一种确定悬浮式拦截弹布放数量的方法与流程

1.本发明属于水面船舶电子信息系统技术领域，更具体地，涉及一种计算悬浮式拦截弹布放数量的方法，适用于悬浮式拦截弹的使用研究和水下防御效能评估。


背景技术：

2.悬浮式拦截弹作为被动拦截水下高速小目标的防御性武器，主要作用原理是在拦截目标前行航路上布放一定数量的拦截弹，形成弹阵对目标进行拦截。其拦截效果不仅受到目标探测数据处理，火控数据解算、武器发射控制、弹药落点精度等诸多因素的影响，而且还与拦截弹的布放数量有很大的关系。拦截弹布放数量决定了拦截弹弹阵的布阵宽度，也决定了对来袭目标的拦截区域范围，直接影响着对来袭目标航路的覆盖宽度及对来袭鱼雷的防御效果。
3.目前悬浮式拦截弹布放数量仅计算了在最大作用范围远界距离条件下所需的最少弹药数量。该数量主要依据经验值进行估算，支撑装备研制的论证，其数量估算相对较粗，不能随着作用距离的变化而变化，即在不同作用范围距离上布放弹阵时，其典型使用弹药量均为固定的最大作用范围远界距离条件下所需的最少弹药数量。一方面准确性较低，对于较近距离的目标，弹阵宽度超出所需宽度过大，相对降低了武器使用效率；另一方面灵活性较差，难以在不同作用距离上选取合适的弹药数量，特别在弹药量稍有欠缺，难以满足典型使用数量时，不能对目标实施有效的防御。
4.因此，悬浮式拦截弹布放数量计算需要结合弹阵作用距离等主要因素进行优化计算，支撑系统使用研究和系统效能的分析评估，在方案实施过程中，对用弹数量进行灵活调整。根据装备状态，实现防御资源的有效、合理使用，提升水下装备使用效果。


技术实现要素：

5.针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提出了一种确定悬浮式拦截弹布放数量的理论计算方法，该方法计算了不同布放距离条件下拦截弹的布放数量，确保弹阵宽度满足需求的同时，提高了弹药使用的灵活性。
6.为实现上述目的，本发明提供了一种确定悬浮式拦截弹布放数量的方法，包括：
7.由拦截弹作用范围远界距离、拦截弹作用范围远界距离处所需的布阵宽度及拦截弹毁伤半径和相邻拦截弹间间隔距离确定作用范围远界距离处所需拦截弹数量；
8.以拦截弹弹阵宽度能够覆盖目标航迹可能的范围，确保目标能够经过拦截弹弹阵为目标，在拦截过程中弹阵所需的覆盖角度保持定值的前提下，由拦截弹作用范围内任一布放距离、拦截弹作用范围远界距离处所需的布阵宽度、拦截弹毁伤半径、拦截弹作用范围远界距离及拦截弹弹阵中相邻两弹的间隔距离确定不同布放距离处所需拦截弹数量；
9.典型态势条件下，在本舰来袭目标报警时，来袭目标正对准本舰所处位置航行，在来袭目标正前方，选择弹药发射基准与报警声纳探测基准一致条件下按照所需拦截弹数量发射悬浮式拦截弹进行布阵。
10.在一些可选的实施方案中，由n＝(l-2r)/d+1确定作用范围远界距离处所需拦截弹数量n，其中，l为拦截弹作用范围远界距离处所需的布阵宽度，r为拦截弹毁伤半径，d为相邻两弹间的间隔距离。
11.在一些可选的实施方案中，由m＝(ldi-2rd)/(d
×
d)+1确定不同布放距离处所需拦截弹数量m，其中，d为拦截弹作用范围远界距离，di为拦截弹作用范围内任一布放距离，l为拦截弹作用范围远界距离处所需的布阵宽度，r为拦截弹毁伤半径，d为相邻两弹间的间隔距离。
12.在一些可选的实施方案中，当计算所得的m值为非整数时，需对m值进行向上取整。
13.在一些可选的实施方案中，所述方法还包括：
14.可以在计算的拦截弹数量上适当增加10％～20％的数量作为最终需要布放的拦截弹数量。
15.总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
16.通过本发明可以确定作用范围内不同布放距离条件下的拦截弹数量，提高拦截弹布阵效率和灵活性，支持悬浮式拦截弹使用和效能分析研究，为水面船舶反鱼雷武器系统设计和能力评估提供支撑。
附图说明
17.图1是本发明实施示例提供的一种拦截弹布放数量与弹阵位置关系示意图。
具体实施方式
18.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施示例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施示例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
19.典型态势条件下，本舰来袭目标报警时，来袭目标正对准本舰所处位置航行，在来袭目标正前方，选择弹药发射基准与报警声纳探测基准一致条件下发射悬浮式拦截弹进行布阵。
20.如图1所示，参数定义如下：d：拦截弹作用范围远界距离；di拦截弹作用范围内任一布放距离；l：拦截弹作用范围远界距离处所需的布阵宽度；li：拦截弹作用范围内于di距离处所需的布阵宽度；r：拦截弹毁伤半径；d：相邻两弹间的间隔距离；σ：拦截弹弹阵所需覆盖来袭目标航路范围所对应的区域范围角度。
21.以小口径悬浮式拦截弹布放数量计算为例，描述本发明的具体实施方式：
22.(1)参数设定：设r＝14m，d＝28m；当d＝1200m时，需求论证得出对应的l＝280m。
23.(2)计算在不同布放距离条件下的拦截弹数量，具体包括：
24.1)布放远界距离处所需弹药数量：由图1所示可知，n枚拦截弹按照一定间隔距离布放，形成弹阵的宽度为：(n-1)
×
d+2r＝l，则：
25.n＝(l-2r)/d+1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
26.由公式(1)可得，在布放远界d＝1200m时，所需弹药数量为：n＝(l-2r)/d+1＝
(280-2
×
14)
÷
28+1＝10(枚)；
27.2)布放近界距离所需弹药数量：设布放距离近距di＝600m时，由li＝l
×
di/d可得，对应的布放宽度为：li＝l
×
di/d＝280
×
600
÷
1200＝140(m)；
28.又由m＝(ldi-2rd)/(d
×
d)+1可得，对应的弹药数量为：m＝(ldi-2rd)/(d
×
d)+1＝(280
×
600-2
×
14
×
1200)
÷
(1200
×
28)+1＝5(枚)。
29.3)布放范围内任一距离所需弹药数量：根据拦截弹布阵使用的特性可知，拦截弹弹阵宽度主要目的是覆盖目标航迹可能的范围，确保目标能够经过拦截弹弹阵。由于本船的探测范围一定，考虑探测误差、数据处理误差、武器发射误差等因素，布放过程中拦截弹弹阵所需的覆盖角度σ保持定值。如图1所示，在拦截弹作用范围内，不同布放距离处所需的弹阵宽度与布放距离间的关系为：di/d＝li/l，则：
30.li＝l
×
di/d
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
31.设定作用范围内不同布放距离处所需弹药数量为m，则：(m-1)
×
d+2r＝li，可得：
32.m＝(ldi-2rd)/(d
×
d)+1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
33.设布放距离di＝800m时，由公式(2)可得，对应的布放宽度为：li＝l
×
di/d＝280
×
800
÷
1200≈186.7m；
34.又由公式(3)可得，对应的弹药数量为：m＝(ldi-2rd)/(d
×
d)+1＝(280
×
800-2
×
14
×
1200)
÷
(1200
×
28)+1≈5.67+1≈6.67；
35.由于弹药数量需为整数，因此，当计算所得的m值为非整数时，需对m值进行向上取整，即在悬浮式拦截弹作用范围内，不同布放距离处拦截弹弹阵所需拦截弹的最小有效数量为
36.对m值进行向上取整，则：
37.实际使用过程中，为了进一步确保弹阵对目标航路的覆盖，可在计算的弹药数量上适当增加约10％～20％的数量，以应对由于海流速度等海洋环境导致弹阵位置发生偏移或其它不可预测因素带来的影响。
38.本发明通过上述技术方案，提出一种确定悬浮式拦截弹布放数量的理论计算方法，覆盖目标航路范围，从理论上计算不同布放距离条件下所需的弹药数量，确保对来袭目标的过阵概率，提高弹药使用的灵活性和有效性，为拦截弹的使用设计及效能评估奠定基础。
39.需要指出，根据实施的需要，可将本技术中描述的各个步骤/部件拆分为更多步骤/部件，也可将两个或多个步骤/部件或者步骤/部件的部分操作组合成新的步骤/部件，以实现本发明的目的。
40.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种确定悬浮式拦截弹布放数量的方法，其特征在于，包括：由拦截弹作用范围远界距离、拦截弹作用范围远界距离处所需的布阵宽度及拦截弹毁伤半径和相邻拦截弹间隔距离确定作用远界处所需拦截弹数量；以拦截弹弹阵宽度能够覆盖目标航迹可能的范围，确保目标能够经过拦截弹弹阵为目标，在拦截过程中弹阵所需的覆盖角度保持定值的前提下，由拦截弹作用范围内任一布放距离、拦截弹作用范围远界距离处所需的布阵宽度、拦截弹毁伤半径、拦截弹作用范围远界及拦截弹弹阵中相邻两弹的间隔距离确定不同布放距离处所需拦截弹数量；典型态势条件下，在本舰来袭目标报警时，来袭目标正对准本舰所处位置航行，在来袭目标正前方，选择弹药发射基准与报警声纳探测基准一致条件下按照所需拦截弹数量发射悬浮式拦截弹进行布阵。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由n＝(l-2r)/d+1确定作用范围远界处所需拦截弹数量n，其中，l为拦截弹作用范围远界距离处所需的布阵宽度，r为拦截弹毁伤半径，d为相邻两弹间的间隔距离。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由m＝(ldi-2rd)/(d
×
d)+1确定不同布放距离处所需拦截弹数量m，其中，d为拦截弹作用范围远界距离，di为拦截弹作用范围内任一布放距离，l为拦截弹作用范围远界距离处所需的布阵宽度，r为拦截弹毁伤半径，d为相邻两弹间的间隔距离。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当计算所得的m值为非整数时，需对m值进行向上取整。5.根据权利要求1至4任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：可以在计算的拦截弹数量上适当增加10％～20％的数量作为最终需要布放的拦截弹数量。

技术总结
本发明公开了一种确定悬浮式拦截弹布放数量的方法，属于水面船舶电子信息系统技术领域，包括：由拦截弹作用范围远界、拦截弹作用范围远界距离处所需的布阵宽度及根据拦截弹毁伤半径和间隔距离确定的作用范围远界处所需拦截弹的数量；由拦截弹作用范围内任一布放距离、拦截弹作用范围远界距离处所需的布阵宽度、拦截弹毁伤半径、拦截弹作用范围远界距离及拦截弹弹阵中相邻两弹的间隔距离确定不同布放距离处所需拦截弹的数量。通过本发明可以确定作用范围内不同布放距离条件下的拦截弹数量，提高拦截弹布阵效率和灵活性，支持悬浮式拦截弹使用和效能分析研究，为水面船舶反鱼雷武器系统设计和能力评估提供支撑。雷武器系统设计和能力评估提供支撑。雷武器系统设计和能力评估提供支撑。


技术研发人员：吴定刚 陈德喜 蔡华杰 谢红胜 王欣
受保护的技术使用者：中国舰船研究设计中心
技术研发日：2023.05.05
技术公布日：2023/8/23