水面舰艇综合防御鱼雷决策关键技术*

陈颜辉

（中船重工集团公司第七○九研究所，武汉 430205）

0 引言

综合防御技术是单一防御技术发展到一定阶段的必然产物，也是目前鱼雷防御领域研究的最前沿问题。水面舰艇综合防御鱼雷技术旨在发挥体系对抗的优势，通过合理规划软杀伤、硬杀伤以及规避机动等多种对抗形式，建立全方位、多层次、多手段的综合防御鱼雷一体化作战机制，最大限度地缩短反应时间、提高打击精度和防御效能［1-3］。下面以国际上典型的鱼雷防御手段为背景，围绕水面舰艇综合防御鱼雷决策中关于对抗目的整合、综合火力分配、防御决策制定3点关键技术展开定性探讨。

1 关于综合防御目的

水面舰艇采用多手段综合防御鱼雷时所追求的根本目标是获得最大生存概率，但运用不同手段独立对抗来袭鱼雷的原理不同，具体的对抗目的也存在各种区别，在规划多种对抗手段的综合防御时就涉及到整合不同对抗目的问题。如图1所示，水面舰艇防御潜射鱼雷的手段主要包括软杀伤、硬杀伤以及规避机动3类，具体对抗目的包括以下几方面。

图1 对抗目的整合示意

规避机动：本舰规避机动可以将摆脱鱼雷攻击作为对抗目的，也可以将延缓鱼雷命中时间作为对抗目的。

硬杀伤器材：硬杀伤器材可以将毁伤鱼雷概率最大作为对抗目的，也可以将对本舰构成最可靠防护作为对抗目的。

软杀伤器材：软杀伤器材中的声诱饵是将诱骗鱼雷偏离原航线为对抗目的，噪声干扰器则是将压制潜艇声纳探测效果并增大线导鱼雷导引偏差为对抗目的。

由于多种对抗手段的具体对抗目的存在差别，在规划综合防御运用前，应首先结合具体对抗态势、作战任务、装备性能以及单一手段对抗原理等因素确定出关键对抗目的，在关键对抗目的得以保障的前提下，才能兼顾其他对抗目的。

1.1 关键对抗目的

综合防御行动中关键对抗目的是以规避机动、硬杀伤拦截为基准确定的。根据水面舰艇采取规避机动和硬杀伤拦截的对抗原理及特点，可将关键对抗目的归纳为3条，即：毁伤概率最大、防护能力最强、摆脱鱼雷攻击。对此举例分析如下：

1）毁伤概率最大

在雷舰距离较近的情况下，如果水面舰艇由于某些原因不宜采取规避机动、只能保持原状态航行时，就可将毁伤鱼雷概率最大作为关键对抗目的——如图2中就是以鱼雷弹道散布［4］为基准布放硬杀伤拦截阵1。事实上，拦截阵1也是针对雷舰预期命中点的散布范围构成的最强防护。

图2 不同对抗目的下拦截阵布放示意图

2）防护能力最强

在雷舰距离较近的情况下，如果水面舰艇可以采取规避机动时，就可将对本舰规避航线构成可靠防护作为关键对抗目的——如图2中沿鱼雷方位线布放的硬杀伤拦截阵2。拦截阵2对鱼雷的毁伤概率也许并非最大，但能够与规避机动相配合形成对本舰规避航向的有效遮拦，从而获得最强防护效果。

3）摆脱鱼雷攻击

在雷舰距离较远且本舰未装备硬杀伤器材的情况下，水面舰艇依靠纯机动规避也能以较大概率摆脱鱼雷攻击，此时拖曳声诱饵就应严禁采用，以避免招致鱼雷接近本舰规避航向。而火箭助飞声诱饵对鱼雷的诱骗方向、噪声干扰器对敌潜艇声纳的压制方向，也都应以辅助本舰规避机动、摆脱鱼雷攻击为目的而组织实施。

1.2 辅助对抗目的

软杀伤器材在综合防御过程中通常处于辅助地位。软杀伤器材的优势在于作用范围广、对目标定位精度要求低，但是对目标制导类型识别的依赖性大、且无法从根本上消除来袭鱼雷威胁。尤其关于声诱饵的对抗效果评估在业内始终是一个研究难点，其实际对抗效果在很大程度上是受来袭声自导鱼雷的智能化程度决定的：对某型鱼雷适用，对另一型鱼雷可能就不起作用，而且鱼雷被诱骗过程中也存在识别出假目标并恢复原航向的可能，对此很难给出客观的评估结果。因此，在综合防御行动中，软杀伤器材应以不降低关键对抗目的实现效果为前提而酌情采用，例如：声诱饵的使用不得将鱼雷诱向本舰的规避方向，干扰器材的使用不得对硬杀伤器材的探测拦截造成干扰，诸如此类。

软杀伤器材是在声自导鱼雷占主导地位、硬杀伤器材尚未形成的时代背景中出现的，在历史上曾发挥过积极作用。进入现代信息社会，面对来袭鱼雷制导方式的多样化、复合型特征，曾以水声对抗为主要防御手段的欧美国家纷纷将研发重点转为以反鱼雷鱼雷（ATT）为核心的硬杀伤拦截系统，曾以火箭深弹为主要防御器材的俄罗斯也致力于研发ATT、超空泡射弹等新型拦截器材。这也预示了随着未来智能化程度更高、拦截效果更好的硬杀伤拦截系统陆续问世，在水面舰艇综合防御鱼雷行动中的软杀伤地位会进一步受到削弱。

2 关于综合火力分配

国际上在研或已经装备的防御鱼雷器材种类较多、特征各异，主要包括以声学诱骗为目的的火箭助飞声诱饵和拖曳式声诱饵，以噪声压制为目的的火箭助飞噪声干扰器等软杀伤器材，也包括在反潜火箭深弹基础上改进的普通火箭拦截弹、综合火箭深弹与水雷功能于一体而研发的悬浮式火箭拦截弹，以及反鱼雷鱼雷（ATT）等硬杀伤器材。在运用多种器材综合防御鱼雷过程中，正确制定火力分配方案是保障综合防御成功的关键。

2.1 综合火力分配目的

综合火力分配就是水面舰艇根据所获来袭鱼雷信息和具体战场态势，优化软杀伤器材和硬杀伤器材种类、数量的选择与运用，以构成多手段、多层次的综合防御鱼雷行动部署。

强调多种对抗手段综合运用的目的在于：

1）扬长避短、优势互补，获得多种对抗手段防御效能的正向叠加效果。

2）削弱鱼雷制导类型识别的不确定性影响，构成对多种可能类型鱼雷的综合防御。

3）满足纵深方向的防御需求，形成远、中、近多种形式的拦截配置。

火力分配时强调构成多层次拦截配置的目的在于：

1）削弱对来袭鱼雷定位模糊的不利影响，形成对来袭鱼雷的持续性对抗效果。

2）构建多重拦截屏障，具备对齐射或连射鱼雷的纵深防御能力。

3）减小相互干扰，避免不同对抗器材因距离过近而导致声学兼容性冲突。

需要指出，多层对抗器材的梯次配置既可以由同一种器材构成，也可以由不同类型的器材构成。理论上讲，综合防御过程中选用对抗器材种类越多、投放数量越大，作用范围就会越广、防御效果就会越强。但在火力分配过程中选择哪些器材、构成多大范围内的拦截配置，需要综合考虑实际态势、装备性能、防御目的以及效费比等因素而定。

2.2 综合火力分配过程

不同于制导类型识别模块、弹道散布解算模块以及软硬杀伤对抗模块，在构成综合防御鱼雷系统时，综合火力分配并非是独立运行的功能模块，而是作为鱼雷防御决策输出的一个重要内容贯穿在整个决策过程中，如图3所示。另外，也不同于防空和反导行动所要解决多目标、多方向的火力分配任务，现代水面舰艇所面对的潜射鱼雷齐射数量往往较少，且难以准确探知来袭鱼雷的制导类型［5］。基于此，水面舰艇的综合防御鱼雷火力分配主要体现在以下两个环节中。

图3 综合防御决策的制定

1）针对来袭鱼雷制导类型的识别结果确定初步火力分配方案

潜射鱼雷一般分为直航、声自导、尾流自导和线导鱼雷4种，水面舰艇在鱼雷防御过程中，只有识别出鱼雷制导类型，才能更有针对性地选择软硬杀伤武器，若无法唯一识别来袭鱼雷制导类型时，火力分配就要考虑到所有可能的制导类型鱼雷［5-8］。例如：经识别确认来袭鱼雷并非线导和声自导鱼雷，火力分配中就要排除对声诱饵、噪声干扰器等软杀伤器材的选用，只需根据直航和尾流自导鱼雷的假设选择硬杀伤器材进行对抗即可。

2）分析不同对抗器材的相干因素并确定二次火力分配方案

对抗器材之间的相干因素包含技术性冲突和战术性冲突两类。由工程设计原因导致不同对抗器材之间可能存在技术性冲突，例如：因采取共管或共控技术而造成发射种类与数量的冲突，因工作频率重叠而导致声学兼容性冲突等等。由对抗态势原因导致不同器材之间可能存在战术运用冲突，例如：不同器材的对抗目的、运用时机、发射次序、布放位置的冲突等等。无论技术性冲突还是战术性冲突，都是综合防御决策中需要重点协调的内容，在初步火力分配基础上，通过分析这些相干因素就可形成二次火力分配方案。

3 关于综合防御决策

综合防御决策的制定是以单一防御技术研究为基础的，脱离单一防御技术而研究综合防御无异于搭建空中楼阁。文献［1］从攻、防两面视角阐述了水面舰艇针对潜射直航、声自导、尾流自导和线导鱼雷的弹道预测、规避机动，以及单一软硬杀伤器材对抗原理，这就为综合防御鱼雷研究奠定了理论基础。

3.1 单一防御决策的制定

单一手段防御决策的制定侧重于从原理到模型的推导，即首先构建出能够客观描述对抗态势的运动学模型、声学模型，再引入主要影响参数的误差区间进行仿真分析和规律提取。传统数学模型构建的本身就是一个严格的推理与验证过程，引入误差因素后的仿真结果能够直观揭示出主要因素的作用机理和影响效果。通过提取主要影响因素进行分析，使得建模、仿真的工作量和复杂度大大降低，所得部分结论和规律可以直接用于指导作战实践。

并非所有对抗态势都能通过构建传统数学模型来表达，很多关于攻防对抗的研究文献中都是直接编译简单对抗态势的作战模拟程序，再利用约束条件下的蒙特卡洛等随机方法进行仿真统计和误差分析，从而验证或推导出某些结论。这种方法在影响因素多的情况下仿真任务量较大，对影响机理的揭示也不够直观和完整，但针对一些无法构建出传统数学模型的对抗态势仍是一种有效的分析与评估手段。

3.2 综合防御决策的制定

多手段综合防御决策的制定涉及大量的主观性、不确定性、非结构性因素，对此很难运用完整的数学模型来描述。综合防御决策应首先在单一手段对抗原理和运用规律的基础上，采取理论推导与仿真分析相结合、装备论证与数学解析相结合、定量计算与定性分析相结合的方式实现综合防御规律的提取；再运用专家知识构建出综合防御规则，并由综合防御规则调用单一手段对抗模型，最终形成综合防御决策的输出。简单地说，就是以包含单一防御手段的模型库为基础，通过构建多手段综合防御的知识库或规则库来确保综合防御决策的科学性与合理性。

对于多手段综合防御鱼雷决策的科学性与合理性，还可通过构建大型分布式作战模拟系统来进行检验评估。大型分布式作战模拟系统类似用于红蓝对抗演练的大型战术模拟器，以大量的原始数据和实际资料为依托，具备目标信息的综合仿真处理能力，能详细刻画出不同类型鱼雷的弹道特征，不同防御器材的对抗原理以及不同作战平台的攻防行动，还要体现出攻防双方中“人”的主观能动作用。这种作战模拟系统对研发人员和使用人员的理论知识与实践经验都有很高的专业要求，研发过程中需要有技术、资金和人力的较大投入，但相比海上实装演示验证来讲仍要经济得多。

4 结论

水面舰艇对潜射鱼雷的综合防御技术研究是项复杂的系统工程，需要长时间反复论证与实践。以上定性探讨了水面舰艇综合防御鱼雷决策中关于对抗目的整合、综合火力分配、防御决策制定等关键技术。对这些问题处理方式将影响综合防御行动的实施和综合防御效能的提高，研究结果对于推动水面舰艇综合防御鱼雷系统的构建也具有重要的借鉴意义。