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战役炮兵火力毁伤筹划中直接计算法的应用doc

归档日期:07-07       文本归类:火力密度      文章编辑:爱尚语录

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  2012-07-19###战#役###炮###兵##火##力##毁2伤01筹2划-0中7“-直19接#计##算##法2#0”#的1#2应-0用7-19######## 刘 强, 宋震海 (北方自动控制技术研究所, 山西 太原 030006) 摘 要: 我军兼收俄、美火力毁伤理论之优长, 依据我军编制体制、武器装备和作战原则, 运用科学的数据和算法, 创建了 具有我军特色的战役炮兵火力毁伤理论。 基于“直接计算”的目标选择方法, 分别对“直接计算”目标选择方法的基本思路、主 要优点和实施过程进行了论述。该计算方法较好地解决了针对具体目标如何进行兵器弹药需求量计算的问题, 使战役炮兵火 力毁伤筹划方法更具科学性。 关键词: 战役炮兵火力毁伤, 火力筹划, 直接计算法 中图分类号: E 920 文献标识码: A D irec t Ca lcula t ion M e thod’ s A pp l ica t ion Study of the A r t illery F ire D am age P lann in g in the Cam pa ign L IU Q ian g , SON G Zh en 2h a i (N or th A u tom a t ic C on t rol T ech n iqu e I ns t itu te, T a iy u an 030006, C h ina ) A bstra c t: A cco rd in g to th e au tho r ized st ren g th equ ipm en t an d op e ra t io n a l p r in c ip le s, w ith sc ien t if ic da ta an d ca lcu la t in g m e tho d, w e sta r ted to deve lop th e th eo ry o f th e a r t ille ry f ire dam age in th e cam p a ign w ith ch in e se ch a rac te r ist ic s b y tak in g fu ll advan tage o f ru ssian an d am e r ican advan ced ach ievem en t s in th is f ie ld1 T h e th e sis is th e ta rge t se lec t io n m ea su re o n b a sis o f “D irec t ca lcu la t io n ”, w h ich d iscu sse s re sp ec t ive ly th e b a sic idea, th e p r im a ry ex ce llen ce an d th e im p lem en ted p ro ce ssio n 1 T h e ca lcu la t io n m e tho d re so lve s th e p ro b lem o f how to ca r ry o n th e w eapo n to p lay th e m ed ic in e dem an d ca lcu la t io n , an d m ak e s f ire dam age com p u te m e tho d m o re sc ien t if ic1 Key word s: th e a r t ille ry f ire dam age in th e cam p a ign , f ire p lan n in g, d irec t ca lcu la t io n m e tho d 部队之间的战斗分界线对战场目标区域进行再次划分, 从而 将战场目标区域划分为若干个块状子区域; 然后再依照我参 战 部 (分) 队火力毁伤兵器性能及一般配置原则将各子区域 进一步进行细划。 以此类推, 可根据所获取情报资料的详尽 程度及指挥人员的职责范围对战场目标进行逐层细化。每一 区域都有对应的火力毁伤力量, 采取分区负责的方法对敌兵 力集团实施火力毁伤; 对每一子目标区域内目标进行价值分 析, 确定各目标的火力毁伤指标, 在此基础上计算弹药和兵 器需求量; 根据每个任务区域的火力毁伤弹药和兵器需求量 确定出总的火力毁伤弹药和兵器需求量。 1 “直接计算法”的基本思路 “直接计算法”是进行联合战役炮兵火力毁伤筹划的一 种新方法, 它是按火力毁伤任务区域, 对区域内目标直接进 行火力毁伤计划的方法。该方法在对敌作战特点和兵力兵器 部署情况进行详细分析的基础上, 根据我军作战需要将敌作 战集团内的具体目标划归到一定任务区域, 并以此为依据确 定火力毁伤力量需求、弹药需求和进行任务区分。 “直接计算法”的基本思想是: 根据战役军团所担负的当 前任务、后续任务以及敌兵力兵器部署情况 ( 可能的部署情 况) , 将战场目标区域进行整体划分, 在此基础上按主、助攻 2 “直接计算法”的主要优点 2012-07-19################2012-07-1该9方#法的#优#点#在#2于#0, 可#1以#2较-准0确7地对-各1个9区#域#的#目#标#进### 大射程) 进行统计, 并形成各自数据表格。 然后, 各级作战部 211 灵活性强, 便于指挥协同 队根据所掌握兵器种类、各类兵器的最大射程以及兵器的配 置位置将战场区域进行详细的划分。集团军根据所拥有的火 器种类、最大射程、配置位置对目标区域进行划分, 沿各种火 器最大射程所在的位置划分割线, 对目标区域进行分割, 从 而将目标区域划分为若干带状子目标区域。 最后, 结合将目 标区域分割成功能相对独立的若干个小的子区域, 如图 1 所 示。 对各个子区域实施打击的火器种类进行统计, 就可形成 表 1 所示的表格。 “直接计算法”根据作战任务对敌部署进行区域划分, 各 火力单位都规定相应的侦察和火力毁伤责任区并由相应的 合成军队指挥员负责指挥, 便于各军兵种组织火力协调及协 同; 将指挥网络与火力结点“粘合”起来, 可突破建制单位的 限制, 便于集中指挥与跨建制指挥, 利于充分发扬各种火器 的优长, 对于由多军兵种共同组织的大规模联合火力毁伤而 言尤显其灵活性。 212 局部分析、整体着眼, 更具科学性 “直接计算法”将战场目标划分为网格状, 对每个子目标 区域进行分析, 从而大大简化了目标分析的难度; 同时, 对各 子目标区域之间的关系进行分析, 既避免了对所有单个目标 之间关系进行全部分析的复杂性, 又克服了只对局部目标进 行分析而产生的片面性。 因此是更科学的战场目标分析方 法。 213 算法便于计算机实现 直接计算法将战场目标划分为网格状, 对每个子目标区 域进行目标预测及分类, 便于计算机采用搜索算法理论实 现, 为炮兵战役火力资源分配过程的自动化打下理论基础。 214 便于后期工作展开 在目标区域划分的基础上可进一步对每个子目标区域 计算火力资源需求量, 进行兵器—— 目标部分分配模型计算 以及实现炮兵的动态区分和编组。 图 1 任务区域划分示意图 表 1 任务区域与火器匹配关系表 射程 目标区 ? d 1 d 2 dm - 1 dm 1 1 ? + ? ? 0 1 i1 + + 1 + 0 + 1 + 0 iM - 1 3 “直接计算法”划分战场目标的方法 战役炮兵在进行火力资源分配时, 参与分配的火力单位 及目标数量繁多, 各资源之间易产生冲突, 很难实现火力资 源的全局最优分配。 因此这里考虑在分配之前先采用“直接 计 算法”将战场目标基于某些依据进行一定程度的区域划 分, 后对各子目标区域进行火力资源分配并考虑各子区域之 间的关系, 从而可以大大减小战役炮兵火力资源分配的难 度, 易于实现局部及全局火力毁伤筹划的最优。 311 任务区域的划分 任务区域就是沿作战地带的正面和纵深, 划分出的集团 军、师、团等各级的责任区。在进行任务区域划分时, 首先, 集 团军、师、团要对本单位所掌握的兵器种类和性能 (主要是最 0 1 1 0 iM 说 明:“1”为某射程的火器能够对该区域射击;“0”为某 射程的火器不能对该区域射击。 312 目标的选择 目标选择是指依据作战的目的、武器性能及所掌握的目 标情报资料, 对敌方众多目标进行全面分析, 并从中选出所 要打击目标的过程。 目标选择的关键是考虑打击哪些目标、 打到什么程度, 按照什么顺序打, 采取哪些有效手段或方式, 才能达成最佳效果。 不仅要考虑军事上的可能, 而且要考虑 效益上的最优。 按照目标的作战功能和重要程度, 根据总体战略目的以 及战役的需要, 将目标分为五类 (见表 2)。 表 2 目标分类 序号 目标类别 具体目标 包括雷达站、指挥 ( 观察) 所、电子战系统、通信设施等目标, 它是首先和始终要 重点打击的目标 包括敌远程炮兵、防空兵、导弹等目标, 它是首先要突击和始终要压制的目标 包括步兵集结地域、集群坦克、飞机、直升机、舰船等目标, 它是需要首次火力突 击的目标 包括机场、港口、码头、陆上交通枢纽和重要桥梁、隧道等, 它是需要重点破坏的 目标 主要包括敌各种堡垒、工事、油库、弹药库、供水供电设施及其他工程防护设施 第一类 敌侦察指挥系统 第二类 敌火力系统 第三类 敌暴露的重兵集团和重要装备 第四类 敌交通体系 第五类 敌战斗和生活保障设施 选择目标时, 应该先组织有关人员, 依据当前任务, 从 上述对由不同性质单位目标组成的集群目标的射击效 目标信息库中筛选出适宜打击的目标, 形成初始目标清单。 然后要尽量详细地设想和规定战役发展的时节和可能出现 的具体情况, 区分不同作战任务确定目标价值的背景资料和 数据; 明确规定目标相应价值的时节与时限; 确定合理的价 值指标体系, 确定打击目标及其优先顺序, 最后, 得到一份初 选目标清单, 并确定目标参数, 其中目标参数应包括目标的 性质、位置 (坐标、高程)、形状和幅员; 目标的可靠性 ( 包括目 标的存留概率和位置的准确程度等) 等。 指挥机构将得到的 初选目标清单反复印证, 把不适合打击的目标排除掉, 把没 有列入清单但适合打击的目标列入清单, 形成需打击的目标 清单。 313 确定各目标的毁伤程度 为了分析火力毁伤兵力和兵器作战行动的结果以及给 敌军队集团和目标造成的损伤, 在战役法范畴通常使用火力 毁伤指标来衡量。 根据《射击教程》中有关规定, 炮兵一般将 目 标毁伤指标分为 5 个等级, 即妨害 ( 10% 以下)、临时压制 ( 10%~ 20% )、一 般 压 制 ( 20%~ 30% )、重 点 压 制 ( 30%~ 50% )、歼灭 (50% 以上)。 目标的毁伤指标可根据目标性质、 作战价值、重要程度、信息可靠性、防护性等因素 来 综 合 确 定。 有时也可根据上级通报或指挥员经验直接确定。 利用“目标区域法”对战场目标进行区域划分后, 各级指 挥员应确定所负责区域内各单个目标的毁伤指标, 并按照妨 害 ( 10% 以 下)、临 时 压 制 ( 10%~ 20% )、一 般 压 制 ( 20%~ 30% )、重点压制 ( 30%~ 50% )、歼灭 ( 50% 以上) 5 种毁伤指 标对各目标进行分组。 率评定方法存在以下问题: 由于不同性质的单位目标战斗力 及战场价值不同 ( 击毁一辆坦克与击毙一名士兵, 摧毁一门 火炮与破坏一架机枪取得的射击效果是不同的) , 因此仅仅 从毁伤目标数量变化的角度来考虑射击效果而不注重性质 的区分是不科学的, 甚至会导致错误的结果。针对上述问题, 解决的办法是选取合适的射击可靠性指标。 412 需求计算模型 41211 兵器需求量计算 兵器需求量的计算方法较多, 这里采用的计算法, 是建 立在对作战地域情况进行详细分析, 并将敌作战集团转化为 一系列目标, 在首轮火力突击所要毁伤的目标以及对目标的 毁伤程度和毁伤时间要求已知的基础之上, 根据各种压制兵 器的射击效能, 直接计算对每个目标的兵器需求量, 进行综 合后, 求出火力毁伤兵器总需求量的方法。计算因素包括: 敌 作战集团目标的性质、数量、幅员; 毁伤要求和毁 伤 时 间 要 求; 火力毁伤兵器的种类等。 计算过程主要有两种: 第一种, 是当以弹药消耗量为准计算时, 首先, 根据敌第 i 个目标的性质和毁伤程度要求, 采用公式计算或查表的方 法, 确定出毁伤该目标每公顷所需的标准弹数; 然后, 根据目 标的实际幅员, 确定出毁伤该目标所需的标准弹数; 其后, 根 据对目标的毁伤时间要求, 在标准火炮平均发射速度表中查 取发射弹数; 最后, 利用公式求出毁伤该目标所需的标准炮 数量, 并计算火力毁伤兵器的总需求量。 其计算模型如下: n (1+ Α) ∑ N i1 ·F i B = N 0 i= 1 4 弹药、兵器需求计算模型 411 毁伤指标的确定 为了反映在相同条件下多次射击结果的统计规律性, 通 常将毁伤比的数学期望作为对集群目标射击的射击效率的 可靠性指标, 常用M (K ) 表示之。 当集群目标由同一性质的 单位目标组成时, 设单位目标总数为 t, 在一定射击条件下, 发射一定的弹数, 某次射击毁伤了其中的 u 个单位目标, 则 式 中: B 为火力毁伤兵器的总需求量, 单位为 ( 门) 标准 炮; Α为当首轮突击目标的数量为 n 时的冗余量, 为百分数; N i1 为毁伤该目标每公顷所需的标准弹数 ( 发?公顷) , 根据敌 第 i 个目标的性质和毁伤程度要求, 采用公式计算或查表的 方 法 求 出; F i 为 目 标 的 实 际 幅 员 ( 公 顷) ; N 0 为 发 射 弹 数 ( 发) , 根据对目标的毁伤时间要求, 在标准火炮平均发射速 度表中查取。 第二种, 是当以射击效能为准计算时, 首先利用根据第 i 个目标的性质、毁伤程度和毁伤时间要求, 采用查表或利用 公式计算的方法, 确定出毁伤该目标的标准炮的射击效能; 然后, 根据目标的实际幅员, 利用下面的公式求出毁伤该目 标所需的标准炮数量和火力毁伤兵器的总需求量。其中兵器 需求满意度的计算, 是首先根据我军参战的火力毁伤力量的 编成、数量和兵器的类别, 利用换算系数法确定出我军火力 毁伤力量所相应的标准炮数, 它与火力毁伤兵器的总需求量 的比值就是兵器需求满意度。 该计算模型如下: n M (K ) = M ( u ) t 若集群目标由几种不同类性质的单位目标组成, 传统的 作法是: 分别为每类单位目标计算射击效率指标, 最后计算 对整个集群目标的射击效率指标。设某集群目标由 d 类单位 目标组成, 第 i 类单位目标数为 ti , 则第 i 类单位目标的相对 数为 ti Ρi = d ∑ti i= 1 则对该集群目标总的毁伤比的数学期望为 d B = (1+ Α) ∑ A i i= 1 A io M (K ) = ∑Ρi ·M ( u ) i 式 中: B 为火力毁伤兵器的总需求量, 单位为 ( 门) 标准 炮; Α为当首轮突击目标的数量为 n 时的冗余量, 为百分数; t i= 1 击效能 (公顷?门) , 利用根据第 i 个目标的性质、毁伤程度和 得。 毁伤时间要求, 采用查表或利用公式计算的方法确定出。 在炸点散布服从最有利的分布密度的条件下, 标准炮射 击效能可按以下的计算公式进行计算: 5 结束语 “直接计算法”改变了传统消耗战理论中用饱和式的火 力毁伤来消耗敌方作战潜力的作战思想, 树立了基于功能结 构破坏的有限火力打击作战思想; 它改变了利用标准化体系 进行纯粹定量计算的火力毁伤计算思路, 回归到了定性分析 与定量计算相结合的研究思路上来。它既包含了进行火力毁 伤筹划的思维方法, 又包含了进行火力毁伤筹划的工作程序 和计算的基础数据。 14·N ·S 50 A i0 = 11462 2×10- 4 · E d ·E f - Ξ·r4 式中: A i0 为标准炮的射击效能; N 为在规定的时间内单 门标准炮允许发射的弹数; S 为目标的毁伤幅员; Ξ 为毁伤目 标的平均必须命中弹数; r4 为根据毁伤程度唯一确定的系 数; E d、E f 为诸元误差的距离、方向中间误差。 41212 弹药投入量计算 弹药需求量的计算是建立在对作战地域情况进行详细 分析, 并将敌作战集团转化为一系列目标, 在对目标的毁伤 程度要求已知的基础之上, 根据标准炮对目标每公顷的弹药 消耗量数据, 直接计算对每个目标的弹药需求量, 进行综合 后, 求出弹药总需求量。就是在已知敌作战集团目标的性质、 数量、幅员和毁伤程度要求, 火力毁伤兵器的种类等的前提 下, 首先, 根据敌第 i 个目标的性质和毁伤程度要求, 采用公 式计算或查表的方法, 确定出毁伤该目标每公顷所需的标准 弹数, 然后, 根据目标的实际幅员, 确定出毁伤该目标所需的 标准弹数, 最后利用公式求出总弹药需求量。 其计算模型如 下: n 参考文献: [ 1 ] 郑 津 生. 中 国 人 民 解 放 军 战 役 战 术 火 力 毁 伤 教 程 [M ]. 北京: 解放军出版社, 2003. 谷亚平译. 俄军火箭兵炮兵火力毁伤概论与战役战 术计算方法 [M ]. 北京: 解放军出版社, 2002. 程云门. 评定射击效率原理 [M ]. 北京: 解放军出版 社, 1986. 李德民. 集团军对地综合火力打击目标选择和分配 研究 [D ]. 宣化: 炮兵指挥学院, 2004. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] (上接第 47 页) [ 4 ] P ie r re F G, J acque s G V , J u stu s H P , e t a l. T h e S ta te o f th e A r t in M u lt ip le O b jec t T rack ing U nde r N = (1+ Α) ∑N i1 ·F i i= 1 式中: N 为总弹药需求量 ( 发) ; Α为当火力毁伤目标的 数 量为 n 时的弹药冗余量 ( 百分数) ; N i1 为毁伤该目标每公 顷 所需的标准弹数 ( 发?公顷) , 根据敌第 i 个目标的性质和 毁伤程度要求, 采用公式计算或查表的方法确定出; F i 为目 标的实际幅员 (公顷)。 标准炮毁伤第 i 个目标每公顷的弹药消耗量, 可按照下 面的模型进行计算: V ideo Sequence s [ A ]. A dvanced In te lligen t V isio n Sy stem s (A C IV S O cc lu sio n in Co ncep t s fo r 2003) [C ]. Gh en t, B e lg ium , 2003: 225. A m e r A. V o t ing2ba sed S im u ltaneo u s T rack ing o f M u lt ip le V ideo O b jec t s. In P ro c [ A ]. SP IE In t. Sym po sium o n E lec t ro n ic Im ag ing [C ]. San ta C la ra, U SA , 2003: 5002511. [ 5 ] [ 6 ] S tauffe r A c t iv ity C , G r im so n E. L ea rn ing P a t te rn s o f U sing R ea l2T im e T rack ing [ J ]. IE E E 892186·r4 ·Ξ·E d d ·E f f N i1 = S ·L ·L d f T ran sac t io n s o n P a t te rn R eco gn it io n and M ach ine In te lligence (T PAM I) , 2 2000, 22 (8) : 7472757. L Q X , L andaba so J L , P a rdàs M . Sh adow R em o va l w ith B lo b 2B a sed M o rp ho lo g ica l R eco n st ruc t io n fo r E r ro r Co r rec t io n [ M ]. 2005 IE E E In te rna t io na l Co nfe rence o n A co u st ic s, Sp eech , and S igna l P ro ce ssing ( ICA SS, 2005) , 2005. M ilan , V ac lav H , R o ge r Bo y le 著. 艾海舟, 等译. 图 像 处 理、分 析 与 机 器 视 觉 [M ]. 中 文 版 ( 第 二 版) , 2003. In te l O p en So u rce Com p u te r V isio n L ib ra ry (O p enCV ) h t tp: ?? HYPERLINK ·L 2 E d d = d d E 2 + 01152·L 2 E f f = f f [ 7 ] 式中: N i1 为标准炮毁伤第 i 个目标每公顷的弹药消耗 量, ( 发) ; S 为第 i 个目标的毁伤幅员; r4 为根据毁伤程度唯 一确定的系数; Ξ 为毁伤目标的平均必须命中弹数 ( 一般取 Ξ = 1) ; L f 、L d 为射击地段幅员正面、纵深的一半; E d、E f 诸元 误差的距离、方向中间误差。 [ 8 ] E = N 1 ×100% N 式中: E 为首轮火力毁伤目标所占的任务份额; N 1 为毁 伤首轮目标所需的标准弹数 ( 发) , 根据对敌首轮火力毁伤的 [ 9 ] 目标数量、目标的性质和毁伤程度就可计算出; N 需求量。 为总弹药 [ 10 ] 最后, 弹药投入量计算, 就是运用敌我双方作战能力计 Your request could not be processed because of a configuration error: Could not connect to LDAP server. For assistance, contact your network support team. file:///C/Users/Administrator/Desktop/新建文本文档.txt 涵盖各行业最丰富完备的资料文献,最前瞻权威的行业动态,是专业人士的不二选择。 file:///C/Users/Administrator/Desktop/新建文本文档.txt2012/8/26 12:19:58

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