基于灰色理論的空襲兵器威脅動態評估TOPSIS法?

殷瑞杰 楊作賓 武翠霞 楊軍佳

（陸軍炮兵防空兵學院鄭州校區 鄭州 450052）

1 引言

現代防空作戰中，及時準確預判出空襲兵器的威脅程度是非常迫切需要解決的問題。而關于空襲兵器威脅評估的研究非常多，比較典型的有基于神經網絡［1～2］、多屬性決策［3～5］、灰色理論［6］以及突變理論［7］的方法等。本文綜合考慮當前時刻與之前時刻目標的威脅情況，綜合運用灰色理論及TOP?SIS法提出了一種空襲兵器威脅動態評估法。

2 空襲兵器威脅動態評估指標

防空作戰中，由于空中目標的機動性，導致其各項參數會隨時間而發生變化。依據防空偵察系統對目標的測量原理以及空襲兵器特性，空襲兵器威脅評估指標體系至少包括目標類型、飛行速度、飛臨時間、航路捷徑、飛行高度以及電子干擾。

一般而言，轟炸機、電子戰飛機等大型目標的威脅程度小于戰斗機、導彈等小型目標；目標的飛行速度越快，越不容易被攔截，威脅程度也就越高；目標的飛臨時間越長，威脅程度越低；目標的航路捷徑越小，威脅程度越高；目標的飛行高度越低，威脅程度越高；電子干擾能夠降低目標被偵察雷達發現的概率，對應的威脅程度就越高。除了上述威脅評估指標之外，在進行空襲兵器威脅動態評估的過程中，還應該考慮目標參數的更新時刻。因為目標參數的更新時刻越靠后，其實時性越高。

3 空襲兵器威脅動態評估模型

假設在tp時刻空情融合中心接收刀n批空襲兵器的m個參數，第i個空襲兵器的第 j個參數為xij，則可構建tp時刻n批空襲兵器m個參數的信息矩陣為

3.1 空襲兵器威脅評估指標預處理

1）定性指標定量化

根據專家經驗知識，對于目標類型以及電子干擾等定性指標，可以分別賦予大型目標、小型目標5和8，以及有、無電子干擾能力1和0.01。

3.2 威脅評估指標權重的確定

依據式（4），可得tp時刻同一指標下不同目標參數值占比：

依據式（5），可得tp時刻第 j個評估指標的熵值

3.3 決策矩陣的構建

3.4 加權擴維決策矩陣的構建

4 實例計算

為驗證本文提出威脅評估方法的有效性，3個連續時刻4批目標的相關參數如表1所示。而文中的參數，α=β，φ=θ，η=1.5，且專家對各指標的打分依次為7、9、7、7、5、3。

表1 各空襲兵器威脅評估指標值

1）t1時刻各目標的威脅評估

（1）構建規范化信息矩陣

（2）確定各指標權重

3）t3時刻各目標的威脅評估

在Qt2的基礎之上，構建加權擴維決策矩陣。依據加權擴維決策矩陣，可以判斷出威脅程度排序為目標4>目標3>目標2>目標1。

綜上，從3個時刻4批目標的威脅排序可知，目標4的威脅程度始終排在第一位，目標2的威脅程度是逐步增加的，目標3的威脅程度來回跳變，目標1的威脅程度排序是逐步減小的，這樣的排序結果與目標參數的變化情況是符合的。雖然目標4的參數變化較小，且其沒有電子干擾能力，但從具體參數來分析，其有可能是巡航導彈，且其攻擊的目標很明確；目標3的航路捷徑發生了比較大的跳變，但從其他參數來分析，其有可能是在特定位置附近盤旋、為其他戰機突防提供支援干擾的電子戰飛機；目標2的各項參數都在朝著威脅越來越大的方向變化，其威脅程度肯定是逐步增加的；目標1除了飛臨時間之外，其他參數幾乎沒有變化，但其飛臨時間確實越來越大的，說明該目標有可能在逐步遠離，其威脅程度逐漸減小也是符合客觀實際的。

5 結語

本文提出了一種空襲兵器威脅動態評估方法。為避免評估結果受單一權重的影響，采取主客觀組合的權重；為較好地反映出目標威脅態勢的變化情況，將指標參數更新時刻加入到威脅評估當中，充分利用之前時刻目標的威脅情況。該方法的威脅評估結果，可作為后續防空作戰目標分配的依據。