基于體系的導彈作戰實驗作戰任務層評估指標及計算模型

【裝備理論與裝備技術】

基于體系的導彈作戰實驗作戰任務層評估指標及計算模型

李亞雄1，劉新學1，武健1，舒健生1，鄧賢云2

(1.第二炮兵工程大學，西安710025； 2. 96164部隊，浙江 金華321006)

摘要：基于作戰仿真實驗的基本原理和特點，研究了基于體系的導彈作戰實驗評估指標的層次結構、體系組成，建立了基于作戰任務、作戰系統、作戰單元3層次指標體系模型；對作戰任務層評估指標進行了深入研究，建立了各指標的軍事概念模型和計算方法。研究成果為基于體系的導彈作戰仿真實驗數據分析提供了依據。

關鍵詞：導彈作戰實驗;評估指標;軍事概念模型

作者簡介：李亞雄(1979—)，男，博士，副教授，主要從事軍事運籌研究。

doi:10.11809/scbgxb2015.06.003

中圖分類號：TJ765

文章編號：1006-0707(2015)06-0011-04

本文引用格式：李亞雄，劉新學，武健，等.基于體系的導彈作戰實驗作戰任務層評估指標及計算模型[J].四川兵工學報，2015(6):11-14.

Citation format:LI Ya-xiong, LIU Xin-xue, WU Jian, et al.Research on Evaluation Index Based on Experimental System of Missile Combat Mission Layer[J].Journal of Sichuan Ordnance,2015(6):11-14.

Research on Evaluation Index Based on Experimental System

of Missile Combat Mission Layer

LI Ya-xiong1, LIU Xin-xue1, WU Jian1, SHU Jian-sheng1, DENG Xian-yun2

(1.The Second Artillery Engineering University, Xi’an 710025, China;

2.The No. 96164thTroop of PLA, Jinghua 321006, China)

Abstract:Based on the basic principle and characteristics of combat simulation experiment, the hierarchy, system of missile test evaluation index system was analyzed based on the research, and three level model of index system was established based on operational task combat system and combat unit. Military concept model and calculation method of each index were established. Research results provide the basis for the analysis of the data of missile simulation system.

Key words: missile test; evaluation index; military conceptual model

基于體系的導彈作戰是一個典型的、具有體系對抗特性的復雜軍事作戰過程[1-2]。作戰實驗方法是研究導彈作戰的重要手段。作戰實驗在本質上是一種把現代數學方法、計算機模擬技術和科學實驗手段相結合對軍事作戰問題進行研究的科學方法[3-6]。作戰實驗方法是在戰法研究、作戰方案檢驗評估和武器裝備發展論證等領域進行分析和研究的有效工具和手段。

美軍作戰實驗室建設在世界各國軍隊中處于領先水平，就其作戰實驗的運行機制而言，美軍也是最為完善、最為有效的[7]。在武器系統研制、試驗和鑒定以及生產與部署的各個階段，作戰實驗都得到了重要的應用。目前，國內相關研究還處于起步階段。基于作戰仿真實驗分析，能夠定量地研究導彈作戰問題，找到影響作戰過程的關鍵因素，同時具有抽象性、可控性和簡便性的特點[8-10]。本研究基于作戰仿真實驗的基本原理和特點，研究了導彈作戰實驗作戰任務層評估指標的體系組成、指標概念以及指標的計算方法，為開展作戰仿真實驗數據分析提供方法和依據。

1基于體系的導彈作戰實驗作戰任務層評估指標體系

導彈作戰仿真實驗屬于典型的基于體系的作戰仿真實驗，涉及的系統和單元很多，評估指標較為復雜且層次差別很大，有些指標用于評估整個作戰流程，而有些指標用于評估某個具體仿真單元的性能。基于以上特點，依據評估對象在仿真實驗中的層次，可將導彈作戰仿真實驗評估指標劃分為導彈作戰任務層、系統層、單元層等3個層次的評估指標，如圖1所示。

圖1　評估指標的層次劃分

其中，導彈作戰任務層指標描述的是度量完成作戰任務涉及的指標，主要有快速反應能力、環境適應能力、作戰任務完成能力、作戰方案可行性、作戰樣式可行性等，如圖2所示。作戰系統層指標是度量各作戰系統效能的指標，主要有紅藍雙方預警探測系統的預警探測能力、指揮決策系統快速決策能力、部隊發射能力、部隊作戰保障能力、導彈突防能力、目標毀傷能力等，如圖3所示。單元層指標是衡量作戰單元層各要素能力的指標，主要有紅藍雙方預警衛星預警能力、預警雷達預警能力、各級指揮機構快速決策能力、導彈發射單元發射能力等，如圖4所示。

圖2　導彈作戰任務層評估指標

圖3　導彈作戰系統層評估指標

圖4　導彈作戰單元層評估指標

按照上述3個層次劃分的指標涵蓋了導彈作戰的任務范圍和能力領域，而且每層指標都具有明確的軍事和物理含義，為進行仿真實驗結果分析提供了基礎。

2評估指標的軍事概念模型和關鍵影響因素分析

2.1快速反應能力

1) 軍事概念模型

快速反應能力是衡量導彈作戰準備狀態轉換、信息傳輸、指揮決策、部隊行動等時間響應能力的指標，可以用紅方從接收到作戰命令開始至導彈發射為止所需的時間TK來描述。時間越短表明快速反應能力越強。反之，快速反應能力越差。

2) 影響因素

快速反應能力的影響因素主要有：

導彈作戰軍團從接到作戰準備命令開始，按照作戰準備規定逐步或越步升級，到完成作戰準備的時間TZB；

導彈作戰軍團接收上級命令到形成本級作戰命令的決策時間TJT；

導彈部隊接收導彈作戰軍團命令到形成本級作戰命令的決策時間TLV；

指揮信息從上級到導彈作戰軍團及軍團到部隊傳輸時間TLJ，TJL；

發射分隊接收發射命令后完成發射任務的時間TFS。

2.2生存能力概念模型和影響因素分析

1) 軍事概念模型

生存能力是指導彈作戰力量在敵武器系統打擊下以及在作戰區域實時戰場環境下保持戰斗狀態的能力，可用生存概率PZS來衡量。

2) 影響因素

生存能在力的影響因素主要有：

導彈武器系統在技術準備、機動、待機、發射等作戰過程中，導彈部隊在集結、機動、待機、發射、撤收等作戰行動中被敵偵查系統發現的概率PFX；

導彈作戰力量被敵武器系統打擊后的生存概率PDJSC；

導彈作戰力量在極端天氣、地理、交通、電磁等戰場環境中保持良好戰斗能力的概率PHJSC。

2.3作戰任務完成能力概念模型和影響因素分析

1) 軍事概念模型

企業會計核算崗位設置得以規范以后，領導們能夠及時做出相關決定，工作者接收到決定后應該及時處理，并在規定時間內上傳有效結果。這樣會使得企業的管理監督能力得到提高。領導層加強了企業監督職能在很大程度上把企業中出現的各種不好風氣及時排除，員工們在各自的崗位上兢兢業業、各司其職，發奮學習該崗位上的專業知識，按時參加培訓并做好相關的記錄，隨時學習，努力為企業做出成績，以便幫助企業得到最快速的提升。

作戰任務完成能力是指導彈作戰體系在受領上級命令后，能夠成功遂行作戰準備、目標探測、指揮決策、部隊發射、導彈監控、突防、目標毀傷等任務的能力，可用作戰任務完成概率PZR來描述。

2) 影響因素

作戰任務完成能力的影響因素主要有：

在規定時間節點完成作戰準備任務的概率PZB；

預警探測系統對來襲武器成功預警的概率PYJ；

指揮決策系統在規定時間節點內完成決策的概率PZH；

發射分隊在規定時間節點內成功發射導彈的概率PFS；

保障分隊在規定時間節點內成功完成作戰保障的概率PBZ；

導彈對目標成功達成既定毀傷要求的概率PHS。

2.4作戰方案可行性概念模型和影響因素分析

1) 軍事概念模型

作戰方案可行性是指從接到上級命令開始，導彈作戰體系在作戰準備、作戰實施等階段中所作出的作戰準備命令、作戰命令、作戰計劃、部隊行動計劃、作戰保障計劃等一系列方案計劃的有效性。可以用作戰任務完成的把握程度PFKX來衡量。

2) 影響因素

影響作戰方案可行性的因素有：

完成作戰任務的可靠性指標要求PK(例如，PK=0.85)；

作戰任務完成能力PZR。

2.5作戰樣式可行性概念模型和影響因素分析

1) 軍事概念模型

作戰樣式可行性是指在既定的作戰想定條件下，導彈作戰體系能夠成功遂行作戰任務的有效性。可以用在既定的作戰想定條件下，存在可行作戰方案的把握程度來PYKX衡量。

2) 影響因素

影響作戰樣式可行性的因素有：

存在可行作戰方案的可靠性指標要求PK(例如，PK=0.85)；

作戰方案可行性PFKX。

3評估指標計算模型

3.1快速反應能力計算模型

按照作戰時間鏈，快速反應能力各影響因素的關聯關系可用圖5表示。

圖5　快速反應能力影響因素關聯示意圖

在導彈作戰仿真實驗中得到上述相關時間值，按照式(1)計算快速反應能力指標值

TK=TZB+TLZ+TJT+TLV+TLJ+TJL+TFS

(1)

3.2生存能力計算模型

生存能力影響因素間的關聯關系如圖6所示。

圖6　生存能力影響因素關聯示意圖

在導彈作戰仿真實驗中得到上述相關因素值的基礎上，按照式(2)計算生存能力指標值

PZS=(1-PFX)·PDJSC·PHJSC

(2)

3.3作戰任務完成能力計算模型

作戰任務完成能力影響因素間的關聯關系如圖7所示。

圖7　作戰任務完成能力影響因素關系

導彈作戰體系遂行作戰任務過程中經過的作戰準備、預警探測、指揮決策、部隊發射、導彈監控、導彈突防、目標毀傷等環節之間屬于串聯關系，因此采用乘法合成模型計算PZR，如式(3)所示

PZR=PZB·PYJ·PZH·PFS·PBZ·PJK·PTF·PHS

(3)

3.4作戰方案可行性計算模型

計算作戰方案可行性PFKX，需要在相同的作戰想定前提下，對同一作戰方案進行N組仿真實驗，每組仿真次數為Mi(i=1,…,N)，經過結果統計得到每組仿真實驗作戰任務完成的概率PZRi=(i=1,…,N)，按照式(4)、式(5)計算作戰方案可行性的指標值：

(4)

(5)

3.5作戰樣式可行性計算模型

計算作戰樣式可行性PYKX，需要在相同的作戰想定前提下，對N個作戰方案進行仿真實驗，每個方案仿真次數為Mi(i=1,…，N),經過結果統計得到每個方案的可行性PFKXi(i=1,…,N)，按照式(6)、式(7)計算計算作戰樣式可行性的指標值：

(6)

(7)

4結束語

主要針對基于體系的導彈作戰仿真實驗評估技術展開研究。在分析了導彈作戰仿真實驗特點的基礎上，從提高仿真實驗的實用性和可操作性角度入手，建立了基于作戰任務、作戰系統、作戰單元的3層次指標，并對作戰任務層次指標的軍事概念模型和計算方法進行了深入的研究。研究成果可為開展導彈作戰仿真實驗數據分析提供方法和依據，對研究導彈作戰實驗具有重要的意義。

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(責任編輯周江川)