面向艦載航空兵作戰(zhàn)的不間斷指揮能力研究

李凌昊 邱興業(yè) 李凌 許鵬

在編隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)任務(wù)執(zhí)行過程中,涉及到的兵力平臺(tái)包括編隊(duì)指揮艦、區(qū)域作戰(zhàn)指揮艦、區(qū)域作戰(zhàn)協(xié)同艦、預(yù)警機(jī)、艦載航空兵等多類平臺(tái)[1?4],其中艦載航空兵主要承擔(dān)中遠(yuǎn)程作戰(zhàn)任務(wù),而編隊(duì)指揮艦、區(qū)域指揮艦或預(yù)警機(jī)均可承擔(dān)艦載航空兵指揮所的角色[5],由于戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)瞬息萬變,敵方目標(biāo)與我方編隊(duì)各平臺(tái)的相對(duì)位置也在實(shí)時(shí)變化[6],同時(shí),由于艦載航空兵主要承擔(dān)中遠(yuǎn)程作戰(zhàn)任務(wù),所以其任務(wù)執(zhí)行區(qū)域跨度較大,戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境較為復(fù)雜[7?9].因此,在整個(gè)編隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)過程中,不可能由編隊(duì)指揮艦、區(qū)域指揮艦或某一架預(yù)警機(jī)自始至終地承擔(dān)航空兵指揮所的任務(wù)[10?12].為了保證對(duì)艦載航空兵的持續(xù)指揮,必須確保艦載航空兵在執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)飛行過程中能夠一直處于編隊(duì)所有可執(zhí)行艦載機(jī)指揮的指揮所形成的總指揮區(qū)域范圍內(nèi)[13](如圖1),避免艦載航空兵執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)過程中出現(xiàn)指揮盲區(qū).

1 空曠海域?qū)ε炤d航空兵作戰(zhàn)不間斷指揮能力形成條件

考慮空曠海域上形成艦載航空兵不間斷指揮能力,首先計(jì)算指揮所的指揮區(qū)域,即該指揮所上的指揮設(shè)備的指揮距離,其為指揮設(shè)備的直線視距或指揮設(shè)備的最大通信距離的最小值[14]:

其中:Dsui(Hu),根據(jù)艦載機(jī)預(yù)測(cè)飛行高度Hu上的i指揮設(shè)備的指揮距離;Dvi(Hu),艦載機(jī)預(yù)測(cè)飛行高度Hu上i指揮設(shè)備的直線視距距離;Dmaxsu,指揮所上的i指揮設(shè)備的最大通信距離.

指揮設(shè)備的直線視距距離計(jì)算如下[15]:

其中:ha,水面艦艇指揮所天線相位中心高度(或空中預(yù)警機(jī)的飛行高度).

艦艇編隊(duì)對(duì)艦載航空兵的指揮總區(qū)域(如圖2所示)是通過編隊(duì)內(nèi)每一個(gè)可以承擔(dān)指揮艦載機(jī)任務(wù)的指揮所(包括水面艦艇或空中預(yù)警機(jī))的實(shí)際指揮距離進(jìn)行確定.指揮所實(shí)際指揮距離為指揮距離減去指揮所執(zhí)勤巡邏區(qū)域半徑:

其中:Dui(Hu),i指揮所指揮飛行高度為Hu的艦載航空兵的實(shí)際指揮距離;Rd,指揮所的執(zhí)勤區(qū)域的半徑.

判斷j艦載機(jī)位于編隊(duì)某艦載機(jī)指揮所i指揮區(qū)域的條件為指揮所和艦載機(jī)之間的距離(DCi,j)不超過當(dāng)前指揮所在艦載機(jī)飛行高度(指揮高度)下的實(shí)際指揮距離(Dui):

其中:DCi,j,指揮所i和艦載機(jī)j之間的距離;Dui,指揮所i對(duì)艦載機(jī)j的實(shí)際指揮距離;Hj,艦載機(jī)j的預(yù)測(cè)飛行高度;Hu,預(yù)測(cè)的指揮高度,等價(jià)于艦載機(jī)的飛行高度.

2 近海復(fù)雜地形環(huán)境下對(duì)艦載航空兵作戰(zhàn)不間斷指揮能力形成條件

與空曠海域不同,在近海沿岸或島嶼方向上進(jìn)行作戰(zhàn)可能會(huì)被復(fù)雜地形環(huán)境遮擋,如圖3所示.

在考慮復(fù)雜地形地勢(shì)的條件下艦載航空兵執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)時(shí),為保障不間斷指揮艦載航空兵,同樣以式(4)為判斷條件,確定艦載航空兵是否處于指揮區(qū)域內(nèi).由于地形變化的不規(guī)律,將指揮所周圍有地勢(shì)高出部分的區(qū)域,如圖3所示,以指揮所為中心從起點(diǎn)方位角(An)到終點(diǎn)方位角(Ak)建立扇形區(qū),進(jìn)行進(jìn)一步計(jì)算.

分別計(jì)算地勢(shì)高出扇形區(qū)域的寬度和深度,寬度計(jì)算如下:

其中:Ak,地勢(shì)高出區(qū)域末端方位角方向;An,地勢(shì)高出區(qū)域起點(diǎn)方位角方向;地勢(shì)高出扇形區(qū)域內(nèi)的區(qū)域深度為在確定方位角條件下的指揮所到地勢(shì)高出位置點(diǎn)的距離,并且受限于指揮所指揮設(shè)備的最大通信距離:

首先，美國政府各部門有權(quán)選擇是否對(duì)相關(guān)主體予以制裁以及如何制裁。例如，最新頒布的第13846號(hào)行政令，授權(quán)財(cái)政部長在征詢國務(wù)卿的意見后，“可以”對(duì)從事相關(guān)受制裁行為的主體予以制裁②Section 1 of the Executive Order 13846 of August 6, 2018, Federal Register, Vol. 83, No. 152.?？梢姡绹鞑块T需要在綜合衡量后，再?zèng)Q定是否對(duì)相關(guān)主體予以制裁。同時(shí)，對(duì)于已經(jīng)受到制裁的主體，美國政府也可以隨時(shí)決定取消對(duì)其制裁。

其中:Dn,指揮所到地勢(shì)高出區(qū)域的初始方位角方向上位置的距離;Dk,指揮所到地勢(shì)高出區(qū)域的末端方位角方向上位置的距離;為計(jì)算地勢(shì)高出扇形區(qū)域內(nèi)不同方位角下的空域遮蔽角,根據(jù)實(shí)際戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境特點(diǎn),規(guī)定方位角變化長度(?A),則每一個(gè)方位角計(jì)算如下:

其中:An+1,為地勢(shì)高出扇形區(qū)域內(nèi)第n個(gè)方位角后的下一個(gè)方位角方向.

在此基礎(chǔ)上,在某一確定方位角下計(jì)算在復(fù)雜地形地勢(shì)條件下的指揮所指揮距離(Dsui),則為指揮設(shè)備的直線視距、受遮蔽角限制下的視距距離及指揮設(shè)備的最大通信距離中的最小值:

其中:Dzi(Hu,uz),考慮復(fù)雜地形地勢(shì)條件下受空域遮蔽角影響的艦載機(jī)預(yù)測(cè)飛行高度Hu(指揮高度)上的指揮設(shè)備i的視距距離.其具體計(jì)算如下:

其中:uz,空域遮蔽角;RZ,地球等價(jià)半徑(8500km).

在確定某一方位角條件下,根據(jù)水面艦艇指揮所天線高度到地形高出部分的距離計(jì)算空域遮蔽角:

其中:?Hn為地形地勢(shì)比天線高度高出部分,計(jì)算如下:其中:Hn,當(dāng)前方位角下地形高出海拔部分.

到當(dāng)前方位角下地形地勢(shì)高出部分位置的距離(Dn)計(jì)算如下:

其中:Xn,Yn,當(dāng)前方位角下的地形地勢(shì)高出部分點(diǎn)坐標(biāo);Xsui,Ysui,i指揮所指揮設(shè)備坐標(biāo).

在當(dāng)前方位角方位上,如果艦載機(jī)預(yù)測(cè)飛行高度(指揮高度)不大于地形高度,那么指揮設(shè)備的視距距離根據(jù)式(2)計(jì)算,并且受到地形高度的限制;如果艦載機(jī)預(yù)測(cè)飛行高度大于地形高度,那么指揮設(shè)備的視距距離根據(jù)式(9)確定.即進(jìn)行如下判斷計(jì)算:

進(jìn)一步計(jì)算指揮所在當(dāng)前地勢(shì)高出扇形區(qū)域下每一個(gè)方位角下的實(shí)際指揮距離位置點(diǎn),將所有位置點(diǎn)進(jìn)行連接形成該指揮所實(shí)際指揮區(qū)域.

3 艦載航空兵作戰(zhàn)不間斷指揮能力保障策略

在此基礎(chǔ)上,編隊(duì)作戰(zhàn)過程中,當(dāng)計(jì)劃使用艦載航空兵完成指定作戰(zhàn)任務(wù)時(shí),根據(jù)可進(jìn)行艦載航空兵指揮的水面或空中指揮所指揮能力,并分析艦載航空兵計(jì)劃完成作戰(zhàn)任務(wù)特點(diǎn)及戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境特點(diǎn),基于上述原理,綜合制定艦載航空兵執(zhí)行任務(wù)的飛行航線,規(guī)劃編隊(duì)各指揮所(水面艦艇或預(yù)警機(jī))的位置部署,保證艦載航空兵飛行航線上的每一個(gè)點(diǎn),都在當(dāng)前飛行高度下的編隊(duì)總指揮區(qū)域,實(shí)現(xiàn)對(duì)艦載航空兵協(xié)同作戰(zhàn)全過程的不間斷指揮(如圖4所示),即滿足:

其中:Jponit(h),艦載機(jī)J在h高度上飛行航線上的點(diǎn);ui,第i個(gè)能夠指揮艦載機(jī)J的指揮所坐標(biāo)位置;Dui(h),第i個(gè)指揮所在高度h上的實(shí)際指揮距離;{ui,Dui(h)},第i個(gè)指揮所在高度h上的實(shí)際指揮區(qū)域(以u(píng)i為圓心,Dui(h)為半徑的圓形區(qū)域);h∈Hz,Hz為艦載機(jī)J完整飛行航線上,所有不同飛行高度的集合.

當(dāng)不滿足上述條件時(shí),針對(duì)編隊(duì)無法對(duì)艦載機(jī)進(jìn)行指揮的飛行航線區(qū)段,通過降低艦載機(jī)飛行高度或提高指揮所指控設(shè)備天線高度(或由水面指揮所調(diào)整為空中指揮所),實(shí)現(xiàn)對(duì)艦載機(jī)飛行過程的指揮全覆蓋.

4 結(jié)論

本文分別從空曠海域及復(fù)雜近海地形環(huán)境兩種典型情況出發(fā),根據(jù)我方編隊(duì)指揮所指揮能力及被指揮艦載航空兵作戰(zhàn)狀態(tài),研究實(shí)現(xiàn)對(duì)艦載航空兵作戰(zhàn)不間斷指揮的保障條件及指揮所部署策略,通過該策略,在編隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)任務(wù)籌劃過程中,可根據(jù)艦載航空兵執(zhí)行任務(wù)飛行航線進(jìn)行編隊(duì)指揮所的兵力部署,避免使用艦載航空兵作戰(zhàn)過程中出現(xiàn)指揮盲區(qū),提升協(xié)同作戰(zhàn)效能.