CN109029122A - 一种海防指挥控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

一种海防指挥控制系统及控制方法，海防指挥控制系统包括营级固定指挥所；营级指挥车；连级指挥车；综合保障连；探测装备；打击装备；平时通过营级固定指挥所指挥各类作战单元，营级指挥车作为备份；战时通过营级指挥车指挥各类作战单元；营级固定指挥所、营级指挥车、连级指挥车均设有主服务器和备用服务器；服务器群采用主备、主从架构：正常情况下访问主服务器，当主服务器故障时启用备用服务器，营、连指挥车构成主从服务器，当营级指挥车故障时，能将任意一个连级指挥车切换成营级指挥车。海防指挥控制方法包括数据接入、数据融合、目标威胁判断、报警信息处理与分发、火力规划、作战命令制定与分发、打击效果评定步骤。

Description

一种海防指挥控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及指挥控制技术领域，尤其涉及一种融合了水下目标威胁判断模型的海防指挥控制系统及控制方法。

背景技术

海洋有着丰富的资源，海洋对经济的发展具有重要作用，海洋设施在军事战略上有着极其重要的作用与地位。

随着人类经济活动的加强，人类对海洋资源的利用越来越频繁，海洋设施越来越多。海洋设施价值高且具有重要作用和影响力，破坏后损失大、修复困难。这些特性使其极易成为恐怖分子和不法歹徒的破坏目标，也会成为敌对国破坏的目标，因此保护海洋设施的安全显得极其重要。部分海洋设施具有高隐蔽性、环境的特殊性，使得对这些设施的保护与防卫极其困难。

海防指挥控制系统是海防要地岸基水下区域防御系统中枢部分。目前，海防指挥控制系统，主要有以下缺点：防空指挥手段单一，各种拦截手段单独指挥作战、没有形成一套完整的指挥控制系统；协调性差，现有海防指挥控制系统没有很好的协调目标探测设备和目标拦截设备；系统在受到攻击后，若某一环节被损，系统难以继续运行。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种集指挥、控制、管理、通信、情报于一体的海防指挥控制系统及控制方法。

为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种海防指挥控制系统，包括营级固定指挥所；营级指挥车；连级指挥车；综合保障连；探测装备；打击装备；平时通过营级固定指挥所指挥各类作战单元，营级指挥车作为备份；战时通过营级指挥车指挥各类作战单元；营级固定指挥所、营级指挥车、连级指挥车均设有主服务器和备用服务器；服务器群采用主备、主从架构：正常情况下访问主服务器，当主服务器故障时启用备用服务器，营、连指挥车构成主从服务器，当营级指挥车故障时，能将任意一个连级指挥车切换成营级指挥车；所述海防指挥控制系统具有数据接入模块、数据融合模块、目标威胁判断模块、报警信息处理与分发模块、火力规划模块、作战命令制定与分发模块、打击效果评定模块；

所述数据接入模块用于将探测装备获得的目标数据、和设备状态数据通过无线通信方式传送给服务器；服务器进行分析计算，展现战场态势；

所述数据融合模块用于态势处理人员对来自不同探测源的目标数据、运动轨迹进行融合处理；

所述目标威胁判断模块用于分析目标数据，区分敌我属性，对具有威胁的目标进行报警，对威胁等级进行排序；

所述报警信息处理与分发模块用于指挥员根据目标状态进行目标警示或转入火力规划；

所述火力规划模块用于决策者对威胁报警进行火力规划，并提交规划方案给指挥员；

所述作战命令制定与分发模块用于指挥员收到决策者规划方案后，制定命令并发送给下级，或者直接将命令发送给发射车打击目标；

所述打击效果评定模块用于探测装备再次探测，根据再次探测的目标数据与打击前获得的目标数据进行分析对比来评定打击效果，并再次进行威胁判断，循环前述过程直至威胁消失。

为了解决上述技术问题，另一方面，本发明提供一种海防指挥控制方法，使用海防指挥控制系统进行控制指挥，海防指挥控制系统包括营级固定指挥所；营级指挥车；连级指挥车；综合保障连；探测装备；打击装备；平时通过营级固定指挥所指挥各类作战单元，营级指挥车作为备份；战时通过营级指挥车指挥各类作战单元；营级固定指挥所、营级指挥车、连级指挥车均设有主服务器和备用服务器；服务器群采用主备、主从架构：正常情况下访问主服务器，当主服务器故障时启用备用服务器，营、连指挥车构成主从服务器，当营级指挥车故障时，能将任意一个连级指挥车切换成营级指挥车；所述海防指挥控制方法包括数据接入、数据融合、目标威胁判断、报警信息处理与分发、火力规划、作战命令制定与分发、打击效果评定步骤；

所述数据接入包括将探测装备获得的目标数据、和设备状态数据通过无线通信方式传送给服务器；服务器进行分析计算，展现战场态势；

所述数据融合包括态势处理人员对来自不同探测源的目标数据、运动轨迹进行融合处理；

所述目标威胁判断包括分析目标数据，区分敌我属性，对具有威胁的目标进行报警，对威胁等级进行排序；

所述报警信息处理与分发包括指挥员根据目标状态进行目标警示或转入火力规划；

所述火力规划包括决策者对威胁报警进行火力规划，并提交规划方案给指挥员；

所述作战命令制定与分发包括指挥员收到决策者规划方案后，制定命令并发送给下级，或者直接将命令发送给发射车打击目标；

所述打击效果评定包括探测装备再次探测，根据再次探测的目标数据与打击前获得的目标数据进行分析对比来评定打击效果，并再次进行威胁判断，循环前述过程直至威胁消失。

作为本发明的改进技术方案，本发明提供的海防指挥控制方法，当多个探测装备同时发现目标时，首先进行目标数量、类型的融合，其融合过程遵循以下原则：

目标分类融合原则，同时发现水面、水下目标两类目标，首先对水面、水下两类目标分别进行融合；

目标相关性分析原则，同类目标进行相关性分析研究，结合探测设备系统性能、目标误差范围等信息，对目标相关性进行分析，对一定位置范围内目标进行归一处理；

目标连续性分析原则，结合目标类型、目标速度和目标特性以及水面、水下目标数量的变化，分析目标状态的转换、位置的变化的可能性；

多信息源综合处理原则，雷达信息和声纳信息相融合，采用尽可能多的探测源信息，对目标位置进行融合；

补充信息源的融合原则，当探测设备发现目标信息不能确定目标类型、位置等信息时，发射悬浮式探测声呐或施放远程红外监控系统对目标进行进一步识别、探测和融合。

作为本发明的改进技术方案，本发明提供的海防指挥控制方法，所述目标威胁判断根据海防指挥控制系统内的探测设备发现的鱼雷、潜艇、不明水下物体的具体位置、运动状态信息，判断它们对保护目标的威胁等级，威胁判断模型如下：

1)潜艇目标威胁判断模型

潜射鱼雷攻击极限射距：为保证保护目标免遭目标潜艇鱼雷攻击，目标潜艇位置应在被保护目标的极限射距圆外，此时，被保护目标是安全的，否则，将存在目标潜艇随时对被保护目标进行攻击的可能；

对海上航行舰船保护时潜射鱼雷攻击极限射距：首先确定目标潜艇使用鱼雷攻击被保护目标的极限射距圆，当被保护目标为舰船时，鱼雷攻击极限射距Dl由以下公式确定：

m＝Vb/Vl.............................................................(1.4)

式中Qw——目标潜艇在被保护舰船的舷角，单位°

Dls——潜射鱼雷最大航程，单位km

Dz——鱼雷追踪航程，单位km

Ra——潜射鱼雷自导作用距离，单位km

Vb、Vl——舰艇速度、潜射鱼雷速度，单位kn

K——鱼雷弹道系数

Dl——鱼雷攻击极限射距，单位km

——潜射鱼雷相对舰艇的正常提前角，单位°

m——速率比，即舰艇速度和潜射鱼雷速度之比

利用上式可求得对应不同舷角Qw时目标潜艇鱼雷攻击的极限射距，Dl0为目标潜艇在被保护舰船舷角为0度时的极限射距，Dl1为目标潜艇在被保护舰船舷角为180度时的极限射距，则极限射距圆半径R_l为：

R_l＝0.5(Dl0+Dl1).....................................................(1.5)

圆心O_l坐标为(0,Dl0-Rl)

R_l为极限射距圆半径，单位km

Dl0为目标潜艇在被保护舰船舷角为0度时的极限射距，单位km

Dl1为目标潜艇在被保护舰船舷角为180度时的极限射距，单位km

对固定港口、码头舰船保护时潜射鱼雷攻击极限射距：被保护目标为固定港口、码头舰船目标，则鱼雷攻击极限射距即为潜射鱼雷的最大航程，即Dls；

2)威胁等级判断模型

对海上航行舰船的威胁等级判断模型：根据目标潜艇速度Vm和被保护舰船速度Vb的关系，分析目标潜艇对被保护舰船的威胁情况，并确定威胁等级判断模型；当Vm＞Vb时，目标潜艇在被保护舰船任意方向或舷角均构成威胁；潜艇对被保护舰船的威胁情况分为两种情况，一种是目标潜艇在极限射距圆内，即在近程警戒半径圆内，随时可能对被保护舰船发起鱼雷攻击，为一级威胁；目标潜艇在极限射距圆外，由于潜艇速度大于被保护舰船速度，目标潜艇可在一定时间内对被保护舰船发起攻击，为二级威胁；

当Vm≤Vb时，通过目标潜艇位置相对被保护舰船的舷角来判断是否处于目标潜艇的鱼雷威胁区；目标潜艇对被保护舰船可攻击的极限舷角X_θ由以下公式确定：

式中Vm为目标潜艇的速度，单位kn

Vb为被保护舰船的速度，单位kn

R_l为目标潜艇鱼雷最大有效射程，单位km

d为目标潜艇与被保护舰船的距离，单位km

Vt为鱼雷速度，单位kn

航渡过程中，如果被保护舰船在目标潜艇鱼雷极限射距圆半径R_l内，目标潜艇随时可能发射鱼雷对被保护舰船发起攻击，则目标潜艇对被保护舰船构成直接威胁，目标潜艇威胁等级为一级；如果被保护舰船在目标潜艇鱼雷极限射距圆外，且目标潜艇在极限舷角X_θ内，如果被保护舰船继续航行，当被保护舰船进入目标潜艇鱼雷极限射距圆半径以内时，目标潜艇随时可能发射鱼雷对被保护舰船进行攻击，即目标潜艇对被保护舰船构成潜在威胁，目标潜艇威胁为二级；如果目标潜艇在威胁扇面范围外，对被保护舰船不构成威胁，目标潜艇发射的鱼雷不可能对被保护舰船进行攻击，则目标潜艇威胁为三级；

对固定港口、码头舰船保护的威胁等级判断模型：分为两个等级，当目标潜艇距离不大于目标潜艇鱼雷最大航程即Dls时，其可随时可对被保护港口、码头舰船发射鱼雷进行攻击，为一级威胁；当目标潜艇距离大于潜艇鱼雷最大航程即Dls，则为二级威胁。

鱼雷目标威胁等级模型：当探测设备发现一批鱼雷目标对港口、码头舰船进行攻击时，为最高水下威胁目标，即高于任何其它水下威胁目标确定为一级威胁；

如果同时发现两批或两批以上鱼雷目标，按照鱼雷目标距离的远近，或按照鱼雷目标到达港口、舰船等保护目标的时间长短进行排序，或按照鱼雷目标的航行噪声大小、变化规律确定；鱼雷目标距离越近，到达时间越短，或鱼雷目标航行噪声由小变大，则鱼雷威胁排序越靠前；

不明目标威胁等级模型：除潜艇、鱼雷目标外，发现不明水下威胁目标时，威胁等级为三级或三级以上；当发现多批不明目标时，其威胁排序按照不明目标的距离远近，其威胁排序按照由近及远的方法进行排序确定。

本发明提供的技术方案，提供了以信息获取为先导，以信息传输分配为基础，以指挥控制作战和武器为核心，集指挥、控制、管理、通信、情报于一体的综合化信息装备。针对近岸水下海域内的入侵目标，接收雷达、声纳、红外等目标探测与识别情报信息，进行数据融合、综合态势显示、水下目标威胁判断、战场监视、火力分配、数据存储、通信等，完成对反潜、反舰、反蛙人等武器单元的指挥和控制。具有多源情报融合、智能任务规划、敏捷武器控制、柔性系统构架的特点。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为实施例海防指挥控制系统的结构原理示意图；

图2为实施例海防指挥控制系统的主从/主备服务架构图；

图3为实施例海防指挥控制系统的用户接口关系示意图；

图4为实施例海防指挥控制系统的工作原理示意图；

图5为实施例的极限射距圆示意图；

图6为实施例的Vm＞Vb时威胁等级划分示意图；

图7为实施例的Vm≤Vb时威胁等级划分示意图；

图8为实施例的固定港口、码头舰船威胁等级划分示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示的海防指挥控制系统，包括营级固定指挥所；营级指挥车；连级指挥车；综合保障连；探测装备；打击装备；平时通过营级固定指挥所指挥各类作战单元，营级指挥车作为备份；战时通过营级指挥车指挥各类作战单元；营级固定指挥所、营级指挥车、连级指挥车均设有主服务器和备用服务器；服务器群采用主备、主从架构：正常情况下访问主服务器，当主服务器故障时启用备用服务器，营、连指挥车构成主从服务器，当营级指挥车故障时，能将任意一个连级指挥车切换成营级指挥车；海防指挥控制系统具有数据接入模块、数据融合模块、目标威胁判断模块、报警信息处理与分发模块、火力规划模块、作战命令制定与分发模块、打击效果评定模块；

数据接入模块用于将探测装备获得的目标数据、和设备状态数据通过无线通信方式传送给服务器；服务器进行分析计算，展现战场态势；

数据融合模块用于态势处理人员对来自不同探测源的目标数据、运动轨迹进行融合处理；

目标威胁判断模块用于分析目标数据，区分敌我属性，对具有威胁的目标进行报警，对威胁等级进行排序；

报警信息处理与分发模块用于指挥员根据目标状态进行目标警示或转入火力规划；

火力规划模块用于决策者对威胁报警进行火力规划，并提交规划方案给指挥员；

作战命令制定与分发模块用于指挥员收到决策者规划方案后，制定命令并发送给下级，或者直接将命令发送给发射车打击目标；

打击效果评定模块用于探测装备再次探测，根据再次探测的目标数据与打击前获得的目标数据进行分析对比来评定打击效果，并再次进行威胁判断，循环前述过程直至威胁消失。

服务器采用分层结构，包括硬件平台层、基础软件层、应用服务层、应用软件层。通过分层架构将系统中的物理结点、应用软件和模型数据映射到一个公共的分层体系结构之中。应用软件和应用服务之间为C/S架构，即Client/Server(客户机/服务器)架构。应用软件调用应用服务层中的数据接入模块、数据融合模块、目标威胁判断模块、报警信息处理与分发模块、火力规划模块、作战命令制定与分发模块、打击效果评定模块等功能模块完成面向用户的功能需求，功能模块以服务的形式存在。这种架构一是确保系统的灵活性，将任务合理分配到Client端和Server端，不同应用系统的功能模块被复用；二是确保系统的扩展性，服务化的功能模块可以被不断的补充、完善和扩展。硬件平台层包括服务器、显示终端、网络设备、电台、收信机等，目的是提供基础的适用可靠的设备环境，保证系统的正常运转。

基础软件层包括网络通信系统、Windows或Linux操作系统(服务器支持Windows、Linux操作系统，客户端支持Windows操作系统)、PostgreSQL数据库、地理信息系统等，其中网络中间件提供系统设备的互联，确保系统底层网络的连通性和健壮性，使用统一的协议作为访问接口。

应用服务层包括探测数据接入、探测数据推送、数据融合分析、目标威胁判定、射击诸元计算、作战体系存取、目标数据存取、报警数据存取、控制指令存取、打击报告管理等模块，提供计算服务和数据存储服务。

应用软件层包括态势处理软件、任务规划软件、指挥决策软件、红外视频监控软件、系统维护软件。系统维护软件面向系统维护人员，提供实体模块管理、初始态势构建、日志管理、权限管理、网络状态监视等功能；态势处理软件、任务规划软件、指挥决策软件、红外视频监控软件面向指挥控制人员，提供态势分析、火力方案制定、作战命令下发等功能。

海防指挥控制系统系统用户接口关系如图3所示：海防指挥控制系统系统有两类用户，分别是营/连级指挥员和系统维护人员；三类外部系统，分别是情报侦察系统、火力打击系统和综合保障系统。

营级指挥员通过查看雷达、声纳、红外、无人机等情报侦察数据与火力打击系统态势数据，并对数据进行融合处理和目标威胁判断，然后进行目标预警，制定火力规划，发送作战命令给火力系统对目标实施打击，并根据再次探测的目标数据评定打击效果；营级指挥员也可安排连级指挥员制定火力规划对目标实施打击。

维护人员，主要负责系统的可靠运行，可进行资源管理、席位功能配置、作战体系构建、网络状态监控、日志维护等操作。

如图4所示，海防指挥控制方法包括数据接入、数据融合、目标威胁判断、报警信息处理与分发、火力规划、作战命令制定与分发、打击效果评定步骤；

数据接入包括将探测装备获得的目标数据、和设备状态数据通过无线通信方式传送给服务器；服务器进行分析计算，展现战场态势；

数据融合包括态势处理人员对来自不同探测源的目标数据、运动轨迹进行融合处理；

目标威胁判断包括分析目标数据，区分敌我属性，对具有威胁的目标进行报警，对威胁等级进行排序；

报警信息处理与分发包括指挥员根据目标状态进行目标警示或转入火力规划；

火力规划包括决策者对威胁报警进行火力规划，并提交规划方案给指挥员；

作战命令制定与分发包括指挥员收到决策者规划方案后，制定命令并发送给下级，或者直接将命令发送给发射车打击目标；

打击效果评定包括探测装备再次探测，根据再次探测的目标数据与打击前获得的数据进行分析对比来评定打击效果，并再次进行威胁判断，循环前述过程直至威胁消失。

由于海上重要港口、码头周边海洋环境复杂，各种渔船、商船较多，因此，在使用探测设备进行预警探测时，系统探测设备一旦发现可疑目标，指挥员应迅速对目标进行人工初步融合分析，并视情况补充发射悬浮式探测声呐或施放远程红外监控系统，对目标进行进一步识别、探测和融合。海上可能同时发现一批或多批目标，可疑目标越多，越需要进行目标分类、识别判断和数据融合处理。

当多个探测装备同时发现目标时，首先进行目标数量、类型的融合，其融合过程遵循以下原则：

目标分类融合原则，同时发现水面、水下目标两类目标，首先对水面、水下两类目标分别进行融合；

目标相关性分析原则，同类目标进行相关性分析研究，结合探测设备系统性能、目标误差范围等信息，对目标相关性进行分析，对一定位置范围内目标进行归一处理；

目标连续性分析原则，结合目标类型、目标速度和目标特性以及水面、水下目标数量的变化，分析目标状态的转换、位置的变化的可能性；

多信息源综合处理原则，雷达信息和声纳信息相融合，采用尽可能多的探测源信息，对目标位置进行融合；

补充信息源的融合原则，当探测设备发现目标信息不能确定目标类型、位置等信息时，发射悬浮式探测声呐或施放远程红外监控系统对目标进行进一步识别、探测和融合。

为了准确掌握水下目标对我港口、码头的威胁情况，根据目标探测与探测设备发现的鱼雷、潜艇、不明水下物体的具体位置、运动状态等信息，确定其对我港口、码头的保护目标的威胁等级。

目标威胁判断根据海防指挥控制系统内的探测设备发现的鱼雷、潜艇、不明水下物体的具体位置、运动状态信息，判断它们对保护目标的威胁等级，威胁判断模型如下：

1)潜艇目标威胁判断模型

潜射鱼雷攻击极限射距：为保证保护目标免遭目标潜艇鱼雷攻击，目标潜艇位置应在被保护目标的极限射距圆外，此时，被保护目标是安全的，否则，将存在目标潜艇随时对被保护目标进行攻击的可能；

如图5所示，O点被保护舰船位置，Y轴为被保护舰船航向，R_l为极限射距圆半径，对海上航行舰船保护时潜射鱼雷攻击极限射距：首先确定目标潜艇使用鱼雷攻击被保护目标的极限射距圆，当被保护目标为舰船时，鱼雷攻击极限射距Dl由以下公式确定：

m＝Vb/Vl………..…………………………….…………(1.4)

式中Qw——目标潜艇在被保护舰船的舷角，单位°

Dls——潜射鱼雷最大航程，单位km

Dz——鱼雷追踪航程，单位km

Ra——潜射鱼雷自导作用距离，单位km

Vb、Vl——舰艇速度、潜射鱼雷速度，单位kn

K——鱼雷弹道系数

Dl——鱼雷攻击极限射距，单位km

——潜射鱼雷相对舰艇的正常提前角，单位°

m——速率比，即舰艇速度和潜射鱼雷速度之比

利用上式可求得对应不同舷角Qw时目标潜艇鱼雷攻击的极限射距，Dl0为目标潜艇在被保护舰船舷角为0度时的极限射距，Dl1为目标潜艇在被保护舰船舷角为180度时的极限射距，则极限射距圆半径R_l为：

R_l＝0.5(Dl0+Dl1)......................................................(1.5)

圆心O_l坐标为(0,Dl0-Rl)

R_l为极限射距圆半径，单位km

Dl0为目标潜艇在被保护舰船舷角为0度时的极限射距，单位km

Dl1为目标潜艇在被保护舰船舷角为180度时的极限射距，单位km

对固定港口、码头舰船保护时潜射鱼雷攻击极限射距：被保护目标为固定港口、码头舰船目标，则鱼雷攻击极限射距即为潜射鱼雷的最大航程，即Dls；

2)威胁等级判断模型

如图6、图7所示，对海上航行舰船的威胁等级判断模型：根据目标潜艇速度Vm和被保护舰船速度Vb的关系，分析目标潜艇对被保护舰船的威胁情况，并确定威胁等级判断模型；当Vm＞Vb时，目标潜艇在被保护舰船任意方向或舷角均构成威胁；潜艇对被保护舰船的威胁情况分为两种情况，一种是目标潜艇在极限射距圆内，即在近程警戒半径圆内，随时可能对被保护舰船发起鱼雷攻击，为一级威胁；目标潜艇在极限射距圆外，由于潜艇速度大于被保护舰船速度，目标潜艇可在一定时间内对被保护舰船发起攻击，为二级威胁；

当Vm≤Vb时，通过目标潜艇位置相对被保护舰船的舷角来判断是否处于目标潜艇的鱼雷威胁区；目标潜艇对被保护舰船可攻击的极限舷角X_θ由以下公式确定：

式中Vm为目标潜艇的速度，单位kn

Vb为被保护舰船的速度，单位kn

R_l为目标潜艇鱼雷最大有效射程，单位km

d为目标潜艇与被保护舰船的距离，单位km

Vt为鱼雷速度，单位kn

航渡过程中，如果被保护舰船在目标潜艇鱼雷极限射距圆半径R_l内，目标潜艇随时可能发射鱼雷对被保护舰船发起攻击，则目标潜艇对被保护舰船构成直接威胁，目标潜艇威胁等级为一级；如果被保护舰船在目标潜艇鱼雷极限射距圆外，且目标潜艇在极限舷角X_θ内，如果被保护舰船继续航行，当被保护舰船进入目标潜艇鱼雷极限射距圆半径以内时，目标潜艇随时可能发射鱼雷对被保护舰船进行攻击，即目标潜艇对被保护舰船构成潜在威胁，目标潜艇威胁为二级；如果目标潜艇在威胁扇面范围外，对被保护舰船不构成威胁，目标潜艇发射的鱼雷不可能对被保护舰船进行攻击，则目标潜艇威胁为三级；

如图8所示，对固定港口、码头舰船保护的威胁等级判断模型：分为两个等级，当目标潜艇距离不大于目标潜艇鱼雷最大航程即Dls时，其可随时可对被保护港口、码头舰船发射鱼雷进行攻击，为一级威胁；当目标潜艇距离大于潜艇鱼雷最大航程即Dls，则为二级威胁。

鱼雷目标威胁等级模型：当探测设备发现一批鱼雷目标对港口、码头舰船进行攻击时，为最高水下威胁目标，即高于任何其它水下威胁目标确定为一级威胁；

如果同时发现两批或两批以上鱼雷目标，按照鱼雷目标距离的远近，或按照鱼雷目标到达港口、舰船等保护目标的时间长短进行排序，或按照鱼雷目标的航行噪声大小、变化规律确定；鱼雷目标距离越近，到达时间越短，或鱼雷目标航行噪声由小变大，则鱼雷威胁排序越靠前；

不明目标威胁等级模型：除潜艇、鱼雷目标外，发现不明水下威胁目标时，威胁等级为三级或三级以上；当发现多批不明目标时，其威胁排序按照不明目标的距离远近，其威胁排序按照由近及远的方法进行排序确定。

对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明权利要求的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种海防指挥控制系统，包括营级固定指挥所；营级指挥车；连级指挥车；综合保障连；探测装备；打击装备；平时通过营级固定指挥所指挥各类作战单元，营级指挥车作为备份；战时通过营级指挥车指挥各类作战单元；其特征在于，营级固定指挥所、营级指挥车、连级指挥车均设有主服务器和备用服务器；服务器群采用主备、主从架构：正常情况下访问主服务器，当主服务器故障时启用备用服务器，营、连指挥车构成主从服务器，当营级指挥车故障时，能将任意一个连级指挥车切换成营级指挥车；所述海防指挥控制系统具有数据接入模块、数据融合模块、目标威胁判断模块、报警信息处理与分发模块、火力规划模块、作战命令制定与分发模块、打击效果评定模块；

所述数据接入模块用于将探测装备获得的目标数据和设备状态数据通过无线通信方式传送给服务器；服务器进行分析计算，展现战场态势；

所述数据融合模块用于态势处理人员对来自不同探测源的目标数据、运动轨迹进行融合处理；

所述目标威胁判断模块用于分析目标数据，区分敌我属性，对具有威胁的目标进行报警，对威胁等级进行排序；

所述报警信息处理与分发模块用于指挥员根据目标状态进行目标警示或转入火力规划；

所述火力规划模块用于决策者对威胁报警进行火力规划，并提交规划方案给指挥员；

所述作战命令制定与分发模块用于指挥员收到决策者规划方案后，制定命令并发送给下级，或者直接将命令发送给发射车打击目标；

所述打击效果评定模块用于探测装备再次探测，根据再次探测的目标数据与打击前获得的目标数据进行分析对比来评定打击效果，并再次进行威胁判断，循环前述过程直至威胁消失。

2.一种海防指挥控制方法，其特征在于，使用海防指挥控制系统进行控制指挥，海防指挥控制系统包括营级固定指挥所；营级指挥车；连级指挥车；综合保障连；探测装备；打击装备；平时通过营级固定指挥所指挥各类作战单元，营级指挥车作为备份；战时通过营级指挥车指挥各类作战单元；其特征在于，营级固定指挥所、营级指挥车、连级指挥车均设有主服务器和备用服务器；服务器群采用主备、主从架构：正常情况下访问主服务器，当主服务器故障时启用备用服务器，营、连指挥车构成主从服务器，当营级指挥车故障时，能将任意一个连级指挥车切换成营级指挥车；所述海防指挥控制方法包括数据接入、数据融合、目标威胁判断、报警信息处理与分发、火力规划、作战命令制定与分发、打击效果评定步骤；

所述数据接入包括将探测装备获得的目标数据和设备状态数据通过无线通信方式传送给服务器；服务器进行分析计算，展现战场态势；

所述数据融合包括态势处理人员对来自不同探测源的目标数据、运动轨迹进行融合处理；

所述目标威胁判断包括分析目标数据，区分敌我属性，对具有威胁的目标进行报警，对威胁等级进行排序；

所述报警信息处理与分发包括指挥员根据目标状态进行目标警示或转入火力规划；

所述火力规划包括决策者对威胁报警进行火力规划，并提交规划方案给指挥员；

所述作战命令制定与分发包括指挥员收到决策者规划方案后，制定命令并发送给下级，或者直接将命令发送给发射车打击目标；

所述打击效果评定包括探测装备再次探测，根据再次探测的目标数据与打击前获得的数据进行分析对比来评定打击效果，并再次进行威胁判断，循环前述过程直至威胁消失。

3.根据权利要求2所述的海防指挥控制方法，其特征在于，当多个探测装备同时发现目标时，首先进行目标数量、类型的融合，其融合过程遵循以下原则：

目标分类融合原则，同时发现水面、水下目标两类目标，首先对水面、水下两类目标分别进行融合；

目标相关性分析原则，同类目标进行相关性分析研究，结合探测设备系统性能、目标误差范围等信息，对目标相关性进行分析，对一定位置范围内目标进行归一处理；

目标连续性分析原则，结合目标类型、目标速度和目标特性以及水面、水下目标数量的变化，分析目标状态的转换、位置的变化的可能性；

多信息源综合处理原则，雷达信息和声纳信息相融合，采用尽可能多的探测源信息，对目标位置进行融合；

补充信息源的融合原则，当探测设备发现目标信息不能确定目标类型、位置等信息时，发射悬浮式探测声呐或施放远程红外监控系统对目标进行进一步识别、探测和融合。

4.根据权利要求2所述的海防指挥控制方法，其特征在于，所述目标威胁判断根据海防指挥控制系统内的探测设备发现的鱼雷、潜艇、不明水下物体的具体位置、运动状态信息，判断它们对保护目标的威胁等级，威胁判断模型如下：

1)潜艇目标威胁判断模型

潜射鱼雷攻击极限射距：为保证保护目标免遭目标潜艇鱼雷攻击，目标潜艇位置应在被保护目标的极限射距圆外，此时，被保护目标是安全的，否则，将存在目标潜艇随时对被保护目标进行攻击的可能；

对海上航行舰船保护时潜射鱼雷攻击极限射距：首先确定目标潜艇使用鱼雷攻击被保护目标的极限射距圆，当被保护目标为舰船时，鱼雷攻击极限射距Dl由以下公式确定：

m＝Vb/Vl………..…………………………….…………(1.4)

式中Qw——目标潜艇在被保护舰船的舷角，单位°

Dls——潜射鱼雷最大航程，单位km

Dz——鱼雷追踪航程，单位km

Ra——潜射鱼雷自导作用距离，单位km

Vb、Vl——舰艇速度、潜射鱼雷速度，单位kn

K——鱼雷弹道系数

Dl——鱼雷攻击极限射距，单位km

——潜射鱼雷相对舰艇的正常提前角，单位°

m——速率比，即舰艇速度和潜射鱼雷速度之比

利用上式可求得对应不同舷角Qw时目标潜艇鱼雷攻击的极限射距，Dl0为目标潜艇在被保护舰船舷角为0度时的极限射距，Dl1为目标潜艇在被保护舰船舷角为180度时的极限射距，则极限射距圆半径R_l为：

R_l＝0.5(Dl0+Dl1)…..……………………….…………………(1.5)

圆心O_l坐标为(0,Dl0-Rl)

R_l为极限射距圆半径，单位km

Dl0为目标潜艇在被保护舰船舷角为0度时的极限射距，单位km

Dl1为目标潜艇在被保护舰船舷角为180度时的极限射距，单位km

对固定港口、码头舰船保护时潜射鱼雷攻击极限射距：被保护目标为固定港口、码头舰船目标，则鱼雷攻击极限射距即为潜射鱼雷的最大航程，即Dls；

2)威胁等级判断模型

对海上航行舰船的威胁等级判断模型：根据目标潜艇速度Vm和被保护舰船速度Vb的关系，分析目标潜艇对被保护舰船的威胁情况，并确定威胁等级判断模型；当Vm＞Vb时，目标潜艇在被保护舰船任意方向或舷角均构成威胁；潜艇对被保护舰船的威胁情况分为两种情况，一种是目标潜艇在极限射距圆内，即在近程警戒半径圆内，随时可能对被保护舰船发起鱼雷攻击，为一级威胁；目标潜艇在极限射距圆外，由于潜艇速度大于被保护舰船速度，目标潜艇可在一定时间内对被保护舰船发起攻击，为二级威胁；

当Vm≤Vb时，通过目标潜艇位置相对被保护舰船的舷角来判断是否处于目标潜艇的鱼雷威胁区；目标潜艇对被保护舰船可攻击的极限舷角X_θ由以下公式确定：

式中Vm为目标潜艇的速度，单位kn

Vb为被保护舰船的速度，单位kn

R_l为目标潜艇鱼雷最大有效射程，单位km

d为目标潜艇与被保护舰船的距离，单位km

Vt为鱼雷速度，单位kn

航渡过程中，如果被保护舰船在目标潜艇鱼雷极限射距圆半径R_l内，目标潜艇随时可能发射鱼雷对被保护舰船发起攻击，则目标潜艇对被保护舰船构成直接威胁，目标潜艇威胁等级为一级；如果被保护舰船在目标潜艇鱼雷极限射距圆外，且目标潜艇在极限舷角X_θ内，如果被保护舰船继续航行，当被保护舰船进入目标潜艇鱼雷极限射距圆半径以内时，目标潜艇随时可能发射鱼雷对被保护舰船进行攻击，即目标潜艇对被保护舰船构成潜在威胁，目标潜艇威胁为二级；如果目标潜艇在威胁扇面范围外，对被保护舰船不构成威胁，目标潜艇发射的鱼雷不可能对被保护舰船进行攻击，则目标潜艇威胁为三级；

对固定港口、码头舰船保护的威胁等级判断模型：分为两个等级，当目标潜艇距离不大于目标潜艇鱼雷最大航程即Dls时，其可随时可对被保护港口、码头舰船发射鱼雷进行攻击，为一级威胁；当目标潜艇距离大于潜艇鱼雷最大航程即Dls，则为二级威胁。

鱼雷目标威胁等级模型：当探测设备发现一批鱼雷目标对港口、码头舰船进行攻击时，为最高水下威胁目标，即高于任何其它水下威胁目标确定为一级威胁；

同时发现两批或两批以上鱼雷目标，按照鱼雷目标距离的远近，或按照鱼雷目标到达港口、舰船等保护目标的时间长短进行排序，或按照鱼雷目标的航行噪声大小、变化规律确定；鱼雷目标距离越近，到达时间越短，或鱼雷目标航行噪声由小变大，则鱼雷威胁排序越靠前；

不明目标威胁等级模型：除潜艇、鱼雷目标外，发现不明水下威胁目标时，威胁等级为三级或三级以上；当发现多批不明目标时，其威胁排序按照不明目标的距离远近，其威胁排序按照由近及远的方法进行排序确定。