中远程舰空导弹作战能力评估研究∗

尹肖云 邹 强 冯佳晨 李品谚

（1.海军工程大学 武汉 430033）（2.海军航空大学 烟台 264001）

1 引言

中远程舰空导弹主要用于攻击敌方的反舰导弹和作战飞机，夺取海上制空权，是海上作战的重要抗击和防卫力量。舰空导弹作战能力的优劣对舰艇防空作战意义重大，因此，对舰空导弹作战能力的评估研究具有重要价值。评估的目的是为了提出和确认中远程舰空导弹研制中的关键战术技术指标，预测装备在未来作战使用中的效能，明确型号研制和配置时应予重视的关键问题，为中远程舰空导弹作战能力的论证提供定量分析手段。

舰空导弹作战能力评估的首要任务是找出影响导弹作战能力的主要因素，通过对要素的调整和控制，使导弹作战能力实现最大化，以此为改进导弹的设计、生产和使用提供重要依据。本文从中远程舰空导弹的作战过程出发，梳理分析影响中远程舰空导弹作战能力的主要因素，确定导弹作战能力评估指标的选取范围，并依据科学性、系统性、客观性等原则选定评估指标。进而构建评估指标体系，基于相应的作战理论和应用实际建立各指标的指数计算模型对中远程舰空导弹作战能力进行评估。

2 中远程舰空导弹作战过程

在现代海上作战中，空中作战的重要性日益凸显，对空防御成为舰艇作战的重要组成。在空中拦截防御作战过程中，对舰艇较为安全且可靠性较高的拦截阶段为远程和中程拦截，而这部分的拦截主要依靠中远程舰空导弹来实现。

根据中远程舰空导弹的作战任务特点[1～3]，其执行任务的过程一般分为五个阶段，如图1所示。

图1 中远程舰空导弹武器作战过程

3 导弹作战能力评估指标体系

通过分析中远程舰空导弹作战过程发现，若要得到理想的毁伤效果，要求中远程舰空导弹武器系统必须具有对空探测能力、目标指示能力、制导能力、飞行能力、抗干扰能力、毁伤能力、命中能力、持续射击能力和空域覆盖能力等诸多作战能力，这些作战能力主要由舰面系统、导弹系统等各系统能力综合而成，而各系统的性能取决于设备的技术战术性能。因此，为全面分析评估中远程舰空导弹作战能力，评估指标体系的建立应立足于对各系统全面性能分析的基础之上。

图2 中远程舰空导弹作战能力评估指标体系

在评判各系统作战能力时，可以根据中远程舰空导弹作战流程特点，选取主要性能和能力因素作为对比项。一些性能指标可直接作为能力指标因素，适用单一评估准则，如导弹射程、飞行速度、飞行高度等；一些是多个性能指标共同作用的结果，适用综合评估准则，如舰面系统的探测预警能力、目标指示能力，导弹系统的制导能力和毁伤能力等。舰载导弹防空作战中构成作战能力的具体因素繁多，无法一一考虑，本文主要以舰面系统作战能力、导弹制导能力和导弹毁伤能力作为中远程舰空导弹作战能力评估的核心内容。

在选择能力评估参数指标体系时，遵循可比性、敏感性和能观性原则，构建中远程舰空导弹作战能力评估指标体系[4～7]，如图2所示。

4 导弹作战能力评估计算方法

中远程舰空导弹系统各单元、各子体系和作战目标均呈现层次化，因而舰空导弹的作战能力也具有层次特性。本文根据中远程舰空导弹作战能力评估指标体系建立能力指标比较判别矩阵，然后分别进行各指标权重计算与一致性检验。

4.1 各层次影响因素权重

经过计算，各层指标权重如表1所示。

表1 指标权重

各层指标均经过一致性检验，CR均小于0.1，满足条件。

4.2 数据标准化

对于指标体系中最底层的指标参数，量纲不同，级差不同，趋向也不同，因此必须利用效用系数对各指标参数进行同趋势化和规范化处理[10～11]。

指标要求越大越好的效用系数计算模型：

指标要求越小越好的效用系数计算模型：

式中：Fi为指标值为Xi的效用系数；Ximin为预先确定的第i个指标的最小值；Ximax为预先确定的第i个指标的最大值；i为评价指标的数目。

文中所列性能参数需进行标准化处理，以免某一指标过大或过小的量化值影响对作战能力评估的合理性和精确度。

4.3 定量化计算模型

1）抗软干扰能力Si

抗软干扰主要分为三类[12]：抗有源干扰 Rx、抗无源干扰Ry以及抗组合干扰Rz。实际作战中，目标对于导弹制导系统处于未知状态，往往采取组合干扰方式对舰空导弹进行干扰，以提高干扰效果。

根据指数法得到导弹抗软干扰能力计算模型：

其中，Rx取值：基本值0.3，导弹装配红外制导系统加0.2，装配雷达制导系统加0.2，装配成像制导系统加0.3，装配惯性导航系统加0.2，装配GPS卫星导航系统额外增加0.3，但导航能力系数的最大值不得超过1.0；Ry取值：基本值0.3，导弹装配红外制导系统加0.2，装配雷达制导系统加0.3，装配成像制导系统加0.1，装配惯性导航系统加0.15，装配GPS卫星导航系统额外增加0.2，但导航能力系数的最大值不得超过1.0；Rz取值模型：

此外，根据专家打分法得到

2）抗硬干扰能力Hi

抗硬干扰能力表示导弹在面对目标的火力杀伤下存活并完成作战任务的能力，主要是抗击目标的远程、中程和近程反导武器和末端自卫防御武器。舰空导弹的抗硬干扰能力主要与导弹机动飞行能力Yj有关，模型为

导弹机动飞行能力Yj是导弹突防能力的重要体现，一般由导弹自身的相关性能参数衡量，模型为

式中：s为导弹生存能力；gmax为最大过载；Hmax为最大飞行高度；Vmax为最大飞行速度。

导弹的生存能力s，主要与雷达反射截面（RCS）、导弹全长和弹翼翼长有关，计算模型为

5 算例及分析

5.1 三型中远程导弹作战能力评估

经查阅和整理相关资料[13]，选取三型现役中远程舰空导弹的作战能力参数、制导能力参数、毁伤能力参数如表2所示，其中A表示北约联合研制的中远程舰空导弹，B表示俄罗斯研制导弹，C表示美国研制导弹。

规范化处理后各项指标取值如表3所示。

根据模型，计算得到各型舰空导弹武器的作战能力，结果如表4所示。

表2 三型导弹系统作战性能参数

表3 处理后的三型导弹武器作战性能参数

表4 三型导弹武器作战能力

通过上述分析可知，C型导弹的作战能力最优，B型次之，A型最弱。这与现在的普遍认知具有一致性，验证了文中评估指标体系、评估方法科学性与合理性，模型的评估结果较好地反映了不同类型的舰空导弹整体作战能力的差别，为提高舰空导弹的作战能力提供了一个方向。

5.2 导弹作战能力影响因素对比分析

通过上述分析结果可知，B型导弹的作战能力优于A型导弹，差别主要在于导弹的制导能力和毁伤能力，若要提高A型导弹的作战能力，可以从提高各个性能指标参数入手进行分析。

由评估结果可知，A型导弹作为样本中唯一的中程舰空导弹，在射程上相较B型导弹要近的多，而A型导弹的制导能力和摧毁能力也弱于B型导弹，最终使A型导弹的作战能力弱于B型。

因导弹射程是影响突防主动性的主要因素，考虑将A型导弹的射程逐级递增，直至与俄罗斯的B型导弹射程相当，则此时A型导弹作战能力的变化情况如表5所示。

表5 A型导弹增程前后各项能力指标变化情况

根据射程的改变，对导弹增程前后的作战能力进行仿真，仿真结果如图3所示。

图3 增程至120km A型导弹能力参数变化趋势

由图3可知，A型导弹的制导能力对导弹射程变化的灵敏度最大，导弹制导能力的增幅速度要大于导弹的毁伤能力，原因在于导弹射程在导弹制导能力中所占比重要大于导弹射程在导弹的毁伤能力中所占比重。当A型导弹射程等同于B型导弹射程时，制导能力提高33.6%，毁伤能力提升23.0%，作战能力提升25.1%，此时A型导弹性能优于B型导弹。

若A型导弹的射程继续增大，达到150km（同C型导弹射程）时，其各项能力参数的变化如图4所示。

由图4可知，即使A型导弹射程达到C型导弹射程，但其各项能力指标仍弱于C型导弹。原因在于这两型导弹在射程相当的情况下，主要区别是C型导弹作为当前美国最新型的中远程舰空导弹武器，各个方面（如雷达探测距离、飞行速度、有效杀伤半径等）的性能均优于A型导弹，由此导致在相同射程条件下，其最终作战能力仍优于北约联合研制的A型导弹。

图4 增程至150km A型导弹能力参数变化趋势

6 结语

合理构建中远程舰空导弹作战能力评估指标体系，通过指数法建立导弹作战能力评估模型，从评估结果看，该指标体系与评估模型符合舰空导弹的作战规律。评估结果可对调整和控制中远程舰空导弹作战能力的主要影响因素，实现舰空导弹作战能力最大化提供一定参考，并以此为改进导弹的设计、生产和使用提供重要依据。