信息化条件下编队远海作战预警探测空间需求模型构建＊

王俊勇 张艳辉 王 海

（海军陆战学院 广州 510430）

1 引言

信息化条件下远海作战，编队远离本土、独立性强，自身具备较强的信息保障能力是夺取海战胜利的前提条件。预警探测能力作为编队情报信息保障能力的最主要体现，其担负着来自空中、水面、水下各种威胁的早期预警和获取目标信息的任务，为编队基于信息系统体系作战能力的形成提供先决条件[1]。而编队自身预警探测空间作为预警探测能力的主要指标，研究意义十分重要，本文分别从编队对海预警探测空间需求、对空预警探测空间需求和对潜预警探测空间需求三个部分对编队预警探测空间需求模型进行构建，以期为未来编队远海作战情报信息保障体系构建提供参考。

2 对海预警探测空间需求

编队对海预警探测主要使用编队中水面舰艇、舰载机和潜艇上装备的各种对海雷达、声纳，主要任务是探测发现海面的威胁目标，如敌方的舰艇和水面状态航行的潜艇等。信息化条件下编队远海作战对海探测距离需求在战术上应满足编队进攻和防御两方面的要求。由于现代海战是全方位、立体化和大纵深的，所以编队对海预警探测空间需求在数学上可用以下不等式表示：

式中：Ω为编队所需要的探测空间；φ为编队警戒方位；h为编队警戒高度；hmax为海面目标的高度；r舰艇警戒纵深；R编队最大防御纵深距离。

2.1 对海防御预警探测空间需求

对海防御所需预警探测空间主要考虑对潜在威胁的防御，在方位上如果不知威胁目标方向，则舰艇探测空间应当是全方位的，即：0≤φ≤2π；在高度上对海警戒，高度应小于敌反舰导弹的飞行高度；在距离上，应保证对敌导弹发射平台或导弹的抗击，即保证我远程反舰导弹或防空导弹的有效使用，对敌舰或敌反舰导弹实施抗击[2]，因此，最大防御纵深必须大于威胁目标发射导弹的最大距离与拦截来袭目标距离之和，即：

或

式中：n为敌舰载反舰导弹的类型总数；Rintercep为拦截敌兵力兵器的距离；Vr为敌我相对速度；T1为发现、识别、分类目标的时间；T2为信息传输时间；T3为指挥员决策时间；T4为引导舰载导弹攻击目标的时间；sssm为我远程反舰导弹的射程；vssm为我远程反舰导弹的速度；ssam为我远程防空导弹的射程；vsam为我远程防空导弹的速度。

假设：敌我远程反舰导弹射程均为200km，导弹的飞行高度为20m，导弹的速度按亚音速考虑，则飞行200km约需耗时T4为10min；若敌我舰艇相对速度Vr为50节，T1为1min，T2为0.5min，T3为0.5min，可计算求得Rintercep＝23km，则编队对海防御的最大纵深距离R应满足：R≥225km。因此，编队对海防御所需的探测空间Ω1如下。

2.2 对海攻击预警探测空间需求

编队对海攻击在方位应当覆盖0～2π，在高度上应当覆盖目标可能到达的高度。由于目前反舰导弹是舰艇攻击的最远武器。因此，对海攻击探测距离应满足对海武器在最大距离上突击目标，即，保障反舰导弹攻击所需的探测距离应是反舰导弹的最大射程与导弹准备和飞行时间内敌我接近的距离[3]，即：

式中：vr为敌我相对航速；t为反舰导弹系统的反应时间；tf为反舰导弹飞行到最大射程处所需的时间；SSSMi为舰艇中第I种反舰导弹的射程。

假定：我反舰导弹射程为200km，突击目标高度为200m，速度按亚音速考虑，则飞行200km约需耗时10min；并设导弹系统的反应时间t为2.5min，敌我相对速度Vr为50节，则舰艇对海攻击所需的探测距离为

由此可得，编队攻击所需的探测空间Ω2如下。

3 对空作战预警探测空间需求

编队对空作战所需的探测空间需求也应是全方位、立体化和大纵深的，在数学上也可用不等式（1）表示：

式中：Ω为编队防御所需要的探测空间；φ为编队防御方位；h为编队防御高度；hmax敌方飞机的最大升限；r编队防御纵深；R编队最大防御纵深距离。

编队远海航渡过程中，如果不知威胁目标方向，则编队对空探测空间应当是全方位的，即：0≤φ≤2π；对空预警探测空间的高度应是来袭兵力或兵器的最大飞行高度。

在确定对空预警探测距离时，要求所提供的目标信息能保障编队及其防空兵力、兵器在最大距离（或射程）上对来袭目标实施拦截。由于远海作战编队可能是航母编队，也可能是一般的驱护舰编队，因此，在确定对空作战预警探测距离需求时应分两种情况讨论，一是满足航母编队舰载战斗机最大距离上对来袭目标的拦截，即预警机探测距离需求；二是满足远程舰空导弹最大距离上对来袭目标的拦截，即水面舰艇预警探测距离需求[4]。

3.1 预警机探测距离需求

航母编队对空作战中为了及时引导我舰载机对敌机的空战，必须在空战区域外查明敌空中目标信息，查明区域的大小与信息活动的时间和我机不同的待机状态下引导时间有关，由于空中待机时预警探测距离需求通常小于甲板待机时预警探测距离需求，下面以甲板待机为例进行研究说明，以求得编队最大的探测空间需求。

甲板待机时预警探测距离需求R1可由以下公式计算：

式中：R1为空中待机时，编队对空探测距离需求；Dl为拦截距离，是己方战机消除敌机对我舰艇编队攻击以掩护舰艇安全的极限距离，它是相对于被掩护的舰艇来说的，以编队中心舰计算，拦截距离Dl就是敌机载武器（空舰导弹或航空炸弹）的最大作用距离[5]；Vd为敌机速度；T1为预警机发现、识别、分类目标的时间；T2为内部信息通信时间；T3为指挥员决策时间；T4为拦截飞机起飞准备、滑跑时间；T5预警机引导飞机从待机状态到达攻击阵位的时间；T6为拦截机目标识别、根据指挥员命令进入战斗动作时间；ΔL为拦截战斗机在拦截距离以外拦截敌机的拦截余量；vl为拦截战斗机机速度。

假设：我舰载机战斗机，拦截速度vl为1.8Ma，悬挂导弹射程Sk为60km，来袭敌机飞行高度为16000m，飞行速度Vd为1.8Ma，携带的空舰导弹射程为110km，并设T1为2min，T2为0.5min，T3为0.5min，T4为1min，ΔL为0，T6为1min，T5为甲板待机时，引导舰载战斗机机攻击目标时间，计算可得为3min。则可求得：R1＝408km，因此，甲板待机时，编队作战对空探测空间的需求Ω1如下。

3.2 保障远程舰空导弹的预警探测距离需求

对于一般的驱护舰编队，因无舰载战斗机，在远海对空作战中，应根据舰载防空导弹的最大射程和系统的反应时间，得出舰载防空导弹在最大射距内拦截来袭目标的预警探测距离R2为[4]

其中s为远程舰空导弹射程；t1为查明目标的时间；t2为信息传输时间；t3为系统反应时间；t4为舰空导弹飞行时间；vd为目标的速度；v舰空为舰空导弹平均飞行速度。

假设：编队舰空导弹最大射程s为100km，平均飞行速度v舰空为1000m／s，来袭敌机飞行高度为16000m，飞行速度Vd为1.8Ma，假定t1＋t2＋t3＝30s，计算可得t4为86s，则可求得保障远程舰空导弹的预警探测距离需求R2为160km。因此，编队对空探测空间需求Ω2如下。

4 对潜预警探测空间需求

对潜探测通常使用编队中水面舰艇装备的拖曳线列阵声纳和舰载直升机的声纳浮标、吊放声纳、磁探仪等器材，以形成对潜艇多层次的探测态势[6]。由于现代海战是全方位、立体化和大纵深的，所以编队所需的探测空间在数学上可用不等式（1）表示：

式中：Ω为舰艇所需要的探测空间；φ为舰艇警戒方位；h为舰艇警戒高度；hq敌方潜艇的最大下潜深度；r舰艇警戒纵深；R舰艇最大防御纵深距离。

对潜防御的空间范围主要是考虑对潜在威胁的防御，在方位上若不知敌潜艇方位，则编队的探测空间应是全方位的，即：0≤φ≤2π。

在对潜探测距离上应大于敌潜舰导弹或鱼雷的最大射程和拦截敌潜艇发射的导弹或鱼雷距离之和。即：

式中：n为敌潜舰导弹的型号；Rintercept为拦截敌潜射导弹或鱼雷的距离；Vr为敌我相对速度；T1为发现、识别、分类目标的时间；T2为信息传输时间；T3为指挥员决策时间；T4为引导舰载导弹或深水炸弹攻击来袭目标的时间；vsam为我远程防空导弹或深水炸弹的速度

由于潜射导弹的射程通常大于鱼雷的射程，对潜射导弹抗击的探测距离需求通常大于对潜射鱼雷的抗击距离需求[7]，下面，以抗击敌潜射导弹为例进行说明。

假设：敌潜艇最大下潜深度为500m，射程为100km，我舰空导弹飞行速度vsam为1000m／s，敌我相对速度Vr为50节，T1为1min，T2为0.5min，T3为0.5min，计算可得T4＝1.6min，则可求得Rintercept≈6km，则编队对潜探测距离需求R＝106km。因此，0≤r≤115.5km，编队对潜探测空间的需求如下。

5 结语

对信息化条件下编队远海作战预警探测空间需求分析是编队远海作战预警探测体系构建的基础。本文提供了编队对海作战预警测探空间、对空作战预警探测空间和对潜作战预警探测空间需求模型，模型从对我编队最不利的角度进行构建，以保证我编队的最大安全。未来，信息化条件下远海作战，在获取敌各种作战武器战技术性能的条件下，可根据这些探测空间需求模型进行计算分析，获取我编队远海作战的最大探测空间需求，为构建编队远海作战预警探测体系提供参考。

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