基于灰色理論的空襲兵器威脅動態(tài)評估TOPSIS法?

殷瑞杰 楊作賓 武翠霞 楊軍佳

（陸軍炮兵防空兵學(xué)院鄭州校區(qū) 鄭州 450052）

1 引言

現(xiàn)代防空作戰(zhàn)中，及時準(zhǔn)確預(yù)判出空襲兵器的威脅程度是非常迫切需要解決的問題。而關(guān)于空襲兵器威脅評估的研究非常多，比較典型的有基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)［1～2］、多屬性決策［3～5］、灰色理論［6］以及突變理論［7］的方法等。本文綜合考慮當(dāng)前時刻與之前時刻目標(biāo)的威脅情況，綜合運用灰色理論及TOP?SIS法提出了一種空襲兵器威脅動態(tài)評估法。

2 空襲兵器威脅動態(tài)評估指標(biāo)

防空作戰(zhàn)中，由于空中目標(biāo)的機(jī)動性，導(dǎo)致其各項參數(shù)會隨時間而發(fā)生變化。依據(jù)防空偵察系統(tǒng)對目標(biāo)的測量原理以及空襲兵器特性，空襲兵器威脅評估指標(biāo)體系至少包括目標(biāo)類型、飛行速度、飛臨時間、航路捷徑、飛行高度以及電子干擾。

一般而言，轟炸機(jī)、電子戰(zhàn)飛機(jī)等大型目標(biāo)的威脅程度小于戰(zhàn)斗機(jī)、導(dǎo)彈等小型目標(biāo)；目標(biāo)的飛行速度越快，越不容易被攔截，威脅程度也就越高；目標(biāo)的飛臨時間越長，威脅程度越低；目標(biāo)的航路捷徑越小，威脅程度越高；目標(biāo)的飛行高度越低，威脅程度越高；電子干擾能夠降低目標(biāo)被偵察雷達(dá)發(fā)現(xiàn)的概率，對應(yīng)的威脅程度就越高。除了上述威脅評估指標(biāo)之外，在進(jìn)行空襲兵器威脅動態(tài)評估的過程中，還應(yīng)該考慮目標(biāo)參數(shù)的更新時刻。因為目標(biāo)參數(shù)的更新時刻越靠后，其實時性越高。

3 空襲兵器威脅動態(tài)評估模型

假設(shè)在tp時刻空情融合中心接收刀n批空襲兵器的m個參數(shù)，第i個空襲兵器的第 j個參數(shù)為xij，則可構(gòu)建tp時刻n批空襲兵器m個參數(shù)的信息矩陣為

3.1 空襲兵器威脅評估指標(biāo)預(yù)處理

1）定性指標(biāo)定量化

根據(jù)專家經(jīng)驗知識，對于目標(biāo)類型以及電子干擾等定性指標(biāo)，可以分別賦予大型目標(biāo)、小型目標(biāo)5和8，以及有、無電子干擾能力1和0.01。

3.2 威脅評估指標(biāo)權(quán)重的確定

依據(jù)式（4），可得tp時刻同一指標(biāo)下不同目標(biāo)參數(shù)值占比：

依據(jù)式（5），可得tp時刻第 j個評估指標(biāo)的熵值

3.3 決策矩陣的構(gòu)建

3.4 加權(quán)擴(kuò)維決策矩陣的構(gòu)建

4 實例計算

為驗證本文提出威脅評估方法的有效性，3個連續(xù)時刻4批目標(biāo)的相關(guān)參數(shù)如表1所示。而文中的參數(shù)，α=β，φ=θ，η=1.5，且專家對各指標(biāo)的打分依次為7、9、7、7、5、3。

表1 各空襲兵器威脅評估指標(biāo)值

1）t1時刻各目標(biāo)的威脅評估

（1）構(gòu)建規(guī)范化信息矩陣

（2）確定各指標(biāo)權(quán)重

3）t3時刻各目標(biāo)的威脅評估

在Qt2的基礎(chǔ)之上，構(gòu)建加權(quán)擴(kuò)維決策矩陣。依據(jù)加權(quán)擴(kuò)維決策矩陣，可以判斷出威脅程度排序為目標(biāo)4>目標(biāo)3>目標(biāo)2>目標(biāo)1。

綜上，從3個時刻4批目標(biāo)的威脅排序可知，目標(biāo)4的威脅程度始終排在第一位，目標(biāo)2的威脅程度是逐步增加的，目標(biāo)3的威脅程度來回跳變，目標(biāo)1的威脅程度排序是逐步減小的，這樣的排序結(jié)果與目標(biāo)參數(shù)的變化情況是符合的。雖然目標(biāo)4的參數(shù)變化較小，且其沒有電子干擾能力，但從具體參數(shù)來分析，其有可能是巡航導(dǎo)彈，且其攻擊的目標(biāo)很明確；目標(biāo)3的航路捷徑發(fā)生了比較大的跳變，但從其他參數(shù)來分析，其有可能是在特定位置附近盤旋、為其他戰(zhàn)機(jī)突防提供支援干擾的電子戰(zhàn)飛機(jī)；目標(biāo)2的各項參數(shù)都在朝著威脅越來越大的方向變化，其威脅程度肯定是逐步增加的；目標(biāo)1除了飛臨時間之外，其他參數(shù)幾乎沒有變化，但其飛臨時間確實越來越大的，說明該目標(biāo)有可能在逐步遠(yuǎn)離，其威脅程度逐漸減小也是符合客觀實際的。

5 結(jié)語

本文提出了一種空襲兵器威脅動態(tài)評估方法。為避免評估結(jié)果受單一權(quán)重的影響，采取主客觀組合的權(quán)重；為較好地反映出目標(biāo)威脅態(tài)勢的變化情況，將指標(biāo)參數(shù)更新時刻加入到威脅評估當(dāng)中，充分利用之前時刻目標(biāo)的威脅情況。該方法的威脅評估結(jié)果，可作為后續(xù)防空作戰(zhàn)目標(biāo)分配的依據(jù)。