突袭航母战斗群的远程火力战法分析 -国家自然科学基金资助项目

作 者：朱泽生 孙玲 ZHU Ze-sheng SUN Ling
作者单位：海军指挥学院,南京,210016
刊 名：火力与指挥控制 ISTIC PKU
英文刊名：FIRE CONTROL & COMMAND CONTROL
年，卷(期)：2010 35(5)
基金项目：国家自然科学基金资助项目(30030090、39870534)

摘要：

远程火力突袭航母战斗群战法是典型的网络中心战法,分析信息与火力对该战法性能的影响是战法研究的关键问题之一,根据信息作战和网络中心战原理,构建基于网络中心的战法模型,再用占优分析法分析信息与火力因素对该战法性能的影响,对一个典型实例的初步试验及分析结果表明:信息与火力因素对该战法联合打击能力的影响分别为79.80%和20.20%,即信息是远程火力成功突袭航母战斗群的最重要因素,而网络中心联合战场侦察、评估和远程火力则是充分发挥信息与火力综合优势的关键.

正文节选：

对特定的作战对象来说，航母战斗群是具有很强信息与火力联合作战能力的大型海上移动作战平台，对战争的进程及胜负具有重要的影响，研究信息与火力对远程火力突袭航母战斗群战法性能的影响是海军及联合作战战法研究中的重要问题。至今尚未有运用基于信息作战m 23和网络中心战‘3·63原理的定量分析方法开发相关战法研究成果的公开报道，目前尚不清楚到底是信息还是火力是决定突袭航母战斗群战法成功的最关键因素，从而限制了对这一战法的深入研究。

1 研究方法

分析信息与火力对突袭航母战法性能的影响，首先构建战法性能分析模型，这里用两阶段战法分析来完成该任务，即将突袭航母战法分析模型的设计过程分为体系结构设计和物理设计两个阶段，其中体系结构设计也称为逻辑结构设计，主要完成战法分析模型的整体逻辑功能设计，是战法分析模型物理设计的基础，重点是关键逻辑功能模块划分及功能模块相互关系定义；物理设计也称为具体战法参数的设计，主要完成体系结构中各个功能模块及功能模块相互作用技术参数定义及设计，从中提取
战法实际分析使用的关键参数，为保证战法分析的可行及实用性，关键参数数量不宜过多，其选择必须确保能科学分析信息与火力对战法性能影响。

1．1体系结构设计

这里采用分层方法完成战法分析模型的体系结构设计，即将复杂的战法功能划分为在逻辑功能上既相互独立又相互关联的若干层，其中较低层为较高层提供服务，而较高层则使用较低层提供的服务，各层之间交换的信息应尽可能的少，以保证各层相互之间在逻辑上的独立性，这种设计方法的特点是功能描述容易，层次划分自然，且有利于降低战法分析模型物理设计的复杂性。最终设计的突袭航母战法分析模型体系结构如图1所示，其中第1层为目标及损伤信息获取层，第2层为信息传送网络层，第
3层为远程火力打击层，较低层为较高层提供服务，即较高层使用较低层提供的服务，第2层实现了信息与火力的网络中心联合，同时位于分层模型的中心位置，因此也称本战法为网络中心战法。突袭航母战法分析模型体系结构

1．2物理设计

在物理设计中，采用了仿真分析验证方法，即在信息与火力仿真分析平台上，根据战法分析模型的体系结构定义若干技术参数构建仿真模型，对战法的性能进行仿真分析、评估和验证，然后再用占优分析法对仿真结果进行分析，来确定起决定性作用的关键战法参数，通过这些参数对战法性能进行分析，最终完成整个信息与火力对战法性能影响分析。假定构成远程火力的导弹在战场侦察系统提供的目标位置(简称为目标)信息以及在战场远程火力打击效果评估系统提供的打击效果修正信息的引导下，可连续对航母目标实施打击，那么只要分析单枚导弹对航母的杀伤概率日丁N即可达到研究整个战法性能的目的，因此在研究上述战法分析的仿真模型中，可以用P。、P—Pk和P6r共4个概率作为关键战法参数来分别描述与信息因素有关的侦察平台和损伤评估平台对战法性能的影响，同时用击中目标的概率R作为关键战法参数来描述基于远程导弹的火力平台对战法性能的影响，因此可以用由5个概率分量组成的函数日丁Ⅳ来研究信息与火力对战法性能的影响，试验表明，借助于仿真方法，在信息与火力分析平台上，可以用下述函数来研究。。。。。

2 应用举例

潜艇的隐蔽性极好，运用海上游击战战法嘲，具有在航母毫无觉察的情况下可长时间用无源方式获取航母战斗群目标信息的优势，但潜艇不具有火力优势，很难对航母战斗群造成毁灭性的打击，因此，如果将机动性好、火力强大的远程导弹作为攻击航母的火力平台，而将隐蔽性极好的潜艇作为获取航母战斗群位置信息的信息平台，借助通信卫星将这些信息传送到远程导弹火力平台，那么就可以充分发挥远程导弹的火力和潜艇的信息优势，对航母战斗群进行打击，由于远程导弹可以机动连续发射，潜艇可以用隐蔽的方式不断提供目标信息，这种可以连续打击的信息与火力联合打击能力将使航母战斗群时时刻刻处于无法抗拒的毁灭性打击的威胁中，其战斗力将大打折扣，也难以对战争进程起重要作用。这种虚拟信息与火力平台也可以用图1所示的分层体系结构模型来表示，其中第1层为信息获取(潜艇)层，第2层为信息传送(卫星通信网)层，第3层为火力打击(远程导弹)层。试验在潜艇、远程火力系统、卫星通信网络系统与航母战斗群之间进行，通过潜艇获取的航母目标信息以及打击效果评估信息均通过由卫星通信系统构成的网络传送到远程火力系统。假定航母最大舰速为34 kn，巡航舰速为22 kn，其他参数从略；潜艇作战系统的构成为：水面航速12 kn，水下航速19kn，最大航速可达21 kn，远程导弹作战系统为某机动发射远程导弹群，参数从略；卫星通信系统满足潜艇与远程导弹作战系统隐蔽通信需求，参数从略；假定潜艇和航母战斗群都位于某游击海域，水下情况复杂，航母不易发现潜艇，而潜艇对海域情况较为熟悉，双方采用不同策略进行对抗，航母一方要利用在火力与信息上的优势控制区域作战进程或势态，而潜艇一方则要利用自己在信息上的优势，用隐蔽的方式不断提供航母战斗群的目标信息。与潜艇有关的信息因素主要通过P。、P。Pk和Pk来影响远程火力突袭航母战斗群战法的性能。

结论如下：

(1)规范化最大、最小和平均影响如图2所示。图2各种因素对战法联合打击能力的影响从图2可以看出，在最大、最小和平均三种情况下，信息因素和火力因素对远程火力突袭航母战法性能影响的比例分别为79．58％：20．42％，80．01％：19．99％以及79．80％：20．20％，因此可以得出信息因素比火力因素对突袭航母战法性能影响更大，即大约为火力因素4倍的结论，这一事实说明在对航母战斗群的突袭中，如果没有潜艇的战场侦察和战场远程火力打击效果评估能力的支持，仅仅凭借火力根本不可能完成作战任务，潜艇为远程火力提供的信息的价值大约为远程火力价值的4倍，不仅说明在对航母战斗群的突袭中运用潜艇通过信息作战手段获得信息优势的重要性，而且也说明潜艇通过网络对远程火力提供信息支持的必要性，特别是在不具备强大的对航母战斗群的实时战场侦察和评估能力的复杂电磁环境下，使用不受复杂电磁环境影响的潜艇来获得信息优势是具有科学依据的正确选择。从对图2的进一步分析还可以发现一个有趣的现象，P—Pk和R的最小影响值分别低于最大和平均影响值，而P。尸如的情况恰好相反，其最小影响值分别高于最大和平均影响值，前一种现象表明在占优条件下的最大影响大于不占优条件的最大影响，即与不占优条件相比。在占优条件下，远程火力突袭航母战法的性能更易受到其他因素的影响或稳定性更差，命中航母战斗群比不命中航母战斗群更加困难。而后一种现象则表明在不占优条件下的最大影响大于占优条件下的最大影响，即与占优条件相比，在不占优条件下，远程火力突袭航母战法的性能更不易受到其他因素的影响或稳定性更好，所以不命中航母比命中航母更加容易。可得出结论，P—Pk和P-是研究信息与火力对战法性能影响更加重要的参数，在图2中描述的试验结果表明，恰好是5个因素中影响最大的3个，影响均超过20％，这一事实也证明上述分析正确性。

(2)在假定P如为O．3的情况下，图3描述了R、尸。以及单枚导弹命中航母概率Ⅳ丁Ⅳ三者之间的关系。

上述分析表明：如果采用精度足够高、在地理上分布且可以机动发射的远程导弹，那么航母就很难对连续发射的导弹进行拦截，只要潜艇能通过卫星向远程导弹提供精度足够高的航母目标位置信息，并随时报告远程导弹的打击效果，这不仅为更好地实施突袭航母远程火力战法供了新的作战理论和实现方式，而且也使航母战斗群时时刻刻处于遭到打击的威胁中，其战斗力将大幅度降低。如果除了潜艇之外，可以获得其他无源目标侦察和对目标打击效果评估双重功能的海上平台的支持，并将目标侦察和评估信息通过卫星的上载链路传送到远程导弹发射系统，那么就会大幅度降低复杂电磁环境对这种方法，取得了如下结果：①巧妙利用观测器、目标运动的几何关系和假想方位，建立了求解目标当前距离的新算法；②分析了距离误差，指出对于这种算法，降低距离估计误差的一个重要方法是增大假想方位与实测方位的差，因此提出了降低距离误差的观测器最优机动方案，应用变分法求出了观测器最优机动轨迹的解析表达式，提出了一种简化便于应用的次优机动方案，同时得到了次优解的解析表达式；③在假想方位与测量方位之差的平方和最小条件(指标)下得到的观测器最优机动轨迹的终端条件是航向与观测方位垂直。这种次优的最优机动易于在工程中实现。