天基對(duì)地武器作戰(zhàn)效能評(píng)估及其靈敏度分析

周　鼎,張　安,?！g

(西北工業(yè)大學(xué) 1.電子信息學(xué)院;2.航空學(xué)院,西安 710072)

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天基對(duì)地武器作戰(zhàn)效能評(píng)估及其靈敏度分析

周鼎1,張安2,常歡1

(西北工業(yè)大學(xué) 1.電子信息學(xué)院;2.航空學(xué)院,西安 710072)

摘要:通過(guò)分析影響天基對(duì)地武器作戰(zhàn)效能的主要因素,建立天基對(duì)地武器作戰(zhàn)效能評(píng)估指標(biāo)體系,對(duì)天基對(duì)地武器進(jìn)行作戰(zhàn)效能評(píng)估,從而為天基對(duì)地武器總體設(shè)計(jì)提供參考和建議。針對(duì)顯著影響天基對(duì)地武器作戰(zhàn)效能的因素,從參數(shù)靈敏度分析的角度進(jìn)行研究。針對(duì)傳統(tǒng)作戰(zhàn)效能靈敏度分析方法存在的缺陷,提出了基于遺傳算法優(yōu)化的區(qū)間靈敏度分析方法,通過(guò)仿真計(jì)算獲得各個(gè)參數(shù)對(duì)天基對(duì)地武器作戰(zhàn)效能的靈敏度,并對(duì)仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。結(jié)果表明:參數(shù)TNT當(dāng)量和命中精度的靈敏度較大,基礎(chǔ)隱蔽效能指數(shù)、體積和形狀的靈敏度次之,而雷達(dá)反射截面積的靈敏度較小,基于遺傳算法的區(qū)間靈敏度分析方法顯著提高了靈敏度分析的精度。

關(guān)鍵詞:天基對(duì)地武器;作戰(zhàn)效能評(píng)估;靈敏度分析;遺傳算法

天基對(duì)地武器作為一類新型武器系統(tǒng),具有快速響應(yīng)、打擊范圍廣、突防能力強(qiáng)等特點(diǎn)。作戰(zhàn)效能是衡量武器系統(tǒng)完成給定作戰(zhàn)任務(wù)的能力[1]。因此,天基對(duì)地武器作戰(zhàn)效能綜合評(píng)估是研究天基對(duì)地武器的重要組成部分。天基對(duì)地武器的作戰(zhàn)效能與各分系統(tǒng)、各部件的指標(biāo)性能相關(guān)。對(duì)天基對(duì)地武器作戰(zhàn)效能進(jìn)行靈敏度分析,在天基對(duì)地武器的各系統(tǒng)、各部件的設(shè)計(jì)中起著重要作用,通過(guò)靈敏度分析方法研究影響天基對(duì)地武器作戰(zhàn)效能的諸多因素,從而確定出重要的指標(biāo)并對(duì)其進(jìn)行研究和性能優(yōu)化,以便對(duì)天基對(duì)地武器的總體設(shè)計(jì)、性能改進(jìn)、效能評(píng)估以及決策提供參考。

1天基對(duì)地武器作戰(zhàn)效能評(píng)估

1.1作戰(zhàn)過(guò)程和威脅分析

天基對(duì)地武器對(duì)超遠(yuǎn)距戰(zhàn)略目標(biāo)作戰(zhàn)過(guò)程可以分為以下3個(gè)階段:

①情報(bào)信息獲取階段。天基對(duì)地武器依靠一體化情報(bào)信息獲取系統(tǒng),進(jìn)行戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知,搜集、處理、傳遞戰(zhàn)場(chǎng)信息,進(jìn)而獲取敵方戰(zhàn)略目標(biāo)的位置及防御配置等戰(zhàn)場(chǎng)信息。在此階段中,主要面臨的威脅是敵方偵察衛(wèi)星,敵方反衛(wèi)星武器。

②機(jī)動(dòng)突防階段。此階段包括離軌段、再入拉起段和滑翔飛行段。在離軌段,天基對(duì)地武器根據(jù)所探測(cè)的目標(biāo)位置,計(jì)算離軌點(diǎn),并將姿態(tài)調(diào)整到離軌制動(dòng)所需的姿態(tài);再入拉起段高層空氣稀薄,難以實(shí)現(xiàn)滑翔,隨著高度下降,大氣密度增大,逐漸減緩下降速度,并最終過(guò)渡到滑翔狀態(tài);在滑翔飛行段,天基對(duì)地武器所受作用力在縱平面分量相互平衡,始終保持較小的速度傾角飛行,以達(dá)到平緩滑翔彈道。在此階段中,面臨的敵方威脅有偵察衛(wèi)星、遠(yuǎn)程預(yù)警雷達(dá)和導(dǎo)彈防御系統(tǒng)。

③末制導(dǎo)階段。天基對(duì)地武器在導(dǎo)引系統(tǒng)作用下飛行,預(yù)測(cè)落點(diǎn)位置并不斷修正,直至命中目標(biāo),態(tài)勢(shì)感知系統(tǒng)搜集目標(biāo)的毀傷情況,并進(jìn)行毀傷評(píng)估,由指揮控制系統(tǒng)決定是否再次發(fā)射武器。在此階段中,面臨的威脅有敵方各種路基、海基、空基預(yù)警系統(tǒng)及各種類型導(dǎo)彈防御系統(tǒng)。

1.2天基對(duì)地武器作戰(zhàn)效能評(píng)估指標(biāo)體系

通過(guò)分析天基對(duì)地武器的作戰(zhàn)過(guò)程,可見天基對(duì)地武器的作戰(zhàn)能力可從天基對(duì)地武器的在軌生存能力、機(jī)動(dòng)能力、通信能力、突防能力、打擊能力以及毀傷能力6個(gè)方面來(lái)衡量[2-3]。建立如圖1所示的天基對(duì)地武器作戰(zhàn)效能評(píng)估指標(biāo)體系。

在軌生存能力代表天基對(duì)地武器在軌隱蔽抗干擾的基本能力;機(jī)動(dòng)能力反映了天基對(duì)地武器對(duì)目標(biāo)作戰(zhàn)過(guò)程中的機(jī)動(dòng)性;通信能力指天基對(duì)地武器在軌潛伏以及作戰(zhàn)過(guò)程中與地面指揮中心及其它通信設(shè)備的通信能力;突防能力指天基對(duì)地武器受到敵防御系統(tǒng)攔截后,仍能夠完成指定任務(wù)的能力;打擊能力指天基對(duì)地武器捕獲目標(biāo)并命中目標(biāo)的概率;毀傷能力是天基對(duì)地武器所具有的對(duì)目標(biāo)摧毀效果的直接反映。

圖1　作戰(zhàn)效能評(píng)估指標(biāo)體系

1.3天基對(duì)地武器作戰(zhàn)效能評(píng)估模型

1.3.1天基對(duì)地武器在軌生存能力模型

1)隱蔽能力。

根據(jù)敵方可能采取的探測(cè)手段,天基對(duì)地武器采用形狀隱蔽、電磁隱蔽、軌道隱蔽3種隱蔽措施。根據(jù)技術(shù)條件,劃分形狀隱蔽、電磁隱蔽、軌道隱蔽的等級(jí)分別為d1,d2,d3。采用專家評(píng)分法預(yù)測(cè)敵方探測(cè)能力等級(jí)d,并與我方武器隱蔽等級(jí)進(jìn)行比較,記λ1,λ2,λ3為比較系數(shù),即

(1)

式中:Γ=1,2,3。

Eyb=a(1-|λ|)1/|λ|

(2)

式中:a為基礎(chǔ)隱蔽效能指數(shù),取值范圍為0～1,根據(jù)技術(shù)條件而定。

2)抗干擾能力。

設(shè)干擾方式有3種(電磁干擾、激光干擾、導(dǎo)彈干擾),對(duì)在軌天基對(duì)地武器的6個(gè)子系統(tǒng)(戰(zhàn)斗部、推進(jìn)系統(tǒng)、導(dǎo)航制導(dǎo)系統(tǒng)、姿態(tài)控制系統(tǒng)、熱控系統(tǒng)、電源系統(tǒng))進(jìn)行干擾。設(shè)在不同干擾下各個(gè)子系統(tǒng)的對(duì)抗性比為λkj,λkj∈[-1,1],k=1,2,3,j=1,2,…,6,λkj∈(0,1]表示我方武器系統(tǒng)性能較好,λkj∈[-1,0)表示敵方干擾系統(tǒng)性能較好,λkj=0表示雙方系統(tǒng)性能相當(dāng)。則第j個(gè)子系統(tǒng)對(duì)第k種干擾方式的抗干擾能力ekj為

ekj=δ(1-|λkj|)λkj/|λkj|

(3)

式中:δ為抗干擾能力指數(shù),根據(jù)敵我雙方技術(shù)條件而定。利用混合最優(yōu)策略算法求解上述對(duì)策,把該對(duì)策值作為電子對(duì)抗能力指標(biāo)的評(píng)估值,即抗干擾能力Edr。

則在軌生存能力Ezg[4]為

Ezg=ξ1Eyb+ξ2Edr

(4)

式中:ξ1,ξ2分別為隱蔽能力和在軌生存能力的權(quán)重。

1.3.2天基對(duì)地武器機(jī)動(dòng)能力

評(píng)估天基對(duì)地武器機(jī)動(dòng)能力指標(biāo)時(shí),主要考慮天基對(duì)地武器機(jī)動(dòng)時(shí)機(jī)、最大速度和過(guò)載、反應(yīng)時(shí)間3個(gè)因素。經(jīng)過(guò)量綱統(tǒng)一后,采用灰色評(píng)估模型評(píng)估機(jī)動(dòng)能力[5]。為簡(jiǎn)化計(jì)算,采用評(píng)語(yǔ)等級(jí)Ψ={ψ1,ψ2,ψ3,ψ4,ψ5}。ψ1表示評(píng)語(yǔ)非常好,評(píng)分為(7,9];ψ2表示好,評(píng)分為(5,7];ψ3表示一般,評(píng)分為5;ψ4表示差,評(píng)分為[3,5);ψ5表示非常差,評(píng)分[1,3)。

(5)

1.3.3天基對(duì)地武器通信能力

衡量天基對(duì)地武器通信能力Ec的標(biāo)準(zhǔn)主要有通信質(zhì)量、通信安全性和時(shí)效性,相應(yīng)的評(píng)估方法參考機(jī)動(dòng)能力的評(píng)估。

1.3.4天基對(duì)地武器突防能力

天基對(duì)地武器對(duì)目標(biāo)作戰(zhàn)的突防可以分為早期、中期和末段突防,分別對(duì)應(yīng)防御系統(tǒng)對(duì)天基對(duì)地武器離軌段攔截、再入段高層攔截和再入段低層攔截,作戰(zhàn)過(guò)程如圖2所示?？偼环栏怕手礟tf為

Ptf=Ptf1Ptf2Ptf3

(6)

式中:Ptf1、Ptf2、Ptf3分別為天基對(duì)地武器早期、中期、末段突防效能。

圖2　作戰(zhàn)過(guò)程示意圖

下面給出早期突防模型,中期和末段突防模型可參照早期得出。

1)敵方遠(yuǎn)程預(yù)警雷達(dá)探測(cè)概率。

遠(yuǎn)程預(yù)警雷達(dá)探測(cè)概率為

(7)

式中:RSN為雷達(dá)信噪比,nS為信號(hào)脈沖數(shù),h為雷達(dá)監(jiān)測(cè)門限,一般虛警概率取10-6。

(8)

式中:Plh為雷達(dá)發(fā)射功率,G為天線增益,λr為雷達(dá)波長(zhǎng),SRC為雷達(dá)反射面積,玻爾茲曼常數(shù)K=1.38×10-23,T為大氣熱力學(xué)溫度,B為帶寬,Lr為損耗因子,F為接收機(jī)噪聲系數(shù),RT為雷達(dá)最大探測(cè)距離。

2)敵方雷達(dá)捕獲能力模型。

遠(yuǎn)程預(yù)警雷達(dá)捕獲天基武器的概率為

(9)

式中:αmin為需要最小成功次數(shù),α為成功次數(shù),αt為實(shí)驗(yàn)次數(shù),Pt為單次掃描探測(cè)概率,b(α,αt,Pt)為二項(xiàng)式概率分布函數(shù)。

3)敵方防御系統(tǒng)跟蹤能力模型。

防御系統(tǒng)對(duì)離軌段天基對(duì)地武器的跟蹤概率為Ptr1,防御系統(tǒng)能夠成功跟蹤的概率與系統(tǒng)本身性能目標(biāo)特征、干擾強(qiáng)度等諸多因素有關(guān)。其具體數(shù)值需具體作戰(zhàn)背景而定,取值范圍為(0,1),本文取Ptr1=0.8。

4)敵方防御系統(tǒng)攔截能力模型。

攔截彈制導(dǎo)系統(tǒng)誤差的分布規(guī)律為

(10)

式中:μY,μZ分別為Y,Z的數(shù)學(xué)期望;σY,σZ分別為Y,Z的散布均方差;Y,Z為散布平面坐標(biāo)軸。根據(jù)天基對(duì)地武器的體積和形狀,在散布平面內(nèi)的投影為SW,則單枚攔截彈對(duì)天基對(duì)地武器的命中概率為

(11)

綜上,天基對(duì)地武器早期突防概率為

Ptf1=1-PwrPcaPtr1Phs1

(12)

1.3.5天基對(duì)地武器打擊能力模型

天基對(duì)地武器打擊能力由捕捉目標(biāo)概率和命中目標(biāo)概率來(lái)衡量。天基對(duì)地武器雷達(dá)對(duì)目標(biāo)的捕捉概率可由下式確定:

Pp=PqPx

(13)

式中:Pq為雷達(dá)波束覆蓋目標(biāo)的概率,Px為雷達(dá)檢測(cè)到目標(biāo)的概率。

天基對(duì)地武器命中目標(biāo)的概率為

(14)

則天基對(duì)地武器的打擊能力為

Pwt=PpPSD

(15)

1.3.6天基對(duì)地武器毀傷能力

1)爆破毀傷能力模型。

天基對(duì)地武器末載荷命中目標(biāo),進(jìn)行引爆,爆破毀傷能力可用殺傷規(guī)律公式描述:

(Δp-p*)×(I-I*)=Kb

(16)

式中:p*,I*,Kb為常數(shù),取決于目標(biāo)的易損性;Δp為空氣沖擊波波陣面的超壓值;I為空氣沖擊波的比沖值。

(17)

式中:mTNT為考慮裝填系數(shù)后等效TNT當(dāng)量,Rbt為炸點(diǎn)距目標(biāo)的最短距離。

當(dāng)滿足(Δp-p*)×(I-I*)≥Kb的條件時(shí),沖擊波對(duì)目標(biāo)的爆破毀傷達(dá)到預(yù)定毀傷效果,則表示末載荷爆破對(duì)目標(biāo)的毀傷概率:

(18)

2)破片毀傷能力模型。

末載荷爆破時(shí)產(chǎn)生的破片對(duì)目標(biāo)產(chǎn)生毀傷作用,目標(biāo)的厚度以等效硬鋁衡量,單枚破片擊穿硬鋁的概率為

(19)

破片殺傷目標(biāo)的概率為

Pfg=1-e-nePe

(20)

式中:ne為落入目標(biāo)易損面積上的破片數(shù)。

則天基對(duì)地武器的打擊能力[6]為

Pdt=1-(1-Ph)(1-Pfg)

(21)

1.3.7天基對(duì)地武器效能評(píng)估模型表達(dá)式

總的效能模型可以表示為

E=μ1Ezg+μ2Ejd+μ3Ec+μ4Ptf+μ5Pwt+μ6Pdt

(22)

式中:μ1,μ2,…,μ6分別為各項(xiàng)能力對(duì)應(yīng)的權(quán)重。

2基于遺傳算法的區(qū)間靈敏度分析方法

2.1傳統(tǒng)作戰(zhàn)效能靈敏度分析方法的缺陷

靈敏度分析的目的是由參數(shù)或設(shè)計(jì)變量的變化量得出作戰(zhàn)效能的變化量[7]。天基對(duì)地武器作戰(zhàn)效能的表達(dá)式為

(23)

式中:x1,x2,…,xn為輸入?yún)?shù)或設(shè)計(jì)變量。通過(guò)求導(dǎo)運(yùn)算,并將參數(shù)x0=(x1,0x2,0…xn,0)代入其中,計(jì)算可得:

(24)

式(24)絕對(duì)值的大小即為輸入?yún)?shù)或設(shè)計(jì)變量的靈敏度。

現(xiàn)有的靈敏度分析方法主要有單因素分析法、離散化分析方法、基于SVM的靈敏度分析方法等。單因素分析方法需要人為設(shè)定等級(jí),得出的結(jié)果無(wú)法反應(yīng)實(shí)際情況;離散化分析方法對(duì)復(fù)雜模型存在計(jì)算量激增的缺點(diǎn);基于SVM的靈敏度分析方法需要大量樣本進(jìn)行學(xué)習(xí)。區(qū)間分析方法將參數(shù)作為“區(qū)間數(shù)”進(jìn)行處理,可以全程考慮參數(shù)的不確定性且計(jì)算速度快。故論文選取區(qū)間方法作為靈敏度分析方法。

2.2作戰(zhàn)效能靈敏度分析的區(qū)間方法

采用區(qū)間數(shù)學(xué)進(jìn)行靈敏度分析的方法稱為區(qū)間靈敏度分析方法[8-9]。已知作戰(zhàn)效能式(23),以x0=(x1,0x2,0…xn,0)為中心的參數(shù)變化區(qū)間:

(25)

(26)

③作戰(zhàn)效能對(duì)參數(shù)或設(shè)計(jì)變量的相對(duì)敏感程度,即區(qū)間靈敏度:

通過(guò)比較ΔEi,0/Δxi,0的大小可知相應(yīng)參數(shù)的相對(duì)敏感程度。

2.3基于遺傳算法優(yōu)化的區(qū)間方法

區(qū)間數(shù)學(xué)運(yùn)算法則的定義導(dǎo)致了區(qū)間擴(kuò)張存在擴(kuò)張缺陷,因此需對(duì)區(qū)間函數(shù)EI(xe)進(jìn)行全局最優(yōu)解計(jì)算,即為求解各參數(shù)或設(shè)計(jì)變量的全局優(yōu)化問(wèn)題,以避免區(qū)間擴(kuò)張缺陷帶來(lái)的結(jié)果誤差,即求解下式所述的優(yōu)化問(wèn)題:

(27)

(28)

遺傳算法是一種不依賴具體問(wèn)題的直接搜索方法,能在龐大的搜索空間中逐步進(jìn)化使搜索空間包含全局最優(yōu)解。因此,本文采用遺傳算法求解式(27)和式(28)的全局優(yōu)化問(wèn)題,計(jì)算過(guò)程如下[10-11]。

1)編碼方法。

2)適應(yīng)度函數(shù)。

3)選擇操作。

計(jì)算群體中各染色體的適應(yīng)度值,根據(jù)適應(yīng)度值確定每個(gè)染色體的選擇概率Pτ:

(29)

4)交叉操作。

5)變異操作。

6)終止條件判斷。

若所得群體中各染色體的適應(yīng)度值滿足所需的精度或達(dá)到規(guī)定的最大遺傳代數(shù),則終止算法,否則返回步驟3。

3算例分析

根據(jù)上述模型及算法,采用典型作戰(zhàn)環(huán)境和作戰(zhàn)任務(wù)剖面,天基對(duì)地武器打擊超遠(yuǎn)距戰(zhàn)略目標(biāo),分析天基對(duì)地武器的基礎(chǔ)隱蔽效能指數(shù)(a)、雷達(dá)反射截面積(SRC)、體積和形狀(R)、命中精度(δCEP)、戰(zhàn)斗部TNT當(dāng)量(mTNT)等參數(shù)對(duì)作戰(zhàn)效能的影響。作戰(zhàn)效能及靈敏度均為天量綱數(shù)值,以dse表示?；贛ATLAB軟件進(jìn)行天基對(duì)地武器的作戰(zhàn)效能分析,仿真結(jié)果如圖3～圖7所示。

圖3　基礎(chǔ)隱蔽效能指數(shù)靈敏度變化曲線

圖4　雷達(dá)反射截面積靈敏度變化曲線

圖5　體積和形狀靈敏度變化曲線

圖6　命中精度靈敏度變化曲線

由圖3可以看出,隨著基礎(chǔ)隱蔽效能指數(shù)的增大,天基對(duì)地武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能增大,靈敏度曲線表明該指標(biāo)的重要性,其值在1.841 5～0.067 1之間變化;基礎(chǔ)隱蔽效能指數(shù)所選區(qū)間為0.01,對(duì)比圖3(a)和圖3(b),采用MATLAB進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,基于遺傳算法的靈敏度分析區(qū)間方法彌補(bǔ)了傳統(tǒng)區(qū)間方法的缺陷,精度提高10.89%。

由圖4可以看出,隨著雷達(dá)反射截面積的增大,天基對(duì)地武器的作戰(zhàn)效能減小,靈敏度值在0.226 3～0.007 4之間變化;雷達(dá)反射截面積所選區(qū)間為0.02m2,對(duì)比圖4(a)和圖4(b)數(shù)據(jù)可知,基于遺傳算法的靈敏度分析區(qū)間方法比傳統(tǒng)區(qū)間方法精度提高了11.95%。

由圖5可以看出,隨著體積和形狀(虛擬半徑)的增大,天基對(duì)地武器的作戰(zhàn)效能減小,靈敏度值在0.002 8～0.098 7之間變化;體積和形狀所選區(qū)間為0.02m,對(duì)比圖5(a)和圖5(b)數(shù)據(jù)可知,基于遺傳算法的靈敏度分析區(qū)間方法比傳統(tǒng)區(qū)間方法精度提高了9.51%。

由圖6可以看出,隨著命中精度的增大,天基對(duì)地武器的作戰(zhàn)效能減小,靈敏度值在0.125 9～0.025 7之間變化;命中精度所選區(qū)間為0.1m,對(duì)比圖6(a)和圖6(b)數(shù)據(jù)可知,基于遺傳算法的靈敏度分析區(qū)間方法比傳統(tǒng)區(qū)間方法精度提高了11.42%。

圖7　TNT當(dāng)量靈敏度變化曲線

由圖7可以看出,隨著TNT當(dāng)量的增大,天基對(duì)地武器的作戰(zhàn)效能增大,靈敏度值在0.000 1～0.135 1之間變化。命中精度所選區(qū)間為1kg,對(duì)比圖7(a)和圖7(b)數(shù)據(jù)可知,基于遺傳算法的靈敏度分析區(qū)間方法比傳統(tǒng)區(qū)間方法精度提高了9.23%。

參考相關(guān)文獻(xiàn),本文做出合理假設(shè),假設(shè)天基對(duì)地武器初始設(shè)計(jì)參數(shù)如下:基礎(chǔ)隱蔽效能指數(shù)為0.8,雷達(dá)反射截面積為1m2,體積和形狀為1.5m,命中精度為20m,TNT當(dāng)量為150kg。

天基對(duì)地武器作戰(zhàn)效能為0.761 3,基礎(chǔ)隱蔽效能指數(shù)靈敏度值為0.073 1,雷達(dá)反射截面積靈敏度值為0.040 7,體積和形狀(虛擬半徑)靈敏度值為0.069 4,命中精度靈敏度值為0.081 7,TNT當(dāng)量靈敏度值為0.0839。

由仿真結(jié)果可知,TNT當(dāng)量和命中精度靈敏度較大,基礎(chǔ)隱蔽效能指數(shù)、體積和形狀靈敏度次之,而雷達(dá)反射截面積靈敏度較小。該結(jié)果表明,在同等條件下,提高TNT當(dāng)量和命中精度指標(biāo)參數(shù)對(duì)作戰(zhàn)效能的提高最有效。

4結(jié)束語(yǔ)

本文主要做了兩方面的研究工作:①建立了天基對(duì)地武器的作戰(zhàn)效能評(píng)估體系模型;②提出了一種基于遺傳算法優(yōu)化的靈敏度分析區(qū)間方法。通過(guò)仿真計(jì)算,驗(yàn)證了天基對(duì)地武器效能評(píng)估模型的可靠性及靈敏度分析區(qū)間方法的可行性。需要指出的是,本文中所提出的靈敏度分析方法克服了傳統(tǒng)區(qū)間方法的區(qū)間擴(kuò)張缺陷,顯著提高了作戰(zhàn)效能靈敏度分析結(jié)果的精確度。

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Evaluation of Operational Effectiveness of Space-based Strike Weapon and Sensitivity Analysis

ZHOU Ding1,ZHANG An2,CHANG Huan1

(1.School of Electronics and Information;2.School of Aeronautics,Northwestern Polytechnical University,Xi’an 710072,China)

Abstract:The main factors affecting the operational effectiveness of space-based strike weapon were analyzed,and the evaluation system of operational effectiveness was established,and the evaluation was carried out in order to offer reference for overall design of space-based strike weapon.The factors significantly affecting the operational effectiveness of space-based strike weapon was analyzed through sensitivity analysis.Aiming at the shortcomings of traditional sensitivity analysis methods,the interval mathematics sensitivity analysis method based on Genetic Algorithms was proposed.The sensitivity was obtained through simulation,and the result was analyzed by statistical analysis.The result shows that the sensitivity of TNT equivalent and hit precision is greater.The sensitivity of hidden index and volume and shape is second,and the sensitivity of radar cross section is small.The interval sensitivity analysis method based on genetic algorithm greatly improves the accuracy of sensitivity analysis.

Key words:space-based strike weapon;operational effectiveness evaluation;sensitivity analysis;genetic algorithm

收稿日期:2015-12-17

基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(61573283)

作者簡(jiǎn)介:周鼎(1991- ),男,碩士研究生,研究方向?yàn)閺?fù)雜系統(tǒng)建模與仿真。E-mail:zhouding@mail.nwpu.edu.cn。 通訊作者:張安(1962- ),男,教授,博士,研究方向?yàn)橹悄芑笓]與控制工程。E-mail:zhangan@nwpu.edu.cn。

中圖分類號(hào):N945.12;TJ861

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1004-499X(2016)02-0005-07