2015 10 指挥控制与仿真 Command ControlSimulationVol37NoOct2015Article No.: 1673-3819 (201５）05-0024-05 动态火力接入下关键防空作战系统研究(海军航空工程学院,山东) 烟台26400 １） To：以海军重点地区防空为背景，研究基于战术指挥控制中心集中指挥的防空作战系统的动态火力接入。动态接入火力单元条件下的防空作战系统功能结构，以传统火力单元的功能系统为基本作战节点，建立传感器网络、指挥控制网络和拦截火力三个逻辑结构基于战术指挥控制中心集中指挥的网络化；在防空作战过程中，基于协同作战的三联网作战定义了跟踪数据发射、超视距拦截和中继制导；最后对系统实现的关键技术进行了分析，明确了各关键技术未来的研究方向和重点。 ：：动态火力要防空；体系；战术指挥控制中心；集中指挥指挥中中图图图：eice ９１７ｄｏｉ １０．３９６９：１０．３９６９ ⁃ｚｈｉ，ＬＩＵＴａｏ，ＤＡＩＪｉｎ⁃ｊｉｎ（ＮａｖａｌＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａｎｔａｉ２６４００１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｎｄｅｒｎａｖａｌｋｅｙｐｏｓｉｔｉｏｎａｉｒ⁃ｄｅｆｅｎｓｅ，ａｉｒ⁃ｄｅｆｅｎｓｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｗｈｉｃｈｔａｃｔｉｃｓｕｎｉｔｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄｃｏｍｍａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｅｄｕｎｄｅｒｄｙｎａｍｉｃｆｉｒｅａｃｃｅｓｓ．Ｆｉｒｓｔｙ，ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｆｕｎｃｔｉｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｉｒ⁃ｄｅｆｅｎｓｅｃｏｍｂａｔｓｙｓｔｅｍａｎａｌｙｚｅｄｕｎｄｅｒｄｙｎａｍｉｃｆｉｒｅａｃｃｅｓｓ．Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｔａｋｅｎｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｆｉｒｅｕｎｉｔｆｕｎｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｂａｓｉｃｃｏｍｂａｔｎｏｄｅｔｈｒｅｅｌａｙｅｒｓｌｏｇｉｃａｌｎｅｔｗｏｒｋｉｎｃｌｕｄｅｄｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋ，ｃｏｍｍａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｎｅｔｗｏｒｋｉｎｔｅｒｃｅｐｔｆｉｒｅｎｅｔｗｏｒ k. ｔｈ e，ｏｐ ａｔｉｏｎｐ ｏｃ ｓｓｋ ｐｏｓｉｔｉｏｎａｉ ｐｏｓｉｔｉｏｎａｉ ⁃ｄ i. ｆ i ａｎａｌ ^ ^ wire ｄ最后，对实现系统主干的关键技术进行了深入研究，重点明确了关键技术。 ｋ ｗｏ研究生，研究方向为武器装备与作战指挥一体化技术。
姜文志（1964-），男，博士，教授。陶（1981-），男，博士，讲师。戴锦锦（1984-），男，博士，讲师。海军重要地区是海军部队生存和作战的基地，是驻地海军部队驻扎、维修、恢复战斗力、待命、补给和维持的基地，也是海军驻地部队的起跑点。用于实施海上作战和攻势，具有重要的军事战略地位。海军重要地区防空负责海军重要地区及其辖区的国家防空任务，保护驻军、设施、指挥所、技术阵地、洞穴等目标的安全，包括空对地空中预警、远程空中拦截、管辖范围内协同防空。 , 重点目标、自卫反导等综合防空作战任务、低空突防、饱和攻击和区域外攻击。挑战传统的以平台为中心的战争的应用程序。随着信息化的不断推进，网络中心战（Network-Centric Warfare，NCW）作为一种新的作战概念应运而生，它的出现对现代军事理论产生了重要影响。应用也不同。美国海军的协同作战系统（cooper-ative engagementcapability，CEC）是海军编队作战中网络中心战的具体实施。为满足我海军未来重点地防空作战需要，基于网络中心战思想，本文提出动态火力单元应在关键位置与防空作战系统对接。地点。
它是以战术指挥控制中心的集中指挥为基础，利用计算机、通信和网络技术，将地理上分布的各防空火力部队的作战资源联网，形成统一、高效的防空系统。随时进出。在这样的作战体系下，地面防空系统的超视距拦截能力、抗干扰能力和反隐身能力将大大提高，作战资源的整体效能可以得到更充分的利用。运用系统研究的理论和方法，对地面防空导弹关键武器系统的作战能力要求、系统组成和功能结构、作战过程和方法、系统实施的关键技术进行了深入分析。动态消防单位的访问。探索。江苏省地质测绘院印刷厂指挥控制与仿真\15指挥与控制与仿真5证明版面：张石2015指挥与控制与仿真25组成结构海军重点防空作战火力单位指的是用于海军关键地点防空的火力部队。一套战斗装备。直接作战装备主要包括通信系统、指挥控制系统、目标探测与跟踪系统、制导系统、发射装置、弹（柱）、干扰系统等。动态火力接入下的防空作战体系组成结构在战术指挥控制中心完好的情况下，相连的火力部队通过链路A在战术指挥控制中心的组织下进行协同作战。网络化作战，火力单元的组成被抽象为指挥控制节点、探测跟踪节点、发射节点（包括发射系统和导弹系统）和制导节点。动态火力接入下的防空作战系统不再是火力单位的层次。在战术指挥控制中心的集中指挥下，各作战节点根据作战任务的需要和各节点的状态，临时整合成一个面向威胁目标的动态虚拟组织，称为虚拟火力部队（ VFU)。 )，VFU可以随着任务的变化而动态拆解重组。
另外，根据重要地面防空导弹武器系统的特点，发射节点仅受其所在火力部队指挥节点的控制，而探测跟踪节点和制导节点可根据任务需要，为其他火力部队提供目标和拦截器。信息支持。不难发现，VFU是在动态火力准入作战体系下被赋予了新含义的火力单元概念。当战术指挥控制中心在战斗中受损时，指定某个火力单位（如火力单位１）接管指挥，连接的火力单位如链接虚线所示）直连，协同作战；战损火力单元j(1jm)退出战斗系统，修复后的火力单元可随时接入战斗系统。根据作战资源功能不同，动态接入重点区域的防空作战系统分为传感器网络、指挥控制网络、拦截火力网络三种类型，通过集中指挥下的区域通信网络连接起来。战术指挥和控制中心。逻辑结构，传感器网络和火力拦截网络通过相应的指挥控制节点与通信网络相连，如图2所示。 １）战术指挥控制中心 战术指挥控制中心主要是由计算机信息处理系统、显示与控制系统、通讯设备及部分接口设备及辅助设备组成。并将各火力单位的探测跟踪节点的目标信息融合，通过区域通信网络转发给其他火力单位，各火力单位指挥中心统一目标编号等信息，形成统一的空中态势信息字段；在这种情况下，战术指挥中心根据作战任务和火力部队的实时状态信息，确定需要动态接入的火力部队的指挥控制节点，形成一台或多台最常用的虚拟机。通过威胁评估和目标分配等决策过程，有利于目标拦截。火力单元，并指挥协调多个火力单元连接江苏省地质测绘研究所印刷厂指挥控制与仿真\15指挥与控制与仿真5 校样布置：张实2015 2926 刘敬树等。作战系统研究 No. 37 指挥控制网 指挥控制网由多个火力部队指挥中心动态连接组成。每个指挥控制中心被视为一个指挥控制节点。它是组织火力和控制武器系统操作的中心。其主要功能是完成本级火力部队的指挥控制，实现传感器网络、拦截火力网络和战术指挥中心的信息交互功能。
当战术指挥中心受损时，可以指定一个火力部队指挥中心接管指挥，其职能不变单元级防空指挥控制系统设计，但指挥控制能力会降低。此外，各火力分队的干扰系统由分队指挥中心控制，能正确响应和执行命令和指挥命令，并将自身工作状态实时回传给分队指挥节点，从而有效引诱来袭的反辐射导弹。传感器网络 传感器网络由动态连接到防空导弹火力单元的探测跟踪节点和制导节点组成。探测跟踪节点主要是对大型作战空域内的目标进行搜索和监视，完成对来袭目标的拦截和跟踪，从而为指挥控制网络提供足够准确的目标跟踪信息；拦截和跟踪拦截器，为指挥控制网络提供拦截器跟踪信息；向指挥和控制网络提供干扰侦察信息和雷达状态信息。制导节点的主要功能是形成并向导弹发送制导指令，接收导弹的下行信息，引导导弹飞向目标。每个动态连接的制导节点可以同时引导多个火力单位发射的多个拦截器。拦截火力网络主要由动态连接各火力单元的发射系统和防空导弹组成。发射系统根据指挥控制网的作战指令准备发射并绑定发射参数，发射防空导弹，防空导弹接受制导。节点的制导命令，同时下发命令给制导节点修正轨迹，从而实现对目标的准确拦截。通信网络 通信网络由战术级和火力单位级的通信系统组成，是实现多火力单位协同作战的动态火力接入的基础。
区域通信网络传输的信息主要包括各火力单位的情报信息、武器状态信息以及战术指挥控制中心的指挥控制指令，以协调多个火力单位的行动。在战术指挥控制中心的集中指挥下，各火力单位动态接入的防空作战流程如图3所示。 作战准备 在作战准备阶段，根据上级命令和情报信息，各火力单位给装备上电，进行自检，建立武器系统链，确定武器系统的作战模式，进入作战程序。特别是，这一阶段增加了火力部队与战术指挥控制中心（或接管指挥权的火力部队）之间动态建立通信链路的过程。每个火力单元与战术指挥控制中心预留通信接口。有线或无线链路实现动态链路建立。情报获取情报获取包括搜索跟踪、拦截和目标综合识别三个环节。在这个阶段，火力单位可以向战术指挥中心（或接管指挥的火力单位）申请随机出入。传统火力单元自主运行时，各探测跟踪节点独立工作，相互之间没有信息交换。在战术指挥控制中心集中指挥（或火力部队接管指挥）下动态接入防空系统下，各火力部队获得的情报是通过整合情报获得的目标统一空情信息。通过战术指挥中心江苏省地质测绘院印刷厂的指挥控制和模拟，各级探测信息。
这种作战系统的最大优势在于，每个探测跟踪节点在战术指挥中心的协调和控制下，增加了横向协作。当火力单位受到干扰或隐身目标受到威胁时，战术指挥中心可以组织其他探测和跟踪节点。提供目标跟踪和识别信息。战术级决策 战术级决策包括威胁评估、拦截排序和目标分配，由战术指挥中心完成。作战过程中，一旦战术指挥中心受到攻击、干扰或故障，指定火力部队指挥中心接管指挥，完成决策任务。威胁评估和拦截分类战术指挥中心（或接管指挥的火力单位），指挥中心根据统一空情信息场提供的目标信息和各火力实时状态参数进行目标威胁评估单位，给出目标威胁等级表，然后给出拦截排序。威胁评估的起点是目标被稳定跟踪，终点是目标被摧毁或失去攻击我们想要的位置的能力。目标威胁评估应建立在全面衡量、综合分析、合理量化的基础上。现阶段，战术指挥中心（或接管指挥的火力单位）仍接受火力单位的随机进出申请。由于动态火力接入，各火力单元通过战术指挥中心实现网络作战，拦截导弹与传感器的组合关系实现解耦。因此，战术指挥中心的目标分配任务也随之发生变化，这是基于目标威胁的。对目标进行排序，将目标分配给一个或多个对其拦截最有利的虚拟火力单元，即“目标-发射节点-制导节点”的最优匹配。
决策执行决策执行由虚拟火力单元完成。收到拦截命令的火力部队指挥中心协调分配给它的虚拟火力部队拦截目标。该过程包括射击要素计算、拦截适宜性判断、火力分配、导弹发射控制和制导控制五个环节。其中，导弹制导控制与火力部队的独立操作有很大不同。动态接入下的网络运行实现了多个制导节点对拦截器的中继制导，在这个阶段，接管指挥的战术指挥中心或火力单位开始接受来自火力单位的随机接入请求。拦截效果评估 参与行动的火力分队指挥中心在目标遭遇导弹时，将根据拦截效果评估标准判断是否击杀目标。统计作战结果，完成拦截效果评估。动态火力接入下的联网作战模式是基于战术指挥控制中心集中指挥的动态火力接入作战模式，实现基于协同跟踪数据发射、超视距拦截和中继制导的三种联网作战。在基于协同跟踪数据发射的动态火力接入作战模式下，通过战术指挥中心将各探测跟踪节点集中，实现多传感器集中组网，使火力单位可以利用外部协同跟踪数据发射导弹，并在发射后继续依赖导弹。发射单元制导节点提供的信息用于制导，如图4所示。基于协同跟踪数据发射示意图，战术指挥控制中心可以融合多个探测跟踪节点的信息，获得比单个节点更高质量的轨道；同时，由于每个检测跟踪节点相对于目标的视角不同，协同跟踪数据可以减少目标的起伏、闪烁和地形阴影。此外，在协同跟踪过程中，战术指挥中心还可以采用频率分集、空间分集、三角测量等技术，提高抗电子干扰能力。指当火力单位收到指定的拦截指令，但本单位的探测跟踪节点尚未跟踪目标时，战术指挥控制中心可以从其他满足跟踪质量要求的信息源获取目标跟踪信息，完成射击要素、导弹参数绑定、制导的计算。指令形成，发射导弹拦截目标，如图5所示。
在重点防空作战中，主要用于解决超低空目标攻击问题。接力制导 接力制导是指当一个火力单位发射导弹时，将拦截器的跟踪和制导权移交给其他火力单位，由其他火力单位接管拦截器的跟踪并完成制导过程，如图6所示。在重点防空作战中，中继制导主要用于解决反辐射导弹（ARM）攻击问题。重点区域防空作战系统动态火力接入关键技术的实现涉及江苏省地质测绘院印刷厂的指挥控制与仿真\15指挥、控制与仿真5证明布局：张实2015 2928 刘敬树等：动态火力接入高速数据网络技术、多雷达组网技术、多传感器数据融合技术、多武器系统指挥控制技术等多个领域的关键技术本文讨论了决策技术等。以战术指挥中心集中指挥为基础的多武器系统与指挥控制技术和决策技术动态连接。动态火力准入下的防空导弹杀伤区构建技术 通过扩展一般防空导弹杀伤区的定义，动态火力准入下的防空导弹杀伤区可以描述为这样一个空域： 在动态火力条件下访问，该空域的防空导弹杀死特定目标的概率不低于给定值。杀伤区通常受导弹的最大飞行倾斜范围、雷达的最大跟踪距离和最大制导距离的限制。在动态火力接入条件下，各火力单元的探测跟踪节点实现协同探测跟踪，以及多个制导节点的接力制导。大大增加了低空和超低空目标的探测距离和制导距离，使导弹射程得到充分利用单元级防空指挥控制系统设计，从而大大提高了防空的低空和超低空特性导弹杀伤区。因此，必须在战斗模式中重新探索动态火力。重新建立了防空导弹杀伤区的构建方法，以及杀伤区边界的计算模型。
动态火力准入下的目标威胁评估技术威胁评估是一个连续的、动态的过程，贯穿整个战斗过程，从第一个威胁的出现到所有威胁的消失。与单一火力单元的独立作战模式相比，动态火力接入下目标威胁评估指标体系和威胁影响因素发生了变化。因此，动态火力准入下的目标威胁评估研究应立足于指标体系的构建和威胁指标的量化。专注于一个方面。在指标体系构建过程中，由于防空需要，战术单位通常集中指挥，动态接入火力单位，防御多个重点目标，重点阵地与防空阵地一般在地理上是分开的作为防御阵地，必须充分考虑每个关键位置的相对值对目标威胁等级的影响。在量化威胁指标的过程中，要充分考虑目标相对于要攻击的关键目标的信息，深入分析指标对威胁的影响机制，建立合理的量化模型，尽量减少主观因素的引入。动态火力接入下的目标分配技术 动态火力接入下的网络化作战，实现了防空武器系统的协同共享，火力单元成为由发射节点和制导节点组成的临时虚拟组织，即虚拟火力单元（VFU）。 在动态火力接入操作下，VFU的组成是不固定的。根据作战任务的需要和各作战节点的实时状态信息进行拆解重组，使目标火力通道的组织突破了单一火力单位、战术指挥控制的局限。中心根据目标信息决定VFU组合，进而优化VFU与目标的配对，即“发射节点-引导节点-目标”的最优匹配问题[10]动态火力接入仿真技术地面防空关键作战 目前，计算机仿真已成为系统分析、研究、测试、评估和训练的重要手段。在作战系统开发方面，有助于缩短开发周期，降低开发成本[11]。从理论到设备，计算机模拟是唯一途径。
动态火力接入下的重点区域防空作战过程是一个交互过程，系统各功能节点之间存在多种信息交互，包括状态信息、位置信息和控制信息[12]，因此，采用 HLA。构建动态火力接入下的防空作战仿真系统是有效的，为仿真应用中系统间的互操作和互联提供了先进的平台和技术路线，满足了防空作战系统的灵活性和可扩展性。要求。 （转至No. 43 Command and Control and Simulation \ 15 Command and Control and Simulation 5 证明版面：张石 2015 Command and Control and Simulation 43 AES, 2001, 37 (３）: 1039-1055. [20] Mei W, Shan R. Simultaneoustracking class-sification: Modularizedscheme IEEE Trans AES, 2007, 43 (２）:581-599. [21] 干扰条件下空中目标识别方法研究[J]. 指挥与控制与Simulation, 2007, 29 @４）: 33-37. [22] 多传感器信息融合技术在目标机型识别中的应用[ 火炮发射与控制学报, 2008, 9 (３）: 24- 28. [23] 证据理论及其在目标识别中的应用[空军工程大学学报（自然科学版），2008，8（<@４）: 49-52. [24] 证据理论的冲突证据合成方法） [M].北京：国防工业出版社，2010.结论在动态火力接入条件下，响应速度、抗饱和能力、抗——防空火力部队的干扰能力、整编和反破坏能力，以及低空和超低空特性都有很大提高。防空导弹的杀伤范围受单个火力单位的探测跟踪距离和制导距离的限制。
因此，构建动态火力准入下的重点区域防空作战体系，不仅是未来海军重点区域防空的必然趋势，也是防空作战从平台为中心向以平台为中心转变的必由之路。以网络为中心的战争。该体系结构对于完善动态火力准入下的防空网络作战理论体系具有一定的理论指导意义。参考文献：曾宇飞。浅谈海军重要场所的防空作战[J].射击杂志，2010 认识年龄战争[M]。 ISBN 1-893723-04-6，2000。网络中心战：三场战争中海军战略与战术的发展[北京：航空工业出版社，2013。应用物理实验室。合作参与能力[J]．约翰霍普金斯技术文摘，1995 年，16 谭安生。水面舰艇编队作战研究分析[M]．北京：国防工业出版社，2009。防空导弹系统总体设计[M]。北京：余杭出版社，2005。天难。网络化舰空导弹超视距协同反导关键技术[J].电光与控制, 2012, 19 (1２）: 1-5. 舰空导弹协同制导杀伤区建立研究[J]. 指挥与控制与仿真, 2010, 32 (６）: 16-20 . Electro-Optics and Control, 2009, 16 (６）: 24-27. [10] 唐素艳, 朱一凡, 葛伟, 等。 centralized interception alliance for networked air defense missile system [J]. Systems Engineering Theory and Practice, 2011, 31 (２）: 357-363. [11] Simulation Program Design [M]. Beijing: Electronic Industry Press, 2002 : 11-13. [12] Ding Haiyan, Chen Jianhua, Song Jian. Design and Implementation of HLA-based Ship-to-Air Missile Anti-missile Simulation System [J]. Journal of System Simulation, 2009, 21 (1< @８）: 5765-5769. Command Control and Simulation of Printing Factory of Jiangsu Institute of Geological Surveying and Mapping\15 Command, Control and Simulation 5 Proof layout: Zhang Shi 2015 29 Research on the Air Defense Combat System of Lower Key Areas with Dynamic Firepower Access Authors: Jiang Wenzhi, Liu Tao, Dai Jinjin, LIU Jing-shu, JIANG Wen-zhi, LIU Tao, DAI Jin- jin Author unit: Naval Aeronautical Engineering College, Yantai, Shandong, 264001 Title: Command Control and Simulation English Title: Command Control 2015 (5) Citation format: Liu Jingshu. Jiang Wenzhi. Liu Tao. Dai Jinjin. LIU Jing Jing -shu.JIANG Wen-zhi.LIU Tao.DAI Jin-jin Research on the Air Defense Combat System under the Dynamic Firepower Access [Journal Paper]-Command Control and Simulation 2015(5)
