基于體系的導(dǎo)彈作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)作戰(zhàn)任務(wù)層評(píng)估指標(biāo)及計(jì)算模型

【裝備理論與裝備技術(shù)】

基于體系的導(dǎo)彈作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)作戰(zhàn)任務(wù)層評(píng)估指標(biāo)及計(jì)算模型

李亞雄1，劉新學(xué)1，武健1，舒健生1，鄧賢云2

(1.第二炮兵工程大學(xué)，西安710025； 2. 96164部隊(duì)，浙江 金華321006)

摘要：基于作戰(zhàn)仿真實(shí)驗(yàn)的基本原理和特點(diǎn)，研究了基于體系的導(dǎo)彈作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)評(píng)估指標(biāo)的層次結(jié)構(gòu)、體系組成，建立了基于作戰(zhàn)任務(wù)、作戰(zhàn)系統(tǒng)、作戰(zhàn)單元3層次指標(biāo)體系模型；對(duì)作戰(zhàn)任務(wù)層評(píng)估指標(biāo)進(jìn)行了深入研究，建立了各指標(biāo)的軍事概念模型和計(jì)算方法。研究成果為基于體系的導(dǎo)彈作戰(zhàn)仿真實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析提供了依據(jù)。

關(guān)鍵詞：導(dǎo)彈作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn);評(píng)估指標(biāo);軍事概念模型

作者簡(jiǎn)介：李亞雄(1979—)，男，博士，副教授，主要從事軍事運(yùn)籌研究。

doi:10.11809/scbgxb2015.06.003

中圖分類號(hào)：TJ765

文章編號(hào)：1006-0707(2015)06-0011-04

本文引用格式：李亞雄，劉新學(xué)，武健，等.基于體系的導(dǎo)彈作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)作戰(zhàn)任務(wù)層評(píng)估指標(biāo)及計(jì)算模型[J].四川兵工學(xué)報(bào)，2015(6):11-14.

Citation format:LI Ya-xiong, LIU Xin-xue, WU Jian, et al.Research on Evaluation Index Based on Experimental System of Missile Combat Mission Layer[J].Journal of Sichuan Ordnance,2015(6):11-14.

Research on Evaluation Index Based on Experimental System

of Missile Combat Mission Layer

LI Ya-xiong1, LIU Xin-xue1, WU Jian1, SHU Jian-sheng1, DENG Xian-yun2

(1.The Second Artillery Engineering University, Xi’an 710025, China;

2.The No. 96164thTroop of PLA, Jinghua 321006, China)

Abstract:Based on the basic principle and characteristics of combat simulation experiment, the hierarchy, system of missile test evaluation index system was analyzed based on the research, and three level model of index system was established based on operational task combat system and combat unit. Military concept model and calculation method of each index were established. Research results provide the basis for the analysis of the data of missile simulation system.

Key words: missile test; evaluation index; military conceptual model

基于體系的導(dǎo)彈作戰(zhàn)是一個(gè)典型的、具有體系對(duì)抗特性的復(fù)雜軍事作戰(zhàn)過程[1-2]。作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)方法是研究導(dǎo)彈作戰(zhàn)的重要手段。作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)在本質(zhì)上是一種把現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法、計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)手段相結(jié)合對(duì)軍事作戰(zhàn)問題進(jìn)行研究的科學(xué)方法[3-6]。作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)方法是在戰(zhàn)法研究、作戰(zhàn)方案檢驗(yàn)評(píng)估和武器裝備發(fā)展論證等領(lǐng)域進(jìn)行分析和研究的有效工具和手段。

美軍作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)在世界各國(guó)軍隊(duì)中處于領(lǐng)先水平，就其作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)的運(yùn)行機(jī)制而言，美軍也是最為完善、最為有效的[7]。在武器系統(tǒng)研制、試驗(yàn)和鑒定以及生產(chǎn)與部署的各個(gè)階段，作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)都得到了重要的應(yīng)用。目前，國(guó)內(nèi)相關(guān)研究還處于起步階段?；谧鲬?zhàn)仿真實(shí)驗(yàn)分析，能夠定量地研究導(dǎo)彈作戰(zhàn)問題，找到影響作戰(zhàn)過程的關(guān)鍵因素，同時(shí)具有抽象性、可控性和簡(jiǎn)便性的特點(diǎn)[8-10]。本研究基于作戰(zhàn)仿真實(shí)驗(yàn)的基本原理和特點(diǎn)，研究了導(dǎo)彈作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)作戰(zhàn)任務(wù)層評(píng)估指標(biāo)的體系組成、指標(biāo)概念以及指標(biāo)的計(jì)算方法，為開展作戰(zhàn)仿真實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析提供方法和依據(jù)。

1基于體系的導(dǎo)彈作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)作戰(zhàn)任務(wù)層評(píng)估指標(biāo)體系

導(dǎo)彈作戰(zhàn)仿真實(shí)驗(yàn)屬于典型的基于體系的作戰(zhàn)仿真實(shí)驗(yàn)，涉及的系統(tǒng)和單元很多，評(píng)估指標(biāo)較為復(fù)雜且層次差別很大，有些指標(biāo)用于評(píng)估整個(gè)作戰(zhàn)流程，而有些指標(biāo)用于評(píng)估某個(gè)具體仿真單元的性能?；谝陨咸攸c(diǎn)，依據(jù)評(píng)估對(duì)象在仿真實(shí)驗(yàn)中的層次，可將導(dǎo)彈作戰(zhàn)仿真實(shí)驗(yàn)評(píng)估指標(biāo)劃分為導(dǎo)彈作戰(zhàn)任務(wù)層、系統(tǒng)層、單元層等3個(gè)層次的評(píng)估指標(biāo)，如圖1所示。

圖1　評(píng)估指標(biāo)的層次劃分

其中，導(dǎo)彈作戰(zhàn)任務(wù)層指標(biāo)描述的是度量完成作戰(zhàn)任務(wù)涉及的指標(biāo)，主要有快速反應(yīng)能力、環(huán)境適應(yīng)能力、作戰(zhàn)任務(wù)完成能力、作戰(zhàn)方案可行性、作戰(zhàn)樣式可行性等，如圖2所示。作戰(zhàn)系統(tǒng)層指標(biāo)是度量各作戰(zhàn)系統(tǒng)效能的指標(biāo)，主要有紅藍(lán)雙方預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)的預(yù)警探測(cè)能力、指揮決策系統(tǒng)快速?zèng)Q策能力、部隊(duì)發(fā)射能力、部隊(duì)作戰(zhàn)保障能力、導(dǎo)彈突防能力、目標(biāo)毀傷能力等，如圖3所示。單元層指標(biāo)是衡量作戰(zhàn)單元層各要素能力的指標(biāo)，主要有紅藍(lán)雙方預(yù)警衛(wèi)星預(yù)警能力、預(yù)警雷達(dá)預(yù)警能力、各級(jí)指揮機(jī)構(gòu)快速?zèng)Q策能力、導(dǎo)彈發(fā)射單元發(fā)射能力等，如圖4所示。

圖2　導(dǎo)彈作戰(zhàn)任務(wù)層評(píng)估指標(biāo)

圖3　導(dǎo)彈作戰(zhàn)系統(tǒng)層評(píng)估指標(biāo)

圖4　導(dǎo)彈作戰(zhàn)單元層評(píng)估指標(biāo)

按照上述3個(gè)層次劃分的指標(biāo)涵蓋了導(dǎo)彈作戰(zhàn)的任務(wù)范圍和能力領(lǐng)域，而且每層指標(biāo)都具有明確的軍事和物理含義，為進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析提供了基礎(chǔ)。

2評(píng)估指標(biāo)的軍事概念模型和關(guān)鍵影響因素分析

2.1快速反應(yīng)能力

1) 軍事概念模型

快速反應(yīng)能力是衡量導(dǎo)彈作戰(zhàn)準(zhǔn)備狀態(tài)轉(zhuǎn)換、信息傳輸、指揮決策、部隊(duì)行動(dòng)等時(shí)間響應(yīng)能力的指標(biāo)，可以用紅方從接收到作戰(zhàn)命令開始至導(dǎo)彈發(fā)射為止所需的時(shí)間TK來描述。時(shí)間越短表明快速反應(yīng)能力越強(qiáng)。反之，快速反應(yīng)能力越差。

2) 影響因素

快速反應(yīng)能力的影響因素主要有：

導(dǎo)彈作戰(zhàn)軍團(tuán)從接到作戰(zhàn)準(zhǔn)備命令開始，按照作戰(zhàn)準(zhǔn)備規(guī)定逐步或越步升級(jí)，到完成作戰(zhàn)準(zhǔn)備的時(shí)間TZB；

導(dǎo)彈作戰(zhàn)軍團(tuán)接收上級(jí)命令到形成本級(jí)作戰(zhàn)命令的決策時(shí)間TJT；

導(dǎo)彈部隊(duì)接收導(dǎo)彈作戰(zhàn)軍團(tuán)命令到形成本級(jí)作戰(zhàn)命令的決策時(shí)間TLV；

指揮信息從上級(jí)到導(dǎo)彈作戰(zhàn)軍團(tuán)及軍團(tuán)到部隊(duì)傳輸時(shí)間TLJ，TJL；

發(fā)射分隊(duì)接收發(fā)射命令后完成發(fā)射任務(wù)的時(shí)間TFS。

2.2生存能力概念模型和影響因素分析

1) 軍事概念模型

生存能力是指導(dǎo)彈作戰(zhàn)力量在敵武器系統(tǒng)打擊下以及在作戰(zhàn)區(qū)域?qū)崟r(shí)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下保持戰(zhàn)斗狀態(tài)的能力，可用生存概率PZS來衡量。

2) 影響因素

生存能在力的影響因素主要有：

導(dǎo)彈武器系統(tǒng)在技術(shù)準(zhǔn)備、機(jī)動(dòng)、待機(jī)、發(fā)射等作戰(zhàn)過程中，導(dǎo)彈部隊(duì)在集結(jié)、機(jī)動(dòng)、待機(jī)、發(fā)射、撤收等作戰(zhàn)行動(dòng)中被敵偵查系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)的概率PFX；

導(dǎo)彈作戰(zhàn)力量被敵武器系統(tǒng)打擊后的生存概率PDJSC；

導(dǎo)彈作戰(zhàn)力量在極端天氣、地理、交通、電磁等戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中保持良好戰(zhàn)斗能力的概率PHJSC。

2.3作戰(zhàn)任務(wù)完成能力概念模型和影響因素分析

1) 軍事概念模型

企業(yè)會(huì)計(jì)核算崗位設(shè)置得以規(guī)范以后，領(lǐng)導(dǎo)們能夠及時(shí)做出相關(guān)決定，工作者接收到?jīng)Q定后應(yīng)該及時(shí)處理，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)上傳有效結(jié)果。這樣會(huì)使得企業(yè)的管理監(jiān)督能力得到提高。領(lǐng)導(dǎo)層加強(qiáng)了企業(yè)監(jiān)督職能在很大程度上把企業(yè)中出現(xiàn)的各種不好風(fēng)氣及時(shí)排除，員工們?cè)诟髯缘膷徫簧暇ぞI(yè)業(yè)、各司其職，發(fā)奮學(xué)習(xí)該崗位上的專業(yè)知識(shí)，按時(shí)參加培訓(xùn)并做好相關(guān)的記錄，隨時(shí)學(xué)習(xí)，努力為企業(yè)做出成績(jī)，以便幫助企業(yè)得到最快速的提升。

作戰(zhàn)任務(wù)完成能力是指導(dǎo)彈作戰(zhàn)體系在受領(lǐng)上級(jí)命令后，能夠成功遂行作戰(zhàn)準(zhǔn)備、目標(biāo)探測(cè)、指揮決策、部隊(duì)發(fā)射、導(dǎo)彈監(jiān)控、突防、目標(biāo)毀傷等任務(wù)的能力，可用作戰(zhàn)任務(wù)完成概率PZR來描述。

2) 影響因素

作戰(zhàn)任務(wù)完成能力的影響因素主要有：

在規(guī)定時(shí)間節(jié)點(diǎn)完成作戰(zhàn)準(zhǔn)備任務(wù)的概率PZB；

預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)對(duì)來襲武器成功預(yù)警的概率PYJ；

指揮決策系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)間節(jié)點(diǎn)內(nèi)完成決策的概率PZH；

發(fā)射分隊(duì)在規(guī)定時(shí)間節(jié)點(diǎn)內(nèi)成功發(fā)射導(dǎo)彈的概率PFS；

保障分隊(duì)在規(guī)定時(shí)間節(jié)點(diǎn)內(nèi)成功完成作戰(zhàn)保障的概率PBZ；

導(dǎo)彈對(duì)目標(biāo)成功達(dá)成既定毀傷要求的概率PHS。

2.4作戰(zhàn)方案可行性概念模型和影響因素分析

1) 軍事概念模型

作戰(zhàn)方案可行性是指從接到上級(jí)命令開始，導(dǎo)彈作戰(zhàn)體系在作戰(zhàn)準(zhǔn)備、作戰(zhàn)實(shí)施等階段中所作出的作戰(zhàn)準(zhǔn)備命令、作戰(zhàn)命令、作戰(zhàn)計(jì)劃、部隊(duì)行動(dòng)計(jì)劃、作戰(zhàn)保障計(jì)劃等一系列方案計(jì)劃的有效性?？梢杂米鲬?zhàn)任務(wù)完成的把握程度PFKX來衡量。

2) 影響因素

影響作戰(zhàn)方案可行性的因素有：

完成作戰(zhàn)任務(wù)的可靠性指標(biāo)要求PK(例如，PK=0.85)；

作戰(zhàn)任務(wù)完成能力PZR。

2.5作戰(zhàn)樣式可行性概念模型和影響因素分析

1) 軍事概念模型

作戰(zhàn)樣式可行性是指在既定的作戰(zhàn)想定條件下，導(dǎo)彈作戰(zhàn)體系能夠成功遂行作戰(zhàn)任務(wù)的有效性?？梢杂迷诩榷ǖ淖鲬?zhàn)想定條件下，存在可行作戰(zhàn)方案的把握程度來PYKX衡量。

2) 影響因素

影響作戰(zhàn)樣式可行性的因素有：

存在可行作戰(zhàn)方案的可靠性指標(biāo)要求PK(例如，PK=0.85)；

作戰(zhàn)方案可行性PFKX。

3評(píng)估指標(biāo)計(jì)算模型

3.1快速反應(yīng)能力計(jì)算模型

按照作戰(zhàn)時(shí)間鏈，快速反應(yīng)能力各影響因素的關(guān)聯(lián)關(guān)系可用圖5表示。

圖5　快速反應(yīng)能力影響因素關(guān)聯(lián)示意圖

在導(dǎo)彈作戰(zhàn)仿真實(shí)驗(yàn)中得到上述相關(guān)時(shí)間值，按照式(1)計(jì)算快速反應(yīng)能力指標(biāo)值

TK=TZB+TLZ+TJT+TLV+TLJ+TJL+TFS

(1)

3.2生存能力計(jì)算模型

生存能力影響因素間的關(guān)聯(lián)關(guān)系如圖6所示。

圖6　生存能力影響因素關(guān)聯(lián)示意圖

在導(dǎo)彈作戰(zhàn)仿真實(shí)驗(yàn)中得到上述相關(guān)因素值的基礎(chǔ)上，按照式(2)計(jì)算生存能力指標(biāo)值

PZS=(1-PFX)·PDJSC·PHJSC

(2)

3.3作戰(zhàn)任務(wù)完成能力計(jì)算模型

作戰(zhàn)任務(wù)完成能力影響因素間的關(guān)聯(lián)關(guān)系如圖7所示。

圖7　作戰(zhàn)任務(wù)完成能力影響因素關(guān)系

導(dǎo)彈作戰(zhàn)體系遂行作戰(zhàn)任務(wù)過程中經(jīng)過的作戰(zhàn)準(zhǔn)備、預(yù)警探測(cè)、指揮決策、部隊(duì)發(fā)射、導(dǎo)彈監(jiān)控、導(dǎo)彈突防、目標(biāo)毀傷等環(huán)節(jié)之間屬于串聯(lián)關(guān)系，因此采用乘法合成模型計(jì)算PZR，如式(3)所示

PZR=PZB·PYJ·PZH·PFS·PBZ·PJK·PTF·PHS

(3)

3.4作戰(zhàn)方案可行性計(jì)算模型

計(jì)算作戰(zhàn)方案可行性PFKX，需要在相同的作戰(zhàn)想定前提下，對(duì)同一作戰(zhàn)方案進(jìn)行N組仿真實(shí)驗(yàn)，每組仿真次數(shù)為Mi(i=1,…,N)，經(jīng)過結(jié)果統(tǒng)計(jì)得到每組仿真實(shí)驗(yàn)作戰(zhàn)任務(wù)完成的概率PZRi=(i=1,…,N)，按照式(4)、式(5)計(jì)算作戰(zhàn)方案可行性的指標(biāo)值：

(4)

(5)

3.5作戰(zhàn)樣式可行性計(jì)算模型

計(jì)算作戰(zhàn)樣式可行性PYKX，需要在相同的作戰(zhàn)想定前提下，對(duì)N個(gè)作戰(zhàn)方案進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，每個(gè)方案仿真次數(shù)為Mi(i=1,…，N),經(jīng)過結(jié)果統(tǒng)計(jì)得到每個(gè)方案的可行性PFKXi(i=1,…,N)，按照式(6)、式(7)計(jì)算計(jì)算作戰(zhàn)樣式可行性的指標(biāo)值：

(6)

(7)

4結(jié)束語

主要針對(duì)基于體系的導(dǎo)彈作戰(zhàn)仿真實(shí)驗(yàn)評(píng)估技術(shù)展開研究。在分析了導(dǎo)彈作戰(zhàn)仿真實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，從提高仿真實(shí)驗(yàn)的實(shí)用性和可操作性角度入手，建立了基于作戰(zhàn)任務(wù)、作戰(zhàn)系統(tǒng)、作戰(zhàn)單元的3層次指標(biāo)，并對(duì)作戰(zhàn)任務(wù)層次指標(biāo)的軍事概念模型和計(jì)算方法進(jìn)行了深入的研究。研究成果可為開展導(dǎo)彈作戰(zhàn)仿真實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析提供方法和依據(jù)，對(duì)研究導(dǎo)彈作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)具有重要的意義。

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(責(zé)任編輯周江川)