基于FCE的敵空襲兵器主要攻擊方向問題研究

祝愛民，張方偉，申文峰，于鴻源

(石家莊陸軍指揮學(xué)院，石家莊　050084)

基于FCE的敵空襲兵器主要攻擊方向問題研究

祝愛民，張方偉，申文峰，于鴻源

(石家莊陸軍指揮學(xué)院，石家莊050084)

摘要：確定敵空襲兵器主要攻擊方向是防空兵部隊(duì)指揮員及其指揮機(jī)關(guān)在戰(zhàn)斗部署中的一項(xiàng)重要工作,利用模糊綜合評(píng)判方法對(duì)敵空襲兵器主要攻擊方向進(jìn)行分析，研究了該方法解決實(shí)際軍事問題的基本原理和基本步驟，采用定性和定量相結(jié)合的方法進(jìn)行了量化計(jì)算，得出評(píng)估結(jié)果，并通過(guò)示例對(duì)該方法進(jìn)行了驗(yàn)證，為指揮員提供輔助決策。

關(guān)鍵詞：FCE；敵空襲兵器；主要攻擊方向

敵空襲兵器主要攻擊方向是指敵機(jī)從轟炸航路起點(diǎn)至攻擊目標(biāo)，或巡航導(dǎo)彈從最后匹配定位區(qū)至攻擊目標(biāo)的航線所在方向[1]。未來(lái)的局部戰(zhàn)爭(zhēng)或突發(fā)事件中，政治和經(jīng)濟(jì)中心、軍事戰(zhàn)略要地成為敵空襲的主要目標(biāo)，作為防空力量的重要組成部分防空兵部隊(duì)在反空襲作戰(zhàn)中充當(dāng)主要角色。信息化條件下防空兵部(分)隊(duì)面臨著戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境錯(cuò)綜復(fù)雜、戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)瞬息萬(wàn)變等復(fù)雜態(tài)勢(shì)，這就對(duì)反空襲作戰(zhàn)過(guò)程中防空的精確性提出了更高的要求，而能否正確地判斷敵空襲兵器主要攻擊方向關(guān)系到整個(gè)反空襲作戰(zhàn)的成敗，因此，防空兵部隊(duì)指揮員及其指揮機(jī)關(guān)在判斷敵空襲兵器主要攻擊方向上必須進(jìn)行科學(xué)分析，不能僅僅局限于憑借主觀的經(jīng)驗(yàn)，而是應(yīng)充分運(yùn)用科學(xué)的量化方法對(duì)其進(jìn)行分析、判斷。本研究正是基于以上出發(fā)點(diǎn)采用模糊綜合評(píng)判方法(fuzzy comprehensive evaluation， FCE)對(duì)敵空襲兵器主要攻擊方向進(jìn)行量化分析，得出主要空襲方向，使得防空更具有針對(duì)性，從而為指揮員提供輔助決策，充分發(fā)揮防空兵部隊(duì)在整個(gè)反空襲作戰(zhàn)中的作用。

1FCE方法描述

FCE(Fuzzy Comprehensive Evaluation)[2,3]是模糊綜合評(píng)判方法的簡(jiǎn)稱，它是由美國(guó)自動(dòng)控制專家L.A.Zadeh院士于1965年提出的模糊幾何理論和隸屬度函數(shù)，模糊綜合評(píng)判是運(yùn)用模糊變換的原理，在考慮與被評(píng)價(jià)對(duì)象相關(guān)的因素前提下對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象進(jìn)行全面評(píng)判，評(píng)價(jià)過(guò)程中，將評(píng)價(jià)結(jié)果分成一定的等級(jí)。要考慮的因素構(gòu)成集合[4]U={u1,u2,…,um}，評(píng)價(jià)等級(jí)構(gòu)成評(píng)價(jià)集合V={v1,v2,…,vn}，對(duì)因素集U中的單因素ui作因素評(píng)價(jià)，從因素著眼確定該事物對(duì)評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度rij，得到第i種因素ui的單因素評(píng)判集ri=(ri1,ri2,…,rin)，它是評(píng)價(jià)集V上的模糊子集，這樣m種因素的評(píng)價(jià)集就構(gòu)造出一個(gè)總的評(píng)價(jià)矩陣R，則

式中：R是因素論域U到評(píng)價(jià)論域V的一個(gè)模糊關(guān)系；rij表示因素ui對(duì)評(píng)價(jià)等級(jí)vi的隸屬度。按照自下而上逐層進(jìn)行模糊綜合評(píng)判，即可得到總體的綜合評(píng)判結(jié)果。

2敵空襲兵器主要攻擊方向的綜合評(píng)判分析

防空兵部隊(duì)指揮員及其指揮機(jī)關(guān)在確定敵空襲兵器主要攻擊方向是通常考慮被掩護(hù)目標(biāo)的形狀、地形條件、敵人方向和機(jī)場(chǎng)(航空母艦)位置、友鄰防空部隊(duì)的配置、敵空襲兵器以往的活動(dòng)規(guī)律等等，綜合分析判斷，把既可以利于敵方提高其攻擊效能，又能減少其戰(zhàn)斗損失的方向作為敵空襲兵器主要攻擊方向。

2.1　確定敵空襲兵器主要攻擊方向因素集

根據(jù)上述對(duì)敵空襲兵器主要攻擊方向的分析，設(shè)U為敵空襲兵器主要攻擊方向的因素集，影響該主要方向的主要因素有6個(gè)[5]，則

其中：u1表示敵空襲兵器起飛平臺(tái)所在方向；u2表示敵空襲兵器有可供利用的航路檢查點(diǎn)；u3表示便于敵機(jī)能夠避開我防空火力打擊區(qū)；u4表示便于敵機(jī)能夠隱蔽進(jìn)入；u5表示敵空襲兵器能夠?qū)ξ抑攸c(diǎn)目標(biāo)實(shí)施打擊；u6表示敵機(jī)攻擊后能夠安全撤退。

2.2　確定影響因素對(duì)評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度

根據(jù)實(shí)際敵空襲兵器可能攻擊的方向分析，設(shè)評(píng)價(jià)等級(jí)構(gòu)成評(píng)價(jià)集合V，則V共包含8個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)，即V={v1,v2,…,v8}={正東，東南，正南，西南，正西，西北，正北，東北}。

假定各個(gè)因素滿足評(píng)價(jià)等級(jí)的程度分為完全滿足、比較滿足、一般滿足和不滿足，則隸屬度函數(shù)可以表示為[7]

以上各隸屬度函數(shù)的值由具體的軍事人員確定，各因素隸屬度具體取值根據(jù)實(shí)際想定判斷各因素相對(duì)評(píng)價(jià)等級(jí)V的滿足程度來(lái)確定。為了使得計(jì)算的結(jié)果更加精確，將隸屬度函數(shù)的取值用等差數(shù)列的形式來(lái)表示，設(shè)R為單因素評(píng)判矩陣[8]，則

隸屬度的取值如表1所示。

表1　隸屬度表

3敵空襲兵器主要攻擊方向的綜合評(píng)判

根據(jù)上述提出的評(píng)價(jià)等級(jí)V={v1,v2,…,v8}和評(píng)判矩陣R，對(duì)敵空襲兵器主要攻擊方向進(jìn)行綜合評(píng)判，具體步驟如下：

第1步：列出權(quán)重值

首先列出使用普通炸彈攻擊和使用精確制導(dǎo)武器攻擊時(shí)的權(quán)重值，Cp={cp1,cp2,cp3,cp4,cp5,cp6}和Cj={cj1,cj2,cj3,cj4,cj5,cj6}。

第2步：對(duì)普通炸彈攻擊和使用精確制導(dǎo)武器攻擊分別進(jìn)行評(píng)判，得出評(píng)判結(jié)果分別設(shè)為[9]Ap和Aj，則

第4步：根據(jù)最大隸屬準(zhǔn)則[10]，由綜合評(píng)判準(zhǔn)則確定普通炸彈攻擊和使用精確制導(dǎo)武器攻擊的主要方向，從而為指揮員和指揮機(jī)關(guān)提供輔助決策。

4示例應(yīng)用

某防空兵部隊(duì)在百頭灣地區(qū)組織防御戰(zhàn)斗任務(wù)，根據(jù)上級(jí)意圖和本級(jí)任務(wù)安排，經(jīng)過(guò)先期偵查和防空兵部隊(duì)處于的實(shí)際戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，判斷敵空襲兵器可能從正北、正東、東南和正南4個(gè)方向?qū)Ψ揽毡筷?duì)進(jìn)行攻擊。在防御戰(zhàn)斗部署前，指揮員和指揮機(jī)關(guān)要從上述4個(gè)方向中選擇一個(gè)方向作為主要防御方向，應(yīng)該確定哪個(gè)方向作為防御重點(diǎn)。

根據(jù)防空兵部隊(duì)野戰(zhàn)陣地防御戰(zhàn)斗選擇主要防御方向的戰(zhàn)術(shù)原則，首先確定影響敵空襲兵器攻擊方向的因素集U和評(píng)價(jià)等級(jí)V。

U={u1,u2,u3,u4}={便于敵機(jī)能夠避開我防空火力打擊區(qū)，便于敵機(jī)能夠隱蔽進(jìn)入，敵空襲兵器能夠?qū)ξ抑攸c(diǎn)目標(biāo)實(shí)施打擊，敵機(jī)攻擊后能夠安全撤退}。

V={v1,v2,v3,v4}={正北，正東，東南，正南}。

第1步：列出敵使用普通炸彈攻擊的權(quán)重值，該權(quán)重值是指揮員根據(jù)戰(zhàn)斗經(jīng)驗(yàn)和部隊(duì)所處的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境而確定的。

第2步：確定隸屬度函數(shù)RV(ui)

第3步：確定單因素評(píng)判矩陣R，首先確定隸屬度表，如表2所示。

表2　防空兵部隊(duì)隸書度表

第4步：計(jì)算普通炸彈攻擊進(jìn)行評(píng)判得出評(píng)判結(jié)果Ap，則

由此可見，4個(gè)方向的優(yōu)先防御順序?yàn)?,3,2,4，故防空兵部隊(duì)?wèi)?yīng)把正北方向作為敵空襲兵器主要攻擊方向來(lái)加強(qiáng)防御。

5結(jié)論

根據(jù)前面的分析和判斷，本研究利用模糊綜合評(píng)判方法對(duì)敵空襲兵器的主要攻擊方向進(jìn)行量化計(jì)算，并通過(guò)示例對(duì)這一方法的可行性進(jìn)行驗(yàn)證，從而得出綜合評(píng)判方法在解決類似問題具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1) 改變了指揮員的決策思維由定性向定量轉(zhuǎn)變，更加使得決策過(guò)程更科學(xué)，更有效，并且最大程度地避免了因不同人而產(chǎn)生的主觀誤差；

2) 模糊綜合評(píng)判方法的優(yōu)良特性，特別是根據(jù)最大隸屬原則確定最優(yōu)結(jié)果，符合指揮員決策思維的心理特點(diǎn)，為指揮員和指揮機(jī)關(guān)提供可靠的輔助決策。

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(責(zé)任編輯周江川)

收稿日期：2015-01-24

作者簡(jiǎn)介：祝愛民(1982—)，男，博士研究生，講師，主要從事合同戰(zhàn)術(shù)理論與應(yīng)用研究；張方偉(1964—)，男，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事防空兵戰(zhàn)術(shù)理論與應(yīng)用研究；申文峰(1978—)，男，講師，博士研究生，主要從事為合同戰(zhàn)術(shù)理論與應(yīng)用研究；于鴻源(1986—)，男，講師，碩士研究生，主要從事為軍事運(yùn)籌分析研究。

doi:10.11809/scbgxb2015.07.006

中圖分類號(hào)：E917

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-0707(2015)07-0021-03

本文引用格式：祝愛民，張方偉，申文峰，等.基于FCE的敵空襲兵器主要攻擊方向問題研究[J].四川兵工學(xué)報(bào)，2015(7):21-23.

Citation format:ZHU Ai-min, ZHANG Fang-wei, SHEN Wen-feng, et al.Study on Main Attacking Direction of Enemy’s Air Raid Weapons Based on FCE[J].Journal of Sichuan Ordnance,2015(7):21-23.

Study on Main Attacking Direction of Enemy’s

Air Raid Weapons Based on FCE

ZHU Ai-min, ZHANG Fang-wei, SHEN Wen-feng, YU Hong-yuan

Abstract:Determining the main attacking direction of the enemies’ air raid weapons by the commanders and the headquarters of the air defense force is a very important work in the operational deployment. The paper used the FCE to analyze the main attacking direction of the enemy’s air raid weapons，and it set forth the basic principle and basic step which was used to solve the problem of practical military, then it calculated the result of the military problem with the qualitative analysis combined with the quantitative analysis，and it tested the method by giving a demonstration to adjust the decision and combat deployment plan.

Key words:FCE; enemies’ air raid weapons; main attacking direction

【裝備理論與裝備技術(shù)】