主动攻击水雷可攻区域研究

张运龙，张 旭，罗一丁

（海军大连舰艇学院，辽宁 大连 116018）

主动攻击水雷可攻区域研究

张运龙，张 旭，罗一丁

（海军大连舰艇学院，辽宁 大连 116018）

确定可攻区域，可增大主动攻击水雷对目标的命中概率，提高水雷的作战效能。以主动攻击水雷攻击航速和水雷动力航程为约束条件，建立可攻区域数学模型，并通过应用给出相应分析，相关结论可为主动攻击水雷作战使用提供一定的理论依据。

兵器科学与技术，主动攻击水雷，攻击航速，攻击航程，可攻区域

0 引言

主动攻击水雷是发现目标后可采取机动弹道对目标实施攻击的水雷，其可对目标按照预定弹道［1］攻击，或者采取寻的方式［2］毁伤目标。受攻击航速和攻击航程约束的影响，主动攻击水雷对运动要素不同的目标存在攻得上和攻不上的问题，因此，对主动攻击水雷可攻区域判断是一个值得研究的问题。本文以按预定弹道攻击目标的主动攻击水雷为背景，以攻击航速和动力航程为约束条件，建立可攻区域数学模型，判断主动攻击水雷可攻性区域。

1 基本假设条件

假设一匀速直航的目标舰船某时刻从A点沿AC方向进入水雷探测区域并被水雷发现。经过一定时间后，目标运动到B点，水雷解算出目标的运动要素，目标的航行速度为vm，航向与目标方位线之间的夹角为β，与水雷的距离为r1。若主动攻击水雷在解算出目标运动要素时便从O点沿OC方向对目标发起攻击，提前角为准，攻击航速为vl，水雷的最大动力航程为L动。设经过时间t后，水雷在C点与目标相遇。为方便建模计算与分析，以水雷雷位点O为坐标原点目标航行方向为X轴正方向，垂直目标航行方向向上为Y轴正方向建立坐标系，如下页图1所示。

2 可攻区域判断模型

2.1 攻击航速约束条件

根据图1所示基本坐标系以及参考文献［3-4］，在△OBC中，有以下关系式成立：

令m=vm/vl，可解得提前角为：

设水雷对目标发起攻击时，目标的位置坐标为B（xm，ym），则式（3）可表示为：

两边平方并整理可得：

从式（5）可以看出，m取不同值，对应的主动攻击水雷可攻区域也不同。当m<1，即vm

满足约束条件（6）的区域如图2阴影部分所示。当水雷解算出目标运动要素，目标位于阴影F时，水雷只能以追踪的攻击模式对目标进行攻击，而vm≥vl，水雷无法与目标相遇，所以可攻区域为阴影E所示部分。因此，当m≥1时，目标区域还应满足以下约束条件：

2.2 动力航程约束条件

满足式（5）约束条件的目标，便存在某一提前角能够使水雷对其发起攻击。但要与目标相遇，还必须考虑水雷动力航程的问题。即在作战环境和发射条件一定的情况下，只有当水雷的实际攻击航程Loc小于或等于动力航程L动时，水雷才能够追上或与目标相遇［5-6］。即

2.3 综合判断条件

根据以上分析，m的取值范围不同，可攻区域受到的约束条件也不一样。下面结合m的不同取值，综合考虑可攻区域的判断条件。

（1）当m≥1时，主动攻击水雷可攻区域不仅要满足攻击航速约束条件，还要满足动力航程约束条件，所以，主动攻击水雷可攻区域的判断模型为：

（2）当m<1时，设水雷与目标的相遇点C的坐标为（xc，yc），由约束条件（8），可得

又

当水雷攻击航程取得最大值，即Loc=L动时，由式（10）、式（11）可得：

所以，可攻区域判断模型为：

3 应用举例与分析

3.1 m≥1时的可攻区域

设动力航程，L动=0.8r1，m=2以水雷的动力航程为半径作圆I，以水雷解算出目标运动要素时目标与水雷的距离r1为半径作圆II，可攻区域如图3所示。

3.2 m<1时的可攻区域

令m=1/2，仍以水雷的动力航程为半径作圆I，r1为半径作圆II。水雷对目标的可攻区域如图4所示。

从图3可以看出，当m=2时，可攻区域受攻击航速和动力航程两个条件共同约束，可攻区域相对较小。从图4可以看出，当m=1/2时，可攻区域只受攻击航程的约束，只要水雷与目标的相遇点到雷位点的距离小于水雷的动力航程，该目标就具有可攻性。

综合图3和图4可以看出，并不是所有出现在水雷探测区域的目标都具有可攻性，当水雷攻击航程大于动力航程时，目标不具可攻性。目标与水雷的速度比值越大，水雷的可攻区域越小。当目标航速大于水雷攻击航速时，水雷以追踪的攻击模式无法与目标相遇，只能采用拦截的攻击模式攻击目标，可攻区域只有水雷的左侧区域。因此，若想增大水雷的可攻区域，提高水雷对目标的命中概率，可以通过提高水雷攻击航速，减小目标与水雷速度比值的方法实现；也可以通过增大水雷发现目标的范围或者增加水雷的动力航程的方法，扩大水雷对目标的可攻区域。

4 结束语

本文以水雷攻击航速和动力航程为约束条件，建立主动攻击水雷可攻区域判断模型，并通过实例计算与分析，得出主动攻击水雷对目标的可攻区域，可用于已知运动要素目标的可攻性判断。本文在建立可攻区域模型时，没有考虑目标运动的解算误差和雷位误差等因素的影响，在实际作战应用中，可根据实际情况对水雷可攻区域模型进行相应修正。

［1］王洪建，田小洲，唐谋生编.深海雷霆——水中兵器［M］.北京：化学工业出版社，2013.

［2］陈雄洲，刘艳萍.国外主动攻击型水雷发展趋势分析［J］.水雷战与舰船防护，2001，21（2）：1-3.

［3］孟庆玉.鱼雷作战效能分析［M］.北京：国防工业出版社，2003.

［4］编写组.现代舰艇火控系统［M］.北京：国防工业出版社，2008.

［5］刘勇，李本昌，张靖康.基于鱼雷航程实时预报的潜射线导鱼雷可攻性判断［J］.指挥控制与仿真，2009，31（3）: 49-52.

［6］曹亮，滕兆新，李博.火箭上浮水雷定向区域攻击优化配置问题研究［J］.四川兵工学报，2014，34（11）:51-53.

［7］李冬梅，王树宗.潜艇发射鱼雷的可攻性问题研究［J］.舰船科学与技术，2004，26（4）:54-57.

Study on Assaultable Area of Moving Mine

ZHANG Yun-long，ZHANG Xu，LUO Yi-ding
（Dalian Naval Academy，Dalian 116018，China）

Ascertaining the assaultable area can increase the hit probability and operational effectiveness of moving mine.Under the conditions of the attack speed and the powered flight range，this paper establishes the assaultable area model and analysis it by using.The conclusion can offer moving mine theory basis for operation.

armament science and technology，moving mine，attack speed，powered flight range，assaultable area

E925.2；TJ61

A

1002-0640（2015）10-0080-03

2014-08-05

2014-10-07

张运龙（1989- ），男，山东兰山人，硕士研究生。研究方向：舰载武器装备火力控制与指挥。