它與之相等的目標飛臨時間要進行一定的調整，將原來目標飛臨時間存在相等情況可能變為不存在相等情況，但調整幅度相差不大，以確保這些目標的威脅程度能夠相差不大，不影響所有目標威脅程度的整體排序。具體調整時，要考慮目標類型因素。一是如果該目標類型對應的優先級更高時，則該目標飛臨時間要加上一個很小的正值（設為δwd，可根據具體情況確定，目的是為了不影響所有目標威脅程度的整體排序）；二是如果該目標類型對應的優先級更低時，則該目標飛臨時間要減去δwd；三是如果該目標類型對應的優先級與其它目標類型對應的優先級一樣時，將該目標飛臨時間作為該目標威脅程度評估基準值。

3）根據上述處理后，可得到各目標對應的“最終飛臨時間”。因為單個目標飛臨時間越短時，該目標威脅程度更大。則選擇“最終飛臨時間”中的最小值，設為Tkwdmin，且單個目標的“最終飛臨時間”為Tkzwd，則該目標威脅程度（設為Wkwd）可表示為

2.2 基于目標類型與目標飛臨時間的單艦艦空導彈防空作戰目標威脅程度評估

1）步驟一，在綜合考慮目標類型與目標飛臨時間情況下，先對目標類型進行分類。按目標威脅程度的高低確定目標順序。

2）步驟二，對于某一類目標，求出各目標對應的Tkwd值，然后求出各目標的威脅程度大小。

3）步驟三，威脅程度處理與輸出。將目標的威脅程度指加上極小正值，得到各目標的威脅程度修正值。然后“某一個目標威脅程度”就等于“該目標的威脅程度修正值”除以“各目標的威脅程度修正值之和”。

2.3 基于目標飛行航向與目標飛臨時間的單艦艦空導彈防空作戰目標威脅程度評估

當以目標飛臨時間為衡量標準時，目標威脅程度評估取決于目標中心位置Owl1、艦空導彈武器系統所保護艦艇位置Owl2、各目標速度、各目標飛行航向。設單個（設為第j 個）目標速度為Vwlj，第j 個目標飛行航向為Hwlj，第j 個目標威脅程度為Wwlj。設Jwlj為直線Owl1Owl2與Hwlj之間的夾角，根據Owl1、Owl2位置就可以求出Jwlj。

1）當第j個目標對艦空導彈武器系統所保護艦艇沒有威脅時，設第j 個目標到達Owl2所需時間為Twlj，可認為Twlj=0。

2）當第j個目標對艦空導彈武器系統所保護艦艇有威脅時，Twlj可以表示為

3）根據以上方法，就可求出各目標對應的Twlj值。由于Twlj值越小，目標威脅程度越大。設各Twlj值的最小值為Twljmin，則Wwlj可表示為

3 編隊艦空導彈防空作戰目標威脅程度評估

3.1 基于點的目標威脅程度評估

該方法具體為：將點看作為單艦所在位置，然后根據“單艦目標威脅程度評估”方法，評定來襲的各個目標對該點的威脅程度，這些值即可作為艦空導彈防空作戰目標威脅程度值。

3.2 基于面的目標威脅程度評估

當艦空導彈防空作戰的防御重點為一個區域，或者為多個點組成的區域時，艦空導彈防空作戰需實施基于面的目標威脅程度評估方法，評定艦空導彈防空作戰目標威脅程度。該方法的步驟從前到后具體如下。

1）對于艦空導彈防空作戰中的單艦來說，根據“單艦目標威脅程度評估”方法，評定來襲的各個目標對單艦的威脅程度。然后進行處理，使各個目標對單艦的威脅程度的最大值、最小值之間的差值要小于1，從而得到各個目標對單艦的原來的威脅程度值。

2）優先考慮進入到艦空導彈防空作戰火力區內的目標

對于已經進入到艦空導彈防空作戰火力區內的目標，根據目標運動狀態，統計出艦空導彈防空作戰中各艦能在其艦空導彈立體火力區內射擊的目標。

根據艦空導彈防空作戰中各艦的重要性大小，按照從大到小的順序，先考慮進入到重要性最強的單艦（設為Jmnm1艦）艦空導彈立體火力區內的所有目標。結合這些目標對Jmnm1艦的威脅程度值大小，進行減值處理，設減幅值為ηmnm。設ηmnm1為一個原始正數，其可設置為一個比較大的數。這些目標的威脅程度值等于原來的威脅程度值加上ηmnm1。然后考慮進入到重要性較強的單艦艦空導彈立體火力區內的所有目標，這些目標的威脅程度值等于原來的威脅程度值加上ηmnm1-ηmnm。然后考慮進入到重要性強的單艦艦空導彈立體火力區內的所有目標，這些目標的威脅程度值等于原來的威脅程度值加上ηmnm1-2ηmnm。依次類推，可評定進入到單艦艦空導彈立體火力區內的所有目標威脅程度值。設在這個過程中，ηmnm1共進行了φmnm次減ηmnm處理。

3）優先考慮進入到重要性強的單艦艦空導彈立體火力區、編隊探測范圍之間的目標

對于進入到單艦艦空導彈立體火力區、編隊探測范圍之間的目標，需根據艦空導彈防空作戰中各艦的重要性大小，按照步驟2）的方法實施。唯一不同的是，對于進入到重要性最強的單艦艦空導彈立體火力區、編隊探測范圍之間的所有目標，這些目標的威脅程度值等于原來的威脅程度值加上ηmnm-φmnm-ηmnm，后續操作是在此基礎上減ηmnm。

4）優先考慮進入到編隊探測范圍之外的目標

對于進入到編隊探測范圍之外的所有目標，艦空導彈防空作戰不能探測到這些目標，從而可將這些目標的威脅程度值均置于0。

5）目標威脅程度值均置為正數

結合上面已經評定的所有目標威脅程度值，如果存在目標威脅程度值中出現負值的情況，則需增大ηmnm值，使各個目標威脅程度值均為正數。

6）均一化

將各個目標威脅程度值進行均一化，可得到艦空導彈防空作戰目標威脅程度結果。

3.3 基于主要防御方向的目標威脅程度評估

這里研究艦空導彈防空作戰主要防御方向只有一個（設為Bsf）時的目標威脅程度評估。當有多個目標來襲時，可根據目標威脅方向判定方法，得到多個目標威脅方向，設為Wsf個，Wsf≥0。設其中的第i個目標威脅方向為Wsfi，0 ≤i ≤Wsf，且Bsf與Wsfi之間的夾角為Asfi，其可表示為

當Asfi值越小時，目標威脅程度越大。則選擇Asfi值中的最小值，設為Asfimin。設Asfi值對應的威脅程度值為Xsfi，其可表示為

基于主要防御方向的目標威脅程度評估方法步驟為

1）根據Xsfi值的大小，可以對Wsf個目標威脅方向進行增值處理，設增幅值為Us。即將各Xsfi值中的最大值加上Wsf，次大值加上Wsf-Us，再次大值加上Wsf-2Us，如此類推，可得到Xsfi的修正值，設為Xsfxi。

2）對于第i 個目標威脅方向來說，設有Wsfxi個目標來襲，且其中的第j個目標威脅程度為Xsfxij，1 ≤j ≤Wsfxi。

3）將所有Xsfxij值進行均一化，可得到艦空導彈防空作戰目標威脅程度結果。

4 結語

在分析艦艇編隊艦空導彈防空作戰目標威脅程度影響因素基礎上，構建單艦艦空導彈防空作戰目標威脅程度評估模型，進而構建了艦艇編隊艦空導彈防空作戰目標威脅程度評估模型，為艦艇編隊艦空導彈防空作戰目標威脅程度評估提供模型依據。