雷达对抗系统作战能力的评估模型

收稿日期 : 20091015 修回日期 : 20091228 * 基金项目 : 武器装备科研资助项目 ( ×× [ 2007] 401 号 ) 作者简 介 : 黄希利 ( 1972 ) , 女 , 陕 西华 阴人 , 硕士 , 副 教 授 , 主要研究方向 : 试验评价、 可靠性评定。
n
1+ ( r 2 - d k ) / r m ax d k ∈ [ r 2 , r m ax ] 3. 3 指标聚合模型 对雷达对抗系统来说 , 子系统与系统的功能、 作 战任务呈现出层次性 , 因而系统的作战能力也呈现 出层次性, 同时系统的作战能力可由子系统的作战 能力以及装备的性能参数 / 战技指标聚合而成。 雷达 对抗系统结构复杂 , 作战能力指标体系呈现出多层 次结构, 任一层次的作战能力可由其多个下层能力 ( 性能参数 / 战技指标 ) 聚合而成。 考虑上层指标与下层指标之间的关系 , 对于一 些上层指标而言, 每个下层指标均与上层指标有密 切关系, 缺一不可, 任何一个下层指标很差都会导致 上层指标很差; 还有一些上层指标 , 下层指标与上层 指标之间有一定关系 , 但并非缺一不可 , 任何一个下 层指标性能很差不会导致上层指标很差。对于这两 类关系本文采分别用甲、 乙两类聚合模型来描述。
引 言
现代战争中, 战场上的电磁环境日益复杂, 以往 那种彼此分立、 功能单一的电子对抗装备已远远不 能适应作战需要。 将功能相近、 相互关联的数个设备 组合成一个系统, 实现资源共享 , 提高电子对抗装备 的信息综合能力和快速反应能力, 从而实现同时对 付多种威胁的电子对抗系统已成为当前电子对抗装 备发展的重点之一。雷达对抗系统是由雷达侦察系 统 ( 包括雷达告警、 导弹逼近告警、 雷达支援侦察设
B
2 系统作战能力评估指标体系
根据雷达对抗系统组成及基本作战模式 , 进行 合理归纳整理 , 建立了如图 1 所示的雷达对抗系统 作战能力评估指标体系。
3 系统作战能力评估模型的建立
3. 1 指标权重的计算 由于各指标对作战能力的影响和作用不同 , 因
i , j ) 是传递的 ; 反之 , 若 B 为传 递 i, j ) 是一致的。
V ol. 36, N o. 1 Jan, 2011
火 力与 指 挥 控 制 Fire Cont rol & Command Cont rol
第 36 卷 第 1 期 2011 年 1 月
文章编号 : 10020640( 2011) 01-001704
雷达对抗系统作战能力的评估模型*
黄希利, 罗小明 , 杜红梅
此对下层各指标要赋予不同的权重。考虑到一般的 层次分析法( AHP )
[ 5]
需要两次检验一致性 , 实际中
一般都凭着大致的估计来调整判断矩阵 , 有时候需 要经过多次调整才能通过一致性检验。为了解决这 个问题, 可利用最优传递矩阵的概念对 AHP 进行 改进 , 使 之自 然 满足 一 致性 要 求, 直 接 求出 权 重 值[ 6] 。本文采用改进 AHP 法计算权重 , 其基本原理 如下 : 设有 A = ( a ij ) n×n, B = ( b ij ) n×n, C = ( cij ) n×n, 若 A aik 1 为互反矩阵 ( 满足 aij = aj i ) , 且 aij = aj k , 称 A 是一致 的; 若 B 是反对称阵 ( 满足 b ij = - b j i ) , 且 b ij = bik + b kj , 则 称 B 是传 递 的。显 然 若 A 是 一致 阵 , B = l nA ( b ij = ln aij ,
( 总第 36・ 18・
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火 力 与 指 挥 控制
2011 年 第 1 期
统固有的属性, 由系统的质量特性 ( 性能参数/ 战技 指标、 可靠性、 维修性等 ) 决定, 评估雷达对抗系统的 作战能力是指挥员作战决策的一个重要内容 , 它关 系到对装备的正确配置和使用, 以最大限度地发挥 雷达对抗系统的作战效能。
阵, 则 A = e ( a ij = ebi j ,
黄希利 , 等 : 雷达对抗系统作战能力的评估模型
n n
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若存在传 递矩阵 C , 且使 ∑ ∑ ( cij - bij ) 2 最 i= 1 j = 1 小 , 则称 C 为 B 的最优传递阵。 显然, 若 A 为互反矩 阵 , B = ln A , C 是 B 的最优传递阵, 那么 A = e 可
k k
以认为是 A 的一个拟优一致阵, 它满足∑ ∑[ ln a*ij i= 1 j = 1
n n
( d k) =
1
d k ∈[ r 1, r 2]
k k
- ln aij ] 2 最小 , 而不是∑ ∑( cij - bij ) 2。 i= 1 j = 1 若 B 是反对称阵 , 则 B 的最优传递阵 C 满足
n
( 1ik - w 1j k ) , ( i , j = ( 3) 进行变换 w 2ij = 1 ∑ n k= 1 w 1, 2, … , n) 求 W 1 的最优传递矩阵 W 2; ( 4) 进行变换 W * = eW 2, 求 W 0 的 拟优一致阵 W ; ( 5) 用方根法计算矩阵 W * 的特征向量: w i=
备等 ) 、 雷达进攻系统 ( 包括有源雷达干扰、 无源雷达 干扰、 反辐射摧毁设备等 ) 以及雷达对抗指挥控制等 子系统组成 , 是目前使用最频繁, 应用领域最广, 发 展较为成熟的电子对抗系统 [ 1] 。目前关于雷达对抗 系统的评估研究大多数集中在作战效能评估方面 , 文献 [ 2] 在综合电子战环境下利用效率准则( 战术应 用准则) , 对空袭突防作战中的雷达对抗作战效能进 行了仿真研究; 文献 [ 3] 应用随机服务系统理论建立 了两种想定雷达对抗作战效能模型。 作战能力和作战效能是既有联系又有区别的概 念: 作战能力是指武器装备为执行一定作战任务所 需的“ 本领” 或应具有的潜力, 是一个相对静态的概 念; 作战效能是指在特定条件下, 武器装备被用来执 行特定作战任务所能达到预期目标的有效程度, 是 一个动态的概念 [ 4] 。雷达对抗系统的作战能力是系
n * n ∏w ij / ∑ i= 1 j= 1 n n n * ∏w ij j= 1 *
[ 1]
1 系统组成及基本作战模式
1. 1 雷达对抗系统组成
在雷达对抗系统中雷达侦察系统主要是通过搜 索、 截获、 分析和识别敌方设备发射的信号, 查明敌 方设备的技术参数、 位置、 类型以及用途, 完成对敌 目标的探测、 跟踪和识别, 提供战场环境信息 , 并引 导雷达干扰设备实施电子进攻等。雷达进攻系统主 要是通过对敌方目标实施干扰和毁伤以达到削弱、 破坏敌方电子设备效能 , 其中有源电子干扰设备能 产生和发射一定形式的电磁辐射信号 , 对敌方的电 磁辐射源 ( 雷达、 无线电台、 光电探测器和导弹的导 引头等) 进行干扰, 使之无法正常工作或失效 ; 无源 干扰器材本身不发射电磁波, 通过反射或吸收敌方 电子系统发射的电磁波起到压制或欺骗作用 ; 反辐 射攻击是应用反辐射武器( 包括反辐射导弹、 反辐射 火炮、 反辐射炸弹等 ) , 以敌方雷达辐射的电磁信号 作为制导信息 , 跟踪和直接攻击敌方雷达辐射源的 一种摧毁性手段, 是雷达对抗的硬杀伤手段。 1. 2 雷达对抗系统基本作战模式 雷达对抗系统的基本作战模式是 : 雷达对抗系 统中的侦察设备接收雷达发射的直达信号, 测量该 雷达的方向、 频率和其他调制参数, 然后根据已经掌 握的雷达信号先验信息和先验知识 , 判断该雷达的 功能、 工作状态和威胁程度等, 并将各种信号处理的 结果提供给指挥控制系统。 指挥控制系统根据计算机软件中辅助决策程序 提供给操作人员选择或自行进行对策运筹选择。选 择好作战方案后 , 将作战采取的进攻方式及具体参 数等命令数据分别传送到对应的干扰系统或反辐射 攻击武器系统 , 对敌方目标实施相应的进攻。
( 装备指挥技术学院 , 北 京 101416) 摘 要 : 针对雷 达对抗系统的作 战能力评估 问题 , 结合其组成 及基本作 战模式 , 建立了雷 达对抗系统 作战能力评 价指标 体系。基于指标体系中不同的上下层指标间的关系给出了两种不同的聚合模型。采用该模型分析了雷达对抗系统作战能力评 价指标体系中各层指标间的聚合关系 , 得到了雷达对抗系统的作战能力评估模型。实例表明该雷达对抗系统作战能力评估模 型具有实用性 , 其评估结果可为雷达对抗装备合理配置和有效使用提供参考。 关键词 : 雷达对抗系统 , 作战能力 , 指标体系 , 聚合模型 中图分类号 : T N 974 文献标识 码 : A
Evaluation Model for Combat Capabil ity of Radar Countermeasurement System
H UANG Xil i, LU O Xiao m ing , DU Ho ng -mei
( T he A cademy of Equip ment Command & T echnology , Beij ing 101416, China )
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1 cij = ∑ ( b ik - b j k ) , n k= 1
i, j
于是, 改进 AHP 法计算权重的步骤如下 : ( 1) 建 立判断 矩阵 W 0= ( W 0ij ) n×n, 同一 般的 AHP 方法; ( 2) 进行对数变换 w 1ij = ln w 0ij ( i, j = 1, 2, …, n) , 把 W 0 变换成反对称阵 W 1;
Abstract : T o evaluat e t he com bat capabil it y of Radar Count ermeasurement Syst em ( RCMS ) , t he st ruct ure and combat flo w are st udied . T he index sy st em f or combat capabilit y o f RCM S is est ablished . According to the relationship bet w een index es of upper and l ow er lay er s, t w o kinds of m odels fo r index agg reg at io n are given. Relat io nship of ag gr eg at ion fo r t he RCM S ’ s index system o f combat capability is analy zed, evaluat ion m odel of combat capability f or RCM S is o bt ained t he pract ical ex ample indicat es t he eff ect iv eness of evaluat io n model f or t he combat capabilit y of RCM S and the result can give a reference t o co llocat ing and using o f t he Radar Co unt er measurem ent equipment . Key words : RCM S , com bat capabilit y , index syst em , aggr eg ation model
n n * C
效用函数 :
k
( d k ) = 1+ ( r min- d k ) / r m ax , d k ∈ [ r m in , r max ]
k
k
k
k
若性能指标要求在 [ r 1, r 2 ] 范围为宜, 则采用以 下形式的效用函数: d k / r 1 d k ∈[ r min , r 1 ]