联合机动编队兵力配置冲突消解

2015-03-14 08:56朴成日沈治河
舰船科学技术 2015年2期

朴成日,沈治河

(1.海军大连舰艇学院 舰船指挥系,辽宁 大连 116018;

2.海军大连舰艇学院 科研部,辽宁 大连 116018)

联合机动编队兵力配置冲突消解

朴成日1,沈治河2

(1.海军大连舰艇学院 舰船指挥系,辽宁 大连 116018;

2.海军大连舰艇学院 科研部,辽宁 大连 116018)

摘要:联合机动编队兵力配置是攻防作战的前提,众多兵力同时配置产生的冲突制约编队战斗力的发挥。着眼于联合机动编队整体作战效益,对联合机动编队兵力配置中的冲突消解问题展开研究。在分析联合机动编队兵力配置冲突产生原因的基础上,确定消解冲突的原则,针对联合机动编队兵力配置中的典型冲突问题提出消解方法,为解决联合机动编队兵力配置中的冲突问题提供思路。

关键词:冲突消解;兵力配置;联合机动编队

0引言

联合机动编队是一种典型的海上合成编队,联合机动编队兵力在空间的配置是联合机动编队遂行攻防作战的前提和基础。联合机动编队在执行作战任务时,众多的兵力同时配置,产生冲突在所难免。因此,着眼于联合机动编队整体作战效益,消解编队兵力配置中产生的冲突,对编队战斗力的发挥至关重要。本文的研究思路是:首先分析联合机动编队兵力配置冲突产生的原因,然后确定消解冲突的原则,最后针对典型冲突提出解决方法。

1联合机动编队兵力配置冲突产生原因

联合机动编队由水面舰艇、舰载机和攻击型核潜艇等兵力合成,因为攻击型核潜艇数量少,而且配置相对比较孤立,与其他兵力配置产生冲突可能性较小,配置冲突更多的会发生在水面舰艇群和舰载机群上。经过研究,产生冲突的原因可归结如下。

1.1 不同任务对同一兵力提出不同配置需求

联合机动编队兵力数量有限,在运用上有一兵多用的特点,以达到节约用兵提高效率的目的。兵力作为编队作战的重要资源,在每项任务的行动中,都需要一定种类、一定数量的兵力,而这些资源的有效可用量往往具有局限性[1],形成了兵力配置中的约束,称为资源受限问题。由此会产生配置上的矛盾,某一兵力在身兼多项任务时,不同任务对其配置会提出不同的要求。这一冲突主要体现在近程警戒舰的配置,近程警戒舰为保护编队核心舰,需要在核心舰周围成环形配置[2],对空防御和对潜防御要求警戒舰与核心舰之间的距离、警戒舰之间的距离是不同的[3],要求兼顾对二者的防御时,配置上需要以适当的方法来解决冲突。

1.2 不同兵力在同一空间配置影响各自行动

在同一任务或不同任务下,不同兵力根据需求可能需要配置在同一海域(或空域)附近,这样对兵力各自的行动产生影响,制约了兵力行动和武器运用,影响战斗力的发挥。这一冲突主要体现在作战飞机的配置,在对空、对海或对岸作战中,歼击机、预警机、电子战飞机配置的空域比较接近[4],给各自的机动和作战行动带来不便,如果各自空域相隔较远,又可能达不到预期的协同作战效果,需要采取适当的方法解决冲突。

1.3 众多影响因素综合作用产生冲突

联合机动编队兵力配置需要综合考虑作战任务、作战指挥、作战协同、作战行动、敌情威胁、海区环境等影响因素,由此可以看出制约和影响联合机动编队兵力配置的因素较多,众多的因素综合作用,为满足各个因素的约束,极可能产生配置上的冲突。这一冲突主要体现在近程警戒舰的配置,在防御性对空作战中,近程警戒舰的配置如果从电子干扰运用相互不影响角度考虑,往往需要警戒舰的间隔越大越好;如果从防空火力相互支援掩护、构成一定火力密度角度考虑,可能要求警戒舰的间隔不宜过大[5],这无疑使配置产生冲突,同样需要遵循一定原则来化解冲突。

2联合机动编队兵力配置冲突消解原则

影响联合机动编队兵力配置的因素较多,联合机动编队兵力配置冲突产生的原因比较复杂,因此需要确立合理的原则以解决联合机动编队兵力配置中的冲突问题。

2.1 立足本级原则

立足本级原则,就是能够在本级消解的冲突就要在本级消解,如果将冲突推广开去,势必形成冲突的累积,增加解决的难度。

2.2 紧迫优先原则

联合机动编队兵力配置冲突,根据冲突紧迫程度可将冲突分为紧迫性冲突和非紧迫性冲突,紧迫性冲突要求必须解决,而非紧迫性冲突则可以根据实际情况临机处理。

2.3 抓大放小原则

各种冲突交织在一起,要完全消解所有的冲突一般行不通。在资源有限的情况下,将严重程度高的冲突先行解决,抓住主要矛盾,而忽略一些不影响全局的冲突,达到迅速消解冲突的目的。

2.4 综合运用原则

为了更好的消解冲突,应根据冲突的类型、特点,灵活选择各种不同的消解方法。

3联合机动编队兵力配置冲突消解方法

3.1 兼顾防空与防潜近程警戒舰配置冲突消解

联合机动编队在海上行动,具体的威胁对象往往难以确定,因此近程警戒舰的阵位配置兼顾防空与防潜,更适应作战需求。为了解决防空与防潜对近程警戒舰配置产生的冲突,运用立足本级原则,在单舰层次上消解。无论是防空还是防潜,对警戒舰与核心舰之间的距离都会提出一个需求,为了兼顾二者,应该在防空前出最小距离和防潜前出最小距离之间取大。当近程警戒舰与核心舰之间的距离确定后,单艘警戒舰为核心舰提供的防空掩护扇面角度和防潜掩护扇面角度也随之确定,如图1所示。

如果防空与防潜各自的掩护扇面角度大小相近,这是比较理想的情况,如图1中的A点恰好是这种情况,当警戒舰与核心舰之间的距离为7.3 km时,单艘警戒舰为核心舰提供的防空掩护扇面角度和防潜掩护扇面角度都是85°,这样编队需要4艘近程警戒舰即可。

更多时候,则是单艘警戒舰为核心舰提供的防空掩护扇面角度和防潜掩护扇面角度有差异,需要分情况处理。当威胁对象明确时,遵循紧迫优先原则,以防御该威胁为主考虑配置。

当威胁对象不明确,但外围警戒力量强大,有足够的预警时间,只要近程警戒舰数量确定,单舰提供的掩护扇面角度(即相邻两舰方位间隔)便也随之确定,在图1中对应的角度上画一横线与2条曲线相交,选取中间点作为近程警戒舰配置的参数。作战时只要威胁对象一确定,利用足够的预警时间迅速机动到适宜防御该威胁对象的阵位,相对于核心舰的方位不变,只调整与核心舰的相对距离即可。例如,近程警戒舰如果是5艘,单舰提供的掩护扇面角度(即相邻两舰方位间隔)是72°,在该角度上画一横线与2条曲线相交,中间点B是配置近程警戒舰的参数,与核心舰的相对距离是7.4 km。当需要进行防空作战时,机动到与核心舰的相对距离是8.4 km的阵位;当需要进行防潜作战时,机动到与核心舰的相对距离是6.5 km的阵位。

当威胁对象不明确,近程警戒舰的阵位又不适宜调整时,则需要近程警戒舰的配置能同时适合应对空中与水下威胁。解决冲突的思路是:近程警戒舰与核心舰之间的距离在防空前出最小距离和防潜前出最小距离之间取大。当防空掩护扇面角度小于防潜掩护扇面角度时,舰艇的方位配置以防空掩护扇面角度为依据,方位间隔为单舰防空掩护扇面角度。当防空掩护扇面角度大于防潜掩护扇面角度时,舰艇的方位配置同样以防空掩护扇面角度为依据,方位间隔为单舰防空掩护扇面角度,此时相邻两舰之间出现了防潜掩护角度上的空隙,可以利用舰载反潜直升机来弥补。

3.2 基于防空近程警戒舰配置冲突消解方法

同一兵力执行同一任务,不同作战手段在同一时间段、同一相对位置发生。在防御性对空作战中,电子干扰与舰空导弹的运用,对近程警戒舰的配置提出各自的需求,可能产生冲突。考虑到防空作战的紧迫,靠机动解决不现实。针对这一冲突,采用抓大放小原则,在作战手段运用上有所取舍,以抗击效果较好的手段的运用来考虑配置。

3.3 空中兵力配置冲突消解方法

当舰载歼击机、预警机、电子战飞机前出协同遂行攻防作战时,众多的兵力在同一空域里配置,在各自的作战行动中可能会产生冲突。解决冲突的重点在及时检测飞行冲突,然后进行规避[6]。

当飞机在航路飞行中,设置安全间隔:水平平面内为RW,垂直平面内为HW。只要飞机之间的水平距离或垂直距离小于安全间隔,认为产生了冲突[7]。定义:以飞机为中心、安全间隔范围内的三维区域称为危险区,即一个半径为RW、高度为2HW的圆柱体,如图2所示,任一飞机的危险区内不允许有其他飞机。为了提前解决冲突,定义一个比危险区更大的三维空间,称为缓冲区,间隔设置为:水平平面内为RH,垂直平面为HH。用于检测冲突的模型是由危险区和缓冲区组成的双层模型构成,如图2所示。

根据飞机之间的间隔,可设置以下几种情况:

① 正常飞行:缓冲区内没有其他飞机;

② 警告:在缓冲区内发现其他飞机;

③ 冲突:危险区内发现其他飞机。

图2 检测冲突模型Fig.2 Model of conflicts detection

1)水平方向间隔计算

2架飞机之间的距离为

(1)

式中:X和Y为某架飞机与另一架飞机水平距离的坐标值;VX和VY为2架飞机间的相对接近速度。当同一水平面上的2架飞机之间的距离为RW时,得到

(2)

(3)

(4)

B=XVX+YVY,

(5)

(6)

式中:t1为另一架飞机从水平方向进入危险区的时间;t2为另一架飞机从水平方向离开危险区的时间。

当t1>0时,表示t1后发生冲突;当t1≤0, t2≥0时,表示当前产生了飞行冲突;当t2≤0时,表示当前产生了飞行冲突;当B2-AC<0时,表示不存在飞行冲突。

2)垂直方向间隔计算

2架飞机之间的高度差表示为

(7)

式中:Z为2架飞机的高度差;VZ为2架飞机之间垂直方向的相对接近速度。当2架飞机之间的垂直距离为HW时,得到

(8)

(9)

式中:t1为另一架飞机从垂直方向进入危险区的时间;t2为另一架飞机从垂直方向离开危险区的时间。

当t1>0时,表示t1后发生冲突;当t1≤0,0≤t2≥0时,表示当前产生了飞行冲突。

通过上述模型检测到即将产生飞行冲突后,迅速发出警报,提前进行规避化解冲突。

4结语

本文在分析联合机动编队兵力配置冲突产生原因的基础上,确定了立足本级、紧迫优先、抓大放小、综合运用等原则,针对联合机动编队兵力配置中的典型冲突问题提出了消解方法,为解决联合机动编队兵力配置中的冲突问题提供了思路。

参考文献:

[1]徐润萍,王树宗,顾健.兵力协同计划资源冲突协商方法研究[J].系统仿真学报,2005,17(5):1216-1220.

XU Run-ping,WANG Shu-zong,GU Jian.Negotiation method to resolve conflict of shared resource in troops cooperation[J].Journal of System Simulation,2005,17(5):1216-1220.

[2]贺扬清,沈治河.大型水面舰艇编队航渡中直接反潜警戒舰阵位仿真研究[J].指挥控制与仿真,2010,32(4):38-41.

HE Yang-qing,SHEN Zhi-he.Simulation research on the position of anti-submarine vessel for the large surface ship formations in navigation[J].Command Control & Simulation,2010,32(4):38-41.

[3]赵小龙,吴晓锋.舰艇编队反潜声纳舰阵位确定方法研究[J].指挥控制与仿真,2007,29(3):45-48.

ZHAO Xiao-long,WU Xiao-feng.How to determine the position of anti-submarine sonar warship in aircraft carrier formation[J].Command Control & Simulation,2007,29(3):45-48.

[4]徐圣良,吴晓锋.舰艇编队进入综合作战区后巡逻机阵位研究[J].舰船电子工程,2008,28(3):43-45.

XU Sheng-liang,WU Xiao-feng.Research on the position of patrol plane carrier formation in combined theatre of war[J].Ship Electronic Engineering,2008,28(3):43-45.

[5]谭安胜,邱延鹏,汪德虎.新型驱护舰编队防空队形配置[J].火力与指挥控制,2003,28(6):5-9.

TAN An-sheng,QIU Yan-peng,WANG De-hu.Investigation on air defense disposition for formation of new type of destroyer and escort vessels[J].Fire Control & Command Control,2003,28(6):5-9.

[6]王超,沈志鹏.一种模糊飞行冲突实时检测方法研究[J].中国民航大学学报,2009,27(3):4-8.

WANG Chao,SHEN Zhi-peng.A fuzzy real-time flight conflict detection method research[J].Journal of Civil Aviation University of China,2009,27(3):4-8.

[7]赵源,高正红.飞行冲突的判定模型及其在冲突避免中的应用[J].计算机仿真,2006,23(4):23-25.

ZHAO Yuan,GAO Zheng-hong.Judge model of flight conflict and its application in conflict avoidance[J].Computer Simulation,2006,23(4):23-25.

Conflict resolution on disposition of forces in joint maneuver formation

PIAO Cheng-ri1,SHEN Zhi-he2

(1.Department of Surface Ship Command, Dalian Naval Academy,Dalian 116018,China;

2.Department of Scientific Research,Dalian Naval Academy,Dalian 116018,China)

Abstract:The disposition of forces is a basic problem in the operations of joint maneuver formation, conflict emerged from the disposition of forces restrict the integral effectiveness of joint maneuver formation. Conflict resolution on disposition of forces in joint maneuver formation is studied in order to give full scope to integral operational effectiveness of joint maneuver formation. Based on the reason for conflict on disposition of forces, the principle and function of conflict resolution are put forward to resolve the typical conflict emerged from the disposition of forces. The train of thought is provided as reference for the conflict resolution on disposition of forces in joint maneuver formation.

Key words:conflict resolution;disposition of forces;joint maneuver formation

作者简介:朴成日( 1975 - ) ,男,博士研究生,讲师,研究方向为兵种战术学。

收稿日期:2013-08-28; 修回日期: 2013-10-08

文章编号:1672-7649(2015)02-0120-04

doi:10.3404/j.issn.1672-7649.2015.02.025

中图分类号:E925

文献标识码:A