光电对抗弹药消耗量计算模型

韩道文， 李双刚, 宋振之,2， 朱正龙

(1.国防科技大学,合肥 230000； 2.中国人民解放军31649部队，广东 汕尾 516000；3.陆军通信训练基地，河北 张家口 075000)

0 引言

近年来，随着装备技术的发展，光电对抗技术有了长足进步，出现了无源干扰烟幕弹、光箔条干扰弹等多种光电对抗弹药。这些弹药在作战中发挥着越来越重要的作用，成为光电对抗作战的重要基础。一方面，尽管弹药消耗类的研究有很多[1-3]，但基本集中于火力弹药消耗研究，而光电对抗弹药与火力弹药对目标的作用机制、使用方法等有很大差别，因此，从火力弹药消耗的研究中难以寻得有益的参考。另一方面,由于光电对抗弹药装备部队时间短,缺乏实战经验和数据，弹药消耗的需求分析和计算方法仍未见报道。当前随着军事斗争准备的日趋深入，部队训练的实战化要求越来越高，光电对抗弹药的消耗计算方法也成为迫切需要解决的问题。因此，研究光电对抗弹药消耗问题有重要的意义。

1 影响弹药消耗的因素

光电对抗用来对抗光电侦察和精确打击，其作战对象主要是光电探测、火控系统以及精确制导武器[4-5]，作为防御的一方，其弹药的消耗与来袭精确制导武器的种类、数量以及我方具备的干扰手段等密切相关。光电对抗作战有两个特点对光电对抗弹药的消耗影响较大：一是单种弹药可以干扰的目标可能有多个，例如，光电无源烟幕弹对光电侦察/火控系统以及激光、电视、红外和毫米波制导的导弹均有干扰能力；二是对一种目标(导弹)可能有多种光电对抗手段进行干扰，例如，对激光制导武器，可以采用激光角度欺骗干扰和激光高重频干扰，也可以采用无源烟幕进行干扰。

因此，要计算光电对抗弹药消耗，需从光电对抗手段、弹药的作战目标和敌方的攻击强度3个方面考虑[6]。

1.1 光电对抗手段

光电对抗手段的多少决定了每种手段承担任务量的多寡。光电对抗手段有的需要使用弹药，有的无需使用弹药。在攻击强度一定的情况下，光电对抗手段越多，每种光电对抗手段需要承担的任务量可能就越少，该手段使用的弹药量也就越少。

1.2 弹药的作战目标

作战目标是光电对抗弹药的干扰对象，作战目标不同，使用的弹药也不同，对有的制导武器只能选用一种手段进行干扰，对有的制导武器可能有多种手段进行干扰，如果对某种来袭武器的干扰手段只有一种，而该手段使用弹药，则该种弹药的消耗就大。因此，首先要明确所求弹药的作战目标是何种武器，然后明确对该武器进行对抗的手段有多少，最终根据对抗手段的多少确定所求弹药在对抗该武器中所占的任务比重。

1.3 敌方的攻击强度

敌方的攻击强度决定了我方的防护密度，攻击强度越大，我方的防护密度就越大，所需消耗的弹药可能也越多。

2 弹药消耗量计算模型

明确了影响弹药消耗的因素后就可以计算弹药的消耗量。首先要计算出在一次战斗中某种弹药需承担的任务量，由于该光电对抗弹药执行一次任务时的消耗量是一个固定值，因而可以计算出在一次战斗中对某种光电对抗弹药的消耗量。

假设需计算消耗量的光电对抗弹药为w，把弹药w执行一次任务时所消耗的弹药量记作该弹药的单次任务消耗量Qw，如果弹药在一次作战中需要执行多次任务，设任务量为Lw，则弹药w的消耗量Dw为

Dw=Lw×Qw。

(1)

敌机轰炸通常采用多机编队，在多个方向同时进行。当敌机在不同方向投下不同制导方式的制导武器时，需要不同的光电干扰手段进行对抗。把敌方在一次攻击时投下的制导武器数量定义为攻击强度，用B表示，B反映了敌方的空袭战术，对特定的目标，该数据通常为常量。作战中，光电对抗手段有多种，通常不会出现一种弹药需要对抗敌方所有攻击的情况。假设弹药w在对抗敌方攻击作战中的任务比重为Kw，那么在一次作战行动中弹药w承担的任务量Lw为

Lw=B×Kw。

(2)

假设在对抗敌空袭行动中，需要使用弹药w去对抗敌方武器的种类为N，对于其中的第n种导弹(0

(3)

考虑到Lw为装备执行任务的次数，应当为整数，因此，Lw可进一步细化为

(4)

式中，[B×KW]表示取(B×KW)的整数部分。

把式(4)代入式(1)，可得光电对抗弹药w的消耗量算式为

(5)

式中：Dw为弹药w的消耗量，单位为发；Qw为弹药w的单次任务消耗量，单位为发/次，该值为常量，与弹药的性能有关；B为敌方在一次作战中的空袭波数，该数据由敌方空袭战术决定。

3 模型应用举例

模型的运用需要结合一定的作战背景。弹药消耗量与我方使用的装备、敌方导弹使用的制导方式、敌方空袭战术等因素有关。下面结合一次具体的作战过程来阐述模型的运用。

假定在一次作战中，有两种光电对抗弹药w1和w2可供使用，两种弹药及其对抗的制导武器类型及装备数量等参数如表1所示。作战中除使用这两种弹药的光电对抗装备外，还有采用其他手段无需消耗弹药的某光电干扰车2辆，可用来干扰激光制导导弹。

表1 弹药有关参数

假定战斗用来防护我方某重要目标，根据有关情报，敌方轰炸该目标时，采用的武器制导类型为激光制导和红外制导两种类型武器，激光制导武器的使用比例为70%，红外制导武器的使用比例为30%，敌方对该目标的轰炸强度波数为8[7-8]。

弹药w1的作战目标是激光制导武器。此次作战中，能够对抗激光制导武器的装备共有9辆(使用弹药w1的装备3辆，使用弹药w2的装备4辆，某光电干扰车2辆)，根据模型，弹药w1的消耗量(单位，发)为

(6)

同理，弹药w2的作战目标是激光、电视和红外制导武器。但在此次作战中，敌方只使用激光和红外两种制导导弹，能够对抗激光制导武器的装备共有9辆(使用弹药w1的装备3辆，使用弹药w2的装备4辆，某光电干扰车2辆)；能够对抗红外制导武器的装备共有4辆(使用弹药w2的装备4辆)；根据模型，弹药w2的消耗量(单位，发)为

(7)

运用该模型计算了光电对抗装备的备弹数量，与装备自身的备弹量相差不大，证明该模型计算结果与装备在战术运用的设计上基本一致。根据部队演习和训练数据分析，模型计算结果也与实际训练耗弹量在数量上较为一致，表明模型计算结果具有一定的合理性。

4 结语

本文构建的光电对抗弹药消耗模型对影响光电对抗弹药消耗的因素考虑得较为全面，给出的算式简单明了，式中各个物理量的含义清晰，易于理解，能够为我方指战员评估光电对抗行动中的弹药消耗需求提供良好参考，具有很强的现实意义。

由于战场环境瞬息万变，光电对抗指挥员需要灵活应变，而模型对敌情的要求很严格，实际情况下，可以模型计算的结果为基础，通过适当修正提高冗余，来应对不确定的战场情况可能带来的偏差。