《评估陆基反舰系统的随机决斗》美国海军研究生院2022最新76页论文

美国海军陆战队正在建设反水面作战领域的能力，特别是在获得地基反舰导弹（GBASM）及其相关发射平台方面。研究为分析与这种新能力相关的部队结构提供了一种方法。研究方法使用离散时间马尔可夫模型对GBASM炮组和敌方水面舰艇之间的战术级决斗进行建模。这些模型有足够的复杂性来解决关键的部队设计问题，并且对决斗的关键特征进行了参数化，以便进行强有力的敏感性分析。

在海军导弹作战中，重要的是确定所需的炮弹规模S，以使炮弹有足够高的概率杀死敌舰。GBASM概念的独特之处在于，与从水面舰艇上发射导弹相比，它能够将这种炮弹分散到几个平台上，并以更适合特定战术场景的方式进行发射。在这种情况下，如果有一个大小为K的礼花弹，并将该礼花弹分散到N个平台上，那么每个平台在特定的礼花弹中发射푁枚导弹，这样K × N = S。有了这个公式，就能够分析平台数量和每个平台发射的导弹数量在这些配置的杀伤力和生存能力方面的权衡。这为成本-效益分析提供了基础。

对GBASM炮台与敌方水面舰艇发生接触的情况进行模拟。从简单的场景开始，然后逐渐复杂化。让GBASM发射器与一艘敌方水面舰艇进行决斗。GBASM一方被称为蓝方，水面舰艇被称为红方。最初假定双方都有足够的导弹供应，并且交换的时间是有限的，因此可以把供应视为无限的。GBASM以弹丸为单位进行发射，每个弹丸至少包括一枚导弹。在蓝方的炮击之后，红方的水面舰艇有机会进行还击。

在所描述的环境中，假设蓝方具有首发优势。鉴于GBASM的引入在沿岸地区造成的不对称情况，首发优势的假设并不是不合理的。GBASM是移动的，有可能移动到难以探测的地方，只有在准备开火时才出来。GBASM的目标是保持不被红方船只发现，直到它成功瞄准红方船只。一旦红方船只成为目标，GBASM系统就会开火并移动到一个新的位置。如果没有关于GBASM移动的完美信息，红方舰艇将持续处于不利地位。

此外，该模型捕捉到了红方对蓝方的炮击进行防御措施的能力。这些防御性的反措施是用参数λ来说明的，这个参数是红方根据泊松分布可以拦截的蓝方导弹的平均数量。以这种方式对红方采取反措施的能力进行建模，说明了随着蓝方导弹规模的增加，红方采取反措施的能力也在减弱。同样，也说明了红方针对蓝方分布式发射器的能力下降。红方杀死蓝方分布式平台的能力用参数휙表示，根据泊松分布，红方在还击中可以杀死蓝方平台的平均数量。这再次说明，随着蓝方平台数量的增加，红方瞄准和杀死蓝方的效果有限。

在对该模型的分析中，遇到了几个关键的发现。首先，最重要的是确定理想的炮击规模S，以提供足够高的杀死敌舰的概率。这不是一个简单的 "越多越好 "的问题，因为炮击规模有一个收益递减点。正如人们所期望的那样，还得出结论，增加平台的数量K可以提高生存能力，从而提高GBASM炮台的杀伤力。然而，改进的幅度对其他参数很敏感，当炮弹规模足够大时，改进的幅度通常很小。

该研究的主要产出是创建的模型和对它们进行进一步分析的能力。本论文中任何地方使用的参数值都不是由具体的GBASM系统或潜在的敌方水面舰艇的能力来决定的。因此，结果应该被看作是对参数空间可能区域的探索的概括。这些模型提供了根据有关特定系统的能力进行具体分析的能力。