基于多級模糊綜合評判的組網(wǎng)雷達(dá)“四抗”效能評估

范甘霖，楊兆民，王一舟

（空軍預(yù)警學(xué)院，武漢430019）

0 引 言

隨著電子偵察和干擾技術(shù)的發(fā)展，雷達(dá)面臨著反輻射導(dǎo)彈、隱身飛機(jī)、低空與超低空突防以及電子干擾四大威脅，由此，組網(wǎng)雷達(dá)應(yīng)運(yùn)而生。組網(wǎng)雷達(dá)擴(kuò)展了探測和跟蹤的空域，提高了雷達(dá)的探測性能，是目前對抗“四大威脅”比較現(xiàn)實(shí)有效的措施。組網(wǎng)雷達(dá)的“四抗”能力是組網(wǎng)雷達(dá)作戰(zhàn)效能的重要指標(biāo)。由于雷達(dá)所要面對的空情是不確定的，雷達(dá)必須從基本理論和實(shí)現(xiàn)方法上尋求對抗措施。因此，必須對組網(wǎng)雷達(dá)的“四抗”能力進(jìn)行綜合評估［1－2］。

組網(wǎng)雷達(dá)是一個(gè)體積龐大、技術(shù)復(fù)雜、戰(zhàn)術(shù)多變的武器系統(tǒng)，對組網(wǎng)雷達(dá)“四抗”效能進(jìn)行評估屬于多目標(biāo)綜合決策，這里采用多級模糊綜合評判法對其進(jìn)行評估，對評價(jià)組網(wǎng)雷達(dá)“四抗”性能好壞以及制定、修改雷達(dá)組網(wǎng)方案、改進(jìn)雷達(dá)都具有重要意義［3］。

1 模糊綜合評判法

模糊綜合評價(jià)是以模糊數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，應(yīng)用模糊關(guān)系合成的原理，將一些邊界不清、不易定量的因素定量化，進(jìn)行綜合評價(jià)的一種方法。具體步驟如下：

確定要評價(jià)的因素集。選擇對被評估對象有影響的因素作為評價(jià)因素，構(gòu)成評價(jià)因素集U＝（u1，u2，…，um），U為刻畫被評價(jià)對象的m個(gè)指標(biāo)集；其次，確定評語集。評語集就是對評價(jià)因素分級的評語的集合，通常應(yīng)根據(jù)問題的特點(diǎn)確定。設(shè)評語集為V＝｛v1，v2，…，vn｝。

一般來說，各個(gè)因素反映評價(jià)對象的重要程度是不一樣的，其重要性以各影響因素賦予相應(yīng)的權(quán)重系數(shù)來表征、定義。權(quán)向量為A＝（a1，a2，…，權(quán)向量A中的元素ai是因素Ui對被評對象的隸屬度。

然后，逐個(gè)對被評對象從每個(gè)因素Ui上進(jìn)行量化，即確定從單因素來看被評對象對評語模糊子集的隸屬度，進(jìn)而得到模糊關(guān)系矩陣：

式中：第i行第j列元素rij表示某個(gè)被評對象從因素Ui來看對Vj評語模糊子集的隸屬度。

最后，將因素權(quán)重向量A通過評價(jià)矩陣R變換成評語集V上的模糊集B：

二級時(shí)，只需在因素集就行劃分的時(shí)候?qū)分成P個(gè)互不相交的子集Ui＝（i＝1，2，…，p），且滿足U2∪U2…∪Up＝U，然后一級一級進(jìn)行綜合評估，多級依此類推）。

2 基于多級模糊綜合評判的組網(wǎng)雷達(dá)“四抗”效能評估模型

合理建立指標(biāo)體系，采用二級模糊綜合評判、層次分析法、專家打分等方法建立效能評估模型，并以某團(tuán)某組網(wǎng)雷達(dá)為例對其進(jìn)行“四抗”綜合能力效能評估，給出參考值。

2.1 組網(wǎng)雷達(dá)“四抗”效能評估指標(biāo)體系的建立

指標(biāo)體系應(yīng)能全面反映各決策方案的主要方面，它的結(jié)構(gòu)取決于決策目的、決策方案的性質(zhì)等。一般效能評估指標(biāo)體系的選取可以遵循以下幾個(gè)原則：最簡性、可測性、客觀性、完備性和獨(dú)立性［4］。綜合考慮抗干擾能力、抗反輻射導(dǎo)彈（ARM）能力、抗隱身能力、抗低空能力因素。

通過分析組網(wǎng)雷達(dá)“四抗”建設(shè)目標(biāo)和功能，并考慮影響其效能發(fā)揮的主要因素，加以合理歸納、整理和總結(jié)，根據(jù)對組網(wǎng)雷達(dá)“四抗”能力的定性分析，運(yùn)用層次分析法得出其“四抗”能力綜合評估的層次結(jié)構(gòu)模型，如圖1所示［5］。該層次結(jié)構(gòu)模型有3層：目標(biāo)層即組網(wǎng)雷達(dá)“四抗”綜合能力；一級指標(biāo)層即“四抗”4個(gè)方面的能力；二級指標(biāo)層即“四抗”因素層，包括“四抗”能力的各個(gè)主要因素。

由此建立第一層次因素集為：

式中：U1為抗干擾能力；U2為抗ARM能力；U3為抗隱身能力；U4為抗低空能力。

圖1 組網(wǎng)雷達(dá)“四抗”能力層次結(jié)構(gòu)模型

建立第二層次因素集為：

式中：u11為空域重疊系數(shù)；u12為頻率重疊系數(shù)；u13為極化類型因子；u14為信號類型因子；u15為信息處理能力因子；u16為單部雷達(dá)抗干擾能力。

式中：u21為系統(tǒng)隱蔽能力；u22為系統(tǒng)工作模式選擇；u23為系統(tǒng)重構(gòu)能力。

式中：u31為空域反隱身能力；u32為頻域反隱身能力；u33為極化域反隱身能力。

式中：u41為雷達(dá)平臺(tái)類型；u42為雷達(dá)體制類型。

2.2 評語集

可以將對組網(wǎng)雷達(dá)“四抗”的評價(jià)劃分為很好（v1）、好（v2）、一般（v3）、差（v4）、很差（v5）5級。由此，建立評語集為：

2.3 確定U中各元素的權(quán)重

U中各元素的權(quán)重為：

式中：0≤ai≤1，權(quán)重ai反映了決策者對U中第i個(gè)因素的重視程度，一般通過專家調(diào)查法確定。

通過專家調(diào)查法得到該組網(wǎng)雷達(dá)“四抗”能力的各級指標(biāo)權(quán)重為：

2.4 確定評價(jià)矩陣

采用專家評判法確定，得到該組網(wǎng)雷達(dá)“四抗”能力評價(jià)矩陣：

2.5 綜合評價(jià)

綜合評價(jià)矩陣為：

結(jié)果表明，該組網(wǎng)雷達(dá)屬于很好，其隸屬程度達(dá)52.12%。

如果想得到具體的評估效能，可以合理設(shè)置各評語分值，從好到差依次為1到0。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，想定5個(gè)評語分值為：很好，v1＝1.0；好，v2＝0.75；一般，v3＝0.5；差，v4＝0.25；很差，v5＝0。進(jìn)行歸一化得：

可得該組網(wǎng)方案的綜合評估效能為0.774。

3 結(jié)束語

本文采用模糊綜合評判法對某團(tuán)某組網(wǎng)雷達(dá)進(jìn)行了效能評估，在指標(biāo)的選取上采用了層次分析法，比較全面地得到了評估的各指標(biāo)。權(quán)重的確定和各指標(biāo)評判上采用了專家打分的方法，充分發(fā)揮了專家的經(jīng)驗(yàn)作用。將定性與定量相結(jié)合，使得評價(jià)結(jié)果可信、可靠，所計(jì)算的結(jié)果更加科學(xué)、合理、易于實(shí)現(xiàn)。該評估對于雷達(dá)組網(wǎng)部署方案決策、雷達(dá)的各項(xiàng)指標(biāo)改進(jìn)均具有重要意義

存在的不足：指標(biāo)體系只是在目前本人查閱相關(guān)資料并分析的基礎(chǔ)上得出的，可能不夠科學(xué)合理。

［1］劉健.基于灰色關(guān)聯(lián)決策的雷達(dá)組網(wǎng)四抗能力綜合評估［J］.火力與指揮控制，2011，36（5）：82－85.

［2］劉健.一種雷達(dá)組網(wǎng)四抗能力的綜合評估方法［J］.戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù)指揮控制與仿真，2010（5）：105－107.

［3］陳軍，馮衛(wèi)強(qiáng)，趙虎強(qiáng).防空組網(wǎng)雷達(dá)“四抗”能力綜合評估［J］.指揮控制與仿真，2009，31（2）：62－76.

［4］張杰，唐宏，蘇凱.效能評估方法研究［M］.北京：國防工業(yè)出版社，2009.

［5］陳永光，李修和，沈陽.組網(wǎng)雷達(dá)作戰(zhàn)能力分析與評估［M］.北京：國防工業(yè)出版社，2006.