1、2 0 2 3年 第3 7卷 第4期测 试 技 术 学 报V o l.3 7 N o.4 2 0 2 3(总第1 6 0期)J O U R N A L O F T E S T A N D M E A S U R E M E N T T E C H N O L O G Y(S u m N o.1 6 0)文章编号:1 6 7 1-7 4 4 9(2 0 2 3)0 4-0 3 0 4-0 6 基于墨子系统的对舰打击策略设计与分析王国岩,曹红松,刘鹏飞,张芝源,翟超凡(中北大学 机电工程学院,山西 太原 0 3 0 0 5 1)摘 要:针对外方舰队威胁我方海域安全情况,基于墨子联合作战仿真系统,建
2、立了红方主动攻击、蓝方防御的作战想定,针对陆基模式有限导弹反舰作战,依据敌舰损伤点、导弹命中率等对攻击目标、发射时机、齐射武器数进行设计,仿真分析了不同策略对作战推演结果的影响。结果表明,先突防、再攻击、最后补射的作战策略以及合理的发射时机和齐射武器数,能够确保平均1 4.4发导弹击沉舰队,达到作战目的。关键词:墨子系统;兵棋推演;作战策略设计;仿真分析中图分类号:T P 3 9 1.9 文献标识码:A d o i:1 0.3 9 6 9/j.i s s n.1 6 7 1-7 4 4 9.2 0 2 3.0 4.0 0 5D e s i g n a n d A n a l y s i s o
3、 f W a r s h i p S t r i k e S t r a t e g y B a s e d o n M o z i S y s t e mWA N G G u o y a n,C A O H o n g s o n g,L I U P e n g f e i,Z HA N G Z h i y u a n,Z HA I C h a o f a n(C o l l e g e o f M e c h a t r o n i c E n g i n e e r i n g,N o r t h U n i v e r s i t y o f C h i n a,T a i y u a
4、 n 0 3 0 0 5 1,C h i n a)A b s t r a c t:A i m i n g a t t h e s i t u a t i o n t h a t f o r e i g n f l e e t s t h r e a t e n t h e s a f e t y o f o u r s e a a r e a,b a s e d o n t h e M o z i j o i n t o p e r a t i o n s i m u l a t i o n s y s t e m,t h e o p e r a t i o n a l s c e n a r
5、 i o s o f a c t i v e r e d a t t a c k a n d b l u e d e f e n s e a r e e s t a b l i s h e d.F o r l a n d-b a s e d l i m i t e d m i s s i l e a n t i-s h i p o p e r a t i o n s,t h e a t t a c k t a r g e t,l a u n c h t i m e a n d t h e n u m b e r o f s a l v o w e a p o n s a r e d e s i
6、 g n e d a c c o r d i n g t o t h e d a m a g e p o i n t s o f e n e m y s h i p s,m i s s i l e h i t r a t e,e t c.T h e i m p a c t o f d i f f e r e n t s t r a t e g i e s o n t h e o p e r a t i o n a l s i m u l a t i o n r e s u l t s i s s i m u l a t e d a n d a n a-l y z e d.T h e s i m
7、 u l a t i o n r e s u l t s s h o w t h a t t h e o p e r a t i o n a l s t r a t e g y o f f i r s t p e n e t r a t i o n,t h e n a t t a c k,a n d f i-n a l l y r e-l a u n c h,a s w e l l a s t h e r e a s o n a b l e l a u n c h o p p o r t u n i t y a n d t h e n u m b e r o f s a l v o s,c a
8、 n e n s u r e t h a t t h e a v e r a g e 1 4.4 m i s s i l e s s i n k t h e f l e e t a n d a c h i e v e t h e o p e r a t i o n a l p u r p o s e.K e y w o r d s:M o z i s y s t e m;w a r g a m e r e h e a r s a l;o p e r a t i o n a l s t r a t e g y d e s i g n;s i m u l a t i o n a n a l y s
9、 i s0 引 言2 0 2 0年8月2 6日,中国人民解放军分别从青海和浙江发射的两枚“航母杀手”同时命中南海上一艘自动驾驶的旧商船1。2 0 2 1年5月2 9日,美军宙斯盾舰发射了2枚“标准-6”D u a l I I型导弹,但未能成功拦截中程弹道导弹目标2,使反舰和舰队防御进入实战化演练阶段,亟需进一步作战策略的研究。目前,针对反舰导弹协同的研究较多,邹智伟等3建立了一种基于时间协同的目标分配模型,将作战方案的平均时间大大降低。傅庆学等4通过构建搜索有效半宽、队形变换和雷达开机点模型,阐述了多弹联合攻击的方式弥补单一导弹能力不足的问题。朱宇光等5对多制导体制协同、多波次攻击协同、外部作
10、战支援协同方法进行分析研究,验证了3种协同方式的有效性。随着基于三维可视化兵棋推演技术的发展,国内通过兵棋推演进行决策模拟的实践逐渐增加。文献6-7 针对兵棋推演均对战场态势的准确提取、判断进行了算法上的研究,并都经过了测试和实验验证。李志强等8基于兵棋推演基础想定和实时推演数收稿日期:2 0 2 2-0 7-0 3 作者简介:王国岩(1 9 9 2-),男,硕士生,主要从事作战仿真推演研究。E-m a i l:w a n g g u o y a n 1 1 1 1 0 1 6 3.c o m。通信作者:曹红松(1 9 6 7-),女,教授,博士,主要从事武器系统虚拟仿真技术、弹箭智能控制技术
11、研究。E-m a i l:c h s n u c.e d u.c n。据,设计实现了联合侦察预警体系能力评估软件工具,为评估联合侦察预警能力提供了新思路和新方法。文献9-1 0 均以强化学习的算法优化作战策略的生成。本文利用近两年由我国自行研发的三维可视化墨子兵棋推演系统设计作战想定,依据损伤点、命中率等设计了突防、攻击、补射的作战步骤与具体细节并进行随机仿真,基于双方战损数据分析作战策略的优劣,解决了反舰作战步骤不明确、弹药浪费、改进方向不清晰的问题,为反舰作战推演提供了思路。1 作战想定设计作战想定包含作战场景设定、红蓝双方兵力配置以及作战任务规划。蓝方定为敌方,红方为我方,想定设计遵循“
12、料敌从宽”和“预己从严”1 1原则,蓝方武器以及武器发射平台等均采用墨子系统中的先进装备,而进入某海域后,仅海上侦查预警可用1 2,因不涉及水下作战、燃料不足等情况,故不添加潜艇、支援舰、补给舰等。同时,为发挥作战策略,红方使用限定数量下的陆基反舰武器。1.1 作战场景选择以某海域为作战场景,分布有我国的各岛并可以起降战机。蓝方舰队驶入该区域,红方在侦查到目标后主动进行打击,蓝方配备有防空系统进行拦截。1.2 蓝方兵力部署蓝方舰艇编队位于我某岛北偏东7 8,距离1 7 4.5 8 k m,朝向西北方向航行。舰队包含1艘C V N-7 8“杰拉德R福特”福特级号航空母舰,1艘C G 5 6“圣哈
13、辛托号”提康德罗加级巡洋舰,4艘D D G 1 0 3“特拉克斯顿”阿里伯克级 F l i g h t I I A导弹驱逐舰。舰队分布如图 1 所示。由图 1 可知,巡洋舰在航母前方4 0海里处警戒,驱逐舰距航空母舰8海里 1 0海里环状铺开。图 1 蓝方舰队队形示意图F i g.1 S c h e m a t i c d i a g r a m o f b l u e f l e e t f o r m a t i o n1.3 红方兵力部署红方使用2款高超音速反舰弹道导弹,分别为A和B,其部署如图 2 所示。图 2 陆基打击红方兵力部署F i g.2 D e p l o y m e n t
14、 o f r e d f o r c e f o r l a n d b a s e d s t r i k e由图 2 可知,考虑最小射程与安全性,启用部署于我国较北部的B以及我国较中南部的A。结合我方导弹发射满足隐蔽性原则,所启用的导弹阵地不止一处1 3,所以,红方开启A_1 4、B_1 2共6处导弹阵地,每处阵地各有导弹4枚。2 双方武器的作战性能分析2.1 蓝方武器蓝方硬防御武器及性能如表 1 所示,软防御武器如表 2 所示。表 1 蓝方硬防御武器及性能T a b.1 B l u e s i d e h a r d d e f e n s e w e a p o n a n d i t
15、 s p e r f o r m a n c e装备携带导弹数量射程/k m目标速度/M a目标高度/k m航母 R I M-1 6 2 D海麻雀1 64.6 e 13.51.5 e 1R I M-1 1 6 C海拉姆4 21.8 e 13.06.0 9巡洋舰 R I M-1 6 1 E标准31 82.4 e 31 51.4 e 3R I M-1 7 4增程主动弹6 02.4 e 24.53.5 e 1R I M-1 6 2 A海麻雀1 0 44.6 e 13.51.5 e 1驱逐舰 R I M-1 6 2 A海麻雀2 44.6 e 13.51.5 e 1503(总第1 6 0期)基于墨子系统
16、的对舰打击策略设计与分析(王国岩等)表 2 蓝方软防御武器T a b.2 B l u e s o f t d e f e n s e w e a p o n平台装备数量航母A N/S L Q-3 2(V)6E C M2巡洋舰 A N/S L Q-3 2(V)3E C M2M k 2 1 4海蚊箔条弹8 0M k 2 4 5巨人红外干扰弹2 4M k 2 3 4纳尔卡主动干扰弹2 4驱逐舰A N/S L Q-3 2(V)6E C M2M k 2 1 4海蚊箔条弹1 2 0M k 2 4 5巨人红外干扰弹3 6M k 2 3 4纳尔卡主动干扰弹2 4M k 5 9漂浮诱饵4 由表 1,表 2 可知,蓝方巡洋舰硬防御武器最多,可对付的目标高度、速度覆盖范围较广,驱逐舰软防御武器最多,红方设计策略时应做好应对。2.2 红方武器红方导弹武器性能如表 3 所示。表 3 中“毁伤/D P s”指单枚导弹攻击航母平均穿透n%所造成的平均最大伤害D P s,用以衡量各导弹当量。墨子系统中航母损伤点为7 7 0 0 D P s,即1.8 3发A或B导弹命中航母即可使航母沉没。两款导弹均采用无航路规划齐射方
