空中搜救行动锥体空间管控方法*

闫静茹，苏英振

（空军指挥学院，北京 100097）

0 引言

自马航失联事件以来，空中搜救行动愈发受到世界各国重视，它不仅事关人员生命安全，而且影响国家形象和军队声誉，近些年，随着空中搜救行动地位作用不断提升，国内外逐步涌现出部分有关空中搜救行动的理论研究成果。就其本质而言，空中搜救行动是以搜救目标位置为中心，根据相关信息计算得出的有限空间内，所实施的一种特定作战行动。参与行动的各型空中搜救力量根据性能任务不同，分别部署于不同高度层，于同一空间内协调有序、相互配合，共同形成搜救力量优势。由此来看，为达成最佳搜救力量效能，空间管控必然成为空中搜救行动重点。

关于空中搜救行动空间管控问题，目前相关研究成果较少，比较典型的是本文作者苏英振教授与其学生张博共同于文献［1］中提出的“空中搜救锥”概念。该概念形象生动地描述了空中搜救行动特点规律、兵力分布和实施条件，尤其是创新性揭示出空中搜救行动锥体空间特性。而之后，文献［2］中，再次对“空中搜救锥”的提出根据、构建方法和运用要点展开系统论述，具体观点与文献［1］一致。应当说，“空中搜救锥”作为一种作战概念，既描述了一种作战思想，同时描述了一种作战空间。基于此，决定以“空中搜救锥”概念为支撑，重点挖掘空中搜救锥“空间”属性，通过建模与分析，试图在空中搜救行动空间管控方面有所突破与发现，以此推动空中搜救行动空间管控问题得以有效解决。

1 建立“锥体空间”模型

“空中搜救锥”概念指出，空中搜救行动本质上为体系支撑下的点行动，此理论旨在强调空中搜救行动应以搜救目标为核心，锥内各层行动均以有利于下层为原则，最终优先服务于搜救目标救援工作，由此产生的锥形物理空间，同样聚焦于搜救目标所在位置点。但实际上，这种锥形空间更适合于描述空中搜救行动悬停吊救阶段，并非适用于空中搜救行动全过程。对此，决定区分空中搜救行动阶段，建立不同模式下锥体空间模型。

1.1 搜索模式

搜索模式，主要用于搜索发现阶段，且尚未受到敌方阻射拦截。此时，预警机、电子侦察机位于最高层侦察探测敌情，制空战斗机及其他压制、掩护力量分别保持于较高位置实施警戒巡逻，且武装直升机伴随搜救直升机飞行，与搜救直升机配置于相同高度。由此，建立空中搜救行动搜索模式锥体空间模型，如图1 所示。模型以空间盒为参考基准，同时考虑时间对空中搜救行动的重要影响，将时间作为另一水平坐标横轴附加于空间盒之上，从而构建以空间盒为基础，同时兼顾高度、时间，且能够覆盖全球区域位置，具有时空属性的空中搜救行动空间坐标体系。设定搜救直升机以扇形搜索方式，于预定搜救区域上空实施搜索发现，搜索半径为R1，O点为搜救起始点，A 点为搜救目标最后已知位置点，A'点（E2，S2，0，t）为t 时刻预定搜救目标位置，预定搜救区域为以A'点为圆心，R1为半径的圆形区域S，锥体空间内采取高度协调线管控规则，共设置两个缓冲区，分别为S1和S2，各高度层力量分布情况如图1 所示。搜救空间V 可表示为由C 点（E2，S2，HC，t）为圆心、R1为半径的底部区域S'，B 点（E2，S2，HB，t）为圆心、R2为半径的顶部区域S''，以及高度HBC所构成的锥体空间。其中，R2为预警机或电子侦察机在顶部区域S''内的最大飞行半径。由图1 可知，搜救空间V 的底部区域S'，实际上可看作搜救区域S 投射于空中的圆形区域，由此，搜救空间V的空间容量可表示为：

图1 搜索模式锥体空间模型

1.2 作战模式

作战模式，主要在搜救行动受到敌方阻射拦截时使用。此时，预警机、电子侦察机位于最高层侦察探测敌情，制空战斗机等其他压制、掩护力量通常以高制低，从高空消灭或阻击敌空中力量，同时压制敌防空火力，而此时武装直升机则需要低于搜救直升机飞行，掩护搜救直升机安全，并先期肃清敌地对空火力。以上述搜索模式为基础，搜救原始条件不变，建立空中搜救行动作战模式锥体空间模型，如下页图2 所示。设定我方在搜索发现阶段突遭敌航空火力袭击，于是启动作战模式。为保障搜救直升机安全，确保武装直升机顺利实施对地打击，决定在搜救直升机与武装直升机之间设置缓冲区S3，由此，搜救空间内共设置3 个缓冲区，分别为S1、S2和S3。搜救空间V 可表示为由C 点（E2，S2，HC，t）为圆心、R3为半径的武装直升机作用区域S'，B 点（E2，S2，HB，t）为圆心、R2为半径的顶部区域S''，以及高度HBC所构成的锥体空间。其中，R3为武装直升机作战半径。由此，搜救空间V 的空间容量可表示为：

图2 作战模式锥体空间模型

1.3 救援模式

救援模式，主要用于悬停吊救阶段。此时，预警机、电子侦察机位于最高层侦察探测敌情，制空战斗机等压制、掩护力量保持较高高度实施警戒巡逻，武装直升机与搜救直升机位于同一高度层，负责掩护搜救直升机行动，且稍高于搜救直升机，搜救直升机位于较低高度对搜救目标实施悬停吊救。由此，保持搜救原始条件不变，建立空中搜救行动救援模式椎体空间模型，如图3 所示。搜救空间内共设置两个缓冲区，分别为S1和S2。搜救空间V 可看作以B（E2，S2，HB，t）为圆心、R2为半径的底部区域S'，以及高度HB所构成的完整锥体空间。由此，搜救空间V 的空间容量可表示为：

图3 救援模式锥体空间模型

2 “锥体空间”模型在空间管控方面的应用

建立空中搜救行动锥体空间模型后，便可以模型为依托，将空中搜救行动空间管控问题融入模型当中，通过研究“锥体空间”管控模型、“锥体空间”动态管控，以及“锥体空间”管控方法，对空中搜救行动空间管控问题作进一步探讨与分析。

2.1 “锥体空间”管控模型

空中搜救行动空间管控目的，在于保证完成空中搜救行动任务前提下，通过调整力量部署，优化空间结构，减少由于空间配置造成的各型搜救力量间矛盾冲突，促使搜救力量整体效能达到最优化。由此得出，搜救效能、搜救安全和搜救经济性可作为评价搜救空间管控的3 个重要方面。

搜救效能，即在特定搜救空间内，通过对各型力量进行有效配置，同时对高度和火力范围作出协同规定，促使各型力量所能达到的最大整体搜救效能。包括搜索效能、救援效能和防护效能。

搜救安全，即搜救力量整体安全，包括自身装备性能安全、各型力量飞行安全，以及搜救行动整体安全。搜救安全是确保搜救行动顺利实施的重要前提，而搜救空间内高度层划分、力量配置的前后高低顺序，均将在一定程度上影响搜救安全。

搜救经济性，即在搜救行动中，通过合理分配空间资源，坚持以空间容量为基准，对各型力量数量规模、配置高度和飞行航线作出合理规定，以有效减免因各型力量误击误撞而造成的自我耗损。在保证高效完成搜救任务前提下，应以最低力量成本和最优化空间配置，全面实现和提高搜救行动经济性。

通过上述分析，决定以搜救效能、搜救安全、搜救经济性为指标，对空中搜救行动空间管控效能进行评价分析。由于三者之间并非完全独立，此处将利用积性效用函数，在空间管控与搜救效能、搜救安全、搜救经济性之间建立数学关系。分别将搜救效能、搜救安全、搜救经济性设定为P、S、E，搜救空间管控评价函数可表示为：

随后，需要根据我方有无夺取制空权，区分两种情况对搜救效能P 进行讨论。

2.1.1 未完全夺取制空权

未完全夺取制空权情况下，必须重点考虑敌情威胁，搜救过程中仍需预警机位于高空实施大范围侦察探测，制空战斗机在大范围内进行警戒巡逻，由此形成上宽下窄的反向锥体空间。此时，采取一般力量配置模式，即“2+X+Y+1”模式，2 架搜救直升机，X 架武装直升机，Y 架制空战斗机，1 架预警机。其中，武装直升机与制空战斗机的数量视战场情况和敌情威胁程度而定，如图4 所示。设定此时处于搜索模式，搜救行动原始条件保持不变。为保证各高度层力量有序实施对敌打击，搜救空间内共设置S1、S2两个缓冲区。

图4 “2+x+y+1”力量模式锥体空间模型

由图4 可知，搜救空间容量为：

2.1.2 已夺取制空权

已夺取制空权情况下，虽然搜救区域不变，但由于所面对敌情威胁较小，空中视野开阔，预警机可位于较小范围内实施侦察探测，由此形成上窄下宽的正向锥体空间。且无需派遣制空战斗机等压制、掩护力量，可采取简化的力量配置模式，即“2+1”模式，2架搜救直升机和1 架预警机。其中，1 架搜救直升机负责悬停吊救，另一架负责武装警戒，如图5 所示。设定此时处于搜索模式，搜救行动原始条件保持不变，且搜救空间内仅设置一个缓冲区S1。

图5 “2+1”力量模式锥体空间模型

由图5 可知，搜救空间容量为：

2.2 “锥体空间”动态管控

空中搜救行动面临情况复杂多样，空间管控过程中应时刻关注目标位置、自然环境和战场环境的发展变化，以便及时对锥体空间进行动态调整，确保空间管控始终能够满足战时空中搜救行动需要。

目标位置。搜救目标位置不同，必然引起搜救区域改变，进而导致搜救方式、力量配置，以及空间态势依次作出相应调整。应当说，整个空中搜救行动过程中，锥体空间始终以搜救目标位置为中心，时刻处于动态调整管控过程中。

自然环境。伴随自然环境变化，锥体空间将呈现出不同态势。海洋环境下，受海面风、潮流作用影响，表现为平底动态锥体空间；平原环境下，气象条件一般较为稳定，表现为平底静态锥体空间；高原或山地环境下，地形起伏较大，且受大风和强气流扰动影响，表现为斜底动态锥体空间。

战场环境。战场环境不同，锥体空间形态也将有所不同。搜救目标位于敌方控制区内，敌情威胁较大时，需要制空战斗机位于高层进行大范围警戒巡逻，通常表现为上宽下窄的反向锥体空间；而当搜救目标位于我方控制区内，敌情威胁较小时，则表现为上窄下宽的正向椎体空间。

2.3 “锥体空间”管控方法

针对空中搜救行动锥体空间，特提出以下管控方法，以便进一步强化管控效果，确保空中搜救行动空间管控活动有力实施。

一是各型力量必须严格遵守空间管控规定，始终保持在各自空间范围内实施和参与搜救行动，若遇紧急情况，需临时突破空间范围，应及时报请相应指挥机构审核批准；

二是空中搜救行动锥体空间应根据各阶段任务不同，规定不同模式下生效时段，各型力量应紧密配合，力争在生效时段范围内高效完成各项搜救任务；

三是搜救行动过程中，锥体空间呈封闭状态，以便更好地形成整体力量优势，并确保搜救行动安全可靠。如有需要增加或减少搜救力量时，需报请相应指挥机构批准，否则，在特定生效时段内，任何力量未经允许不得随意出入。

3 结论

考虑空中搜救行动是于特定空间内，将各型搜救力量优化配置，共同实施的作战行动，因此，空间管控必然成为空中搜救行动予以考虑的关键环节。本文基于“空中搜救锥”概念，结合空中搜救行动特点规律，区分不同行动阶段，分别建立相应的锥体空间模型，最终依据模型，总结并归纳出空中搜救行动空间管控方法。经研究表明，基于“空中搜救锥”概念，建立锥体空间模型，以模型为基础，对空中搜救行动实施空间管控的方法可行。