航母编队掩护幕内防空舰艇阵位仿真研究

本文2010203228收到,作者分别系海军大连舰艇学院硕士,教授美航母编队防空作战能力分析张冬兴 缪旭东摘 要 随着高新技术在武器系统中的广泛应用,航母面临的空中威胁日益严重。

通过对美航母编队防空区域的划分,分析编队防空预警、拦截和电子作战能力,对实际作战具有一定的参考价值。

关键词 航母编队 防空区预警 拦截 电子作战引 言美军航母编队作为美国海军的核心作战力量,长期以来,一直是美国军事战略和对外政策的急先锋,是美国对外炫耀武力、实施军事威慑的主要工具。

美军历来重视海上对抗能力,逐步建立起了一套比较先进的海上反导体系。

美军海上反导体系通常包括以下内容:通过预警机和先进的制空战斗机能发现200km ~500km 以外的掠海飞行反舰导弹,并且引导战斗机使用空空导弹下视拦截;采用中远程舰空导弹进行远程超视距拦截;通过各种反导电子战装备,形成极其复杂的电磁信号环境,干扰来袭导弹的导引头;使用近程舰空导弹和舰载火炮武器系统进行拦截[1]。

航母编队防空作战是为夺取制空权而采取的一种防御性行动,旨在防止敌方飞机及各种反舰导弹突破编队的防御,为航母编队提供空中安全保障。

美航母编队是当今世界上最具有威力的攻防综合体,分析美航母编队防空作战特点,并采取有针对性的对策,有助于开展作战研究。

1 美航母编队兵力构成在针对第三世界国家进行的现代局部战争和军事冲突中,美航母编队通常以1艘航母为核心组成航母特混大队(战斗群)作为基本作战单位,根据任务和敌情威胁的大小,再以1至数个航母特混大队组成航母特混舰队投入作战[2]。

每个航母编队通常由1艘航母、1至数艘巡洋舰、2~3艘主要担负防空任务的导弹驱逐舰、2~3艘主要担负反潜任务的导弹驱逐舰或护卫舰、攻击型核潜艇及部分后勤补给舰船共6~12艘舰船组成。

舰载航空兵是航母的主要作战兵力,每艘航母配备1个母舰航空兵联队,其编成因作战任务、敌情及航母类型而异。

预计在2010)2020年期间,美国核动力航母的航空兵联队的编成为:4个F /A 218E /F 超级大黄蜂战斗攻击机中队(40架~52架)、1个F 235联合攻击战斗机中队(10架~14架)、E 22C 型预警机(4架~5架)、1个EA 26B (可能为F /A 218G 替换)徘徊者电子战飞机中队(4架~6架)、1个S H 260F 大洋鹰反潜直升机中队(6架~8架),共计75架~85架。

舰船操纵性能的仿真和分析近年来，随着科技的不断发展，船舶的操纵性能仿真和分析成为了一个热门的研究领域。

舰船操纵性能的仿真和分析可以帮助我们更好地探究船舶的性能优化和设计改进，为实际船舶操作提供指导，进而提高船舶的安全性和经济性。

一、舰船操纵性能的仿真和分析意义船舶的操纵性能是指船舶在不同的水动力条件下，完成各种操纵任务时的性能表现。

对于航海和港口操作等领域，优异的操纵性能是保证船舶航行安全和效率的关键因素。

而舰船操纵性能仿真和分析能够对船舶的设计、操作和维护等方面提供可靠的技术支持。

首先，舰船操纵性能仿真和分析可以帮助优化船舶的设计和构造。

通过对船舶的操纵性能进行系统分析和优化，找出船舶设计中的缺陷和瓶颈，进一步改进船舶的造型、结构和设备等方面，提高船舶的性能表现。

其次，舰船操纵性能仿真和分析还可以指导船员进行实际的操作。

通过仿真软件模拟船舶操纵情况，让船员实现实时操作，并观察船舶在不同场景下的操纵性能表现，提高操作技能，减少船舶操作中的错误和事故发生。

最后，舰船操纵性能仿真和分析还可以提高船舶的安全性和经济性。

通过对船舶操纵性能的分析和实验模拟，可以找出船舶在不同环境和气象条件下的响应特性，提高船舶的安全性和可靠性。

同时还可以优化船舶操作和船舶系统，减少船舶的能耗和运营成本，提高船舶的经济效益。

二、舰船操纵性能仿真和分析技术舰船操纵性能的仿真和分析技术主要包括实验室试验、数值模拟以及船模试验方法。

实验室试验是通过模型试验设备，对船舶在不同操纵条件下的表现进行定量实验，查找船舶操纵性能的优缺点和区间限制。

这种试验方法常使用的设备有万能试验机、流体试验台和光学测量设备等。

实验室试验具备实验易控、测试精确、数据检测能力强等优点，但是仅能模拟单一的操纵场景，且较难满足大尺度船舶复杂运动的需求。

数值模拟是利用计算机数值分析方法，模拟船舶在不同环境下的操纵性能，包括CFD(Coamputational Fluid Dynamics)流水动力学模拟方法、船舶运动数学模型等。

基于云计算的舰艇编队协同防空作战体系的分析论文海上空袭作战模式由低空隐蔽突防和饱和攻击转变为在预警机指挥下,空袭飞机从舰艇编队防区外发射反舰导弹,采用远距离发射、低空突防、航路规划和饱和攻击的战术方法;传统的分层防御防空作战体系已不能适应未来的体系对抗、系统对抗的需要,基于网络中心战理论的协同防空作战体系是舰艇编队防空作战发展的重要方向。

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本文针对海上舰艇编队防空反导问题，提出基于云计算架构的舰艇编队协同防空作战体系设想，利用云计算强大的计算能力对战场海量信息进行高速处理，迅速生成战场综合态势，实现快速的战场实时评估，缩短作战方案的计算推演过程，选择最优方案，提高信息系统辅助决策能力，进而将信息优势转化为决策优势。

1 云计算在军事应用中的意义1. 1 云计算的概念云计算是一种分布式计算，以虚拟化技术为基础，通过网络将处理程序拆分成多个子程序，在大量计算机构成的资源池上分配计算，然后将处理结果返回给用户。

计算资源存在于网络上，统称为“云”，“云”是各种资源的抽象。

云计算是一种通过整合大规模动态可扩展的计算、存储、数据、应用等分布式计算资源进行协同工作的超级计算模式。

本质上，云计算通过计算资源的虚拟化组织、分配和使用，实现计算资源的合理配置，避免计算过程的重复和浪费，使用户能按需获取计算能力、存储空间和信息服务，提高计算资源的利用率。

1. 2 云计算在军事应用中的优势1) 虚拟化技术虚拟化技术是云计算系统的核心组成部分之一，是为各种计算及存储资源的充分整合、抽象和高效利用提供技术层面支持的关键技术。

虚拟化是一种用于共享资源，使单一的物理资源划分为多个独立的资源的技术手段。

科技与创新┃Science and Technology&Innovation2022年第12期文章编号：2095－6835（2022）12－0056－04航母编队舰载机阵位配置模型研究张靖昊，曹毅，李海滨，高建伟（国防大学，北京100091）摘要：针对航母编队中舰载机在防空作战中的阵位配置问题，分析了航母编队中战斗机和预警机阵位配置需要满足的原则，提出了航母编队中一种可与防空舰艇进行协同作战的舰载机阵位配置方法。

建立了舰载机的阵位配置模型，利用MATLAB进行了仿真实验。

模型的适用性、可信度、有效性得到了验证。

关键词：航母编队；舰载机；防空舰艇；防空队形中图分类号：E926文献标志码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2022.12.019随着海洋在国家安全和发展中的地位上升，海上军事斗争对维护国家主权和海洋权益的作用日益重要，海上方向信息化局部战争将成为未来作战新的关注点。

航母编队作为海上作战的核心，以其强大的独立作战能力和机动灵活性，成为了现代战争中的重要战略力量。

而正因为航母编队无可替代的重要性地位，及航空母舰本身体积较大，防御能力较弱，其也成为了敌方重点打击对象，受到敌方空中、水面和水下多方位的反舰力量威胁，特别是受到敌方空中力量侵扰。

目前航母编队除了面临传统导弹打击、机载空舰导弹和隐身飞机突防等空中威胁以外，还要面临无人蜂群技术、有人无人协同控制技术、高超声速武器等这些新技术、新装备带来的全新威胁。

这些来自空中的威胁日趋严重，导致航母编队与空中对抗不平衡，直接影响航母编队的生存问题，特别是在远离海岸作战、难以得到己方空中掩护的情况下，航母编队将面临严重威胁。

因此，研究航母编队防空作战问题对于强化航母编队作战能力具有深远意义。

1问题的提出航母编队中防空作战力量主要由防空舰艇、舰载机和航母自身的防空武器系统组成，这些防空作战力量担负的主要作战任务不同，阵位配置也有一定差别。

仿真试验在美国海军舰艇自防御系统论证中的应用仿真试验在美国海军舰艇自防御系统论证中的应用随着现代科技的不断发展，海军舰艇自防御系统已经成为了现代军事装备的重要组成部分。

美国海军一直致力于开发先进的自防御系统以保障海军舰艇在作战中的安全。

然而，在实际应用中，自防御系统的效果会受到众多因素的影响，例如天气条件、舰艇运动状态、攻击武器种类等。

因此，为了更加准确地评估自防御系统的实际效果，美国海军使用仿真试验进行系统论证，本文将对此进行介绍和分析。

首先，为了评估自防御系统的性能，需要对舰艇在不同工况下的防御效果进行评估。

而在实际中，试验条件的再现很难完全重复。

然而，通过仿真试验，可以更好地模拟在不同工况下的攻击条件和防御系统的应对。

例如，可以通过建模模拟武器系统的攻击模式、武器威力、攻击速度等影响因素，同时结合舰艇的实际位置、速度、水流、潮汐等因素，通过过程仿真算法，模拟真实的攻击与防御过程，直观地感受到自防御系统对攻击的反应速度和防御效果。

其次，同时，仿真试验也能有效减少试验成本和试验时的危险性。

如实际试验需要耗费巨额预算和时间并且存在人员安全的风险。

而通过仿真试验，可以大大缩短试验时间，减少试验成本，提高安全性，减少试验因素的影响，从而特别是在预算受限的条件下，依然能够评估性能和预测海战挑战条件下的舰艇防御性能。

最后，通过仿真试验，可以进行系统性分析，比如，分析不同的防御方案对海战胜率的贡献度大小。

通过反复试验，系统学习与训练，来优化防御方案以提高对抗性能，能够有效针对海战的现代化需求，优化弹、拦、反自防御系统的自主防御、射击和战术协同互动能力，进一步提高美国海军舰艇的作战能力和保障能力。

然而，仿真试验虽能更准确地评估自防御系统的实际效果，但也存在着一些局限性。

在仿真设计中，评估目标设置的过于理想，从而可能存在某些影响因素被过度疏忽，进而产生较为理想化的性能评价结果。

同时，仿真试验中的一些假设条件也可能与实际环境与外部因素存在差异，导致仿真结果的偏差。

Research and Exploration |研究与探索•工艺与技术航母编队防空作战舰载预警机阵位配置及仿真研究周思羽，曲志刚，吴文海，姜玉红，李伟康(海军航空工程学院青岛校区，山东青岛266041 )摘要：为了探究航母编队舰载预警机使用方法，本文建立了防空作战舰载预警机配置模型，分析了航母编队防空作战 想定条件，针对战斗机、隐身目标、海上低空小目标等不同作战对象进行仿真分析。

基于不同防空作战背景，解算了舰载 预警机阵位配置、前出距离等要素对防空作战的影响，为舰载预警机阵位配置提出建议。

关键词：航母编队；防空；舰载机；阵位中图分类号：V212.1 文献标识码：A文章编号：1671-0711 (2017) 03 (下）-0108-03舰载预警机的前出距离（即阵位中心点到航母的距离）足够大，那么空中巡逻战斗机/舰空导弹将会有更充分的时间对目标（敌机/反舰导弹）进行拦截；但是，若预警机在阵位上采用的巡逻航线等其他因素不变，前出距离增大，单架预警机为航母编队提供的预警扇面角将随之减小，需要更多的预警机升空执勤。

因此本文力求找到一个预警机配置与预警机前出距离（即阵位最优）的方法。

1问题描述用夕（以航母为顶点）表示来袭目标航线与威胁轴之间的夹角，即威胁扇面角《的一半；设预警 机前出距离为r,预警探测区半径为A ;来袭目标的 航速为探测到来袭目标之后信息传输、巡逻战斗机（接收指令、起飞、编队）/舰空导弹系统（接收指令、发射）的延迟时间为巡逻战斗机/舰 空导弹的航速v; 0表示以预警机阵位中心点为顶点，来袭目标航向与威胁轴之间的夹角；要求空中巡逻战斗机/舰空导弹拦截线的半径^(不同的敌方来袭目标要求不同的拦截半径A:,敌方投放的武器射程肯定小于拦截半径*),如图1所示。

威胁目标从点B(在该点目标被探测到）航行 到点d(目标突破拦截线）的时间A可以表示为：巡逻战斗机/舰空导弹接到指令后，从“Z Z”点（或者巡逻阵位）到达拦截线上的点d需要的时间匕为延迟时间^与飞行时间^之和，表示为：Vh= t D+—(2)v当6^2时，预警区覆盖半角々值为最大，贝1J:x k,,~ =t D+~(3)u v由余弦定理可知：h2=r2+{k+x)2-2r{k+x)c o s P(4)贝!]:x =r co s f i+y]h2-r2sin2f i-k(5)则有：r2 -h1 +(tDu+—+k fP =arccos(-----------------)(6 )2r(tDu+—+k)如果威胁扇面角为a，则所需出动预警机的最 少数量为：2作战条件分析(1) 预警机探测距离取值范围分析。