一種量化評估艦載超短波通信干擾裝備作戰性能的方法

劉光輝

（解放軍91404部隊，秦皇島066001）

0 引 言

在信息化戰爭中，制信息權成為海上交戰雙方爭奪的關鍵。艦載超短波通信干擾裝備是海戰場信息戰的主要軟武器之一，其主要使命是完成對作戰海區敵海空兵力指揮通信的偵察與干擾，重點是切斷或干擾敵方空中預警力量與前出水面艦艇的空艦語音和數據鏈通信，破壞敵空中指揮平臺和艦艇群作戰指揮信息系統的正常工作，使敵方部隊失去海空協同作戰能力。評估艦載超短波通信干擾裝備的綜合作戰性能有助于指揮員充分了解裝備的作戰效能，為指揮員在未來作戰中合理使用軟硬電子進攻武器，有效攻擊敵海空兵力群的指揮信息系統提供決策依據。本文運用模糊綜合法對艦載超短波通信干擾裝備的實際作戰性能進行綜合評估，計算其作戰性能指數用于橫向比較，該方法理論基礎成熟，在數學上屬于解析法的一種，適合對具有多層指標體系的同類裝備進行綜合性能評估［1］。

1 艦載超短波通信干擾裝備作戰能力的基本評估指標

要對艦載超短波通信干擾裝備戰術性能進行綜合評估，首先需建立相對完善的作戰使用性能評價體系，再確定其基本評估指標。根據通信對抗系統的基本組成和原理，通信對抗裝備作戰使用性能主要取決于其偵察分系統、測向分系統和干擾分系統的戰術能力以及系統決策響應能力，每個分系統的效能依賴于其下屬各層的參數。根據裝備各分系統承擔的不同戰術任務，偵察能力可從信號截獲能力和信號識別能力兩方面評價，干擾能力可從對目標信號干擾壓制能力、多目標干擾能力和干擾決策響應速度三方面來評價，測向能力由其對具體信號的測向性能體現，系統穩定性根據其平均無故障連續工作時間來評價。超短波通信干擾裝備綜合戰術性能是一個多指標層次的表征函數，涉及因素多，而且部分因素必須由專家系統或經驗數據定性評價。在對通信對抗裝備基本戰術性能分析的基礎上，可建立圖1所示的指標體系［2－3］。

圖1 艦載超短波通信干擾裝備作戰性能基本指標體系

2 模糊綜合法的原理和算法介紹

模糊綜合評價法是一種基于模糊數學的綜合評價方法，該方法根據模糊數學的隸屬度理論把定性評價轉化為定量評價，即用模糊數學對受到多種因素制約的事物或對象做出一個總體的評價。它具有結果清晰、系統性強的特點，能較好地解決模糊的、難以量化的問題，適合各種非確定性問題的解決。其算法主要包含以下4個步驟：

2.1 進行單因素評價，形成模糊評判矩陣

設U＝（u1，u2，u3，…，un）為指標模糊集，即反映評估對象的指標集合，包括定性和定量指標。V＝（v1，v2，v3，…，vn）為評判模糊集，即對指標模糊集中各指標評價結果的集合。R為模糊評判矩陣，表示U到V的模糊邏輯關系。R可以表示為：

式中：rij為第i個指標屬于第j級的程度，rij∈［0，1］，rij的取值可通過實際測試結果獲取。

2.2 確定評估指標的權重模糊集

設A＝（a1，a2，a3，…，an）為權重模糊集，與指標模糊集U一一對應，表征對應指標的重要程度，該值一般由專家系統或經驗獲取。

2.3 模糊變換確定綜合結果

應用模糊矩陣的復合平均法可確定綜合結果，即：

式中：bj為等級vj對B 的隸屬度（j＝1，2，…，m），也就是被評判事物對等級vj的隸屬度；“＊”號表示模糊矩陣的一種合成運算。

A＊R的計算有3種計算模型，分別是主因素決定型、主因素突出型和加權平均型。本文使用加權平均型進行計算，該模型的優點是在確定各因素對評判等級vj的隸屬度bj時，考慮了所有的指標因素。該模型的算法為：

2.4 計算綜合性能指數

對于評判結果模糊集B，通常運用綜合加權平均法來獲取綜合性能指數，具體算法為：

式中：εj為等級vj對應的分值；k為各隸屬度bj的冪，一般取k＝2，用來突出占優勢等級的重要性。

3 運用模糊綜合法量化評估裝備作戰性能的實例

下面以2種不同超短波通信干擾裝備的試驗數據為例，運用模糊綜合法進行綜合作戰性能評估，表1列出了2種裝備的指標模糊集、權重模糊集和評判模糊集。裝備權重模糊集根據專家系統意見確定。

在超短波通信干擾裝備1的信號截獲能力試驗中，對10組通信信號（每組10批）進行了偵察截獲能力測試，其中第2、3、5、6組截獲了8個信號，剩余6組均截獲了9個信號，則模糊評判矩陣R中對應的行為r1j＝（0，0，0，0，0，0，0，0.4，0.6，0）；在信號識別能力測試中，對偵察到的10組不同調制信號（每組10批）進行調制樣式分析，第3、4組正確解調信號7個，剩余8組均正確解調了所有信號，則模糊評判矩陣R中對應的行為r2j＝（0，0，0，0，0，0，0.2，0，0，0.8）；干擾決策響應時間為從偵察截獲到目標信號到發出實際干擾的時間，它主要指自動或人工進行干擾決策的時間，根據耗時的長短劃分為10個等級，1～5s為10級，6～10s為9級，依此類推，56s以上為1級，該項進行了10次測試，有4次6級、6次9級，則R 中對應的行為r5j＝（0，0，0，0，0，0.4，0，0，0.6，0）。根據各型干擾設備具體測試數據整理出的模糊評判參數詳見表1。

表1 2種超短波通信干擾裝備的模糊評判參數表

采用加權平均模型求得超短波通信干擾裝備1的模糊綜合評估向量為：

同樣可求得超短波通信干擾裝備2的模糊綜合評估向量為：

采用隸屬度綜合加權平均法，運用公式（4）可計算得到超短波通信干擾裝備1的作戰性能指數，取k＝2，ε1j＝j（j＝1，2，……10，下標1表示超短波通信干擾裝備1），則有：

同樣可求得：

可見ε1＞ε2，模糊綜合計算結果表明干擾裝備1的綜合作戰性能要強于干擾裝備2。可從表1數據分析，第1、3、5、6項指標權重較大，分別達到0.18、0.15、0.2和0.17，在第1、3項測試中干擾裝備1的成績比干擾裝備2要高得多，第5項測試中干擾裝備1略比干擾裝備2差，第6項測試中干擾裝備1與干擾裝備2成績一樣，顯而易見干擾裝備2由于在信號截獲能力和干擾決策響應速度這兩方面能力較弱，導致了其整體作戰性能指數較低。

4 結束語

本文從偵察能力、干擾能力、測向能力和系統穩定性角度出發構建了評估艦載超短波通信干擾裝備的指標體系，同時將模糊綜合評估法應用到通信對抗裝備的綜合戰術性能評價中，通過實例計算，給出了2種超短波通信干擾裝備綜合性能比較結果，該方法可廣泛應用于裝備性能評估或部隊訓練成績評定中。

［1］姚富強.通信抗干擾工程與實踐［M］.北京：電子工業出版社，2012.

［2］孟杰.聯合戰斗防空體系作戰能力模糊綜合評判［J］.艦船電子工程，2012（1）：14－15.

［3］王煙青，劉志華.通信對抗作戰效能評估方法研究［J］.無線電工程，2006（10）：8－10.