水面艦艇編隊艦空導彈防空火力區劃分方法

2015年6月現代防御技術(shù)Jun.2015第43卷第3期MODERN DEFENCE TECHNOLOGYVol 43 No. 3口史天防御體系與武器水面艦艇編隊艦空導彈防空火力區劃分方法郭銳,斗計華(海軍大連艦艇學(xué)院,遼寧大連116018)摘要:在分析水面艦艇單艦艦空導彈防空火力區的基礎上,提出了編隊艦空導彈防空火力區劃分方法,對單縱隊、單橫隊、方位隊等典型隊形的編隊艦空導彈防空火力區的水平扇面進(jìn)行劃分,并給出主要扇面參數。研究結論可有效劃分編隊艦空導彈防空火力區,從而為充分發(fā)揮編隊綜合防空作戰能力提供科學(xué)依據。關(guān)鍵詞:水面艦艇編隊;艦空導彈;防空火力區;防空隊形doi:10.3969/j.isn.1009086x2015.03.004中圖分類(lèi)號:T762.3·3文獻標志碼:A文章編號:1009086X(2015)030020405Formation Ship to Air Missile Fire Zone Division MethodGUO Rui, dou Ji-huaDalian Navy Academy, Liaoning Dalian 116018, China)Abstract: Based on the proposed single ship ship to air missile fire zone method, formation ship toair missile fire zone division method is proposed, which can divide the plane sectors of the formation shijto air missile fire zone for representative orders such as single column, single row and azimuth order, andpresent the main parameters of the sectors. The formation ship to air missile fire zone can be effectivelyresearch results, and it can provide scientific gist for fully exerting the integrated airKey words: surface ship formation; ship to air missile; fire zone; aerial defense order0引言艇編隊隊形樣式,提出了水面艦艇編隊艦空導彈防空火力區劃分方法,建立了相關(guān)數學(xué)模型,可有效用水面艦艇編隊艦空導彈防空火力區決定了水面來(lái)劃分編隊艦空導彈防空火力區,從而充分發(fā)揮水艦艇編隊艦空導彈武器系統對來(lái)襲空中目標的作戰面艦艇編隊艦空導彈協(xié)同防空作戰能力。能力,其劃分方法成為水面艦艇編隊艦空導彈防空作戰使用研究中的重難點(diǎn)問(wèn)題之一。只有在編隊艦1單艦艦空導彈防空火力區空導彈防空火力區劃分合理的情況下,才能有效實(shí)單艦艦空導彈防空火力區是一個(gè)立體空域,其施編隊艦空導彈協(xié)同防空作戰。然而,目前國內外主要參數有還缺乏得到一致認可的水面艦艇編隊艦空導彈防空1)單艦艦空導彈防空火力區水平扇面參數火力區劃分方法-121。針對于此,本文結合水面艦單艦艦空導彈防空火力區的水平扇面主要參數收稿日期:2013-11-22;修回日期:2014-07-03作者簡(jiǎn)介:郭銳(1973-),男,安徽泗縣人。副教授,博士,研究方向為海軍戰術(shù)、軍事運籌通信地址:116018遼寧省大連市海軍大連艦艇學(xué)院科研部Emal:segr@163.com郭銳,斗計華:水面艦艇編隊艦空導彈防空火力區劃分方法為水平扇面數量、水平扇面起始舷角、水平扇面終止不重合部分角度加上重合部分角度的一半。水面艦舷角、水平扇面的遠界距離(設為r)。鑒于艦空導艇編隊艦空導彈防空火力區的水平扇面劃分如圖2彈武器系統殺傷區遠界斜距在不同高度上的值是不的實(shí)線(xiàn)所示。以下圖均以右舷為例,左舷同理可得。同的,這里取艦空導彈武器系統殺傷區遠界斜距在水平面投影的最大值(設為L(cháng),)。設Tr為艦空導彈武器系統作戰反應時(shí)間,"n為來(lái)襲目標最大速度,A,則r可以表示為(1)航向線(xiàn)(2)單艦艦空導彈武器系統殺傷區參數主要包括單艦艦空導彈武器系統殺傷區近界斜圖2單縱隊情況下編隊艦空導彈防空火力區的水平扇面劃分示意圖距平均值(設為D,)殺傷區近界最大高低角(設為Fig. 2 Horizontal sector division of formation ship-to-airB)、殺傷區低界(設為ha)、殺傷區高界(設為missile fire zone in single columnh,)2。單艦艦空導彈防空火力區在垂直平面的投影如圖1所示,將該圖在單艦艦空導彈防空火力區設單艦艦空導彈射界的最小右舷角為a1,最大的水平扇面內旋轉,可得到單艦艦空導彈防空火力右舷角為a2,艦間距為相鄰2艦O1,O2的防御遠界弧分別為A1B1,A2B2,且這2條弧相交于P點(diǎn)作O1M1直線(xiàn)平分∠POB1,O2M2直線(xiàn)平分∠PO242。設∠M1O1B1=B,∠M2O2A2=y,∠P0,O2=0,則在△POO2中,6= arccos.。因此,B=2(arcco- Er T+2),y=0(arccosl2r-a1)。圖1單艦艦空導彈防空火力區在垂直平面的投影(1)前導艦O1的艦空導彈防空火力區的水平Fig 1 Vertical projection of ship-to-air missilefire zone onboard single ship扇面為扇形A1O1M1,其角度區間為[ar1,a2-B(2)中間艦O2的艦空導彈防空火力區的水平扇面角度區間為M2O2M3,其角度區間為[α1+γ,2水面艦艇編隊艦空導彈防空火力區B]水平扇面劃分方法(3)殿后艦O3的艦空導彈防空火力區的水平21編隊同一型號艦空導彈防空火力區水平扇面扇面角度區間為M4O3M3,其角度區間為[a1+y,劃分方法編隊同一型號艦空導彈防空火力區水平扇面劃2.12單橫隊分時(shí),要求編隊中各艦艦空導彈武器系統型號是單橫隊情況下,由于編隊各艦艦空導彈武器系樣的。為了說(shuō)明的方便,以下的示意圖中顯示的編統性能相同,應優(yōu)先保障編隊最右側艦艇艦空導彈隊艦艇數量均為3艘。武器負責右側防御扇面,以及編隊最左側艦艇艦空2.1.1單縱隊導彈武器負責左側防御扇面,以此為原則劃分水面單縱隊情況下,2艘相鄰艦艇艦空導彈防空火艦艇編隊艦空導彈防空火力區的水平扇面,如圖3力區之間有重疊區。由于該重疊區在右舷,且2艘的實(shí)線(xiàn)所示。相鄰艦艇艦空導彈武器系統性能相同,則可按照2優(yōu)先保障最右側艦O1負責右側防御扇面,其艘相鄰艦艇各自負責重疊區一半的原則,劃分水面艦空導彈防空火力區的水平扇面保持原有不變,為艦艇編隊艦空導彈防空火力區的水平扇面。編隊中扇形A1OB1,其角度區間為[ax1,a2]。由于艦O1與單艦艦空導彈防空火力區的水平扇面為與相鄰艦艇艦O2的艦空導彈防空火力區之間的重疊區同時(shí)存22現代防御技術(shù)015年第43卷第3期航向線(xiàn)則有B4=-a1coa2-a,)。因此,扇形A2O2P的角度區間為[,~39+1,扇形0的角度區間為(228艦O3的艦空導彈防空火力區的水平扇面為與圖3單橫隊情況下編隊艦空導彈防空火力區的相鄰艦O2不重合部分角度加上重合部分角度的水平扇面劃分示意圖1/4,其確定方法同艦O2的確定方法。Fig 3 Horizontal sector division of formation2.1.3方位隊ship-to-air missile fire zone in single row方位隊情況下,應優(yōu)先保障編隊最右側艦艇艦空導彈武器負責右側防御扇面,以及編隊最左側艦在于左舷與右舷,則可對左舷與右舷的重疊區同時(shí)艇艦空導彈武器負責左側防御扇面,以此為原則劃實(shí)施對半分,則艦O2的艦空導彈防空火力區的水分水面艦艇編隊艦空導彈防空火力區的水平扇面,平扇面為與相鄰艦O1不重合部分角度加上重合部如圖4中的實(shí)線(xiàn)所示。分角度的1/4,其防御遠界弧A2B2與艦O1的水平扇面始邊、終邊分別交于M,N點(diǎn),則∠MO2P=∠Q02N=a∠MO2N航向線(xiàn)A設直線(xiàn)O2P與直線(xiàn)OM的交點(diǎn)為點(diǎn)P1,直線(xiàn)02Q與直線(xiàn)O1N的交點(diǎn)為點(diǎn)Q1。艦O1與艦O2的艦空導彈防空火力區之間的重疊區劃分后,剩余的盲區為區域O2P1Q1。由于通常l值比r值小很多,4方位隊情況下編隊艦空導彈防空火力區的則區域O2P1Q1的面積很小,艦O2的艦空導彈武器水平扇面劃分示意圖可不考慮攔截進(jìn)入區域O2P1Q1內的目標,而是由Fig 4 Horizontal sector division of formation艦O2的艦炮武器實(shí)施攔截。ship-to-air missile fire zone in bearin因此,艦O2的艦空導彈防空火力區的水平扇面為扇形A2O2P+扇形QO2B2。艦O1負責右側防御扇面最大,其艦空導彈防設∠MO2O=1,∠NO2O1=B2,則∠MO2N=空火力區的水平扇面保持原有不變,為扇形B1+B。以艦O2為極點(diǎn),右為極軸正方向建立極坐40B,其角度區間為[a1a2]。標系。設p為極坐標系中任意一點(diǎn)的極徑,則O1A1艦O2的防御遠界弧A2B2與艦O1的水平扇面直線(xiàn)方程可以表示為始邊、終邊分別交于M,N點(diǎn),則艦O2的艦空導彈防空火力區的水平扇面為扇形A2O2M+扇形NMO2B2(2)sin[T -(n-a)] sin(艦O1與艦O2的艦空導彈防空火力區之間的01)重疊區劃分后,剩余的盲區為區域MO2NO1。由于鑒于艦O2方程可表示為p=r,則O1=通常l值比r值小很多,則區域MO2NO1的面積很小,艦O2的艦空導彈武器可不考慮攔截進(jìn)入區域arccosMO2NO1內的目標,而是由艦O2的艦炮武器實(shí)施攔0B1直線(xiàn)方程可以表示為截郭銳,斗計華:水面艦艇編隊艦空導彈防空火力區劃分方法23以艦O2為極點(diǎn),O2O1為正方向建立極坐標系。設O2看O1的舷角為Q,∠MO2O1=6m。由于極徑3應用事例p=r,因此,O2M直線(xiàn)方程可以表示為設由1號艦、2號艦、3號艦組成的水面艦艇編sin(Q-a隊執行艦空導彈防空作戰任務(wù),這3艘艦艇的艦空sin(Q-a1-a),則有導彈武器系統性能相同,編隊中心位置經(jīng)緯度分別為33.4°N,123.4°E,編隊航向為0°,艦間距為6lsin(Q-a,)BRI =o-ar-arcsin(4)km,r=27km,a1=15°,a2=150°,方位隊與人字隊因此,扇形A2O2M的角度區間為[a1,Q-6,]看齊角均為60°。根據已知數據和編隊同一型號艦設∠01O2N=的,O2N直線(xiàn)方程可以表示為空導彈防空火力區的水平扇面劃分方法,單縱隊、單橫隊、方位隊、人字隊情況下水面艦艇編隊艦空導彈sm(a2-0)=sm(a2-Q-0n),則有防空火力區的水平扇面劃分仿真結果分別如圖5a)lsin(a,-Q)~d)所示。6Q因此,扇形NO2B2的角度區間為[Q-6,a2]。艦O3的艦空導彈防空火力區的水平扇面確定方法同O2的確定方法。2.1.4人字隊a)單縱隊b)單橫隊人字隊可看作是左右2個(gè)方位隊,按照左側方位隊僅負責左側防御、右側方位隊僅負責右側防御的原則,根據方位隊情況下編隊艦空導彈防空火力區的水平扇面劃分方法,劃分編隊各艦艦空導彈防空火力區的水平扇面。號艦c)方位隊d人字隊--2號艦2.2編隊不同型號艦空導彈防空火力區水平扇面……3號艦劃分方法圖5各種情況下編隊艦空導彈防空火力區的水面艦艇編隊不同型號艦空導彈防空火力區水水平扇面劃分仿真示意圖平扇面劃分方法步驟為Fig 5 Horizontal sector division simulation of formation第1步:將編隊的一般隊形分解為單縱隊、單橫ship-to-air missile fire zone in different condition隊、方位隊、人字隊等隊形;第2步:將編隊中相同型號的艦空導彈武器系4結束語(yǔ)統歸為一組;第3步:判斷該組的隊形,根據單縱隊、單橫隊本文提出的水面艦艇編隊艦空導彈防空火力區方位隊、人字隊等隊形情況下的同一型號艦空導彈劃分方法對水面艦艇編隊艦艇數量沒(méi)有限制,通用防空火力區水平扇面劃分方法,對該組實(shí)施一次性性很強,其劃分的水面艦艇編隊艦空導彈防空火力的艦空導彈防空火力區水平扇面劃分;區可有效界定編隊分散指揮方式下,編隊中各艦艦第4步:獲得不同型號的艦空導彈防空火力區空導彈武器系統的防空火力立體空域。一旦某一個(gè)水平扇面后,對不同型號艦空導彈防空火力區水平目標進(jìn)入到水面艦艇編隊中單艦艦空導彈武器系統扇面的重疊區根據艦空導彈武器系統高度或距離的防空火力立體空域就由該艦艦空導彈武器系統性能指標,不同型號艦空導彈武器系統負責不同高攔截該目標,以充分發(fā)揮水面艦艇編隊艦空導彈協(xié)度范圍段或距離范圍段的水平扇面。同防空作戰能力,同時(shí)也為水面艦艇編隊艦空導彈防空火力區劃分提供了一種新的研究方法。24現代防御技術(shù)2015年第43卷第3期fectiveness Evaluation[ M]. 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