飛機對島礁領(lǐng)空區(qū)域的有效巡航策略規(guī)劃

趙成斌，梁 潔，申江江，何 勰

(中國人民解放軍91206部隊，山東 青島 266109)

沿海國家一般都具有數(shù)量不等的島礁領(lǐng)土,島礁一般遠離陸地,經(jīng)常會被敵對國家襲擾。為了捍衛(wèi)國家主權(quán),飛機需對島礁附近海域進行常態(tài)化巡航,對外國軍機進行監(jiān)視和驅(qū)趕。為了有效威懾外國軍機,及時鎖定不同方向飛來的外國軍機,飛機巡航需提前制定策略,必須在一定的區(qū)域內(nèi)巡航,因此需要研究飛機對島礁常態(tài)化巡航及防空作戰(zhàn)策略。

本文根據(jù)假設(shè)的軍機的導(dǎo)彈射程及作戰(zhàn)能力,將飛機巡航對外國軍機形成威懾的問題,等效為導(dǎo)彈發(fā)射位置最大飛行距離問題,通過理論計算和圖形解析的方法,針對飛機巡航的不同要求,建立了飛機巡航的全有效區(qū)域和部分有效區(qū)域模型,可以為飛機島礁巡航提供參考。

1 飛機巡航島礁模型分析

假設(shè)島礁為某國的領(lǐng)土,島礁東西長3.6 km,南北寬1.9 km,距離我國海岸線約300 km,為了對該島宣示主權(quán),飛機需要對其進行巡航,對進入島礁12 nmile領(lǐng)空的外國軍機進行監(jiān)視和驅(qū)趕,保證該國領(lǐng)土及領(lǐng)空不被侵犯。根據(jù)軍事需要,軍機通常在距離島礁一定范圍內(nèi)進行巡航,為了對外國軍機形成有效的威懾,該國飛機在該區(qū)域巡航時需要在一定策略及巡航規(guī)劃下,確保對敵機構(gòu)成有效威懾。

為了更好地顯示島礁周圍我國領(lǐng)空范圍,以12 nmile為半徑畫圓,根據(jù)島大小及領(lǐng)空半徑關(guān)系,島礁位置及領(lǐng)空區(qū)域如圖1所示(邊界實線區(qū)域)。

圖1 D島礁位置及領(lǐng)空區(qū)域示意圖

圖中島頂點坐標(biāo)為1(1.8 km,0.95 km),2(1.8 km,-0.95 km),3(-1.8 km,-0.95 km),4(1.8 km,0.95 km),島領(lǐng)空區(qū)域可表達為

?∈,=(,),=1,2…,

(1)

其中，為常數(shù)(=12 nmile=22.224 km),為島東西長度(=3.6 km),為島南北長度(=1.9 km)。如圖2所示,是由距離島矩形四邊形長度為的點圍成的區(qū)域。

圖2 軍機巡航區(qū)域T區(qū)示意圖

假設(shè)根據(jù)需要,該國軍機通常在距離島礁以西由圍成的某區(qū)域內(nèi)進行巡航,為了簡化模型,假設(shè)飛機攜帶的空空導(dǎo)彈可對其有效射程以內(nèi)的所有軍機目標(biāo)形成威懾,因此,飛機常態(tài)化巡航的區(qū)域可通過尋求到目標(biāo)點位置的最大距離所有點的方法來確定。

根據(jù)對進入島領(lǐng)空外國軍機威懾能力及區(qū)域的不同,將飛機巡航區(qū)域分為全有效威懾區(qū)域和部分有效威懾區(qū)域兩種情況。

2 全有效威懾區(qū)域模型

2.1 飛機巡航全有效威懾區(qū)域模型分析

飛機在不同的位置巡航,由于敵我位置間的不確定性以及威懾能力理解不同,根據(jù)導(dǎo)彈的射程以及對于敵機威脅的大小我們將飛機巡航的區(qū)域劃分為全有效區(qū)域和部分有效區(qū)域。

2.2 飛機巡航全有效威懾區(qū)域模型建立

(2)

其中,是空空導(dǎo)彈的最大飛行距離,這里假設(shè)=70 km。

2.3 模型求解

假設(shè)所有機動行為均從時刻開始,包括空空導(dǎo)彈的發(fā)射,飛行過程中導(dǎo)彈和飛機均勻速直線飛行。

證明1:在導(dǎo)彈飛行速度的限制下,任意速度、任意形狀的導(dǎo)彈飛機飛行航線,均可由其首尾相接的直線段等效,并保證飛行開始時刻和結(jié)束的時刻點飛行狀態(tài)一致。

(3)

(4)

推出:

(5)

(6)

且等號成立的條件是飛行航線為直線,且一直保持最大飛行速度。

目前，僅靠學(xué)生學(xué)費推動應(yīng)用型民辦本科高校“雙師型”教師隊伍的建設(shè)是遠遠不夠的，還需從多渠道來籌集“雙師型”教師隊伍建設(shè)的資金。首先，國家應(yīng)對應(yīng)用型民辦本科高校給予相關(guān)的政策補助，例如，為教師提供社會保險和購房補貼等，這會在一定程度上提高教師的工作熱情，從而為應(yīng)用型民辦本科高校的深入發(fā)展奠定基礎(chǔ)。其次，國家還應(yīng)幫助應(yīng)用型民辦本科高校設(shè)立“雙師型”教師隊伍建設(shè)的基金，可通過政府、社會、高校三方共同努力來增加發(fā)展資金，從而提高他們的整體素質(zhì)。

圖3 D島領(lǐng)空劃分示意圖

每個區(qū)域的最遠點的集合決定的的邊界為

(7)

式(7)中,為(=1,2,3,4)的全有效區(qū)域。

3 部分有效威懾區(qū)域模型

3.1 飛機巡航部分有效威懾區(qū)域模型分析

3.2 飛機巡航部分有效威懾區(qū)域模型建立

(8)

其中,是空空導(dǎo)彈的最大飛行距離,=70 km。

3.3 模型求解

(9)

其中，為常數(shù)(=12 nmile=22.224 km),為島東西長度(=3.6 km),為島南北長度(=1.9 km)。

求解可知軍機在區(qū)內(nèi)巡航的部分有效區(qū)域如圖4中陰影部分所示。

圖4 軍機巡航部分有效威懾區(qū)域示意圖

當(dāng)飛機在此區(qū)域巡航時,可根據(jù)戰(zhàn)場態(tài)勢對島部分領(lǐng)空形成威懾。部分有效威懾巡航區(qū)域的建立,提供了在一定的條件下對于島領(lǐng)空控制的巡航區(qū)域,有助于根據(jù)部署要求,最大限度地快速有效履行威懾使命任務(wù),牢牢占據(jù)捍衛(wèi)領(lǐng)土主權(quán)的主動權(quán)。

3.4 飛機巡航最大有效威懾區(qū)域模型建立

(10)

圖5 最大有效區(qū)域具有最大范圍的威懾區(qū)域

4 結(jié)束語

我國沿海島礁眾多,且部分島礁遠離大陸,未來戰(zhàn)爭戰(zhàn)場的制空權(quán)、制海權(quán)是各方爭奪的焦點,也是決定戰(zhàn)爭勝負的重要因素。為了使飛機對島礁領(lǐng)空進行巡航時更加具有針對性、策略性,提升巡航的威懾力,搶奪制空權(quán),本文提出了飛機巡航的全有效威懾區(qū)域以及部分有效威懾區(qū)域的概念,根據(jù)不同的戰(zhàn)場態(tài)勢和飛機部署條件,在相應(yīng)的區(qū)域內(nèi)進行巡航可提升對敵方軍機的威懾力,使其不敢貿(mào)然進入我方領(lǐng)海,為島礁的有效防空、掌控制空權(quán)提供借鑒。條件允許的情況下,在島礁上部署防空武器,和巡航飛機、艦艇等武器系統(tǒng)協(xié)同組網(wǎng)作戰(zhàn),進一步增強島礁區(qū)域防空能力,擴展防御范圍,是值得進一步研究的課題。