反潜巡逻机作战运筹分析最新章节_谭安胜著

2.3.2 布听同步连续区域搜索

2.3.2.1 布听同步连续搜索标准浮标阵

一架反潜巡逻机能够布设的浮标阵的大小，由下列条件确定：

（1）浮标携带量；

（2）反潜巡逻机在反潜巡逻区的逗留时间（简称“巡逻时间”）；

（3）反潜巡逻机监听所布设浮标的能力。

反潜巡逻机的浮标携带量是一定的。巡逻时间与巡逻区距机场的距离、起飞重量、载油量及飞行剖面等因素有关。监听浮标的能力由反潜巡逻机与浮标之间的通信距离决定。

如图2.12所示，“布听同步”搜索法要求，在布设浮标阵的过程中，反潜巡逻机始终能够监听到已布设的所有浮标信号。设反潜巡逻机与浮标之间的通信距离为 D _TX ，显然，浮标阵必须满足：

（1）每一浮标列的长度 L _n ≤ D _TX ；

（2）浮标阵对角线的距离不大于 D _TX 。

图2.12 布听同步连续搜索标准浮标阵示意图

若反潜巡逻机携带的浮标数量足够时，当浮标阵对角线的距离等于 D _TX ，浮标列的长度时，浮标阵达到最大值。此时最大浮标阵为正方形阵，简称“方阵”，这是反潜巡逻机采用“布听同步连续搜索方法”时的最大浮标阵，也是基本阵型。我们将这一“方阵”称为“布听同步连续搜索标准浮标阵”，记为 FZ （ nb ）。

当上级要求的发现概率 P _gd 和要求的搜索时间（即监听时间） t _gjt 给定后，应用式（2.28）可以计算出所需投放的浮标数量 N 。应用浮标分配模型将 N 枚浮标均匀布设在布听同步连续搜索标准浮标阵中。

当反潜巡逻机携带的浮标数量多，浮标工作时间不长，且在巡逻区巡逻时间较长时，使用布听同步连续搜索法。该方法可以保证布设和监听由数个布听同步连续搜索标准阵 FZ （ nb ）构成的浮标场，如图2.13所示。

为避免敌潜艇驶离反潜巡逻机的搜索带，必须连续增加布听同步连续搜索标准阵 FZ （ nb ），且增加的速度应等于浮标失效的速度。

图2.13 布听同步连续搜索方法分析示意图

2.3.2.2 布听同步连续搜索实施要点

单架反潜巡逻机布听同步连续搜索要点：

（1）单架反潜巡逻机布听同步连续搜索时，应使布设每一个标准阵的时间 t _bz 不大于浮标在值班状态下的工作时间 t _c ，或指挥员给定的搜索时间 t _gjt =t _jt =t _bz ≤ t _c 。

（2）下一浮标列在前一个浮标阵相应浮标列的浮标停止工作或达到给定搜索时间 t _gjt 后布设。如图2.13中的 c 列浮标在 a 列浮标停止工作或达到给定搜索时间 t _gjt 后布设， d 列浮标在 b 列浮标停止工作或达到给定搜索时间 t _gjt 后布设。

（3）反潜巡逻机布设完一个标准阵的最后浮标列（如 b 列）后，立即布设第二个标准阵，此时处在值班状态的前一个标准阵的第一列的浮标失效或达到给定搜索时间 t _gjt ，已没有必要或不再对该列浮标进行监听。

（4）反潜巡逻机在巡逻时间内，在浮标消耗完之前，如果还没有完成给定区域的搜索时，都要布设浮标。

（5）当布设完最后一个标准阵，反潜巡逻机应在最后一个标准阵中继续监听一段时间 t _fj1 ，或者增加最后一个标准阵的浮标密度，否则发现位于最后一个标准阵敌潜艇的概率将小于其他标准阵。为此，在筹划中必须留出时间余量 t _fj1 ，通常可取 t _fj1 ≤ t _bz /2。

（6）当上级给定布设一个标准阵的时间 t _bz （也就是给定监听浮标阵的时间 t _gjt ）和（或）巡逻飞行速度时，可通过减少（或增加）浮标列之间的距离来增加（或减少）浮标列数进行调整，以满足上级给定条件的要求。

（7）减小浮标列之间的间距，可能导致相邻浮标列之间的间距小于两倍的飞机最小旋回半径，反潜巡逻机为进入下一列浮标起始点必须进行复杂的机动，这将增加飞行员的操纵难度。为了使监听浮标阵的时间、巡逻飞行速度和最小旋回半径之间平衡，下列措施是可行的。

a.当减小浮标列之间的间距时，必须增加浮标列中的浮标间距和增加浮标列，从而确保搜索区内能保持给定的浮标密度（由给定的发现潜艇的概率确定），通过增大巡逻飞行速度以满足监听时间的要求。

b.当增加浮标列之间的间距时，必须减小浮标列中浮标的间距和减少浮标列，从而确保搜索区内能保持给定的浮标密度（由给定的发现潜艇的概率确定），通过减小巡逻飞行速度以满足监听时间的要求。

（8）当监听到水下目标的噪声时，应终止布设浮标，以便对接触进行识别分类。如经识别认为接触的不是潜艇，反潜巡逻机须返回终止布设点重新开始布设和监听浮标阵。如经识别认为接触的是潜艇，反潜巡逻机应立即转入对潜艇跟踪或攻击程序。为此，必须留出对假目标处理的时间余量 t _fj2 和对真目标处理的时间余量 t _fj3 。对假接触进行识别和分类，破坏了在一个浮标阵开始和结束搜索的同步。

（9）在筹划中应当预留浮标基数的一定比例（通常可定为15%～20%）用于发现目标后，对其进行识别、跟踪或定位攻击。

2.3.2.3 布听同步连续搜索效率

设一架反潜巡逻机布设一个浮标场的时间为 t _bc ，则一架反潜巡逻机采用布听同步连续搜索时所能搜索区域的总长度 B _s 为

显然，在这里要求的布设一个标准阵的时间 t _bz ，必须满足要求的搜索时间（监听时间） t _gjt 。

一架反潜巡逻机采用布听同步连续搜索时所能搜索区域的面积 S _s 为

设一架反潜巡逻机的巡逻时间为 t _xl ，在最后一个浮标场的预留附加监听时间为 t _fj1 ，在搜索期间预留可能需要对假接触识别的附加时间为 t _fj2 ，预留对真目标识别、跟踪、定位与攻击的时间或引导另一架反潜巡逻机实施攻击的时间 t _fj3 ，则一架反潜巡逻机的最大布场时间为

从上式可以看出，当浮标数量足够时，一架反潜巡逻机采用布听同步连续搜索时所能搜索区域的面积 S _s ，取决于反潜巡逻机在任务区的逗留时间和反潜巡逻机与浮标之间的通信距离。布设浮标的数量仅影响发现潜艇的概率。

将至少一枚浮标发现潜艇的概率作为评价浮标阵搜索效率的指标，则布听同步连续搜索中，一个标准阵发现潜艇的概率为

式中： N _σ 为一个标准阵的浮标数量。

反潜巡逻机布听同步连续搜索，在面积为 S 的浮标场中发现潜艇的概率为

当要求发现概率为 P _gd 时，面积为 S 的浮标场的浮标需求量 N 可由下式计算：

浮标探测距离和其技术完好率根据具体的搜索条件而变化，接触概率随机组人员的训练水平而变化，通常可取0.7～0.9。

必须指出的是，在应用上述模型进行战术计算时，式中的布设一个标准阵的时间 t _bz ，就是采用布听同步连续搜索方法时的对标准浮标阵的搜索时间（监听时间），这个时间应当由指挥员给定，满足 t _gjt =t _jt =t _bz ≤ t _c 。当浮标的工作时间 t _c 可以设定时，应当将其设定在不小于给定的搜索时间 t _gjt 内。

2.3.2.4 布听同步搜索浮标分配

对于任意一个由 F _n 个标准浮标阵构成的浮标场，已知其短边为 A ，长边为 B 。将 N 枚浮标均匀布设在该浮标场中。采用多平行航段法布设浮标阵，布设浮标阵时浮标列与浮标场短边平行，巡逻飞行速度为 v _a 。

设反潜巡逻机在布设完一个浮标列后，转向布设下一个浮标列时的转弯半径为 R ，转弯时不改变飞行速度，则反潜巡逻机在布设浮标阵的过程中转弯飞行的距离 L 由下式确定（忽略 R 为小于最小转弯半径 R _min 时的复杂机动）：

即

设共需布设 m 个浮标列，浮标列长度为 L _n ，每列浮标个数为 n ，则浮标对称均匀分配模型为

当浮标交错均匀分配时，奇数列的浮标数为 n ，偶数列的浮标数为 n -1，由下式计算：

式中：Δ D _y 为列间距；Δ D _x 为列浮标间距；[]为取整。

2.3.2.5 布听同步连续搜索筹划范例

1.计算目的

筹划在面积为 S 的给定区域内，应用布听同步连续搜索方法，对敌潜艇进行搜索。

2.计算条件

搜索区面积 S = A × B =30km×60km，浮标有效探测距离 d _c =2km，要求对浮标监听时间 t _gjt =1h，反潜巡逻机携带浮标220枚，巡逻飞行速度 v _a =300km/h，巡逻时间 t _xl =4.5h，反潜巡逻机与浮标的通信距离，敌潜艇平均航行速度为 v _q =6kn，要求发现概率 P _gd =0.98，浮标可靠性 p _k =0.8，接触概率 p _jc =0.8，采用平行布阵法布阵。