综合电子战系统作战效能评估
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Abstract: On t he basis o f analysis of t he int eg rated EW ( elect ronic w ar ) sy st em, o ne operational eff iciency ev aluat ion m et hod of int egrat ed EW syst em , including o perat io nal sy st em, suppor t syst em and co mmand system , is put f orw ard according t o characterist ics o f t he operat ional eff iciency. Based on t he fuzzy integ rated judgm ent , t he operat ional ef f iciency evaluat ion m odels of equipment operat ional sy st em and support sy st em are established. Operat ional ef ficiency m odel f or t he comm and and combat syst em is researched and t he ev al uat ion sy st em of int egrat ed EW is given.
i 1 ×2
i 1 ×3
i1×4
i1× 5
R~ i=
r i 2 ×1
r i 2 ×2
r i 2 ×3
r i2×4
r i2× 5
( 2)
…… ………
r r r r r im×1
im× 2
im×3
im×4
im×5
进行模型计算, 得到测定级的测评结果: B~ = A~○R~ = { b1 , b2, b3, b4, b5 }
文献[ 1] 根据电子战装备的分类, 建立了电子战 系统效能评估的指标评价体系框架。而作战效能是
收稿日期: 2006-06-18 修回日期: 2006-09-11 作 者简介: 刘 琳( 1980- ) 女, 湖 北蕲春 人, 博士, 研 究
方向为装备系统工程与管理决 策。
指在规定的作战环境下, 运用装备系统执行规定的 作战任务时, 所能达到的预期目标程度。它是装备在 特定的条件下、特定的人使用时所表现出来的, 是装 备、人和环境综合作用的结果[ 2] 。所以, 本文研究了 集对抗系统, 保障系统和作战指挥系统一体的综合 电子战系统作战效能评估模型。
假定每个评判因素对每个评判等级的隶属函数
是正态分布。采用的模糊分布形式为:
aij ( ui) = exp -
ui- mij 2 Dij
( 1)
式中, aij ( ui ) 、mij 和Dij 分别为第i 个因素ui 对第j
个评判等级v j 的隶属度, 统计值的均值和方差。
r r r r r i1×1
综合电子战对抗系统效能评估主要是对侦察能 力、干扰能力、防御能力效能的综合评估。该系统属 于对抗系统, 可采用模糊综合评判法对其进行效能 评估。首先, 将系统的作战效能评估等级进行划分, 定义评判等级模糊子集为:
V = { v 1 , v 2 , v 3 , v 4 , v 5} 综合电子对抗系统作战效能分为五个等级: 优 ( v1 ) 、良( v2 ) 、中( v3 ) 、一般( v4 ) 和差( v5 ) 。对应值分 别为: 0. 80 以上、0. 79～0. 60、0. 59～0. 50、0. 49～ 0. 40 和0. 40 以下。对于不同的评估子集, 集合中各 元素的含义是不相同的。 建立的测评因素系统结构图如图 1 所示。测评 因素是一个关联隶属关系的递阶层次结构, 递阶层 次结构是多级测评因素系统, 最顶为测评目标。这里 将评判因素子集归纳为一个二级评判结构。 一级测评因素集为:
的效能。作战指挥系统效能对系统综合效能影响比
较复杂, 可以采用效能指数模型近似计算。综合电子 战系统效能评估模型为:
E( E a, E b, Ec) =
[ EaE b( 1-
Be-
) AE
按照最大隶属度判别原则, B 中的最大隶属度 对应的评价语言就是评价对象的评价语言。
2. 2 指挥作战系统效能模型
作战指挥系统效能是由指挥决策能力和指挥保
障能力构成, 函数表示为: E c= f ( E 1, E 2) 。 其中, Ec 为指挥系统的作战效能, E1 表示指挥
决策能力指标值, E2 表示指挥保障系统能力值。
在此, 运算模型模糊算子为M ( ·, ∨) 。
bj = ( a1 ·r1j ) ∨( a2 ·r 2j ) ∨…∨( am·rmj )
刘 琳, 等: 综合电子战系统作战效能评估
( 总第 33- 0393) · 9 9·
对以上两级, 依次进行运算模型计算得到一级
评价结果: B~ = A~ 1 . R~ 1 = A~ 1. ( A~ 2. A~1 )
ci= { 0. 8, 0. 7, 0. 6, 0. 5, 0. 4}
p i= { 优, 良, 中, 较差, 差}
di= { 0. 99, 0. 79, 0. 69, 0. 59, 0. 49} 若以上五种情况都存在, 则取保障系统作战效
能最大者为 Eb 的值。
2. 4 电子战系统综合效能模型 根据子系统的效能, 可以计算综合电子战系统
( 空军工程大学工程 学院, 陕西 西安 710038)
摘 要: 在分析综合电子战系统 的基础上, 根 据作战效能特点, 提出了集对抗 系统, 保障 系统和作战指挥一 体的综合电子 战系统作战效能评估方法。建立了基于模糊综合评判方法的综合电子对抗装备系统和保障系统的效能评 估模型, 研究了指挥 作战系统效能模型, 从而给出综合电子战系统效能评价体系。
现代战争对指挥系统提出了更高的要求, 指挥 决策能力和指挥保障能力必须达到一定的要求, 否
则指挥系统效能为零。函数 f ( ·, ·) 为:
0, 0≤E 1< 0. 3∪0≤E 2< 0. 3
f ( E 1, E 2) =
E2 , E1 ≥0. 6∩≥E2 ≥0. 6
E1
1+
0.
698( 0. 698- e- E2 ) B- 0. 698
U1 = { u1, u2 , u3 } 其中: u1 为侦察能力; u2 为干扰能力; u3 为防御 能力。 二级测评因素集为一集族:
图 1 综合电子对抗系统测评因素系统结构图
U 2=
{
U1m
,
1
U
2m2
,
U
3m3
}
其中: U im=
{
ui1
,
ui2
,
…,
u iM
}
i
,
i
=
1,
2, 3, mi =
1,
2, …, Mi
确定各级测评因素的权重, 从而得到测评因素
权重模糊隶属度矢量。
一级测评因素权重模糊集为: A~ 1 = { a1, a2, a3}
二级测评因素权重模糊集为一集族: A~ 2= { A~1m1, A~ 2m2 , A~ 3m3 }
其中: A~ im = { ai1, ai2, …, aimi , aiMi } , i = 1, 2, 3, mi = 1, 2, …, Mi
综合电子战系统是一个动态、多变量、开放的复 杂大系统, 系统影响因素众多, 逻辑关系复杂。因此, 对综合电子战进行效能评估非常困难。对于复杂的 大系统, 钱学森教授指出: 唯一有效处理开放的复杂 大系统的方法就是定性和定量相结合的综合集成方 法。本文采用定性和定量相结合的评估方法, 建立作 战效能评估模型。 2. 1 综合电子对抗系统效能模型
Key words: int eg rat ed EW, oper at ional ef ficiency , fuzzy integ rated judgm ent
引 言
现代战场, 作战双方的电子对抗已从单一装备 间的对抗, 发展到体系与体系的对抗。作战平台将侦 察、干扰和反辐射摧毁集成一体, 形成综合电子战系 统。如美军下一代战机的综合电子战系统将把雷达 侦察、威胁告警、有源和无源雷达干扰及光电干扰集 成在一起。新一代的反雷达飞机 F -16C/ J 将把雷达 告警装备、有源干扰装备、箔条和闪光弹投放系统、 反辐射导弹发射系统集成在一起。为了适应技术与 装备的发展, 分析电子战系统的影响因素, 评估系统 的作战效能, Biblioteka Baidu有重要意义。
判准则的确定进行详细介绍。
将保障系统作战效能规定为五个等级, 同综合
电子对抗系统评价等级的划分。评判准则如下: 若 bi≥ci( i = 1, 2, 3, 4, 5) , 认为保障系统作战效
能为对应等级p i , 此时, 若 bi > di, Eb= di , 否则Eb= bi ( i = 1, 2, 3, 4, 5) 。
关键词: 综合电子战, 作战效能, 模糊综合评判 中图分类号: T N 97 文献标识码: A
Study on Operational Efficiency Evaluation of Integrated EW System
L IU L in, CHEN Yun-x iang
( T he Engineering I ns titute, A ir Force E ngineering University , X i' an 710038, China)
保障系统直接影响到综合电子战装备性能的发 挥, 从而影响到作战效能。保障系统是由作战保障系 统、后勤保障系统以及装技保障系统构成。其中作战 保障系统由工程保障, 模拟训练保障等组成。后勤保 障系统包括物资保障、运输保障和电力保障等。装技 保障系统主要由备件保障、维修保障和技术信息保 障等。
2 综合电子战系统作战效能评估模型
1 综合电子战系统分析
综合电子战系统是集电子侦察、电子防卫和电 子进攻等功能为一身的软硬杀伤结合、攻防兼备、以 攻为主的作战手段[ 3] 。它是由综合电子对抗系统、作 战指挥系统和保障系统三个分系统构成, 其效能是 由分系统综合决定。
综合电子对抗系统是由侦察装备系统、干扰装 备系统、防御装备系统三个分系统组成。其效能取决 于侦察能力、干扰能力和防御能力。侦察能力主要由 下面因素决定: 目标发现识别能力、目标参数测量能 力、测频测向精度、频率瞄准精度、目标定位能力和
·98· ( 总第 33- 0392)
火 力 与 指 挥 控制
2008 年 第 3 期
目标跟踪能力。干扰能力取决于: 压制系数、频率瞄 准和跟踪能力、应变能力、多目标干扰能力和作用距 离。防御能力决定因素有: 攻击能力、目标锁定和跟 踪能力、战斗部、适应信号环境能力和作用距离。
作战指挥系统效能是由指挥决策能力和指挥保 障能力决定的。指挥决策系统在指挥系统中占主导 地位, 指挥保障能力则反映了保障决策效能得以发 挥的程度。
, 其他
( 3)
式中, B 为指挥决策和指挥系统中重要程度的 比例系数。
2. 3 保障系统效能模型
保障系统是由作战保障系统、后勤保障系统和
装技保障系统构成, 将它们的作战效能进行评估, 可
得出保障系统作战效能。本文对保障系统的效能评
估也采用模糊综合评判法, 具体分析方法和步骤同
综合电子对抗装备系统的效能分析, 在这里仅对评
式中, aimi 为测评因素对模糊集 A im的隶属度。 根据对测定级的测评因素进行测评, 确立模糊 分布, 从而可以确定模糊关系矩阵。首先要建立各级
从U 到V 的模糊映射关系。对于在前面可以用准确 数学模型描述的评价因子, 需要通过公式计算数值,
然后变换到模糊域内相应的隶属度。通过模糊分布
( 隶属函数) , 可以求出模糊关系矩阵中的元素 r ij , 即 评判因素ui( u= 1, 2, 3, …) 对评判等级v j ( j = 1, 2, 3, …) 的隶属度 aij ( ui ) 。
V ol. 33, N o. 3 M arch, 2008 文章编号: 1002-0640( 2008) 03-0097-03
火力与指挥控制
Fire Cont rol and C om man d Con trol
第 33 卷 第 3 期 2008 年 3 月
综合电子战系统作战效能评估
刘 琳, 陈云翔
i 1 ×2
i 1 ×3
i1×4
i1× 5
R~ i=
r i 2 ×1
r i 2 ×2
r i 2 ×3
r i2×4
r i2× 5
( 2)
…… ………
r r r r r im×1
im× 2
im×3
im×4
im×5
进行模型计算, 得到测定级的测评结果: B~ = A~○R~ = { b1 , b2, b3, b4, b5 }
文献[ 1] 根据电子战装备的分类, 建立了电子战 系统效能评估的指标评价体系框架。而作战效能是
收稿日期: 2006-06-18 修回日期: 2006-09-11 作 者简介: 刘 琳( 1980- ) 女, 湖 北蕲春 人, 博士, 研 究
方向为装备系统工程与管理决 策。
指在规定的作战环境下, 运用装备系统执行规定的 作战任务时, 所能达到的预期目标程度。它是装备在 特定的条件下、特定的人使用时所表现出来的, 是装 备、人和环境综合作用的结果[ 2] 。所以, 本文研究了 集对抗系统, 保障系统和作战指挥系统一体的综合 电子战系统作战效能评估模型。
假定每个评判因素对每个评判等级的隶属函数
是正态分布。采用的模糊分布形式为:
aij ( ui) = exp -
ui- mij 2 Dij
( 1)
式中, aij ( ui ) 、mij 和Dij 分别为第i 个因素ui 对第j
个评判等级v j 的隶属度, 统计值的均值和方差。
r r r r r i1×1
综合电子战对抗系统效能评估主要是对侦察能 力、干扰能力、防御能力效能的综合评估。该系统属 于对抗系统, 可采用模糊综合评判法对其进行效能 评估。首先, 将系统的作战效能评估等级进行划分, 定义评判等级模糊子集为:
V = { v 1 , v 2 , v 3 , v 4 , v 5} 综合电子对抗系统作战效能分为五个等级: 优 ( v1 ) 、良( v2 ) 、中( v3 ) 、一般( v4 ) 和差( v5 ) 。对应值分 别为: 0. 80 以上、0. 79～0. 60、0. 59～0. 50、0. 49～ 0. 40 和0. 40 以下。对于不同的评估子集, 集合中各 元素的含义是不相同的。 建立的测评因素系统结构图如图 1 所示。测评 因素是一个关联隶属关系的递阶层次结构, 递阶层 次结构是多级测评因素系统, 最顶为测评目标。这里 将评判因素子集归纳为一个二级评判结构。 一级测评因素集为:
的效能。作战指挥系统效能对系统综合效能影响比
较复杂, 可以采用效能指数模型近似计算。综合电子 战系统效能评估模型为:
E( E a, E b, Ec) =
[ EaE b( 1-
Be-
) AE
按照最大隶属度判别原则, B 中的最大隶属度 对应的评价语言就是评价对象的评价语言。
2. 2 指挥作战系统效能模型
作战指挥系统效能是由指挥决策能力和指挥保
障能力构成, 函数表示为: E c= f ( E 1, E 2) 。 其中, Ec 为指挥系统的作战效能, E1 表示指挥
决策能力指标值, E2 表示指挥保障系统能力值。
在此, 运算模型模糊算子为M ( ·, ∨) 。
bj = ( a1 ·r1j ) ∨( a2 ·r 2j ) ∨…∨( am·rmj )
刘 琳, 等: 综合电子战系统作战效能评估
( 总第 33- 0393) · 9 9·
对以上两级, 依次进行运算模型计算得到一级
评价结果: B~ = A~ 1 . R~ 1 = A~ 1. ( A~ 2. A~1 )
ci= { 0. 8, 0. 7, 0. 6, 0. 5, 0. 4}
p i= { 优, 良, 中, 较差, 差}
di= { 0. 99, 0. 79, 0. 69, 0. 59, 0. 49} 若以上五种情况都存在, 则取保障系统作战效
能最大者为 Eb 的值。
2. 4 电子战系统综合效能模型 根据子系统的效能, 可以计算综合电子战系统
( 空军工程大学工程 学院, 陕西 西安 710038)
摘 要: 在分析综合电子战系统 的基础上, 根 据作战效能特点, 提出了集对抗 系统, 保障 系统和作战指挥一 体的综合电子 战系统作战效能评估方法。建立了基于模糊综合评判方法的综合电子对抗装备系统和保障系统的效能评 估模型, 研究了指挥 作战系统效能模型, 从而给出综合电子战系统效能评价体系。
现代战争对指挥系统提出了更高的要求, 指挥 决策能力和指挥保障能力必须达到一定的要求, 否
则指挥系统效能为零。函数 f ( ·, ·) 为:
0, 0≤E 1< 0. 3∪0≤E 2< 0. 3
f ( E 1, E 2) =
E2 , E1 ≥0. 6∩≥E2 ≥0. 6
E1
1+
0.
698( 0. 698- e- E2 ) B- 0. 698
U1 = { u1, u2 , u3 } 其中: u1 为侦察能力; u2 为干扰能力; u3 为防御 能力。 二级测评因素集为一集族:
图 1 综合电子对抗系统测评因素系统结构图
U 2=
{
U1m
,
1
U
2m2
,
U
3m3
}
其中: U im=
{
ui1
,
ui2
,
…,
u iM
}
i
,
i
=
1,
2, 3, mi =
1,
2, …, Mi
确定各级测评因素的权重, 从而得到测评因素
权重模糊隶属度矢量。
一级测评因素权重模糊集为: A~ 1 = { a1, a2, a3}
二级测评因素权重模糊集为一集族: A~ 2= { A~1m1, A~ 2m2 , A~ 3m3 }
其中: A~ im = { ai1, ai2, …, aimi , aiMi } , i = 1, 2, 3, mi = 1, 2, …, Mi
综合电子战系统是一个动态、多变量、开放的复 杂大系统, 系统影响因素众多, 逻辑关系复杂。因此, 对综合电子战进行效能评估非常困难。对于复杂的 大系统, 钱学森教授指出: 唯一有效处理开放的复杂 大系统的方法就是定性和定量相结合的综合集成方 法。本文采用定性和定量相结合的评估方法, 建立作 战效能评估模型。 2. 1 综合电子对抗系统效能模型
Key words: int eg rat ed EW, oper at ional ef ficiency , fuzzy integ rated judgm ent
引 言
现代战场, 作战双方的电子对抗已从单一装备 间的对抗, 发展到体系与体系的对抗。作战平台将侦 察、干扰和反辐射摧毁集成一体, 形成综合电子战系 统。如美军下一代战机的综合电子战系统将把雷达 侦察、威胁告警、有源和无源雷达干扰及光电干扰集 成在一起。新一代的反雷达飞机 F -16C/ J 将把雷达 告警装备、有源干扰装备、箔条和闪光弹投放系统、 反辐射导弹发射系统集成在一起。为了适应技术与 装备的发展, 分析电子战系统的影响因素, 评估系统 的作战效能, Biblioteka Baidu有重要意义。
判准则的确定进行详细介绍。
将保障系统作战效能规定为五个等级, 同综合
电子对抗系统评价等级的划分。评判准则如下: 若 bi≥ci( i = 1, 2, 3, 4, 5) , 认为保障系统作战效
能为对应等级p i , 此时, 若 bi > di, Eb= di , 否则Eb= bi ( i = 1, 2, 3, 4, 5) 。
关键词: 综合电子战, 作战效能, 模糊综合评判 中图分类号: T N 97 文献标识码: A
Study on Operational Efficiency Evaluation of Integrated EW System
L IU L in, CHEN Yun-x iang
( T he Engineering I ns titute, A ir Force E ngineering University , X i' an 710038, China)
保障系统直接影响到综合电子战装备性能的发 挥, 从而影响到作战效能。保障系统是由作战保障系 统、后勤保障系统以及装技保障系统构成。其中作战 保障系统由工程保障, 模拟训练保障等组成。后勤保 障系统包括物资保障、运输保障和电力保障等。装技 保障系统主要由备件保障、维修保障和技术信息保 障等。
2 综合电子战系统作战效能评估模型
1 综合电子战系统分析
综合电子战系统是集电子侦察、电子防卫和电 子进攻等功能为一身的软硬杀伤结合、攻防兼备、以 攻为主的作战手段[ 3] 。它是由综合电子对抗系统、作 战指挥系统和保障系统三个分系统构成, 其效能是 由分系统综合决定。
综合电子对抗系统是由侦察装备系统、干扰装 备系统、防御装备系统三个分系统组成。其效能取决 于侦察能力、干扰能力和防御能力。侦察能力主要由 下面因素决定: 目标发现识别能力、目标参数测量能 力、测频测向精度、频率瞄准精度、目标定位能力和
·98· ( 总第 33- 0392)
火 力 与 指 挥 控制
2008 年 第 3 期
目标跟踪能力。干扰能力取决于: 压制系数、频率瞄 准和跟踪能力、应变能力、多目标干扰能力和作用距 离。防御能力决定因素有: 攻击能力、目标锁定和跟 踪能力、战斗部、适应信号环境能力和作用距离。
作战指挥系统效能是由指挥决策能力和指挥保 障能力决定的。指挥决策系统在指挥系统中占主导 地位, 指挥保障能力则反映了保障决策效能得以发 挥的程度。
, 其他
( 3)
式中, B 为指挥决策和指挥系统中重要程度的 比例系数。
2. 3 保障系统效能模型
保障系统是由作战保障系统、后勤保障系统和
装技保障系统构成, 将它们的作战效能进行评估, 可
得出保障系统作战效能。本文对保障系统的效能评
估也采用模糊综合评判法, 具体分析方法和步骤同
综合电子对抗装备系统的效能分析, 在这里仅对评
式中, aimi 为测评因素对模糊集 A im的隶属度。 根据对测定级的测评因素进行测评, 确立模糊 分布, 从而可以确定模糊关系矩阵。首先要建立各级
从U 到V 的模糊映射关系。对于在前面可以用准确 数学模型描述的评价因子, 需要通过公式计算数值,
然后变换到模糊域内相应的隶属度。通过模糊分布
( 隶属函数) , 可以求出模糊关系矩阵中的元素 r ij , 即 评判因素ui( u= 1, 2, 3, …) 对评判等级v j ( j = 1, 2, 3, …) 的隶属度 aij ( ui ) 。
V ol. 33, N o. 3 M arch, 2008 文章编号: 1002-0640( 2008) 03-0097-03
火力与指挥控制
Fire Cont rol and C om man d Con trol
第 33 卷 第 3 期 2008 年 3 月
综合电子战系统作战效能评估
刘 琳, 陈云翔