航母战场救援理论与搜救体系建设
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Keywords battlegroundsurroundingsofaircraftcarrier, succor, system construct ClassNumber U67 4.7 71
1 引言
在全球海洋经济发展的大趋势下 , 航空母舰作 为海军全球行动的中坚力量 , 任务繁多 , 其面临的 各方面威胁也越来越大 , 海险 、海难事故也时有发 生 。航母编队人员多 , 舰艇数量多 , 若发生事故 , 对 其搜救也是一个世界性难题 , 特别是在复杂海洋环 境下的搜救 , 其难度更大 。 因此 , 提高海上救援行 动的成效 , 必须深入研究海洋环境 , 采取正确的搜 救方法 , 建立完善的海上搜救体系 。
2)贯通性和独立性 -海洋是航母编队兵力的
活动舞台 。 世界海洋虽然被大陆和岛屿分割为洋 、 海和海峡 、水道等自然水体 , 但它们总体上是相贯 通的 。
3)远洋性和陆地性 -随着现代海洋经济的发 展 , 远洋航运和海事活动日益增多 , 远洋航线的保 护及海上应急突发事件的处置 , 如保护海外侨民 、 护航远洋船舶 、海上军事冲突等 , 使用航母编队是 反应迅速且比较有效的手段 。这些活动多数远离 本土 、深入大洋 , 这就使得航母战场环境具有较明 显的远洋特征 。 同时 , 由于航母编队独特的 “由海 向陆 ”的特点 , 其周围环境信息将不可避免的具有 许多陆上特征 。
乘积 , 即 R=E×f。式中 fs的取值如表 1所示 。
表 1 搜索安全系数 (fs)取值表
搜索次数 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
fs
1.1
1.6
2.0
2.3
2.5
当搜索半径 R计算 出来之后 , 便能确定固定 基准点搜索区和活动基准点搜索区 。 因为实际搜 索的图形更接近矩形 , 所以确定的搜索图形也是矩 形 。 由于总搜索误差和安全系数随搜索次数的变 化而增大 , 因此搜索范围也随时间而增大 。 3.3.3 搜索方式
2)平行航线搜索 :当搜索区域较大 , 而且只知
2 00 8年 第 8 期 舰 船 电 子 工 程 1 3
道搜索对象的大体位置 , 需要对搜索区进行均匀搜 索时 , 采用平行航线搜索 。 这种方式适用于矩形搜 索区 , 这时各搜索航段同搜索区主轴是平行的 。这 种搜索方式要求导航设备能较好覆盖搜索区域 。
3.2 航母战场环境对海上救援的影响
当前海上救援所使用的装备主要是水面舰船 和飞机 。在远海或复杂海洋条件下 , 舰船和飞机的 使用受到较大的限制 。而且外海大洋中气象海洋 环境复杂多变 , 风海流等变化较大 , 漂流所引起的 位置变化较明显 。 研究表明 :在海难事故发 生 24 小时后 , 受伤的遇险人员生存概率最多可下降 80%[ 2] 。 而在 72小时后 , 即使未受伤的遇险人员 , 其幸存机会也会迅速减少 。另外 , 深海大洋中的生 物 (如信天翁 、鲨鱼 、海蜇等 )也会对落水待援人员 的安全产生较大的威胁 。由于航母编队的活动多 在离岸较远的海域 , 海上救援力量需经较长时间才 能到达搜救区域 。 这就使得快速制定并及时实施 周密有效的援救计划显得格外重要 。
3)扇形搜索 :如果比较准确地知 道搜索对象 的位置 , 搜索区又不太大时 , 可采用这种方式 。 同 航线搜索和平行航线搜索相比 , 扇形搜索不仅更容 易实施和便于导航 , 而且更有效 。靠近搜索区的中 心是最有可能发现目标的地方 , 这一带搜索航线间 隔小 , 能进行密集搜索 。 3.3.4 航线间隔
响而产生的漂移和下沉 。引起漂移的海洋环境因 素主要是漂流 、风生流和风压漂移 。 在搜救中必须 综合对潮流 、风海流和风压漂移进行计算和修正 。
当影响漂流的因子不够准确时 , 可以利用 “最 小 -最大 ”技术加以解决 。 即分别 利用每个漂移 因子的最小和最大值 , 计算出最小基准点和最大基 准点 , 然后以两点的中间位置作为搜索基准点 。
总2 0第0 8年1 7第0 期8 期 S hip 舰E l船ec tr电on i子c E工n gi程n eer ing V ol . 2 811N o . 8
航母战场救援理论与搜救体系建设＊
3.3.2 搜索区域
确定基准点位置和总搜索误差之后 , 必须确定
搜索范围 。 如以基准点 为圆心 , 以总搜 索误差 E
为半径画圆 , 那么搜索目标在圆内的概率为 50%。
如要使目标在圆内的概率大于 50%, 搜索半径就
必须在概率误差上再加另一长度 。该圆的半径称为
搜索半径 R。它是总搜索误差与搜索安全系数天的
目前 , 我国地方救助船舶以拖船 (而非专用救 助船 )为主 , 在船型 、速度 、抗风浪等性能上都做不 到快速反应的基本要求 , 更不能适应现代海上救生 的要求 ;容易贻误战机 , 造成救助失败 。 而各救助
局拥有的船舶无论从数量上 、性能上和配置上都不 符合现代救生要求 。 同样 , 对救助飞机的管理模式 也不能适应海上复杂环境的要求 。 而且救助飞机 多数不在救助船上 , 协同作业困难较大 。 4.1.3 地方搜救经费严重不足
1 2 王 谧 之 等 :航 母 战 场 救 援理 论 来自百度文库 搜 救 体 系建 设 总 第 1 70期
具有重要作用 。 同时 , 防救部队也是国家海洋战略 开发的重要力量之一 , 肩负 “保驾护航 、定海神针 ”的 重大使命 , 是未来军事斗争中海上封锁作战成功与 否的重要因素 。在航母装备不断发展的同时 , 要充 分认清防救部队与航母部队两者的密切内在联系 。
确定搜索区位置和范围后 , 要根据基准点的准 确度 、搜索区的面积 、导航准确度 、天气和海况 、目 标的大小及幸存者可能携带的信号设备的种类等 , 结合参加搜索兵力的种类和数量 , 选择适当的搜索 方式 , 以尽快找到待援目标 。 常用的搜索方式有以 下三种 :
1)航线搜索 :对在预定航线上 失踪的船只或 飞机进行搜索时 , 可采用航线搜索方式 。 采用这种 方式可迅速而完整地对失踪船只或飞机的航线和 临近区进行搜索 。
当前,地方救捞系统已建成 3 个救助基地和 11个救助 站 ;海 军各 舰队 设 有一 支 专业 救援 部 队 [ 4] 。由于历 史和体制原因 , 原有救 助站和救助 基地全部设在港区内和河道内 , 从这些基地和救助 站出发执行救助任务的船舶往往出港时间就需要 几个小时 。 经统计 , 从基地和救助站点到事故发生 地平均距离在 60 ～ 180海里 , 救助船平均抵达时间 在 5 ～ 15个小时 。 4.1.2 专业救助力量薄弱 , 缺少先进的装备和设施
3 航母战场搜救研究
3.1 海上救援的意义 海上援救对抢救海上遇险人员的生命安全及
减少重大财产损失 , 具有至关重要的作用 。就海军 而言 , 海上援救无论在战时还是平时 , 都是一项重 要的工作 。 援救海上失事和战损舰艇 、飞机及其落 水人员 , 对失事 、战损舰艇减少损失和恢复战斗力
＊ 收稿日期 :2008年 4月 22日 , 修回日期 :2008年 5月 20日 作者简介 :王谧之 , 男 , 硕士研究生 , 研究方向 :海军 作战环境 理论研 究 。 邢云 , 男 , 硕士 研究生 , 研究 方向 :海军 作战 环境仿真研究 。任伟 , 男 , 硕士研 究生 , 研究方向 :海军作战环境与目标研究 。
WangMizhi XingYun RenWei
(NavalArmsCommandAcademy, Guangzhou 510430)
Abstract Analysesthecharacteristicofbattlegroundsurroundingsofaircraftcarrier, expatiatesonthequestionofbattlegroundsuccorofaircraftcarrier, bringsforwardsomeadvicesabouthowtoimproveoursuccorsystem ofaircraftcarrier.
2 航母战场环境的特点
航母作为海军海上武器装备的主力之一 , 其战 场环境就是与航母有关的周围事物 , 是海军战场环 境的一个组成部分 , 既具有海军战场环境的一般性 特点 , 也具 有航母战场环 境的特殊性 [ 1] 。 航母战 场环境特点在于 :
1)多维性 、立体性和 动态性 -高 技术用于海 上航母编队作战 , 从而造成多维空间的战场环境 。
一是搜救奖励补偿资金缺乏 。 海上搜救是政 府行为 , 海上搜救只有社会效益而没有经济收益 。 在目前的体制下 , 海上搜救中心无专项资金给予参 与救助的船舶适当的经济补偿和精神奖励 。 因此 , 有些单位出于以上考虑 , 便以种种理由拒绝或者推 迟搜救中心的协调要求 , 延误了搜救时机 。
3.3 海上搜救理论 援救计划的核心内容是制定科学的搜索方案 ,
包括估算基点位置 (最大发现概率点的位置 )、确 定搜索范围 、选定搜索方式及协调联合搜救行动 。
3.3.1 基点 基点是待援救目标最大可能出现的位置 。 它
可以是一个点 , 一条轨迹线 , 或是海上的一个区域 。 基点的计算必须考虑目标受到海流和风的影
=
D
+demin 2
+demax 。
其中 , demin =最小漂移 (dmin)/8,
demax =最大漂移 (dmax)/8 。
搜索误差的第二部分是目标的初始位置误差 ,
由遇险目标的导航设备精确计算值推导得出 。搜
索误差的第三部分是搜索兵力导致的误差 , 是根据
搜索兵力所使用的导航设备精度计算出来的 。
移误差 de的总和 。 根据经验 , 漂移误差的理想近 似值是总漂移值的 1 /8[ 3] 。 可用图示法或代数法 求出漂移误差 。 图示法求解如图 1所示 。
用代数法求解时 , 先在航海图上画出最小漂移
图 1 图示法求解示 意图
位置和最大漂移位置 , 然后测出两 位置间的距离
D, 则漂移误差
deminimax
4 航母战场救援体系建设
由于航母编队武器装备的科技含量高 、操作复 杂等特点 , 航母作战人员和装备所蕴含的战斗能力 较其他兵力大 。 因此 , 有效实施航母战场救援对航 母编队战斗力的恢复和降低损失具有重要作用 , 对 作战目的的达成意义重大 。
由于专业救援力量的不足 , 海上搜救任务还要 紧密依靠地方 , 建设完善的地方救援队伍 , 弥补军 队救援力量的不足 , 共 同构成完善的 战场救援体 系 。即使发达国家也是如此 。 4.1 现有救援体系存在的不足 4.1.1 搜救力量机制不完善
基准点确定之后 , 需要估计其误差的大小 。基 准点误差值将决定搜索区的大小 , 并影响到搜索方 案的其它 细节 。 总 搜索误差 (E)由 总漂移 误差 (De)、初始位置误差 (X)和搜索船误差 (Y)三部
分组成 , 计算公式为 :E= De2 +X2 +Y2 。 总漂移误差 De是整个搜救过程 中各计算漂
王谧之 邢 云 任 伟
(海军兵种指挥学院作战环境与仿真工程实验室 广州 510430)
摘 要 分析航 母战场环境的特点和航母战场救援问题 , 对完善我国 航母战场环境救援体系的建设提出了一些建议 。 关键词 航母战 场环境 ;救援 ;体系建设 中图分类号 U674.771
SuccorTheoryofAircraftCarrierandConstructionofSuccorSystem
能否发现待援目标 , 取决于航线间隔 S, 发现 概率 P, 搜索带宽度 W和覆盖率 C。 航线间隔是指 相邻两条搜索航线的间隔 。间隔越小 , 发现目标的 机会就越大 。如果参加搜索的力量不变 , 搜索航线 越密 , 搜索时间就越长 。 因此 , 确定最佳航线间隔 的原则是 :搜索时要同时兼顾航线间隔和预定搜索 区的范围 , 经济地投入搜索力量 , 又能在允许的时 间内最大可能地发现目标 。
1 引言
在全球海洋经济发展的大趋势下 , 航空母舰作 为海军全球行动的中坚力量 , 任务繁多 , 其面临的 各方面威胁也越来越大 , 海险 、海难事故也时有发 生 。航母编队人员多 , 舰艇数量多 , 若发生事故 , 对 其搜救也是一个世界性难题 , 特别是在复杂海洋环 境下的搜救 , 其难度更大 。 因此 , 提高海上救援行 动的成效 , 必须深入研究海洋环境 , 采取正确的搜 救方法 , 建立完善的海上搜救体系 。
2)贯通性和独立性 -海洋是航母编队兵力的
活动舞台 。 世界海洋虽然被大陆和岛屿分割为洋 、 海和海峡 、水道等自然水体 , 但它们总体上是相贯 通的 。
3)远洋性和陆地性 -随着现代海洋经济的发 展 , 远洋航运和海事活动日益增多 , 远洋航线的保 护及海上应急突发事件的处置 , 如保护海外侨民 、 护航远洋船舶 、海上军事冲突等 , 使用航母编队是 反应迅速且比较有效的手段 。这些活动多数远离 本土 、深入大洋 , 这就使得航母战场环境具有较明 显的远洋特征 。 同时 , 由于航母编队独特的 “由海 向陆 ”的特点 , 其周围环境信息将不可避免的具有 许多陆上特征 。
乘积 , 即 R=E×f。式中 fs的取值如表 1所示 。
表 1 搜索安全系数 (fs)取值表
搜索次数 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
fs
1.1
1.6
2.0
2.3
2.5
当搜索半径 R计算 出来之后 , 便能确定固定 基准点搜索区和活动基准点搜索区 。 因为实际搜 索的图形更接近矩形 , 所以确定的搜索图形也是矩 形 。 由于总搜索误差和安全系数随搜索次数的变 化而增大 , 因此搜索范围也随时间而增大 。 3.3.3 搜索方式
2)平行航线搜索 :当搜索区域较大 , 而且只知
2 00 8年 第 8 期 舰 船 电 子 工 程 1 3
道搜索对象的大体位置 , 需要对搜索区进行均匀搜 索时 , 采用平行航线搜索 。 这种方式适用于矩形搜 索区 , 这时各搜索航段同搜索区主轴是平行的 。这 种搜索方式要求导航设备能较好覆盖搜索区域 。
3.2 航母战场环境对海上救援的影响
当前海上救援所使用的装备主要是水面舰船 和飞机 。在远海或复杂海洋条件下 , 舰船和飞机的 使用受到较大的限制 。而且外海大洋中气象海洋 环境复杂多变 , 风海流等变化较大 , 漂流所引起的 位置变化较明显 。 研究表明 :在海难事故发 生 24 小时后 , 受伤的遇险人员生存概率最多可下降 80%[ 2] 。 而在 72小时后 , 即使未受伤的遇险人员 , 其幸存机会也会迅速减少 。另外 , 深海大洋中的生 物 (如信天翁 、鲨鱼 、海蜇等 )也会对落水待援人员 的安全产生较大的威胁 。由于航母编队的活动多 在离岸较远的海域 , 海上救援力量需经较长时间才 能到达搜救区域 。 这就使得快速制定并及时实施 周密有效的援救计划显得格外重要 。
3)扇形搜索 :如果比较准确地知 道搜索对象 的位置 , 搜索区又不太大时 , 可采用这种方式 。 同 航线搜索和平行航线搜索相比 , 扇形搜索不仅更容 易实施和便于导航 , 而且更有效 。靠近搜索区的中 心是最有可能发现目标的地方 , 这一带搜索航线间 隔小 , 能进行密集搜索 。 3.3.4 航线间隔
响而产生的漂移和下沉 。引起漂移的海洋环境因 素主要是漂流 、风生流和风压漂移 。 在搜救中必须 综合对潮流 、风海流和风压漂移进行计算和修正 。
当影响漂流的因子不够准确时 , 可以利用 “最 小 -最大 ”技术加以解决 。 即分别 利用每个漂移 因子的最小和最大值 , 计算出最小基准点和最大基 准点 , 然后以两点的中间位置作为搜索基准点 。
总2 0第0 8年1 7第0 期8 期 S hip 舰E l船ec tr电on i子c E工n gi程n eer ing V ol . 2 811N o . 8
航母战场救援理论与搜救体系建设＊
3.3.2 搜索区域
确定基准点位置和总搜索误差之后 , 必须确定
搜索范围 。 如以基准点 为圆心 , 以总搜 索误差 E
为半径画圆 , 那么搜索目标在圆内的概率为 50%。
如要使目标在圆内的概率大于 50%, 搜索半径就
必须在概率误差上再加另一长度 。该圆的半径称为
搜索半径 R。它是总搜索误差与搜索安全系数天的
目前 , 我国地方救助船舶以拖船 (而非专用救 助船 )为主 , 在船型 、速度 、抗风浪等性能上都做不 到快速反应的基本要求 , 更不能适应现代海上救生 的要求 ;容易贻误战机 , 造成救助失败 。 而各救助
局拥有的船舶无论从数量上 、性能上和配置上都不 符合现代救生要求 。 同样 , 对救助飞机的管理模式 也不能适应海上复杂环境的要求 。 而且救助飞机 多数不在救助船上 , 协同作业困难较大 。 4.1.3 地方搜救经费严重不足
1 2 王 谧 之 等 :航 母 战 场 救 援理 论 来自百度文库 搜 救 体 系建 设 总 第 1 70期
具有重要作用 。 同时 , 防救部队也是国家海洋战略 开发的重要力量之一 , 肩负 “保驾护航 、定海神针 ”的 重大使命 , 是未来军事斗争中海上封锁作战成功与 否的重要因素 。在航母装备不断发展的同时 , 要充 分认清防救部队与航母部队两者的密切内在联系 。
确定搜索区位置和范围后 , 要根据基准点的准 确度 、搜索区的面积 、导航准确度 、天气和海况 、目 标的大小及幸存者可能携带的信号设备的种类等 , 结合参加搜索兵力的种类和数量 , 选择适当的搜索 方式 , 以尽快找到待援目标 。 常用的搜索方式有以 下三种 :
1)航线搜索 :对在预定航线上 失踪的船只或 飞机进行搜索时 , 可采用航线搜索方式 。 采用这种 方式可迅速而完整地对失踪船只或飞机的航线和 临近区进行搜索 。
当前,地方救捞系统已建成 3 个救助基地和 11个救助 站 ;海 军各 舰队 设 有一 支 专业 救援 部 队 [ 4] 。由于历 史和体制原因 , 原有救 助站和救助 基地全部设在港区内和河道内 , 从这些基地和救助 站出发执行救助任务的船舶往往出港时间就需要 几个小时 。 经统计 , 从基地和救助站点到事故发生 地平均距离在 60 ～ 180海里 , 救助船平均抵达时间 在 5 ～ 15个小时 。 4.1.2 专业救助力量薄弱 , 缺少先进的装备和设施
3 航母战场搜救研究
3.1 海上救援的意义 海上援救对抢救海上遇险人员的生命安全及
减少重大财产损失 , 具有至关重要的作用 。就海军 而言 , 海上援救无论在战时还是平时 , 都是一项重 要的工作 。 援救海上失事和战损舰艇 、飞机及其落 水人员 , 对失事 、战损舰艇减少损失和恢复战斗力
＊ 收稿日期 :2008年 4月 22日 , 修回日期 :2008年 5月 20日 作者简介 :王谧之 , 男 , 硕士研究生 , 研究方向 :海军 作战环境 理论研 究 。 邢云 , 男 , 硕士 研究生 , 研究 方向 :海军 作战 环境仿真研究 。任伟 , 男 , 硕士研 究生 , 研究方向 :海军作战环境与目标研究 。
WangMizhi XingYun RenWei
(NavalArmsCommandAcademy, Guangzhou 510430)
Abstract Analysesthecharacteristicofbattlegroundsurroundingsofaircraftcarrier, expatiatesonthequestionofbattlegroundsuccorofaircraftcarrier, bringsforwardsomeadvicesabouthowtoimproveoursuccorsystem ofaircraftcarrier.
2 航母战场环境的特点
航母作为海军海上武器装备的主力之一 , 其战 场环境就是与航母有关的周围事物 , 是海军战场环 境的一个组成部分 , 既具有海军战场环境的一般性 特点 , 也具 有航母战场环 境的特殊性 [ 1] 。 航母战 场环境特点在于 :
1)多维性 、立体性和 动态性 -高 技术用于海 上航母编队作战 , 从而造成多维空间的战场环境 。
一是搜救奖励补偿资金缺乏 。 海上搜救是政 府行为 , 海上搜救只有社会效益而没有经济收益 。 在目前的体制下 , 海上搜救中心无专项资金给予参 与救助的船舶适当的经济补偿和精神奖励 。 因此 , 有些单位出于以上考虑 , 便以种种理由拒绝或者推 迟搜救中心的协调要求 , 延误了搜救时机 。
3.3 海上搜救理论 援救计划的核心内容是制定科学的搜索方案 ,
包括估算基点位置 (最大发现概率点的位置 )、确 定搜索范围 、选定搜索方式及协调联合搜救行动 。
3.3.1 基点 基点是待援救目标最大可能出现的位置 。 它
可以是一个点 , 一条轨迹线 , 或是海上的一个区域 。 基点的计算必须考虑目标受到海流和风的影
=
D
+demin 2
+demax 。
其中 , demin =最小漂移 (dmin)/8,
demax =最大漂移 (dmax)/8 。
搜索误差的第二部分是目标的初始位置误差 ,
由遇险目标的导航设备精确计算值推导得出 。搜
索误差的第三部分是搜索兵力导致的误差 , 是根据
搜索兵力所使用的导航设备精度计算出来的 。
移误差 de的总和 。 根据经验 , 漂移误差的理想近 似值是总漂移值的 1 /8[ 3] 。 可用图示法或代数法 求出漂移误差 。 图示法求解如图 1所示 。
用代数法求解时 , 先在航海图上画出最小漂移
图 1 图示法求解示 意图
位置和最大漂移位置 , 然后测出两 位置间的距离
D, 则漂移误差
deminimax
4 航母战场救援体系建设
由于航母编队武器装备的科技含量高 、操作复 杂等特点 , 航母作战人员和装备所蕴含的战斗能力 较其他兵力大 。 因此 , 有效实施航母战场救援对航 母编队战斗力的恢复和降低损失具有重要作用 , 对 作战目的的达成意义重大 。
由于专业救援力量的不足 , 海上搜救任务还要 紧密依靠地方 , 建设完善的地方救援队伍 , 弥补军 队救援力量的不足 , 共 同构成完善的 战场救援体 系 。即使发达国家也是如此 。 4.1 现有救援体系存在的不足 4.1.1 搜救力量机制不完善
基准点确定之后 , 需要估计其误差的大小 。基 准点误差值将决定搜索区的大小 , 并影响到搜索方 案的其它 细节 。 总 搜索误差 (E)由 总漂移 误差 (De)、初始位置误差 (X)和搜索船误差 (Y)三部
分组成 , 计算公式为 :E= De2 +X2 +Y2 。 总漂移误差 De是整个搜救过程 中各计算漂
王谧之 邢 云 任 伟
(海军兵种指挥学院作战环境与仿真工程实验室 广州 510430)
摘 要 分析航 母战场环境的特点和航母战场救援问题 , 对完善我国 航母战场环境救援体系的建设提出了一些建议 。 关键词 航母战 场环境 ;救援 ;体系建设 中图分类号 U674.771
SuccorTheoryofAircraftCarrierandConstructionofSuccorSystem
能否发现待援目标 , 取决于航线间隔 S, 发现 概率 P, 搜索带宽度 W和覆盖率 C。 航线间隔是指 相邻两条搜索航线的间隔 。间隔越小 , 发现目标的 机会就越大 。如果参加搜索的力量不变 , 搜索航线 越密 , 搜索时间就越长 。 因此 , 确定最佳航线间隔 的原则是 :搜索时要同时兼顾航线间隔和预定搜索 区的范围 , 经济地投入搜索力量 , 又能在允许的时 间内最大可能地发现目标 。