结合高功率微波武器的舰载武器火力兼容问题研究

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近年来,随着科技发展,作战武器也日益多元化,各式新型武器在战争中崭露头角。无人机蜂群这类目标的出现对传统的舰载武器系统提出挑战,由于传统武器一般采用点杀伤的方式,对这类体积小、灵活性高且数量多的目标无法高效打击。高功率微波武器的出现解决了这一难题,以其打击范围广、效费比高和光速打击目标等优点赢得了各国的青睐。将高功率微波武器作为舰载武器应用于舰载武器系统,也给舰载武器系统火力兼容提出新的问题,其与传统舰载软硬武器之间是否会出现相互干扰问题,该如何避免此类问题发生,同样亟待解决,对此本文做了如下研究:首先,针对传统舰载武器对无人机蜂群等新型目标无法高效打击的问题,对高功率微波武器的作战特性和毁伤机理进行分析,建立了高功率微波武器的作战模型并仿真得到了功率密度变化曲线,从毁伤机制和耦合途径定性的说明了高功率微波武器打击无人机蜂群的优越性,弥补了舰载系统的防空漏洞。其次,针对舰载武器系统的作战效能问题,本文以对目标的毁伤概率作为衡量作战效能的标准,对舰载各武器的毁伤概率进行建模分析。从传统的舰载武器入手包括舰空导弹、近程反导舰炮和箔条的作战特性,在此基础上建立了包括高功率微波武器在内的舰载武器系统毁伤模型,并进行应用分析,证明了模型适用度高,实用性强。接着,针对舰载各武器的火力冲突问题,本文先对舰载各武器射界进行划分,从空域和频域上讨论了各武器间的冲突性,再统一从时域角度解决了武器在作战中发生相互干扰的情况,并作为武器目标分配模型的约束条件之一,对火力分配结果进行约束。最后,针对火力兼容的目标,即在保证舰船安全和武器不发生相互干扰的前提下发挥最大作战效能,本文建立了基于改进粒子群算法的多约束武器目标分配模型,以敌方存活概率最小为目标函数,武器发射时间间隔作为约束条件,进行了仿真。仿真结果对比表明高功率微波武器的加入有效提高了舰载武器系统对目标的毁伤概率,弥补了舰载传统武器系统对无人机蜂群的打击盲区。相较于标准的粒子群算法,本算法收敛速度快,寻优的火力分配方案打击效果更佳,其快速响应及火力兼容需求均得到满足。
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