2015年6月現(xiàn)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(duì)艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)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(dǎo)彈防空火力區(qū)的基礎(chǔ)上,提出了編隊(duì)艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)劃分方法,對單縱隊(duì)、單橫隊(duì)、方位隊(duì)等典型隊(duì)形的編隊(duì)艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)的水平扇面進(jìn)行劃分,并給出主要扇面參數(shù)。研究結(jié)論可有效劃分編隊(duì)艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū),從而為充分發(fā)揮編隊(duì)綜合防空作戰(zhàn)能力提供科學(xué)依據(jù)。關(guān)鍵詞:水面艦艇編隊(duì);艦空導(dǎo)彈;防空火力區(qū);防空隊(duì)形doi:10.3969/j.isn.1009086x2015.03.004中圖分類號:T762.3·3文獻(xiàn)標(biāo)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(duì)隊(duì)形樣式,提出了水面艦艇編隊(duì)艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)劃分方法,建立了相關(guān)數(shù)學(xué)模型,可有效用水面艦艇編隊(duì)艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)決定了水面來劃分編隊(duì)艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū),從而充分發(fā)揮水艦艇編隊(duì)艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)對來襲空中目標(biāo)的作戰(zhàn)面艦艇編隊(duì)艦空導(dǎo)彈協(xié)同防空作戰(zhàn)能力。能力,其劃分方法成為水面艦艇編隊(duì)艦空導(dǎo)彈防空作戰(zhàn)使用研究中的重難點(diǎn)問題之一。只有在編隊(duì)艦1單艦艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)空導(dǎo)彈防空火力區(qū)劃分合理的情況下,才能有效實(shí)單艦艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)是一個立體空域,其施編隊(duì)艦空導(dǎo)彈協(xié)同防空作戰(zhàn)。然而,目前國內(nèi)外主要參數(shù)有還缺乏得到一致認(rèn)可的水面艦艇編隊(duì)艦空導(dǎo)彈防空1)單艦艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)水平扇面參數(shù)火力區(qū)劃分方法-121。針對于此,本文結(jié)合水面艦單艦艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)的水平扇面主要參數(shù)收稿日期:2013-11-22;修回日期:2014-07-03作者簡介:郭銳(1973-),男,安徽泗縣人。副教授,博士,研究方向?yàn)楹＼姂?zhàn)術(shù)、軍事運(yùn)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(duì)艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)劃分方法為水平扇面數(shù)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(yuǎn)界距離(設(shè)為r)。鑒于艦空導(dǎo)艇編隊(duì)艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)的水平扇面劃分如圖2彈武器系統(tǒng)殺傷區(qū)遠(yuǎn)界斜距在不同高度上的值是不的實(shí)線所示。以下圖均以右舷為例,左舷同理可得。同的,這里取艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)殺傷區(qū)遠(yuǎn)界斜距在水平面投影的最大值(設(shè)為L,)。設(shè)Tr為艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)作戰(zhàn)反應(yīng)時間,"n為來襲目標(biāo)最大速度,A,則r可以表示為(1)航向線(2)單艦艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)殺傷區(qū)參數(shù)主要包括單艦艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)殺傷區(qū)近界斜圖2單縱隊(duì)情況下編隊(duì)艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)的水平扇面劃分示意圖距平均值(設(shè)為D,)殺傷區(qū)近界最大高低角(設(shè)為Fig. 2 Horizontal sector division of formation ship-to-airB)、殺傷區(qū)低界(設(shè)為ha)、殺傷區(qū)高界(設(shè)為missile fire zone in single columnh,)2。單艦艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)在垂直平面的投影如圖1所示,將該圖在單艦艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)設(shè)單艦艦空導(dǎo)彈射界的最小右舷角為a1,最大的水平扇面內(nèi)旋轉(zhuǎn),可得到單艦艦空導(dǎo)彈防空火力右舷角為a2,艦間距為相鄰2艦O1,O2的防御遠(yuǎn)界弧分別為A1B1,A2B2,且這2條弧相交于P點(diǎn)作O1M1直線平分∠POB1,O2M2直線平分∠PO242。設(shè)∠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(dǎo)彈防空火力區(qū)在垂直平面的投影(1)前導(dǎo)艦O1的艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)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(qū)間為[ar1,a2-B(2)中間艦O2的艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)的水平扇面角度區(qū)間為M2O2M3,其角度區(qū)間為[α1+γ,2水面艦艇編隊(duì)艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)B]水平扇面劃分方法(3)殿后艦O3的艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)的水平21編隊(duì)同一型號艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)水平扇面扇面角度區(qū)間為M4O3M3,其角度區(qū)間為[a1+y,劃分方法編隊(duì)同一型號艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)水平扇面劃2.12單橫隊(duì)分時,要求編隊(duì)中各艦艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)型號是單橫隊(duì)情況下,由于編隊(duì)各艦艦空導(dǎo)彈武器系樣的。為了說明的方便,以下的示意圖中顯示的編統(tǒng)性能相同,應(yīng)優(yōu)先保障編隊(duì)最右側(cè)艦艇艦空導(dǎo)彈隊(duì)艦艇數(shù)量均為3艘。武器負(fù)責(zé)右側(cè)防御扇面,以及編隊(duì)最左側(cè)艦艇艦空2.1.1單縱隊(duì)導(dǎo)彈武器負(fù)責(zé)左側(cè)防御扇面,以此為原則劃分水面單縱隊(duì)情況下,2艘相鄰艦艇艦空導(dǎo)彈防空火艦艇編隊(duì)艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)的水平扇面,如圖3力區(qū)之間有重疊區(qū)。由于該重疊區(qū)在右舷,且2艘的實(shí)線所示。相鄰艦艇艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)性能相同,則可按照2優(yōu)先保障最右側(cè)艦O1負(fù)責(zé)右側(cè)防御扇面,其艘相鄰艦艇各自負(fù)責(zé)重疊區(qū)一半的原則,劃分水面艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)的水平扇面保持原有不變,為艦艇編隊(duì)艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)的水平扇面。編隊(duì)中扇形A1OB1,其角度區(qū)間為[ax1,a2]。由于艦O1與單艦艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)的水平扇面為與相鄰艦艇艦O2的艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)之間的重疊區(qū)同時存22現(xiàn)代防御技術(shù)015年第43卷第3期航向線則有B4=-a1coa2-a,)。因此,扇形A2O2P的角度區(qū)間為[,~39+1,扇形0的角度區(qū)間為(228艦O3的艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)的水平扇面為與圖3單橫隊(duì)情況下編隊(duì)艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)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(duì)ship-to-air missile fire zone in single row方位隊(duì)情況下,應(yīng)優(yōu)先保障編隊(duì)最右側(cè)艦艇艦空導(dǎo)彈武器負(fù)責(zé)右側(cè)防御扇面,以及編隊(duì)最左側(cè)艦在于左舷與右舷,則可對左舷與右舷的重疊區(qū)同時艇艦空導(dǎo)彈武器負(fù)責(zé)左側(cè)防御扇面,以此為原則劃實(shí)施對半分,則艦O2的艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)的水分水面艦艇編隊(duì)艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)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)線所示。分角度的1/4,其防御遠(yuǎn)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A設(shè)直線O2P與直線OM的交點(diǎn)為點(diǎn)P1,直線02Q與直線O1N的交點(diǎn)為點(diǎn)Q1。艦O1與艦O2的艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)之間的重疊區(qū)劃分后,剩余的盲區(qū)為區(qū)域O2P1Q1。由于通常l值比r值小很多,4方位隊(duì)情況下編隊(duì)艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)的則區(qū)域O2P1Q1的面積很小,艦O2的艦空導(dǎo)彈武器水平扇面劃分示意圖可不考慮攔截進(jìn)入?yún)^(qū)域O2P1Q1內(nèi)的目標(biāo),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(dǎo)彈防空火力區(qū)的水平扇面為扇形A2O2P+扇形QO2B2。艦O1負(fù)責(zé)右側(cè)防御扇面最大,其艦空導(dǎo)彈防設(shè)∠MO2O=1,∠NO2O1=B2,則∠MO2N=空火力區(qū)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(qū)間為[a1a2]。標(biāo)系。設(shè)p為極坐標(biāo)系中任意一點(diǎn)的極徑,則O1A1艦O2的防御遠(yuǎn)界弧A2B2與艦O1的水平扇面直線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(dǎo)彈防空火力區(qū)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(dǎo)彈防空火力區(qū)之間的01)重疊區(qū)劃分后,剩余的盲區(qū)為區(qū)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(qū)域MO2NO1的面積很小,艦O2的艦空導(dǎo)彈武器可不考慮攔截進(jìn)入?yún)^(qū)域arccosMO2NO1內(nèi)的目標(biāo),而是由艦O2的艦炮武器實(shí)施攔0B1直線方程可以表示為截郭銳,斗計華:水面艦艇編隊(duì)艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)劃分方法23以艦O2為極點(diǎn),O2O1為正方向建立極坐標(biāo)系。設(shè)O2看O1的舷角為Q,∠MO2O1=6m。由于極徑3應(yīng)用事例p=r,因此,O2M直線方程可以表示為設(shè)由1號艦、2號艦、3號艦組成的水面艦艇編sin(Q-a隊(duì)執(zhí)行艦空導(dǎo)彈防空作戰(zhàn)任務(wù),這3艘艦艇的艦空sin(Q-a1-a),則有導(dǎo)彈武器系統(tǒng)性能相同,編隊(duì)中心位置經(jīng)緯度分別為33.4°N,123.4°E,編隊(duì)航向?yàn)?°,艦間距為6lsin(Q-a,)BRI =o-ar-arcsin(4)km,r=27km,a1=15°,a2=150°,方位隊(duì)與人字隊(duì)因此,扇形A2O2M的角度區(qū)間為[a1,Q-6,]看齊角均為60°。根據(jù)已知數(shù)據(jù)和編隊(duì)同一型號艦設(shè)∠01O2N=的,O2N直線方程可以表示為空導(dǎo)彈防空火力區(qū)的水平扇面劃分方法,單縱隊(duì)、單橫隊(duì)、方位隊(duì)、人字隊(duì)情況下水面艦艇編隊(duì)艦空導(dǎo)彈sm(a2-0)=sm(a2-Q-0n),則有防空火力區(qū)的水平扇面劃分仿真結(jié)果分別如圖5a)lsin(a,-Q)~d)所示。6Q因此,扇形NO2B2的角度區(qū)間為[Q-6,a2]。艦O3的艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)的水平扇面確定方法同O2的確定方法。2.1.4人字隊(duì)a)單縱隊(duì)b)單橫隊(duì)人字隊(duì)可看作是左右2個方位隊(duì),按照左側(cè)方位隊(duì)僅負(fù)責(zé)左側(cè)防御、右側(cè)方位隊(duì)僅負(fù)責(zé)右側(cè)防御的原則,根據(jù)方位隊(duì)情況下編隊(duì)艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)的水平扇面劃分方法,劃分編隊(duì)各艦艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)的水平扇面。號艦c)方位隊(duì)d人字隊(duì)--2號艦2.2編隊(duì)不同型號艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)水平扇面……3號艦劃分方法圖5各種情況下編隊(duì)艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)的水面艦艇編隊(duì)不同型號艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)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(duì)的一般隊(duì)形分解為單縱隊(duì)、單橫ship-to-air missile fire zone in different condition隊(duì)、方位隊(duì)、人字隊(duì)等隊(duì)形;第2步:將編隊(duì)中相同型號的艦空導(dǎo)彈武器系4結(jié)束語統(tǒng)歸為一組;第3步:判斷該組的隊(duì)形,根據(jù)單縱隊(duì)、單橫隊(duì)本文提出的水面艦艇編隊(duì)艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)方位隊(duì)、人字隊(duì)等隊(duì)形情況下的同一型號艦空導(dǎo)彈劃分方法對水面艦艇編隊(duì)艦艇數(shù)量沒有限制,通用防空火力區(qū)水平扇面劃分方法,對該組實(shí)施一次性性很強(qiáng),其劃分的水面艦艇編隊(duì)艦空導(dǎo)彈防空火力的艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)水平扇面劃分;區(qū)可有效界定編隊(duì)分散指揮方式下,編隊(duì)中各艦艦第4步:獲得不同型號的艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的防空火力立體空域。一旦某一個水平扇面后,對不同型號艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)水平目標(biāo)進(jìn)入到水面艦艇編隊(duì)中單艦艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)扇面的重疊區(qū)根據(jù)艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)高度或距離的防空火力立體空域就由該艦艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)性能指標(biāo),不同型號艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)負(fù)責(zé)不同高攔截該目標(biāo),以充分發(fā)揮水面艦艇編隊(duì)艦空導(dǎo)彈協(xié)度范圍段或距離范圍段的水平扇面。同防空作戰(zhàn)能力,同時也為水面艦艇編隊(duì)艦空導(dǎo)彈防空火力區(qū)劃分提供了一種新的研究方法。24現(xiàn)代防御技術(shù)2015年第43卷第3期fectiveness Evaluation[ M]. 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