【晨枫：中国掌握这项技术，台海战争的打法要变了？】8月1日，中国科学院福建物质结构研究所在《中国舰船研究》上发表《自然空化下潜艇感应电磁信号的演化》一文，指出潜艇空泡产生的电磁异常以极长波形式出现，可以在远距离被探测到。网友们纷纷讨论：这可能成为反潜探测的突破。
在一战和二战中，潜艇绞杀战差点把英国打趴下，但那时的潜艇只是可潜水的鱼雷艇，潜航时间很有限。现在，核潜艇使得无限潜航成为可能，而且不仅速度快，静音也越来越好，几乎达到海洋背景噪声的水平。被动的水声探测越来越困难，主动的水声探测则受到复杂水声环境的影响，还容易打草惊蛇。
在中美对抗的大环境下，潜艇成为美国海军最后的优势领域，航母和大型水面战舰方面已经不占优了。
反潜难在哪里
反潜首先要搜潜。一旦发现和精确定位，潜艇就死定了，但要发现和精确定位可真是不容易。
雷达无法穿透海水，光也很难穿透海水，只有声波还行。海洋里本来就有各种水流和生物噪声，加上远近船舶噪声，这是比空气中的雷达恶劣得多的探测环境。因而针对复杂的水声条件，也衍生出多种多样的声纳。
水面战舰是最传统的搜潜平台，舰上空间宽大，便于装载各式大型搜潜装备，口径为王，灵敏度高。问题是舰艇本身的机械和水流噪声较大，海面的波浪噪声也较大，影响声纳工作。主动声纳可以增加信噪比，但水温跃变层有近乎反射镜的作用，使得跃变层下的潜艇难以被探测到。
航空反潜在二战中发挥巨大作用，但靠的是潜艇潜航时间有限的漏洞，在上浮或者通气管状态下充电时用雷达捕获。在核潜艇时代，这个诀窍不管用了。红外、磁异都有用处，但探测距离和深度都有限，除非直接从潜艇上方飞过，否则很难可靠捕捉。
现代航空反潜一般用空投的声纳浮标搜潜。美国喜欢用被动声纳浮标，苏联喜欢用主动声纳浮标。在理论上，被动声纳浮标不易惊动潜艇，可以抓现行，在对方没有提防的时候就予以猎杀。实际上，投放入水时的“噗通”声可以被潜艇声纳可靠地捕获。要是距离和水声条件使得潜艇听不到声纳浮标入水的“噗通”声，声纳浮标也听不到潜艇的声音。潜艇声纳的口径可比声纳浮标大多了，灵敏度高多了，水声环境也更加安静。
主动声纳浮标肯定惊动对方潜艇，但探测可靠，也可能使得对方忙中出错，自投罗网。
直升机反潜则以变深声纳为主。到一个点，把声纳像吊篮一样放下，沉入海中一定深度，搜索完毕后收起，直升机再到下一个搜潜点重复这一过程。但声纳的口径受到限制，也需要多点搜索才能完成三角定位，很费时间，容易被潜艇在搜潜点的间隙中溜走。
一般认为，潜艇是最好的反潜平台，因为搜索与被搜索的潜艇处于同样的环境，谁都不占优势，但这是“三岔口”式的互相摸索。
很多年来，有各种远程搜潜的尝试，最主要的就是SOSUS。
这是在海床上固定布设的被动声纳装置，灵敏度高，可探测几百、上千公里外的潜艇活动。美国在60年代就开始建立，现在遍布北大西洋、北太平洋。中国也在建立，首先在南海。但这也是非常粗略的探测，并不精确，远远达不到可以引导攻击的精度，只是提供远程预警。
卫星据说可以“看到”水下潜艇的航迹，但并不可靠，而且对光线、海况、斜距等要求很高。与其说是有用的探测手段，不如说会偶尔撞上。
光在本质上是电磁波，水下没有多深就是漆黑一片，这意味着光线穿透海水的能力不强。所以激光搜潜在本质上也是有局限的。
但极长波是个例外。极长波和极低频是一回事。极长波可以在水下传播，这是战略核潜艇接收打击命令的基本手段。美苏都有极长波电台，还有专用的带有极长波设备的战略值班飞机。一旦最高统帅部决定启动海基核打击，就通过极长波系统发出预定指令。在水下的潜艇接收到后，要么按照约定上浮接收卫星通信发来的完整打击命令，要么按照对约定目标直接启动打击程序。
极长波的频率极低，所以数据率极低，只能发送非常简明的命令，一啰嗦就发不过来了。
但极长波能穿透海水这个特性，现在被中国人利用来揭示潜艇行踪了。
极长波搜潜的可能性
高温和低压都能导致水的气化，这是中学物理就知道的。游泳时，手划水，手掌推水形成压力，手背形成涡流，这是负压。负压强到一定程度，海水会局部气化，形成空泡。人手达不到这样的负压，但螺旋桨能。
螺旋桨在转动时，侧斜的桨叶在旋转中一面搅动水体，一面形成向船尾方向挤压的分量，桨叶背面就形成低压区和空泡。船的螺旋桨即使完全浸入水中，也会打起白沫，就是空泡的原因。潜艇螺旋桨也一样。
空泡形成的尾迹在船开过后很久还能看到，因为空泡比较稳定，要过一段时间才会破裂和被吸收。在水下，空泡破裂是潜艇非机械噪声的主要来源，一般用大侧斜、低转速桨叶来抑制，但不能消除。
空泡产生的湍流导致局部电磁异常，其信号可能比先进磁异探测器的灵敏度强3到6个数量级，完全在现有技术的探测范围内。不过磁异探测器的探测范围有限，如前所述，除非直接飞过潜艇上方或者相距很近，还是很难捕捉到。
不过磁异导致的极长波信号就不一样了。这是34-50赫兹之间的极长波信号。但极长波会在电离层反射，在很远的地方也能接收到。这就是天波雷达（OTH雷达）的原理：用电离层反射的电磁波信号探测几千公里以外的目标。
OTH雷达有很多好处：隐身飞机对OTH雷达是现原形的，航母也一样会被抓个正着。OTH雷达有近界，襄樊建造面向太平洋的OTH雷达的话，近界在杭州到赣州一线，更近的看不到了；但远界差不多到关岛一线。
OTH雷达也有很多坏处。
首先，天线阵巨大，像一个竖立的足球场，布满奇形怪状的金属框架和笼子。飞机上需要极长的天线才能捕获，极长波通信中继飞机是用几公里长的拖曳天线实现的，少量专用极长波反潜飞机在高空也这么拖一根几公里长的天线还行，一般反潜飞机以低空飞行为主，还要拖这样的天线不大现实。
其次，OTH雷达非常不精确，不仅极长波本身就不可能有高分辨率，还有电离层风暴的问题。如果说电离层像海面，这个海面会不时有风暴。太阳黑子活动期间尤其风暴强烈，平静的电离层被搅成一锅沸腾的粥，使得反射路径不确定。OTH雷达的探测精度在几十到上百公里级。
在空间气象实时监测高度发达后，或许能全球监测电离层风暴，对OTH的路径实时矫正，但现在还做不到。做到了也不能解决极长波的本质不精确性问题。
以空泡电磁异常为基础的极长波搜潜也有一样的问题：电离层风暴导致探测的不精确性。
海洋里产生空泡的物体很多，快速海流都可能在水下礁石的下游方向形成空泡。但自然空泡的位置要么随机，要么固定，形成规则航迹的不多。鲸鱼游动则是不形成空泡的，其中的仿生原理现在人们还在摹仿中。通过先进数据处理和航迹追踪，应该可以鉴别潜艇空泡和自然空泡。水面舰船航行也形成空泡，但在不同的水压、水温环境下，空泡的电磁异常特征应该和水下空泡不一样，这也是区分的线索。
但极长波的本质——不精确性没法解决。
好在潜艇的速度相对不快。隐身飞机有几十公里探测误差的话，用作武器引导，那是一点戏也没有。打航母有几十公里探测误差的话，也需要赶紧派一个补充侦察手段去详查，精确定位，然后才谈得上发射远程导弹。
潜艇在理论上可以和航母一样飙30节的航速，但机械和水声噪声都极大增加，SOSUS老远就听到了。要是有就近的舰船、飞机，或者调集舰船、飞机靠拢，什么常规手段都能精确定位，然后潜艇就没有然后了。也就是说，根本不需要极长波探测。
但以低得多的“安静潜航速度”航行的话，没有引导，舰船和飞机泛泛的水声搜潜就很容易当作海洋自然噪声而漏过。有引导的话，仔细搜索，还是能捕捉到的。这和反隐身飞机一样，即使试图隐藏在环境噪声中，但被抓住蛛丝马脚的话，仔细凝视搜索，就难逃罗网。隐身不是不可见，潜艇也一样。
在这里，极长波搜潜就是那个引导。而且可以保持相对连贯的监视，引导海上和空中的反潜力量靠拢目标，提高捕获概率。这和卫星的“惊鸿一瞥”不一样，后者可能在下一瞥之前的间隙中被目标溜掉。
有意思的是，通常被动探测只能侧向，不能测距。但在极长波搜潜方面，由于是基于电离层反射，测向肯定是可以的，还可以测俯仰角。入射角等于反射角，电离层、地球表面的相对关系和形状都已知，电离层反射的延长线与地球表面的相交点正好就是目标测距。当然，距离越远，角度越浅，误差越大。
在理论上，航速足够低的话，空泡几乎消失，也就是说，极长波也搜不到了。但海洋那么大，核潜艇要是这么慢慢蹭的话，一个太平洋走直线也够蹭个把月的，黄花菜都凉了。
而且低速潜航的话，核潜艇就丧失对常规潜艇的优势了。常规潜艇潜航时用电池动力，比核潜艇还要安静，但只能低速航行，否则电池电量一下子就用完了。核潜艇的“安静潜航速度”高于常规潜艇的电池巡航速度，可以围着常规潜艇打。潜艇对潜艇的战斗和一般战斗一样，在其他条件相同的时候，相对静止的一方只有挨打。
在这样的战斗中，常规潜艇尽管更安静，但核潜艇的声纳口径更大，双方并无太大的探测距离差别，机动和火力优势决定了战斗。常规潜艇要是提高速度，早早用尽电池，被迫上浮，就更是死路一条。
但要是只能低速潜航，核潜艇的手脚就捆住了，对常规潜艇也没有优势了。要是敢提高速度，形成空泡，敌人就不只是常规潜艇，还有被引导过来参加围殴的舰艇和飞机。
对于中美对抗的大设定而言，中国海军能在第一岛链以东建立反潜线，就是很大的战场优势。与中国航母、055、轰炸机、反舰弹道导弹、反舰高超音速导弹在一起，这也是可靠的反航母线。
有了这样的战场态势，台海战争就是完全不同的打法了。台海战争胜负落定的话，中美之争在军事层面上就大势已定了。
当然，现在发表的只是理论研究，离实用化还有距离。不过制造业超级大国的优势就在于产品化速度也超级。理论上的路走通了，实用化还会远吗？
在一战和二战中，潜艇绞杀战差点把英国打趴下，但那时的潜艇只是可潜水的鱼雷艇，潜航时间很有限。现在，核潜艇使得无限潜航成为可能，而且不仅速度快，静音也越来越好，几乎达到海洋背景噪声的水平。被动的水声探测越来越困难，主动的水声探测则受到复杂水声环境的影响，还容易打草惊蛇。
在中美对抗的大环境下，潜艇成为美国海军最后的优势领域，航母和大型水面战舰方面已经不占优了。
反潜难在哪里
反潜首先要搜潜。一旦发现和精确定位，潜艇就死定了，但要发现和精确定位可真是不容易。
雷达无法穿透海水，光也很难穿透海水，只有声波还行。海洋里本来就有各种水流和生物噪声，加上远近船舶噪声，这是比空气中的雷达恶劣得多的探测环境。因而针对复杂的水声条件，也衍生出多种多样的声纳。
水面战舰是最传统的搜潜平台，舰上空间宽大，便于装载各式大型搜潜装备，口径为王，灵敏度高。问题是舰艇本身的机械和水流噪声较大，海面的波浪噪声也较大，影响声纳工作。主动声纳可以增加信噪比，但水温跃变层有近乎反射镜的作用，使得跃变层下的潜艇难以被探测到。
航空反潜在二战中发挥巨大作用，但靠的是潜艇潜航时间有限的漏洞，在上浮或者通气管状态下充电时用雷达捕获。在核潜艇时代，这个诀窍不管用了。红外、磁异都有用处，但探测距离和深度都有限，除非直接从潜艇上方飞过，否则很难可靠捕捉。
现代航空反潜一般用空投的声纳浮标搜潜。美国喜欢用被动声纳浮标，苏联喜欢用主动声纳浮标。在理论上，被动声纳浮标不易惊动潜艇，可以抓现行，在对方没有提防的时候就予以猎杀。实际上，投放入水时的“噗通”声可以被潜艇声纳可靠地捕获。要是距离和水声条件使得潜艇听不到声纳浮标入水的“噗通”声，声纳浮标也听不到潜艇的声音。潜艇声纳的口径可比声纳浮标大多了，灵敏度高多了，水声环境也更加安静。
主动声纳浮标肯定惊动对方潜艇，但探测可靠，也可能使得对方忙中出错，自投罗网。
直升机反潜则以变深声纳为主。到一个点，把声纳像吊篮一样放下，沉入海中一定深度，搜索完毕后收起，直升机再到下一个搜潜点重复这一过程。但声纳的口径受到限制，也需要多点搜索才能完成三角定位，很费时间，容易被潜艇在搜潜点的间隙中溜走。
一般认为，潜艇是最好的反潜平台，因为搜索与被搜索的潜艇处于同样的环境，谁都不占优势，但这是“三岔口”式的互相摸索。
很多年来，有各种远程搜潜的尝试，最主要的就是SOSUS。
这是在海床上固定布设的被动声纳装置，灵敏度高，可探测几百、上千公里外的潜艇活动。美国在60年代就开始建立，现在遍布北大西洋、北太平洋。中国也在建立，首先在南海。但这也是非常粗略的探测，并不精确，远远达不到可以引导攻击的精度，只是提供远程预警。
卫星据说可以“看到”水下潜艇的航迹，但并不可靠，而且对光线、海况、斜距等要求很高。与其说是有用的探测手段，不如说会偶尔撞上。
光在本质上是电磁波，水下没有多深就是漆黑一片，这意味着光线穿透海水的能力不强。所以激光搜潜在本质上也是有局限的。
但极长波是个例外。极长波和极低频是一回事。极长波可以在水下传播，这是战略核潜艇接收打击命令的基本手段。美苏都有极长波电台，还有专用的带有极长波设备的战略值班飞机。一旦最高统帅部决定启动海基核打击，就通过极长波系统发出预定指令。在水下的潜艇接收到后，要么按照约定上浮接收卫星通信发来的完整打击命令，要么按照对约定目标直接启动打击程序。
极长波的频率极低，所以数据率极低，只能发送非常简明的命令，一啰嗦就发不过来了。
但极长波能穿透海水这个特性，现在被中国人利用来揭示潜艇行踪了。
极长波搜潜的可能性
高温和低压都能导致水的气化，这是中学物理就知道的。游泳时，手划水，手掌推水形成压力，手背形成涡流，这是负压。负压强到一定程度，海水会局部气化，形成空泡。人手达不到这样的负压，但螺旋桨能。
螺旋桨在转动时，侧斜的桨叶在旋转中一面搅动水体，一面形成向船尾方向挤压的分量，桨叶背面就形成低压区和空泡。船的螺旋桨即使完全浸入水中，也会打起白沫，就是空泡的原因。潜艇螺旋桨也一样。
空泡形成的尾迹在船开过后很久还能看到，因为空泡比较稳定，要过一段时间才会破裂和被吸收。在水下，空泡破裂是潜艇非机械噪声的主要来源，一般用大侧斜、低转速桨叶来抑制，但不能消除。
空泡产生的湍流导致局部电磁异常，其信号可能比先进磁异探测器的灵敏度强3到6个数量级，完全在现有技术的探测范围内。不过磁异探测器的探测范围有限，如前所述，除非直接飞过潜艇上方或者相距很近，还是很难捕捉到。
不过磁异导致的极长波信号就不一样了。这是34-50赫兹之间的极长波信号。但极长波会在电离层反射，在很远的地方也能接收到。这就是天波雷达（OTH雷达）的原理：用电离层反射的电磁波信号探测几千公里以外的目标。
OTH雷达有很多好处：隐身飞机对OTH雷达是现原形的，航母也一样会被抓个正着。OTH雷达有近界，襄樊建造面向太平洋的OTH雷达的话，近界在杭州到赣州一线，更近的看不到了；但远界差不多到关岛一线。
OTH雷达也有很多坏处。
首先，天线阵巨大，像一个竖立的足球场，布满奇形怪状的金属框架和笼子。飞机上需要极长的天线才能捕获，极长波通信中继飞机是用几公里长的拖曳天线实现的，少量专用极长波反潜飞机在高空也这么拖一根几公里长的天线还行，一般反潜飞机以低空飞行为主，还要拖这样的天线不大现实。
其次，OTH雷达非常不精确，不仅极长波本身就不可能有高分辨率，还有电离层风暴的问题。如果说电离层像海面，这个海面会不时有风暴。太阳黑子活动期间尤其风暴强烈，平静的电离层被搅成一锅沸腾的粥，使得反射路径不确定。OTH雷达的探测精度在几十到上百公里级。
在空间气象实时监测高度发达后，或许能全球监测电离层风暴，对OTH的路径实时矫正，但现在还做不到。做到了也不能解决极长波的本质不精确性问题。
以空泡电磁异常为基础的极长波搜潜也有一样的问题：电离层风暴导致探测的不精确性。
海洋里产生空泡的物体很多，快速海流都可能在水下礁石的下游方向形成空泡。但自然空泡的位置要么随机，要么固定，形成规则航迹的不多。鲸鱼游动则是不形成空泡的，其中的仿生原理现在人们还在摹仿中。通过先进数据处理和航迹追踪，应该可以鉴别潜艇空泡和自然空泡。水面舰船航行也形成空泡，但在不同的水压、水温环境下，空泡的电磁异常特征应该和水下空泡不一样，这也是区分的线索。
但极长波的本质——不精确性没法解决。
好在潜艇的速度相对不快。隐身飞机有几十公里探测误差的话，用作武器引导，那是一点戏也没有。打航母有几十公里探测误差的话，也需要赶紧派一个补充侦察手段去详查，精确定位，然后才谈得上发射远程导弹。
潜艇在理论上可以和航母一样飙30节的航速，但机械和水声噪声都极大增加，SOSUS老远就听到了。要是有就近的舰船、飞机，或者调集舰船、飞机靠拢，什么常规手段都能精确定位，然后潜艇就没有然后了。也就是说，根本不需要极长波探测。
但以低得多的“安静潜航速度”航行的话，没有引导，舰船和飞机泛泛的水声搜潜就很容易当作海洋自然噪声而漏过。有引导的话，仔细搜索，还是能捕捉到的。这和反隐身飞机一样，即使试图隐藏在环境噪声中，但被抓住蛛丝马脚的话，仔细凝视搜索，就难逃罗网。隐身不是不可见，潜艇也一样。
在这里，极长波搜潜就是那个引导。而且可以保持相对连贯的监视，引导海上和空中的反潜力量靠拢目标，提高捕获概率。这和卫星的“惊鸿一瞥”不一样，后者可能在下一瞥之前的间隙中被目标溜掉。
有意思的是，通常被动探测只能侧向，不能测距。但在极长波搜潜方面，由于是基于电离层反射，测向肯定是可以的，还可以测俯仰角。入射角等于反射角，电离层、地球表面的相对关系和形状都已知，电离层反射的延长线与地球表面的相交点正好就是目标测距。当然，距离越远，角度越浅，误差越大。
在理论上，航速足够低的话，空泡几乎消失，也就是说，极长波也搜不到了。但海洋那么大，核潜艇要是这么慢慢蹭的话，一个太平洋走直线也够蹭个把月的，黄花菜都凉了。
而且低速潜航的话，核潜艇就丧失对常规潜艇的优势了。常规潜艇潜航时用电池动力，比核潜艇还要安静，但只能低速航行，否则电池电量一下子就用完了。核潜艇的“安静潜航速度”高于常规潜艇的电池巡航速度，可以围着常规潜艇打。潜艇对潜艇的战斗和一般战斗一样，在其他条件相同的时候，相对静止的一方只有挨打。
在这样的战斗中，常规潜艇尽管更安静，但核潜艇的声纳口径更大，双方并无太大的探测距离差别，机动和火力优势决定了战斗。常规潜艇要是提高速度，早早用尽电池，被迫上浮，就更是死路一条。
但要是只能低速潜航，核潜艇的手脚就捆住了，对常规潜艇也没有优势了。要是敢提高速度，形成空泡，敌人就不只是常规潜艇，还有被引导过来参加围殴的舰艇和飞机。
对于中美对抗的大设定而言，中国海军能在第一岛链以东建立反潜线，就是很大的战场优势。与中国航母、055、轰炸机、反舰弹道导弹、反舰高超音速导弹在一起，这也是可靠的反航母线。
有了这样的战场态势，台海战争就是完全不同的打法了。台海战争胜负落定的话，中美之争在军事层面上就大势已定了。
当然，现在发表的只是理论研究，离实用化还有距离。不过制造业超级大国的优势就在于产品化速度也超级。理论上的路走通了，实用化还会远吗？
#云图计划[超话]##云图计划#
亲爱的教授，【麦戈拉通行栈】第十九期即将上线！
教授可通过购买激活多信道通行栈，达到对应等级可解锁娜希塔心智投影「战意系列」弹道疾行 等额外奖励，具体奖励内容请见游戏内说明！
------------------------------
<麦戈拉通行栈说明>
每期麦戈拉通行栈分为单信道和多信道，单信道通行栈默认激活，多信道通行栈可以通过购买激活。升级多信道通行栈plus可额外获得密钥闪存卡(中)*4、限定头像框、限定家具、限定资料页背景，并立即提升10级通行栈等级。
本期麦戈拉通行栈持续时间：2023年5月8日 05:00~2023年6月5日 03:59
■通行栈等级达到50级以后可继续升级领取【堆栈溢出数据包】，之后的每次升级需要500经验值，每提升1级可领取【堆栈溢出数据包】，开启后可获得随机道具奖励；
■【投影栈间】更新，可通过商城购买【构象元素补给包】获得的【构象元素】限时兑换安吉拉「唤醒系列」心智投影·玫瑰启幕。
通行栈周期结束时，已解锁未领取的奖励将通过邮件发送给教授，邮件有效期7天，请及时领取。
亲爱的教授，【麦戈拉通行栈】第十九期即将上线！
教授可通过购买激活多信道通行栈，达到对应等级可解锁娜希塔心智投影「战意系列」弹道疾行 等额外奖励，具体奖励内容请见游戏内说明！
------------------------------
<麦戈拉通行栈说明>
每期麦戈拉通行栈分为单信道和多信道，单信道通行栈默认激活，多信道通行栈可以通过购买激活。升级多信道通行栈plus可额外获得密钥闪存卡(中)*4、限定头像框、限定家具、限定资料页背景，并立即提升10级通行栈等级。
本期麦戈拉通行栈持续时间：2023年5月8日 05:00~2023年6月5日 03:59
■通行栈等级达到50级以后可继续升级领取【堆栈溢出数据包】，之后的每次升级需要500经验值，每提升1级可领取【堆栈溢出数据包】，开启后可获得随机道具奖励；
■【投影栈间】更新，可通过商城购买【构象元素补给包】获得的【构象元素】限时兑换安吉拉「唤醒系列」心智投影·玫瑰启幕。
通行栈周期结束时，已解锁未领取的奖励将通过邮件发送给教授，邮件有效期7天，请及时领取。
反舰导弹的航路规划功能，可使不同波次发射的多枚反舰导弹，通过复杂航路，以不同的攻击角度同时到达目标舰，阻塞其防空火力通道，达到饱和攻击效果。不过，随着战场环境进一步复杂化，基本型
“鹰击”83反舰导弹的航路规划能力不能满足目前的战场使用要求了。原因在于，基本型“鹰击”83反舰导弹只具有有限的“射前规划”能力，也就是导弹在发射前，由发射操作人员根据实际的战场态势对导弹的飞行弹道进行设定，使导弹发射后的弹道轨迹按照事先设定的弹道飞行。但由于海上目标机动性大，从发现目标、下定作战决心到完成攻击所允许的反应时间很短，并且各作战单元之间复杂的组织指挥和快速反应的要求之间的矛盾十分突出，因此反舰导弹航路规划的实时性要求很高。这也是基本型“鹰击”83反舰导弹有限的“射前规划”能力并不能满足目前战场使用环境要求的根本原因。
反舰导弹航路规划本质上是一个空间搜索问题，需要采用基于几何学的搜索算法进行求解。通过公开资料判断，“鹰击”83改进型号对航路规划算法的优化路径之一，是由基本型的确定型搜索算法（启发式算法）转为随机型搜索算法（智能式算法）。相对于确定型搜索算法，随机型搜索算法在求解反舰导弹航路规划这种实时性要求较高的复杂问题上具有较大的优势。
首先，海上目标散布区域大并且具有移动性，而启发式算法作为逐点搜索算法，其搜索空间庞大，并且规划效果对启发式函数的依赖性太强。通过将各种约束加入到搜索过程中，虽然可以极大地修剪搜索空间，但由于受到自身状态空间的限制，当规划区域过大或者规划目标运动时，会出现组合爆炸，计算量和规划时间将呈指数增长。随机型搜索算法则不存在这个问题。
其次，反舰导弹航路规划属于一种离线预期规划。导弹发射后，战场态势会产生相应变化，因此所规划航路的可行性、较优性和规划速度往往比最优性更具实际意义，这就需要在规划效果与规划时间之间找到最佳平衡点，以期在尽短的规划时间内求得最满意的航路。而对于给定的输入集，虽然确定型搜索算法的搜索行为可预见、可重复，算法具有完全性，能够得到某项性能指标最优的航路，但是与其他优化问题不同的是，航路规划并不存在经典数学上的最优解，它仅需根据实际需要来规划一条可行的、同时又较为合理的航路，其在数学上的最优解对指挥员来说却并不是绝对合理的。
相比之下，随机型搜索算法由于在求解过程中采用了随机概率因子，对给定的输入集，其随机过程搜索的规划行为是不可预测的，虽然规划的结果不能保证最优，但一般都能得到满意的航路。从这个意义上说，随机型搜索算法也更加适合于解决新时期军事斗争环境中中国通用型反舰导弹的航路规划问题。事实上，智能优化算法是随机型搜索算法中的一个大类，是基于种群的、能够自适应搜索的优化方法。近年来出现了很多基于智能优化算法的航路规划方法，常用的有遗传算法、蚁群算法和粒子群算法等。这些算法大都思想简单，易于操作。比如，遗传算法和蚁群算法都是20世纪后期发展起来的仿生群智能优化算法。遗传算法因具有大规模全局搜索能力，自提出以来便受到相关学者的广泛重视，并被应用于航路规划的研究。
大量实践表明：将遗传算法用于求解航路规划问题的关键是对航路的编码，不同的编码方式直接影响到算法的可行性和效率。关于这个问题，许多国内研究者进行了大量相关研究，提出了多种航路编码方式：降维编码、距离转角编码、正弦幅值编码、扩展航路点编码以及扩展空间和分段变步长编码等。这些成果必然会在“鹰击”83反舰导弹航路规划算法的优化中得到体现。另外还需要指出的是，在当前技术条件下，“鹰击”83可以通过网络数据链，利用外部传感器进行中继制导，这就引出了反舰导弹航路规划的实时“二次规划”问题。“二次规划”的“实时”不同于在线航路规划的“实时”，它可以被看作是在更近距离上的又一次离线航路规划。“二次规划”既要考虑反舰导弹航路规划自身的因素，又要考虑外部传感器的因素，还要考虑它们之间的交互条件和交互机制，涉及面更广，问题更加复杂，难度更大。
值得注意的是，由于在岛礁夺控等濒海海域作战中，使用空舰、舰舰导弹打击岛礁区水面舰艇目标是一项重要任务，因此针对岛礁环境的技术优化同样是“鹰击”83反舰导弹升级改进的重要看点。岛礁环境对“鹰击”83战技术性能的发挥存在着重大影响。比如，为了降低被发现概率和提高突防能力，“鹰击”83这类反舰导弹巡航飞行时，高度较低，通常在20~50米；当与目标距离小于一定值时，“鹰击”83将进一步降高至5~20米，甚至可低至3米。而略微较大的岛礁，其高度都将超过5米，甚至可能超过100米，这给“鹰击”83的使用带来严重的影响。
再有，“鹰击”83改进型导引头开机搜索目标时，是根据目标的红外、雷达回波等特征来判断是否存在目标。当岛礁的特征与水面舰艇目标类似，或者远大于水面舰艇目标的特征，都可能导致“鹰击”83不能将水面舰艇从岛礁背景特征中识别出来。若水面舰艇目标靠近岛礁，将出现岛礁、水面舰艇两者的回波出现粘连重合，导致“鹰击”83无法识别出水面舰艇目标；若岛礁的雷达回波较强，甚至可能湮没水面舰艇的回波，也同样使其无法搜索、识别出水面舰艇目标。
此外，当“鹰击”83导引头搜索到多个目标时，需根据一定规则进行目标选择。若岛礁与水面舰艇目标均在搜索范围内，且均被判为目标，那么导弹发射前设定的目标选择规则就非常重要。考虑到水面舰艇的机动，其与岛礁的相对位置将发生变化，两者的目标特征也将因其与空舰导弹的相对位置、方位的变化，导致难以根据设定的目标选择规则正确地选中预定的水面舰艇目标进行打击。尤其是岛礁数量较多时，能够正确选中预定水面舰艇目标的难度较大。
从公开资料判断，“鹰击”83针对岛礁作战使用环境进行的技术优化，主要是从改善空舰导弹雷达导引头的性能和引入岛礁背景的地形匹配技术两方面着手，但这两方面都对弹载计算能力提出了很高的要求。比如，通过采用极化捷变等技术，可以提高“鹰击”83末制导雷达的距离分辨率和角度分辨率，即使水面舰艇相距岛礁较近，也能够将其从复杂雷达回波中分辨出来，从而奠定目标选择的基础。采用相参体制等技术，将静止物体的雷达回波抑制或过滤，也能使“鹰击”83导引头将移动的水面舰艇目标从杂波中提取出来，从而消除岛岸、岛礁的影响。但这些技术的实现，都严重依赖于引导头后端计算能力的提高。
岛礁背景的地形匹配技术同样如此。这是一种将航路上的岛礁、岛岸等地貌数据存储在“鹰击”83导引头，通过比对确认岛礁、岛岸的位置，从而将其影响抑制或消除。运用此项技术，“鹰击”83不仅可以打击岛岸、岛礁附近的水面舰艇目标，还可以打击岛礁区、岛礁群中的水面舰艇目标，以及港内停靠的水面舰艇目标，甚至是岛礁上的目标。此外，还可以规避航路上的岛礁，也可以利用岛礁作掩护实施隐蔽、突然的打击。但该技术需要预先获取作战区域的地形地貌数据，对“鹰击”83弹上计算机计算能力要求较高。
“鹰击”83反舰导弹的航路规划能力不能满足目前的战场使用要求了。原因在于，基本型“鹰击”83反舰导弹只具有有限的“射前规划”能力，也就是导弹在发射前，由发射操作人员根据实际的战场态势对导弹的飞行弹道进行设定，使导弹发射后的弹道轨迹按照事先设定的弹道飞行。但由于海上目标机动性大，从发现目标、下定作战决心到完成攻击所允许的反应时间很短，并且各作战单元之间复杂的组织指挥和快速反应的要求之间的矛盾十分突出，因此反舰导弹航路规划的实时性要求很高。这也是基本型“鹰击”83反舰导弹有限的“射前规划”能力并不能满足目前战场使用环境要求的根本原因。
反舰导弹航路规划本质上是一个空间搜索问题，需要采用基于几何学的搜索算法进行求解。通过公开资料判断，“鹰击”83改进型号对航路规划算法的优化路径之一，是由基本型的确定型搜索算法（启发式算法）转为随机型搜索算法（智能式算法）。相对于确定型搜索算法，随机型搜索算法在求解反舰导弹航路规划这种实时性要求较高的复杂问题上具有较大的优势。
首先，海上目标散布区域大并且具有移动性，而启发式算法作为逐点搜索算法，其搜索空间庞大，并且规划效果对启发式函数的依赖性太强。通过将各种约束加入到搜索过程中，虽然可以极大地修剪搜索空间，但由于受到自身状态空间的限制，当规划区域过大或者规划目标运动时，会出现组合爆炸，计算量和规划时间将呈指数增长。随机型搜索算法则不存在这个问题。
其次，反舰导弹航路规划属于一种离线预期规划。导弹发射后，战场态势会产生相应变化，因此所规划航路的可行性、较优性和规划速度往往比最优性更具实际意义，这就需要在规划效果与规划时间之间找到最佳平衡点，以期在尽短的规划时间内求得最满意的航路。而对于给定的输入集，虽然确定型搜索算法的搜索行为可预见、可重复，算法具有完全性，能够得到某项性能指标最优的航路，但是与其他优化问题不同的是，航路规划并不存在经典数学上的最优解，它仅需根据实际需要来规划一条可行的、同时又较为合理的航路，其在数学上的最优解对指挥员来说却并不是绝对合理的。
相比之下，随机型搜索算法由于在求解过程中采用了随机概率因子，对给定的输入集，其随机过程搜索的规划行为是不可预测的，虽然规划的结果不能保证最优，但一般都能得到满意的航路。从这个意义上说，随机型搜索算法也更加适合于解决新时期军事斗争环境中中国通用型反舰导弹的航路规划问题。事实上，智能优化算法是随机型搜索算法中的一个大类，是基于种群的、能够自适应搜索的优化方法。近年来出现了很多基于智能优化算法的航路规划方法，常用的有遗传算法、蚁群算法和粒子群算法等。这些算法大都思想简单，易于操作。比如，遗传算法和蚁群算法都是20世纪后期发展起来的仿生群智能优化算法。遗传算法因具有大规模全局搜索能力，自提出以来便受到相关学者的广泛重视，并被应用于航路规划的研究。
大量实践表明：将遗传算法用于求解航路规划问题的关键是对航路的编码，不同的编码方式直接影响到算法的可行性和效率。关于这个问题，许多国内研究者进行了大量相关研究，提出了多种航路编码方式：降维编码、距离转角编码、正弦幅值编码、扩展航路点编码以及扩展空间和分段变步长编码等。这些成果必然会在“鹰击”83反舰导弹航路规划算法的优化中得到体现。另外还需要指出的是，在当前技术条件下，“鹰击”83可以通过网络数据链，利用外部传感器进行中继制导，这就引出了反舰导弹航路规划的实时“二次规划”问题。“二次规划”的“实时”不同于在线航路规划的“实时”，它可以被看作是在更近距离上的又一次离线航路规划。“二次规划”既要考虑反舰导弹航路规划自身的因素，又要考虑外部传感器的因素，还要考虑它们之间的交互条件和交互机制，涉及面更广，问题更加复杂，难度更大。
值得注意的是，由于在岛礁夺控等濒海海域作战中，使用空舰、舰舰导弹打击岛礁区水面舰艇目标是一项重要任务，因此针对岛礁环境的技术优化同样是“鹰击”83反舰导弹升级改进的重要看点。岛礁环境对“鹰击”83战技术性能的发挥存在着重大影响。比如，为了降低被发现概率和提高突防能力，“鹰击”83这类反舰导弹巡航飞行时，高度较低，通常在20~50米；当与目标距离小于一定值时，“鹰击”83将进一步降高至5~20米，甚至可低至3米。而略微较大的岛礁，其高度都将超过5米，甚至可能超过100米，这给“鹰击”83的使用带来严重的影响。
再有，“鹰击”83改进型导引头开机搜索目标时，是根据目标的红外、雷达回波等特征来判断是否存在目标。当岛礁的特征与水面舰艇目标类似，或者远大于水面舰艇目标的特征，都可能导致“鹰击”83不能将水面舰艇从岛礁背景特征中识别出来。若水面舰艇目标靠近岛礁，将出现岛礁、水面舰艇两者的回波出现粘连重合，导致“鹰击”83无法识别出水面舰艇目标；若岛礁的雷达回波较强，甚至可能湮没水面舰艇的回波，也同样使其无法搜索、识别出水面舰艇目标。
此外，当“鹰击”83导引头搜索到多个目标时，需根据一定规则进行目标选择。若岛礁与水面舰艇目标均在搜索范围内，且均被判为目标，那么导弹发射前设定的目标选择规则就非常重要。考虑到水面舰艇的机动，其与岛礁的相对位置将发生变化，两者的目标特征也将因其与空舰导弹的相对位置、方位的变化，导致难以根据设定的目标选择规则正确地选中预定的水面舰艇目标进行打击。尤其是岛礁数量较多时，能够正确选中预定水面舰艇目标的难度较大。
从公开资料判断，“鹰击”83针对岛礁作战使用环境进行的技术优化，主要是从改善空舰导弹雷达导引头的性能和引入岛礁背景的地形匹配技术两方面着手，但这两方面都对弹载计算能力提出了很高的要求。比如，通过采用极化捷变等技术，可以提高“鹰击”83末制导雷达的距离分辨率和角度分辨率，即使水面舰艇相距岛礁较近，也能够将其从复杂雷达回波中分辨出来，从而奠定目标选择的基础。采用相参体制等技术，将静止物体的雷达回波抑制或过滤，也能使“鹰击”83导引头将移动的水面舰艇目标从杂波中提取出来，从而消除岛岸、岛礁的影响。但这些技术的实现，都严重依赖于引导头后端计算能力的提高。
岛礁背景的地形匹配技术同样如此。这是一种将航路上的岛礁、岛岸等地貌数据存储在“鹰击”83导引头，通过比对确认岛礁、岛岸的位置，从而将其影响抑制或消除。运用此项技术，“鹰击”83不仅可以打击岛岸、岛礁附近的水面舰艇目标，还可以打击岛礁区、岛礁群中的水面舰艇目标，以及港内停靠的水面舰艇目标，甚至是岛礁上的目标。此外，还可以规避航路上的岛礁，也可以利用岛礁作掩护实施隐蔽、突然的打击。但该技术需要预先获取作战区域的地形地貌数据，对“鹰击”83弹上计算机计算能力要求较高。
✋热门推荐