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聯(lián)合對海突擊背景下電子對抗任務規(guī)劃研究

2024-11-25 00:00:00徐建國楊志謀楊慶和鈺姜江
系統(tǒng)工程與電子技術 2024年11期
關鍵詞:電子對抗

摘要: 電子對抗是聯(lián)合對海突擊作戰(zhàn)中的重要支撐行動,能夠有效提升主突行動隱蔽性、平臺安全性和突防概率。然而,現(xiàn)有電子對抗任務規(guī)劃理論存在與主戰(zhàn)行動關聯(lián)不強、多域力量難以集成、戰(zhàn)役戰(zhàn)術規(guī)劃定位不準等問題。針對以上問題,分析了聯(lián)合對海突擊背景下電子對抗行動的基本作戰(zhàn)需求,設計提出了電抗任務生成、目標體系分析、電抗兵力分配、電磁頻譜規(guī)劃、飛行航線規(guī)劃、作戰(zhàn)指令生成等6個規(guī)劃步驟,梳理了相關數(shù)據(jù)體系和模型體系;有助于完善電子對抗任務規(guī)劃理論,提升規(guī)劃科學性,牽引電子對抗數(shù)據(jù)庫、模型庫和規(guī)劃系統(tǒng)的研發(fā)工作。

關鍵詞: 電子對抗; 任務規(guī)劃; 作戰(zhàn)規(guī)劃; 聯(lián)合對海突擊

中圖分類號: TJ 01

文獻標志碼: A

DOI:10.12305/j.issn.1001-506X.2024.11.15

Research on electronic countermeasures mission planning under the background of joint sea attack

XU Jianguo1,2,*, YANG Zhimou1, YANG Qing1, HE Yu1,2, JIANG Jiang2

(1. Unit 31202 of the PLA, Guangzhou 510600, China; 2. College of Systems Engineering, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China)

Abstract: Electronic countermeasure is an important supporting action in joint sea attack operations, which can effectively enhance the concealment, platform security, and penetration probability of the main attack. However, existing electronic countermeasure mission planning theories have problems such as weak correlation with main combat operations, difficulty in integrating multi domain forces, and inaccurate positioning of campaign tactical planning. In response to the above issues, the basic operational requirements of electronic countermeasure in the context of joint sea attack are analyzed. Six planning steps are designed and proposed, including reactive task generation, target system analysis, reactive force allocation, electromagnetic spectrum planning, flight route planning, and combat command generation. Relevant data and model systems are sorted out. It helps to improve the theory of electronic countermeasure mission planning, enhance the scientificity of planning, and drive the research and development of electronic countermeasure databases, model libraries, and planning systems.

Keywords: electronic countermeasure; mission planning; operation planning; joint sea attack

0 引 言

現(xiàn)代戰(zhàn)爭呈現(xiàn)多軍兵種聯(lián)合、多領域協(xié)同、戰(zhàn)爭節(jié)奏快和對抗強度大等特征,對海突擊作戰(zhàn)不再是單獨的火力打擊,而是集火力、電磁、信息、指揮、保障等多領域行動為一體的聯(lián)合行動[1-2。由于兵力/火力/電磁平臺的特點和互補性,對海突擊必須發(fā)揮電子對抗力量的非對稱制衡優(yōu)勢,立足任務規(guī)劃基礎原理,以滿足主突行動的協(xié)同需求為基本目標,開展對遠距、中距、近距等不同電子對抗力量支撐聯(lián)合對海突擊行動的運籌謀劃[3。聯(lián)合對海突擊電子對抗任務規(guī)劃是在分析主突行動所明確的突擊目標、作戰(zhàn)區(qū)域、突擊兵力及其他行動要素基礎上,結合當前作戰(zhàn)態(tài)勢,綜合分析紅藍雙方電子對抗力量、電子目標、作戰(zhàn)效能、電磁環(huán)境和戰(zhàn)術戰(zhàn)法,運用決策、運籌等規(guī)劃方法,對電子目標、作戰(zhàn)目的、兵力選擇、對抗時機、協(xié)同保障等電子對抗作戰(zhàn)要素進行逐步明確的過程[4。規(guī)劃目的是以電磁作戰(zhàn)形式支援提升對海作戰(zhàn)效能,規(guī)劃成果是對電子對抗行動的設施、平臺、裝備/置、人員等要素,具體明確火力準備、聯(lián)合突擊等作戰(zhàn)實施過程中每一兵力任務類型、任務時段、任務平臺、平臺掛載、關聯(lián)設施、陣位、支援掩護任務主要方向、指揮關系、護航兵力、協(xié)同配合單位等[5。

20世紀70年代以來,導彈、飛機等領域任務規(guī)劃理論取得了大量的成果,并逐步推廣至預警探測、指揮決策、電子對抗等領域[6。近年來,伴隨智能化技術的快速發(fā)展,任務規(guī)劃技術在無人蜂群[7、水下無人潛航器8、微納衛(wèi)星9等前沿領域也取得了廣泛應用??偟膩碚f,當前聯(lián)合任務規(guī)劃本質上是以運籌和優(yōu)化的方法和思想,統(tǒng)籌資源、完成任務[10-11。從規(guī)劃流程看,任務規(guī)劃通常包括需求分析[12、態(tài)勢分析、目標選擇與匹配、兵力分析13、火力分析、電磁分析14-15、策略設計16-17、沖突消解18、仿真評估[19等步驟。聯(lián)合電子對抗任務規(guī)劃首要解決電子對抗力量和其他作戰(zhàn)力量的任務協(xié)同問題,其次就是優(yōu)選合適電子對抗平臺資源和電磁資源,主要解決如何將多種作戰(zhàn)資源分配給多個目標[20,按目標數(shù)量來劃分可以劃分為單目標和多目標任務分配,多目標分配是典型的多參數(shù)、多約束的非確定性多項式(non-deterministic polynomial,NP)難問題,需使用智能優(yōu)化算法進行優(yōu)化求解[21-22。最后,結合戰(zhàn)場環(huán)境信息規(guī)劃具體航路航線、陣位配置和作戰(zhàn)時序,并消解行動沖突,特別是進攻和防御中電磁頻譜沖突及自擾互擾問題[23-24。當前,電子對抗任務規(guī)劃理論研究集中于對陸上、空中進攻等作戰(zhàn)場景的電子對抗兵力需求測算,以及單一兵種或單一平臺的行動規(guī)劃[25,主要存在以下3個問題:一是與主戰(zhàn)行動關聯(lián)不強。電子對抗任務規(guī)劃需要以支援需求為邏輯起點,同時兼顧戰(zhàn)場其他電磁目標和保證平臺本身安全性,既是主突行動的支援需求應答方,又是加油、掩護行動的需求提出方。然而,當前理論集中于明確單一軍種或平臺任務后規(guī)劃陣位航線等要素,忽視了作戰(zhàn)協(xié)同。二是多域力量難以集成。不同力量隸屬于作戰(zhàn)集群,理論關注點往往不同,難以進行戰(zhàn)役層級的聯(lián)合規(guī)劃,而發(fā)揮電子對抗作戰(zhàn)優(yōu)勢的前提又是融入聯(lián)合作戰(zhàn)任務規(guī)劃體系。三是戰(zhàn)役戰(zhàn)術定位不準。受軟件規(guī)模和模型粒度影響,當前戰(zhàn)役層級規(guī)劃理論易走入平臺功能級、信號級精細規(guī)劃理論誤區(qū),而忽視了資源的平衡和使用等戰(zhàn)役級規(guī)劃問題。

本文在分類分析對海突擊電子對抗行動需求基礎上,設計聯(lián)合對海突擊電子對抗任務規(guī)劃基本流程,明確各流程步驟規(guī)劃要素和實現(xiàn)方法,梳理概念、行動、裝備等多層數(shù)據(jù)、模型體系,主要解決電子對抗在聯(lián)合對海突擊背景下的體系性、關聯(lián)性設計的問題。

1 聯(lián)合對海突擊電子對抗作戰(zhàn)需求分析

聯(lián)合對海突擊的基本作戰(zhàn)場景為使用多型兵力火力采用一定戰(zhàn)法對紅方大型水面艦船實施突擊行動。該過程具有強聯(lián)合性和強對抗性,藍方手段不限于火力的使用,而強調(diào)OODA(observation, orientation, decision, action)循環(huán)全流程謀劃[26;電子對抗目標不限于目標艦船本艦的軟硬抗擊手段,也關注協(xié)防兵力,甚至紅方對藍方可能的打擊行動[27。電子對抗作戰(zhàn)任務指根據(jù)當前戰(zhàn)場態(tài)勢作戰(zhàn)目標和目標體系情況、主突行動的支援需求,綜合分析形成任務清單[28-29。按目標類型區(qū)分,主要包括對艦船、飛機、防空導彈等目標的干擾,以及相關平臺設施的保護,如圖1所示。

1.1 干擾作戰(zhàn)區(qū)域紅方艦船

艦船干擾的主要作戰(zhàn)樣式有遠距支援干擾、隨隊干擾、固定設施干擾、自殺式干擾(近距干擾)等[30-31,覆蓋突擊平臺接紅方、突防、后撤等時段。一是藍方突擊飛機接紅方和突防時干擾紅方艦對空、對海搜索雷達,防止藍方突擊飛機和艦船在遠距被紅方艦跟蹤掌握,壓縮紅方艦探測距離,掩護藍方突擊飛機達成突擊條件。二是藍方突擊飛機發(fā)射導彈后,電子對抗兵力干擾艦船探測、制導雷達,壓縮紅方艦對藍方反艦導彈的探測距離,降低捕捉概率。三是全程干擾紅方艦衛(wèi)星通信、數(shù)據(jù)鏈和導航信號,增加紅方?jīng)Q策難度,斷其支撐,確保藍方“以多打少”的有利態(tài)勢。

1.2 干擾紅方在空戰(zhàn)斗機

紅方艦周邊有戰(zhàn)斗機活動時,遠距支援藍方空中交戰(zhàn)兵力,充分利用電子對抗兵力偵察距離遠、電磁功率大、頻段覆蓋全等優(yōu)勢,提升藍方戰(zhàn)斗機作戰(zhàn)能力,確保藍方主要突擊平臺的安全和作戰(zhàn)目的的達成。通常電子戰(zhàn)飛機位于空中交戰(zhàn)飛機后側,如紅方飛機距藍方海上、陸上裝備較近時,視情開啟?;完懟蓴_設施。

1.3 干擾紅方在空電子對抗飛機

紅方艦周邊有電子戰(zhàn)飛機對藍實施電磁作戰(zhàn)時,使用相關空基、?;?、陸基手段與其在空電子對抗飛機開展電子對抗行動,其他設施開展電磁防御行動。

1.4 干擾紅方防空導彈

對紅方防空導彈的干擾主要:一是干擾防空武器系統(tǒng)目標信息接收、分發(fā)和傳輸鏈路,使武器系統(tǒng)難以發(fā)揮作用。二是干擾彈上末制導主動導引雷達,降低其對藍方反艦導彈的攔截概率。三是干擾彈上導航信號,降低防空導彈自控飛行段飛行精度。四是干擾為導彈提供制導的火控雷達,降低火控雷達捕捉、跟蹤藍方導彈概率。

1.5 保護藍方重要平臺

交戰(zhàn)過程中既要主動干擾能夠威脅藍方突擊平臺的目標,也要盡可能避免對藍方重要陸上、海上和空中平臺造成干擾,提前做好籌劃,明確保護頻率和保護時段。

以上作戰(zhàn)需求以突擊目標艦船為中心,其余兵力應是突擊時限內(nèi)可能影響藍方突擊效果的紅方兵力,既聚焦突擊目標艦船,又注重體系聯(lián)動。

2 聯(lián)合對海突擊電子對抗任務規(guī)劃流程分析

根據(jù)上級明確的對海突擊支援作戰(zhàn)電子對抗任務,主要開展電抗任務生成、目標體系分析、電抗兵力分配、電磁頻譜規(guī)劃、飛行航線規(guī)劃、作戰(zhàn)指令生成等6個核心任務規(guī)劃步驟相關工作,同時對支援掩護、空中加油聯(lián)合搜救等任務提出協(xié)同需求,并參與作戰(zhàn)時域、空域、頻域的沖突消解。

2.1 電抗任務生成

主要根據(jù)主突任務,結合實際戰(zhàn)場態(tài)勢,開展任務分析,一是分解為支援主突兵力需要開展的電子對抗任務,明確任務的主要方向和干擾時段;二是為完成主突任務還需兼顧的其他目標和任務,明確其他方向的進攻或者防御任務,確定應對目標、方向和主要時段,分解或合并任務;三是為完成電抗任務需要規(guī)劃的其他隱藏任務,如是否需空中加油、通信中繼、戰(zhàn)斗機護航等。

2.2 目標體系分析

目標體系分析與電抗任務生成并行展開,重點分析主突目標和周邊目標的偵察預警、指揮控制、防空反導、對陸打擊、制導火控、電子對抗等能力。從時間視角來看,目標體系分析區(qū)分靜態(tài)和動態(tài)分析,如表1所示。

靜態(tài)分析主要分析紅方目標不同型號雷達及其部署在三維空間內(nèi)形成的不規(guī)則電磁空間、藍方不同雷達和干擾手段在不同工作條件下形成的三維電磁空間,以及確定保護目標后的三維電磁空間變化情況。動態(tài)分析是指結合目標的航線和趨勢開展的預測性、對抗性分析,主要分析威脅航線、區(qū)域等。

從作戰(zhàn)流程視角來看,主要包括偵察預警、指揮控制、火力打擊、防空反導等分析。

(1) 偵察預警分析主要包括對空、對海偵察分析。對空中目標主要分析紅方空中預警機、偵察機、電子戰(zhàn)飛機及艦載對空搜索雷達,對低空和海面目標主要分析相關兵力的對海搜索雷達。

(2) 指揮控制主要分析各平臺的衛(wèi)星通信、短波電臺通信、超短波電臺通信、接力通信、散射通信的設備數(shù)量、通信頻段、通信體制,判斷其指揮關系。

(3) 火力打擊分析主要計算紅方對海、對陸攻擊導彈和反輻射導彈對藍方重要目標的打擊距離。

(4) 防空反導分析主要分析空基、?;鶎棇λ{方空中電子戰(zhàn)飛機的攔截距離、攔截高度等,分析制導火控系統(tǒng)的性能參數(shù),得出各類制導火控系統(tǒng)的作用距離、制導精度等。

目標體系分析的基本目的就是要經(jīng)過計算紅藍雙方作戰(zhàn)能力,找出可能開展電子對抗的紅方防區(qū)外、藍方有效作戰(zhàn)半徑內(nèi)的作戰(zhàn)區(qū)域。

2.3 電抗兵力分配

主要根據(jù)聯(lián)合作戰(zhàn)任務需求,綜合分析電子對抗兵力的時間域、空間域、頻率域覆蓋范圍和干擾壓制數(shù)量等,重點解決多少兵力夠用、任務如何分配等問題。電子對抗兵力匹配是以電子對抗目標的價值及有限的具備對抗關系的電子對抗力量為約束,建立完成使命的最佳行動序列,優(yōu)選兵力完成針對主突目標的電抗行動,就近就快選擇兵力完成其他行動。如突擊行動持續(xù)時間較長,需多波次兵力進行接替作戰(zhàn)時,應合理編配不同波次的兵力類型和數(shù)量。

行動兵力匹配的主要任務是針對不同任務階段確定的作戰(zhàn)目標,根據(jù)藍方兵力的能力指標選擇最佳行動兵力。主要步驟如下:① 分析初選目標清單中的各目標的電磁信息參數(shù),包括目標性質、工作頻段、探測距離、通聯(lián)距離等技戰(zhàn)術指標;② 根據(jù)電子對抗目標性質和任務需要,梳理統(tǒng)計藍方可執(zhí)行任務兵力情況;③ 根據(jù)電子對抗任務指標和藍方兵力固有能力、部署位置、機動范圍、持續(xù)工作時間等性能指標,利用匹配算法選擇最佳行動兵力。

電子對抗兵力分配時在集中優(yōu)勢兵力支援主突任務的同時,還需要強調(diào)體系干擾、精確干擾、高效干擾等兵力使用原則,主要包括以下方面。

(1) 聚焦主突行動,最核心的兵力選配要求是聚焦主戰(zhàn)行動,要求將最精干、能力最強的力量用于對突擊艦船目標的干擾,確保突擊效果的達成。

(2) 強調(diào)聯(lián)合,戰(zhàn)場及周邊區(qū)域的目標要能夠全部覆蓋,達到破網(wǎng)斷鏈、牽制干擾、阻斷攔截的作戰(zhàn)目的。

(3) 就近就快,在空作戰(zhàn)飛機、海上機動部署艦船能夠滿足電子對抗作戰(zhàn)任務時,應立足盡快完成作戰(zhàn)任務,留足在空時間,就近選擇任務兵力。

(4) 能力冗余,在多型平臺均具備干擾能力時,盡可能選擇偵察、干擾能力全面,波段覆蓋范圍大的平臺,在進行構型選擇時,如無特殊要求,盡可能選擇頻段覆蓋廣、作用距離遠的構型。

(5) 節(jié)約高效,在目標間隔較近,藍方裝備能力具備條件下,可使用單一作戰(zhàn)平臺擔負多目標、多電子載荷的干擾任務。

2.4 電磁頻譜規(guī)劃

電磁頻譜規(guī)劃是在已有任務清單、初始目標清單和兵力匹配結果的基礎上,規(guī)劃運用電子對抗作戰(zhàn)兵力壓制精選目標達成作戰(zhàn)任務的關鍵動作,電磁頻譜規(guī)劃主要受時間和空間資源約束及頻譜資源調(diào)配影響。

時間資源約束主要影響電子對抗的兵力運用時機、使用順序和協(xié)同動作,主要根據(jù)電子對抗裝備的能力邊界,以及面臨的電磁威脅窗口時間、電子對抗行動和聯(lián)合作戰(zhàn)行動之間的相互協(xié)同要求,確保電子對抗效果得到充分發(fā)揮。

空間資源約束主要影響電子對抗兵力的展開部署、任務區(qū)域劃分、干擾陣位選擇、航路規(guī)劃等??臻g資源約束通常根據(jù)作戰(zhàn)任務分配情況、紅方電磁威脅區(qū)域、聯(lián)合作戰(zhàn)行動需求等條件,形成陣位建議,確保作戰(zhàn)效果得到充分發(fā)揮。

頻譜資源調(diào)配從電磁頻譜使用角度,分析頻率對應關系、頻譜資源分配、用頻自擾互擾等問題。頻譜資源調(diào)配需建立目標與可選武器裝備用頻參數(shù)的映射關系,確保實現(xiàn)對重點目標的最大化作戰(zhàn)效益,同時盡可能減少對藍方用頻設備的自擾,確定干擾樣式。

2.5 飛行航線規(guī)劃

飛行陣位、高度、陣位樣式等確定后,需進一步規(guī)劃參與突擊任務的飛機和艦船平臺的航路航線,明確進入和退出陣位的位置,并反推起飛時間、關鍵航路點。

(1) 明確進入陣位和協(xié)同時刻

明確進入陣位的位置和時刻,并根據(jù)電磁頻譜規(guī)劃結果,確定發(fā)波時段、功率、主瓣方向和電磁兼容。

(2) 確定飛行航路航線

根據(jù)陣位進入點和離開點位置,根據(jù)兵力部署情況和作戰(zhàn)環(huán)境約束,確定空中、海上平臺的機動路線,明確出動時刻、航路航線等。

(3) 輔助劃設空中飛行走廊。

根據(jù)作戰(zhàn)規(guī)則,輔助劃設空中飛行走廊,以及其他作戰(zhàn)區(qū)域情況。

(4) 確定轉進時刻

根據(jù)兵力戰(zhàn)備狀態(tài),反推兵力轉進完成時刻,如需轉場、機動等,則同步展開規(guī)劃。

圍繞聯(lián)合作戰(zhàn)下電子對抗裝備時域、頻域、空域的協(xié)同運用,規(guī)劃過程中還需根據(jù)戰(zhàn)場環(huán)境、資源情況、裝備使用計劃等信息,進一步提出支援掩護和空中加油需求,制定與其他作戰(zhàn)兵力和作戰(zhàn)區(qū)域的沖突處置原則,提出沖突避讓規(guī)則和沖突消解建議,受篇幅所限,本文不再展開研究。

2.6 作戰(zhàn)指令生成

在完成全部任務規(guī)劃內(nèi)容,并經(jīng)嚴格檢查后,生成任務指令并下達各任務部隊遵照執(zhí)行,條件具備時,可開展聯(lián)合條件下的仿真推演,進一步完善對海突擊計劃。

3 聯(lián)合對海突擊電子對抗任務規(guī)劃數(shù)據(jù)體系設計

依據(jù)作戰(zhàn)數(shù)據(jù)描述實體的宏觀分類,作戰(zhàn)數(shù)據(jù)分為藍方數(shù)據(jù)、紅方數(shù)據(jù)、戰(zhàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)和綜合決策數(shù)據(jù)4類。藍方數(shù)據(jù)主要包括藍方主突兵力及行動、海上兵力、電子對抗力量、關鍵行動、主要裝備等數(shù)據(jù)。紅方數(shù)據(jù)主要包括紅方作戰(zhàn)艦艇和相關體系作戰(zhàn)力量的電磁目標。從進攻視角來看,電子干擾力量的作用載體是目標艦船的各型通信、導航、探測、跟蹤、火控雷達;從防御視角來看,主要威脅藍方電子力量的紅方各型艦空、艦地導彈。戰(zhàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)主要包括地理環(huán)境、氣象水文、社會環(huán)境、電磁環(huán)境等數(shù)據(jù)。下面,重點分析電子對抗任務規(guī)劃需要使用的綜合決策數(shù)據(jù)。

綜合決策數(shù)據(jù)是系統(tǒng)通過情報整編、分析、規(guī)劃等形成的綜合數(shù)據(jù)成果,為指揮決策提供高價值信息。本文主要包括初始任務清單、目標威脅排序、可用兵力清單、電子對抗任務清單、任務兵力清單、兵力規(guī)劃要素表、飛行規(guī)劃要素表等,如圖2所示。此外,還有3類特殊數(shù)據(jù),一是規(guī)劃過程產(chǎn)生并需要重點維護的兵力資源池數(shù)據(jù),二是需與支援掩護力量協(xié)同鉸鏈的支援掩護需求數(shù)據(jù),三是生成和下發(fā)的作戰(zhàn)計劃和作戰(zhàn)指令數(shù)據(jù)。

3.1 初始任務清單

初始任務清單是指主突任務或者其他任務對電子對抗兵力提出的進攻/防御作戰(zhàn)需求,主突任務兵力需求主要包括突擊目標、突擊時段、突擊兵力類型、突擊兵力航線、突擊火力雷達參數(shù),其他任務兵力需求的數(shù)據(jù)項類似。

3.2 目標威脅排序

目標威脅排序是指突擊目標和作戰(zhàn)區(qū)域的其他紅方電子力量對藍方電子對抗力量的威脅程度排序。區(qū)分空中、海上、陸上等電子作戰(zhàn)力量,重點分析紅方防空導彈、反艦導彈、電磁力量的打擊能力和作戰(zhàn)半徑。

3.3 可用兵力清單

可用兵力清單是指以目標清單為中心,按兵力匹配規(guī)則,區(qū)分不同高度、不同頻段、不同對抗樣式,形成針對每個目標的每型雷達的可用兵力集合,主要包括目標、目標雷達類型、藍方可用平臺、可用載荷、作戰(zhàn)單元、戰(zhàn)備狀態(tài)等字段。

3.4 電子對抗任務清單

電子對抗任務清單指在充分權衡紅、藍、環(huán)數(shù)據(jù)基礎上,根據(jù)指揮員意圖,形成干擾任務清單,明確突擊目標、擬干擾的電子設備、波段、保護頻率、作用時間、主要作用方向、作用距離、陣位約束等。

3.5 任務兵力清單

根據(jù)作戰(zhàn)任務,基于作戰(zhàn)能力進行兵力匹配,明確責任主體、協(xié)同主體,以聚焦主突、強調(diào)聯(lián)合、就近就快、能力冗余、節(jié)約高效等用兵原則為指導進行兵力優(yōu)選。其次,根據(jù)作戰(zhàn)時間要求,以功能級模型粗略計算兵力多波次作戰(zhàn)數(shù)量需求。具體來說,主要明確作戰(zhàn)單元、波次數(shù)量、平臺類型數(shù)量、掛載構型、指揮關系等。

3.6 兵力行動要素表

在任務清單基礎上,分別明確每一個平臺的飛行高度、干擾時段、陣位長度、陣位寬度和波次接替計劃。

3.7 飛行/航行規(guī)劃要素表

根據(jù)兵力選擇結合和行動要素要求,結合平臺的部署和作戰(zhàn)性能,開展飛機、艦船航路規(guī)劃,明確飛機起飛/降落機場和時刻、飛行航路與陣位、艦船航線與陣位、陣位進入點、退出點、沖突處理原則等。

4 聯(lián)合對海突擊電子對抗任務規(guī)劃模型體系設計

模型是數(shù)據(jù)的具體使用者,明確任務規(guī)劃要素、內(nèi)容和清單后,需進一步開發(fā)相應的模型和算法。按層次劃分,可劃分為體系級、對抗級、裝備級和基礎通用模型,如圖3所示。通常來說,體系級模型重點關注全局性、關聯(lián)性問題,如戰(zhàn)場通道計算、兵力分配、時空頻沖突消解等;對抗級模型解決具有直接交互關系的如能力涌現(xiàn)計算、陣位選擇、飛行規(guī)劃、避障等;裝備級模型主要解決裝備本身如何發(fā)揮性能問題。下面介紹部分核心模型。

4.1 電子對抗任務分解和生成模型

主要以歷史任務規(guī)劃數(shù)據(jù)為基礎,以任務關聯(lián)關系為基本約束,分解形成能夠滿足突擊需求的任務樹或任務網(wǎng)絡。元任務網(wǎng)絡是任務分解算法的核心約束之一,藍方各型作戰(zhàn)平臺在體系對抗下涌現(xiàn)的作戰(zhàn)能力以及紅方主突時限內(nèi)對戰(zhàn)場具有威脅能力的目標清單是任務分解的基本輸入,共同形成基本任務樹或任務網(wǎng)絡,并在參謀人員確認后執(zhí)行下一規(guī)劃動作。

4.2 電磁目標體系分析和威脅排序模型

建立以目標價值、與主突目標的協(xié)同作戰(zhàn)能力、對藍方兵力威脅、可攻擊/對抗兵力、藍方平臺安全性等為指標體系的目標體系分析模型。經(jīng)綜合計算后,形成目標威脅排序和初始目標清單,計算多目標疊加后,進一步計算藍方不同高度層作戰(zhàn)兵力可能的作戰(zhàn)通道、活動區(qū)域等內(nèi)容。

4.3 電子對抗多準則兵力分配模型

根據(jù)任務類型和目標屬性,開發(fā)多準則兵力分配模型,除前文提出的聯(lián)合層面兵力選擇原則外,還需要根據(jù)平臺性能和特點進行選擇,如遠距作戰(zhàn)時候選擇大功率平臺;近距支援時選擇機動性占優(yōu)、防護能力強的平臺。戰(zhàn)場復雜性大,需持續(xù)開展規(guī)劃時,選擇飛機載員多、平臺大、可選波段多的平臺。

4.4 電子對抗行動規(guī)劃模型

完成兵力電磁力分配后,開展具體行動的戰(zhàn)術規(guī)劃,按兵力類型劃分可分為空基遠距支援干擾規(guī)劃、空基隨隊支援干擾規(guī)劃、?;脚_規(guī)劃、陸基平臺規(guī)劃。不同對抗性活動規(guī)劃時,需調(diào)用相應的單元級裝備模型,重點調(diào)用各型雷達(含干擾吊艙)模型。需強調(diào)的是,如采用隨隊支援干擾樣式時,突擊飛機的航線和陣位需與電子戰(zhàn)飛機的航線和陣位進行聯(lián)合規(guī)劃。

4.5 基礎模型

按考慮因素的多少,需考慮地球視距模型、時空頻域沖突檢測模型、接收機工作檢測模型、無干擾條件下雷達作用距離計算、干擾條件下的雷達作用距離計算、雷達動態(tài)檢測模型。其中,除天波、短波等利用電離層反射實現(xiàn)超視距探測能力雷達外,大部分機載、艦載雷達均使用超短波作為探測、跟蹤和干擾電磁載體,主要利用電磁波在空間內(nèi)的直線傳播,是一種基于地球曲率的視距方式,不同雷達的模型均依賴于地球視距模型。雷達信號的截獲需要考慮各種因素,只有同時滿足時、空、頻三域檢測才能有效截獲雷達信號。只有保留滿足截獲條件的雷達信號才可能用于后續(xù)的測量處理,因此時空頻沖突檢測和消解貫穿任務規(guī)劃全流程,單平臺規(guī)劃和體系規(guī)劃時均需調(diào)用該模型。

5 結束語

電子對抗任務規(guī)劃是獲取戰(zhàn)場電磁優(yōu)勢的重要手段,能夠有效提升藍方突擊行動效能,壓制紅方艦艇及編隊預警探測、指揮決策、火力制導能力發(fā)揮。本文從聯(lián)合層面梳理了對海突擊作戰(zhàn)場景遠距、中距、近距等進攻性和對海、對陸等防御性電子對抗任務需求,并依次回答了“怎么規(guī)劃”“數(shù)據(jù)有哪些”“模型如何建”等基礎性問題,本文的主要貢獻是建立了電子對抗任務規(guī)劃任務需求-規(guī)劃流程-數(shù)據(jù)-模型的研究框架,突破了基于單平臺和單一軍兵種開展電子對抗任務規(guī)劃研究的局限,提出適合針對多種電子對抗力量、多個電子目標聯(lián)合規(guī)劃的數(shù)據(jù)和模型體系,成果有助于完善電子對抗任務規(guī)劃理論,提升規(guī)劃結果的科學性,牽引電子對抗數(shù)據(jù)庫、模型庫和任務規(guī)劃系統(tǒng)的研發(fā)。

然而,本文聚焦于聯(lián)合電子對抗行動本身,只以單向聯(lián)動的形式響應主突行動支援需求并提出對其他行動的協(xié)同需求,沒有從更高維度規(guī)劃三維戰(zhàn)場空間內(nèi)的陣位、航線、電磁等要素。同時,對于體系級、對抗級、裝備級和通用基礎模型之間的區(qū)分和集成使用方法還不是很明確,需建立更加專業(yè)化、變粒度、多粒度模型體系。下一步,將在專業(yè)電子對抗力量任務規(guī)劃的基礎上,深化數(shù)據(jù)模型等資源體系的研究,提出適合全頻譜任務規(guī)劃的方法和流程,并對整個對海突擊戰(zhàn)場的電磁頻譜資源進行聯(lián)合規(guī)劃。

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作者簡介

徐建國(1992—),男,副研究員,博士,主要研究方向為體系工程、聯(lián)合任務規(guī)劃。

楊志謀(1979—),男,高級工程師,博士,主要研究方向為戰(zhàn)略模擬、聯(lián)合任務規(guī)劃。

楊 慶(1971—),男,高級工程師,主要研究方向為導彈突防、聯(lián)合任務規(guī)劃。

和 鈺(1991—),男,工程師,碩士,主要研究方向為體系工程、電子對抗。

姜 江(1981—),男,教授,博士,主要研究方向為體系工程、風險決策技術。

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