面向联合作战的水下攻防体系建设需求分析

水下攻防作战正在从“平台对抗”转向“体系对抗”,建设水下攻防体系,实现复杂环境认知、智能指挥控制、有人无人协同、信息综合保障、火力协同打击与作战效能评估的有机综合,是维护海洋权益、保障海洋安全的必由之路。阐述了美海军战略演变,总结了美海上新概念作战模式,分析了联合作战背景下美水下作战体系的发展趋势,牵引出我水下攻防体系建设的必要性和要素组成,并给出了水下攻防体系的发展建议。

典型态势下水下攻防过程博弈策略研究

针对典型态势下水下攻防问题,建立了由来袭重型鱼雷、潜艇和反鱼雷鱼雷(anti-torpedo torpedo,ATT)构成的三方攻防问题数学模型。在考虑三方博弈对抗的条件下,将三方博弈问题转化为潜艇与来袭重型鱼雷之间的追逃博弈问题和潜艇发射的ATT与来袭重型鱼雷之间的拦截规避博弈问题,基于最优控制理论和微分博弈理论研究了追逃拦截规避三方最优博弈问题,综合追逃两方、拦截规避两方最优性能设计了三方博弈性能评价函数,根据双边极值最优必要条件推导了三方博弈追逃拦截规避对抗策略。开展了不同工况下三方采用博弈策略前后的仿真试验,结果表明所设计的水下攻防过程博弈策略能够提升潜艇逃逸、反鱼雷鱼雷拦截和重型鱼雷打击效果。

基于系统科学体系的水下攻防体系发展模式研究

总结了系统工程、体系工程与数字工程等系统科学体系的起源、发展以及相互关系,在分析国内外水下攻防体系发展情况的基础上,针对水下攻防体系在发展过程中面临的体系运行机理复杂与技术基础薄弱等主要问题,阐述了将系统科学体系相关理论运用于水下攻防体系建设发展的必要性,并分别从系统工程、体系工程与数字工程的角度提出了水下攻防体系的相关发展建议,对后续水下攻防体系的研究具有一定的军事意义和理论价值。

水下攻防对抗体系及其未来发展

为顺应现代海战的演进趋势,水下攻防对抗正朝着体系化方向发展,综合了水下预警、侦察、探测、攻防等一系列行动。虽然单一领域的武器装备发展迅速,但水下攻防仍存在对抗体系的能力建设、作战样式、未来发展重点不甚清晰等问题。本文梳理了军事强国水下对抗体系建设的现状与基础,分析研判了未来水下攻防对抗体系的功能组成和典型作战样式,重点阐述了水下攻防对抗体系装备发展的主要方向,同时提出了加强综合感知和导航、发展联合指挥控制、注重军民融合式发展等水下攻防体系与装备的建设举措。相关研究可为我国未来水下攻防对抗的顶层设计和装备论证提供理论参考。

水下攻防作战体系研究

体系化对抗是未来海战的重要发展方向。通过调研国外水下作战体系的研究进展,对水下攻防体系进行定义、研究和分解,初步形成其主要的装备组成、系统划分及功能等,并对于攻防体系的典型任务进行分析,提出相关启示与建议,为我国未来的海上装备发展规划提供借鉴。

无人潜航器在水下攻防作战中的应用分析

当前,无人潜航器处于高速发展阶段,但在水下攻防作战中的应用尚不成熟,亟需解决无人潜航器下一步如何差异化发展、如何构建协同作战体系等问题。从无人潜航器的应用现状、典型作战任务、未来发展趋势三个方面,对无人潜航器在水下攻防作战中的应用进行了系统地分析。研究结果可为无人潜航器多样化发展和构建无人潜航器水下攻防作战方案提供参考。

水下攻防武器能源动力技术发展现状及趋势

能源动力系统是水下攻防武器的心脏,其性能很大程度上影响了水下攻防武器的任务范围和作战效能。文中从分析水下攻防武器对能源动力技术的需求出发,以鱼雷和无人水下航行器为重点,梳理了水下攻防武器能源动力技术的发展现状,介绍了美国、俄罗斯、日本以及欧洲各国在能源动力技术方面的特点,从热动力能源、电动力能源、热机和电机4个方面探讨了水下攻防武器能源动力技术的发展趋势。总结得出,水下攻防作战逐渐显示出无人化和体系化的特点,要求水下攻防武器具备远航程、宽速域、大深度的能力,而能源动力技术则相应地围绕高能量密度能源、高功率密度动力2个主题持续发展。

水下立体攻防体系构建技术

随着信息化步伐的不断加快,水下攻防体系作战得到空前的重视和发展,水下装备整体作战效能得到持续提升。分析了水下攻防体系的内涵、装备组成及典型作战样式,研究了国外在水下攻防体系构建、无人预置装备研制、有人无人协同作战、空海一体联合作战等方面的特点,总结了国外水下攻防体系发展趋势。针对未来可能的水下攻防作战任务,从体系结构设计、作战概念方案及指标分解、协同任务规划与仿真推演、体系效能评估等方面,探讨了水下立体攻防体系构建技术的研究思路,可为未来的水下攻防体系顶层规划和装备研制提供借鉴和参考。

虚拟物理人工智能多粒度水下态势感知研究

在分析水下多平台集群可变粒度态势感知发展的基础上,研究了多粒度水下态势感知的体系范畴提升及时空演进同步问题,提出虚拟物理人工智能多粒度水下态势感知原理及方法。通过内嵌多物理知识和上下文情景模型的动态虚拟物理神经网络,以时空数据与情景信息为驱动,实现了跨领域多粒度水下态势感知及跨时空同步态势演进分析,为有效遂行水下攻防对抗任务提供协同智能决策支持。理论分析及数值结果表明,多粒度水下态势感知及其同步态势演进分析可以通过有效融合集群资源,增强信息优势并动态优化所涵盖的功能领域和时空规模。所提出的原理及方法可为水下立体攻防体系的构建和发展提供理论依据与技术参考。

水下无人预置平台的发展现状和启示

水下无人预置平台是现代海军武器装备中的新兴发展方向。介绍了国外水下无人预置平台的现状,分析了装备特点和关键技术,对未来水下无人预置平台的发展趋势进行了简要分析,给出了相关启示建议,以期助力我国水下攻防作战体系的构建和完善。