【前言】
本章教学是为后续的"拦截编队战术"讲解进行基础铺垫的最重要章节！本讲作为现实飞行员的空战必修课程，也是各位DCS虚拟飞行学员想进阶专业飞友需要了解的内容——态势感知（SA）的建立与空中拦截几何学（AIG：AIR INTERCEPT GEOMETR）
在本讲中，我们将学习如何正确的应用SA系统建立空中三维态势，如何处理信息过载难题。此外，学习如何应用三角几何数学知识进行高效的拦截作战。我们无需去死背这些理论与公式，需要能够理解并在实际作战中灵活应用——在复杂战场环境下，能够将大量信息应用数学知识去运算处理，并在大脑中建立一个三维立体战场态势，才是我们学习AIG的最终目的。
【现代空战教学系列目录】
第一章（上一讲）：
【注】本期为AWI教学系列的第二章（第三讲）内容
空域态势感知的建立
（一）熟悉所用机型的拦截系统
要理解学习拦截几何，第一步是深入了解自己所驾驶的战机所用的拦截显示系统，不同战机所采用的拦截显示航电系统都各有不同，但通常情况下，以下四种航电显示功能是现代战机必备的：
（1）雷达拦截显示器
（2）空情态势感知页面
（3）电子战威胁感知页面
（4）水平导航显示页面
飞行员应学会将这些显示器上的信息与空中拦截控制员（AIC）的通联信息相结合，准确构建三维的"脑内态势图"。这要求飞行员具备快速处理多源数据的能力，并能够在瞬间决定最优的飞行和战斗策略
鉴于不同机型功能差异，这方面内容需要各位飞友详细查阅各机型手册学习，这里就不具体展开如何操作使用这些航电功能
（二）态势感知的建立方式
在现代空战中，SA（Situational Awareness）——即“态势感知”的正确建立是飞行员生存和任务成功的关键。态势感知是指飞行员能够准确理解和解读周围环境、敌方态势及战术信息，从而做出快速、精准的决策。
（1）态势感知的建立始于地面：在飞行任务开始前，飞行员必须彻底熟悉任务区域、敌方威胁和己方部队位置。任务简报中，飞行员需要熟悉自己所分配到的制空控制盒（CAP盒）位置、飞行航路规划、以及可能遇到的威胁类型。任务准备的详细程度直接影响飞行员在空中能否及时判断战斗形势。
（2）保持“高效，正确，标准”的无线电通联是维持态势感知的关键。飞行员不仅要从AIC的播报与指令中快速接收所有敌方信息与攻击指令，还必须确保自己对这些信息进行精确解读（保证时效性与准确度）。所谓的“积极聆听”指的是飞行员能够准确反馈AIC所传递的信息，避免误解或自我阐释。关于这方面的讲解，我们在上一讲中已经进行了一定程度的学习，关于通联的内容，我会在后续的章节中也补上。
（3）现代战斗机的复杂座舱和大量的战术信息源使得飞行员可能面对信息过载的情况。战术数据链等设备虽然提供了大量战场信息，但也容易让飞行员陷入信息迷失。（这一点对于经常参与大型任务的DCS或BMS飞友深有体会）。因此，飞行员必须掌握信息过滤的技巧，只将最重要的信息纳入决策过程。以下是一些推荐经验技巧：
NO.1 【确定任务优先级】
在任务执行过程中飞行员必须明确任务目标的优先级，这可以帮助飞行员在信息过载的情况下聚焦最关键的任务。不同类型的任务有不同的优先信息——例如：渗入式制空扫荡任务中，敌机实时位置和敌方地面威胁是最优先的信息；而在防御性制空任务中，友军巡逻位置和责任区内的不明目标更为关键。飞行员需要优先关注威胁等级较高的目标。
NO.2 【数据源的优化使用】
飞行员必须非常熟悉每个显示器的所有用途（上述所讲的四大显示页面）并在不同的战斗阶段聚焦主要显示器。例如：在进入交战前，应重点关注雷达拦截显示器；而在接近射击时，可能更需要聚焦于武器状态页面。态势感知（SA）显示器在制空任务中需要保持在核心位置，全程提供整合的战场信息，帮助飞行员通过一块屏幕了解综合战场情况。这种整合有助于减少信息碎片化，提升决策效率
NO.3 【快速扫描和焦点转移】
每位飞行员需要在任务巡逻期间应定期快速扫描雷达、显示屏和外部视野，确保没有遗漏任何威胁。这种扫描应快速、精确，并根据实际情况不断调整焦点。例如：当雷达探测到敌机靠近时，飞行员的视觉应迅速从显示器切换到外部，以便进行视觉确认。在高压状态下，飞行员应只关注最关键的几个数据点，例如敌机位置、导弹预警、油量和高度等。其余较次要的信息则可以暂时忽略或由僚机分担处理。
NO.4 【僚机与支援系统的分担】
长机飞行员需要与僚机分工合作，通常一架飞机负责攻击和威胁应对，另一架飞机则负责维护对整个战场的态势感知，从而有效减少单一飞行员的信息负担。空中拦截控制员（AIC）可通过战术管制模式与近距离管制模式协助飞行员拦截（详见上一讲内容），这可以帮助飞行员减少战场监控的负担，专注于战斗任务。飞行员与AIC保持高效的通信可以有效提高信息过滤的效率
NO.5 【心理和认知技巧的培养】
飞行员在训练中会反复进行信息过滤的训练，包括模拟高压情境下如何快速做出决策。通过模拟器训练（对于模拟飞行飞友来说，实战就是模拟器哈哈），飞行员可以掌握如何在有限时间内处理大量信息，在任务中需要保持冷静，避免因为信息过载而陷入决策瘫痪。定期的心理训练和任务复盘可以帮助飞行员学会在高压下有条不紊地处理信息，并做出正确判断。
拦截几何学——坐标系介绍
（1）靶眼坐标系：取某划定的参考点为极点，以磁北为极轴方向，向四周张成的三维柱型坐标系（增维极坐标系），其中r轴目标点极轴，z轴为目标点气压高度，θ轴为方位角（极角）
靶眼坐标系可用于直观换算空战中大量机群之间的相对位置关系等
（2）空间/地面坐标系：取空间/地面上某具体位置作为坐标中心O，O-X轴正方向指向某设定方位（通常为制空争夺域方向），O-Y轴正方向垂直于地面指向上方（不同地区的手册规定方式不一样），O-Z轴按照右手定则规定（拇指指向X轴，食指指向Y轴，中指以自然弯曲方向垂直于O-X-Y平面即为Z轴）
空间/地面坐标系可用于研究空战中本机与目标机的几何绝对位置关系等
（3）航迹坐标系：与地面空间坐标系这类静坐标系不同，这是一个”动坐标系”，即跟随并绑定飞行器质心运动。取目标飞行器质心为坐标中心O，速度矢量方向为O-X''轴正方向，规定O-Y''轴正方向垂直于O-X轴且位于地理铅锤面上方，O-Z''轴由右手定则判定
航迹坐标系可用于研究空战中具体飞行器的空间位移与路径运动预测等
（4）机体坐标系：同样是动坐标系，跟随并绑定飞行器质心运动。取目标飞行器质心为坐标中心O，飞行器机体纵轴方向为O-X'轴，规定O-Y'轴正方向垂直于O-X'轴且位于机体纵垂面上方，O-Z'轴由右手定则规定
机体坐标系可用于研究空战中具体飞行器的机动等
（5）速度坐标系：由于我们暂不研究飞行器空气动力学内容，暂时不介绍此内容
拦截几何学——运动参数
（1）攻角（α）：
速度矢量在机体铅锤面上的投影矢量与机体坐标系O-X'轴的夹角
（2）侧滑角（β）
速度矢量水平分量（航迹坐标系O-X''轴在X-O-Z基面分量）与“速度矢量的机体纵向铅锤面投影矢量的水平分量”之间的夹角（涉及到两次矩阵基坐标系变换）
（3）偏航角（ψ）
空间坐标系O-X轴正方向与机体坐标系O-X’轴夹角
（4）俯仰角（θ）
机体坐标系O-X'轴与水平面的夹角
（5）滚转角（γ）
机体坐标系O-Y'轴与机体质心铅垂线(航迹坐标系O-Y''轴)夹角
（6）航迹倾角（Θ）
速度矢量（航迹坐标系O-X’'轴）与其投射在水平面（地面系X-O-Y基面）上的投影线之间的夹角
（7）航迹偏角（φ）：
速度矢量在水平面（X-O-Y基面）上的投影矢量与地面坐标系O-X轴方向的夹角
拦截几何学——作战参数
【备注】部分作战参数具有时间连续变化性与可导性，研究任意时刻的敌我双方战机的作战参数，某些参数需要用到微分思想，对时间建立一个微元dt，并研究该时间点dt段内的空间几何参变数。此外，如果要深入研究更复杂的作战比如多机中距弹对射时，双方的特征空间可能是一个变化矢量场，需要用到微积分算子与更复杂的数学工具.......
（下文定义若看不懂，可参考一下UP手绘的上图👆）
【注】在BVR拦截过程，为简化计算和精简直观表达，大部分作战参数会建立在水平投影面上来讨论其数值（角度、路程等），少部分参数保留其三维空间意义
（1）本机航向（FH）
本机在的三维航迹坐标系下O-X''轴（速度矢量）的水平投影矢量方向
（2）本机路径（FFP）
三维空间坐标系（附加时间轴）下dt时间段内本机当前航向的逻辑预测无限延伸线的水平投影矢量方向
（3）目标航向（TH / BH）
拦截目标（敌机）在目标的三维航迹坐标系下O-X''轴（速度矢量）的水平投影矢量方向
理解：就是目标机视角下的“本机航线FH”
【扩展】目标负航向（TR / BR）
拦截目标（敌机）的速度矢量水平投影分量的反方向矢量方向
理解：把“目标航向”倒转180度即可
（4）目标路径（BFP）
三维空间坐标系（附加时间轴）下“dt时间段内”目标机当前航向下的逻辑预测无限延伸线的水平投影矢量
理解：就是目标机视角下的“本机路径FFP”
（6）目标线（LOS）
本机位置与敌机位置在三维空间坐标系之间的连线，其独立于本机航向（FH）和目标航向（TH）——理解为将本机与目标机视为质点。
【扩展】基于空间坐标系X-O-Z平面，LOS的水平有向矢量投影参数为“TB/BB”，如下图，意思是从本机视角上看目标机的“”目标方位”，从本机指向目标机投影点
（7）本机视线角 (ATA / AO)
本机的航迹坐标系X''轴水平投影正方向与目标线（LOS）的水平投影线之间的角度。将敌机设为质点，只研究本机航迹坐标系，即敌机位置相对于本机航向的角度，是描述本机和敌机之间相对位置的重要角度
（需要忽略三维空间坐标系下的OY基向量单独张成的特征一维空间）
理解案例：假设本机的航向是正北（0度），而目标机位于本机右前侧45度的位置。此时，本机视线角（ATA）就是右45度。飞行员通过观察这个角度可以判断目标机的相对位置并决定战术，比如是否需要转向追击目标机。如果目标机突然加速并飞到本机的正后方（180度），那么ATA会变为180度。
（8）目标方向角（Target Aspect）
目标机的航迹坐标系X''轴水平投影矢量正方向（目标机的速度矢量正方向）与LOS水平投影线之间的角度，将本机设为质点，只研究敌机航迹坐标系，常用于确定拦截时机，其影响本机的接近角度和速度。注意需要与目标进入角（AA）区分
（需要忽略三维空间坐标系下的OY基向量单独张成的特征一维空间）
（9）目标进入角（Aspect Angle）
目标的航迹坐标系的X''轴水平投影反方向（目标机的速度矢量反方向）的水平投影矢量与LOS的水平投影线之间的角度。方向角与进入角，其和总为180°
（需要忽略三维空间坐标系下的OY基向量单独张成的特征一维空间）
理解案例：如下图，假设目标机的航向是正北（0度），而本机位于目标机右后侧130度（以正北为0度）位置。此时，目标机方向角（TA）就是左130度，左的意思是目标在本机左侧，记“13L”。而目标机的进入角（BB）与方向角(TA)互补，也就是左50度，记为"5L"。
（10）目标高程角（EA）
如下图，目标机在三维空间坐标系下相对于本机的水平面为基的上下角度，是目标在本机雷达视线锥内的高度定位捕获信息之一，其对于拦截战斗中的高度管理非常重要。
（注：下图中本机为蓝方飞机，目标机为红方飞机）
（11）航向交叉角（HCA）
本机的航迹坐标系X''轴正方向（或本机路径在t0时间点的矢量线）的水平投影矢量与目标的航迹坐标系X''轴正方向（或目标路劲在t0时间点的矢量线）的水平投影矢量的交叉点处的角度。有时也被称为“剩余角度”（ DTG），它表示了拦截前的剩余角度。
（需要忽略三维空间坐标系下的OY基向量单独张成的特征一维空间）
（12）航向切割角（Cut）
目标的航迹坐标系X''轴正方向水平投影分矢量到目标航迹坐标系X轴负方向的水平投影分矢量的延长线之间的角度。其计算公式为“180°-HCA"。虽然在实际操作中不常使用，但在讨论拦截几何时，使用切割角比计算“180度-HCA”更加简便。
（需要忽略三维空间坐标系下的OY基向量单独张成的特征一维空间）
（13）接近速率（VC）
接近速率是指本机和目标机的速度矢量在空间坐标系X-O-Z平面的投影分矢量对两者前进距离的共同贡献值。它代表本机和目标机之间的距离变化速度。接近速率是空战拦截中非常重要的指标，因为它决定了本机与敌机（目标机）的接近参考速度。
（14）垂直间距（VS）
如下图，忽略三维空间坐标系下的X-O-Z基向量张成的特征二维空间，只研究空间的O-Y基的张成特征空间里，本机路径FFP与目标路径BFP在该时刻的y轴分量之间的高度差绝对值。
（15）斜距（SR）
如下图，三维空间坐标系本机与目标机之间的质点连线距离。它是描述战斗机与敌机之间空间距离的最基本度量之一，在雷达显示中通常用于计算相对位置。
（16）水平间距（LS）
如下图，忽略三维空间坐标系下的OY基单独张成的特征一维空间，只研究O-X基与O-Z基张成的二维特征空间内，本机（质点）与目标路径BFP之间的最短垂直距离，与目标进入角的变化呈现高比例相关关系。
【扩展】纵向间隔（LONG）=LS*tan[ATA]
关于拦截几何的更多详细内容，包括拦截技巧，截击航道建立，相关参数推理计算，乃至数学公式推导，运动方程组建立等等内容会在本讲的“下篇”讲述！
（本篇主要是让各位飞友先有一个基本知识储备）
感谢各位飞友的耐心阅读，系列文章制作非常不易，希望各位朋友多多点赞投币！！
【下一讲】待更新......
