防空導(dǎo)彈攔截效果評(píng)估研究綜述

宋貴寶,劉鎮(zhèn)毓,劉 鐵,姜子劼,劉 戰(zhàn)

(海軍航空大學(xué) 岸防兵學(xué)院， 山東 煙臺(tái) 264001)

1 引言

當(dāng)下，空襲作戰(zhàn)已經(jīng)成為高科技局部戰(zhàn)爭(zhēng)的主要形式，而防空導(dǎo)彈主要用于攔截來襲反艦導(dǎo)彈與對(duì)地攻擊導(dǎo)彈，是攔截來襲目標(biāo)的關(guān)鍵武器力量[1]。在進(jìn)行防空反導(dǎo)作戰(zhàn)時(shí)，為確保消滅來襲目標(biāo)，往往會(huì)采用“雙打一”甚至“三打一”的攔截方式，但隨著空中目標(biāo)采用飽和攻擊作戰(zhàn)方式的廣泛運(yùn)用，在彈藥數(shù)量有限且空中目標(biāo)較多時(shí)， “多打一”的攔截方式一方面會(huì)導(dǎo)致防空導(dǎo)彈數(shù)量迅速下降而影響防空體系持續(xù)作戰(zhàn)的能力，另一方面也會(huì)導(dǎo)致一個(gè)目標(biāo)占用多個(gè)武器通道等作戰(zhàn)資源而影響對(duì)多目標(biāo)進(jìn)行攻擊的作戰(zhàn)能力[2]。

究其采用“多打一”攔截方式的原因，很大程度上是由于目前條件下，難以及時(shí)、準(zhǔn)確判斷前一發(fā)導(dǎo)彈對(duì)目標(biāo)的攔截效果，為避免出現(xiàn)前一發(fā)導(dǎo)彈沒有毀傷目標(biāo)且沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)的問題，從而不論前一發(fā)導(dǎo)彈是否毀傷目標(biāo)便運(yùn)用后續(xù)武器單元進(jìn)行再次射擊。如果能夠解決對(duì)每一發(fā)防空導(dǎo)彈的攔截效果進(jìn)行快速、準(zhǔn)確評(píng)估的問題，及時(shí)為防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的后續(xù)射擊決策提供精準(zhǔn)的信息支持，在判明目標(biāo)未能被前一發(fā)導(dǎo)彈攔截時(shí)迅速組織火力對(duì)該目標(biāo)進(jìn)行補(bǔ)射，或目標(biāo)已被前一發(fā)導(dǎo)彈毀傷后對(duì)其他剩余目標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)火射擊，則能夠很好地兼顧有效攔截目標(biāo)、合理利用火力、盡量減少彈藥消耗等需求，從而達(dá)到“精細(xì)作戰(zhàn)”的效果，有效提高防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能[3-5]。

2 攔截效果評(píng)估研究現(xiàn)狀

一戰(zhàn)期間，美軍指揮員為了掌握轟炸效果開始對(duì)目標(biāo)毀傷照片進(jìn)行研究，由此拉開了目標(biāo)毀傷效果評(píng)估的序幕。自海灣戰(zhàn)爭(zhēng)后，世界各國都愈發(fā)重視毀傷效果評(píng)估在戰(zhàn)爭(zhēng)中的作用，評(píng)估的技術(shù)方法也不斷發(fā)展[6-7]。隨后，對(duì)導(dǎo)彈攔截空中目標(biāo)的評(píng)估也逐漸被軍事強(qiáng)國所重視，尤其在近年來的幾次局部戰(zhàn)爭(zhēng)中，攔截效果評(píng)估技術(shù)得到了迅速發(fā)展，評(píng)估方法也由早期的人工經(jīng)驗(yàn)判斷法發(fā)展到了直接觀察法、信息分析法等[8-9]。

近年來，圖像分析技術(shù)逐漸被應(yīng)用在防空導(dǎo)彈攔截效果評(píng)估領(lǐng)域[10]。據(jù)報(bào)道稱，美國國防部高級(jí)研究計(jì)劃署正在進(jìn)行名為“快速射擊效果評(píng)估”的研究，該研究基于紅外圖像來實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)動(dòng)目標(biāo)打擊效果的自動(dòng)評(píng)估，并做到實(shí)時(shí)提供評(píng)估信息以滿足戰(zhàn)場(chǎng)決策需要，這無疑將該領(lǐng)域的研究推到了新的高度。俄羅斯也正發(fā)展新一代的動(dòng)態(tài)目標(biāo)毀傷評(píng)估系統(tǒng)(R/T-BDA)，據(jù)悉該系統(tǒng)通過獲取戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)的圖像信息以實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)態(tài)目標(biāo)的打擊效果評(píng)估，通過該系統(tǒng)可以更加詳盡地掌握空中目標(biāo)的毀傷信息，幫助作戰(zhàn)指揮中心更精細(xì)地制定防空作戰(zhàn)計(jì)劃[11]。

我國在防空導(dǎo)彈攔截效果評(píng)估領(lǐng)域的研究起步較晚，技術(shù)也相對(duì)落后，但在軍方的高度重視下，軍內(nèi)外的一些學(xué)者已在進(jìn)行深入研究，并且取得了一定的成果，促進(jìn)了我國防空導(dǎo)彈攔截效果評(píng)估研究的發(fā)展。

2.1 攔截效果評(píng)估流程

目前，學(xué)者們對(duì)空中目標(biāo)攔截效果的評(píng)估主要是利用戰(zhàn)場(chǎng)探測(cè)系統(tǒng)獲取的目標(biāo)信息來完成的，評(píng)估原理是通過比較目標(biāo)在受到火力打擊前后相關(guān)特征參量的變化情況，進(jìn)行量化處理，最終形成綜合評(píng)估結(jié)果。結(jié)合馮文飛等[12-13]對(duì)空中目標(biāo)毀傷判別技術(shù)的研究，攔截效果評(píng)估的系統(tǒng)如圖1所示，相應(yīng)的攔截效果評(píng)估系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具有如下特點(diǎn)：

1) 評(píng)估系統(tǒng)要能獲取目標(biāo)在受到火力打擊前后特征參量的變化信息；

2) 評(píng)估系統(tǒng)要能確定特征參量發(fā)生變化的時(shí)間臨界點(diǎn)；

3) 評(píng)估系統(tǒng)要能根據(jù)特征參量的具體形式，建立能夠準(zhǔn)確反映參量變化的數(shù)學(xué)表達(dá)式，量化處理特征參量的變化程度，以此來進(jìn)行攔截效果評(píng)估；

4) 對(duì)不同特征參量的評(píng)估結(jié)果要進(jìn)行綜合考慮。

圖1 防空導(dǎo)彈攔截效果評(píng)估系統(tǒng)框圖

對(duì)目標(biāo)進(jìn)行攔截效果評(píng)估，需要選取能較好地反映目標(biāo)變化情況的特征參量，特征參量的變化越明顯，說明目標(biāo)受到的損傷越嚴(yán)重；反之，則說明目標(biāo)受到的損傷越輕。因此，在進(jìn)行特征參量的選取時(shí)，通常需滿足以下條件：

1) 在目標(biāo)受到攔截前，特征參量應(yīng)當(dāng)具備連續(xù)性；

2) 在目標(biāo)受到攔截后，特征參量應(yīng)當(dāng)會(huì)發(fā)生較為顯著的變化；

3) 特征參量在進(jìn)行相關(guān)計(jì)算時(shí)須滿足實(shí)時(shí)性，防止因?yàn)闀r(shí)間延誤影響指揮員的決策；

4) 特征參量的選取還應(yīng)結(jié)合探測(cè)系統(tǒng)的具體情況而定。

2.2 目標(biāo)毀傷等級(jí)判定

為便于描述和評(píng)估目標(biāo)被擊中后的毀傷情況，通常進(jìn)行毀傷等級(jí)劃分。國外對(duì)于飛機(jī)類型的毀傷級(jí)別一般分為五級(jí)[14]，分別為：KK、K、A、B、C五個(gè)級(jí)別，其判定如表1所示。我軍對(duì)于目標(biāo)的毀傷等級(jí)評(píng)定，通常分為無損傷、輕傷、重傷和摧毀。

表1 飛機(jī)類型目標(biāo)攔截等級(jí)評(píng)判表

防空導(dǎo)彈通常以近炸引信引爆破片殺傷型戰(zhàn)斗部對(duì)目標(biāo)進(jìn)行攔截，防空導(dǎo)彈爆炸后，往往會(huì)導(dǎo)致目標(biāo)爆炸或運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生變化。此外，考慮到防空導(dǎo)彈的作戰(zhàn)對(duì)象通常是導(dǎo)彈類型的目標(biāo)，而導(dǎo)彈類型目標(biāo)屬于一次性消耗品，通常情況下認(rèn)為“命中即毀傷”。因此，曾雅文等[15]將導(dǎo)彈類目標(biāo)的攔截等級(jí)劃分為兩個(gè)級(jí)別，如表2所示。在戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中，對(duì)于導(dǎo)彈類型目標(biāo)的攔截效果評(píng)估，通常劃分為命中目標(biāo)/未命中目標(biāo)，若命中目標(biāo)，則對(duì)其余目標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)火射擊；若未命中目標(biāo)，則立即進(jìn)行補(bǔ)射。

表2 導(dǎo)彈類型目標(biāo)攔截等級(jí)評(píng)判表

2.3 攔截效果評(píng)估方法

目前，防空導(dǎo)彈在執(zhí)行攔截目標(biāo)的任務(wù)時(shí)，主要采用2種方法對(duì)攔截效果進(jìn)行評(píng)估，即直接觀察法和信息分析法。

2.3.1直接觀察法

直接觀察法就是通過觀察雷達(dá)顯示屏或彈載通信設(shè)備顯示的目標(biāo)和導(dǎo)彈相關(guān)信號(hào)狀態(tài)，對(duì)彈目遭遇時(shí)刻附近目標(biāo)狀態(tài)的變化進(jìn)行觀察，據(jù)此判斷目標(biāo)是否被成功攔截。目標(biāo)在遭遇火力打擊前，在雷達(dá)圖像上體現(xiàn)為一個(gè)實(shí)體圖形，而在遭遇火力打擊后，常被分裂成一定數(shù)量的碎片，雷達(dá)圖像也由亮度集中的實(shí)體變成多個(gè)面積較小、呈散狀分布的小目標(biāo)。此外，若目標(biāo)在受到火力打擊發(fā)生轟燃后，燃燒會(huì)破壞空中目標(biāo)的隱身性，目標(biāo)雷達(dá)回波圖像還可能會(huì)發(fā)生明顯增大。KennethA.Conley等[16]研究了導(dǎo)彈射擊效果的實(shí)時(shí)毀傷評(píng)估系統(tǒng)，該系統(tǒng)在導(dǎo)彈攻擊目標(biāo)前與及時(shí)與導(dǎo)彈分離，通過彈載通信設(shè)備實(shí)時(shí)傳輸導(dǎo)彈攻擊圖像，對(duì)空中目標(biāo)的毀傷效果進(jìn)行評(píng)估。劉健等[17]分析了成功攔截目標(biāo)雷達(dá)圖像可能出現(xiàn)的特別現(xiàn)象，并以此界定了攔截效果評(píng)估準(zhǔn)則。倪小清等[18]通過對(duì)目標(biāo)損傷的定性分析，將受到硬殺傷的目標(biāo)分為引燃和引爆兩種，并界定相應(yīng)雷達(dá)回波圖像的不同現(xiàn)象，有著一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

直接觀察法進(jìn)行攔截效果評(píng)估的優(yōu)點(diǎn)是，能夠根據(jù)雷達(dá)或彈載通信設(shè)備顯示的圖像變化情況，較為直觀地由人工進(jìn)行攔截效果評(píng)估，但在面對(duì)多目標(biāo)的復(fù)雜情況時(shí)，沒有嚴(yán)密的判斷邏輯和先進(jìn)的評(píng)估模型，僅由人工經(jīng)驗(yàn)結(jié)合雷達(dá)圖像進(jìn)行評(píng)估很容易造成誤判，評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性還有待提高。

2.3.2信息分析法

信息分析法是對(duì)目標(biāo)受打擊前后所反映出來的不同信息進(jìn)行對(duì)比，并采用相應(yīng)的分析方法進(jìn)行攔截效果評(píng)估。該方法通常是對(duì)獲取的目標(biāo)的軌跡、姿態(tài)等數(shù)據(jù)和圖像信息，綜合進(jìn)行定量或融合分析，并依據(jù)相應(yīng)的判斷規(guī)則，評(píng)判目標(biāo)是否被成功攔截。目標(biāo)在被成功攔截后，速度大小、方向以及航捷往往都會(huì)發(fā)生突變，基于這些特征變化，形成相應(yīng)的判斷邏輯，能夠?qū)r截效果進(jìn)行有效評(píng)估。倪小清等[18]通過對(duì)空中目標(biāo)的毀傷情況進(jìn)行等級(jí)劃分，利用目標(biāo)在被攔截前后的軌跡變化建立數(shù)學(xué)模型，從而確定目標(biāo)的毀傷等級(jí)，并通過算例進(jìn)行驗(yàn)證。周智超等[19]通過對(duì)目標(biāo)被攔截前后雷達(dá)反射面積、位置信息、運(yùn)動(dòng)參數(shù)的變化情況，建立相應(yīng)的毀傷等級(jí)評(píng)估規(guī)則與評(píng)估模型。

此類方法的優(yōu)點(diǎn)是：能夠?qū)δ繕?biāo)軌跡、姿態(tài)等變化情況進(jìn)行定量計(jì)算與分析，形成較為嚴(yán)密的判斷邏輯，評(píng)估結(jié)果較為準(zhǔn)確。但是該方法是基于雷達(dá)圖像進(jìn)行的，而雷達(dá)回波周期相對(duì)較長，難以滿足近程防空導(dǎo)彈攔截效果評(píng)估時(shí)間上的要求，評(píng)估的實(shí)時(shí)性還有待提高。

3 攔截效果評(píng)估模型

目前，國內(nèi)外學(xué)者在進(jìn)行空中目標(biāo)攔截效果評(píng)估時(shí)，針對(duì)不同的側(cè)重點(diǎn)，通常會(huì)采用不同的評(píng)估模型，而被廣泛應(yīng)用的主要包括模糊理論模型、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型、隨機(jī)多屬性分析模型等[20-24]。

3.1 模糊理論評(píng)估模型

模糊理論評(píng)估模型以模糊數(shù)學(xué)理論為基礎(chǔ)，能夠綜合考慮多種模糊因素，將定性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化為定量數(shù)值進(jìn)行評(píng)估[25-26]。Tao Li 等[27]將模糊評(píng)估理論用于目標(biāo)毀傷效果評(píng)估中,建立了基于破片和沖擊波的毀傷效應(yīng)模型以及評(píng)價(jià)指標(biāo)的量化等級(jí)，定量分析了對(duì)目標(biāo)的毀傷效果。胡曉偉等[28]針對(duì)攔截效果評(píng)估中出現(xiàn)的隨機(jī)性和模糊性因素，采用模糊評(píng)估法綜合考慮多種模糊因素并進(jìn)行評(píng)價(jià)和判別，提出基于混合層次的模糊綜合評(píng)判模型，有著較好的適用性。

模糊理論評(píng)估流程如圖2所示，該方法的優(yōu)點(diǎn)在于可以為模糊信息的科學(xué)化和實(shí)用化提供量化指標(biāo)。但是該方法由于指標(biāo)之間的相關(guān)性，評(píng)估時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)重復(fù)評(píng)價(jià)的可能，并且模糊理論邏輯運(yùn)算量大，計(jì)算權(quán)重較為復(fù)雜。為解決這一問題，胡曉偉等[29]在選取評(píng)估特征指標(biāo)的基礎(chǔ)上，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理模糊系統(tǒng)，有效克服了模糊理論邏輯運(yùn)算量大的缺點(diǎn)，同時(shí)具有自學(xué)習(xí)機(jī)制，該方法為防空導(dǎo)彈攔截效果評(píng)估提供了新的思路。

圖2 模糊綜合評(píng)判方法流程框圖

3.2 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)評(píng)估模型

貝葉斯網(wǎng)絡(luò)是一種基于概率推理的圖形化網(wǎng)絡(luò)，常被應(yīng)用于對(duì)控制因素有影響的攔截效果的評(píng)估中，是有效解決信息不準(zhǔn)確、不完整問題的數(shù)學(xué)推理模型[30-31]。Johansson F等[32]將貝葉斯網(wǎng)絡(luò)算法應(yīng)用于移動(dòng)防空目標(biāo)的毀傷評(píng)估，但是該方法僅考慮靜態(tài)的作戰(zhàn)環(huán)境，對(duì)于動(dòng)態(tài)的實(shí)戰(zhàn)環(huán)境適用性不強(qiáng)。胡曉偉等[33]針對(duì)攔截效果評(píng)估時(shí)出現(xiàn)的信息不準(zhǔn)確、不完整問題，分析了攔截效果評(píng)估的影響因素，進(jìn)而構(gòu)建了基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的攔截效果評(píng)估模型。曲婉嘉等[34]通過加入時(shí)間的演化過程，構(gòu)建了動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，并由特定的案例確定了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和參數(shù)，建立了基于動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的評(píng)估模型，并通過仿真驗(yàn)證了該模型的準(zhǔn)確性。

典型貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖3所示，該方法的優(yōu)點(diǎn)是可以對(duì)不確定性問題進(jìn)行很好的推理計(jì)算，同時(shí)能夠使用圖形方法描述各數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。目前研究較多的動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)信息積累，隨著收集到的情報(bào)和確定性信息越來越多，推理預(yù)測(cè)結(jié)果的精確性也不斷提高，但目前對(duì)于動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)在攔截效果評(píng)估領(lǐng)域的算法研究還有待提高。

圖3 典型貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖

3.3 隨機(jī)多屬性分析模型

隨機(jī)多屬性分析方法主要用于不確定信息環(huán)境下，通過對(duì)不確定信息進(jìn)行隨機(jī)抽取樣本，構(gòu)建隨機(jī)概率的方案排序指標(biāo)，給出不確定信息環(huán)境下多屬性方案排序方法[35-36]。Qu C等[37]運(yùn)用多屬性決策理論建立了目標(biāo)毀傷程度的評(píng)估模型，并結(jié)合TOPSIS方法展開評(píng)估分析，得到的評(píng)估結(jié)果更加可靠。近年來，陳俠等[38]將隨機(jī)多屬性分析方法引入到反導(dǎo)攔截效果評(píng)估問題中，以此進(jìn)行信息不確定條件下的攔截效果評(píng)估，但該文獻(xiàn)提出的“只要有先驗(yàn)信息就可以進(jìn)行攔截效果評(píng)估”有一定的局限性，但也為信息不確定情況下的攔截效果評(píng)估提供了一種新思路。

此后，徐浩等[39]針對(duì)觀測(cè)信息的不確定性問題，采用區(qū)間數(shù)和隸屬函數(shù)來表示特征指標(biāo)，運(yùn)用多屬性分析的方法，通過計(jì)算和比較攔截效果為各攔截等級(jí)的信任因子，對(duì)信息不確定情況下的攔截效果進(jìn)行評(píng)估，該方法的應(yīng)用對(duì)復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下的攔截效果評(píng)估具有重要意義。

4 多傳感器的融合

對(duì)目標(biāo)的信息獲取是進(jìn)行攔截效果評(píng)估的可靠依據(jù)。由于戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，單一傳感器所獲取的目標(biāo)信息具有不完全性和不確定性，毀傷特征也各不相同。如何有效利用多傳感器融合進(jìn)行攔截效果評(píng)估，是影響評(píng)估的實(shí)時(shí)性和精確性的關(guān)鍵問題[40-41]。在20世紀(jì)90年代，美國國防部便將多傳感器融合技術(shù)列為未來重點(diǎn)研究開發(fā)的20項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)之一。2012年，Erik Blasch等人提出了高層次信息融合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，為如何來選擇融合算法提供了解決方案[42]。

根據(jù)不同傳感器信息融合抽象程度的不同，通常將其劃分為像素級(jí)、特征級(jí)與決策級(jí)[43]，而像素級(jí)融合因其計(jì)算量大且無法處理異構(gòu)數(shù)據(jù)的缺點(diǎn)，很少被應(yīng)用于攔截效果評(píng)估領(lǐng)域的多傳感器信息融合中，部分學(xué)者對(duì)多傳感器的特征級(jí)、決策級(jí)融合進(jìn)行了一定量的探索。

4.1 特征級(jí)融合

特征級(jí)融合通過對(duì)各個(gè)傳感器采集到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行特征信息提取，并對(duì)提取的特征信息進(jìn)行綜合性分析和融合處理，最后對(duì)融合后的特征進(jìn)行分類形成決策判決[43]。

Gaglione Domenico等[44]根據(jù)不同傳感器獲取的毀傷信息進(jìn)行目標(biāo)毀傷等級(jí)判定，并將毀傷等級(jí)作為特征信息構(gòu)造了貝葉斯網(wǎng)絡(luò),利用貝葉斯參數(shù)估計(jì)進(jìn)行了特征信息融合。胡曉偉等[29]利用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)攔截效果的特征級(jí)融合評(píng)估進(jìn)行了研究，在選取攔截效果評(píng)估特征的基礎(chǔ)上，通過構(gòu)建基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特征級(jí)融合評(píng)估模型實(shí)現(xiàn)了多傳感器綜合評(píng)估。程浩等[45]利用多傳感器獲取的目標(biāo)特征變量，綜合運(yùn)用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)理論與信息融合方法，計(jì)算出特征信息的最大后驗(yàn)概率從而進(jìn)行目標(biāo)毀傷效果評(píng)估。該方法能夠在目標(biāo)特征信息不完備的條件下有效融合處理多傳感器的情報(bào)信息，提高評(píng)估的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。

特征級(jí)融合的流程如圖4所示，該融合的優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)υ紨?shù)據(jù)信息實(shí)現(xiàn)信息壓縮，更方便傳感器之間的信息傳輸和實(shí)時(shí)處理。此外，通過對(duì)現(xiàn)有特征的綜合處理可能會(huì)得到復(fù)合特征，有利于提高目標(biāo)的檢測(cè)精度。常見的特征級(jí)層次的融合方法有:聚類方法、貝葉斯理論方法。

圖4 特征級(jí)融合流程框圖

4.2 決策級(jí)融合

決策級(jí)融合屬于最高層次的信息融合，該融合的特點(diǎn)是能夠充分利用各局部傳感器的初步?jīng)Q策。局部傳感器根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)信息判決目標(biāo)存在與否，并將信息化后的判決信息傳遞至融合中心，通過設(shè)定的融合規(guī)則綜合全局判決信息，進(jìn)行整體的綜合分析與判決[43]。

Xiaojing Fan等[46]將證據(jù)理論用于信息融合，并將支持加權(quán)因子和可信度加權(quán)因子進(jìn)行積分以調(diào)整證據(jù)，得到了的比較精確的融合結(jié)果。張一博等[47]運(yùn)用決策級(jí)融合理論，對(duì)幾種不同的艦載傳感器綜合進(jìn)行效能評(píng)估，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了多傳感器綜合使用的仿真系統(tǒng)。胡曉偉等[48]綜合運(yùn)用ISAR、紅外圖像以及機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤方法對(duì)導(dǎo)彈的攔截效果進(jìn)行評(píng)估，采用自適應(yīng)決策融合算法進(jìn)行分系統(tǒng)的決策融合，形成最終的評(píng)估結(jié)果,建立起綜合評(píng)估的系統(tǒng)模型，并通過仿真驗(yàn)證了該算法在效果評(píng)估系統(tǒng)中的穩(wěn)定性和有效性。

決策級(jí)融合的流程如圖5所示，其優(yōu)點(diǎn)是具有良好的容錯(cuò)能力和抗干擾能力，并且能量消耗較小。其缺點(diǎn)也很明顯，決策級(jí)融合往往需要通過壓縮傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)來進(jìn)行，這會(huì)丟失大量的細(xì)節(jié)信息，同時(shí)融合處理的成本也會(huì)大大提高。

圖5 決策級(jí)融合流程框圖

5 攔截效果評(píng)估方法研究趨勢(shì)

未來戰(zhàn)場(chǎng)復(fù)雜多變，在面對(duì)空中目標(biāo)的快速密集攻擊時(shí)，防空導(dǎo)彈攔截效果的評(píng)估難度也不斷增大，主要體現(xiàn)在：① 評(píng)估的準(zhǔn)確性不高。準(zhǔn)確的攔截效果評(píng)估是指揮員快速實(shí)施決策的基礎(chǔ)， 更是信息化戰(zhàn)爭(zhēng)的必然要求。目前所采用的人工結(jié)合圖像的評(píng)估方式，在面對(duì)多目標(biāo)密集攻擊時(shí)容易產(chǎn)生誤判，評(píng)估的準(zhǔn)確性還有待提高；② 評(píng)估的快速性不夠。對(duì)近程防空導(dǎo)彈的攔截效果進(jìn)行評(píng)估時(shí)，由于雷達(dá)的回波周期相對(duì)較長，以致于基于雷達(dá)圖像進(jìn)行攔截效果評(píng)估的方法存在著判別時(shí)間不夠迅速的問題，該方法的快速性還有待提高。

對(duì)于防空導(dǎo)彈攔截效果評(píng)估，未來應(yīng)該重點(diǎn)解決準(zhǔn)確性與快速性的問題，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)用化研究。下面從以下3個(gè)方面來分析防空導(dǎo)彈攔截效果評(píng)估的發(fā)展方向。

1) 提高信息獲取與處理能力

提高信息的獲取與處理能力，能夠保證所獲取信息的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，降低信息不完全性、不確定性帶來的影響。實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的目標(biāo)信息能夠有效提高對(duì)目標(biāo)評(píng)估的精確性。提高信息的獲取與處理能力，特別是提高戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)的信息處理能力，將會(huì)大大縮短評(píng)估的時(shí)間周期，使我方占據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)主動(dòng)權(quán)。

2) 提高多傳感器融合能力

對(duì)于空中目標(biāo)的追蹤不能僅僅依靠單一的傳感器進(jìn)行，未來戰(zhàn)爭(zhēng)的空中目標(biāo)將朝著小型化、隱身化方向發(fā)展，在進(jìn)行攔截效果評(píng)估時(shí)，應(yīng)當(dāng)綜合多個(gè)傳感器的探測(cè)信息進(jìn)行綜合決策，提高評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性。對(duì)于中遠(yuǎn)程防空導(dǎo)彈的攔截效果評(píng)估，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)發(fā)展研究光電視頻與雷達(dá)數(shù)據(jù)的融合研究，提高評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性；對(duì)于近程防空導(dǎo)彈的攔截效果評(píng)估，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)發(fā)展研究多個(gè)紅外、可見光傳感器的綜合判斷結(jié)果，在保證快速性的基礎(chǔ)上提高準(zhǔn)確性。未來應(yīng)對(duì)現(xiàn)有的信息融合方法和模型加以改進(jìn)，建立更為準(zhǔn)確的評(píng)估模型，建立可靠性更高的智能評(píng)估系統(tǒng)。

3) 提高模擬仿真水平

在進(jìn)行攔截效果評(píng)估研究時(shí)，采用模擬仿真技術(shù)可模擬作戰(zhàn)過程中可能會(huì)出現(xiàn)的一些隨機(jī)因素，逼真地模擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，研究合理有效的攔截效果評(píng)估技術(shù)與方法。因此，有效提高模擬仿真水平，盡可能地模擬出真實(shí)環(huán)境下的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)，同時(shí)借助于以網(wǎng)絡(luò)為中心的先進(jìn)技術(shù)手段，在攔截效果評(píng)估過程中加入人的主觀能動(dòng)作用，建立以人為主導(dǎo)的智能評(píng)估系統(tǒng)，將會(huì)對(duì)攔截效果評(píng)估的發(fā)展研究產(chǎn)生重大影響。

6 結(jié)論

防空導(dǎo)彈的攔截效果評(píng)估是防空反導(dǎo)作戰(zhàn)過程中必不可少的重要環(huán)節(jié)，本文對(duì)近年來防空導(dǎo)彈攔截效果評(píng)估技術(shù)的研究進(jìn)行了回顧。為適應(yīng)戰(zhàn)場(chǎng)需求，解決目前防空導(dǎo)彈“多打一”攔截方式存在的弊端，需要解決的兩個(gè)關(guān)鍵問題是如何兼顧評(píng)估的有效性與快速性。因此，信息獲取能力、傳感器融合能力、模擬仿真能力的提高以及自動(dòng)評(píng)估技術(shù)的研究是未來防空導(dǎo)彈攔截效果評(píng)估的主要發(fā)展趨勢(shì)。