突襲航母戰鬥群的遠程火力戰法分析 -國家自然科學基金資助項目

作 者：朱澤生 孫玲 ZHU Ze-sheng SUN Ling
作者單位：海軍指揮學院,南京,210016
刊 名：火力與指揮控製 ISTIC PKU
英文刊名：FIRE CONTROL & COMMAND CONTROL
年，卷(期)：2010 35(5)
基金項目：國家自然科學基金資助項目(30030090、39870534)

摘要：

遠程火力突襲航母戰鬥群戰法是典型的網絡中心戰法,分析信息與火力對該戰法性能的影響是戰法研究的關鍵問題之一,根據信息作戰和網絡中心戰原理,構建基於網絡中心的戰法模型,再用占優分析法分析信息與火力因素對該戰法性能的影響,對一個典型實例的初步試驗及分析結果表明:信息與火力因素對該戰法聯合打擊能力的影響分別為79.80%和20.20%,即信息是遠程火力成功突襲航母戰鬥群的最重要因素,而網絡中心聯合戰場偵察、評估和遠程火力則是充分發揮信息與火力綜合優勢的關鍵.

正文節選：

對特定的作戰對象來說，航母戰鬥群是具有很強信息與火力聯合作戰能力的大型海上移動作戰平台，對戰爭的進程及勝負具有重要的影響，研究信息與火力對遠程火力突襲航母戰鬥群戰法性能的影響是海軍及聯合作戰戰法研究中的重要問題。至今尚未有運用基於信息作戰m 23和網絡中心戰‘3·63原理的定量分析方法開發相關戰法研究成果的公開報道，目前尚不清楚到底是信息還是火力是決定突襲航母戰鬥群戰法成功的最關鍵因素，從而限製了對這一戰法的深入研究。

1 研究方法

分析信息與火力對突襲航母戰法性能的影響，首先構建戰法性能分析模型，這裏用兩階段戰法分析來完成該任務，即將突襲航母戰法分析模型的設計過程分為體係結構設計和物理設計兩個階段，其中體係結構設計也稱為邏輯結構設計，主要完成戰法分析模型的整體邏輯功能設計，是戰法分析模型物理設計的基礎，重點是關鍵邏輯功能模塊劃分及功能模塊相互關係定義；物理設計也稱為具體戰法參數的設計，主要完成體係結構中各個功能模塊及功能模塊相互作用技術參數定義及設計，從中提取
戰法實際分析使用的關鍵參數，為保證戰法分析的可行及實用性，關鍵參數數量不宜過多，其選擇必須確保能科學分析信息與火力對戰法性能影響。

1．1體係結構設計

這裏采用分層方法完成戰法分析模型的體係結構設計，即將複雜的戰法功能劃分為在邏輯功能上既相互獨立又相互關聯的若幹層，其中較低層為較高層提供服務，而較高層則使用較低層提供的服務，各層之間交換的信息應盡可能的少，以保證各層相互之間在邏輯上的獨立性，這種設計方法的特點是功能描述容易，層次劃分自然，且有利於降低戰法分析模型物理設計的複雜性。最終設計的突襲航母戰法分析模型體係結構如圖1所示，其中第1層為目標及損傷信息獲取層，第2層為信息傳送網絡層，第
3層為遠程火力打擊層，較低層為較高層提供服務，即較高層使用較低層提供的服務，第2層實現了信息與火力的網絡中心聯合，同時位於分層模型的中心位置，因此也稱本戰法為網絡中心戰法。突襲航母戰法分析模型體係結構

1．2物理設計

在物理設計中，采用了仿真分析驗證方法，即在信息與火力仿真分析平台上，根據戰法分析模型的體係結構定義若幹技術參數構建仿真模型，對戰法的性能進行仿真分析、評估和驗證，然後再用占優分析法對仿真結果進行分析，來確定起決定性作用的關鍵戰法參數，通過這些參數對戰法性能進行分析，最終完成整個信息與火力對戰法性能影響分析。假定構成遠程火力的導彈在戰場偵察係統提供的目標位置(簡稱為目標)信息以及在戰場遠程火力打擊效果評估係統提供的打擊效果修正信息的引導下，可連續對航母目標實施打擊，那麽隻要分析單枚導彈對航母的殺傷概率日丁N即可達到研究整個戰法性能的目的，因此在研究上述戰法分析的仿真模型中，可以用P。、P—Pk和P6r共4個概率作為關鍵戰法參數來分別描述與信息因素有關的偵察平台和損傷評估平台對戰法性能的影響，同時用擊中目標的概率R作為關鍵戰法參數來描述基於遠程導彈的火力平台對戰法性能的影響，因此可以用由5個概率分量組成的函數日丁Ⅳ來研究信息與火力對戰法性能的影響，試驗表明，借助於仿真方法，在信息與火力分析平台上，可以用下述函數來研究。。。。。

2 應用舉例

潛艇的隱蔽性極好，運用海上遊擊戰戰法嘲，具有在航母毫無覺察的情況下可長時間用無源方式獲取航母戰鬥群目標信息的優勢，但潛艇不具有火力優勢，很難對航母戰鬥群造成毀滅性的打擊，因此，如果將機動性好、火力強大的遠程導彈作為攻擊航母的火力平台，而將隱蔽性極好的潛艇作為獲取航母戰鬥群位置信息的信息平台，借助通信衛星將這些信息傳送到遠程導彈火力平台，那麽就可以充分發揮遠程導彈的火力和潛艇的信息優勢，對航母戰鬥群進行打擊，由於遠程導彈可以機動連續發射，潛艇可以用隱蔽的方式不斷提供目標信息，這種可以連續打擊的信息與火力聯合打擊能力將使航母戰鬥群時時刻刻處於無法抗拒的毀滅性打擊的威脅中，其戰鬥力將大打折扣，也難以對戰爭進程起重要作用。這種虛擬信息與火力平台也可以用圖1所示的分層體係結構模型來表示，其中第1層為信息獲取(潛艇)層，第2層為信息傳送(衛星通信網)層，第3層為火力打擊(遠程導彈)層。試驗在潛艇、遠程火力係統、衛星通信網絡係統與航母戰鬥群之間進行，通過潛艇獲取的航母目標信息以及打擊效果評估信息均通過由衛星通信係統構成的網絡傳送到遠程火力係統。假定航母最大艦速為34 kn，巡航艦速為22 kn，其他參數從略；潛艇作戰係統的構成為：水麵航速12 kn，水下航速19kn，最大航速可達21 kn，遠程導彈作戰係統為某機動發射遠程導彈群，參數從略；衛星通信係統滿足潛艇與遠程導彈作戰係統隱蔽通信需求，參數從略；假定潛艇和航母戰鬥群都位於某遊擊海域，水下情況複雜，航母不易發現潛艇，而潛艇對海域情況較為熟悉，雙方采用不同策略進行對抗，航母一方要利用在火力與信息上的優勢控製區域作戰進程或勢態，而潛艇一方則要利用自己在信息上的優勢，用隱蔽的方式不斷提供航母戰鬥群的目標信息。與潛艇有關的信息因素主要通過P。、P。Pk和Pk來影響遠程火力突襲航母戰鬥群戰法的性能。

結論如下：

(1)規範化最大、最小和平均影響如圖2所示。圖2各種因素對戰法聯合打擊能力的影響從圖2可以看出，在最大、最小和平均三種情況下，信息因素和火力因素對遠程火力突襲航母戰法性能影響的比例分別為79．58％：20．42％，80．01％：19．99％以及79．80％：20．20％，因此可以得出信息因素比火力因素對突襲航母戰法性能影響更大，即大約為火力因素4倍的結論，這一事實說明在對航母戰鬥群的突襲中，如果沒有潛艇的戰場偵察和戰場遠程火力打擊效果評估能力的支持，僅僅憑借火力根本不可能完成作戰任務，潛艇為遠程火力提供的信息的價值大約為遠程火力價值的4倍，不僅說明在對航母戰鬥群的突襲中運用潛艇通過信息作戰手段獲得信息優勢的重要性，而且也說明潛艇通過網絡對遠程火力提供信息支持的必要性，特別是在不具備強大的對航母戰鬥群的實時戰場偵察和評估能力的複雜電磁環境下，使用不受複雜電磁環境影響的潛艇來獲得信息優勢是具有科學依據的正確選擇。從對圖2的進一步分析還可以發現一個有趣的現象，P—Pk和R的最小影響值分別低於最大和平均影響值，而P。屍如的情況恰好相反，其最小影響值分別高於最大和平均影響值，前一種現象表明在占優條件下的最大影響大於不占優條件的最大影響，即與不占優條件相比。在占優條件下，遠程火力突襲航母戰法的性能更易受到其他因素的影響或穩定性更差，命中航母戰鬥群比不命中航母戰鬥群更加困難。而後一種現象則表明在不占優條件下的最大影響大於占優條件下的最大影響，即與占優條件相比，在不占優條件下，遠程火力突襲航母戰法的性能更不易受到其他因素的影響或穩定性更好，所以不命中航母比命中航母更加容易。可得出結論，P—Pk和P-是研究信息與火力對戰法性能影響更加重要的參數，在圖2中描述的試驗結果表明，恰好是5個因素中影響最大的3個，影響均超過20％，這一事實也證明上述分析正確性。

(2)在假定P如為O．3的情況下，圖3描述了R、屍。以及單枚導彈命中航母概率Ⅳ丁Ⅳ三者之間的關係。

上述分析表明：如果采用精度足夠高、在地理上分布且可以機動發射的遠程導彈，那麽航母就很難對連續發射的導彈進行攔截，隻要潛艇能通過衛星向遠程導彈提供精度足夠高的航母目標位置信息，並隨時報告遠程導彈的打擊效果，這不僅為更好地實施突襲航母遠程火力戰法供了新的作戰理論和實現方式，而且也使航母戰鬥群時時刻刻處於遭到打擊的威脅中，其戰鬥力將大幅度降低。如果除了潛艇之外，可以獲得其他無源目標偵察和對目標打擊效果評估雙重功能的海上平台的支持，並將目標偵察和評估信息通過衛星的上載鏈路傳送到遠程導彈發射係統，那麽就會大幅度降低複雜電磁環境對這種方法，取得了如下結果：①巧妙利用觀測器、目標運動的幾何關係和假想方位，建立了求解目標當前距離的新算法；②分析了距離誤差，指出對於這種算法，降低距離估計誤差的一個重要方法是增大假想方位與實測方位的差，因此提出了降低距離誤差的觀測器最優機動方案，應用變分法求出了觀測器最優機動軌跡的解析表達式，提出了一種簡化便於應用的次優機動方案，同時得到了次優解的解析表達式；③在假想方位與測量方位之差的平方和最小條件(指標)下得到的觀測器最優機動軌跡的終端條件是航向與觀測方位垂直。這種次優的最優機動易於在工程中實現。