水面舰艇防空抗击效能评估研究

李月文　张永生

【摘 要】针对水面舰艇防空抗击效能评估问题，基于排队论研究了舰艇防空武器服务时间和空袭目标停留时间，建立了水面舰艇防空抗击效能评估模型。该模型为水面舰艇防空作战方案的仿真论证、防空武器的火力分配方案生成提供依据。

【关键词】防空抗击；效能评估；排队论

0 引言

防空武器系统抗击效能评估是水面舰艇防空体系发展和论证中的一项重要工作，也是检验防空武器系统构建是否合理的重要依据之一[1]。通过对防空武器系统作战效能进行分析，可以解决武器系统建设中存在的一些问题，挖掘出体系中影响防空作战效能的关键因素，对防空体系发展和论证工作有重要的参考价值为此。现代水面舰艇防空武器系统主要配备有：电子战、舰空导弹和舰炮等武器装备。其中，舰空导弹和舰炮等“硬武器”，对空中来袭目标的抗击效能是评估水面舰艇防空作战能力的重要指标。为此，本文基于排队论建立的效能评估模型，为舰艇防空抗击效能评估提供了一种简便而可靠的评定方法。

1 基本假设

设某次防空武器系统抗击作战中，敌空袭目标按照预定的编队进攻方案，以随机概率的方式分布，对防空区域实施突防；我水面舰艇防空武器系统有m种型号的防空武器，第i种有n套，则可把防空武器单元与空中来袭目标流看成一个有n1+…+nm个“服务台”的有限等待时间的服务系统[2]。

1.1 系统假设

设空袭目标分多批次、不同方向，对水面舰艇实施空袭，且主要进攻方向来袭目标最多。则来袭机群构成一种流，在此假设为最简单流，即Poisson流，强度为μ。

由排队论知识可知，服务系统最难适应简单流，因此在流强度相同的情况下，水面舰艇也一定能有效抗击其它随机目标流。理论证明，现代空袭目标流同样符合Poisson流。因此，将目标流假设为Poisson流是合理可行的。

由上述假设可知，水面舰艇防空武器系统m种不同型号的防空武器决定了“服务台”特性的不一致。这对该系统的处理来说是一个难点，由排队论可知，顾客流为Poisson流时，对各个不同服务台来说，其服务顾客的顾客流仍为Poisson流，只是强度减少，但服从可加性原则。由此，当来袭目标流是强度为λ的Poisson流时，舰艇防空武器系统中每一型号防空武器服务的支目标流仍为Poisson流。

1.2 服务规则

空袭目标按照先后顺序接受服务，舰艇防空武器系统杀伤区示意图如图1所示。

针对舰炮结合防空武器系统而言，当空袭目标进入防空武器射击区域时，首先由防空导弹分系统服务进行第一层服务，再由舰炮分系统进行第二层服务，所以该模型的服务规则为混合类型。该模型中，防空导弹和舰炮分系统不同时对1个目标提供服务，舰炮分系统服务的目标是防空导弹分系统未服务过或服务过而未击毁的目标。防空武器系统对目标的服务过程如图2所示。

1.3 服务时间

服务时间是服务系统中服务台的一个重要特征，在水面舰艇防空武器系统抗击目标流空袭时，服务时间指每一座防空武器对一个来袭目标的射击时间，为一随机变量，与武器射程、射击诸元、目标类型、发射准备时间、火力转移时间等因素有关。根据空袭的战术知识及排队论知识可假设第i型号武器服务时间服从如下指数分布[4]：

3 结束语

本文给出的舰艇防空抗击效能评估模型，不但解决了舰载防空武器系统抗击效能的计算问题，而且模型中对每一支目标流的模型计算方法正是针对舰载防空武器系统中同一型号的防空武器计算的。本文所建立的模型为我方实施舰艇硬武器防空作战效能评估提供有价值的参考依据。

【参考文献】

[1]张最良，等.军事运筹学[M].北京：军事科学出版社，1993.

[2]周国祥，许玲.一种舰艇编队区域防空效能评估方法[J].舰船电子工程，2012（4）：30-32.

[3]曾松林，钟生新.基于排队论的火力抗击反舰导弹模型分析[J].战术导弹技术，2008（2）：38-40.

[4]邓可，杨祖快.舰艇防空抗击效能评估模型[J].火力与指挥控制，2006，31（9）：40-41.

[责任编辑：汤静]