空中預(yù)警平臺(tái)體系貢獻(xiàn)率建模研究

馬亞輝，李 洋

（中國電子科學(xué)研究院，北京 100041）

體系作戰(zhàn)背景下，需要評估裝備對現(xiàn)有體系成功遂行作戰(zhàn)任務(wù)的貢獻(xiàn)率，以促進(jìn)裝備與作戰(zhàn)體系的無縫融合與協(xié)調(diào)發(fā)展，避免出現(xiàn)“煙囪”式系統(tǒng)與重復(fù)建設(shè)。近年來，國內(nèi)在裝備體系貢獻(xiàn)率研究方面取得了一定的成果[1-5]，但仍缺乏可借鑒可操作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。空中預(yù)警平臺(tái)（預(yù)警機(jī)、偵察機(jī)、其他空中感知平臺(tái)等）在現(xiàn)代體系作戰(zhàn)中扮演著至關(guān)重要的角色。如何評估空中預(yù)警平臺(tái)在作戰(zhàn)體系中的貢獻(xiàn)率，是衡量該類裝備要不要發(fā)展、怎么發(fā)展的重要依據(jù)。本文以協(xié)同能力為評估標(biāo)準(zhǔn)，從偵、控、打三個(gè)階段對空中預(yù)警平臺(tái)參與的協(xié)同行為進(jìn)行分解，提出一種空中預(yù)警平臺(tái)體系貢獻(xiàn)率建模方法。最后，以預(yù)警機(jī)為實(shí)例分析驗(yàn)證所提方法的有效性。

1 體系貢獻(xiàn)率定義

近年來，裝備體系貢獻(xiàn)率（貢獻(xiàn)度）雖然沒有統(tǒng)一明確的定義，但軍內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)仍提出了諸多可借鑒的概念[1-5]。綜合分析軍內(nèi)外對裝備體系貢獻(xiàn)率的定義，本文將裝備體系貢獻(xiàn)率定義為：在不同作戰(zhàn)背景下，裝備加入作戰(zhàn)體系后對體系運(yùn)用效能的影響作用，以及在作戰(zhàn)體系能力建設(shè)中綜合效益的度量。

2 空中預(yù)警平臺(tái)體系貢獻(xiàn)率建模

空中預(yù)警平臺(tái)的使命任務(wù)主要是預(yù)警指揮，他決定著作戰(zhàn)體系協(xié)同能力的優(yōu)劣，因此，空中預(yù)警平臺(tái)體系貢獻(xiàn)率建模主要以協(xié)同能力為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。而協(xié)同能力的量化過程首先需要從偵、控、打三個(gè)方面明確：（1）協(xié)同平臺(tái)有哪些；（2）是否與協(xié)同平臺(tái)產(chǎn)生協(xié)同作用；（3）平臺(tái)間協(xié)同達(dá)到了什么樣的效能。

2.1 協(xié)同平臺(tái)確定

偵階段，主要協(xié)同平臺(tái)由作戰(zhàn)體系成員在該階段承擔(dān)的作戰(zhàn)任務(wù)決定的。通常情況下包括預(yù)警機(jī)、偵察機(jī)等戰(zhàn)場感知飛機(jī)。

控階段，主要協(xié)同平臺(tái)包括作戰(zhàn)體系內(nèi)的所有可引導(dǎo)的作戰(zhàn)平臺(tái)，包括執(zhí)行探測、打擊、干擾等作戰(zhàn)任務(wù)的預(yù)警機(jī)、戰(zhàn)斗機(jī)等。

打階段，協(xié)同作戰(zhàn)平臺(tái)執(zhí)行對敵目標(biāo)的打擊任務(wù)，包括奪取敵方目標(biāo)的防御能力的軟打擊和直接毀傷對方的硬打擊兩個(gè)情況，需要協(xié)同作戰(zhàn)體系內(nèi)各種作戰(zhàn)飛機(jī)。

2.2 協(xié)同作戰(zhàn)樣式分解

偵階段，空中預(yù)警平臺(tái)之間的協(xié)同行為可以分為協(xié)同探測、協(xié)同跟蹤、協(xié)同定位和協(xié)同識(shí)別等四類，而這四類協(xié)同行為可以繼續(xù)往下分解：

（1）協(xié)同探測，主要包括同時(shí)探測模式、同區(qū)探測模式、綜合探測模式。

（2）協(xié)同跟蹤，主要包括復(fù)合跟蹤模式、接力跟蹤模式兩種。

（3）協(xié)同定位，包括無源與無源協(xié)同定位模式及無源與有源的協(xié)同定位模式。

（4）協(xié)同識(shí)別，主要包括對作戰(zhàn)體系內(nèi)多種傳感器信息進(jìn)行綜合處理，實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的協(xié)同識(shí)別。

原料：低筋面粉160克、融化的黃油和細(xì)砂糖各60克、雞蛋 150克、牛奶100克、玉米淀粉40克、泡打粉3-4克

控階段，空中預(yù)警平臺(tái)與其他受控平臺(tái)的協(xié)同行為可以分為協(xié)同指揮、協(xié)同引導(dǎo)、協(xié)同控制等三類；

打階段，空中預(yù)警平臺(tái)與其他作戰(zhàn)平臺(tái)的協(xié)同行為可以分為協(xié)同電子戰(zhàn)、協(xié)同作戰(zhàn)、協(xié)同打擊三類，其中協(xié)同電子戰(zhàn)又包括遠(yuǎn)距離支援干擾和隨隊(duì)干擾兩種模式，協(xié)同作戰(zhàn)又包括超遠(yuǎn)距離目標(biāo)指示模式、協(xié)同作戰(zhàn)模式兩種。

2.3 空中預(yù)警平臺(tái)體系貢獻(xiàn)率模型

空中預(yù)警平臺(tái)對作戰(zhàn)體系的貢獻(xiàn)通過與體系內(nèi)其他平臺(tái)的協(xié)同作戰(zhàn)實(shí)現(xiàn)。針對不同協(xié)同行為，確定相應(yīng)協(xié)同平臺(tái)、根據(jù)是否與其他平臺(tái)發(fā)生協(xié)同對空中預(yù)警平臺(tái)協(xié)同能力進(jìn)行量化賦值。具體見表1：

表1 體系貢獻(xiàn)率的協(xié)同行為

設(shè)偵階段，空中預(yù)警平臺(tái)對作戰(zhàn)體系協(xié)同能力的貢獻(xiàn)值為a，則

式中 a1=δ*a11+δ*a12+δ*a13為協(xié)同探測分值；a2=δ*a21+δ*a22為協(xié)同跟蹤分值；a3=δ*a31+δ*a32為協(xié)同定位分值；a4=δ*a41+δ*a42為協(xié)同識(shí)別分值

設(shè)控階段，空中預(yù)警平臺(tái)對作戰(zhàn)體系協(xié)同能力的貢獻(xiàn)值為b，則

設(shè)打階段，空中預(yù)警平臺(tái)對作戰(zhàn)體系協(xié)同能力的貢獻(xiàn)值為c，則

式中 c1=δ*c11+δ*c12為協(xié)同電子戰(zhàn)分值 ；c2=δ*c21+δ*c22為協(xié)同作戰(zhàn)分值；c3=δ*c3為協(xié)同作戰(zhàn)分值。

最后，通過聚合得空中預(yù)警平臺(tái)體系貢獻(xiàn)率表示為：

式中ε1，ε2，ε3是由作戰(zhàn)任務(wù)決定的“偵控打”權(quán)重，滿足ε1+ε2+ε3=1；公式（4）中α、β、χ分別為偵階段總的分?jǐn)?shù)、控階段總的分?jǐn)?shù)、打階段總的分?jǐn)?shù)決定。

3 實(shí)例分析

3.1 作戰(zhàn)想定

以預(yù)警機(jī)為實(shí)例，在某個(gè)作戰(zhàn)場景下，預(yù)警機(jī)與其他作戰(zhàn)平臺(tái)形成作戰(zhàn)體系，遂行某作戰(zhàn)任務(wù)，具體的協(xié)同行為如表2：

3.2 體系貢獻(xiàn)率計(jì)算

對預(yù)警機(jī)體系貢獻(xiàn)進(jìn)行打分，可以得到協(xié)同探測得到1/3分，協(xié)同跟蹤1分，協(xié)同定位0.5分，協(xié)同識(shí)別0.5分，協(xié)同指揮0分，協(xié)同引導(dǎo)1分，協(xié)同控制1分，協(xié)同電子戰(zhàn)0.5分，協(xié)同作戰(zhàn)1分，協(xié)同打擊0分。依據(jù)公式（1）（2）（3），探階段總分值為4分，控階段總分值為3分，打總分值為3分。

根據(jù)不同作戰(zhàn)任務(wù)得到不同的系統(tǒng)貢獻(xiàn)率如下：

（1）日常防空任務(wù)

設(shè)“偵控打”權(quán)重為ε1=0.6、ε2=0.3、ε3=0.1，則預(yù)警機(jī)體系貢獻(xiàn)率為：

γ=0.6×（1/3+1+0.5+0.5）/4+0.3×（1+1）/3+0.1×（0.5+1）/3=59.93%。

（2）制空任務(wù)

設(shè)“偵控打”權(quán)重為ε1=0.3、ε2=0.2、ε3=0.5，則體系貢獻(xiàn)率為：

γ=0.3×（1/3+1+0.5+0.5）/4+0.2×（1+1）/3+0.5×（0.5+1）/3=61.63%。

（3）制海任務(wù)

設(shè)“偵控打”權(quán)重為ε1=0.2、ε2=0.2、ε3=0.6，則體系貢獻(xiàn)率為：

γ=0.2×（1/3+1+0.5+0.5）/4+0.2×（1+1）/3+0.6×（0.5+1）/3=54.98%。

（4）制地任務(wù)

設(shè)“偵控打”權(quán)重為ε1=0.2、ε2=0.2、ε3=0.6，則體系貢獻(xiàn)率為：

γ=0.2×（1/3+1+0.5+0.5）/4+0.2×（1+1）/3+0.6×（0.5+1）/3=54.98%。

4 結(jié)束語

本文主要針對空中預(yù)警平臺(tái)在遂行體系作戰(zhàn)過程中，對作戰(zhàn)體系的貢獻(xiàn)率建模問題展開研究，從偵、控、打三個(gè)階段考慮，以協(xié)同能力為主要評估標(biāo)準(zhǔn)，對空中預(yù)警平臺(tái)體系貢獻(xiàn)率進(jìn)行建模，最后以預(yù)警機(jī)為實(shí)例對所提建模方法進(jìn)行驗(yàn)證，為相關(guān)裝備發(fā)展論證提供一種理論支撐。

[1] 李怡勇，李智，管清波，于小紅，王建華，張向前等.武器裝備體系貢獻(xiàn)度評估芻議與示例.裝備學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，26（4）.

[2] 管清波，于小紅.新型武器裝備體系貢獻(xiàn)度評估問題探析.裝備學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，26（3）.

[3] 羅小明，何榕，朱延雷.武器裝備體系結(jié)構(gòu)貢獻(xiàn)度評估.裝備學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，30（4）.

[4] 羅小明，朱延雷，何榕.基于SEM的武器裝備作戰(zhàn)體系貢獻(xiàn)度評估方法.裝備學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，26（5）.

[5] 王飛，司光亞.武器裝備體系貢獻(xiàn)度的解析與度量方法.軍事運(yùn)籌與系統(tǒng)工程，2016，30（3）.