1 OODA概述
OODA LOOP決策循環是由美國空軍約翰·伯伊德（John Boyd）上?；趯剐詻Q策過程研究而提出的著名軍事理論，對二戰后的美軍戰術、戰略思想產生了廣泛而深遠的影響。
OODA代表觀察（Obser va tion）、定位（Orientation）、決策（Decision）和行動（Action），四個環節通過信息的傳遞和反饋構成閉環。這里，定位的意思是決策人在以往經驗、認知水平和傳統習慣等因素的基礎上，對當前信息進行分析和判斷，是整個環節中最重要的一步。伯伊德認為，人們的行為都能被看作遵循著不同層次、互相嵌套著的OODA循環，任何過程都可以借助OODA思想進行分解（見圖1）【圖1】
依據OODA思想，戰斗機的整個空戰使用流程同樣可視為一個大的OODA循環（見圖2）?！緢D2】
這里，觀察和行動主要是技術手段，而定位和決策在傳統空戰中指跟飛行員個人素質和心理相關的過程?？梢钥吹?，這個OODA循環反映了戰斗機全過程殺傷鏈的完成。
根據OODA思想，可以選取一些標志性的事件節點對整個作戰過程進行劃分，將飛機從發現敵方到完成攻擊的整個戰術過程離散為若干階段，形成一個順序、逐步積累優勢的單向OODA鏈條。在任意時刻，飛機都必然處于OODA鏈的某一環節。遵循OODA基本框架，定義一個“單入口，單出口”的OODA過程模型，即從“未感知目標”進入，到“毀傷目標”退出的中遠距殺傷鏈OODA模型，如表1所示，表中Ti表示殺傷鏈第i步?！颈?】
在空戰中，誰先完成自己的OODA殺傷鏈，誰就獲得了戰斗勝利。因此，一次空戰實質上即分解為2個目的：盡快完成自己的OODA殺傷鏈，及盡力滯止敵方的OODA殺傷鏈。雙方交戰的優勢狀態可由雙方OODA殺傷鏈完成情況來反映。
每次仿真結束，整個作戰過程通過OODA殺傷鏈時間歷程圖進行分析（見圖3），橫軸為時間，縱軸為OODA殺傷鏈的各階段步驟。通過比較雙方的優勢積累過程，可以清晰地監測優勢如何積累，并轉化為最終勝利，從而診斷各自薄弱環節。戰效評估和指標分解是正向的分析過程，在得到OODA殺傷鏈時間歷程圖后，以更快地完成OODA殺傷鏈作為評估出發點。
能力需求分析是逆向設計，需要從優勢需求等級出發，逐步“截取”出一個個OODA階段鏈環節，從后向前推導戰術指標要求，進而求取技術指標需求。目前尚未歸納出適用性強的逆推辦法，需要在論證中根據具體問題靈活選取。若逆推難以進行，則可先選取一個初步技術指標方案，采取不斷仿真試湊的辦法，去逼近所需戰效要求?！緢D3】
2 戰斗機戰術需求定量化分析
利用OODA分析方法，研究為形成對F-22戰機“壓倒性優勢”而所需的先進戰斗機作戰能力。重點關注飛機速度和高度、飛機機動性等平臺相關能力需求。
2.1 空戰優勢需求
為分析先進戰斗機和F-22之間單機對抗的作戰需求，首先需明確“壓倒性優勢”的含義。
參考先進戰機“先敵發現，先敵開火，先敵命中”的作戰需求設計思想，定義不同程度的空戰優勢等級（見表2）?！颈?】
選取判據1，即我機導彈摧毀敵機時，敵機尚未發現我機作為本輪戰效分析的需求輸入。
2.2 OODA殺傷鏈模型
關注只使用中距空-空導彈的一對一超視距作戰，建立本輪作戰使用分析的通用OODA殺傷鏈模型，作為先進戰斗機和F-22一致遵循的作戰使用分析規范（見表3）?！颈?】
2.3 計算條件與計算方法說明
（1）計算條件本輪分析中選取的計算條件見表4?！颈?】
（2）計算方法①飛機運動計算使用簡單質點運動模型。②導彈建模采用AIM-120發動機和氣動力數據，基于Simulink程序對導彈追蹤目標的軌跡進行積分，以得到攻擊射程。由于只考慮迎頭或尾追攻擊，運動軌跡為直線，模型中不包含導引律。經與實測AIM-120攻擊包線數據對比驗證，仿真計算精度誤差較小，完全滿足分析要求。③必要時，采用線性插值或外推方法擴展數據范圍。
2.4 計算過程
為滿足選取的空戰優勢需求，先進戰斗機需領先開火，提前于F-22發射導彈。當雙方導彈射程水平相當時，只有通過提高載機在發射導彈時的速度和高度來獲取攻擊距離的優勢。對于我機導彈摧毀敵機時，敵機尚未發現我機的定量化作戰需求，作戰示意圖如圖4所示?！緢D4】
整個作戰過程的俯視圖如圖5所示。求解滿足先進戰斗機形成壓倒性優勢區域，核心是求出剛好滿足判據1的邊界線。通過設置不同的目標高度（先進戰斗機機動后的期望高度），求出其機動完后的末速度?！緢D5】
設先進戰斗機機動完后與F-22形成的高度差為Δh，速度為v1；F-22的速度為v2，導彈飛行過程中的平均速度為vM，導彈飛行時間為t；導彈射程（攻擊區）隨飛機A速度變化函數為R（v1），BC段弦長為l，F-22對先進戰斗機的探測距離為r，先進戰斗機水平側轉加速度為g。判據1的極限情況，在C'點擊中目標的同時，F-22剛好探測到先進戰斗機，所以CC'=r，方程為【公式1】
雙機相同高度h1時，先進戰斗機導彈射程隨其速度變化函數R（v1）由simulink仿真程序擬合得到，不同高度的R（v1）由下述過程得到。該方法簡單實用，與真實數據對比非常吻合。
假設飛機A所在高度為h1，飛機B所在高度為h2，h1＞h2，導彈發動機所存儲能量（化學能）為E，飛機A導彈對飛機B的最大射程為s，平均阻力為 f。若雙機同在高度h1時，飛機A導彈對飛機B的最大射程為s1，平均阻力為f1；若雙機同在高度h2時，飛機A導彈對飛機B的最大射程為s2，平均阻力為f2。粗略估算由下述方程成立：（s1，f1，s2，f2可由擬合程序給出）【公式2】
計算結果見圖6。在圖示標注的速度-高度區域內，先進戰斗機能對F-22獲取壓倒性優勢。該飛行包線區間即為先進戰斗機的優勢作戰區間?！緢D6】
2.5 不同參數的敏感度分析
（1）先進戰斗機導彈射程的影響除了通過增加發射導彈時刻的平臺高度、速度，以實現在更遠的距離先敵開火，也可直接增加先進戰斗機所攜中距空-空導彈的最大射程來獲取該優勢。當中距空-空導彈的推力逐漸增大時，對先進戰斗機作戰高度和速度的要求也明顯降低，見圖7。在不同導彈推力條件下，先進戰斗機在發射導彈時刻的速度、高度需處于曲線右方才能獲取壓倒性優勢?！緢D7】
（2）先進戰斗機隱身能力的影響當先進戰斗機的前向RCS水平由0.1 m2提升至0.01 m2時，會縮短F-22飛機對其探測距離，進而降低對其高度-速度的需求，見圖8?！緢D8】
3 結 論
OODA理論是一種非常有效的分析作戰樣式和手動模擬作戰過程的工具。從第2節的結論分析得出（高度大于20 km時）飛機作戰高度的提升對比速度的提升對飛機空戰能力影響更為敏感。導彈性能和飛機的隱身能力同樣能大幅度提升戰機空戰能力，這些都是值得重點關注的方向。
參 考 文 獻
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