基于多級模糊綜合評判的組網雷達“四抗”效能評估

范甘霖，楊兆民，王一舟

（空軍預警學院，武漢430019）

0 引 言

隨著電子偵察和干擾技術的發展，雷達面臨著反輻射導彈、隱身飛機、低空與超低空突防以及電子干擾四大威脅，由此，組網雷達應運而生。組網雷達擴展了探測和跟蹤的空域，提高了雷達的探測性能，是目前對抗“四大威脅”比較現實有效的措施。組網雷達的“四抗”能力是組網雷達作戰效能的重要指標。由于雷達所要面對的空情是不確定的，雷達必須從基本理論和實現方法上尋求對抗措施。因此，必須對組網雷達的“四抗”能力進行綜合評估［1－2］。

組網雷達是一個體積龐大、技術復雜、戰術多變的武器系統，對組網雷達“四抗”效能進行評估屬于多目標綜合決策，這里采用多級模糊綜合評判法對其進行評估，對評價組網雷達“四抗”性能好壞以及制定、修改雷達組網方案、改進雷達都具有重要意義［3］。

1 模糊綜合評判法

模糊綜合評價是以模糊數學為基礎，應用模糊關系合成的原理，將一些邊界不清、不易定量的因素定量化，進行綜合評價的一種方法。具體步驟如下：

確定要評價的因素集。選擇對被評估對象有影響的因素作為評價因素，構成評價因素集U＝（u1，u2，…，um），U為刻畫被評價對象的m個指標集；其次，確定評語集。評語集就是對評價因素分級的評語的集合，通常應根據問題的特點確定。設評語集為V＝｛v1，v2，…，vn｝。

一般來說，各個因素反映評價對象的重要程度是不一樣的，其重要性以各影響因素賦予相應的權重系數來表征、定義。權向量為A＝（a1，a2，…，權向量A中的元素ai是因素Ui對被評對象的隸屬度。

然后，逐個對被評對象從每個因素Ui上進行量化，即確定從單因素來看被評對象對評語模糊子集的隸屬度，進而得到模糊關系矩陣：

式中：第i行第j列元素rij表示某個被評對象從因素Ui來看對Vj評語模糊子集的隸屬度。

最后，將因素權重向量A通過評價矩陣R變換成評語集V上的模糊集B：

二級時，只需在因素集就行劃分的時候將U分成P個互不相交的子集Ui＝（i＝1，2，…，p），且滿足U2∪U2…∪Up＝U，然后一級一級進行綜合評估，多級依此類推）。

2 基于多級模糊綜合評判的組網雷達“四抗”效能評估模型

合理建立指標體系，采用二級模糊綜合評判、層次分析法、專家打分等方法建立效能評估模型，并以某團某組網雷達為例對其進行“四抗”綜合能力效能評估，給出參考值。

2.1 組網雷達“四抗”效能評估指標體系的建立

指標體系應能全面反映各決策方案的主要方面，它的結構取決于決策目的、決策方案的性質等。一般效能評估指標體系的選取可以遵循以下幾個原則：最簡性、可測性、客觀性、完備性和獨立性［4］。綜合考慮抗干擾能力、抗反輻射導彈（ARM）能力、抗隱身能力、抗低空能力因素。

通過分析組網雷達“四抗”建設目標和功能，并考慮影響其效能發揮的主要因素，加以合理歸納、整理和總結，根據對組網雷達“四抗”能力的定性分析，運用層次分析法得出其“四抗”能力綜合評估的層次結構模型，如圖1所示［5］。該層次結構模型有3層：目標層即組網雷達“四抗”綜合能力；一級指標層即“四抗”4個方面的能力；二級指標層即“四抗”因素層，包括“四抗”能力的各個主要因素。

由此建立第一層次因素集為：

式中：U1為抗干擾能力；U2為抗ARM能力；U3為抗隱身能力；U4為抗低空能力。

圖1 組網雷達“四抗”能力層次結構模型

建立第二層次因素集為：

式中：u11為空域重疊系數；u12為頻率重疊系數；u13為極化類型因子；u14為信號類型因子；u15為信息處理能力因子；u16為單部雷達抗干擾能力。

式中：u21為系統隱蔽能力；u22為系統工作模式選擇；u23為系統重構能力。

式中：u31為空域反隱身能力；u32為頻域反隱身能力；u33為極化域反隱身能力。

式中：u41為雷達平臺類型；u42為雷達體制類型。

2.2 評語集

可以將對組網雷達“四抗”的評價劃分為很好（v1）、好（v2）、一般（v3）、差（v4）、很差（v5）5級。由此，建立評語集為：

2.3 確定U中各元素的權重

U中各元素的權重為：

式中：0≤ai≤1，權重ai反映了決策者對U中第i個因素的重視程度，一般通過專家調查法確定。

通過專家調查法得到該組網雷達“四抗”能力的各級指標權重為：

2.4 確定評價矩陣

采用專家評判法確定，得到該組網雷達“四抗”能力評價矩陣：

2.5 綜合評價

綜合評價矩陣為：

結果表明，該組網雷達屬于很好，其隸屬程度達52.12%。

如果想得到具體的評估效能，可以合理設置各評語分值，從好到差依次為1到0。根據經驗，想定5個評語分值為：很好，v1＝1.0；好，v2＝0.75；一般，v3＝0.5；差，v4＝0.25；很差，v5＝0。進行歸一化得：

可得該組網方案的綜合評估效能為0.774。

3 結束語

本文采用模糊綜合評判法對某團某組網雷達進行了效能評估，在指標的選取上采用了層次分析法，比較全面地得到了評估的各指標。權重的確定和各指標評判上采用了專家打分的方法，充分發揮了專家的經驗作用。將定性與定量相結合，使得評價結果可信、可靠，所計算的結果更加科學、合理、易于實現。該評估對于雷達組網部署方案決策、雷達的各項指標改進均具有重要意義

存在的不足：指標體系只是在目前本人查閱相關資料并分析的基礎上得出的，可能不夠科學合理。

［1］劉健.基于灰色關聯決策的雷達組網四抗能力綜合評估［J］.火力與指揮控制，2011，36（5）：82－85.

［2］劉健.一種雷達組網四抗能力的綜合評估方法［J］.戰術導彈技術指揮控制與仿真，2010（5）：105－107.

［3］陳軍，馮衛強，趙虎強.防空組網雷達“四抗”能力綜合評估［J］.指揮控制與仿真，2009，31（2）：62－76.

［4］張杰，唐宏，蘇凱.效能評估方法研究［M］.北京：國防工業出版社，2009.

［5］陳永光，李修和，沈陽.組網雷達作戰能力分析與評估［M］.北京：國防工業出版社，2006.