基于層次分析法的對地攻擊無人機目標選擇排序

近年來，無人機已經(jīng)成為任何軍事沖突不可或缺的一部分，并且扮演著越來越重要的角色，作為承擔未來戰(zhàn)爭無人作戰(zhàn)和執(zhí)行空中攻擊任務的重要作戰(zhàn)平臺，對地攻擊無人機的作戰(zhàn)使用方式和打擊目標日趨多樣化。在俄烏沖突中，烏軍大量使用TB-2無人機接連摧毀俄軍陣地、軍事設施，并擊沉俄軍運輸船和巡邏艇；俄軍也大量使用無人機攻擊烏軍坦克、裝甲車輛、防御工事和后方基礎設施，發(fā)揮了重要的作用?；谀繕俗鲬?zhàn)是現(xiàn)代戰(zhàn)爭的明顯特征，在發(fā)揮對地攻擊無人機作戰(zhàn)效能的同時，對作戰(zhàn)目標進行優(yōu)選排序變得尤為重要，應基于無人機作戰(zhàn)能力，圍繞作戰(zhàn)目的，綜合考慮目標價值、數(shù)量、排序等具體問題，實現(xiàn)對地攻擊無人機作戰(zhàn)效能的最大發(fā)揮。

對地攻擊無人機目標選擇排序影響因素

在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中目標選擇對信息化戰(zhàn)爭決策、行動籌劃、作戰(zhàn)實施占據(jù)著越來越突出的地位。根據(jù)上級作戰(zhàn)任務要求，通過分析目標的價值、敵防空威脅、易修復性、易攻擊性和電子干擾等要素，分析得到目標選擇的合理性，進而對作戰(zhàn)目標進行選擇排序，得出最佳攻擊目標及攻擊順序。

目標價值

目標價值是對目標在作戰(zhàn)中地位作用的客觀定位。在作戰(zhàn)中，根據(jù)具體的戰(zhàn)斗目的，需要對地攻擊無人機執(zhí)行打擊任務的目標往往不止一個，同時對不同目標的突擊、摧毀、癱瘓，對于完成戰(zhàn)斗任務的作用和影響也不盡相同。按照目標價值可劃分一級目標、二級目標和三級目標。

防空威脅

對地攻擊無人機在選擇攻擊目標時，會受到敵作戰(zhàn)地域防空導彈、高炮、激光武器、高能微波武器及敵空中作戰(zhàn)力量的威脅，應重點研判敵各型防空火器的部署、戰(zhàn)技術性能、以及戰(zhàn)術特點等內容。在俄烏沖突中，由防空火炮、導彈組成的攔截火力網(wǎng)就曾擊落多架TB-2型無人機。

易修復性

目標的易修復性，主要是指目標受到打擊后再次恢復的能力和時間。打擊達到的效果分為全面破壞、局部破壞、系統(tǒng)結構完好但失去作戰(zhàn)能力三種，對地攻擊無人機可選擇打擊的目標很多，有的目標被毀傷后不能修復或短時間內無法修復；有的目標則能夠快速修復，恢復戰(zhàn)斗能力，難以對敵方造成實質性打擊，在選擇攻擊目標時，要優(yōu)先選擇效費比高、難以修復的目標。

易攻擊性

目標的易攻擊性主要是基于目標的防御防護能力和作戰(zhàn)平臺的武器彈藥。除考慮目標的大小、形狀、結構、堅固程度以及防御防護能力外，還考慮作戰(zhàn)平臺的武器彈藥性能，常見對地攻擊無人機的彈藥包括各型反坦克導彈、多用途導彈、巡航導彈、火箭彈、制導迫擊炮彈等，各種不同類型的彈藥對目標的毀傷效果也不盡相同。

易發(fā)現(xiàn)程度

易發(fā)現(xiàn)程度主要取決于目標的可見性，主要是指目標被發(fā)現(xiàn)、識別的難易程度，還包括目標對光、電、磁的反射強度，隨著無人機機載設備的發(fā)展為戰(zhàn)場目標搜索提供了新手段，但多方式偽裝、防護的目標仍然難以發(fā)現(xiàn)和識別，認識對地攻擊無人機目標選擇排序的重要考慮因素。

電子干擾能力

伴隨現(xiàn)代戰(zhàn)爭信息化、智能化的快速發(fā)展，目標的電子干擾能力越來越重要，并且無人機主要依靠通信鏈路實施信息傳輸、裝備操作和指令發(fā)送，通過向無人機發(fā)射大功率射頻信號，可能擾亂其操作程序，造成無人機無法執(zhí)行任務和墜機。在選擇攻擊目標排序時應重點考慮目標自身具備或周圍部署的干擾設備的數(shù)量、部署和干擾能力。

基于層次分析法的模型建立

層次分析法決策過程

20世紀70年代初，美國運籌學家T.L.Saaty提出了一種定性與定量分析相結合的多因素評判方法，被稱為層次分析法（AHP）。其基本思想是找出復雜問題的主要影響因素和解決措施，形成一個有序的層次結構，通過形成能反映各因素影響的兩兩成對比較確定重要性，建立模型進行評價得出綜合排序。層次分析法實現(xiàn)了把定性概念轉化為定量排序問題來確定因素的權重大小或優(yōu)劣程度，廣泛的被應用于社會、經(jīng)濟、軍事各個領域，其步驟主要包括：

（1）建立層次結構模型

首先將所包含的因素分組，按照目標層、準則層、方案層建立層次結構模型。

（2）構建判斷矩陣

通過各要素間兩兩比較得出判斷矩陣，并引用數(shù)字1-9及其倒數(shù)作為標度，從而根據(jù)矩陣的導出權重，得出各因素對應的權重大小。

（3）層次單排序

層次單排序是指對上一層某元素而言，根據(jù)判斷矩陣計算的本層次元素的相對重要性的權值，通過計算判斷矩陣的特征根和特征向量來確定，并需要計算一致性指標值來檢驗判斷矩陣的一致性。假設矩陣為B，計算滿足BW=λmaxW的特征根與特征向量，其中λmax表示矩陣B的最大最大特征根，W為對應的正規(guī)化特征向量。通過計算一致性指標CI來檢驗矩陣的一致性，公式表示為：CI=（λmax-n）/（n-1）。通過一致性指標CI與平均隨機一致性RI的指標比例值與0.1的對比來判斷矩陣是否有滿意的一致性。

（4）層次總排序

通過層次單排序，計算針對上一層次而言，本層次所有因素重要性的權值，這就是得出層次總排序。

（5）一致性檢驗

計算層次總排序一致性指標與總排序平均隨機一致性指標的對比數(shù)值，當數(shù)值小于0.1時，層次總排序計算具有滿意的一致性。

攻擊目標選擇模型建立

（1）構建判斷矩陣

結合無人機攻擊目標選擇的影響因素及層次分析法結構模型，邀請專家對各因素指標權重值進行打分，構建判斷矩陣。

（2）計算各層要素對應權重并檢驗其一致性

CI=（λ-n）/（n-1）=（6.163393272-6）/（6-1）=0.032678654

查表得出RI=1.25

CR=CI/RI=0.026353754<0.1，一致性檢驗通過。

（3）得出各要素的權重

計算實例

對地攻擊無人機的目標主要包括裝甲目標、堅固工事、地面機動力量、情報系統(tǒng)、指揮信息系統(tǒng)、重要技術兵器陣地等。現(xiàn)選取敵指揮方艙車（C1）、通信樞紐（C2）、高炮陣地（C3）、支撐點（C4）、坦克（C5）、集結步兵（C6）等典型目標，通過上述方法邀請10名專家進行打分，建立方案層相對于指標層的權重向量，方案層的判斷矩陣為：

結論

本文介紹了基于層次分析法的對地攻擊無人機目標選擇排序，并在專家打分介紹的基礎上，根據(jù)目標價值、防空威脅、易發(fā)現(xiàn)程度、易攻擊性、電子干擾能力、易修復性等影響因素，得出攻擊目標選擇順序：指揮方艙車>高炮陣地>通信樞紐>支撐點>集結步兵>坦克。本文研究成果可為無人機分隊指揮員進行目標攻擊選擇提供借鑒。