基于目标中心战的舰载UAV协同对海突击作战构想*

韩玉龙，严建钢，陈榕

（海军航空工程学院，山东烟台264001）

基于目标中心战的舰载UAV协同对海突击作战构想*

韩玉龙，严建钢，陈榕

（海军航空工程学院，山东烟台264001）

针对舰载无人机编队协同对海突击作战的特点，在充分吸收目标中心战理论的基础上，提出了基于目标中心战的舰载无人机编队协同对海突击作战构想，论证了目标中心战应用于舰载无人机编队协同对海突击作战的可行性，并对其概念和特征进行了界定和分析，着重对目标中心战理论中的“侦-控-打-评”作战过程进行适应性改造，提出了基于目标中心战的舰载无人机编队协同对海突击作战的主要环节，包括态势评估，目标选择与分配，航路规划，协同打击和效能评估等。

目标中心战，舰载无人机，对海突击，体系破击

0　引言

航母舰载无人机是一种以航空母舰为海上机动作战平台的新概念飞行作战系统，作为未来空海一体战构想的重要装备，受到世界各国，尤其是海军军事强国的高度重视。舰载无人机利用机载电子设备和武器系统，可担负预警、侦察与监视、电子战、对海对陆攻击以及空中交战等作战任务，能够在航空母舰上起飞和着舰，在极差的气象环境中自主飞行，既可以使航母战斗群处于更安全的位置，也可以更加深入内陆执行侦查、打击任务，功能作用十分强大。舰载无人机将对未来战场格局产生相当重大的影响。

打击敌海上目标，夺取制海权是舰载无人机的主要使命任务之一。协同作战是未来舰载无人机的基本作战样式。舰载无人机编队协同对海突击作战是指舰载无人机使用机载武器打击敌海面目标以完成近距离的对空支援、战场隔断、纵深遮断，以及压制防空作战的任务，主要包括对敌水面舰艇以及呈水面状态潜艇的进攻和防御，其目的是在敌方水面舰艇威胁危及航母编队之前，发现、识别、标定并成功组织攻击，在确保航母编队安全的基础上，夺取制海权［1］。

对于这一前沿而又复杂的问题，必须有一套符合其特点并且能发挥其效能的理论作为指导，为整个作战筹划和实施提供依据。借鉴国内外先进的作战理论，吸收外军近几场局部战争经验教训，结合我军近年来军事实践活动和舰载无人机编队协同对海突击作战的特点，本文提出了基于目标中心战的舰载无人机编队协同对海突击作战构想。

1　目标中心战概述

由于信息技术和网络技术的发展，敌方作战体系已有层层设防的坚固实体，转变为由不同作战单元紧密联系的多元结构体，传统的“主要方向”作战理论受到了挑战，从2009年开始，我军提出了目标中心战理论，并开展了一系列的理论与实践探索。目标中心战是着眼破击或保卫作战体系，围绕体系中的目标进行筹划组织、指挥协同、行动控制的作战指导思想，即以目标为中心组织的作战，其实质是将作战体系视为目标体系，将目标作为作战指导的中心和行动的中心，围绕目标地位作用展开筹划决策，围绕目标打击需求牵引作战行动，围绕目标毁伤效果调控作战进程，通过对作战体系中关键目标的综合打击，快速达成破击体系的作战目的。目标中心战反映了世界军事变革的发展动向，也切合了军委新时期军事战略方针精神，升华了我军传统作战理论，其根植实践、指导实践、着眼实效的理论特性，决定了其对指导当前和未来的作战与训练，具有非常重要的引领和前瞻作用［2］。

2　目标中心战适用于舰载无人机编队协同对海突击作战的物质条件

目标中心战是一种作战的指导思想，它以破击敌方作战体系为根本的出发点和落脚点，但实际的作战任务千差万别［3］，舰载无人机编队协同对海突击作战就是其中之一。本文之所以提出基于目标中心战的舰载无人机编队协同对海突击作战构想，最重要的一点就是航母舰载无人机编队具备了实施目标中心战的物质条件。

一是航母编队具有全面掌握态势信息的能力。依托卫星、无人侦察机、预警机、水面舰艇和水下潜艇的探测设备，以及海底水听基阵构成的全球信息网络，连接沟通其他远距离的网络节点的信息，从而达到及早、全面探测包括陆、海、空、天、电等多方向、多渠道、多层次的目标信息，并及时、准确、大范围地反馈给航母战斗群，进一步传递给舰载无人机编队，使得探测能力成几何级数增长，从而为目标选择提供可靠的决策依据。

二是舰载无人机具有全域综合打击的能力。以X-47B为例，其作战半径可达2 960 km，如果进行空中加油，其续航能力可达50 h～100 h以上，作战半径将超过14800km，具备强大的远程持续作战能力和较强的隐身效果。实验表明，无论是机身正面还是侧面，X-47B的雷达反射有效面积仅为0.01m2，可挂载精确制导炸弹、反辐射导弹、先进防空系统压制武器等多种武器载荷，具备在全纵深、全领域对敌水面舰艇编队实施综合打击的能力［4］。

三是舰载无人机编队具有科学评估判定的能力。通过挂载适当的载荷，舰载无人机可实时观测己方火力打击弹着点与目标的偏差，并将观测到的弹着点偏差视频图像或目标毁伤程度图像及时传给指挥中心，由指挥中心发送指令到攻击平台对火控系统进行火力校正或决策是否进行再次打击，能够对打击效果和体系作战能力进行有效评估并实时反馈，动态调整作战进程。

3　基于目标中心战的舰载无人机编队协同对海突击作战的特征

舰载无人机编队协同对海突击作战具有不同于其他作战任务的明显特征，可归纳总结为“两大一远一多”。“两大”是指作战行动受水文、气象、地理环境等自然条件影响大和作战任务量大；“一远”是指远离我方大陆，兵力使用受限，指挥保障等困难；“一多”是指作战对象多，有两层含义，一是面对的对手既可能面临诸如美国这样的海上强国，又可能面临由多个国家结成的地区性同盟；二是突击的对象可能是敌航母、驱逐舰、护卫舰等不同类型的水面舰艇组成的编队。

基于目标中心战的舰载无人机编队协同对海突击作战除了具有作战本身的特征外，还具有以下几个主要特征。

3.1将敌方水面舰艇作为组织舰载无人机编队协

同对海突击作战的中心

信息化条件下的水面舰艇编队，各个作战实体、作战单元和作战要素通过信息系统紧密地结合为一个“形散而神不散”的整体，单纯地破坏某一舰艇很难使敌方崩溃，难以达到破击敌作战体系的目的，必须对敌方作战体系进行系统分析，将敌方作战体系视为由不同类型、不同层次目标构成的目标体系，围绕其中的关键目标进行重点打击。在筹划对海突击作战时，要围绕不同舰艇在敌作战体系中的地位作用，合理选择打击的目标重心；在实施决策时，要根据目标舰艇的不同性质，合理配置突击兵力和确定突击战法，确保对敌作战体系达成最优的毁伤效果；在调控作战进程时，要准确评估不同目标的毁伤效果，合理确定是否再次打击和打击重心，确保尽快瘫痪敌水面舰艇编队；在组织防护时，要根据我方作战体系中目标的地位和作用，合理确定防护的重点，确保我舰载无人机编队体系结构的完整和效能的发挥。

3.2以全领域并行打击为主要作战方式

基于目标中心战的舰载无人机编队协同对海突击作战在围绕目标进行作战筹划时，不是围绕单个目标，而是敌方整个目标体系。通常打击重点不是一个目标，而是多个领域的多个目标，只有对多个目标实施同步打击，才能使敌方没有喘息之机，迅速放大作战效果，尽快瘫痪敌方作战体系。舰载无人机编队携带的精确制导炸弹、反辐射导弹、空舰导弹等远程精确火力的出现，使得全领域全纵深打击成为可能。因此，这种作战的本质是消解不同作战空域、时域的冲突，对敌作战体系实施全领域多目标同时突击，最大限度提升作战效果。

3.3以精确打击为主要作战手段

目标中心战本身就要求在作战中以精确作战武器为主实施打击，也是现代海战的发展趋势。基于目标中心战的舰载无人机编队协同对海突击作战是在规定的时间和空间对规定的目标施放最大的突击效能。要实现这些“规定”，要求舰载无人机编队具有精确的远程打击能力、精确的机动突击能力、精确的协同作战能力和精确的作战效果评估能力。

4　基于目标中心战的舰载无人机编队协同对海突击作战的主要环节

舰载无人机编队应用目标中心战理论对敌水面舰艇实施突击作战的过程，是一个“侦-控-打-评”不断循环的过程，每个过程都紧密围绕目标展开，可以概括为“4个基于”：即基于敌水面舰艇目标体系实施情报侦察，基于敌水面舰艇目标体系展开作战筹划，基于敌水面舰艇目标打击需求牵引作战行动，基于敌水面舰艇目标的毁伤效果调控作战进程［5］。本文将“侦-控-打-评”进行细化和扩展，从态势评估、目标选择与分配、航路规划、协同打击和效能评估5个方面进行论述。

4.1态势评估

目标态势评估是基于目标中心战的舰载无人机编队协同对海突击作战的首要任务，也是整个对海突击作战的决策依据。它以对海作战的军事知识和军事经验为基础，对动态变化的海战场进行实时监控，收集目标信息和战场数据，通过信息融合方法进行数据分析和推理，形成海战场综合态势图，对舰载无人机编队完成对海突击作战任务具有重要支撑作用，主要包括以下几个步骤［6］：

（1）海战场态势属性判断。对海面各目标之间的时间、空间、功能和指控等关系进行判断。

（2）海战场态势行动判别。根据目标信息，建立目标属性和作战行动之间的关系，并对目标和目标之间的作战行动作出估计。

（3）海战场态势信息融合。分析与态势相关的要素信息，包括战场环境、地形、天气和敌方的外交政策等。

经过以上步骤，最终形成舰载无人机编队协同对海突击作战综合态势图，反映战场态势，提供事件、活动的预测，并由此提供最优决策的依据。

4.2目标选择和分配

功能相同或不同的单个目标（也可以称为子系统、元素和部分）按照一定的运行机制相互作用从而形成一个有机的整体，发挥某种功能，称为目标系统。多个目标系统之间通过相互作用也形成一个有机整体，即目标体系。对目标体系进行打击，首先要考虑的是目标体系的关键点和支撑点，衡量打击效果的标准是对体系整体的影响，达成目标体系崩溃或体系效能降低的作战意图。

基于目标中心战的舰载无人机编队协同对海突击目标选择是指根据航母编队指挥所的作战企图和战场态势、我方所掌握的目标信息资料及舰载无人机及其武器系统的性能，对敌方海上目标进行全面的分析、对比，从中选取最应该和最适合打击的目标并进行排序。简言之就是指根据作战目的，从整个敌海上目标体系中确定最需要并且最适合舰载无人机兵力打击对象的一种决策活动［7］。

从舰载无人机编队协同对海突击目标选择的定义和特点可以看出，舰载无人机编队协同对海突击目标选择实际上是基于动态海战场态势的一个数据提取、分析、处理、决策及推理的复杂动态过程。本文提出舰载无人机编队协同对海突击的目标选择三级功能模型，即“海战场态势信息提取-目标选择预处理-目标选择精处理”。如下页图1所示。

该功能模型第1级为海战场态势信息提取。态势信息提取包括态势觉察、态势理解和态势评估3个主要阶段。将海战场态势评估的结果作为模型下一级的输入。

模型第2级为目标选择预处理，根据第1阶段生成的状态集，综合领域专家知识和当前战场态势信息以及历史案例库（包括目标特征信息库、目标行为分析库等）的匹配情况，对所侦察的目标首先进行定性分析，然后结合作战需求，粗略确定主要作战海域和进入下阶段精确处理的目标清单。

模型第3级为目标选择精处理，在第2阶段的基础上，调集主要预警侦察力量对前期粗略确定的主要作战海域和该海域内的重点突击目标再次进行实时精确的态势信息侦察、获取、处理，结合一定的评估方法，从目标价值性、目标威胁性和攻击可行性3方面进行对目标进行优先等级实时评估和预测，最后根据预先设定的阈值进行目标选择。

图1　目标选择三级功能模型

在选定了要打击的目标之后，接下来就要确定突击兵力，即目标分配。目标分配问题的核心是如何把具有不同杀伤力和经济价值的武器，分配到射击不同的目标，构成整体的火力打击体系。舰载无人机编队协同对海突击目标分配即在满足战术和技术指标、作战任务要求、舰载无人机及其武器系统性能等约束的前提下，将位置、价值和威胁不同的水上目标，按照一定的原则和策略，科学合理地分配给类型、价值和战斗力各不相同的舰载无人机，使得舰载无人机编队整体以最小代价获得最大作战效能。

科学合理的目标分配需要遵循一些基本原则。这些原则包括：目标性原则、系统性原则、价值性原则和可行性原则等。

4.3航路规划

航路规划问题是舰载无人机编队协同对海突击作战必不可少的环节。基于目标中心战的舰载无人机航路规划即根据舰载无人机的机动性能、飞经地区的地形信息、确定的和突发的探测威胁和火力威胁的分布、气象环境、燃油和时间等各项约束信息，以作战筹划前期目标选择和分配的结果为依据，采用恰当的航路规划算法，统筹考虑舰载无人机的生存概率、突防概率、航程代价和时间代价等多种因素，为其找到一条从起点到目标点的战术上最优的可飞路径［8］。

在水面舰艇编队防空手段日益先进的现代海战中，航路规划是提高编队作战效能，进行远程精确打击的重要手段，也是实践目标中心战理论的关键环节。航路规划既要提高编队的目标毁伤概率，又要尽量减少自身所受威胁，同时还要满足一些其他的约束条件。

与传统的无人飞行器航路规划相比，基于目标中心战的舰载无人机编队协同对海突击航路规划有如下特点：①以目标为中心，即以作战筹划前期目标选择和分配的结果为依据，和以往的威胁、价值等为优化目标的航路规划有所区别；②对海突击航路规划，相对于陆地，海面地形、建筑物遮蔽较少，制定突防航路更加困难；③舰载无人机编队协同航路规划，需要考虑舰载无人机编队内部和编队之间航路时间、空间上的冲突问题，进一步增加了问题的复杂程度。因此，舰载无人机编队协同航路规划是一个约束条件众多、复杂且耦合的多目标优化与决策问题，需要综合利用运筹学、智能计算以及计算几何等理论和技术降低问题求解难度并求解。

4.4协同打击

基于目标中心战的舰载无人机编队协同对海突击作战，关键在于实现对目标的有效打击，否则作战筹划的再严密都是空中楼阁。舰载无人机编队协同对海突击作战具有协同对象多元化、协同方法多样化、协同关系复杂化等特点，不同编组的协同行动通常涉及时间、空间、火力等方面。

火力协同是舰载无人机编队在遂行对海突击作战任务时，按照统一计划在火力运用上进行的协调配合，目的是针对预定的敌水面舰艇目标合理挂载武器，并根据不同武器的使用要求，合理有序投射武器，达成火力使用的安全性，提高火力突防概率，最终提高火力突击毁伤效果［9］。

空间协同就是合理组织不同空域、不同方向、不同高度的战斗行动，使之达成相互间的密切配合与支援。组织协同时，主要根据战斗需要和各编组的作战能力、行动方式，确定其展开区域、方向、高度，以及发起和完成战斗的时间，并根据情况的不断变化及时进行调控。舰载无人机编队协同对海突击作战过程中，作战空间大，攻防转换迅速，机动作战要求高，各编组作战空间既相互独立，又相互交叠。因此，在作战使用过程中，必须以在突击地域能可靠展开兵力，实施导弹等突击行动为前提，科学合理地确定各编组战斗活动空域［10］。

时间协同研究［11-12］就是通过明确规定舰载无人机编队各编组不同协同动作的发起时间和持续时间，达成相互间的密切协同。通过时间协同的研究，使各编组有序行动，紧密衔接，更好地利用其他编组相关作战行动的效果，达成或促进自身行动的顺利进行。

实际上，单纯运用某一种协同方法组织协同已不能充分地发挥舰载无人机编队对海突击的体系作战能力，同时火力、空间和时间本身就有所交叉和重叠，在研究过程中需要确定好研究的基点，控制和降低问题的复杂度，确保协同打击效果。

4.5效能评估

在基于目标中心战的舰载无人机编队协同对海突击作战流程中，效能评估虽然是最后一个环节，但却是最重要的一环。“侦-控-打-评”流程的评估重点是对敌水面舰艇目标毁伤效果的评价和计算，而在作战发展过程中，对整个作战体系效能的评估则是贯穿于整个对海突击作战过程。

现代战争的节奏越来越快，不及时的评估可谓没有评估，不准确的评估可能会误导指挥员对战场形势的判断。目标中心战要求实施体系破击作战，不能仅仅停留在判断几个目标毁伤效果，而是要根据所打击的敌水面舰艇目标的效果，通过科学高效的效能评估方法进行分析和推算，确定敌方水面舰艇编队作战能力状况，这是更高层意义上的评估。

图2　效能评估流程图

对敌方作战体系的评估贯穿于作战全程。首先，在组织侦察时，很重要的一项是对敌水面舰艇目标的打击效果进行评估，因为评估和侦察往往交织在一起；其次是筹划决策，基本依据就是以评估结果为基础的当前战场态势，筹划过程的本身也是一个评价分析的过程；再次是对海突击作战行动实施，舰载无人机编队协同对海突击作战强调打击行动和评估同步实施，因为评估也需要某种作战行动的支持；最后是综合评估，这里更加注重的是综合研判，针对单个目标的毁伤效果评估，对敌水面舰艇编队的整体效能进行评估，为下阶段作战行动决策提供依据。基于目标的舰载无人机编队协同对海突击作战流程如图2所示。

5　结论

舰载无人机技术的日益成熟和海上作战需求的牵引，极大地促进了舰载无人机发展，同时也在激励着作战理论的不断创新。舰载无人机编队协同对海突击作战，对各国海军来说都是一个极具吸引力和富有挑战性的研究问题，也是一个复杂的系统性问题。未来我国的新一代航空母舰将采用弹射起飞/拦阻着舰的起降方式，舰载无人机出动和回收能力将大大提高，舰载无人机的装备性能也将有明显提升，将具备真正意义上的协同对海突击作战能力。本文提出了基于目标中心战的舰载无人机编队协同对海突击作战构想，明确了其概念，阐述了目标中心战理论适用于该作战任务的原因，并对其主要环节进行了剖析和探索，初步建立了以目标为中心的舰载无人机编队协同对海突击作战理论框架，是对舰载无人机作战使用的探索和尝试，也是对这一领域作战理论的完善，对指导舰载无人机的训练和作战有一定的参考价值。

［1］韩玉龙，严建钢，林云.舰载无人机编队协同对海突击作战关键技术综述［J］.飞航导弹，2015，55（5）：47-52.

［2］刘会民，张辉.目标中心战与基于目标中心战训练［M］.北京：军事科学出版社，2013.

［3］刘呈祥，李彦志，陈晓榕.目标中心战在电子对抗领域的应用［J］.电子设计工程，2015，33（2）：110-112.

［4］金朝，胡宝洁.空海一体战之矛X－47B作战能力评估［J］.飞航导弹，2014，54（3）：47-51.

［5］张林野.基于目标中心战理论的作战能力需求问题分析［J］.军事运筹与系统工程，2013，27（3）：76-80.

［6］周小程.有人机/无人机协同对海攻击相关作战模型研究［D］.烟台：海军航空工程学院，2013.

［7］周小程，严建钢.多无人机对地攻击任务分配算法［J］.海军航空工程学院学报，2012，27（3）：308-312.

［8］周小程，严建钢，范洪达.基于全局优化的无人机编队协同攻击航路规划模型［J］.解放军理工大学学报：自然科学版，2013，14（4）：448-452.

［9］陈榕.基于火力协同的攻击机对地突击研究［J］.舰船电子工程，2011，31（10）：19-21.

［10］陈榕，陈邓安，韩玉龙.一种空中编队空间协同冲突检测方法［J］.兵工自动化，2014，33（12）：29-31.

［11］陈榕，严建钢，周小程.STCN的对岸打击时间协同冲突消解研究［J］.火力与指挥控制，2013，38（8）：21-24.

［12］陈榕，严建钢，邹杰.基于时间约束网络的空中编队冲突检测方法研究［J］.电光与控制，2013，20（4）：7-9.

Framework of Shipboard UAV Coordinated Surface to Sea Attack Based on Target-Centric Warfare Theory

HANYu-long，YANJian-gang，CHENRong
（Naval Aeronautical and Astronautical University，Yantai 264001，China）

Aiming at the characteristics of shipboard UAV formationcoordinated surface to sea attack，absorbing target-centric warfare theory，a framework of shipboard UAV formationcoordinated surface to sea attack is put forward and the application feasibility of the theory is demonstrated.Then the conception and characteristics of shipboard UAV formationcoordinated surface to sea attack based on target-centric warfare theory are advanced.Moreover，this paper reconstructs the’Reconnaissance－Regulation-Attack-Evaluation’operation flow of target-centric warfare theory and establishes five steps for shipboard UAV coordinated surface to sea attack based on target-centric warfare theory，including situation evaluation，target selection and allocation，path planning and effectiveness evaluation.

target-centric warfare，shipboardUAV，surfacetoseaattack，system-destruction

E917

A

1002-0640（2016）10-0001-05

2015-08-18

2015-09-16

国家社会科学基金军事学基金（11GJ003074）；军事学博士研究生基金资助项目（2014JY473）

韩玉龙（1987-），男，山东昌邑人，博士研究生。研究方向：海军武器装备攻防体系对抗和信息化。