针对大型水面舰艇编队的远程防空预警问题, 研究了防空哨舰的部署问题。基于对防空哨舰远程预警优势的深入分析, 分别建立了单艘和两艘防空哨舰的部署模型。该模型综合考虑了防空哨舰的探测能力、火力打击能力以及舰载防空导弹和敌突防目标的速度等因素。经过仿真计算, 论证了模型的优越性和可行性, 并得出了大型水面舰艇编队防空哨舰部署的结论, 可为编队防空哨舰的部署提供参考。

介绍了舰空导弹杀伤区的基本概念, 杀伤区可分为垂直杀伤区和水平杀伤区。由导弹速度可在垂直平面和水平平面进行矢量分解, 引出三维比例导引弹道的方法, 并利用此方法进行了单舰和双舰协同制导两种情况下弹目遭遇过程的仿真验证。仿真结果表明, 协同制导可大大提高舰空导弹的低空杀伤远界, 有效提高舰空导弹的作战效能。

针对现有舰艇编队空中目标威胁评估的指标权重确定不合理的问题, 在给定改进指标的基础上, 分别运用区间层次分析法(IAHP)和熵值法得到组合权重, 从而确定威胁评估的指标权重。结合舰艇编队的特点, 利用改进的TOPSIS法构建了舰艇及舰艇编队空中目标威胁评估模型, 该模型适用于协同作战环境下的舰艇编队对空中目标的威胁评估。最后, 利用仿真案例进一步验证了该模型的有效性。

针对舰艇编队防空反导背景下舰炮与防空导弹的火力兼容问题，以舰炮全航路拦截反舰导弹为研究对象，基于空域格模型对空域资源的量化描述，采用弹道微分方程进行火控解算，建立了基于空域格的火控诸元快速解算模型，解算出舰炮对反舰导弹全航路拦截情况下，舰炮弹丸炸点占用的空域资源和时间资源。对占用的空域和时域资源进行时空匹配，给出在舰炮抗击末端，基于空域格的舰炮与导弹火力兼容判断的方法，对解决舰炮与导弹火力兼容问题提供了一定的补充和借鉴。

首先分析了当前反舰导弹对水面舰艇的威胁, 着眼于提高整个舰艇编队的防空反导能力, 引入了接力制导的概念并讨论了其现实意义。随后对编队舰空导弹接力制导的交接方式、具体流程和交接班平台的主要任务进行了深入探讨。最后指出接力制导所面临的关键技术问题, 为今后开展相关研究指明了方向。

通过分析编队协同防空的关键环节, 分别建立了编队协同探测模型、协同制导模型、协同控制决策模型、协同拦截次数模型, 进而建立了网络化舰艇编队的协同防空效能模型。仿真分析得出编队对空目标的拦截效能, 验证了效能分析模型的正确性。

为了提高舰艇编队对空预警的有效性, 在分析敌我攻防对抗态势要素的基础上, 引入椭圆形成原理, 构建空中突击航线椭圆面;采用平面解析几何方法, 建立了舰艇编队潜在空中威胁方向和威胁时机的估计方法, 能够根据敌方空袭兵力部署的有关情报, 在空中威胁尚未形成之前对其可能来袭方向扇面和时间区间进行估计。实例应用与仿真分析证明该方法的可行性、准确性和有效性。

针对舰艇编队超视距反导威胁评估指标主观权重确定问题，建立威胁评估指标体系。分别针对决策者给出的语言型、效用值型、序关系值型、模糊互补判断矩阵型、互反判断矩阵型以及区间数型指标权重信息建立了指标权重确定的最优化模型，将主观指标权重确定问题建模为多目标约束优化问题，在得出各种类型权重信息矩阵的规范化系数的基础上采用线性加权的方法将其变为单目标约束优化问题，并给出了指标主观权重解。仿真结果显示，该方法能够直接集结决策者给出的多种类型的指标权重确定信息，且能够准确地得到舰艇编队超视距反导威胁评估主观权重，计算量小、易于进行工程推广，能够为舰艇编队超视距反导作战辅助决策系统设计提供一定的理论支持。

舰艇编队网络化反导作战条件下, 目标分配问题演变为“发射节点-制导节点-目标”三者的优化匹配问题, 该问题具有很强的实时性和动态随机性。将目标分配分为拦截适应性判断和优化匹配决策两个阶段。拦截适应性判断阶段给出了集成火力单元目标分配区、截止期的计算方法, 进而确定了每个目标的拦截适应性判断结果; 优化匹配决策阶段建立了静态“发射节点-制导节点-目标”三者的优化匹配模型, 分析了动态随机性对目标分配方案的影响。最后, 设计了基于遗传算法的Anytime算法求解模型, 重点给出了算法的随机事件处理方法和算法的元级控制策略。仿真结果验证了方法的可行性和模型、算法的有效性。