多阵地岸舰导弹突击舰艇编队的火力分配模型*

曾家有 王 伟 谢宇鹏 毛世超，2

（1.海军航空大学 烟台 264001）（2.92852部队 宁波 315033）

1 引言

体系作战中，为提高反舰导弹对舰艇编队的作战效益，很多学者对反舰导弹火力分配问题进行了研究。

文献［2］对武器目标协同火力分配进行了研究并提出了算法，文献［6～8］多目标火力规划问题进行了研究，分别建立了优化模型。文献［11］对多型反舰导弹混合攻击异型舰艇编队问题进行分析。文献［14］采用了改进遗传算法对反舰导弹火力分配进行计算。但是，针对岸导部队多阵地协同攻击的研究较为少见，本文结合我岸舰导弹的技战术特性和作战使用特点，构建多阵地岸舰导弹突防舰艇编队的概率模型，以此为依据建立多阵地岸导突击的火力分配模型。通过仿真计算，得出战果最大时的火力分配方案，该方案可为岸舰导弹部队指挥员提供决策参考。

2 多阵地岸舰导弹突击水面舰艇编队作战设想

多阵地岸舰导弹突击水面舰艇编队是指岸舰导弹部队在接收到上级关于敌方水面舰艇编队的情况通报后，采用两个或两个以上阵地从不同方位对目标舰艇编队进行攻击的方法。如图1所示，以三个岸舰导弹阵地攻击由一艘驱逐舰、两艘护卫舰组成的水面舰艇编队为例，每个阵地根据作战需要可对编队内不同舰艇进行攻击。

岸舰导弹部队指挥所通过预警机、直升机前出侦察、观通站、侦察卫星等侦测手段获取敌方编队情报信息，综合分析编队内每艘舰艇的侦察探测装备、防空武器装备、反舰武器装备、反潜武器装备、对地攻击武器装备以及作战指挥系统和通信装备等诸多因素，将编队内每艘舰艇赋予一定作战价值，按照作战价值进行排序，为作战总收益提供依据［1］。

图1 多阵地岸舰导弹突击敌方舰艇编队示意图

3 多阵地岸舰导弹突击舰艇编队命中概率模型

3.1 岸舰导弹突击单艘舰艇命中概率

假设岸舰导弹在可靠飞行、无电子干扰、无抗击情况下的命中概率为P0，突防单艘舰艇舰载防空导弹概率Qd，对有源干扰的突防概率Qyg，对有源干扰的突防概率Qyg，对无源干扰的突防概率Qwg，被发现概率P发，根据文献［5］，岸舰导弹对单艘舰艇突防概率为

则抗击条件下，岸舰导弹对单艘舰艇命中概率P的表达式：

3.2 多阵地岸舰导弹突击编队内单目标命中概率

岸舰导弹突防舰艇编队，除了要实现对目标舰艇各拦截手段的突防，还要实现对编队内其他舰艇相应拦截手段的突防。

3.2.1 岸舰导弹对舰艇编队内单舰防空导弹的突防概率

假设岸舰导弹突击编队内第j艘舰艇受第r艘舰艇防空导弹帮抗影响概率为kbkrj，表达式为

编队内r舰防空导弹拦截对j舰攻击的拦截概率为1-kbkrjQr，则岸舰导弹对编队内j舰防空导弹突防概率：

3.2.2 岸舰导弹对舰艇编队内单舰有源电子干扰的突防概率

假设岸舰导弹受编队内各舰艇有源干扰影响概率为kygj

其中，kygjj=1，r=1，2…，m，j=1，2…，m。

岸舰导弹突防编队内第j艘舰艇有源干扰概率为

3.2.3 影响岸舰导弹命中概率的阵地因素

发射阵地对岸舰导弹突防编队内目标命中概率受阵地自身因素影响，同时也受到编队内目标对阵地的影响，设Aij为第i阵地岸舰导弹对第j舰目标的命中概率的阵地影响因子。

3.2.4 多阵地岸舰导弹突击编队内单目标命中概率

根据式（1）～（7），第i阵地岸舰导弹突击编队内j目标命中概率模型为

其中xij为第i个阵地突击j舰发射的导弹数。

4 多阵地岸舰导弹突击舰艇编队的火力分配模型

4.1 约束条件

4.1.1 目标选择约束

假设编队内每艘舰艇广义价值为Vi，根据第j艘舰艇是否具有攻击价值，判断是否对该目标进行攻击，约束条件：

4.1.2 导弹数量约束

由于每个阵地导弹数量有限，第i阵地对不同舰艇发射的岸舰导弹的数量总和不能超过单个阵地所具有的导弹总数N，即：

4.1.3 突防效果约束

考虑到既要确保对目标的有效突防，又要避免岸舰导弹数量的过渡消耗，合理设定对编队内目标舰艇命中概率上限和下限。设对j艘舰艇的突防概率下限为Tlow，突防概率上限为Tup，则对j舰突防概率约束为非线性模型：

对上式进行线性化处理，其可等价变换为

4.2 火力分配模型

根据作战想定，多阵地火力分配方案为

其中，xij（i=1，2，…，Z；j=1，2，…，M）为第i个阵地突击第j艘水面舰艇的导弹数。根据每艘舰艇装备的防空反导武器装备将编队内每艘舰艇赋予一定作战价值，各舰艇作战价值表达式为Vj=[V1，V2，…Vm]，取突击目标作战价值最大化为目标函数：

5 仿真算例

假设目标编队由1艘驱逐舰和2艘护卫舰组成，驱逐舰装备有舰空导弹，两座密集阵舰炮防御系统，舰载电子战系统和箔条干扰弹发射系统。两艘护卫舰为相同型号，防空武器为舰空导弹，紧凑小口径舰炮两座，舰载电子战系统和无源干扰弹发射装置。目标舰艇编队对岸舰导弹发现概率为0.8。岸导阵地A（xa，ya）、B（xb，yb）、C（xc，yc）分别位于不同方位，火力范围均能覆盖目标，每个阵地拥有12枚某型岸舰导弹。多阵地岸舰导弹突击舰艇编队的火力分配模型得到如表6最优分配方案。

表6 多阵地岸导突击驱护编队火力分配方案

岸导部队突击驱护编队最大作战收益值为258.12，消耗的总弹量为36枚。其中阵地A导弹12枚导弹突击1号舰，阵地B导弹5枚突击1号舰，7枚突击2号舰，阵地C导弹4枚突击2号舰，8枚突击3号舰，共有17枚导弹攻击1号舰，11枚导弹攻击2号舰，8枚导弹攻击3号舰。

6 结语

本文依据岸舰导弹部队的作战特点，提出了多阵地岸舰导弹突击水面舰艇编队的设想，计算了突击水面舰艇编队内单艘舰艇的突防概率模型，并建立了突击水面舰艇编队的火力分配模型。通过实例仿真分析，计算出取得最大战果时各阵地的火力分配方案，该模型为指挥员指挥决策提供了理论参考。

在模型建立过程中，为了准确描述不同阵地之间对岸舰导弹攻击参数的影响、编队内各个舰艇发挥的不同作用，引入了突防概率阵地因子aij、舰艇帮抗系数kbkij、有源干扰因子kygj等参数，以上参数虽然在一定程度上描述了多阵地岸舰导弹突击水面舰艇编队的复杂影响因素，但是具体参数值需依据作战部队装备和战场环境进一步研究确定。