5.3.2 确定决策指标模型
双/多反潜巡逻机自主模式协同搜潜作战过程中,接收的信息来源于多维信息,包括水面目标传感器获取的信息、水下目标传感器获取的信息、水文、海况和气象等,因此影响决策效能的指标就包括多方面。在此针对反潜巡逻机协同搜潜作战的特点,对应不同的潜艇状态和战场态势、水文环境条件,综合考虑多维传感器信息与从战场探测收集到的信息进行判断,将定性判断与定量计算相结合来描述目标特征,从搜索能力、成本、隐蔽性和实施难度等多方面因素建立智能决策模型,选取搜索能力、隐蔽性、可操作性、经济性作为决策指标[51-53],选取最优的搜潜行动方案。
5.3.2.1 隐蔽性模型
反潜巡逻机的各搜潜设备中,雷达的电磁辐射最强、隐蔽性最差;声呐浮标需要通过某种通道交换数据,但辐射功率很小,隐蔽性次之;红外搜索仪、磁探仪等工作在被动状态,隐蔽性最好。构建隐蔽性模型如下:
式中,Ly——红外搜索仪、磁探仪的作用距离;
Ls——声呐浮标的作用距离;
Sl——雷达的反射面积;
N——实施搜潜的反潜巡逻机数量;
Sy——反潜巡逻机的隐蔽性。
5.3.2.2 搜潜能力模型
雷达和红外搜索仪通常用于探测水面航行状态、半潜航行状态、潜望深度航行状态的目标潜艇,其覆盖面积与反潜巡逻机的速度、搜索时间成正比,而且红外搜索仪更适用于探测通气管状态航行的目标潜艇和夜间使用。雷达和红外搜索仪不能用于探测工作深度航行状态和大深度航行状态的目标潜艇。声呐浮标通常用于探测工作深度航行状态和大深度航行状态的目标潜艇,其覆盖面积固定,在工作寿命时间内可以保持连续探测,作用距离与使用的数量有关。磁探仪通常用于探测工作深度航行状态的目标潜艇,作用距离与反潜巡逻机的飞行高度有关,其覆盖面积与反潜巡逻机的速度、搜索时间成正比。然而,磁探仪的作用距离较小,所以需要反潜巡逻机频繁机动,以达到搜索目的。电子支援系统通常用于探测水面航行状态、半潜航行状态、潜望深度航行状态且处于通信(或有源探测)状态的目标潜艇,一般不单独使用,其搜索能力通常取决于主探测手段。
综上所述,不同搜索设备的特点和应用场合有所不同,很难直接用定量计算来比较。选用发现目标潜艇的概率P作为搜潜能力指标,构建模型如下:
式中,U——搜索效率;
N——实施搜潜的反潜巡逻机数量;
T——搜索时间;
S——搜索海域面积。
说明:具体计算模型见3.3节。
5.3.2.3 可操作性模型
反潜巡逻机使用声呐浮标等搜潜设备在搜潜过程中,为完成作战任务,反潜巡逻机需要进行一些战术机动,机动动作的完成与否决定了搜潜的效能。通常搜潜方案的可操作性是指反潜巡逻机战术飞行动作的复杂性和对反潜巡逻机飞行限制程度的综合评价,具有较大的模糊性。例如,在搜潜方案C1={R,H,E,S},C3={S,M},C5={S}中,使用声呐浮标时需要进行布阵,所以反潜巡逻机需要频繁转弯机动。在搜潜方案C2={R,H,E},C4={H,E}中,对反潜巡逻机的飞行限制最小。在方案C3={S,M},C6={M}中,反潜巡逻机需要进行低空低速大机动飞行,飞行的难度最大。构建可操作模型如下:
式中,N——实施搜潜的反潜巡逻机数量;
Sc——反潜巡逻机的可操作性。
5.3.2.4 经济性模型
声呐浮标是一次性消耗器材,反潜巡逻机所能携带的数量有限。在搜潜方案C1={R,H,E,S},C3={S,M},C5={S}中,使用声呐浮标时,需要构建搜索和跟踪浮标阵型,所以反潜巡逻机投放大量一次性使用的声呐浮标,由于声呐浮标成本较高,所以经济性较差。在搜潜方案C2={R,H,E},C4={H,E}中,雷达、红外搜索仪和电子支援系统都是反潜巡逻机固定配置的搜潜设备,正常飞行中就可以使用,不需要额外花费,所以经济性最好。在搜潜方案C6={M}中,磁探仪是反潜巡逻机固定配置的搜潜设备,但在使用时需要反潜巡逻机频繁低空低速大机动,对反潜巡逻机的寿命损耗较大,所以经济性一般。假设N是实施搜潜的反潜巡逻机数量,Sj是反潜巡逻机的经济性,构建模型如下:
