戰(zhàn)斗機空戰(zhàn)指揮引導目標控制研究

摘 要：戰(zhàn)斗機控制指揮中，對于引導目標的準確控制是其中最為核心的指導問題。戰(zhàn)斗機的目標指揮引導，要對其戰(zhàn)斗機的運行進行約束和控制，同時保證引導的快速性和經(jīng)濟性。本文針對空戰(zhàn)指揮中，戰(zhàn)斗機的目標引導特點，提出三種空戰(zhàn)指揮中常用的引導目標控制方法，包括空戰(zhàn)決策建模法、戰(zhàn)斗機瞄準線穩(wěn)定法，以及預警機引導法。通過這些方法，對空戰(zhàn)指揮中戰(zhàn)斗機的目標引導控制問題進行研究，從而提升戰(zhàn)斗機空戰(zhàn)指揮中目標引導控制的準確性。

關鍵詞：戰(zhàn)斗機;目標控制;空戰(zhàn)指揮

一、戰(zhàn)斗機空戰(zhàn)仿真決策建模

空戰(zhàn)決策建模是一種通過空戰(zhàn)仿真系統(tǒng)決策進行的復雜的系統(tǒng)仿真建模。這種決策建模方式涉及到物理領域的裝備模型、信息領域的態(tài)勢感知以及認知領域的指揮決策。通過這三個方面的融合建模，能夠利用緘默中的框架和決策接口完成對目標的鎖定和引導。通過正確空戰(zhàn)仿真決策建模，能夠捕捉和跟蹤目標，從而完成的戰(zhàn)斗機的目標引導指揮。

1.空戰(zhàn)仿真決策建模的流程

空戰(zhàn)仿真決策建模的流程首先是收集或設計戰(zhàn)斗機、導彈和雷達等空戰(zhàn)裝備的物理參數(shù)。然后，根據(jù)戰(zhàn)斗機目標任務，進行任務的確定，并規(guī)劃作戰(zhàn)空域以及編定編隊規(guī)模等。收集物理參數(shù)的數(shù)據(jù)準備工作，需要基于設備數(shù)據(jù)管理工具;確定任務及規(guī)劃空域、規(guī)模等工作，需要基于想定編輯工具。這兩個過程，屬于空戰(zhàn)仿真決策建模的準備工作。

在準備工作完成后，就可以針對此次任務進行設計腳本，主要的腳本內容為戰(zhàn)斗機的控制決策腳本，其中包括編隊的戰(zhàn)術、單機的戰(zhàn)術、接敵和空戰(zhàn)的展示的等等。設計編輯決策腳本的過程，需要居于實驗設計工具來進行。

完成決策腳本后，可以進行仿真實驗的設計，這個過程是對整個任務中各類裝備的技術性能參數(shù)以及作戰(zhàn)效能的影響，進行運行設計。當完成運行仿真實驗的設計之后，就可以按照這個設計，將設備數(shù)據(jù)、任務確定，以及決策腳本輸入到仿真引擎中，進行實驗文件信息安排調度的仿真試驗，并得對其產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進行采集。仿真實驗設計的過程，需要基于實驗設計工具;仿真實驗的運行工作，需要基于仿真引擎和實驗管理工具。

2.空戰(zhàn)仿真決策建模對戰(zhàn)斗機空戰(zhàn)指揮引導目標控制的功效

空戰(zhàn)仿真決策建模在實際應用中，能夠基于戰(zhàn)斗機的多種飛行情況，進行指揮引導。

基于在建模中航線的設置，戰(zhàn)斗機識別目標和通過隊形干擾目標的機會更大。戰(zhàn)斗機空戰(zhàn)指揮中利用建模的模擬，可更為有效的引導戰(zhàn)斗機隊形的變化、對目標的接近，從而達到引導戰(zhàn)斗機目標控制的作用。另外，在同樣的攻擊時間以及同樣的導彈射程時，空戰(zhàn)仿真決策建模工作能夠引導發(fā)射導彈在更為近的距離，并且完成對雷達導彈的控制工作。

二、戰(zhàn)斗機瞄準線穩(wěn)定控制流程

（1）在戰(zhàn)斗機的空戰(zhàn)指揮中，可以利用戰(zhàn)斗機瞄準線的穩(wěn)定控制，進行指揮的引導目標控制。戰(zhàn)斗機瞄準線穩(wěn)定控制是利用測量出瞄準線相對參考坐標系的偏差角，并對穩(wěn)定回路中對瞄準線的干擾進行補償，在此基礎上，促使被控的戰(zhàn)斗機瞄準線相對初始的控制位置保持穩(wěn)定不變，從而確定其瞄準目標的穩(wěn)定。

（2）戰(zhàn)斗機瞄準線的穩(wěn)定控制過程是在進行標準精確的瞄準時，依據(jù)控制裝置，促使瞄準線對準目標中央。如出現(xiàn)載體的運動過大時，則給出一個誤差的輸出信號，并利用這個信號穩(wěn)定控制平臺。這樣，平臺在繼續(xù)運動的情況下，在慣性空間內會與戰(zhàn)斗機運行慣性基準轉角形成一定的比例。利用這個比例，可以衡量戰(zhàn)斗機的運行，同時對比目標的運行，從而進行引導目標的控制。

（3）戰(zhàn)斗機瞄準線的穩(wěn)定控制可能出現(xiàn)模糊控制的情況，造成對戰(zhàn)斗機運行及目標控制的不良影響。這種時候，可以進行瞄準線的穩(wěn)定控制量的矯正，利用微陀螺慣性測量組合原理，獲取測量坐標系到轉臺瞄準坐標系之間的轉換，確定一個穩(wěn)定瞄準后的矩陣，這樣就能得到一個瞄準線新的方位值和俯仰角度值，能夠幫助瞄準線進行穩(wěn)定的控制。

三、預警機引導戰(zhàn)斗機空戰(zhàn)目標控制

預警機在空戰(zhàn)過程中，具有空中監(jiān)視戰(zhàn)場的優(yōu)勢。在編隊中，能夠起到發(fā)現(xiàn)目標并引導戰(zhàn)斗機進行超視距攻擊的作用。

1.預警機引導戰(zhàn)斗機目標控制的過程

預警機在引導戰(zhàn)斗機進行目標的追蹤和控制中，能夠通過目標和戰(zhàn)斗機的高度、速度和戰(zhàn)術位置等方面進行分析并將分析結果和對應的戰(zhàn)術傳達給戰(zhàn)斗機，從而引導戰(zhàn)斗機完成對目標的控制。

預警機引導戰(zhàn)斗機的過程，大體上可以分為兩個階段，第一個階段是在較遠距離時，對戰(zhàn)斗機進行向目標區(qū)域的航向引導。戰(zhàn)斗機在這個過程中，通過預警機的指揮系統(tǒng)，了解視距外的目標位置，通報應該到達的位置區(qū)域。這個階段中，由于目標位置無法反映在戰(zhàn)斗機機載雷達的視域內，因此，戰(zhàn)斗機的機載雷達可以一直處于關閉的狀態(tài)，這樣處理，有提升隱蔽性的好處。第二階段戰(zhàn)斗機已經(jīng)到達指定目標區(qū)域后，目標位置可以顯示在機載雷達上，戰(zhàn)斗機直接通過機載雷達的是識別，實施對目標的追蹤和控制。

2.預警機引導戰(zhàn)斗機目標控制的函數(shù)構造

在預警機引導戰(zhàn)斗機的目標控制中，要通過相關函數(shù)，進行控制的態(tài)勢評估以及目標分配，合理的完成對戰(zhàn)斗機的引導。這其中，利用的函數(shù)包括單機相對攻擊優(yōu)勢函數(shù)、角度攻擊優(yōu)勢函數(shù)，以及能量優(yōu)勢函數(shù)。

單機相對攻擊優(yōu)勢函數(shù)，是描述戰(zhàn)斗機符合對指定目標進行控制的程度的函數(shù)計算。其反應兩方面的優(yōu)勢情況，一是戰(zhàn)斗機對于目標的控制優(yōu)勢，二是目標反向對戰(zhàn)斗機的控制優(yōu)勢。相對攻擊優(yōu)勢函數(shù)要通過測算距離、防衛(wèi)和武器等方式進行確定。角度優(yōu)勢函數(shù)是為了實現(xiàn)目標的有效跟蹤，保持與目標方位呈一定角度，構造的函數(shù)。

結語：本文通過空戰(zhàn)決策建模、戰(zhàn)斗機瞄準線穩(wěn)定控制、預警機引導三種空戰(zhàn)指揮中引導目標控制的方法進行研究和建模，旨在提高戰(zhàn)斗機空戰(zhàn)指揮中目標引導控制的準確性，同時保證引導的快速性和經(jīng)濟性。本文只是針對戰(zhàn)斗機空戰(zhàn)指揮引導目標控制的三種控制方法進行初步思考與總結，但目前相關研究上尚不充足，所面臨的實際問題與技術問題還很多，仍待需要對相關問題進行研究探討，提出解決辦法。

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作者簡介：

范宣杰（1997.3-），男（漢族），浙江臺州市人，學員，本科在讀，主要研究領域為地面領航。