驱护舰编队对海作战中舰载无人机任务规划

第33卷第5期指挥控制与仿真V ol.33 No.5 2011年10月Command Control & Simulation Oct. 2011 文章编号：1673-3819(2011)05-0001-03

驱护舰编队对海作战中舰载无人机任务规划

谭安胜，胡峥涛，贺凯

（海军大连舰艇学院，辽宁大连 116018）

摘 要：任务规划是舰载无人机作战使用的基础。根据舰载无人机作战性能特点，从作战使用的角度对舰载无人机任务规划的概念进行了诠释，提出将舰载无人机的任务规划区分为战术规划和航迹规划，给出了舰载无人机任务规划应遵循的原则以及任务规划的内容和步骤，提出了舰载无人机在驱护舰编队对海作战中可遂行的战术任务。

关键词：驱护舰编队；对海作战；舰载无人机；任务规划

中图分类号：E926.392 文献标识码：A DOI: 10.3969/j.issn.1673-3819.2011.05.001

Mission Planning of Shipborne UAV in Sea Battle

of Destroyer and Frigate Format

TAN An-sheng, HU Zheng-tao, HE-Kai

( Dalian Naval Academy, Dalian 116018 ,China)

Abstract: Mission planning is the foundation of the operational use of shipborne UAV. Based on the operational performance of the UAV, the concept of mission planning of shipborne UAV is discussed thoroughly on the viewpiont of operational use. Mission planning has been devided into two sections, such as tactical planning and track planning. The princeples, content and steps of mission planning are presented, and the tacticle missions the UAV in destroyer and frigate format can executive in the sea batlle are analyzed.

Key words: destroyer and frigate format; sea battle; shipborne UAV; mission planning

随着海军建设的发展，舰载无人机系统将成为水面舰艇编队的常规装备，对舰载无人机的作战使用问题已引起广大学者的高度重视。从作战使用的角度看，无论是作战概念、作战理论还是作战实践都还有很多工作要做。任务规划已是耳熟能详的概念，无论在生产领域、流通领域还是在军事领域已应用广泛，但从不同的角度对这一概念有不同的诠释。本文试图从作战使用的角度对舰载无人机任务规划的概念进行理解，其目的是能给指挥员一清晰的概念，在指挥编队对海作战中能更好地使用舰载无人机。

1 舰载无人机任务规划的内涵

驱护舰编队对海作战中舰载无人机的任务规划就是针对编队对海作战全过程，根据作战海区威胁、地形及气象等环境，在编队对海作战前期，为具体作战任务编制舰载无人机使用的前期作战计划。任务规划的目标就是通过系统运筹，科学利用作战资源，使得无人机与编队之间、无人机之间以及无人机与其它兵力之间协调配合，完成编队对海作战任务，使编队获得整体最佳作战效能。

舰载无人机的任务规划应围绕编队对海作战过程中对舰载无人机的使用需求进行。舰载无人机的任务规划受到诸多因素的限制，必须从战术、技术、环

收稿日期：2011-05-31 修回日期：2011-07-13 作者简介：谭安胜（1963-），男，山东荣成人，博士，教授，主要研究方向为军事运筹、兵种战术、舰载

武器作战使用等。

胡峥涛（1986-），男，硕士研究生。

贺凯（1986-），男，硕士研究生。境等方面入手，搞清制约因素。也就是说，舰载无人机的任务规划是具有约束的规划[1]。

从作战使用的角度，本文将舰载无人机的任务规划分为：战术规划和航迹规划。战术规划主要是根据编队作战需求，规划无人机的战术使用问题；航迹规划主要是根据战术规划和战场环境进行飞行航迹的设置与优化。战术规划由编队负责，航迹规划由载舰负责，当多机协同使用时，其航迹规划由编队统一进行协调。

战术规划是在驱护舰编队作战任务需求的基础上进行的。包括明确无人机的任务、使用时机、完成任务的时限、放飞的平台、放飞的数量、载荷的匹配、出航航线、返航航线、任务区内完成给定任务的方法等。

航迹规划是在战术规划的基础上进行的。航迹规划是在特定的约束条件下，寻找无人机从出发点到目标点满足某种性能指标（如使无人机生存概率和整体作战效能达到最佳）的最优航迹的过程。通常的性能指标包括最大生存率、最小燃油消耗率、最短时间等。

具有最大生存概率的航迹可以作为战术规划过程中的出航航线和返航航线的参考，但并不是战术规划在航线安排上的必然选择。事实上，为达到某一战术目的，战术规划有可能选择危险性较大的出航航迹，以满足某种战术要求。

舰载无人机航迹规划人员根据战术规划、地形数据、威胁情况以及无人机的机动能力，在航迹规划系统上计算出三维最优航迹，作为基础航迹提供给无人机上的飞控系统。舰载无人机的任务规划人员应根据指挥员的意图，依据各种必要的信息，充分考虑无人

2谭安胜，等：驱护舰编队对海作战中舰载无人机任务规划第33卷

机之间和无人机与驱护舰编队之间的协同作战问题，为舰载无人机单机或多机编队制定最优任务执行方案，并提供给编队无人机指挥员和无人机操控员。

单架舰载无人机所能完成的作战任务是由其所配备的任务载荷决定的，当单架舰载无人机挂载确定的任务载荷后，其能够完成的作战任务就是确定了的。在实际作战中，可以通过挂载不同任务载荷的舰载无人机进行多架编队协同使用，以完成综合性作战任务。因此，在对舰载无人机进行任务规划时，不仅仅要对单架舰载无人机的使用进行规划，更重要的是对多架舰载无人机的协同使用进行规划。不仅要从飞行航迹的角度进行“航迹规划”，而且还要从战术角度进行“战术规划”。成功的任务规划依赖于对编队作战过程中对舰载无人机使用需求的清晰了解和准确把握。

2 舰载无人机任务规划的原则

舰载无人机任务规划的基本依据是指挥员的战术意图以及编队作战过程中所面临的威胁环境。在对舰载无人机进行任务规划时应遵循以下原则。

2.1 战术规划由编队统一进行

是否使用舰载无人机，使用舰载无人机完成何种作战任务，完成该作战任务的要求等由编队提出。单机航迹规划、无人机控制规划由无人机分队指挥员根据编队的战术规划方案在舰载任务计划控制站上进行。

2.2 多机协同使用，集中规划

多机协同使用时，由编队集中进行规划，各舰面控制站根据编队的总体任务规划和协同要求对各自控制的无人机的航迹进行详细规划。

编队集中规划时只为每架无人机规划出一条由关键点组成的出航航线和返航航线。基于已规划出的出航航线和返航航线，再为每架无人机选择合适的速度，以满足对时间协同的要求。各舰面控制站基于编队选出的出航航线和返航航线进行航迹规划，以满足无人机的各种性能约束，使其成为可飞航迹。

2.3 单机独立使用，各自规划

单机独立使用时，各舰面控制站根据编队首长意图，进行具体规划，报编队审批。

3 舰载无人机任务规划的内容和步骤

任务规划的具体内容和步骤随舰载无人机所遂行的任务不同而不同。总的来说，任务规划的主要目标就是合理配置舰载无人机作战资源，确定舰载无人机的出航航线、返航航线，确定有效载荷的选择和搜索（引导）阵位的配置，以及安排空中多机协同作战计划等任务。舰载无人机任务规划的内容和步骤一般可概括为以下几方面。3.1 明确任务

明确使用舰载无人机去执行何种任务。这些任务的确定必须与舰载无人机完成任务的能力相匹配。从载荷的角度来说，舰载无人机可以完成如下任务：光电侦察、电子侦察、电子进攻、信息中继、引导攻击等。

3.2 确定任务区域

明确舰载无人机执行任务的海区，通常海区范围是采用经纬度表示的矩形区域。舰载无人机任务区域的确定与目标的分布规律、驱护舰编队的行动过程、舰载无人机的使用约束空间等紧密相关，需要采用定性与定量相结合的方法进行确定[2]。

3.3 明确完成任务的时限

完成任务的时限应根据编队对海作战过程来确定，为此必须进行战法设计。确保舰载无人机与编队之间在时间和空间上的协调一致。

3.4 进行载荷匹配，确定放飞架次

根据编队给定的任务，确定舰载无人机挂载的载荷类型，根据任务时限和舰载无人机的能力特点、编队内舰载无人机的数量等确定完成给定任务需要放飞的舰载无人机数量。

3.5 确定放飞平台

根据编队队形结构、各队列舰的任务等确定使用哪艘队列舰的舰载无人机。

3.6 确定放飞方式

根据执行任务的舰载无人机的数量、任务序列等确定同时放飞还是先后放飞等放飞方式。

3.7 确定任务区内完成任务的方法（包括多机协同方法）

确定舰载无人机到达任务区后，采用何种方法完成给定的任务。如搜索方法、干扰方法、引导方法等。

3.8 确定出航航线和返航航线

编队根据战术要求和当前威胁状况，确定舰载无人机的出航航线和返航航线，为载舰进行航迹规划提供依据。确定任务开始点、飞行剖面（包括航向、速度、高度等）。

3.9 进行频率分配

如果是多架舰载无人机在空中执行任务，必须对主、副数据链频率进行统一分配，以防相互干扰，确保信息畅通，确保对无人机的飞行控制有效。

3.10 进行航迹规划

将舰载无人机战术规划下发至各载舰，各载舰按战术规划指令，根据威胁环境和舰载无人机的战术技术性能约束进行具体的航迹规划，并上报编队。

3.11 推演任务执行过程，修改任务规划

推演在决策周期内，通过任务规划获得的与作战任务目标相匹配的所期望的行动可能发生的全部过程和结果；尽可能给出战场空间可能态势的全面信息，

第5期指挥控制与仿真 3

为指挥员关于战场态势的预先感知提供第一手资料。飞行操控员在任务计划控制站上进行飞行过程预演，提高飞行操控员对作战过程的认知程度和熟悉程度。

3.12 生成编队舰载无人机作战使用指令文件

将舰载无人机作战使用指令文件下发至各载舰，各载舰根据该指令，做好无人机出航准备。

4 舰载无人机可遂行的战术任务

编队对海作战中对舰载无人机的战术规划，应根据不同阶段围绕编队对海攻击过程整体考虑。本文主要根据舰载无人机的作战能力特点，围绕编队对海攻击过程，对舰载无人机战术规划中的主要内容之“明确任务”这个核心问题进行探讨。

4.1 对海搜索锁定目标

查明作战海域及相关海域敌兵力部署，掌握敌编队的战备等级是我驱护舰编队灵活运用对海攻击战术的基础[2]。灵活的战术运用是克敌制胜的关键一环，而战术运用的灵活性，是基于对敌兵力部署、战备状态等的准确把握。在超视距海战中，对敌战备等级的把握是非常困难的，必须采取有效的侦察手段进行。通过电子侦察手段对敌编队内、外部指挥通信的频繁程度的了解，通过光电侦察手段对敌编队队形、武器装备所处状态的观察可以分析出敌编队的战备等级状况。将电子侦察载荷、光电侦察载荷合理搭配的舰载无人机多机编队适时部署，抵近侦察，查明一定海区内是否有敌方兵力，查明目标的位置和运动要素等，是编队指挥员全面掌握战场态势，灵活运用对海攻击战术的重要保障。

4.2 定位目标引导攻击

驱护舰编队利用主动雷达指示攻击是危险的战术行动[2]。在超视距海战中，全引导攻击应是编队对海攻击的主要方式。驱护舰编队通常采用无线电静默的方式接敌机动并实施导弹攻击，由于战场情况是瞬息万变的，特别是在复杂电磁环境下，引导可能随时中断，编队必须具备多种完成任务的手段。舰载超视距雷达需要有适合的大气波导环境，其主动方式易于暴露而遭敌反制，被动方式需要敌雷达开机“配合”，实战中的使用受到限制；舰载直升机前出进行搜索引导是有效的方法，但可能造成人员的伤亡，而利用舰载无人机对目标进行定位并引导编队对海攻击不仅增加了手段，而且更具灵活性。

4.3 识别目标精细化火力分配

正确的火力分配是完成规定任务的前提，而对敌编队队形结构的掌握，又是正确进行火力分配的基础[3]。实际作战中对敌编队中任务规定的主要目标位置难以确认，使编队对海火力分配难以做到精细化。随着反舰导弹武器选择性能的不断提高，及时、准确地辨认出敌编队兵力构成与队形结构，实现对海精确打击，是提高编队对海作战效能的关键。舰载无人机挂载光电载荷抵近侦察不仅可以搞清敌编队的队形结构，而且可以准确查明敌兵力构成，队形中重点目标的位置。为编队对海火力分配的精细化奠定了基础。

4.4 压制通信扰乱指挥决策环

压制敌编队指挥通信是提高攻击效能的重要手段之一。由于舰载电子战器材功率的限制，在超视距海战中，依靠舰载电子战器材对敌编队指挥通信进行干扰十分困难，即使是在功率能够满足要求的情况下，由于电磁兼容问题的存在，舰载干扰器材的使用将限制编队导弹武器的使用；另一方面，舰载电子战器材的使用，又极易过早暴露编队的作战企图，对打击的突然性不利。舰载无人机挂载电子战载荷于编队发起对海攻击前的适当时机抵近干扰，不仅大大提高了干扰的成功概率，而且更重要的是通过灵活的战术运用可以打乱敌编队的指挥决策环。

4.5 过程控制提高导弹终点效应

反舰导弹发射后，对其攻击效果将无法控制。编队实施导弹攻击后，在导弹飞行过程中，舰载电子战器材难以有效使用，敌可以采用软硬武器相结合的方式，抗击反舰导弹的攻击，反舰导弹的突防概率将显著降低。舰载无人机不仅可以挂载电子战载荷抵近敌编队对敌防空武器的指控系统（火控雷达）进行干扰，而且还可以同时使用多架无人机模拟反舰导弹从不同方向进行攻击，分散敌抗击火力，从而提高反舰导弹的突防概率，间接地达到对攻击效果的控制。如在我导弹末制导雷达开机前压制敌对末制导雷达的干扰，在我反舰导弹到达敌防空火力杀伤远界前对敌火控雷达进行干扰，从而实现对“导弹攻击过程的控制”，提高导弹终点效应。

4.6 射效观察决定后续行动

编队按计划完成导弹发射任务后，其后续行动部分地依赖于本次的攻击效果。编队指挥员应采取一切措施获取导弹突击的效果，做出是否完成任务的结论，以便定下决心，转移火力或再次组织导弹攻击。准确判断射击效果是降低导弹消耗量、提高完成任务可靠性的最重要因素。而过去对攻击效果判断的手段不够直接，实时性不高。舰载无人机可以挂载光电载荷，在第一时间对攻击效果进行侦察，并将效果图像通过数据链实时地传输到载舰上，为指挥员决策提供依据。

4.7 空潜预警保持战力

编队对海攻击过程中，随时可能遭受敌空中和水下威胁。对空预警、对水下预警显得十分重要。在编队对海攻击过程中可以适时放飞一定数量的舰载无人机进行对空预警和对水下目标进行预警探测。如挂载光电载荷和电子侦察载荷的无人机合理搭配进行对空预警；用挂载光电载荷的无人机利用其红外摄像机对

（下转第24页）

24栾胜利，等：基于战术数据链的舰空平台动态入网研究第33卷

仿真结果表明，舰空平台可通过用管中心实现转网的自动控制，能有效的保障平台大范围机动时的数据的连续性。

6 结束语

本文提出了一种基于战术数据链舰空平台的动态入网方案，并介绍了机动平台动态入网所需的平台锁定、转网切换的一般方法。仿真结果表明，该方案实现了舰空平台的即插即用，保证了岸基指挥控制节点对舰空机动平台的连续、不间断指挥，满足了作战单元动态编成需求，但该动态入网方案只考虑了岸海/岸空平台组网应用需求，并且在构建的体系结构中岸基数据链综合应用与管理中心既是数据中心又是控制中心，因此适合海战场条件下的数据链动态入网以及数据中心与控制中心的分离组网方式将是下一步需要解决的问题。

参考文献：

[1] 骆光明,等. 数据链-信息系统连接武器系统的捷径[M].

北京:国防工业出版社，2008.

[2] 何楚,毛玉泉,翀

王.战术数据链组网方式分析[J]．舰船电子工程，2008,28(3)：85-86.

[3] 许宏泉,王春生,张海波.海上联合作战数据链组网技术

[J].舰船电子工程,2008,28(8):50-52.

[4] 赵琪,毛玉泉,任浩.直升机战术数据链的轮询组网方式

分析[J].电讯技术,2010,50(1):5-9.

[5] 陈敏.OPNET网络仿真[M].北京:清华大学出版社,2004.

[6] 王莹.战术数据链Link11的仿真研究[D].成都：西南交通

大学,2008.

[7] 张帅帅,郑龙,王玉文,等.基于OPNET的Link11数据链仿

真设计[J].通信技术,2011,44(2).

（上接第3页）

潜艇进行预警；利用挂载舷外诱饵的舰载无人机对敌反舰导弹进行干扰等。

4.8 信息中继沟通链路

编队对海攻击过程中，可根据兵力部署情况，应用舰载无人机实现编队内各兵力群之间的信息中继。也可利用舰载无人机实现对前出进行侦察的舰载无人机与载舰之间的信息中继。

5 结束语

舰载无人机任务规划问题是一个常研常新的问题，舰载无人机具有多种类型和多种载荷[4]，不同的类型和载荷其任务规划，特别是战术规划的具体内容是有区别的。本文第四部分是针对旋翼型舰载无人机的战术规划问题进行探讨的。但从作战使用的角度将舰载无人机任务规划区分为战术规划和航迹规划，不仅使任务规划的概念更加清晰，更重要的是能够比较好地理清指挥员对舰载无人机使用进行规划的思路。

参考文献：

[1] 关世义,等.关于飞行任务规划若干名词术语的讨论[J].

飞航导弹,2005(8):23-25.

[2] 谭安胜.水面舰艇编队作战运筹分析[M].北京:国防工业

出版社,2009.

[3] 谭安胜,邱延鹏. 新型驱护舰编队防空队形配置研究[J].

火力与指挥控制,2003(6):5-9.

[4] 胡峥涛,等.舰载无人机系统在海战场的运用及发展[J].

海军大连舰艇学院学报,2009(4):15-17.

图7 平台1发送包流量统计曲线