導(dǎo)彈試驗質(zhì)量綜合效能評估方法*

溫瑞珩，鄭守鐸,李鍵

(中國人民解放軍92941部隊，遼寧 葫蘆島 125001)

0 引言

隨著新型導(dǎo)彈的不斷研制，單一性能、綜合性能的不斷提升，以及導(dǎo)彈更加貼近實戰(zhàn)化試驗鑒定的要求，其試驗鑒定的難度越來越大，方法和手段也越來越復(fù)雜。比如不同類型的導(dǎo)彈(如艦空導(dǎo)彈、空空導(dǎo)彈、地空導(dǎo)彈等)，由于其作戰(zhàn)使命的不同，試驗項目、內(nèi)容、測量分析、靶標(biāo)等均有較大不同，其試驗鑒定的方法和手段也不盡不同；另外同一型號導(dǎo)彈的不同試驗鑒定階段(研制試驗、定型試驗、批檢試驗、在役考核、作戰(zhàn)試驗等)，由于不同的試驗?zāi)康模矔捎貌煌脑囼炶b定方法和手段[1-3]。無論什么樣的試驗鑒定方法和手段，其目的或是評定導(dǎo)彈的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能、或是評定戰(zhàn)術(shù)使用性能、或是評定作戰(zhàn)效能等。而這些試驗鑒定方法和手段是否對導(dǎo)彈鑒定作出了客觀的評定，換言之試驗質(zhì)量綜合效能如何，這就需要對試驗質(zhì)量綜合效能進行評估。科學(xué)的評估不僅可以完善導(dǎo)彈試驗鑒定保障條件建設(shè)，而且還能對導(dǎo)彈本身質(zhì)量的提升起到積極的促進作用。本文就試驗質(zhì)量綜合效能評估作一初步探討。

1 試驗質(zhì)量綜合效能評估方法

導(dǎo)彈鑒定試驗是個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及的考核項目因試驗性質(zhì)的不同而有所不同，少者十幾個，多者可達幾十個，如殺傷區(qū)、單發(fā)殺傷概率、制導(dǎo)精度、火控精度、可靠性、維修性、抗干擾、多目標(biāo)等等[2]。再加上試驗錄取數(shù)據(jù)的完整性、測量精度、靶標(biāo)及試驗環(huán)境的逼真度等因素的影響，使得導(dǎo)彈鑒定試驗質(zhì)量綜合效能評估難度顯著加大。因此需要根據(jù)不同的試驗性質(zhì)，確定相應(yīng)的綜合效能評估指標(biāo)，建立相應(yīng)的試驗質(zhì)量綜合效能評估模型，從而進行科學(xué)的評定。

1.1 試驗質(zhì)量綜合效能指標(biāo)的確定

不同性質(zhì)的試驗，其試驗質(zhì)量綜合效能評估指標(biāo)是不同的。按照我國現(xiàn)行管理體制,對于研制性試驗，由于是研制方負(fù)責(zé)的試驗，關(guān)注的重點可能有試驗考核項目的全面性、錄取數(shù)據(jù)的完整性、錄取數(shù)據(jù)的可信性等問題。因此，研制性試驗質(zhì)量綜合效能評估指標(biāo)為試驗內(nèi)容或項目的完整性、試驗數(shù)據(jù)獲取的完整性、試驗數(shù)據(jù)精度(即可信性)等。而對于定型試驗，由于主導(dǎo)試驗方的改變，不僅要根據(jù)研制總要求關(guān)注試驗內(nèi)容或項目的完整性、試驗數(shù)據(jù)獲取的完整性、試驗數(shù)據(jù)精度(即可信性)，還要關(guān)注系統(tǒng)分析的準(zhǔn)確度、靶標(biāo)模擬的逼真度、使用條件及環(huán)境的逼真度等[4-6]。此外，對于不同類型的導(dǎo)彈，由于試驗項目、內(nèi)容、測量分析、靶標(biāo)等均有較大不同，在確定評估指標(biāo)時，應(yīng)具體分析，但總體原則是一致的。

1.2 試驗質(zhì)量綜合效能模型的選擇

對于復(fù)雜導(dǎo)彈大型試驗的質(zhì)量綜合效能評估，通常包括以下幾個方面(如圖1所示)[7-11]。

圖1 試驗質(zhì)量綜合效能評估圖Fig.1 Comprehensive effectiveness evaluation of the test quality diagram

(1) 試驗考核全面性(P)

對于新型導(dǎo)彈的大型鑒定試驗，由于受環(huán)境、靶標(biāo)、技術(shù)水平、試驗經(jīng)費等各種因素限制，有時無法做到對導(dǎo)彈進行全面考核，這勢必對試驗質(zhì)量造成一定的影響。通常用試驗考核全面性P來表示試驗完成的程度，該項指標(biāo)可用試驗實際完成的考核項目與研制總要求規(guī)定的考核項目之比來衡量。

(1)

(2) 試驗質(zhì)量系數(shù)(λ)

試驗質(zhì)量系數(shù)可用鑒定試驗方案的風(fēng)險或置信度來評估。對于某項考核項目的鑒定試驗方案,該項指標(biāo)可表示為(1-α)或(1-β)，也可用置信度γ來表示，其中α,β分別為鑒定試驗方案的雙方風(fēng)險。

λ=(1-α),或λ=(1-β),或λ=γ,

(2)

式中：λ(0<λ<1)值越大，試驗質(zhì)量系數(shù)越大，表明鑒定試驗越充分。但是受試驗條件的限制，如試驗保障條件、子樣數(shù)的影響，質(zhì)量系數(shù)不可能達到1。

(3) 試驗?zāi)M逼真度(R)

導(dǎo)彈鑒定試驗從根本上是一個模擬試驗，與真實作戰(zhàn)條件是有差別的，而試驗環(huán)境與真實作戰(zhàn)環(huán)境的逼近程度直接影響鑒定試驗結(jié)果的可信度，因此要求盡可能模擬導(dǎo)彈實際使用的環(huán)境、條件。模擬的逼真度一般從以下3個方面進行評估：

1) 試驗用靶標(biāo)模擬的逼真度。如對于艦空導(dǎo)彈，可用靶標(biāo)速度、過載、RCS等參數(shù)衡量，該項指標(biāo)為參數(shù)要求值與實際模擬值的比值。例如某型艦空導(dǎo)彈的典型飛機類目標(biāo)速度為600 m/s，而實際模擬靶標(biāo)速度為400 m/s，則對于飛機類靶標(biāo)模擬的逼真度為400/600，約為0.667。

2) 作戰(zhàn)使用條件模擬的逼真度。如多目標(biāo)攻擊、齊射、維護、測試、操作使用等，該項指標(biāo)可通過具體分析給出。

3) 環(huán)境條件模擬的逼真度。如海情、濕度、溫度、風(fēng)等環(huán)境。

(4) 試驗可信性(C)

試驗可信性表征的是試驗測控能力以及系統(tǒng)分析能力，從3個方面進行評估：

1) 試驗數(shù)據(jù)錄取的完整性(C1)，如導(dǎo)彈、靶標(biāo)、脫靶量、引戰(zhàn)及毀傷、系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)及其他測量數(shù)據(jù)錄取等。可用所要求測量數(shù)據(jù)總量與實際錄取數(shù)據(jù)總量之比來衡量。

2) 數(shù)據(jù)測量的精度(C2)，可用試驗要求的精度與實際達到的精度之比來衡量。

3) 系統(tǒng)分析評估的準(zhǔn)確度(C3)，即試驗總體對導(dǎo)彈功能及指標(biāo)評估的準(zhǔn)確度，可用應(yīng)用實際測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度及分析評估手段的可行性來衡量。

1.3 試驗質(zhì)量綜合效能方法的分類

試驗質(zhì)量綜合效能評估，首先是對各項指標(biāo)的評估，然后再進行綜合評估。而每一個單項指標(biāo)的評估也是一個綜合評估的過程，評估方法大致有以下幾類[12-15]：

(1) 效能評估法

E=P1P2…Pn，

(3)

式中：E為試驗質(zhì)量綜合效能評估值；P1,P2,…,Pn為各項指標(biāo)的評估值。

(2) 加權(quán)和法

E=a1r1+a2r2+…+airi，

(4)

式中：E為試驗質(zhì)量綜合效能評估值；r1，r2,…,ri為各項指標(biāo)的評估值；a1，a2,…,ai為重要系數(shù)，相加之和等于1。

(3) 功效系數(shù)法

(5)

式中：E為試驗質(zhì)量綜合效能評估值；f1,f2,…,fn為某項指標(biāo)的功效系數(shù)或各項指標(biāo)的評估值。

2 試驗質(zhì)量綜合效能評估應(yīng)用案例分析

本文僅采用功效系數(shù)法，以某型艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)定型試驗為例，對其進行試驗質(zhì)量綜合效能評估。假設(shè)試驗考核項目及質(zhì)量綜合效能評估指標(biāo)如表1中所示。

(1) 試驗考核全面性(P)

(6)

式中：a1，a2，…，am為實際完成試驗考核項目的重要度系數(shù)；a1，a2，…，an為研制總要求規(guī)定考核項目的重要度系數(shù)。

表1 某型艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)定型試驗質(zhì)量綜合效能評估表Table 1 Comprehensive effectiveness evaluation of a certain type of ship-to-air missile weapon system

如表1所示，某型艦空導(dǎo)彈定型試驗，抗干擾性能未進行考核，則試驗考核全面性P的評估值為

(2) 試驗質(zhì)量系數(shù)(λ)

試驗質(zhì)量系數(shù)評估采用功效系數(shù)法，其評估值為

(3) 試驗?zāi)M逼真度(R)

試驗?zāi)M逼真度同樣采用功效系數(shù)法進行評估。

1) 靶標(biāo)模擬逼真度

B≈0.76;

2) 使用條件模擬逼真度

S≈0.85;

3) 環(huán)境條件模擬逼真度

H≈0.87;

則試驗?zāi)M逼真度為

(4) 試驗可信性(C)

試驗可信性同樣采用功效系數(shù)法進行評估。

1) 數(shù)據(jù)錄取完整性

W≈0.90；

2) 數(shù)據(jù)測量精度

J≈0.93；

3) 系統(tǒng)分析評估準(zhǔn)確度

Z≈0.91；

則試驗可信性為

根據(jù)試驗各質(zhì)量效能評估指標(biāo)值，得到某型艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)定型試驗質(zhì)量綜合效能為

3 結(jié)束語

導(dǎo)彈試驗質(zhì)量綜合效能評估對于導(dǎo)彈鑒定試驗有著非常重要的意義，不僅對試驗方案設(shè)計、具體實施以及結(jié)果評定的合理性、有效性具有一定的檢驗作用，而且還能進一步提高導(dǎo)彈試驗質(zhì)量綜合效能，使導(dǎo)彈試驗鑒定更加貼近實戰(zhàn)化。但是評估方法不是一成不變的，必須根據(jù)實際情況，按照導(dǎo)彈的類型以及不同的試驗鑒定階段，采用適合的評估方法進行導(dǎo)彈試驗質(zhì)量綜合效能評估。