兰彻斯特方程（兰彻斯特方程上甘岭）

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兰彻斯特方程的主要形式

兰彻斯特方程的主要形式有： 设在近代战斗条件下，红、蓝两军交战，双方各自装备同类武器，相互通视，并在武器射程范围内进行直接瞄准射击；双方每一战斗单位射击对方每一战斗单位的机会大致相同。将双方在战斗中尚存的战斗单位数作为连续的状态变量，以m(t)、n(t)表示在战斗开始后t时刻蓝方、红方在战斗中尚存的作战单位数，可用下列微分方程组来描述战斗过程中双方兵力随时间的损耗关系：

式中α、β分别为蓝方、红方在单位时间内每一战斗单位毁伤对方战斗单位的数目， 简称为蓝方、 红方的毁伤率系数。在双方使用步兵武器进行直瞄射击的情况下，毁伤率系数等于武器的射速乘以单发射弹命中目标的概率与命中目标的条件下毁伤目标概率的乘积。假设交战开始时刻蓝方、红方的初始战斗单位数为m(0)=M,n(0)=N，从上述微分方程组可知，在交战过程中双方战斗单位数符合下列状态方程：

α[M^2- m(t)^2]=β[N^2- n(t)^2]

当交战双方的初始战斗单位数与毁伤率系数之间满足αM^2=βN^2时，m(t)与n(t)同时趋于零，战斗不分胜负。当αM^2βN^2时,蓝方将首先被消灭。兰彻斯特将上述关系概括为“在直接瞄准射击条件下，交战一方的有效战斗力，正比于其战斗单位数的平方与每一战斗单位平均战斗力(平均毁伤率系数)的乘积”,并称之为“平方律”。

按照这一定律，如果蓝方武器系统的单个战斗单位的平均效率为红方的4倍,则红方在数量上必须集中2倍于蓝方的兵力才可抵消蓝方武器在质量上的优势。

兰彻斯特采用下述例子说明平方律符合集中优势兵力的作战原则：“如果蓝方1000人与红 方1000人交战，双方单个战斗单位的平均战斗力相同,红方被蓝方分割成各500人的两半。假定蓝方以1000人先攻击红方的500人，则蓝方将以损失134人的代价全歼红方的一半,接着蓝方以剩下的866人再全歼红方的另一半，蓝方在这两次战斗中总共损失293人。”

直接求解上述微分方程组可以得到蓝、红双方兵力随时间变化的关系：

蓝方兵力=A1=1000

红方兵力=B1=B2=500

作战效率=1

蓝方战斗力=蓝方兵力×作战效率=1000

红方战斗力=红方兵力×作战效率=500

单位时间=1

蓝方集中1000人攻击红方500人，则根据公式可得

第一回合

蓝方剩余兵力=√蓝方战斗力^2-红方战斗力^2=√750000≈866.02

第二回合

蓝方剩余兵力=√499956≈707.07

由此我们可以看出，在两军对垒中如果武器装备落后于对手4倍水平级别，则必须在兵力上增派至4倍兵力数方可抵消对手在装备上造成的压力。即当双方的兵力总数逼近瓶颈时，装备的优劣是影响战局的主要因素。

式中ch(·)、sh(·)为双曲余弦函数与双曲正弦函数。 假定红、蓝两军各自使用武器(如火炮)对对方实施远距离间接瞄准射击，火力集中在已知对方战斗单位的集结地区，该区域的大小与对方部队的数量无关。此时一方的损伤率与对方向其开火的战斗单位数量成正比，同时也与己方部队在该防区内的数量成正比。这时，可用下列微分方程组来描述双方战斗单位数量随时间的变化：(t)、n(t)的含义同平方律。经简单推导可知交战过程中双方兵力符合下列状态方程：

α[M - m(t)]=β[N - n(t)]

式中M、N 的意义同平方律。交战双方不分胜负的条 件为αM=βN,如果αMβN,则蓝方将首先被消灭。兰彻斯特将上述关系概括为“在向面目标间接瞄准射击的条件下，交战一方的有效战斗力正比于其战斗单位数与该方每一战斗单位的平均战斗力的乘积”，并称之为线性律。

冷兵器时代，战斗形式通常是单兵之间一对一地进行格斗，战斗的结局取决于双方的格斗水平，蓝、红双方的平均毁伤率取常数值，分别用α、β表示，交战过程中双方兵力的变化可用下列微分方程组来描述：

式中m(t)、n(t)的含义同平方律。此时交战过程中双方兵力之间符合的状态方程与向面目标进行间瞄射击时的线性律所描述的状态方程完全相同。这种关系可概括为“在兵一对一格斗的条件下，交战一方的有效战斗力正比于其战斗单位数与该方每一战斗单位的平均战斗力的乘积。”这便是描述冷兵器时代战斗的线性律。

为加以区别，有时将描述使用冷兵器战斗的线性律称为“第一线性律”，而将描述使用火器向面目标进行间瞄射击时的线性律称为“第二线性律”。

战争数学公式

关于战争的数学模型兰彻斯特方程。

兰彻斯特方程式最基本的微分形式如下：

dB/dt=-rR

dR/dt=-bB

其中R代表红军的数目，B代表蓝军的数目，r代表红军的单位战斗效率，b代表蓝军的单位战斗效率。假设理想情况下，每一方的战斗单位力量可以直接连续攻击到对方的所有成员，而不受地形或者火力范围的限制，一方的损失速度就等于对方数目和单位战斗效率的乘积。通过一些推演，

兰彻斯特方程的具体内容是什么？

兰彻斯特的战斗力方程是：战斗力=参战单位总数×单位战斗效率。它表明：在数量达到最大饱和的条件下，提高质量才可以增强部队的战斗力，而且是倍增战斗力的最有效方法。在高新科学技术的影响下，军队的数量、质量与战斗力之间的关系已经发生了根本性变化：质量居于主导地位，数量退居次要地位，质量的优劣举足轻重，质量占绝对优势的军队将取得战争的主动权。一般说来，高技术应用在战场上形成的信息差、空间差、时间差和精度差，是无法以增加普通兵器和军队数量来弥补的；相反，作战部队数量的相对不足，却可以高技术武器装备为基础的质量优势来弥补，即通过提高单位战斗效率来提升战斗力。战争实践表明，提高质量是部队建设的基本要求，在部队数量相差不大的情况下，质量高者获胜，质量差者失败；倘若不能形成同一质量层次的对抗，处于劣势的一方纵有再多的飞机、坦克、大炮，也可能失去还手之力。

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