反蛙人杀伤弹人工散布射击方法仿真

寇 祝, 任 磊, 孙庆声



反蛙人杀伤弹人工散布射击方法仿真

寇 祝1, 任 磊1, 孙庆声2

(1.海军大连舰艇学院 水武与防化系, 辽宁 大连, 116018; 2.中国人民解放军91278部队, 辽宁 大连, 116041)

针对反蛙人杀伤弹采用传统射击方法齐射效率不高的问题, 通过误差分析指出了影响齐射效率的原因, 提出了采用人工散布射击的解决方法, 给出了具体的人工散布射击方案及杀伤弹散布位置的计算模型, 并通过仿真计算, 对比分析了杀伤弹采用不同射击方法的齐射毁伤概率。仿真结果表明,在目标距离较远时, 采用人工散布射击方法齐射杀伤弹的毁伤概率相比传统射击方法提高20%~25%左右, 为提高反蛙人杀伤弹作战能力提供了理论参考。

反蛙人杀伤弹; 人工散布射击; 齐射; 射击效率

0 引言

由于蛙人作战具有“非对称战略”的优越性[1], 各国对蛙人作战的运用也越来越重视。除了运用于搜集情报、岛岸侦察外, 战斗蛙人还能实施水下爆破, 给重要的港口设施以及驻泊或锚泊的水面舰艇带来严重威胁。各种反蛙人技术被应用于港口监控[2], 同时舰载反蛙人武器逐渐发展, 如反蛙人杀伤弹[3]通过火箭助推发射, 采用杀伤爆破战斗部, 可设定引信定时起爆, 依靠产生的冲击波可直接杀伤目标, 使其失去作战能力, 也可通过震晕目标产生震慑作用, 使其放弃攻击[4]。为提高杀伤概率, 杀伤弹射击时通常采用齐射方式, 即对同一目标按照一定时间间隔发射多枚杀伤弹。目前, 杀伤弹齐射仍按照传统的前置点或当前点射击方法, 各枚杀伤弹采用同一射击诸元发射。从公开发表的文献可知, 该方法对距离500 m的目标齐射4发杀伤弹的毁伤概率仅在50%左右[1], 射击效率并不理想。因此, 如何寻求更优的射击方法, 提高反蛙人杀伤弹的毁伤概率是文中将要解决的问题。

1 传统射击方法

射击效率指标反映了一定条件下射击结果的统计规律, 用以评定射击效率的好坏。考虑到蛙人的防护性较弱, 只需1枚反蛙人杀伤弹落在目标毁伤范围之内即能使目标失去作战能力。所以这里采用射击毁伤概率反映射击效率[1]。

反蛙人杀伤弹的射击毁伤效率直接受到射击误差的影响。而根据误差产生的原因不同, 射击误差又可分为目标散布和杀伤弹散布2类。目标散布是由于反蛙人武器系统对目标的探测误差、测定目标运动要素误差、射击诸元解算误差和瞄准误差等形成的, 使杀伤弹齐射的散布中心偏离目标; 而杀伤弹散布是由于齐射中各枚杀伤弹的外形、质量和发射过程中的扰动形成的, 造成各枚杀伤弹弹着点与其齐射瞄准点的偏离, 并且其偏离幅度随射程的增大而增大[5]。

在反蛙人杀伤弹的作战过程中, 目标散布的影响因素较多, 尤其是蛙人目标的回波强度小, 水下噪声环境复杂, 影响反蛙人声呐探测目标的精度及稳定性, 故目标散布较大; 而由于杀伤弹的射程较近且毁伤半径较小, 如俄制DP-65反蛙人杀伤弹的最大射程为500 m, 毁伤半径18 m, 故其射击精度较高且杀伤范围有限。所以, 如图1所示, 当使用多枚杀伤弹采用同一射击诸元射击时, 其综合毁伤范围难以覆盖目标的散布范围, 导致杀伤弹采用传统射击方法齐射时射击效率不高。为解决这一问题, 可以利用现代火控系统快速解算和快速跟踪瞄准的特点, 在齐射中采用人工散布, 实施分时点射, 增大多枚杀伤弹齐射的综合毁伤范围。

2 人工散布射击方案及组织

2.1 人工散布中心点计算

若采用前置点射击, 则以杀伤弹与目标的水平相遇点作为人工散布的中心点。

2.2 杀伤弹散布位置计算

为了方便人工散布射击的组织, 当确定杀伤弹散布中心位置后, 可按照圆形散布确定各枚杀伤弹的位置, 即将各枚杀伤弹瞄准点均匀分布在以散布中心为圆心, 一定间隔为半径的圆上。

2.3 人工散布射击的组织方法

3 毁伤概率仿真计算

3.1 仿真计算条件

3.2 仿真计算流程

3.3 仿真计算模型

3.3.1 目标蛙人运动要素解算模型

3) 解算目标蛙人的运动方向

3.3.2 杀伤弹爆炸点水平位置仿真模型

各枚杀伤弹实际爆炸点的水平方位和距离

各杀伤弹的爆炸点水平位置为

3.3.3 判断毁伤目标仿真模型

3.4 仿真次数确定

表1 置信系数与置信概率的关系

这里采用“命中即毁伤”仿真计算反蛙人杀伤弹的作战能力, 即以命中概率作为评估反蛙人杀伤弹作战能力的主要依据[10]。确定命中概率的具体步骤为:

4 仿真结果及分析

图6、图7是采用人工散布与前置点、现在点射击方法齐射4枚、8枚、12枚反蛙人杀伤弹的毁伤概率, 且可得如下结论。

1) 当目标初始距离小于200 m时, 采用人工散布和传统射击方法的毁伤概率相差不大。随着目标初始距离的逐渐增大, 采用人工散布相比传统射击方法的毁伤概率提高的幅度也逐渐增大, 当目标距离为600 m时, 其毁伤概率能够提高20%~25%。

2) 不管采用哪种射击方法, 随着目标初始距离的增加, 毁伤概率逐渐减小。其中采用以前置点为散布中心的射击方法相比以现在点为散布中心的射击方法, 其毁伤概率提高3%~5%, 提高幅度并不大, 这主要是由于蛙人运动速度较低造成的。所以在目标距离较近时, 不必解算目标运动要素, 可采用以现在点为散布中心的射击方法。

5 结束语

文中分析了反蛙人杀伤弹传统射击方法齐射效率较低的原因, 提出了采用人工散布射击的解决方法, 给出了具体的人工散布射击方案及杀伤弹散布位置的计算模型, 并通过仿真计算对比了杀伤弹采用不同射击方法的齐射毁伤概率。仿真结果表明, 在目标距离较远时, 采用人工散布射击方法齐射杀伤弹的毁伤概率相比传统射击方法提高20%~25%左右; 在目标距离较近时, 可采用以目标现在点为散布中心的人工散布射击方法。以上结论可为反蛙人武器装备的实际使用及研制改进提供参考。但是, 研究中杀伤弹位于同一圆周上, 未考虑各种误差作用下目标的散布规律, 这也是下一步需要进行完善和改进的工作。

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Simulation on Artificially Scattered Shooting Method of Anti-Frogman Killing Bombs

KOU Zhu1, REN Lei1, SUN Qing-sheng2

(1.China Department of Underwater Weaponry and Chemical Defense, Dalian Naval Academy, Dalian 116018, China; 2.91278thUnit, the People’s Liberation Army of China, Dalian 116041, China)

In view of the problem that the traditional shooting method of anti-frogman killing bombs is not efficient, the factors affecting the shooting efficiency are discussed through error analysis, hence an artificially scattered shootingmethod is put forward.A scheme of concrete artificially scattered shooting and a calculation model of dispersion position for the killing bombs are built, then the damage probabilities of salvo of killing bombs using different shooting methods are comparatively analyzed.Simulation results show that: when the target distance is large, the proposed artificially scattered shooting method can gain the damage probability of salvo 20%~25% higher than the traditional shooting method.This research may provide a theoretical basis for improving operational capability of the anti-frogman killing bombs.

anti-frogman killing bomb; artificially scattered shooting; salvo; shooting efficiency

TJ630; U674.703.52

A

2096-3920(2018)06-0543-06

10.11993/j.issn.2096-3920.2018.06.006

2018-05-31;

2018-08-10.

寇 祝(1979-), 男, 博士, 讲师, 主要研究方向为水面舰艇水下防御武器及作战使用.

寇祝, 任磊, 孙庆声.反蛙人杀伤弹人工散布射击方法仿真[J].水下无人系统学报, 2018, 26(6): 543-548.

(责任编辑: 杨力军)