艦載導(dǎo)航裝備綜合效能評(píng)估指標(biāo)體系的研究

2014-09-17 18:30:19郭姣李天偉黎才鑫黃謙李正友

現(xiàn)代電子技術(shù) 2014年17期

郭姣　李天偉　黎才鑫　黃謙　李正友

摘要：確定合理的效能評(píng)估指標(biāo)體系是對(duì)裝備實(shí)現(xiàn)科學(xué)評(píng)估的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。借鑒ADC模型，對(duì)艦載導(dǎo)航裝備的可用性、可信性、導(dǎo)航能力的含義以及影響因素進(jìn)行了深入的探討與分析，并結(jié)合艦載武器裝備作戰(zhàn)對(duì)導(dǎo)航信息的需求，對(duì)基本ADC模型進(jìn)行了適當(dāng)?shù)男拚?，從而建立了艦載導(dǎo)航裝備綜合效能評(píng)估指標(biāo)體系。該指標(biāo)體系較為客觀地反映了艦載導(dǎo)航裝備的綜合效能，為進(jìn)一步評(píng)估其效能并找到提高效能的措施提供了必要的依據(jù)。

關(guān)鍵詞：導(dǎo)航裝備；效能評(píng)估；指標(biāo)體系；修正ADC模型

中圖分類號(hào)： TN965?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2014）17?0140?04

Abstract： To determine the reasonable effectiveness index system is a key link to realize scientific evaluation for the equipments. By the aid of ADC model， the meaning and influencing factors of availability， dependability， navigation capacity of shipborne navigation equipments were discussed and analyzed deeply in this paper. Combining with the demands of shipborne weapon equipments for navigation information， the basic ADC model was corrected properly and the effectiveness evaluation index system for shipborne navigation equipments was built. The index system can reflect comprehensive effectiveness of the shipborne navigation equipments objectively. It provided a necessary foundation for further effectiveness evaluation and modification measures.

Keywords： navigation equipment； effectiveness evaluation； index system； ADC model improvement

0 引言

艦載導(dǎo)航裝備作為艦船的關(guān)鍵性保障裝備，可為艦載武器裝備的作戰(zhàn)使用提供初始信息，如艦船的位置、航向、航速、姿態(tài)和氣象等，是海軍武器系統(tǒng)的重要組成部分。然而，艦載導(dǎo)航裝備會(huì)受到海戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的影響，其效能的發(fā)揮將直接影響到武器裝備作戰(zhàn)效能的發(fā)揮。因此，對(duì)艦載導(dǎo)航裝備進(jìn)行效能分析和評(píng)估，具有重要的軍事意義。

評(píng)估過程中，確定合理的效能評(píng)估指標(biāo)體系，是實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)科學(xué)、準(zhǔn)確評(píng)估的基石。ADC模型是美國(guó)工業(yè)界武器系統(tǒng)效能咨詢委員會(huì)WSEIAC（Weapon System Efficiency Industry Advisory Committee）提出的效能評(píng)估模型，早期主要是對(duì)武器系統(tǒng)的效能進(jìn)行評(píng)估，但也可以對(duì)其應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行擴(kuò)展[1?2]。本文基于經(jīng)典的ADC法，對(duì)艦載導(dǎo)航裝備的有效性、可信性、導(dǎo)航能力的定義進(jìn)行了深入的探討，并結(jié)合艦載武器裝備對(duì)導(dǎo)航信息的需求，提出了基于修正ADC模型的艦載導(dǎo)航裝備綜合效能評(píng)估體系。

1 艦載導(dǎo)航裝備綜合效能的概念

1.1 WSEIAC對(duì)系統(tǒng)效能的定義

目前，對(duì)效能的定義尚未規(guī)范統(tǒng)一，美國(guó)海軍、美國(guó)工業(yè)界武器系統(tǒng)效能咨詢委員會(huì)WSEIAC、我國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn)等均提出了不同的定義。據(jù)掌握的資料看，業(yè)界多數(shù)認(rèn)為WSEIAC給出的定義較好。

WSEIAC對(duì)系統(tǒng)效能（也稱為綜合效能）的定義[3] ：是預(yù)計(jì)系統(tǒng)滿足一組特定任務(wù)要求之程度的量度，是可用性（Availability）、可信性（Dependability）和能力（Capacity）的函數(shù)。其中，A、D、C依次回答了下述3個(gè)基本問題：一個(gè)系統(tǒng)在開始執(zhí)行任務(wù)時(shí)是正在工作嗎？若一個(gè)系統(tǒng)在開始執(zhí)行任務(wù)時(shí)是在工作，那么，在執(zhí)行任務(wù)的整個(gè)過程中，它是否能繼續(xù)工作？若一個(gè)系統(tǒng)在執(zhí)行任務(wù)的過程中一直工作，那么，它是否能成功地完成任務(wù)?？梢?，WSEIAC所定義的系統(tǒng)效能是一個(gè)基于過程的動(dòng)態(tài)的概念，一旦裝備及其使用環(huán)境確定，其系統(tǒng)效能也就相應(yīng)地確定了。因此，該模型能客觀反映裝備的系統(tǒng)效能。

1.2 本文對(duì)艦載導(dǎo)航裝備綜合效能的定義

評(píng)估艦載導(dǎo)航裝備的效能，主要是評(píng)估在作戰(zhàn)環(huán)境下艦載導(dǎo)航裝備所提供的導(dǎo)航信息是否滿足艦載武器裝備對(duì)導(dǎo)航信息的需求，也即評(píng)估其完成導(dǎo)航信息保障的程度，為艦艇指揮員做決策提供信息支持。因此，本文將艦載導(dǎo)航裝備的綜合效能定義為：在規(guī)定條件下艦載導(dǎo)航裝備達(dá)到規(guī)定要求（保障艦艇完成規(guī)定作戰(zhàn)任務(wù)）的能力。其中，“規(guī)定條件”是指作戰(zhàn)使用環(huán)境、操作人員等因素；“規(guī)定要求”是指艦艇在完成規(guī)定作戰(zhàn)任務(wù)時(shí)對(duì)艦載導(dǎo)航裝備可提供導(dǎo)航信息的要求。

2 艦載導(dǎo)航裝備綜合效能評(píng)估指標(biāo)體系

2.1 艦載導(dǎo)航裝備的綜合效能分解

WSEIAC把能力定義為在已知執(zhí)行任務(wù)期間的系統(tǒng)狀態(tài)的情況下，系統(tǒng)完成任務(wù)能力的量度。在航向分系統(tǒng)效能評(píng)估中，度量裝備能力的重要指標(biāo)是航向信息提供能力，也可稱航向?qū)Ш侥芰ΑＴu(píng)估裝備的航向?qū)Ш侥芰Γ丛u(píng)估裝備在規(guī)定條件下所提供的航向信息，與艦載武器裝備執(zhí)行規(guī)定任務(wù)時(shí)對(duì)航向信息需求之間的符合程度，主要包括航向信息精度和航向信息更新率。

航向信息更新率：指航向分系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)提供航向信息數(shù)據(jù)的次數(shù)。對(duì)更新率的要求與艦艇的航行速度和所執(zhí)行的任務(wù)有關(guān)系。

航向信息精度：指航向分系統(tǒng)為艦提供的航向與艦真實(shí)航向之間的重合度。一般來說，艦載武器裝備的性質(zhì)不同，對(duì)航向信息精度的要求也就不同。如美國(guó)某主炮對(duì)航向精度的要求為[RMS≤7.1，]某導(dǎo)彈對(duì)航向精度的要求[4]為[RMS≤9.6]。顯然，其他條件相同的情況下，航向分系統(tǒng)提供的航向信息精度越高，艦載武器系統(tǒng)的射擊精度就越高。

在三種羅經(jīng)中，提供航向信息精度最高的是平臺(tái)羅經(jīng)，其他兩種羅經(jīng)可提供的航向信息精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于平臺(tái)羅經(jīng)。因此，通常選取平臺(tái)羅經(jīng)作為艦載武器裝備的航向信息源，也即評(píng)估中其權(quán)重取值較大。在實(shí)際執(zhí)行任務(wù)過程中，考慮到平臺(tái)羅經(jīng)裝備的使用情況、人員情況及海戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境等因素，是否能滿足需求還需對(duì)平臺(tái)羅經(jīng)誤差及影響因素進(jìn)行深入分析。

2.3 艦載導(dǎo)航裝備ADC模型的修正

在應(yīng)用基本ADC模型建立裝備效能評(píng)估指標(biāo)體系的過程中，主要考慮了裝備本身的可靠性、維修性及基本性能等指標(biāo)，然而，現(xiàn)代海戰(zhàn)是建立在導(dǎo)航信息基礎(chǔ)之上的信息化戰(zhàn)爭(zhēng)，它對(duì)導(dǎo)航裝備也提出了更高的需求。因此，本文在建立平臺(tái)羅經(jīng)效能評(píng)估指標(biāo)體系過程中，對(duì)基本ADC模型引入了修正系數(shù)[K。]

2.3.1 自主能力修正系數(shù)

該系數(shù)反映了艦載導(dǎo)航裝備在執(zhí)行任務(wù)過程中不依賴其他裝備即可自主工作的能力，以及導(dǎo)航裝備在執(zhí)行任務(wù)過程中的抗干擾能力。不同的導(dǎo)航裝備，則具有不同的自主能力修正系數(shù)。

導(dǎo)航裝備的自主能力可分為三類[5] ：

無源自主系統(tǒng)：用戶既不發(fā)射也不接收電磁信號(hào)，因此不會(huì)暴露其存在，且發(fā)生故障可在艦上進(jìn)行檢測(cè)修理，如慣導(dǎo)系統(tǒng)、平臺(tái)羅經(jīng)等；

有源自主系統(tǒng)：用戶只發(fā)射但不接收外部產(chǎn)生的信號(hào)，不依賴外部導(dǎo)航站，如雷達(dá)等；

自然輻射接收器：用戶測(cè)量自然發(fā)射的電磁輻射，如磁羅經(jīng)等。此外，若用戶不發(fā)射信號(hào)，只接收地球上或空間發(fā)送器的電磁輻射，則不具備自主性，易受到探測(cè)暴露的危險(xiǎn)，如羅蘭C，GPS等。

2.3.2 生存能力修正系數(shù)

該系數(shù)反映了艦載導(dǎo)航裝備在海戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中受到攻擊、出現(xiàn)故障或發(fā)生意外事故時(shí)，依然能完成其任務(wù)的能力[6?7]。結(jié)合實(shí)際情況，艦載導(dǎo)航裝備的生存能力主要包括兩大能力：

防護(hù)能力，涉及到以下幾個(gè)方面：預(yù)警能力，如預(yù)警時(shí)間、預(yù)警可靠性等；隱蔽能力，如加密、電磁輻射屏蔽能力等；電磁防護(hù)能力，如電子對(duì)抗能力、電磁環(huán)境檢測(cè)能力等；網(wǎng)絡(luò)防護(hù)能力，如防病毒入侵和黑客攻擊的能力。

抗毀恢復(fù)能力，影響因素主要有裝備健壯性、硬件標(biāo)準(zhǔn)性、軟件標(biāo)準(zhǔn)性及可維修性等。

2.4 基于修正ADC模型的綜合效能評(píng)估指標(biāo)體系

綜上分析，結(jié)合系統(tǒng)效能評(píng)估指標(biāo)體系的建立步驟，可建立艦載導(dǎo)航裝備的綜合效能評(píng)估指標(biāo)體系，如圖2所示。

該指標(biāo)體系自上而下分為六個(gè)層次：

第一層：綜合效能層，反映了艦載導(dǎo)航裝備效能的綜合指標(biāo)。

第二層：分系統(tǒng)效能層，反映了艦載導(dǎo)航裝備各分系統(tǒng)效能的指標(biāo)。

第三層：裝備效能層，是艦載導(dǎo)航裝備航向分系統(tǒng)效能的綜合指標(biāo)。

第四層：修正ADC模型層，即KADC模型層，是基于經(jīng)典ADC模型基礎(chǔ)上，結(jié)合艦載導(dǎo)航裝備對(duì)導(dǎo)航裝備的需求，補(bǔ)充了修正系數(shù)。

第五層：效能指標(biāo)層，在深入探討艦載導(dǎo)航裝備可用性、可信性、導(dǎo)航能力及修正系數(shù)的含義基礎(chǔ)上，結(jié)合專家意見、目標(biāo)層次法與評(píng)估指標(biāo)的選取原則[8?9] ，從以上4個(gè)方面選取了具體的效能指標(biāo)。

第六層：指標(biāo)影響因素層，對(duì)影響效能指標(biāo)的因素進(jìn)行分析，考慮了裝備本身、人員及環(huán)境等因素，便于評(píng)估人員因果追溯，將人員水平及海戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境等級(jí)細(xì)化即可進(jìn)行定量評(píng)估。

3 結(jié) 語

本文借鑒了經(jīng)典的ADC模型，對(duì)艦載導(dǎo)航裝備的可用性、可信性及導(dǎo)航能力的含義進(jìn)行了深入的探討，并結(jié)合艦載武器裝備作戰(zhàn)對(duì)導(dǎo)航裝備的需求，對(duì)基本ADC模型進(jìn)行了適當(dāng)?shù)男拚?，從而建立了艦載導(dǎo)航裝備綜合效能評(píng)估指標(biāo)體系。

該模型層次分明、易被理解，為進(jìn)一步結(jié)合其他評(píng)估方法得到更全面準(zhǔn)確的結(jié)果提供了依據(jù)[10] 。此外，在指標(biāo)體系建立過程中，對(duì)影響效能指標(biāo)的因素進(jìn)行了分析，加強(qiáng)了邏輯梳理，為評(píng)估者根據(jù)評(píng)估結(jié)果迅速找到提高效能的措施做好準(zhǔn)備。

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