近程导弹与火炮协同防空已经成为现代防空作战的主要方式之一,研究防空作战流程并且进行优化分析对防空作战效能的提高具有重要的意义。本文对近程导弹系统防空流程、火炮系统防空流程,弹炮一体化协同防空流程、弹炮共同防空流程进行了描述,并利用层次着色Petri网(HCPN)辅以活动模型IDEF(ICAM DEFinition method)对四种流程进行了建模。通过对近程导弹武器防空、火炮武器防空HCPN模型的分析,得出其层次模型的状态可达图与状态空间报告并进行总结,分析了所建立防空模型的状态可达性、活性等性质。通过对弹炮一体化协同防空、弹炮共同防空HCPN模型的仿真分析,得出了两种作战模式在不同初始条件下各自作战通道的反应时间、目标的毁伤概率、以及影响目标毁伤概率的作战参数。仿真结果表明一体化协同防空可以缩短作战通道反应时间,提高目标毁伤概率的结果。文中最后更改了一些作战参数并通过仿真数据分析,给出了防空流程优化的一些思路。本研究成果可为弹炮协防系统的作战流程设计、系统组成和配置、以及系统作战能力等方面提供基于层次着色Petri网的评估方法,为今后的研究提供一定的参考。