反蛙人殺傷彈人工散布射擊方法仿真

寇 祝, 任 磊, 孫慶聲

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反蛙人殺傷彈人工散布射擊方法仿真

寇 祝1, 任 磊1, 孫慶聲2

(1.海軍大連艦艇學(xué)院 水武與防化系, 遼寧 大連, 116018; 2.中國人民解放軍91278部隊(duì), 遼寧 大連, 116041)

針對反蛙人殺傷彈采用傳統(tǒng)射擊方法齊射效率不高的問題, 通過誤差分析指出了影響齊射效率的原因, 提出了采用人工散布射擊的解決方法, 給出了具體的人工散布射擊方案及殺傷彈散布位置的計(jì)算模型, 并通過仿真計(jì)算, 對比分析了殺傷彈采用不同射擊方法的齊射毀傷概率。仿真結(jié)果表明,在目標(biāo)距離較遠(yuǎn)時(shí), 采用人工散布射擊方法齊射殺傷彈的毀傷概率相比傳統(tǒng)射擊方法提高20%~25%左右, 為提高反蛙人殺傷彈作戰(zhàn)能力提供了理論參考。

反蛙人殺傷彈; 人工散布射擊; 齊射; 射擊效率

0 引言

由于蛙人作戰(zhàn)具有“非對稱戰(zhàn)略”的優(yōu)越性[1], 各國對蛙人作戰(zhàn)的運(yùn)用也越來越重視。除了運(yùn)用于搜集情報(bào)、島岸偵察外, 戰(zhàn)斗蛙人還能實(shí)施水下爆破, 給重要的港口設(shè)施以及駐泊或錨泊的水面艦艇帶來嚴(yán)重威脅。各種反蛙人技術(shù)被應(yīng)用于港口監(jiān)控[2], 同時(shí)艦載反蛙人武器逐漸發(fā)展, 如反蛙人殺傷彈[3]通過火箭助推發(fā)射, 采用殺傷爆破戰(zhàn)斗部, 可設(shè)定引信定時(shí)起爆, 依靠產(chǎn)生的沖擊波可直接殺傷目標(biāo), 使其失去作戰(zhàn)能力, 也可通過震暈?zāi)繕?biāo)產(chǎn)生震懾作用, 使其放棄攻擊[4]。為提高殺傷概率, 殺傷彈射擊時(shí)通常采用齊射方式, 即對同一目標(biāo)按照一定時(shí)間間隔發(fā)射多枚殺傷彈。目前, 殺傷彈齊射仍按照傳統(tǒng)的前置點(diǎn)或當(dāng)前點(diǎn)射擊方法, 各枚殺傷彈采用同一射擊諸元發(fā)射。從公開發(fā)表的文獻(xiàn)可知, 該方法對距離500 m的目標(biāo)齊射4發(fā)殺傷彈的毀傷概率僅在50%左右[1], 射擊效率并不理想。因此, 如何尋求更優(yōu)的射擊方法, 提高反蛙人殺傷彈的毀傷概率是文中將要解決的問題。

1 傳統(tǒng)射擊方法

射擊效率指標(biāo)反映了一定條件下射擊結(jié)果的統(tǒng)計(jì)規(guī)律, 用以評定射擊效率的好壞。考慮到蛙人的防護(hù)性較弱, 只需1枚反蛙人殺傷彈落在目標(biāo)毀傷范圍之內(nèi)即能使目標(biāo)失去作戰(zhàn)能力。所以這里采用射擊毀傷概率反映射擊效率[1]。

反蛙人殺傷彈的射擊毀傷效率直接受到射擊誤差的影響。而根據(jù)誤差產(chǎn)生的原因不同, 射擊誤差又可分為目標(biāo)散布和殺傷彈散布2類。目標(biāo)散布是由于反蛙人武器系統(tǒng)對目標(biāo)的探測誤差、測定目標(biāo)運(yùn)動(dòng)要素誤差、射擊諸元解算誤差和瞄準(zhǔn)誤差等形成的, 使殺傷彈齊射的散布中心偏離目標(biāo); 而殺傷彈散布是由于齊射中各枚殺傷彈的外形、質(zhì)量和發(fā)射過程中的擾動(dòng)形成的, 造成各枚殺傷彈彈著點(diǎn)與其齊射瞄準(zhǔn)點(diǎn)的偏離, 并且其偏離幅度隨射程的增大而增大[5]。

在反蛙人殺傷彈的作戰(zhàn)過程中, 目標(biāo)散布的影響因素較多, 尤其是蛙人目標(biāo)的回波強(qiáng)度小, 水下噪聲環(huán)境復(fù)雜, 影響反蛙人聲吶探測目標(biāo)的精度及穩(wěn)定性, 故目標(biāo)散布較大; 而由于殺傷彈的射程較近且毀傷半徑較小, 如俄制DP-65反蛙人殺傷彈的最大射程為500 m, 毀傷半徑18 m, 故其射擊精度較高且殺傷范圍有限。所以, 如圖1所示, 當(dāng)使用多枚殺傷彈采用同一射擊諸元射擊時(shí), 其綜合毀傷范圍難以覆蓋目標(biāo)的散布范圍, 導(dǎo)致殺傷彈采用傳統(tǒng)射擊方法齊射時(shí)射擊效率不高。為解決這一問題, 可以利用現(xiàn)代火控系統(tǒng)快速解算和快速跟蹤瞄準(zhǔn)的特點(diǎn), 在齊射中采用人工散布, 實(shí)施分時(shí)點(diǎn)射, 增大多枚殺傷彈齊射的綜合毀傷范圍。

2 人工散布射擊方案及組織

2.1 人工散布中心點(diǎn)計(jì)算

若采用前置點(diǎn)射擊, 則以殺傷彈與目標(biāo)的水平相遇點(diǎn)作為人工散布的中心點(diǎn)。

2.2 殺傷彈散布位置計(jì)算

為了方便人工散布射擊的組織, 當(dāng)確定殺傷彈散布中心位置后, 可按照圓形散布確定各枚殺傷彈的位置, 即將各枚殺傷彈瞄準(zhǔn)點(diǎn)均勻分布在以散布中心為圓心, 一定間隔為半徑的圓上。

2.3 人工散布射擊的組織方法

3 毀傷概率仿真計(jì)算

3.1 仿真計(jì)算條件

3.2 仿真計(jì)算流程

3.3 仿真計(jì)算模型

3.3.1 目標(biāo)蛙人運(yùn)動(dòng)要素解算模型

3) 解算目標(biāo)蛙人的運(yùn)動(dòng)方向

3.3.2 殺傷彈爆炸點(diǎn)水平位置仿真模型

各枚殺傷彈實(shí)際爆炸點(diǎn)的水平方位和距離

各殺傷彈的爆炸點(diǎn)水平位置為

3.3.3 判斷毀傷目標(biāo)仿真模型

3.4 仿真次數(shù)確定

表1 置信系數(shù)與置信概率的關(guān)系

這里采用“命中即毀傷”仿真計(jì)算反蛙人殺傷彈的作戰(zhàn)能力, 即以命中概率作為評估反蛙人殺傷彈作戰(zhàn)能力的主要依據(jù)[10]。確定命中概率的具體步驟為:

4 仿真結(jié)果及分析

圖6、圖7是采用人工散布與前置點(diǎn)、現(xiàn)在點(diǎn)射擊方法齊射4枚、8枚、12枚反蛙人殺傷彈的毀傷概率, 且可得如下結(jié)論。

1) 當(dāng)目標(biāo)初始距離小于200 m時(shí), 采用人工散布和傳統(tǒng)射擊方法的毀傷概率相差不大。隨著目標(biāo)初始距離的逐漸增大, 采用人工散布相比傳統(tǒng)射擊方法的毀傷概率提高的幅度也逐漸增大, 當(dāng)目標(biāo)距離為600 m時(shí), 其毀傷概率能夠提高20%~25%。

2) 不管采用哪種射擊方法, 隨著目標(biāo)初始距離的增加, 毀傷概率逐漸減小。其中采用以前置點(diǎn)為散布中心的射擊方法相比以現(xiàn)在點(diǎn)為散布中心的射擊方法, 其毀傷概率提高3%~5%, 提高幅度并不大, 這主要是由于蛙人運(yùn)動(dòng)速度較低造成的。所以在目標(biāo)距離較近時(shí), 不必解算目標(biāo)運(yùn)動(dòng)要素, 可采用以現(xiàn)在點(diǎn)為散布中心的射擊方法。

5 結(jié)束語

文中分析了反蛙人殺傷彈傳統(tǒng)射擊方法齊射效率較低的原因, 提出了采用人工散布射擊的解決方法, 給出了具體的人工散布射擊方案及殺傷彈散布位置的計(jì)算模型, 并通過仿真計(jì)算對比了殺傷彈采用不同射擊方法的齊射毀傷概率。仿真結(jié)果表明, 在目標(biāo)距離較遠(yuǎn)時(shí), 采用人工散布射擊方法齊射殺傷彈的毀傷概率相比傳統(tǒng)射擊方法提高20%~25%左右; 在目標(biāo)距離較近時(shí), 可采用以目標(biāo)現(xiàn)在點(diǎn)為散布中心的人工散布射擊方法。以上結(jié)論可為反蛙人武器裝備的實(shí)際使用及研制改進(jìn)提供參考。但是, 研究中殺傷彈位于同一圓周上, 未考慮各種誤差作用下目標(biāo)的散布規(guī)律, 這也是下一步需要進(jìn)行完善和改進(jìn)的工作。

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Simulation on Artificially Scattered Shooting Method of Anti-Frogman Killing Bombs

KOU Zhu1, REN Lei1, SUN Qing-sheng2

(1.China Department of Underwater Weaponry and Chemical Defense, Dalian Naval Academy, Dalian 116018, China; 2.91278thUnit, the People’s Liberation Army of China, Dalian 116041, China)

In view of the problem that the traditional shooting method of anti-frogman killing bombs is not efficient, the factors affecting the shooting efficiency are discussed through error analysis, hence an artificially scattered shootingmethod is put forward.A scheme of concrete artificially scattered shooting and a calculation model of dispersion position for the killing bombs are built, then the damage probabilities of salvo of killing bombs using different shooting methods are comparatively analyzed.Simulation results show that: when the target distance is large, the proposed artificially scattered shooting method can gain the damage probability of salvo 20%~25% higher than the traditional shooting method.This research may provide a theoretical basis for improving operational capability of the anti-frogman killing bombs.

anti-frogman killing bomb; artificially scattered shooting; salvo; shooting efficiency

TJ630; U674.703.52

A

2096-3920(2018)06-0543-06

10.11993/j.issn.2096-3920.2018.06.006

2018-05-31;

2018-08-10.

寇 祝(1979-), 男, 博士, 講師, 主要研究方向?yàn)樗媾炌路烙淦骷白鲬?zhàn)使用.

寇祝, 任磊, 孫慶聲.反蛙人殺傷彈人工散布射擊方法仿真[J].水下無人系統(tǒng)學(xué)報(bào), 2018, 26(6): 543-548.

(責(zé)任編輯: 楊力軍)