陸戰(zhàn)分隊(duì)目標(biāo)戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值評(píng)估指標(biāo)體系研究

李靈之，徐克虎，王增發(fā)，張明雙

（陸軍裝甲兵學(xué)院，北京 100072）

0 引言

隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及其在軍事領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，部隊(duì)的武器裝備性能得到了質(zhì)的提高。作為陸軍地面作戰(zhàn)的重要作戰(zhàn)單元，陸戰(zhàn)分隊(duì)的構(gòu)成也由原來(lái)的步兵為主，變?yōu)榱私裉煊奢p型坦克、重型坦克、步兵戰(zhàn)車(chē)、反坦克直升機(jī)、防空導(dǎo)彈車(chē)，炮兵及其保障分隊(duì)等共同構(gòu)成的信息化陸戰(zhàn)分隊(duì)。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，如何快速、準(zhǔn)確地計(jì)算出敵方目標(biāo)相對(duì)于我方武器平臺(tái)的戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值，并給予迅捷、摧毀性打擊，已經(jīng)成為陸戰(zhàn)分隊(duì)作戰(zhàn)輔助決策中迫切需要解決的問(wèn)題。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究方向多集中于戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)威脅評(píng)估算法的研究和改進(jìn)，例如，文獻(xiàn)［1-2］通過(guò)構(gòu)建戰(zhàn)斗機(jī)威脅評(píng)估參數(shù)的隸屬度函數(shù)，提出了一種基于模糊邏輯的多目標(biāo)威脅評(píng)估方法；文獻(xiàn)［3］針對(duì)不確定性條件，提出了一種基于云模型的目標(biāo)威脅等級(jí)評(píng)估模型；文獻(xiàn)［4］利用貝葉斯推理網(wǎng)絡(luò)解決了多目標(biāo)威脅評(píng)估問(wèn)題；文獻(xiàn)［5］針對(duì)多目標(biāo)威脅評(píng)估問(wèn)題，提出了威脅指數(shù)法。但是，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于評(píng)估指標(biāo)的選取，對(duì)于敵方目標(biāo)相對(duì)于我方不同武器平臺(tái)的戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值研究較少，對(duì)于戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境和人為因素的影響考慮更少。本文從陸戰(zhàn)分隊(duì)的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境出發(fā)，綜合考慮戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境、我方武器平臺(tái)和人為因素的影響，建立更加完善的目標(biāo)戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值評(píng)估體系，進(jìn)而提高陸戰(zhàn)分隊(duì)的實(shí)際作戰(zhàn)能力。

1 目標(biāo)戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值評(píng)估指標(biāo)體系的確定原則

現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，多種多樣的武器裝備大量出現(xiàn)，作戰(zhàn)已成為敵我雙方裝備體系的對(duì)抗。不同裝備之間相生相克，耦合度越來(lái)越高，各個(gè)武器裝備都不能孤立于整個(gè)分隊(duì)單獨(dú)存在，任何一個(gè)種類(lèi)的裝備或者兵種的覆滅都會(huì)影響到整個(gè)分隊(duì)的成敗。因此，敵方同一目標(biāo)對(duì)我方不同武器平臺(tái)的戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值是不盡相同的，不同目標(biāo)對(duì)我方同一武器平臺(tái)的戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值也不一樣。近年來(lái)，許多學(xué)者從不同的角度和方向?qū)?zhàn)場(chǎng)價(jià)值進(jìn)行了評(píng)估，例如，第二炮兵工程大學(xué)的房茂燕等人［6］用目標(biāo)對(duì)其他目標(biāo)的影響、目標(biāo)打擊風(fēng)險(xiǎn)、目標(biāo)固有價(jià)值、目標(biāo)心里價(jià)值、對(duì)目標(biāo)達(dá)到毀傷效果的彈耗量等方面對(duì)目標(biāo)戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值進(jìn)行了評(píng)估；歐微［7］等人將戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值分為戰(zhàn)術(shù)價(jià)值、威脅程度、對(duì)敵有用性3個(gè)方面進(jìn)行評(píng)估。為了更好地對(duì)敵方陸戰(zhàn)分隊(duì)中各個(gè)目標(biāo)相對(duì)于我方武器平臺(tái)的戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估，針對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的多變性、復(fù)雜性，建立了一個(gè)更加合理的評(píng)估體系。該評(píng)估體系由兩部分構(gòu)成，即絕對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值V絕和相對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值V相，目標(biāo)的最終戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值V可表示為：

其中，ω絕、ω相分別為絕對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值和相對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值的權(quán)值，且ω絕+ω相=1。

2 絕對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值評(píng)估指標(biāo)體系及其量化

絕對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值V絕這里指裝備本身具有的戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值，絕對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值不會(huì)隨著我方武器平臺(tái)的改變而改變，也不會(huì)隨著周?chē)h(huán)境變化和作戰(zhàn)進(jìn)程而改變，它是裝備核心的價(jià)值所在，一切外在變化的因素都不會(huì)影響到敵方目標(biāo)的絕對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值。目標(biāo)的絕對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值V絕為：

下面從幾個(gè)方面對(duì)武器裝備的絕對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值進(jìn)行評(píng)估。

2.1 目標(biāo)類(lèi)型

隨著科技的進(jìn)步，目前的武器裝備更加專(zhuān)業(yè)化，在陸戰(zhàn)分隊(duì)中，不同的武器裝備有著不同的分工。例如，坦克的主要作用是與敵方坦克和其他的裝甲車(chē)輛作戰(zhàn)；武裝直升機(jī)的作用是利用空中優(yōu)勢(shì)，戰(zhàn)術(shù)性打擊敵方地面部隊(duì)；防空導(dǎo)彈車(chē)的作用是打擊敵方的空中力量，在陸戰(zhàn)分隊(duì)中，空中力量一般指武裝直升機(jī)；維修車(chē)和醫(yī)療車(chē)的作用主要是輔助戰(zhàn)斗，對(duì)毀傷坦克進(jìn)行維修、對(duì)受傷人員進(jìn)行治療；指揮車(chē)的作用是收集信息、下達(dá)命令，是陸戰(zhàn)分隊(duì)的“大腦”；能源車(chē)，主要作用是為其他車(chē)輛提供燃油和電力，是陸戰(zhàn)分隊(duì)的“心臟”；裝甲偵察車(chē)，是裝有偵查設(shè)備的裝甲戰(zhàn)斗車(chē)輛，主要用于實(shí)施戰(zhàn)術(shù)偵查，是裝甲部隊(duì)的“千里眼”與“順風(fēng)耳”。不同類(lèi)型的目標(biāo)裝備，所具有的戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值會(huì)有差異。一般情況下，目標(biāo)類(lèi)型指標(biāo)V類(lèi)型如表1所示。

表1 目標(biāo)類(lèi)型指標(biāo)

2.2 機(jī)動(dòng)能力

機(jī)動(dòng)能力是武器裝備重要的性能指標(biāo)，機(jī)動(dòng)能力主要由目標(biāo)速度、目標(biāo)越野能力、目標(biāo)應(yīng)激靈活度組成。速度指標(biāo)I速度衡量的是各武器裝備的最高速度值，速度指標(biāo)值與武器裝備的最高速度值成正比。越野能力指標(biāo)I越野，主要由武器裝備的爬坡能力、涉水能力、扭力矩來(lái)綜合評(píng)估得到，爬坡能力越強(qiáng)，涉水能力越強(qiáng)，扭力矩越大，越野能力就越強(qiáng)。應(yīng)激靈活度指標(biāo)I靈活指的是武器裝備躲避打擊和反偵查的能力。機(jī)動(dòng)能力越強(qiáng)，偵查與反偵察能力、突擊能力、戰(zhàn)術(shù)執(zhí)行力越強(qiáng)，因此，戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值越高。因此，陸戰(zhàn)分隊(duì)中各裝備的機(jī)動(dòng)能力指標(biāo)V機(jī)動(dòng)應(yīng)該由3個(gè)指加權(quán)求和得到，計(jì)算的公式為：

其中，w速度是裝備的速度指標(biāo)權(quán)重，w越野是各裝備的越野能力指標(biāo)權(quán)重，w靈活是各裝備的應(yīng)激靈活度指標(biāo)權(quán)重。且w速度+w越野+w靈活=1。

2.3 目標(biāo)火力

火力［8］是指彈藥經(jīng)發(fā)射、投擲或引爆后所產(chǎn)生的破壞力和殺傷力，它體現(xiàn)了單兵、單裝備或武器平臺(tái)在逐行作戰(zhàn)任務(wù)時(shí)對(duì)目標(biāo)的毀傷能力或?qū)δ繕?biāo)的殺傷效力。敵方裝備的火力評(píng)估值主要由射程指標(biāo)I射程、毀傷能力指標(biāo)I毀傷、擊中概率P組成。射程指的是導(dǎo)彈或子彈發(fā)射點(diǎn)到其水平面落點(diǎn)的水平距離，分為最大射程和有效射程。有效射程（Effective Range）指武器對(duì)預(yù)定目標(biāo)射擊時(shí)，能達(dá)到預(yù)期的精度和威力要求的距離。最大射程（maximum range）指的是彈射所能飛行的最大距離。這里用有效射程值來(lái)評(píng)估射程指標(biāo)I射程的值，敵軍目標(biāo)的射程越遠(yuǎn)，射程指標(biāo)I射程的值越大。這里為了方便對(duì)敵方目標(biāo)射程進(jìn)行評(píng)估，給出射程指標(biāo)I射程的計(jì)算公式為：

其中，Si為被評(píng)估目標(biāo)裝備的有效射程值；Smax為整個(gè)敵方陸戰(zhàn)分隊(duì)中，有效射程值最遠(yuǎn)的裝備的有效射程值。

毀傷能力指的是導(dǎo)彈或子彈擊中目標(biāo)后的破壞能力。主要由彈種決定，不同的彈種毀傷方式和破壞力不同，例如：穿甲彈［9］對(duì)主戰(zhàn)坦克的毀傷主要有4種破壞形式：穿透后的穿甲彈碎片形成的破片場(chǎng)、裝甲板和部件被擊穿后的碎片形成的破片場(chǎng)、沖擊波和爆炸。破甲彈［10］對(duì)目標(biāo)的破壞就是依靠高溫、高壓、高應(yīng)變率的射流對(duì)敵方造成殺傷。碎甲彈［11］是將彈藥中炸藥的能量，直接以沖量的形式作用于鋼裝甲車(chē)輛的表面，使鋼裝甲板內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力波，在鋼裝甲板背面造成“崩落效應(yīng)”，用裝甲板崩落下來(lái)的破片以很大的動(dòng)能在裝甲車(chē)輛內(nèi)部進(jìn)行殺傷和破壞。榴彈是利用彈丸爆炸后產(chǎn)生的破片和沖擊波來(lái)殺傷和爆破的，具體指標(biāo)見(jiàn)表2。

表2 毀傷能力指標(biāo)

毀傷概率［8］是破壞能力評(píng)估重要指標(biāo)之一。毀傷概率與射手技能、火炮性能有關(guān)，可表示為：

則導(dǎo)彈或子彈擊中目標(biāo)后的破壞能力計(jì)算公式為：

2.4 目標(biāo)與其他裝備的關(guān)聯(lián)度

在陸戰(zhàn)分隊(duì)中，不僅僅需要攻擊性的武器，更需要指揮車(chē)輛對(duì)分隊(duì)中的各個(gè)車(chē)輛進(jìn)行指揮決策，沒(méi)有指揮車(chē)的陸戰(zhàn)分隊(duì)不能組織有效的進(jìn)攻和防御。裝甲偵察車(chē)，是裝甲部隊(duì)的“千里眼”與“順風(fēng)耳”，可以為其他車(chē)輛提供信息。能源車(chē)，為整個(gè)陸戰(zhàn)分隊(duì)其他車(chē)輛提供電能和燃料，能源車(chē)如果被摧毀，將使一部分車(chē)輛瞬間癱瘓，作戰(zhàn)機(jī)動(dòng)單位也會(huì)短時(shí)間內(nèi)，因?yàn)槿剂喜蛔愣蔀閺U鐵。維修醫(yī)療車(chē)，負(fù)責(zé)陸戰(zhàn)分隊(duì)傷員的醫(yī)護(hù)和其他裝備的維修保養(yǎng)，對(duì)于我方士氣提升和打持久戰(zhàn)具有不可替代的作用。本文用關(guān)聯(lián)度系數(shù)c來(lái)表示陸戰(zhàn)分隊(duì)中各個(gè)裝備的關(guān)聯(lián)度，關(guān)聯(lián)度指標(biāo)見(jiàn)表3。

表3 關(guān)聯(lián)度指標(biāo)

這里，給出核心裝備的定義：關(guān)聯(lián)度指標(biāo)大于等于0.8的裝備稱(chēng)作核心裝備。

3 相對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值評(píng)估指標(biāo)體系及其量化

相對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值V相是敵方陸戰(zhàn)分隊(duì)中各個(gè)目標(biāo)裝備相對(duì)于戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境和我方作戰(zhàn)平臺(tái)不同，而不斷變化的戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值。不同的敵方目標(biāo)相對(duì)于我方同一武器平臺(tái)的戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值是不盡相同的，同一敵方目標(biāo)在不同的時(shí)間段，不同的地理位置上對(duì)我方同一目標(biāo)的戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值也是不同的。本文給出陸戰(zhàn)分隊(duì)武器裝備的絕對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值V相的計(jì)算公式：

下面從以下幾個(gè)方面對(duì)相對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值進(jìn)行評(píng)估。

3.1 通視條件

通視條件［12-14］是指我方探測(cè)系統(tǒng)和人員能否鎖定敵方目標(biāo)的一種性質(zhì)，用V通視表示。該指標(biāo)與目標(biāo)相對(duì)于我軍裝備的距離，暴露的面積關(guān)系密切。距離越近，對(duì)我方武器平臺(tái)的威脅越大，我方打擊命中和摧毀的概率就高，戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值就高。暴露的面積越大，命中概率越高，戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值越高。本文的通視條件指標(biāo)為：

其中，S露表示的是目標(biāo)被我方檢測(cè)或者觀察到的暴露表面積。S總表示的是目標(biāo)完全暴露條件下，我方觀測(cè)的一面的總面積。γ是距離系數(shù)，用來(lái)衡量我方武器平臺(tái)與敵方目標(biāo)的距離，用表4給出。

表4 距離系數(shù)

3.2 地形條件

對(duì)于陸戰(zhàn)分隊(duì)而言，地形條件顯得尤為重要。當(dāng)我方武器平臺(tái)相對(duì)于敵方目標(biāo)處在被動(dòng)、不利的地形條件下時(shí)，貿(mào)然發(fā)動(dòng)攻擊是不明智的，此時(shí)，敵方目標(biāo)的戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值就相對(duì)低一些。當(dāng)我方武器平臺(tái)相對(duì)于敵方目標(biāo)處在主動(dòng)，十分有利的地形條件下時(shí)，敵方作戰(zhàn)單位的戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值就相對(duì)高一些。這里，用表5對(duì)V地形條件進(jìn)行量化。

表5 地形條件指標(biāo)

3.3 裝備之間相對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，陸戰(zhàn)分隊(duì)中的各個(gè)武器裝備分工，性能更加專(zhuān)業(yè)化、專(zhuān)一化，不同的武器裝備之間相生相克，例如武裝直升機(jī)對(duì)于坦克就會(huì)造成毀滅性打擊，而坦克相對(duì)于飛機(jī)，基本沒(méi)有威脅，用表6對(duì)裝備之間的相對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值Vik進(jìn)行量化，Vik表示的是第i類(lèi)武器裝備相對(duì)于k類(lèi)武器裝備的戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值。

表6 裝備之間相對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值

3.4 戰(zhàn)場(chǎng)士氣指標(biāo)系數(shù)的確定

隨著戰(zhàn)斗的進(jìn)行，戰(zhàn)場(chǎng)的狀態(tài)千變?nèi)f化。一場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)拼到最后，就變成了士氣的斗爭(zhēng)，如何判斷出敵方作戰(zhàn)單位的士氣并進(jìn)行量化，是目標(biāo)戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值評(píng)估的重要組成。本文用以下公式估計(jì)目標(biāo)的士氣指標(biāo)系數(shù)θ：

其中，Nk為評(píng)估瞬間剩余的核心裝備數(shù)量。N核為戰(zhàn)役開(kāi)始時(shí)陸戰(zhàn)分隊(duì)的核心裝備數(shù)量。從公式可以看出，敵方裝備剩余數(shù)量越多，士氣越高，θ的值就越大；敵方裝備數(shù)量越小，士氣越低沉，θ的值就越小。

3.5 氣象條件

氣象條件［12］復(fù)雜多變是陸地戰(zhàn)場(chǎng)的主要特點(diǎn)，不同的天氣、氣象環(huán)境對(duì)我方裝備發(fā)現(xiàn)目標(biāo)、打擊目標(biāo)的影響極大，也對(duì)敵方裝備的戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值產(chǎn)生極大的影響。氣象條件會(huì)適度地影響敵方裝備的戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值，這里將氣象條件系數(shù)w分為6個(gè)等級(jí)，如表7所示。

表7 氣象條件系數(shù)

3.6 疲勞度

戰(zhàn)爭(zhēng)是意志的消耗，也是體能的消耗，雖然現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的節(jié)奏越來(lái)越快，但是對(duì)于實(shí)力相當(dāng)?shù)膶?duì)手，拼到最后對(duì)體能的要求是巨大的。眾所周知，人的體能恢復(fù)主要靠食物（包括水資源）和睡眠。因此，用以下公式來(lái)評(píng)估疲勞度系數(shù)：

其中，t1表示的是24 h之內(nèi)敵方目標(biāo)的作戰(zhàn)時(shí)間，單位為小時(shí)（h）；t2表示的是24 h之內(nèi)，敵方目標(biāo)的休息時(shí)間，單位為h。

表8 食物系數(shù)

由公式可知，敵方目標(biāo)進(jìn)食次數(shù)越少，休息時(shí)間越短，敵方作戰(zhàn)人員就越疲勞，疲勞度系數(shù)就越小；敵方目標(biāo)進(jìn)食次數(shù)越多，休息時(shí)間越長(zhǎng)，敵方作戰(zhàn)人員就越精力充沛，疲勞度系數(shù)就越大。

4 結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)陸戰(zhàn)分隊(duì)各個(gè)裝備的研究，結(jié)合實(shí)際戰(zhàn)場(chǎng)的需要，對(duì)陸戰(zhàn)分隊(duì)中各個(gè)目標(biāo)相對(duì)于我軍單一武器平臺(tái)的戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值作了細(xì)致的研究分析，將敵方各目標(biāo)的戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值分為絕對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值和相對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值進(jìn)行評(píng)估。并且系統(tǒng)地討論了戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值評(píng)估的指標(biāo)選取及其量化。為后續(xù)的集群目標(biāo)戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值評(píng)估，以及火力協(xié)同控制決策奠定理論基礎(chǔ)。但是戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境是千變?nèi)f化的，本文考慮的指標(biāo)不可能涵蓋所有指標(biāo)，會(huì)忽略一些次要的指標(biāo)，而且有些指標(biāo)之間有一些重復(fù)考慮的因素會(huì)在不知不覺(jué)中加大了評(píng)估中的權(quán)值。本文對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值的評(píng)估還只是理論層面上的探討。今后，會(huì)在大量的實(shí)驗(yàn)和戰(zhàn)場(chǎng)運(yùn)用中得到修正和補(bǔ)充，使得陸戰(zhàn)分隊(duì)的戰(zhàn)場(chǎng)價(jià)值評(píng)估體系更加科學(xué)、全面。