空间多拦截器卫星拦截策略研究
第３７卷第３期２０１５年６月
指挥控制与仿真
ＣｏｍｍａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ＆Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
Ｖｏｌ ３７一Ｎｏ ３Ｊｕｎ ２０１５
文章编号：１６７３?３８１９（２０１５）０３?００６５?０４
空间多拦截器卫星拦截策略研究
王一超１，谭一飞２，谭守林１
（１ 第二炮兵工程大学，陕西西安一７１００２５；
２ 第二炮兵驻西安军事代表办事处，陕西西安一７１００２５）
摘一要：在满足拦截时间和能量的要求下，以拦截器有效拦截目标卫星的概率要求为指标，提出了空间多拦截器卫星拦截规划方法，制定了卫星拦截方案，确立了卫星拦截策略三拦截方案结果表明：该拦截规划方法有效，能优化出以较少拦截器变轨拦截实现特定拦截概率要求的方案，且能确定拦截器具体变轨时间和拦截时间三关键词：多拦截器；卫星拦截；拦截概率；拦截策略
中图分类号：Ｅ８６４；Ｖ４７４一一一一文献标志码：Ａ一一一一ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３?３８１９．２０１５．０３．０１３一
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＳｐａｃｅＩｎｔｅｒｃｅｐｔｉｏｎＳｔｒａｔｅｇｙｏｆＩｎｔｅｒｃｅｐｔｏｒｓ
ＷＡＮＧＣｈａｏ１，ＴＡＮＦｅｉ２，ＴＡＮＳｈｏｕ?ｌｉｎ１
（１ ＴｈｅＳｅｃｏｎｄＡｒｔｉｌｌｅｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ ａｎ７１００２５；
２ ＴｈｅＭｉｌｉｔａｒｙＲｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅＯｆｆｉｃｅｏｆＴｈｅＳｅｃｏｎｄＡｒｔｉｌｌｅｒｙｉｎＸｉ ａｎ，Ｘｉ ａｎ７１００２５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐａｐｅｒｇｉｖｅｓｔｈｅｉｎｔｅｒｃｅｐｔｔｉｍｅａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｎｔｅｒｃｅｐｔｅｎｅｒｇｙ，ｐｕｔｓｆｏｒｗａｒｄａｓｐａｃｅｍｕｌｔｉｉｎｔｅｒｃｅｐｔｏｒｓａｔｅｌｌｉｔｅｉｎｔｅｒｃｅｐｔｐｌａｎｎｉｎｇｍｅｔｈｏｄ，ｆｏｒｍｕｌａｔｅｓｔｈｅｓａｔｅｌｌｉｔｅｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅ，ａｎｄｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｓａｓａｔｅｌｌｉｔｅｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｙｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｏｆｓａｔｅｌｌｉｔｅｉｎｔｅｒｃｅｐｔ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｓａｔｅｌｌｉｔｅｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｉｓｉｓａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｓａｔｅｌｌｉｔｅｉｎｔｅｒ?ｃｅｐｔｐｌａｎｎｉｎｇｍｅｔｈｏｄｗｈｉｃｈｃａｎｏｐｔｉｍｉｚｅａｎｄｏｂｔａｉｎａｎｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｒｅａｌｉｚｉｎｇｓｐｅｃｉｆｙｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｏｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｗｉｔｈｌｅｓｓｉｎｔｅｒｃｅｐｔｏｒａｎｄｇｅｔｔｈｅｃｏｎｃｒｅｔｅｔｒａｎｓｆｅｒｔｉｍｅａｎｄｉｎｔｅｒｃｅｐｔｔｉｍｅｏｆｉｎｔｅｒｃｅｐｔｏｒ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｕｌｔｉｉｎｔｅｒｃｅｐｔｏｒ；ｓａｔｅｌｌｉｔｅｉｎｔｅｒｃｅｐｔ；ｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｏｎｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ；ｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｙ
收稿日期：２０１５?０１?３０
修回日期：２０１５?０３?１２
作者简介：王一超（１９９０?），男，河南信阳人，硕士研究生，研
究方向为飞行器设计三谭一飞（１９８９?），男，本科三
谭守林（１９５７?），男，博士，教授三
１一问题的提出
空间将是未来军事战略的高地，掌握了太空，就占据了主动三在信息化时代，各军事强国大力发展空间力量，极力构建空间信息网络，以夺取和控制空间三在空间力量发展和空间信息网络构建中，各种功用的卫星发挥着重要的作用，如果在空间力量对抗中能对敌空间卫星进行有效的拦截或摧毁，就可能使其空间力量和优势大为削弱［１］，与地基二空基等反卫武器相比，
天基动能拦截器具有明显优势［２?５］，但天基动能拦截器有限，在作战中应考虑其成功拦截卫星的概率，优化其拦截策略三目前，已公开的文献大多为基于能量优化的轨道设计或研究最短时间拦截问题，关于研究卫星拦截概率及其对应的拦截策略的较少，且往往未考虑空间力量对抗中时效性要求三杨亮［６］
求解了瞄准多个
目标航天器的空间拦截器停泊轨道问题，但没有讨论
其拦截策略；王大彤
［７］
用非线性规划算法解算了最优
机动拦截轨道，但未研究其卫星拦截的可靠性三作战
中极其关注卫星拦截可靠性及其拦截策略，本文研究了在能量和时间约束下的空间多拦截器卫星拦截策略三
２一空间拦截器卫星拦截概率模型构建
２ １一空间拦截器拦截环境分析
空间在轨卫星机动范围大，但其机动性能较差，且其携带的可供机动变轨的能量有限，由此可假设目标卫星始终沿其初始轨道飞行三在作战进程中，拦截器不可能以概率１摧毁目标卫星，而是以数值小于１的概率ｐｉ摧毁目标卫星，为提高拦截概率，可利用几个拦截器拦截同一目标卫星三如图１所示，空间拦截器Ｗｉ在接收到作战任务后，其在脉冲的作用下由轨道Ｙｉ机动到轨道Ｌｉ，假设其变轨点为Ａｉ，经过Δｔｉ时间后，拦截器飞行到Ｂｉ点并与该时刻沿轨道Ｍ飞行到该点的目标卫星相遇三
２ ２一空间拦截器拦截模型构建
由于作战任务对拦截时间的要求及拦截器有效能量的限制，拦截器在拦截进程中要受到拦截时间和能量的约束，这里假设拦截器在能量约束下对目标卫星实施定时拦截三在定时拦截条件下，拦截器变轨点有无数个，而拦截点只有一个，如图２所示，Ａ为变轨点，Ｂ为拦截点，当变轨点确定后，拦截器从变轨点飞行到拦截点的时间Δｔ也随之确定，因而每个变轨点只对应