吳澤偉，王磊，郭小明，張振宇

（海軍陸戰(zhàn)學(xué)院，廣州510430）

遠(yuǎn)程巡航誘餌掩護(hù)作戰(zhàn)效果建模研究*

吳澤偉，王磊，郭小明，張振宇

（海軍陸戰(zhàn)學(xué)院，廣州510430）

針對(duì)遠(yuǎn)程巡航誘餌掩護(hù)潛艇突破封鎖作戰(zhàn)中的掩護(hù)效果計(jì)算問(wèn)題展開(kāi)了研究。建立了衡量遠(yuǎn)程巡航誘餌掩護(hù)潛艇突破封鎖效果的指標(biāo)體系及各指標(biāo)的量化計(jì)算數(shù)學(xué)模型，并結(jié)合具體案例對(duì)遠(yuǎn)程巡航誘餌掩護(hù)潛艇突破封鎖作戰(zhàn)的效果進(jìn)行綜合計(jì)算分析。結(jié)果表明，在遠(yuǎn)程巡航誘餌的掩護(hù)支援下，潛艇突破封鎖的概率得到了明顯的提高。

遠(yuǎn)程巡航誘餌，掩護(hù)效果，建模

0 引言

遠(yuǎn)程巡航誘餌是指航程為數(shù)百公里或上千公里，聲學(xué)工作時(shí)間可達(dá)數(shù)天的新型水下自航式誘餌，能夠模擬潛艇的機(jī)動(dòng)特性、輻射噪聲特性和聲反射特性，并且還可適時(shí)浮出水面模擬雷達(dá)信號(hào)，以達(dá)到欺騙敵方聲納、雷達(dá)、魚(yú)雷武器，牽制和消耗敵反潛兵力的目的［1］。與其他兵力兵器相比，遠(yuǎn)程巡航誘餌同時(shí)具備隱蔽性好、機(jī)動(dòng)靈活、活動(dòng)范圍廣等諸多優(yōu)勢(shì)，是今后掩護(hù)潛艇突破封鎖作戰(zhàn)的主要選擇［2］。本文主要針對(duì)用遠(yuǎn)程巡航誘餌掩護(hù)潛艇突破封鎖效果計(jì)算問(wèn)題展開(kāi)研究。目前，有關(guān)武器裝備的作戰(zhàn)效能問(wèn)題已經(jīng)得到了廣泛的研究［3-4］，但在掩護(hù)作戰(zhàn)效果計(jì)算領(lǐng)域尚未得到較好的解決。本文通過(guò)建立衡量遠(yuǎn)程巡航誘餌掩護(hù)潛艇突破封鎖作戰(zhàn)效果的指標(biāo)體系，綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)的概念、原理和手段，建立各指標(biāo)量化計(jì)算的數(shù)學(xué)模型，并結(jié)合具體案例進(jìn)行綜合計(jì)算分析，結(jié)果表明通過(guò)遠(yuǎn)程巡航誘餌的掩護(hù)作用可有效提高潛艇突破封鎖的概率。

1 掩護(hù)效果計(jì)算指標(biāo)體系

以掩護(hù)潛艇突破封鎖作戰(zhàn)目的為衡量遠(yuǎn)程巡航誘餌掩護(hù)效果的基本依據(jù)。遠(yuǎn)程巡航誘餌對(duì)潛艇掩護(hù)的最終目的是確保潛艇突破時(shí)不被敵反潛兵力發(fā)現(xiàn)，至于潛艇被發(fā)現(xiàn)后仍能通過(guò)自身對(duì)抗造成敵丟失目標(biāo)的情況，則不作為評(píng)判掩護(hù)效果的因素。因此，本文選取潛艇不被敵反潛兵力發(fā)現(xiàn)的概率為根本指標(biāo)，其取決于兩方面因素：

一是敵反潛兵力到被掩護(hù)潛艇航行海域內(nèi)進(jìn)行反潛搜索的概率，與敵投入的反潛兵力數(shù)量、敵反潛兵力封鎖海域的數(shù)量、敵反潛兵力對(duì)各封鎖海域的重視權(quán)重等因素有關(guān)。其中，敵反潛兵力對(duì)各海域的重視權(quán)重，除了與海域的戰(zhàn)略地位、前期情報(bào)相關(guān)外，更重要的是與掩護(hù)兵力能否成功吸引敵反潛兵力相關(guān)。遠(yuǎn)程巡航誘餌通過(guò)掩護(hù)行動(dòng)，可有效吸引和牽制敵反潛兵力，增加敵反潛兵力對(duì)相關(guān)活動(dòng)海域的重視權(quán)重，從而造成在被掩護(hù)潛艇的突破封鎖海域沒(méi)有敵反潛兵力，或敵反潛兵力減少。顯然，這一因素最能反映出遠(yuǎn)程巡航誘餌的掩護(hù)效果。

二是被掩護(hù)潛艇突破海域內(nèi)存在敵反潛兵力時(shí)，敵反潛兵力能成功搜索到潛艇的概率，由搜索海域大小、敵反潛兵力探測(cè)設(shè)備有效作用距離及搜索方式等要素估算。

根據(jù)以上分析可得到遠(yuǎn)程巡航誘餌掩護(hù)潛艇突破封鎖作戰(zhàn)效果評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，如圖1所示。

2 掩護(hù)效果量化計(jì)算模型

根據(jù)給出的指標(biāo)體系建立適當(dāng)?shù)哪Ｐ瓦M(jìn)行掩護(hù)效果的量化計(jì)算。為了形成對(duì)比，分別研究潛艇在有、無(wú)遠(yuǎn)程巡航誘餌掩護(hù)時(shí)的情況。

2.1 未利用遠(yuǎn)程巡航誘餌提供掩護(hù)時(shí)的突破效果量化計(jì)算模型

敵反潛搜索兵力主要為水面艦艇、潛艇、反潛機(jī)。假設(shè)敵投入反潛搜索的兵力總數(shù)不變，不會(huì)因?yàn)閼?zhàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)的變化而變化。那么，未提供掩護(hù)時(shí)潛艇在第i個(gè)封鎖海域不被敵反潛兵力發(fā)現(xiàn)的概率可由下式計(jì)算：

敵反潛兵力進(jìn)入第i個(gè)海域內(nèi)進(jìn)行搜索的概率由其對(duì)第i個(gè)海域的重視權(quán)重來(lái)決定，可以表示為：

因此，根據(jù)以上分析，遠(yuǎn)程巡航誘餌未提供掩護(hù)時(shí)潛艇突破第i個(gè)封鎖海域的效果模型為：

當(dāng)敵投入多個(gè)水面艦艇、潛艇和反潛機(jī)時(shí)，潛艇突破模型則為：

2.2 利用遠(yuǎn)程巡航誘餌掩護(hù)時(shí)的突破效果量化計(jì)算模型

當(dāng)預(yù)備在第i個(gè)海域內(nèi)布置誘餌時(shí)：

當(dāng)?shù)趇個(gè)海域內(nèi)不布置誘餌時(shí)，采取平均減少可能布設(shè)兵力數(shù)量的原則，表示為：

3 掩護(hù)效果計(jì)算分析

以潛艇突破敵水道封鎖為例。假設(shè)潛艇可選的突破水道有5個(gè)，敵可用于水道封鎖的潛艇、反潛機(jī)和具有反潛能力的水面艦艇的數(shù)量分別為3艘、2架和2艘。假設(shè)敵同一類反潛兵力的搜索能力相同，則根據(jù)突破海峽的寬度、敵反潛探測(cè)設(shè)備有效作用距離及敵兵力搜索方式等要素，并根據(jù)式（3）估算得敵潛艇、航空兵和水面艦艇反潛兵力在各海峽搜索到突破潛艇的概率，如表1所示。

表1 敵各反潛兵力在各水道對(duì)潛艇的發(fā)現(xiàn)概率

最后，根據(jù)概率計(jì)算式（6）和式（10）可分別得到有、無(wú)遠(yuǎn)程巡航誘餌掩護(hù)時(shí)潛艇從各水道成功突破的概率，如圖3所示。

從圖3中可以看出，在增加了掩護(hù)后，潛艇從第3個(gè)水道突破封鎖的概率可得到明顯提升。進(jìn)一步地，此時(shí)若指揮員依據(jù)以上結(jié)果決定選擇水道3為突破口，那么還可以通過(guò)增加在其他水道部署水下掩護(hù)平臺(tái)的數(shù)量，以進(jìn)一步吸引和牽制敵反潛兵力，減少其在水道3活動(dòng)的概率，從而更大程度上提高潛艇從水道3突破的概率。以在除水道3外的其他水道各增設(shè)1個(gè)掩護(hù)平臺(tái)為例，同樣可以通過(guò)以上計(jì)算得到此時(shí)各水道突破概率的變化情況，如圖4所示?？梢钥闯觯瑵撏乃?的突破概率又進(jìn)一步得到了提升。

4 結(jié)論

本文提出了一種遠(yuǎn)程巡航誘餌掩護(hù)潛艇突破封鎖作戰(zhàn)效能的計(jì)算方法，并結(jié)合案例計(jì)算證明了在遠(yuǎn)程巡航誘餌的掩護(hù)下，潛艇突破封鎖的概率得到了明顯提高。本文的研究結(jié)果可為潛艇以及無(wú)人潛航器、遠(yuǎn)程巡航魚(yú)雷等其他水下平臺(tái)的掩護(hù)作戰(zhàn)理論研究和作戰(zhàn)應(yīng)用提供參考。

［1］何心怡，肖昌美.國(guó)外潛用自航式聲誘餌的發(fā)展趨勢(shì)研究［J］.論證與研究，2012（2）：38-40.

［2］夏佩倫，李本昌.潛用自航式聲誘餌發(fā)展有關(guān)問(wèn)題探討［J］.火力與指揮控制，2012，37（3）：1-3.

［3］DANIEL H W，CHARLES W M，THOMA J S.Naval operations analysis［M］.Third Edition.Reprinted by Permission from the Naval Institute Press，Annapolis，Maryland USA，1999.

［4］楊峰，王維平.武器裝備作戰(zhàn)效能仿真與評(píng)估［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2010.

Modeling on Covering Effectiveness of Remote Cruise Bait

WU Ze-wei，WANG Lei，GUO Xiao-ming，ZHANG Zhen-yu
（Navy Marine Academy，Guangzhou 510430，China）

The current paper investigates the effectiveness calculation method of remoter cruise bait covering submarine.The index system of measuring penetration effectiveness and its calculation models are built，and the synthetical analysis of the penetration effectiveness of remoter cruise bait covering submarine are presented via an example of case.The calculation results indicate that the penetration probability of submarine is improved with the cover of remoter cruise bait.

remote cruise bait，covering effectiveness，modeling

TP242.6；TJ762.4

A

1002-0640（2017）01-0032-04

2015-12-05

2016-02-18

國(guó)家自然科學(xué)基金（11202239）；武器裝備軍內(nèi)科研基金資助項(xiàng)目

吳澤偉（1982-），男，安徽黃山人，講師，博士。研究方向：水下武器裝備。