基于天基信息支援的兰彻斯特精确作战方程

宁朝军　乔熔岩　王志

摘 要： 为评估天基信息支援对精确作战过程的影响，对经典兰彻斯特方程进行了改进，增加了天基信息支援的能力参数，并根据参战双方天基系统的强弱，分三种情况进行了仿真验证。结果表明，该模型在一定程度上反映了天基信息支援对提高武器打击精度的作用，体现了用模拟、兵棋等数学模型描述作战演进的思想。

关键字： 天基信息； 信息支援； 兰彻斯特方程； 精确打击

中图分类号： TN971?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）11?0034?03

Abstract： In order to effectively estimate the influence of space information support on precise strike process， the typical Lanchester combat equation was improved by adding the parameter of space information support ability. The simulation verification of 3 hypotheses was carried out according to the ability of spatial systems in both sides. The results of simulation illustrate that the model can reflect the influence of the space information support on improving the strike accuracy of weapens and embody the thought using the math models to describe the gradual progress of battle.

Keywords： space information； information support； Lanchester combat equation； precise strike

0 引 言

现代化战争已发展为信息化条件下的联合作战，交作战双方的对抗是体系与体系间的对抗[1]。天基信息系统是由不同轨道、种类和性能的卫星、星座或及其相应地面部分组成的集成化空间体系[2]。天基信息支援是指利用天基系统向参战部队提供各种作战保障信息，主要分为四类：情报预警信息、指挥控制信息、导航定位信息和效果评估信息。具体包括：敌方的兵力规模、部队的配置位置、重要军事目标的坐标或所在地的数据信息和图像信息、己方火力打击毁伤信息、敌反导系统的部署情况以及整个战场的气象水文、地形地貌信息等。

美军近几场局部战争的实践证明，拥有以侦察、预警、通信、导航以及战场环境监测为代表的空间信息支援将赢得作战主动权，并将最终赢得战争的胜利[3]，所以制信息权是未来敌我双方争夺的焦点。拥有制信息权，不再单纯地表现为确保己方顺利获取、传递、处理和使用信息，而且还包括了限制和破坏对方的信息获取、传递、处理和使用的能力[4]。如何量化评估天基信息支援的作用，是军事理论值得研究的问题。

兰彻斯特作战方程已被广泛应用于不同作战领域，但经典的兰彻斯特方程，没有体现出天基信息支援对作战过程的影响。本文着眼于未来天基系统的发展，建立了基于天基信息支援的兰彻斯特作战方程，并对其进行了仿真验证，在一定程度上反映了天基信息支援对提高武器装备打击精度方面的作用。

1 作战方程的建立

1.1 经典的兰彻斯特方程

经典的兰彻斯特方程主要描述两种情况的作战，第一种是近距离视距作战，第二种是超视距非接触作战。第一种情况假设，敌我双方都暴露在对方视距内，火力可以对单个目标进行打击，在这种情况下，双方兵力的损耗与对方的兵力成正比。第二种情况假设，双方都在彼此视距以外，火力只能进行面打击，无法对单个目标进行攻击，在这种情况下，双方兵力的损耗不仅与对方的兵力成正比，还与己方兵力成正比。

如图1所示，虽然蓝方兵力是红方两倍，但红方在天基信息的支援下，其打击精度明显增强，在经过10个单位作战时间后，就将蓝方兵力全部消灭，而自己的损害很小。可见天基信息支援，可弥补兵力的不足，使其以很小的代价获胜。

2.2 “强对中”模型的仿真

仿真条件：红方[X=10，20T，][A=[1，0.5，1，0.5]T；]蓝方[Y=10，20T，][α11=α12=0.1，][α21=α22=0.2，][P=[10，5，10，5]，]其他条件同2.1。仿真结果如图2所示。

如图2所示，双方初始兵力相同，在第1个单位作战时间里，兵力消耗基本相同。但因蓝方受到红方信息干扰，影响了打击精度，所以在后来的作战中，红方处于优势，经过7个单位作战时间，就取得胜利。可见具有较强天基信息支援的一方，能把握战场的主动权。

2.3 “强对强”模型的仿真

仿真条件：红方[Q=[10，5，10，5]]；蓝方[B=[0.1，][0.05，0.1，0.05]T]，其他条件同2.2。仿真结果如图3所示。

如图3所示，双方虽都具备一定的天基信息支援和干扰能力，但红方的天基信息支援能力更强，经过30个单位作战时间后，就基本消灭了蓝方。与图2相比，蓝方因具有一定的信息干扰能力，所以影响了红方一定的战斗力，也消耗了红方部分的兵力，虽然拖延了被消灭的时间，但是最终还是没能获胜，可见具有较强天基信息支援和干扰能力的一方，会取得战争最后的胜利。

3 结 语

现代化的高技术战争提倡投入较少的兵力精确、快速地打赢对方[5]。从本文的仿真结果中可以得出，天基信息支援对提高武器装备的打击精度具有一定作用，提高天基信息的支援能力对能否以较少的兵力快速准确地制胜起到了至关重要的作用。

参考文献

[1] 桂启山，赵新国，杨志强，等.空间信息系统体系结构研究[J].兵工自动化，2008（2）：58?60.

[2] 靳敬纯.一体化联合作战空间信息支援保障研究[M].北京：国防大学出版社，2007.

[3] 刘震鑫，于小红，杨庆.空间信息支援下的兰彻斯特作战模型[J].兵工自动化，2011（5）：30?32.

[4] 黄泽平.信息化条件下机动防卫作战研究[M].北京：军事科学院出版社，2010.

[5] 杜红梅，罗小明，张守玉.军事卫星支援下海空封锁作战模型及仿真分析[J].合肥工业大学学报：自然科学版，2001（z1）：627?632.

[6] 徐军华，樊宏，郝云芳.安全高效的空间信息网中密钥管理方案[J].现代电子技术，2011，34（7）：81?84.

摘 要： 为评估天基信息支援对精确作战过程的影响，对经典兰彻斯特方程进行了改进，增加了天基信息支援的能力参数，并根据参战双方天基系统的强弱，分三种情况进行了仿真验证。结果表明，该模型在一定程度上反映了天基信息支援对提高武器打击精度的作用，体现了用模拟、兵棋等数学模型描述作战演进的思想。

关键字： 天基信息； 信息支援； 兰彻斯特方程； 精确打击

中图分类号： TN971?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）11?0034?03

Abstract： In order to effectively estimate the influence of space information support on precise strike process， the typical Lanchester combat equation was improved by adding the parameter of space information support ability. The simulation verification of 3 hypotheses was carried out according to the ability of spatial systems in both sides. The results of simulation illustrate that the model can reflect the influence of the space information support on improving the strike accuracy of weapens and embody the thought using the math models to describe the gradual progress of battle.

Keywords： space information； information support； Lanchester combat equation； precise strike

0 引 言

现代化战争已发展为信息化条件下的联合作战，交作战双方的对抗是体系与体系间的对抗[1]。天基信息系统是由不同轨道、种类和性能的卫星、星座或及其相应地面部分组成的集成化空间体系[2]。天基信息支援是指利用天基系统向参战部队提供各种作战保障信息，主要分为四类：情报预警信息、指挥控制信息、导航定位信息和效果评估信息。具体包括：敌方的兵力规模、部队的配置位置、重要军事目标的坐标或所在地的数据信息和图像信息、己方火力打击毁伤信息、敌反导系统的部署情况以及整个战场的气象水文、地形地貌信息等。

美军近几场局部战争的实践证明，拥有以侦察、预警、通信、导航以及战场环境监测为代表的空间信息支援将赢得作战主动权，并将最终赢得战争的胜利[3]，所以制信息权是未来敌我双方争夺的焦点。拥有制信息权，不再单纯地表现为确保己方顺利获取、传递、处理和使用信息，而且还包括了限制和破坏对方的信息获取、传递、处理和使用的能力[4]。如何量化评估天基信息支援的作用，是军事理论值得研究的问题。

兰彻斯特作战方程已被广泛应用于不同作战领域，但经典的兰彻斯特方程，没有体现出天基信息支援对作战过程的影响。本文着眼于未来天基系统的发展，建立了基于天基信息支援的兰彻斯特作战方程，并对其进行了仿真验证，在一定程度上反映了天基信息支援对提高武器装备打击精度方面的作用。

1 作战方程的建立

1.1 经典的兰彻斯特方程

经典的兰彻斯特方程主要描述两种情况的作战，第一种是近距离视距作战，第二种是超视距非接触作战。第一种情况假设，敌我双方都暴露在对方视距内，火力可以对单个目标进行打击，在这种情况下，双方兵力的损耗与对方的兵力成正比。第二种情况假设，双方都在彼此视距以外，火力只能进行面打击，无法对单个目标进行攻击，在这种情况下，双方兵力的损耗不仅与对方的兵力成正比，还与己方兵力成正比。

如图1所示，虽然蓝方兵力是红方两倍，但红方在天基信息的支援下，其打击精度明显增强，在经过10个单位作战时间后，就将蓝方兵力全部消灭，而自己的损害很小。可见天基信息支援，可弥补兵力的不足，使其以很小的代价获胜。

2.2 “强对中”模型的仿真

仿真条件：红方[X=10，20T，][A=[1，0.5，1，0.5]T；]蓝方[Y=10，20T，][α11=α12=0.1，][α21=α22=0.2，][P=[10，5，10，5]，]其他条件同2.1。仿真结果如图2所示。

如图2所示，双方初始兵力相同，在第1个单位作战时间里，兵力消耗基本相同。但因蓝方受到红方信息干扰，影响了打击精度，所以在后来的作战中，红方处于优势，经过7个单位作战时间，就取得胜利。可见具有较强天基信息支援的一方，能把握战场的主动权。

2.3 “强对强”模型的仿真

仿真条件：红方[Q=[10，5，10，5]]；蓝方[B=[0.1，][0.05，0.1，0.05]T]，其他条件同2.2。仿真结果如图3所示。

如图3所示，双方虽都具备一定的天基信息支援和干扰能力，但红方的天基信息支援能力更强，经过30个单位作战时间后，就基本消灭了蓝方。与图2相比，蓝方因具有一定的信息干扰能力，所以影响了红方一定的战斗力，也消耗了红方部分的兵力，虽然拖延了被消灭的时间，但是最终还是没能获胜，可见具有较强天基信息支援和干扰能力的一方，会取得战争最后的胜利。

3 结 语

现代化的高技术战争提倡投入较少的兵力精确、快速地打赢对方[5]。从本文的仿真结果中可以得出，天基信息支援对提高武器装备的打击精度具有一定作用，提高天基信息的支援能力对能否以较少的兵力快速准确地制胜起到了至关重要的作用。

参考文献

[1] 桂启山，赵新国，杨志强，等.空间信息系统体系结构研究[J].兵工自动化，2008（2）：58?60.

[2] 靳敬纯.一体化联合作战空间信息支援保障研究[M].北京：国防大学出版社，2007.

[3] 刘震鑫，于小红，杨庆.空间信息支援下的兰彻斯特作战模型[J].兵工自动化，2011（5）：30?32.

[4] 黄泽平.信息化条件下机动防卫作战研究[M].北京：军事科学院出版社，2010.

[5] 杜红梅，罗小明，张守玉.军事卫星支援下海空封锁作战模型及仿真分析[J].合肥工业大学学报：自然科学版，2001（z1）：627?632.

[6] 徐军华，樊宏，郝云芳.安全高效的空间信息网中密钥管理方案[J].现代电子技术，2011，34（7）：81?84.

摘 要： 为评估天基信息支援对精确作战过程的影响，对经典兰彻斯特方程进行了改进，增加了天基信息支援的能力参数，并根据参战双方天基系统的强弱，分三种情况进行了仿真验证。结果表明，该模型在一定程度上反映了天基信息支援对提高武器打击精度的作用，体现了用模拟、兵棋等数学模型描述作战演进的思想。

关键字： 天基信息； 信息支援； 兰彻斯特方程； 精确打击

中图分类号： TN971?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）11?0034?03

Abstract： In order to effectively estimate the influence of space information support on precise strike process， the typical Lanchester combat equation was improved by adding the parameter of space information support ability. The simulation verification of 3 hypotheses was carried out according to the ability of spatial systems in both sides. The results of simulation illustrate that the model can reflect the influence of the space information support on improving the strike accuracy of weapens and embody the thought using the math models to describe the gradual progress of battle.

Keywords： space information； information support； Lanchester combat equation； precise strike

0 引 言

现代化战争已发展为信息化条件下的联合作战，交作战双方的对抗是体系与体系间的对抗[1]。天基信息系统是由不同轨道、种类和性能的卫星、星座或及其相应地面部分组成的集成化空间体系[2]。天基信息支援是指利用天基系统向参战部队提供各种作战保障信息，主要分为四类：情报预警信息、指挥控制信息、导航定位信息和效果评估信息。具体包括：敌方的兵力规模、部队的配置位置、重要军事目标的坐标或所在地的数据信息和图像信息、己方火力打击毁伤信息、敌反导系统的部署情况以及整个战场的气象水文、地形地貌信息等。

美军近几场局部战争的实践证明，拥有以侦察、预警、通信、导航以及战场环境监测为代表的空间信息支援将赢得作战主动权，并将最终赢得战争的胜利[3]，所以制信息权是未来敌我双方争夺的焦点。拥有制信息权，不再单纯地表现为确保己方顺利获取、传递、处理和使用信息，而且还包括了限制和破坏对方的信息获取、传递、处理和使用的能力[4]。如何量化评估天基信息支援的作用，是军事理论值得研究的问题。

兰彻斯特作战方程已被广泛应用于不同作战领域，但经典的兰彻斯特方程，没有体现出天基信息支援对作战过程的影响。本文着眼于未来天基系统的发展，建立了基于天基信息支援的兰彻斯特作战方程，并对其进行了仿真验证，在一定程度上反映了天基信息支援对提高武器装备打击精度方面的作用。

1 作战方程的建立

1.1 经典的兰彻斯特方程

经典的兰彻斯特方程主要描述两种情况的作战，第一种是近距离视距作战，第二种是超视距非接触作战。第一种情况假设，敌我双方都暴露在对方视距内，火力可以对单个目标进行打击，在这种情况下，双方兵力的损耗与对方的兵力成正比。第二种情况假设，双方都在彼此视距以外，火力只能进行面打击，无法对单个目标进行攻击，在这种情况下，双方兵力的损耗不仅与对方的兵力成正比，还与己方兵力成正比。

如图1所示，虽然蓝方兵力是红方两倍，但红方在天基信息的支援下，其打击精度明显增强，在经过10个单位作战时间后，就将蓝方兵力全部消灭，而自己的损害很小。可见天基信息支援，可弥补兵力的不足，使其以很小的代价获胜。

2.2 “强对中”模型的仿真

仿真条件：红方[X=10，20T，][A=[1，0.5，1，0.5]T；]蓝方[Y=10，20T，][α11=α12=0.1，][α21=α22=0.2，][P=[10，5，10，5]，]其他条件同2.1。仿真结果如图2所示。

如图2所示，双方初始兵力相同，在第1个单位作战时间里，兵力消耗基本相同。但因蓝方受到红方信息干扰，影响了打击精度，所以在后来的作战中，红方处于优势，经过7个单位作战时间，就取得胜利。可见具有较强天基信息支援的一方，能把握战场的主动权。

2.3 “强对强”模型的仿真

仿真条件：红方[Q=[10，5，10，5]]；蓝方[B=[0.1，][0.05，0.1，0.05]T]，其他条件同2.2。仿真结果如图3所示。

如图3所示，双方虽都具备一定的天基信息支援和干扰能力，但红方的天基信息支援能力更强，经过30个单位作战时间后，就基本消灭了蓝方。与图2相比，蓝方因具有一定的信息干扰能力，所以影响了红方一定的战斗力，也消耗了红方部分的兵力，虽然拖延了被消灭的时间，但是最终还是没能获胜，可见具有较强天基信息支援和干扰能力的一方，会取得战争最后的胜利。

3 结 语

现代化的高技术战争提倡投入较少的兵力精确、快速地打赢对方[5]。从本文的仿真结果中可以得出，天基信息支援对提高武器装备的打击精度具有一定作用，提高天基信息的支援能力对能否以较少的兵力快速准确地制胜起到了至关重要的作用。

参考文献

[1] 桂启山，赵新国，杨志强，等.空间信息系统体系结构研究[J].兵工自动化，2008（2）：58?60.

[2] 靳敬纯.一体化联合作战空间信息支援保障研究[M].北京：国防大学出版社，2007.

[3] 刘震鑫，于小红，杨庆.空间信息支援下的兰彻斯特作战模型[J].兵工自动化，2011（5）：30?32.

[4] 黄泽平.信息化条件下机动防卫作战研究[M].北京：军事科学院出版社，2010.

[5] 杜红梅，罗小明，张守玉.军事卫星支援下海空封锁作战模型及仿真分析[J].合肥工业大学学报：自然科学版，2001（z1）：627?632.

[6] 徐军华，樊宏，郝云芳.安全高效的空间信息网中密钥管理方案[J].现代电子技术，2011，34（7）：81?84.