一種裝艦約束條件下的武器通道作戰(zhàn)能力計(jì)算方法

裴雪兵，胥文清，陳吉超

中國艦船研究設(shè)計(jì)中心，湖北武漢430064

一種裝艦約束條件下的武器通道作戰(zhàn)能力計(jì)算方法

裴雪兵，胥文清，陳吉超

中國艦船研究設(shè)計(jì)中心，湖北武漢430064

根據(jù)艦載作戰(zhàn)系統(tǒng)武器打擊通道的作戰(zhàn)流程，分析武器通道中傳感器視界、打擊武器射界和時(shí)延性能等參數(shù)，提出一種考慮裝艦約束條件和各系統(tǒng)設(shè)備戰(zhàn)技指標(biāo)匹配性的武器通道作戰(zhàn)能力計(jì)算方法。該方法通過綜合權(quán)衡武器通道傳感器、指控系統(tǒng)和火力打擊設(shè)備戰(zhàn)技指標(biāo)在實(shí)際裝艦條件下的能力匹配性與戰(zhàn)技指標(biāo)的下降程度，將該武器通道的作戰(zhàn)能力揉合成幾個(gè)主要的戰(zhàn)技指標(biāo)，建立效用指數(shù)模型對(duì)指標(biāo)進(jìn)行歸一化，最后，通過層次分析法對(duì)該武器通道的作戰(zhàn)能力進(jìn)行量化分析。仿真結(jié)果顯示，在裝艦約束條件下，防空反導(dǎo)作戰(zhàn)武器通道反應(yīng)時(shí)間、殺傷區(qū)域和系統(tǒng)多目標(biāo)能力的匹配性對(duì)武器通道的作戰(zhàn)能力影響較大。

武器通道；作戰(zhàn)能力；性能匹配；層次分析法

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1755.TJ.20160317.1056.030.html期刊網(wǎng)址：www.ship-research.com

引用格式：裴雪兵，胥文清，陳吉超.一種裝艦約束條件下的武器通道作戰(zhàn)能力計(jì)算方法［J］.中國艦船研究，2016，11（2）：111-116.

PEI Xuebing，XU Wenqing，CHEN Jichao.A computation method of the combat capability of the weapon channel

considering the restricted shipboard condition［J］.Chinese Journal of Ship Research，2016，11（2）：111-116.

0　引　言

國內(nèi)外針對(duì)作戰(zhàn)效能的理論模型及計(jì)算方法的研究成果已經(jīng)非常豐富。例如：美國加利福尼亞大學(xué)的Zadeh教授創(chuàng)立的模糊集合論被應(yīng)用于武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能評(píng)估的模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)判模型［1-4］；經(jīng)濟(jì)學(xué)中的指數(shù)分析方法被運(yùn)用于刻畫武器系統(tǒng)作戰(zhàn)能力的指數(shù)模型；美國工業(yè)界武器系統(tǒng)效能咨詢委員會(huì)（WSEIAC）建立了武器裝備效能的有效性、可靠性、能力的函數(shù)方程模型，即ADC方程模型［5］等。國內(nèi)船舶研究領(lǐng)域在作戰(zhàn)效能的理論評(píng)估方法上，也存在大量的研究成果，如層次評(píng)估法［6-7］、模糊數(shù)學(xué)法［8］等。

然而，這些國內(nèi)外已有的作戰(zhàn)效能理論計(jì)算模型都是僅針對(duì)單個(gè)設(shè)備或系統(tǒng)在理想狀態(tài)下的一種作戰(zhàn)能力評(píng)估，沒有考慮設(shè)備在實(shí)際裝艦之后，各種戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能指標(biāo)已經(jīng)弱化或降低的情況。例如，警戒探測設(shè)備的視界范圍存在一定的盲區(qū)，打擊武器存在一定的禁止射擊范圍，相互間的電磁干擾也很容易導(dǎo)致武器裝備的固有性能無法發(fā)揮，實(shí)際的作戰(zhàn)能力與戰(zhàn)技指標(biāo)之間存在比較大的差異。由此，導(dǎo)致各種作戰(zhàn)能力評(píng)估方法對(duì)作戰(zhàn)系統(tǒng)在復(fù)雜環(huán)境下的實(shí)際作戰(zhàn)能力無法進(jìn)行真實(shí)的評(píng)估，使得系統(tǒng)的方案論證工作缺乏有效的數(shù)據(jù)支撐，論證多次反復(fù)、設(shè)計(jì)周期延長，甚至出現(xiàn)方案不合理而導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案的顛覆。

本文將針對(duì)艦載作戰(zhàn)系統(tǒng)方案論證階段的特點(diǎn)，提出一種基于傳感器和武器能力匹配性的作戰(zhàn)能力計(jì)算方法，從作戰(zhàn)武器通道中傳感器、指揮控制系統(tǒng)和打擊武器3個(gè)方面的相互適應(yīng)與匹配的角度，考慮傳感器、打擊武器在艦總體裝艦條件下的實(shí)際作戰(zhàn)能力，綜合計(jì)算武器通道的打擊能力。該方法可用于作戰(zhàn)系統(tǒng)電子武備不同配置方案作戰(zhàn)能力的量化計(jì)算，便于對(duì)系統(tǒng)方案的優(yōu)劣從作戰(zhàn)能力的角度進(jìn)行對(duì)比分析，能為艦總體作戰(zhàn)系統(tǒng)的方案論證及設(shè)計(jì)工作提供數(shù)據(jù)支撐。

1　系統(tǒng)模型及算法分析

在艦船設(shè)計(jì)領(lǐng)域，對(duì)作戰(zhàn)系統(tǒng)武器配置方案需要進(jìn)行反復(fù)的論證和作戰(zhàn)能力的計(jì)算，本文將提出一種基于作戰(zhàn)武器通道中傳感器、指揮控制系統(tǒng)和作戰(zhàn)武器系統(tǒng)戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)匹配性的作戰(zhàn)能力計(jì)算方法。具體涉及作戰(zhàn)武器通道的劃分、傳感器及武器設(shè)備在實(shí)際裝艦條件下的視界射界能力分析、武器通道戰(zhàn)技指標(biāo)參數(shù)匹配性分析、武器通道的打擊能力計(jì)算，以及作戰(zhàn)系統(tǒng)在特定任務(wù)剖面的實(shí)際綜合作戰(zhàn)能力求和等內(nèi)容。圖1為系統(tǒng)模型及作戰(zhàn)能力計(jì)算流程圖。

1.1作戰(zhàn)武器通道劃分

根據(jù)艦載作戰(zhàn)系統(tǒng)的武器配置，可以分為對(duì)空戰(zhàn)、對(duì)海戰(zhàn)和反潛戰(zhàn)等幾個(gè)作戰(zhàn)任務(wù)剖面［9］。每個(gè)作戰(zhàn)任務(wù)剖面對(duì)應(yīng)數(shù)個(gè)不同的作戰(zhàn)武器通道和作戰(zhàn)流程。因此，在分析計(jì)算各種不同作戰(zhàn)武器配置方案的作戰(zhàn)能力時(shí)，需要首先進(jìn)行作戰(zhàn)武器通道的劃分，具體方法如下。

圖1　基于武器通道性能匹配性的作戰(zhàn)能力計(jì)算流程圖Fig.1　The computation diagram of war capability based on the performance matching of weapon channels

1）根據(jù)不同的作戰(zhàn)任務(wù)剖面，使用不同的作戰(zhàn)武器通道和作戰(zhàn)流程。將作戰(zhàn)武器通道按傳感器、指揮控制系統(tǒng)和打擊武器系統(tǒng)3個(gè)方面進(jìn)行劃分，并與具體的裝備相對(duì)應(yīng)。

2）根據(jù)作戰(zhàn)武器通道中的主要信息流程，將傳感器、指控系統(tǒng)和打擊武器系統(tǒng)的主要戰(zhàn)技指標(biāo)參數(shù)以表格的形式列出。同一個(gè)傳感器可能應(yīng)用于不同武器通道中的不同打擊武器系統(tǒng)，但是考慮設(shè)備裝艦之后，其實(shí)際的戰(zhàn)技指標(biāo)參數(shù)可能降低，以及與配置在不同艦位的打擊武器配合使用之后，同一個(gè)傳感器可能會(huì)得到不同的指標(biāo)參數(shù)［10］。例如，某型艦在執(zhí)行末端反導(dǎo)作戰(zhàn)時(shí)，采用導(dǎo)彈武器進(jìn)行反導(dǎo)攔截［11］的作戰(zhàn)武器通道為：跟蹤雷達(dá)→指揮控制系統(tǒng)→導(dǎo)彈武器系統(tǒng)，其主要戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)參數(shù)如表1所示。

1.2武器通道能力匹配性分析

進(jìn)行了武器通道的劃分之后，需要對(duì)武器通道中各裝備的能力匹配性進(jìn)行分析，并得出武器通道的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)，具體方法如下。

1）對(duì)武器通道中傳感器、指控系統(tǒng)和武器系統(tǒng)的主要戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)參數(shù)在實(shí)際裝艦條件下的能力進(jìn)行分析。例如，傳感器的視界在裝艦后存在一定的盲區(qū)，武器系統(tǒng)的火力打擊范圍也存在一定的禁射區(qū)域。其中，傳感器的視界范圍可以根據(jù)實(shí)際的裝艦條件描述傳感器裝艦后的視界范圍；武器系統(tǒng)的射界范圍需結(jié)合武器彈道及艦面設(shè)備布置等情況，進(jìn)行火力打擊范圍的計(jì)算。

表1　戰(zhàn)技指標(biāo)參數(shù)Tab.1　The tactical and technical parameters

2）對(duì)傳感器、武器系統(tǒng)中相關(guān)聯(lián)的戰(zhàn)技指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行匹配性分析。例如：威力范圍應(yīng)取傳感器和武器系統(tǒng)的交集；多目標(biāo)能力應(yīng)取傳感器和武器系統(tǒng)的最小值；而反應(yīng)時(shí)間則應(yīng)對(duì)傳感器、指控系統(tǒng)和武器系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行求和。具體如下：

武器通道威力范圍=Cradar∩Cweapon武器通道多目標(biāo)能力=min（Nradar，Nweapon）武器通道反應(yīng)時(shí)間=Tradar+Tweapon+Tcontrol

其中：C表示傳感器或武器系統(tǒng)的威力范圍；N表示傳感器或武器的多目標(biāo)能力；T表示傳感器、指控系統(tǒng)和武器系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間。

例如：假設(shè)火控雷達(dá)的威力范圍無法覆蓋部分高仰角范圍內(nèi)的目標(biāo)，前桅桿對(duì)導(dǎo)彈射界造成了一定方位角范圍內(nèi)的遮擋，根據(jù)火控雷達(dá)視界和導(dǎo)彈武器系統(tǒng)射界能力匹配性分析，取它們的交集之后，對(duì)艦艏方向禁射范圍內(nèi)以及高仰角的目標(biāo)將無法進(jìn)行打擊或者攔截。

3）武器通道的戰(zhàn)技指標(biāo)參數(shù)和作戰(zhàn)能力計(jì)算以打擊武器的主要作戰(zhàn)指標(biāo)為重點(diǎn)，部分傳感器、指控系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)參數(shù)對(duì)武器系統(tǒng)的打擊能力幾乎沒有影響或者影響不大的指標(biāo)可以不予考慮，對(duì)傳感器、指控系統(tǒng)中制約武器系統(tǒng)打擊能力的瓶頸指標(biāo)應(yīng)做重點(diǎn)分析，例如傳感器視界、系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間等。

1.3武器通道能力計(jì)算

根據(jù)作戰(zhàn)武器通道的能力參數(shù)，可以進(jìn)行武器通道能力指數(shù)計(jì)算的建模與分析。具體步驟及方法如下。

1）將武器通道中傳感器、指控系統(tǒng)和武器打擊系統(tǒng)3個(gè)方面的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行分類歸整，對(duì)打擊通道涉及的相關(guān)系統(tǒng)中需要考慮的戰(zhàn)技指標(biāo)取并集，并通過不同的歸一化模型，將不同量綱的戰(zhàn)技指標(biāo)轉(zhuǎn)換成歸一化的性能指數(shù)。具體如下所示：

武器通道指標(biāo)=Indexradar∪Indexweapon∪Indexcontrol其中，Indexradar，Indexweapon和 Indexcontrol分別表示雷達(dá)、武器和指控系統(tǒng)需要考慮的戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)集。例如，對(duì)導(dǎo)彈武器系統(tǒng)部分戰(zhàn)技指標(biāo)參數(shù)的歸一化效用指數(shù)模型列舉如下。

（1）威力范圍歸一化指數(shù)。

式中：C1為打擊遠(yuǎn)界因子；C2為打擊高界因子；D1為方位覆蓋比例；D2為俯仰覆蓋比例。各比例因子計(jì)算公式如下：

C1（x）=，其中x為武器的殺傷遠(yuǎn)界，km；

C2（x）=，其中x為殺傷高界，km；

D1=1-M1/360，其中 M1為打擊范圍的方位盲區(qū)角度，（°）；

D2=1-M2/90，其中 M2為打擊范圍的俯仰盲區(qū)角度，（°）。

（2）多目標(biāo)能力歸一化指數(shù)。

式中，n為可連續(xù)攔截的目標(biāo)數(shù)量。

（3）反應(yīng)時(shí)間歸一化函數(shù)。

式中，t為打擊通道反應(yīng)時(shí)間，s。

（4）毀傷能力歸一化指數(shù)。

式中，pi為某型武器的攔截概率。

為便于比較，各模型中的參數(shù)是根據(jù)國內(nèi)外同類武器系統(tǒng)的最大能力進(jìn)行建模。其他武器系統(tǒng)的歸一化模型可對(duì)該模型進(jìn)行修正后使用。

2）在計(jì)算得到武器通道中戰(zhàn)技指標(biāo)參數(shù)的歸一化性能指數(shù)之后，根據(jù)層次分析法模型（AHP）給各個(gè)性能參數(shù)分配一定的權(quán)重系數(shù)［6-7］?；趯哟畏治龇Ｐ徒o各性能參數(shù)分配權(quán)重系數(shù)的計(jì)算過程可以參照本文后面的仿真算例。

3）將武器通道與打擊能力密切相關(guān)的戰(zhàn)技指標(biāo)參數(shù)中的歸一化性能指數(shù)與權(quán)重系數(shù)進(jìn)行加權(quán)求和，得到該武器通道的作戰(zhàn)能力指數(shù)如下：

式中：D為戰(zhàn)技指標(biāo)歸一化后的參數(shù)；W為根據(jù)AHP模型計(jì)算獲得的指標(biāo)權(quán)重系數(shù)。

1.4任務(wù)剖面能力求和

對(duì)于作戰(zhàn)任務(wù)剖面，可以通過不同的作戰(zhàn)武器通道來完成。作戰(zhàn)任務(wù)剖面對(duì)應(yīng)的能力應(yīng)該通過各武器通道的綜合能力來體現(xiàn)，并對(duì)武器通道的使用時(shí)機(jī)和使用方式進(jìn)行評(píng)估。對(duì)作戰(zhàn)任務(wù)剖面進(jìn)行能力求和的步驟如下。

1）根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)剖面確定使用哪些作戰(zhàn)武器通道，以及每個(gè)武器通道作戰(zhàn)流程中各傳感器設(shè)備、指控系統(tǒng)和武器系統(tǒng)間的串、并關(guān)系，確保傳感器設(shè)備資源能夠滿足各武器通道的并行或串行使用。對(duì)于因視界或電磁兼容性問題等原因不能滿足使用的情況，應(yīng)按電磁兼容性管理控制要求或其他方式規(guī)定的優(yōu)先級(jí)順序?qū)χ笜?biāo)性能指數(shù)進(jìn)行分解降級(jí)。

2）對(duì)于整個(gè)作戰(zhàn)任務(wù)剖面的作戰(zhàn)能力指數(shù)，采用概率模型將各個(gè)武器通道的能力指數(shù)進(jìn)行加權(quán)平均后獲得，表達(dá)式如下：

式中：Pi為使用第i個(gè)武器通道進(jìn)行打擊的概率；Ei為第i個(gè)武器通道下的作戰(zhàn)能力指數(shù)。各武器通道使用的概率可以通過指揮控制系統(tǒng)的平均故障間隔時(shí)間和平均故障修復(fù)時(shí)間計(jì)算得到。武器協(xié)同作戰(zhàn)時(shí)，可對(duì)協(xié)同武器通道的權(quán)重系數(shù)進(jìn)行適當(dāng)修正，以使評(píng)估結(jié)果更貼近真實(shí)作戰(zhàn)能力。

2　仿真計(jì)算

根據(jù)提出的基于武器通道能力匹配性的作戰(zhàn)能力計(jì)算方法，對(duì)防空反導(dǎo)作戰(zhàn)任務(wù)剖面進(jìn)行仿真計(jì)算，并與不考慮武器通道能力匹配性的原始計(jì)算方法進(jìn)行對(duì)比分析。

2.1仿真配置

仿真計(jì)算的參數(shù)配置如下：

1）對(duì)于某個(gè)防空反導(dǎo)作戰(zhàn)的武器通道：跟蹤雷達(dá)→指揮控制系統(tǒng)→導(dǎo)彈武器系統(tǒng)，假設(shè)其目指雷達(dá)的主要性能指標(biāo)參數(shù)分解為威力范圍、雷達(dá)反應(yīng)時(shí)間和目標(biāo)最大容量3個(gè)指標(biāo)。

2）導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)分解為電子偵察能力、殺傷概率、反應(yīng)時(shí)間、殺傷區(qū)和多目標(biāo)能力5個(gè)指標(biāo)。

3）指揮控制系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)參數(shù)分解為信息融合處理時(shí)間和目標(biāo)指示時(shí)間2個(gè)參數(shù)。

2.2仿真分析與計(jì)算

1）武器通道性能匹配性分析。

對(duì)上述防空反導(dǎo)作戰(zhàn)武器通道中跟蹤雷達(dá)、指揮控制系統(tǒng)和導(dǎo)彈武器的戰(zhàn)技指標(biāo)進(jìn)行匹配性分析。首先，考慮武器通道的威力范圍。假設(shè)雷達(dá)設(shè)備在裝艦后的視界為：方位覆蓋360°，俯仰覆蓋-15°～85°。假設(shè)導(dǎo)彈武器在裝艦后的射界為：在艦艏方向存在±10°的方位盲區(qū)。根據(jù)跟蹤雷達(dá)視界和武器射界能力匹配性分析，對(duì)雷達(dá)視界和武器射界取交集之后，得到武器通道的打擊范圍：俯仰為0°～80°，方位為除艏向±10°盲區(qū)外的其余方位。打擊遠(yuǎn)界取雷達(dá)威力和火力最大打擊范圍的較小值20 km，高界取較小值后為5 km。對(duì)跟蹤雷達(dá)和導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的多目標(biāo)能力取較小值后為5批。

然后，再對(duì)3個(gè)系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間求和。多目標(biāo)能力取最小值，并在舍棄雷達(dá)與火力打擊武器關(guān)聯(lián)性較小的指標(biāo)參數(shù)后，得到該武器通道的戰(zhàn)技指標(biāo)參數(shù)如表2所示。

表2　武器通道的戰(zhàn)技指標(biāo)參數(shù)Tab.2　The tactical and technical parameters of weapon channels

武器通道設(shè)備性能匹配后的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)參數(shù)才是武器系統(tǒng)在實(shí)際裝艦后真實(shí)作戰(zhàn)能力的體現(xiàn)。因此，根據(jù)這些指標(biāo)參數(shù)及能力評(píng)估模型來對(duì)武器系統(tǒng)的實(shí)際作戰(zhàn)能力進(jìn)行仿真計(jì)算。

2）武器通道作戰(zhàn)能力分析。

下面，根據(jù)層次分析法來計(jì)算該武器通道參數(shù)指標(biāo)的權(quán)重。根據(jù)層次分析法模型［6-7］，首先定義重要性程度。若殺傷概率與電子偵察能力同等重要，殺傷概率與電子偵察能力和反應(yīng)時(shí)間相比稍顯重要，反應(yīng)時(shí)間、殺傷區(qū)和多目標(biāo)能力3個(gè)戰(zhàn)技指標(biāo)的重要性依次降低，則可以構(gòu)造該武器通道的判斷矩陣如下：

根據(jù)矩陣C，可以求得判斷矩陣C的最大特征值λmax及對(duì)應(yīng)的特征向量W為：

式中，W即為該武器通道5個(gè)作戰(zhàn)能力指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)。

根據(jù)該武器通道下電子偵察能力、殺傷概率、反應(yīng)時(shí)間、殺傷區(qū)和多目標(biāo)能力這5個(gè)指標(biāo)參數(shù)的歸一化模型，可以計(jì)算各戰(zhàn)技指標(biāo)參數(shù)的歸一化性能指數(shù)如表3所示。

表3　武器通道的歸一化性能指數(shù)Tab.3　The normalized performance indexes of weapon channels with performance matching

在不考慮武器通道能力匹配性的情況下，該武器通道的戰(zhàn)技指標(biāo)參數(shù)及歸一化性能指數(shù)如表4所示。

表4　不考慮匹配性的武器通道歸一化性能指數(shù)Tab.4　The normalized performance indexes of weapon channels without performance matching

由歸一化性能指數(shù)可以構(gòu)造一個(gè)反導(dǎo)作戰(zhàn)能力的決策矩陣向量D=（Xij）1×n。根據(jù)決策矩陣向量D及由該武器通道5個(gè)作戰(zhàn)能力指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)構(gòu)成的權(quán)重向量，可以計(jì)算得到該武器通道的作戰(zhàn)能力指數(shù)如圖2所示。

圖2　不同參數(shù)匹配情況下的作戰(zhàn)能力Fig.2　The combat capability under the conditions with and without performance matching

圖2中：情況1為對(duì)反應(yīng)時(shí)間、殺傷區(qū)和多目標(biāo)能力這3個(gè)參數(shù)均考慮匹配性的作戰(zhàn)能力指數(shù)情況；情況2為僅考慮武器通道反應(yīng)時(shí)間參數(shù)匹配性而不考慮殺傷區(qū)、多目標(biāo)能力參數(shù)匹配的作戰(zhàn)能力指數(shù)情況；情況3為僅考慮武器通道多目標(biāo)能力參數(shù)匹配性而不考慮殺傷區(qū)、反應(yīng)時(shí)間參數(shù)匹配的作戰(zhàn)能力指數(shù)情況；情況4為僅考慮武器通道殺傷區(qū)參數(shù)匹配性而不考慮多目標(biāo)能力、反應(yīng)時(shí)間參數(shù)匹配的作戰(zhàn)能力指數(shù)情況。從中可以看到，在考慮3個(gè)參數(shù)匹配性的情況下，其實(shí)際作戰(zhàn)能力指數(shù)與不考慮參數(shù)匹配性的作戰(zhàn)能力指數(shù)差別最大。因此，不考慮武器系統(tǒng)內(nèi)的參數(shù)匹配，對(duì)實(shí)際作戰(zhàn)能力的評(píng)估存在較大的誤差。

當(dāng)導(dǎo)彈武器系統(tǒng)攔截概率變化時(shí)，在考慮與不考慮反應(yīng)時(shí)間、殺傷區(qū)和多目標(biāo)能力這3個(gè)參數(shù)匹配性的情況下，該反導(dǎo)作戰(zhàn)武器通道的作戰(zhàn)能力指數(shù)變化情況如圖3所示。

圖3　作戰(zhàn)能力指數(shù)隨攔截概率變化曲線Fig.3　The combat capability index with different interception probabilities

當(dāng)導(dǎo)彈武器系統(tǒng)電子偵察能力指數(shù)變化時(shí)，在考慮與不考慮反應(yīng)時(shí)間、殺傷區(qū)和攔截概率這3個(gè)參數(shù)匹配性的情況下，該反導(dǎo)作戰(zhàn)武器通道的作戰(zhàn)能力指數(shù)變化情況如圖4所示。

圖4　作戰(zhàn)能力指數(shù)隨電子偵察能力變化曲線Fig.4　The combat capability index with different capabilities of electronic detection

其他武器通道的作戰(zhàn)能力指數(shù)計(jì)算方法與上述模型及算法類似，但需要采用不同的歸一化效用指數(shù)模型。對(duì)于防空反導(dǎo)作戰(zhàn)任務(wù)剖面的各個(gè)武器通道，可以采用概率模型來評(píng)估其綜合防空反導(dǎo)作戰(zhàn)能力，在此本文不再贅述。

3　結(jié)　語

本文針對(duì)艦載武器系統(tǒng)方案論證過程中無法準(zhǔn)確評(píng)估武器系統(tǒng)在裝艦條件下的真實(shí)作戰(zhàn)能力的問題，提出了一種基于武器通道性能匹配性的作戰(zhàn)能力計(jì)算方法。該方法通過綜合考慮傳感器、打擊武器在艦總體裝艦條件下的實(shí)際戰(zhàn)技指標(biāo)參數(shù)，尤其是探測器視界、武器射界、多目標(biāo)能力和反應(yīng)時(shí)延等性能參數(shù)的匹配性，將武器通道的作戰(zhàn)能力通過匹配性分析揉合成了幾個(gè)主要的戰(zhàn)技指標(biāo)。隨后，利用效用指數(shù)模型進(jìn)行歸一化，

進(jìn)而量化計(jì)算作戰(zhàn)系統(tǒng)武器通道的實(shí)際打擊能力，并與不考慮性能參數(shù)匹配性的作戰(zhàn)能力估算方法進(jìn)行了對(duì)比分析，其結(jié)果可為艦載武器系統(tǒng)的方案論證及設(shè)計(jì)工作提供技術(shù)支撐。

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A computation method of the combat capability of the weapon channel considering the restricted shipboard condition

PEI Xuebing，XU Wenqing，CHEN Jichao
China Ship Development and Design Center，Wuhan 430064，China

Based on the combat procedure for the weapon channel of shipboard combat systems，this paper gives a comprehensive analysis on the performance parameters of the weapon equipment，including sensor horizon，weapon range，and time delay.A novel computation method of combat capability is proposed with the consideration of the restricted condition on ships and the performance matching requirement of the weapon channel.The main tactical and technical parameters of the weapon channel are demonstrated after analyzing the performance matching and degrading degree for the weapon equipment in the same channel in accordance to the actual shipboard condition.Then，the obtained parameters are converted into nor?malized indexes with different effectiveness models.Finally，the combat capability of the weapon channel is calculated through the Analytic Hierarchy Process（AHP）model.The computation results show that the performance matching of the response time，striking area，and multi-objective capability is of vital im?portance to the combat capability of the weapon channel，particularly during the mission of air defense and anti-missiles.

weapon channel；combatcapability；performancematching；Analytic Hierarchy Process（AHP）

U674.7+03.5

A

10.3969/j.issn.1673-3185.2016.02.015

2015-04-17網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2016-3-17 10:56

裴雪兵（通信作者），男，1980年生，博士，工程師。研究方向：艦船電子信息系統(tǒng)、作戰(zhàn)系統(tǒng)和電磁兼容性研究與設(shè)計(jì)。E-mail：peixbhust@163.com