● 摘要
网络化防空导弹体系是由多个(种)探测制导设备、拦截器、可变中心的指挥控制节点通过分布式网络连接起来,将火控信息和拦截武器资源能力综合集成,有机结合信息网络技术、体系化联合作战技术,对空袭目标实施拦截的战役战术级、一体化、灵活高效的作战整体。防空导弹体系实施网络化的根本目的是提高战术防空导弹体系的信息质量和信息利用程度,综合调度整个防空导弹体系的作战资源,最大限度地提高防空导弹体系的作战效能,提高防空导弹体系应对现代空袭威胁的整体能力。本文对网络化防空导弹体系的体系结构、生存能力、作战效能、费用分析等进行了深入研究,具体内容包括以下六个部分: (1)绪论研究了现代空袭体系的发展对网络化防空作战的需求,在详细分析现代防空导弹体系优劣的基础上,界定了新一代防空导弹体系的基本概念与作战组成,分析了国内外的研究现状,明确了本文的研究思路。(2)网络化防空导弹体系的体系结构理论研究在分析网络化防空导弹体系的基本组成和作战过程的基础上,研究了其体系结构,结合现代防空导弹体系结构的发展与美军C4ISR体系结构的研究情况,分析了基于IDEF、UML和Petri网三种体系结构设计方法的异同,提出了基于综合系统的体系结构设计与评估方法,并根据所提出的体系结构设计方法做了实例验证。(3)网络化防空导弹体系生存能力评估方法研究基于网络化防空导弹体系的逻辑结构及作战流程的分析,对其生存能力进行了深入研究。提出了影响网络化防空导弹体系生存能力的主要因素,并进行了分析和计算,提出了一种评估网络化作战体系生存能力的综合评估模型,并通过算例进行了仿真分析,仿真结果表明,增加节点数目、增大链路连通概率以及节点的有效性都可有效提高网络化防空导弹体系的生存能力。研究成果对网络化防空导弹体系生存能力的设计与提高具有重要的意义。(4)网络化防空导弹体系作战效能评估研究在研究网络化防空导弹体系效能概念的基础上,系统分析了作战效能评估的主要方法,提出了网络化防空导弹体系作战效能的指标体系,并对相关的重要指标进行了分析计算,结合典型算例进行了研究。由于网络化防空导弹体系是一个全新的作战体系,具有复杂、动态、并发、异步的特点,本文提出了一种应用随机着色Petri网(SCPN)技术建立了网络化防空导弹体系作战效能的SCPN模型,并通过实例验证了所建立的SCPN模型,为研究网络化防空导弹体系作战效能提供了一种很好的动态分析方法。(5)网络化防空导弹体系费用研究在防空导弹体系效能评估的同时,经常伴随防空导弹体系费用分析。因为,现代防空作战,无论是空袭体系还是防御体系的费用巨大,空袭方与防御方都追求投入低成本而获得高的作战效能。本节详细分析了网络化防空导弹体系的费用构成,通过实例计算了一个有限区域的防空导弹体系的费用问题。考虑到网络化防空导弹体系生存能力、作战效能的提高必须以费用为代价,提出了生存能力/费用、作战效能/费用的综合权衡方法,研究了相关模型,并通过实例进行了验证,对于网络化防空导弹体系的总体设计和方案研究有重要的意义。(6)系统总结了本文的创新之处,提出了网络化防空导弹体系研究中存的一些还未解决的问题,提出了未来的研究方向。本论文中的部分研究成果结合现代军事高技术的迅速发展和国家军事斗争形势发展的需要,不仅成功支持某国防预研课题和某总装创新项目的研究,而且对于未来设计网络化防空导弹作战体系使其满足未来防空作战的需求具有重要的意义。