分布式殺傷在編隊反潛作戰(zhàn)中的應(yīng)用

張文山，鄧新文

（解放軍91388 部隊41 分隊，廣東 湛江 524000）

0 引言

分布式殺傷的概念最初針對海軍裝備能力建設(shè)，指通過強化小型海上編隊作戰(zhàn)平臺能力，滿足編隊在網(wǎng)絡(luò)協(xié)同框架下的集群式職能分布，使小型戰(zhàn)術(shù)編隊具有獨立探測、指控、火力打擊和評估、電子戰(zhàn)等完備能力。編隊體系中戰(zhàn)術(shù)單元作戰(zhàn)編成和任務(wù)協(xié)同模式的變化，使得分布式殺傷的概念外延不斷拓展。

同時，隨著武器裝備的發(fā)展，潛艇突防打擊能力與水面艦艇編隊自防御能力不對稱增長，反潛作戰(zhàn)成為現(xiàn)今和今后很長時期海上戰(zhàn)爭的重要形式。國內(nèi)外對于艦艇編隊協(xié)同防空的研究相對豐富和完善，但針對充分應(yīng)用編隊信息和武器資源共享的編隊反潛技戰(zhàn)術(shù)研究和運用仍處于探索和討論階段?，F(xiàn)今水面編隊反潛主要是依托艦機協(xié)同，實現(xiàn)搜潛攻潛作戰(zhàn)，反潛效果主要依托平臺單機設(shè)備能力。文獻［1］闡述了分布式殺傷是海上戰(zhàn)爭形態(tài)的發(fā)展趨勢，并分析了分布式殺傷對作戰(zhàn)能力建設(shè)的要求。文獻［2］通過對分布式殺傷裝備技術(shù)支撐的梳理，分析了對我海軍作戰(zhàn)體系發(fā)展的影響。文獻［3］闡述了基于信息系統(tǒng)的水面艦艇分布式協(xié)同作戰(zhàn)基本作戰(zhàn)模式和指揮方式?？偟膩碚f，分布式殺傷對我軍編隊反潛裝備能力建設(shè)和作戰(zhàn)思想發(fā)展均有較強的借鑒意義。

1 分布式殺傷條件下編隊反潛作戰(zhàn)對裝備能力的要求

1.1 對體系尋潛搜潛網(wǎng)絡(luò)能力的要求

搜潛能力是形成體系對抗信息優(yōu)勢的先決條件。單純依靠反潛編隊平臺進行大范圍的探潛尋潛難以滿足要求，分布式殺傷條件下的編隊反潛很大程度要依托搜潛網(wǎng)絡(luò)對特定海區(qū)進行水下實時監(jiān)聽和偵測。而搜潛網(wǎng)絡(luò)則是具有低噪聲和協(xié)同工作特點的岸基或?；鶑V域主被動反潛探測聲吶平臺節(jié)點，和水下無人航潛器為代表的水下尋潛探潛設(shè)備或系統(tǒng)組成［4-5］。同時水下偵聽網(wǎng)絡(luò)還需要在大量海洋觀測和記錄的基礎(chǔ)上，應(yīng)用水下航行體水聲癥候信息識別技術(shù)，搭建起完備的水下航行體的噪聲譜特征數(shù)據(jù)庫，便于反潛編隊對目標進行檢測、識別和判型［6］。另外，整合搜潛資源，優(yōu)化搜索策略也是提升編隊搜索發(fā)現(xiàn)概率的有力補充手段［7］。

1.2 對編隊網(wǎng)絡(luò)動態(tài)組網(wǎng)能力和生存能力的要求

分布式殺傷是基于網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)思想提出的。在分布式殺傷背景下，編隊網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)設(shè)需滿足大范圍、多類型、多層次數(shù)據(jù)信息交互傳輸?shù)男枰?。編隊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)具有強大的抗網(wǎng)絡(luò)攻擊能力，即使在遭受敵方物理性攻擊毀傷，或是電磁網(wǎng)絡(luò)攻擊的情況下，仍可依托現(xiàn)有完好設(shè)備，重新架設(shè)和組織網(wǎng)絡(luò)通道，保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全通信鏈路的流暢。同時網(wǎng)絡(luò)在面對敵方電磁干擾時，應(yīng)可容忍零星的干擾和動態(tài)網(wǎng)絡(luò)中斷，保持通信的高速即時和可靠穩(wěn)定［8］。

1.3 對對抗體系靈活性和容變性的要求

海軍裝備的發(fā)展使海上對抗樣式越發(fā)多樣、對抗強度日益劇烈、對抗形式更加復(fù)雜。這就要求體系作戰(zhàn)能夠在滿足任務(wù)需求匹配能力的基礎(chǔ)上，具有對外部環(huán)境不確定因素的體系結(jié)構(gòu)適應(yīng)能力和容變能力。

首先，在分布式殺傷背景下，要求在具有較強柔性和彈性的編隊體系中，單憑毀傷單個戰(zhàn)術(shù)平臺或單元，對于整個對抗體系而言影響較小；其次，體系對抗的容變性，要求在單個平臺或作戰(zhàn)單元遭受敵方打擊毀傷而導(dǎo)致喪失作戰(zhàn)能力的情況下，能夠迅速根據(jù)需要進行作戰(zhàn)職能的補缺，確保編隊作戰(zhàn)能力的延續(xù)性；再次，要求體系具有開放式系統(tǒng)架構(gòu)和裝備的模塊化和職能化設(shè)計，能夠滿足裝備戰(zhàn)術(shù)能力的一體化打包、升級、卸載和置換；第四，要求編隊能夠?qū)崿F(xiàn)信息的分散收集與分散處理，強化單一平臺的作戰(zhàn)能力，弱化體系對單一平臺的依賴性［1］。

2 分布式反潛作戰(zhàn)模式基本架構(gòu)

2.1 基于網(wǎng)絡(luò)的戰(zhàn)場態(tài)勢感知和發(fā)布

戰(zhàn)場態(tài)勢感知的形成和網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，是信息優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為決策優(yōu)勢的關(guān)鍵。編隊通過接收水下監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)對進入探測范圍的敵潛艇目標偵測信號，結(jié)合其他遠程探測手段對目標實施識別、定位和跟蹤，編隊信息處理系統(tǒng)根據(jù)多傳感器信息進行數(shù)據(jù)甄別、篩選和融合處理，實時生成戰(zhàn)場態(tài)勢并進行發(fā)布。其中，戰(zhàn)場態(tài)勢的生成和發(fā)布，可以在編隊數(shù)據(jù)處理中心進行，也可以由其他平臺單元的冗余功能實現(xiàn)。編隊指揮控制的指令發(fā)布可以由編隊內(nèi)任何平臺的單元終端代理，這樣可以最大程度保證編隊在實際對抗中的生存能力。同時相比以往的信息集中處理的方式，分布式殺傷中任意平臺單元都可對目標進行探測數(shù)據(jù)信息處理、火控解算和目標指示，避免了編隊信息統(tǒng)一處理帶來的時延，而編隊指揮控制體系主要對戰(zhàn)場態(tài)勢感知生成、指令發(fā)布等環(huán)節(jié)進行監(jiān)督和糾錯，保證解算和指令發(fā)布的精度和準度滿足作戰(zhàn)需要。

圖1 分布式編隊反潛作戰(zhàn)架構(gòu)示意圖

2.2 引導(dǎo)條件下對潛打擊能力的集能化釋放

在引導(dǎo)單元對攻擊單元的引導(dǎo)條件下，編隊對潛艇目標實施多個方向飽和攻擊，多平臺多類型打擊能力的協(xié)同，可以有效縮短打擊鏈周期，增強打擊密度，實現(xiàn)對目標潛艇的“面對點”或“體對點”的飽和打擊，有較大概率對目標毀傷命中。

2.3 對核心價值目標的聯(lián)合防御

對抗防御方面，外延兵力極大程度地擴展防御范圍，同時強化對抗防御的主動性與有效性，確保體系和編隊的核心兵力免受敵潛艇襲擾；在遭遇敵潛艇攻擊編隊平臺或?qū)庩犉脚_構(gòu)成威脅時［10］，平臺利用自身裝載的各類水聲對抗裝備，協(xié)同工作構(gòu)成編隊的多樣式、多策略、多方向?qū)狗烙w系，可滿足編隊點防御和面防御的［11］。

3 分布式殺傷條件下反潛編隊的分散量化

3.1 分布式空間分散

在分布式殺傷由傳統(tǒng)的集結(jié)編成向分散編成的演變過程中，編隊反潛體系由近程、中程和遠程3個層次的兵力組成模式也會隨之發(fā)生演變。作戰(zhàn)單元的空間分布需要根據(jù)實際的任務(wù)內(nèi)容和強度等因素適時調(diào)整［12］。

在分布式殺傷背景條件下，反潛作戰(zhàn)任務(wù)的編隊兵力部署可如圖2 所示。構(gòu)建基于信息系統(tǒng)的反潛體系，就是要將水面艦艇（圖2 中平臺1、2、3）、潛艇（平臺7）、反潛直升機（平臺5、6）與巡邏機（平臺6），以及海洋聲吶節(jié)點和水中無人航潛器（圖2 中均未標示）等作戰(zhàn)單元相連接，實現(xiàn)多域范圍內(nèi)的信息共享。編隊在遂行反潛作戰(zhàn)任務(wù)時，編隊需要在特定時間對特定海域方向?qū)崿F(xiàn)兵力分散部署。圖1 中8 為目標潛艇。

圖2 分布式反潛編隊兵力部署式樣

編隊分散的程度應(yīng)確保兵力部署不超過相互支援的底線，超過這個底數(shù)，則分散編成會使得戰(zhàn)術(shù)單元獨立應(yīng)對威脅。而編隊過于集結(jié)，則會使編隊目標過大，不利于實際的作戰(zhàn)需要，因此，作戰(zhàn)單元應(yīng)保持適當(dāng)?shù)目臻g分布。在特定的作戰(zhàn)環(huán)境條件下，作戰(zhàn)單元能夠滿足穩(wěn)定通信組網(wǎng)、作戰(zhàn)單元間的應(yīng)急馳援與兵力火力投送、作戰(zhàn)單元迅速進入有利陣位以實現(xiàn)作戰(zhàn)任務(wù)協(xié)同的量化，是編隊作戰(zhàn)外延的函數(shù)。

分散編成的最大外延必須保證編隊內(nèi)戰(zhàn)術(shù)單元能夠及時相互支援，評估的主要標準是引導(dǎo)概率Py，引導(dǎo)概率是編隊內(nèi)作戰(zhàn)單元接觸目標開始，到目標對任意平臺實施攻擊時間tg內(nèi)，引導(dǎo)其他單元打擊目標的概率：

其中，Pg為tg時間內(nèi)引導(dǎo)單元保持對目標接觸跟蹤的概率［13］：

其中，r 為引導(dǎo)兵力對目標接觸跟蹤的強度，與引導(dǎo)單元的能力有關(guān)；u 為目標擺脫編隊平臺接觸跟蹤的強度，與目標的擺脫跟蹤能力有關(guān)；Pd為時間tg內(nèi)支援兵力通過應(yīng)急馳援或兵力投送進入有利陣位，接收引導(dǎo)單元提供滿足武器系統(tǒng)射擊諸元的目標指示的概率，該概率服從正態(tài)分布；Ptg為時間tg點目標攻擊平臺的概率值，該概率分布跟目標的實際任務(wù)有關(guān)，理論上服從指數(shù)分布。

需要注意的是編隊內(nèi)引導(dǎo)單元和打擊單元并不是既定的，如圖2 所示，威脅的烈度和來源方向決定了編隊協(xié)同打擊時的任務(wù)分配形式。

分散編成的最小外延必須保證編隊內(nèi)戰(zhàn)術(shù)單元空間分布能夠使外延兵力有足夠時間采取反制措施，避免潛艇目標對編隊的所有平臺持續(xù)偵察監(jiān)視，特別是對核心價值平臺可能造成的威脅。

3.2 分布式任務(wù)協(xié)同

海戰(zhàn)中，分兵集火可以有效地提高編隊防御能力，同時亦可保證編隊具有較強打擊能力。傳感器和武器系統(tǒng)單元的職能式分布，實則是戰(zhàn)術(shù)資源在空間和時序合理配置的一種表現(xiàn)形式。其中，不同于由編隊統(tǒng)一指揮協(xié)調(diào)的協(xié)同模式，分布式殺傷中空間分布各作戰(zhàn)單元為達到相同的作戰(zhàn)任務(wù)與目標，在作戰(zhàn)行動上實現(xiàn)自主協(xié)同和自主配合，從而達到有效的作戰(zhàn)能力整體涌現(xiàn)。

任務(wù)協(xié)同是戰(zhàn)術(shù)資源時序合理管控的有效舉措。以對潛打擊為例，分布式反潛作戰(zhàn)中有如下推定：

1）編隊對潛艇目標實施火力打擊的前提是，編隊內(nèi)有一定數(shù)目的平臺聲吶對目標實現(xiàn)了連續(xù)接觸并穩(wěn)定跟蹤；

2）編隊反潛中的協(xié)同很大程度依托引導(dǎo)平臺（單元）對攻擊平臺（單元）進行導(dǎo)航和目標指示。

若引導(dǎo)單元和攻擊單元聯(lián)合對目標實施多個波次的打擊，則對目標毀傷的概率為：

其中，Pzn為聯(lián)合打擊毀傷目標潛艇的毀傷概率；Pi為作戰(zhàn)單元第i 波次打擊潛艇目標時的毀傷概率；P 'i為作戰(zhàn)單元在第i 波次打擊潛艇目標時的引導(dǎo)條件下的目標發(fā)現(xiàn)概率。

協(xié)同打擊效能與編隊體系協(xié)同能力相關(guān)，協(xié)同作戰(zhàn)毀傷貢獻程度為：

結(jié)合式（3），式（4）可得：

其中，當(dāng)作戰(zhàn)單元單次毀傷概率一定時，引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)概率越大，協(xié)同毀傷的概率越大。根據(jù)式（3）得：

故而對于在單個波次毀傷能力一定的情況下，作戰(zhàn)單元的引導(dǎo)打擊能力和攻擊波次對編隊反潛作戰(zhàn)的毀傷能力有較大的影響，對潛防御亦是如此。

4 戰(zhàn)術(shù)想定

某型潛艇進入我水下搜潛網(wǎng)絡(luò)的偵聽范圍進行伺機破壞活動，我反潛編隊（包括驅(qū)逐艦1 艘，護衛(wèi)艦2 艘，潛艇1 艘，艦載反潛直升機3 架）受命對其進行跟蹤驅(qū)離，適時進行打擊毀傷。已知水下搜潛網(wǎng)絡(luò)已將潛艇概位定位在位置確定的概率圓內(nèi)，我編隊前出至概率圓外圍區(qū)域適當(dāng)位置。2 架艦載反潛直升機抵近至概率圓，負責(zé)探測反潛直升機A選取3 個位置點（依次為P1，P2和P3），利用吊放聲吶進行跟蹤定位。水面艦船負責(zé)對外圍區(qū)域保持控制，并布放UUV 對潛艇連續(xù)跟蹤。我潛艇負責(zé)一個方向偵查警戒，防止敵水面艦船支援?dāng)碀撏亩蓴_我方編隊反潛作戰(zhàn)。

圖3 戰(zhàn)術(shù)想定態(tài)勢圖

如圖3 所示，戰(zhàn)斗過程中，吊放聲吶在先期探測時，發(fā)現(xiàn)潛艇，直升機B 在引導(dǎo)條件下對P4點處的潛艇實施空投魚雷攻擊；潛艇發(fā)現(xiàn)有直升機對其探測和打擊后，發(fā)射水聲對抗器材實施對抗防御，并進行大角度機動規(guī)避；直升機再次探測時發(fā)現(xiàn)空投魚雷攻潛失敗，潛艇有向水面編隊方向機動的趨勢，直升機返回水面艦進行補給，而后在潛艇可能航路上進行再次探測，發(fā)現(xiàn)潛艇到達位置點P5，并有一定概率探測到驅(qū)逐艦；驅(qū)逐艦根據(jù)直升機探測信息進行必要的機動，并投放一枚火箭助飛式聲誘餌，誘導(dǎo)潛艇向位置點P6機動，聲誘餌工作后，成功誘騙潛艇，潛艇到達位置點P7后，直升機向驅(qū)逐艦轉(zhuǎn)交引導(dǎo)，驅(qū)逐艦發(fā)射火箭助飛魚雷，并引導(dǎo)直升機C 空投魚雷和護衛(wèi)艦A 發(fā)射火箭助飛魚雷對潛艇實施第2 波次打擊。后續(xù)評估結(jié)果為成功毀傷目標潛艇。圖3 中未標示兩次水聲對抗的相關(guān)內(nèi)容。

已知反潛直升機的攻擊概率為Pz，驅(qū)逐艦的引導(dǎo)概率為Pq，且Pz≤Pq，空投魚雷毀傷概率為Pk，火箭助飛魚雷的毀傷概率為Ph，易知第2 波次打擊的毀傷概率大于第1 波次打擊。

5 結(jié)論

分布式殺傷本質(zhì)是在有效的作戰(zhàn)邊界范圍內(nèi)實現(xiàn)對戰(zhàn)術(shù)資源的合理管控和配置，是“分兵集火”戰(zhàn)術(shù)思想的集中體現(xiàn)。分布式殺傷可充分運用到編隊反潛作戰(zhàn)當(dāng)中來，通過對其內(nèi)涵進一步拓展和延伸，為裝備建設(shè)和作戰(zhàn)思想發(fā)展提供借鑒。有量度的“分兵”可有效拓寬反潛作戰(zhàn)邊界，協(xié)同條件下“集火”則使編隊打擊能力更好涌現(xiàn)，從而編隊反潛能力有更大的提升。