面向舰载航空兵作战的不间断指挥能力研究

李凌昊 邱兴业 李凌 许鹏

在编队协同作战任务执行过程中,涉及到的兵力平台包括编队指挥舰、区域作战指挥舰、区域作战协同舰、预警机、舰载航空兵等多类平台[1−4],其中舰载航空兵主要承担中远程作战任务,而编队指挥舰、区域指挥舰或预警机均可承担舰载航空兵指挥所的角色[5],由于战场态势瞬息万变,敌方目标与我方编队各平台的相对位置也在实时变化[6],同时,由于舰载航空兵主要承担中远程作战任务,所以其任务执行区域跨度较大,战场环境较为复杂[7−9].因此,在整个编队协同作战过程中,不可能由编队指挥舰、区域指挥舰或某一架预警机自始至终地承担航空兵指挥所的任务[10−12].为了保证对舰载航空兵的持续指挥,必须确保舰载航空兵在执行作战任务飞行过程中能够一直处于编队所有可执行舰载机指挥的指挥所形成的总指挥区域范围内[13](如图1),避免舰载航空兵执行作战任务过程中出现指挥盲区.

1 空旷海域对舰载航空兵作战不间断指挥能力形成条件

考虑空旷海域上形成舰载航空兵不间断指挥能力,首先计算指挥所的指挥区域,即该指挥所上的指挥设备的指挥距离,其为指挥设备的直线视距或指挥设备的最大通信距离的最小值[14]:

其中:Dsui(Hu),根据舰载机预测飞行高度Hu上的i指挥设备的指挥距离;Dvi(Hu),舰载机预测飞行高度Hu上i指挥设备的直线视距距离;Dmaxsu,指挥所上的i指挥设备的最大通信距离.

指挥设备的直线视距距离计算如下[15]:

其中:ha,水面舰艇指挥所天线相位中心高度(或空中预警机的飞行高度).

舰艇编队对舰载航空兵的指挥总区域(如图2所示)是通过编队内每一个可以承担指挥舰载机任务的指挥所(包括水面舰艇或空中预警机)的实际指挥距离进行确定.指挥所实际指挥距离为指挥距离减去指挥所执勤巡逻区域半径:

其中:Dui(Hu),i指挥所指挥飞行高度为Hu的舰载航空兵的实际指挥距离;Rd,指挥所的执勤区域的半径.

判断j舰载机位于编队某舰载机指挥所i指挥区域的条件为指挥所和舰载机之间的距离(DCi,j)不超过当前指挥所在舰载机飞行高度(指挥高度)下的实际指挥距离(Dui):

其中:DCi,j,指挥所i和舰载机j之间的距离;Dui,指挥所i对舰载机j的实际指挥距离;Hj,舰载机j的预测飞行高度;Hu,预测的指挥高度,等价于舰载机的飞行高度.

2 近海复杂地形环境下对舰载航空兵作战不间断指挥能力形成条件

与空旷海域不同,在近海沿岸或岛屿方向上进行作战可能会被复杂地形环境遮挡,如图3所示.

在考虑复杂地形地势的条件下舰载航空兵执行作战任务时,为保障不间断指挥舰载航空兵,同样以式(4)为判断条件,确定舰载航空兵是否处于指挥区域内.由于地形变化的不规律,将指挥所周围有地势高出部分的区域,如图3所示,以指挥所为中心从起点方位角(An)到终点方位角(Ak)建立扇形区,进行进一步计算.

分别计算地势高出扇形区域的宽度和深度,宽度计算如下:

其中:Ak,地势高出区域末端方位角方向;An,地势高出区域起点方位角方向;地势高出扇形区域内的区域深度为在确定方位角条件下的指挥所到地势高出位置点的距离,并且受限于指挥所指挥设备的最大通信距离:

首先，美国政府各部门有权选择是否对相关主体予以制裁以及如何制裁。例如，最新颁布的第13846号行政令，授权财政部长在征询国务卿的意见后，“可以”对从事相关受制裁行为的主体予以制裁②Section 1 of the Executive Order 13846 of August 6, 2018, Federal Register, Vol. 83, No. 152.。可见，美国政府各部门需要在综合衡量后，再决定是否对相关主体予以制裁。同时，对于已经受到制裁的主体，美国政府也可以随时决定取消对其制裁。

其中:Dn,指挥所到地势高出区域的初始方位角方向上位置的距离;Dk,指挥所到地势高出区域的末端方位角方向上位置的距离;为计算地势高出扇形区域内不同方位角下的空域遮蔽角,根据实际战场环境特点,规定方位角变化长度(∆A),则每一个方位角计算如下:

其中:An+1,为地势高出扇形区域内第n个方位角后的下一个方位角方向.

在此基础上,在某一确定方位角下计算在复杂地形地势条件下的指挥所指挥距离(Dsui),则为指挥设备的直线视距、受遮蔽角限制下的视距距离及指挥设备的最大通信距离中的最小值:

其中:Dzi(Hu,uz),考虑复杂地形地势条件下受空域遮蔽角影响的舰载机预测飞行高度Hu(指挥高度)上的指挥设备i的视距距离.其具体计算如下:

其中:uz,空域遮蔽角;RZ,地球等价半径(8500km).

在确定某一方位角条件下,根据水面舰艇指挥所天线高度到地形高出部分的距离计算空域遮蔽角:

其中:∆Hn为地形地势比天线高度高出部分,计算如下:其中:Hn,当前方位角下地形高出海拔部分.

到当前方位角下地形地势高出部分位置的距离(Dn)计算如下:

其中:Xn,Yn,当前方位角下的地形地势高出部分点坐标;Xsui,Ysui,i指挥所指挥设备坐标.

在当前方位角方位上,如果舰载机预测飞行高度(指挥高度)不大于地形高度,那么指挥设备的视距距离根据式(2)计算,并且受到地形高度的限制;如果舰载机预测飞行高度大于地形高度,那么指挥设备的视距距离根据式(9)确定.即进行如下判断计算:

进一步计算指挥所在当前地势高出扇形区域下每一个方位角下的实际指挥距离位置点,将所有位置点进行连接形成该指挥所实际指挥区域.

3 舰载航空兵作战不间断指挥能力保障策略

在此基础上,编队作战过程中,当计划使用舰载航空兵完成指定作战任务时,根据可进行舰载航空兵指挥的水面或空中指挥所指挥能力,并分析舰载航空兵计划完成作战任务特点及战场环境特点,基于上述原理,综合制定舰载航空兵执行任务的飞行航线,规划编队各指挥所(水面舰艇或预警机)的位置部署,保证舰载航空兵飞行航线上的每一个点,都在当前飞行高度下的编队总指挥区域,实现对舰载航空兵协同作战全过程的不间断指挥(如图4所示),即满足:

其中:Jponit(h),舰载机J在h高度上飞行航线上的点;ui,第i个能够指挥舰载机J的指挥所坐标位置;Dui(h),第i个指挥所在高度h上的实际指挥距离;{ui,Dui(h)},第i个指挥所在高度h上的实际指挥区域(以ui为圆心,Dui(h)为半径的圆形区域);h∈Hz,Hz为舰载机J完整飞行航线上,所有不同飞行高度的集合.

当不满足上述条件时,针对编队无法对舰载机进行指挥的飞行航线区段,通过降低舰载机飞行高度或提高指挥所指控设备天线高度(或由水面指挥所调整为空中指挥所),实现对舰载机飞行过程的指挥全覆盖.

4 结论

本文分别从空旷海域及复杂近海地形环境两种典型情况出发,根据我方编队指挥所指挥能力及被指挥舰载航空兵作战状态,研究实现对舰载航空兵作战不间断指挥的保障条件及指挥所部署策略,通过该策略,在编队协同作战任务筹划过程中,可根据舰载航空兵执行任务飞行航线进行编队指挥所的兵力部署,避免使用舰载航空兵作战过程中出现指挥盲区,提升协同作战效能.