滕小虎
(中國人民解放軍91404部隊 秦皇島 066000)
隨著科技的不斷發(fā)展進步,眾多信息化程度高的電子武器裝備將投入到作戰(zhàn)使用中,信息化戰(zhàn)場將成為未來戰(zhàn)爭的主戰(zhàn)場。在信息化戰(zhàn)場中,受自然環(huán)境、軍用電子武器裝備、民用電子設備等因素影響,戰(zhàn)場電磁環(huán)境將變得更加復雜和惡劣。為此,戰(zhàn)場電磁環(huán)境復雜度評價成為了一個熱點問題。通常在評價戰(zhàn)場電磁環(huán)境復雜度上,人們多從電磁信號是否復雜的角度進行研究,比如電磁信號脈沖密度是否密集、頻率跨度是否較寬、電磁信號是否多樣等。很少有從部隊作戰(zhàn)效能發(fā)揮受戰(zhàn)場電磁環(huán)境影響的角度去考慮。為此,本文從部隊作戰(zhàn)效能發(fā)揮受戰(zhàn)場電磁環(huán)境影響的角度出發(fā),以模糊綜合評估為基礎,提出了一種戰(zhàn)場電磁環(huán)境復雜程度定量描述的方法。以雷達對抗部隊為例,建立了戰(zhàn)場電磁環(huán)境復雜性評估體系,構建了模糊評估的數(shù)學模型。
定理 設則f是從U到V的一個模糊變換[1]。式中的“ °”表示廣義模糊合成運算。一般常用的運算模型有如下幾種:
M(?,∨),∧、∨分別為取?。╩in)和取大(max)運算;
M(·,∨),·為普通實數(shù)乘法,∨為取大(max)運算;
M(?,⊕),∧為取?。╩in)運算,⊕ 是有界算子,即α⊕β=min(1,α+β);
M(·,⊕),·為普通實數(shù)乘法,⊕是有界算子;
M(·,+),·和+分別為普通實數(shù)的乘法和加法。
戰(zhàn)場電磁環(huán)境復雜性綜合評估的原理是:戰(zhàn)場電磁環(huán)境的復雜性有其客觀性的一面,主要表現(xiàn)在電子裝備部署密集、電磁信號密度大、信號樣式復雜多樣、自然環(huán)境變化異常等。但對戰(zhàn)場電磁環(huán)境復雜性的評估同樣可以從能力發(fā)揮上做出判斷。戰(zhàn)場電磁環(huán)境復雜度影響著裝備效能、指揮通信、作戰(zhàn)能力等多個方面。本文從戰(zhàn)場電磁環(huán)境復雜度影響部隊作戰(zhàn)能力發(fā)揮的角度出發(fā),建立戰(zhàn)場電磁環(huán)境復雜度評估模型。模糊綜合評估是模糊數(shù)學的一個應用領域。它通過建立在模糊集合概念上的數(shù)學規(guī)則,能夠對不可量化和不精確的概念采用模糊隸屬函數(shù)進行表達和處理。由于戰(zhàn)場電磁環(huán)境復雜度評估問題本身難以量化和定量表述,采用模糊數(shù)學的方法進行綜合評估將會取得較好的實際效果。因此,本文采用模糊綜合評估的方法。
在確定了評估對象和評語之后,利用模糊綜合評價的具體步驟如下:
1)確定評估對象;
2)設定評價因素集U={u1,u2,…,um};
3)設定評語集V={v1,v2,…,vn};
4)確定評價因素U的指標權重A=(a1,a2,…,am);
5)建立評價矩陣R(需要建立隸屬度函數(shù),計算隸屬度);
6)做矩陣合成運算,即B=A°R;
7)根據(jù)最大隸屬度原則,得出綜合評估結果。
以雷達對抗部隊在電子進攻中的戰(zhàn)場電磁環(huán)境復雜度為研究對象,確定其評V為4個等級,記為V={重度復雜v1,中度復雜v2,輕度復雜v3,不復雜v4}。建立戰(zhàn)場電磁環(huán)境對雷達對抗部隊作戰(zhàn)能力發(fā)揮評價因素。評價因素分為三級。第一級為U={裝備能力發(fā)揮u1,作戰(zhàn)能力發(fā)揮u2};第二級為u1={偵察發(fā)揮u11,干擾發(fā)揮u12},u2={作戰(zhàn)決策能力發(fā)揮u21,協(xié)同作戰(zhàn)能力發(fā)揮u22,干擾能力發(fā)揮u23};第三級為u11={目標截獲率u111,目標識別正確率u112,偵察告警反應時間u113},u12={有源干擾操作時間u121},u21={干擾目標決策正確率u211,干擾樣式決策正確率u212},u22={干擾站間協(xié)同能力u221,與雷達網協(xié)同能力u222},u23={干擾成功率u231}。有關評價因素權重的確定,本文采用德爾菲法[2~4],構造出每一層級的判斷矩陣,計算出特征向量,從而得出各層級因素權重。權重計算過程不作為本文重點,因此這里不做具體說明。表1給出了各級評價因素及權重。為后續(xù)做矩陣合成運算,將第3級評價因素對于戰(zhàn)場電磁環(huán)境復雜度的總體權重計算得出A=(0.12,0.12,0.06,0.2,0.075,0.075,0.14,0.06,0.15)。
表1 各級評價因素及權重
組織專家對戰(zhàn)場電磁環(huán)境復雜度進行評估[5]。讓專家按照評語等級V={重度復雜v1,中度復雜v2,輕度復雜v3,不復雜v4}給各要素確定等級,然后依次統(tǒng)計各要素i中將該要素確定為j等級的專家人數(shù)mij,假設結果如下:
表2 專家對戰(zhàn)場電磁環(huán)境復雜度的評估假設
根據(jù)公式rij=mij/n(n為參加評估的專家人數(shù)),可以計算出第i個要素對第j個等級的隸屬程度rij,進而得到模糊評價矩陣:
依據(jù)此評價矩陣,用模型5計算出各評價因素對戰(zhàn)場電磁環(huán)境復雜度上的隸屬度B=A°R=(0.0826 0.4262 0.4135 0.0776)。從結果可知該戰(zhàn)場電磁環(huán)境模糊評價為重度復雜占8.26%,中度復雜占42.62%,輕度復雜占41.35%,不復雜占7.76%。因此,可以根據(jù)最大隸屬度原則,該戰(zhàn)場電磁環(huán)境評估結果為中度復雜。
本文從部隊作戰(zhàn)效能發(fā)揮受戰(zhàn)場電磁環(huán)境影響程度的角度出發(fā),對戰(zhàn)場電磁環(huán)境復雜度進行了定量評估。以雷達對抗部隊作戰(zhàn)能力受戰(zhàn)場電磁環(huán)境影響為例,選取三級評價因素,通過模糊綜合評估的方法實現(xiàn)了戰(zhàn)場電磁環(huán)境復雜程度的定量描述,有助于部隊深化對復雜電磁環(huán)境的認識,提高部隊在復雜電磁環(huán)境下的訓練質量與訓練效益。當然,文章還有許多值得深入思考的地方。比如在作戰(zhàn)效能評價因素的選擇、評價矩陣的合理確定等方面還都需要做更加深入的研究。希望更多對戰(zhàn)場電磁環(huán)境研究感興趣的業(yè)內士能夠積極加入。相信,未來在戰(zhàn)場電磁環(huán)境復雜度研究上,將會有更多新的進展和突破。
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