計(jì)及風(fēng)浪環(huán)境影響的水面艦船作戰(zhàn)能力評(píng)估方法

張恒，朱軍

1海軍裝備研究院，北京100161

2海軍工程大學(xué)艦船工程系，湖北武漢430033

計(jì)及風(fēng)浪環(huán)境影響的水面艦船作戰(zhàn)能力評(píng)估方法

張恒1，朱軍2

1海軍裝備研究院，北京100161

2海軍工程大學(xué)艦船工程系，湖北武漢430033

［目的］為在水面艦船作戰(zhàn)能力評(píng)估中計(jì)入海洋風(fēng)浪環(huán)境影響，［方法］在分析風(fēng)浪環(huán)境對(duì)水面艦船平臺(tái)航行性能和武器系統(tǒng)使用影響的基礎(chǔ)上，分別建立水面艦船綜合作戰(zhàn)能力評(píng)估指標(biāo)體系和水面艦船風(fēng)浪環(huán)境適應(yīng)性評(píng)估指標(biāo)體系，提出基于多屬性效用理論和層次分析法（AHP）建立計(jì)及風(fēng)浪環(huán)境影響的水面艦船作戰(zhàn)能力綜合評(píng)估方法，并選取國(guó)外某驅(qū)逐艦為典型算例進(jìn)行驗(yàn)證。［結(jié)果］結(jié)果表明，在5級(jí)海況下計(jì)及風(fēng)浪環(huán)境影響時(shí)該艦的綜合作戰(zhàn)能力約為靜水中（0級(jí)海況）作戰(zhàn)能力的81.5%，量化評(píng)估結(jié)果與專家定性評(píng)估結(jié)果趨勢(shì)一致。［結(jié)論］該方法可以較合理地量化評(píng)估考慮風(fēng)浪環(huán)境影響的水面艦船綜合作戰(zhàn)能力，為水面艦船型號(hào)論證與研制工作提供技術(shù)支持。

作戰(zhàn)能力評(píng)估；風(fēng)浪環(huán)境；水面艦船

0 引 言

風(fēng)浪環(huán)境適應(yīng)性是指水面艦船平臺(tái)在遠(yuǎn)洋實(shí)際海況中航行及執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)時(shí)，對(duì)遭遇的風(fēng)浪等自然環(huán)境的適應(yīng)能力，其優(yōu)劣關(guān)系到艦船航行性能、安全性、生命力、艦載武器作戰(zhàn)使用效能等指標(biāo)。作戰(zhàn)能力是對(duì)水面艦船完成給定作戰(zhàn)任務(wù)程度的量度，是規(guī)劃、研制、配置和部署的基本依據(jù)，也是評(píng)價(jià)水面艦船優(yōu)劣最重要的綜合性指標(biāo)。水面艦船在風(fēng)浪環(huán)境中的作戰(zhàn)能力除取決于艦載武器本身的性能外，還與平臺(tái)的風(fēng)浪環(huán)境適應(yīng)性直接相關(guān)，它是衡量水面艦船在實(shí)際海洋環(huán)境下綜合作戰(zhàn)能力的重要因素。因此，研究風(fēng)浪環(huán)境適應(yīng)性對(duì)水面艦船作戰(zhàn)能力的影響因素及相關(guān)性，進(jìn)而在作戰(zhàn)能力評(píng)估中考慮其影響，可更為真實(shí)、客觀地反映水面艦船的實(shí)戰(zhàn)能力，可為方案論證設(shè)計(jì)及作戰(zhàn)使用分析提供技術(shù)支撐，對(duì)提升水面艦船在實(shí)際海浪環(huán)境下的作戰(zhàn)能力具有重要推動(dòng)作用［1-2］。

目前，國(guó)內(nèi)水面艦船風(fēng)浪環(huán)境適應(yīng)性研究尚處于起步階段，作戰(zhàn)能力評(píng)估主要有解析法、統(tǒng)計(jì)法、指數(shù)法和計(jì)算機(jī)作戰(zhàn)模擬法等［3-4］，但在作戰(zhàn)能力評(píng)估中尚未開(kāi)展計(jì)及風(fēng)浪環(huán)境影響的深入研究。為此，本文將開(kāi)展水面艦船環(huán)境適應(yīng)性與實(shí)戰(zhàn)能力的相關(guān)性研究，建立計(jì)及風(fēng)浪環(huán)境的水面艦船作戰(zhàn)能力的評(píng)估方法與評(píng)估模型，其可用于水面艦船實(shí)戰(zhàn)能力評(píng)估，從而為水面艦船型號(hào)論證及研制工作提供技術(shù)支持。

1 海洋風(fēng)浪環(huán)境對(duì)水面艦船作戰(zhàn)使用的影響

1.1 風(fēng)浪環(huán)境對(duì)艦艇平臺(tái)總體性能的影響

1）快速性方面。最大航速和續(xù)航力指標(biāo)通常按照在2級(jí)海況以下較為平靜的風(fēng)浪條件設(shè)計(jì)，而在實(shí)際海洋環(huán)境下航行時(shí)，風(fēng)、浪、流的作用將導(dǎo)致最大航速和續(xù)航力較設(shè)計(jì)指標(biāo)值降低或增加。頂風(fēng)和頂流航行會(huì)增加船體阻力，降低最大航速和續(xù)航力；順風(fēng)和順流航行將減小航行阻力，增加最大航速和續(xù)航力；同時(shí)，過(guò)大的縱搖和垂蕩運(yùn)動(dòng)有可能出現(xiàn)螺旋槳出水（飛車）或吸水現(xiàn)象，降低螺旋槳工作效率、艦船的最大航速和續(xù)航力。

2）操縱性方面。水面艦船操縱性技術(shù)參數(shù)都是針對(duì)靜水狀態(tài)而設(shè)計(jì)，實(shí)際海洋環(huán)境中的風(fēng)、浪、流都將增加操船的困難。海洋環(huán)境對(duì)艦船操縱影響很大，主要體現(xiàn)在航向保持、操縱回轉(zhuǎn)、穿越強(qiáng)剪切流環(huán)境效應(yīng)3個(gè)方面。

3）適航性方面。適航性主要是從作戰(zhàn)使用的角度考慮艦船應(yīng)具備一定的抵抗波浪、保證艦船海上作業(yè)的能力，適航性環(huán)境效應(yīng)指艦船設(shè)計(jì)輸入的海況與實(shí)際海況差異所造成的技術(shù)參數(shù)的變化，適航性環(huán)境效應(yīng)可能使艦船搖蕩增強(qiáng)，也可能使搖蕩減緩，平臺(tái)風(fēng)浪環(huán)境適應(yīng)能力的優(yōu)劣直接影響艦載武器裝備效能的發(fā)揮和艦員的作業(yè)效率。在高海況下出現(xiàn)過(guò)大搖蕩運(yùn)動(dòng)時(shí)，一般實(shí)際操作中更多的是通過(guò)降低航速或改變航向來(lái)減緩艦船的搖蕩運(yùn)動(dòng)。

4）穩(wěn)性方面。水面艦船穩(wěn)性是艦船航行安全的重要指標(biāo)。其環(huán)境效應(yīng)有2個(gè)方面：一是抗風(fēng)浪能力的環(huán)境效應(yīng)，即實(shí)際航行中海洋風(fēng)浪條件與設(shè)計(jì)條件存在差異，導(dǎo)致艦船航行時(shí)因風(fēng)浪作用發(fā)生傾覆的風(fēng)險(xiǎn)增大或減?。欢怯捎诓ɡ说淖饔脤?dǎo)致艦船橫向搖蕩運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)異常增大的現(xiàn)象，如參數(shù)激振橫搖和橫甩。因此，水面艦船穩(wěn)性環(huán)境效應(yīng)包括純穩(wěn)性喪失、抗風(fēng)浪傾覆效應(yīng)、參數(shù)激振橫搖和橫甩。

1.2 風(fēng)浪環(huán)境對(duì)艦載武器裝備使用的影響

1）對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)的影響。海浪使雷達(dá)天線和目標(biāo)物產(chǎn)生不同程度的搖擺，兩者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)會(huì)使目標(biāo)偏離天線波束主軸，降低天線的方向性系數(shù)，從而導(dǎo)致雷達(dá)最大作用距離縮短。同時(shí)，海面的起伏不平會(huì)使雷達(dá)熒光屏上產(chǎn)生許多海水雜波。海水雜波的亮度隨風(fēng)浪的增大而增強(qiáng)，風(fēng)浪較大時(shí)，雜波會(huì)成片出現(xiàn)，可造成一定范圍內(nèi)的目標(biāo)回波被淹沒(méi)。

2）對(duì)聲吶系統(tǒng)的影響。海浪運(yùn)動(dòng)引起的海水靜壓力變化，會(huì)對(duì)壓敏水聽(tīng)器產(chǎn)生干擾，由于由其引起的海水靜壓力變化的幅度隨深度的增加迅速降低，故在淺海產(chǎn)生的噪聲是壓敏水聽(tīng)器的主要低頻噪聲源。海面粗糙度產(chǎn)生的噪聲是高頻段自然噪聲的噪聲源，自然噪聲級(jí)與海況直接相關(guān)。

3）對(duì)導(dǎo)彈武器的影響。風(fēng)影響導(dǎo)彈射程，造成導(dǎo)彈偏航。順風(fēng)時(shí)導(dǎo)彈空速變小，相應(yīng)的空氣阻力減小，使導(dǎo)彈的射程增大；逆風(fēng)時(shí)，則使導(dǎo)彈射程減小。海浪的影響主要在于波高、浪向、浪級(jí)及相位對(duì)導(dǎo)彈出水姿態(tài)的影響?？v向海浪會(huì)影響導(dǎo)彈的俯仰姿態(tài)，而橫向海浪則會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)彈偏航和影響其滾動(dòng)姿態(tài)。

4）對(duì)魚(yú)雷武器的影響。魚(yú)雷在航行中因有廢氣逸出水面而在海面形成明顯的航跡，因此當(dāng)海面較為平靜時(shí)，魚(yú)雷航跡較為明顯，易被較早發(fā)現(xiàn)。當(dāng)海面有成片白色浪花時(shí)，魚(yú)雷的航跡會(huì)與白色浪花混雜在一起，有利于浪花掩蓋魚(yú)雷航跡，不易被敵發(fā)現(xiàn)。海面能見(jiàn)度的好壞，直接影響魚(yú)雷的發(fā)現(xiàn)距離。

5）對(duì)水雷武器的影響。海流對(duì)錨雷的雷體具有一定的壓力作用，使雷索順流向呈傾斜彎曲狀態(tài)。海流可以使沉底水雷發(fā)生滾動(dòng)，滾動(dòng)發(fā)出的聲響能使沉底雷的聲引信發(fā)生動(dòng)作直至爆炸。沉底雷滾動(dòng)還可能改變水雷引信的作用方向，從而減小水雷的作用距離，降低使用效果。潮汐引起海面水位周期性升降，潮差越大，對(duì)水雷深度的影響越大。對(duì)于非觸發(fā)沉底雷而言，由于其破壞半徑是固定值，因此，潮汐所引起的潮差變化直接影響其水面破壞半徑的大小。

6）對(duì)艦載直升機(jī)的影響。艦載直升機(jī)起飛時(shí)最忌順風(fēng)，橫風(fēng)在一般情況下沒(méi)有太大的影響，但也不能超出一定的限度。若艦上空間大，直升機(jī)可以在起飛前轉(zhuǎn)向頂風(fēng)，或至少可以轉(zhuǎn)向比較有利的方向。湍流也是影響直升機(jī)起降的經(jīng)常性干擾因素，有時(shí)雖然有合適的甲板風(fēng)，但由于湍流的存在，飛機(jī)也不能起降。風(fēng)浪引起的艦船搖擺和升沉使得直升機(jī)的預(yù)定著艦點(diǎn)處于隨機(jī)運(yùn)動(dòng)中，如果沒(méi)有準(zhǔn)確的引導(dǎo)，準(zhǔn)確著艦將十分困難。

2 計(jì)及風(fēng)浪環(huán)境影響的作戰(zhàn)能力評(píng)估方法

2.1 基于層次分析和多屬性效用理論的評(píng)估方法

計(jì)及風(fēng)浪環(huán)境的作戰(zhàn)能力評(píng)估方法有以下特點(diǎn)：一是下屬指標(biāo)多，包括航行性能適應(yīng)性、武器裝備使用適應(yīng)性等多類屬性指標(biāo)；二是指標(biāo)層次較多，如作戰(zhàn)能力下屬有對(duì)空、對(duì)海、對(duì)水下作戰(zhàn)能力指標(biāo)，對(duì)空、對(duì)海、對(duì)水下作戰(zhàn)能力指標(biāo)還分別包含下屬指標(biāo)；三是指標(biāo)的不可公度性，即指標(biāo)沒(méi)有統(tǒng)一的量綱，如航速的單位是節(jié)，續(xù)航力的單位是海里，不能用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)。

首先，對(duì)于這類多目標(biāo)、多層次、多屬性等復(fù)雜問(wèn)題的評(píng)估，需依照層次分解構(gòu)建指標(biāo)體系，確保評(píng)估指標(biāo)能包括綜合性能的主要方面，且具備可實(shí)現(xiàn)性。

然后，確定綜合評(píng)估方法。一是要確定底層單指標(biāo)的度量方法，對(duì)于綜合性能這類指標(biāo)，其底層指標(biāo)的優(yōu)劣與作戰(zhàn)使用直接相關(guān)，不存在固定、標(biāo)準(zhǔn)化的處理方法，因此，在作戰(zhàn)使用中可根據(jù)不同任務(wù)需求和使用要求，按照效用函數(shù)法量化各底層指標(biāo)；二是確定指標(biāo)權(quán)重，對(duì)于這類多指標(biāo)、多層次系統(tǒng)，層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）是確定其權(quán)重的有效方法；三是指標(biāo)綜合方法，如果認(rèn)為各層指標(biāo)間關(guān)聯(lián)度較小，按照多屬性效用理論，可依層次加權(quán)求得總的效用值。因此，將AHP方法與多屬性效用理論結(jié)合形成綜合評(píng)估方法理論成熟，評(píng)估方法和模型簡(jiǎn)單，便于操作，評(píng)估結(jié)果為總效用值，物理意義清晰。

因此，在綜合性能評(píng)估中，可以先建立評(píng)估指標(biāo)體系，然后采用基于AHP方法與多屬性效用理論相結(jié)合的綜合評(píng)估方法和評(píng)估模型進(jìn)行綜合評(píng)估。

計(jì)及風(fēng)浪環(huán)境的作戰(zhàn)能力評(píng)估等于不計(jì)風(fēng)浪環(huán)境影響作戰(zhàn)能力評(píng)估結(jié)果與環(huán)境適應(yīng)性效應(yīng)的乘積。

2.2 評(píng)估流程

在計(jì)及風(fēng)浪影響的水面艦船實(shí)戰(zhàn)能力評(píng)估中結(jié)合多屬性效用理論與AHP方法的優(yōu)點(diǎn)，建立如圖1所示的綜合評(píng)估流程。

第1步：按層次分解，建立作戰(zhàn)能力評(píng)估指標(biāo)體系和環(huán)境適應(yīng)性效應(yīng)指標(biāo)體系；

第2步：建立作戰(zhàn)能力各底層指標(biāo)的價(jià)值函數(shù)，確定環(huán)境適應(yīng)性效用函數(shù)；

第3步：采用兩兩比較法確定各層指標(biāo)的權(quán)重；

第4步：分析確定作戰(zhàn)能力各底層指標(biāo)值和效用值；

第5步：應(yīng)用多屬性效用理論計(jì)算計(jì)及風(fēng)浪環(huán)境影響的作戰(zhàn)能力總效用值。

圖1 艦船綜合作戰(zhàn)能力評(píng)估流程Fig.1 The evaluation process of integrated combat capability of warships

2.3 計(jì)及風(fēng)浪環(huán)境的綜合作戰(zhàn)能力評(píng)估指標(biāo)體系

計(jì)及風(fēng)浪環(huán)境的綜合作戰(zhàn)能力評(píng)估指標(biāo)體系包括水面艦船綜合作戰(zhàn)能力評(píng)估指標(biāo)體系（圖2）和水面艦船風(fēng)浪環(huán)境適應(yīng)性指標(biāo)體系（圖3）2部分。

圖2 綜合作戰(zhàn)能力評(píng)估指標(biāo)體系Fig.2 The index system of integrated combat capability evaluation

圖3 風(fēng)浪環(huán)境適應(yīng)性指標(biāo)體系Fig.3 The index system for evaluating impact of wind and waves on integrated combat capability

2.3.1 綜合作戰(zhàn)能力評(píng)估指標(biāo)體系

水面艦船綜合作戰(zhàn)能力指標(biāo)體系包括總體性能和作戰(zhàn)能力2部分：前者包括穩(wěn)性、快速性、適航性和操縱性等；后者包括對(duì)海作戰(zhàn)能力、對(duì)空作戰(zhàn)能力、反潛作戰(zhàn)能力等。

2.3.2 風(fēng)浪環(huán)境適應(yīng)性指標(biāo)體系

艦船風(fēng)浪環(huán)境適應(yīng)性指標(biāo)體系由總體性能環(huán)境適應(yīng)能力和武器裝備使用環(huán)境適應(yīng)能力2個(gè)環(huán)境適應(yīng)能力構(gòu)成?？傮w性能環(huán)境適應(yīng)性按照穩(wěn)性、快速性、作業(yè)、操縱性展開(kāi)；武器裝備使用環(huán)境適應(yīng)能力指在實(shí)際海洋環(huán)境與測(cè)試（設(shè)計(jì)）條件下戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)的差異，按照對(duì)空、對(duì)海和反潛作戰(zhàn)的環(huán)境適應(yīng)性展開(kāi)。

2.4 計(jì)及風(fēng)浪環(huán)境的綜合作戰(zhàn)能力評(píng)估方法

2.4.1 綜合作戰(zhàn)能力評(píng)估方法

1）指標(biāo)權(quán)重確定方法。

按照AHP方法，通過(guò)兩兩比較確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，按照9點(diǎn)標(biāo)度法兩兩比較確定各層指標(biāo)之間的相對(duì)重要程度，如表1所示。

表1 9點(diǎn)標(biāo)度法及其含義Table 1 Definitions of the nine interval scale

比較 n個(gè)元素x1，x2，…，xn對(duì)準(zhǔn)則的影響，以確定它們?cè)跍?zhǔn)則中所占的比重。每次取2個(gè)元素xi和xj，用aij表示xi與xj關(guān)于準(zhǔn)則的相對(duì)重要程度之比，其全部比較結(jié)果可用矩陣A表示。

該矩陣即為判斷矩陣。判斷矩陣中的賦值aij表示元素xi關(guān)于元素xj的重要程度的賦值。對(duì)判斷矩陣求出其各特征值，其中最大的實(shí)特征值對(duì)應(yīng)的特征向量即為相對(duì)權(quán)重，一般將其歸一化得到最終的權(quán)重。

2）價(jià)值函數(shù)建立方法。

對(duì)底層各定量指標(biāo)，采用價(jià)值函數(shù)法來(lái)確定其評(píng)估分值。具體方法是：依據(jù)艦艇的主要作戰(zhàn)使用性能要求和相關(guān)艦船規(guī)范，確定各定量指標(biāo)的價(jià)值函數(shù)，首先確定各指標(biāo)的門限值，即滿足使用要求的最小可接受值；然后確定目標(biāo)值，即理想值或技術(shù)極限值。之后，按作戰(zhàn)使用要求確定價(jià)值函數(shù)形式（可以分為線性、S型、上凸型、下凹型），對(duì)于曲線形函數(shù)，在確定門限值、目標(biāo)值及中間某些點(diǎn)的分值后，采用樣條曲線擬合形成效用函數(shù)［5-7］。例如：

最大航速門限值選取主要作戰(zhàn)使用性能要求的基本值，取值29 kn，對(duì)應(yīng)的效用值為60；考慮作戰(zhàn)使用需求及當(dāng)前技術(shù)水平，中間值取30 kn，對(duì)應(yīng)的效用值為90；目標(biāo)值考慮目前船型、動(dòng)力水平所能達(dá)到的技術(shù)極限或同級(jí)艦最大值，取值32 kn，對(duì)應(yīng)的效用值為100。價(jià)值函數(shù)取上凸形曲線，通過(guò)確定的典型航速下的效用值擬合得出價(jià)值函數(shù)曲線，如圖4所示。

圖4 最大航速價(jià)值函數(shù)Fig.4 The value function of the maximum speed

2.4.2 環(huán)境適應(yīng)性效應(yīng)評(píng)估方法

環(huán)境適應(yīng)性評(píng)估體系中，底層指標(biāo)有各自的量綱，為使不同量綱轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一可以評(píng)估的能力，應(yīng)用多屬性效用理論（Multi-Attribute Utility Theory，MAUT）將目標(biāo)屬性按照轉(zhuǎn)換函數(shù)變換成0～1的能力值。參照GJB 4000-2000，將海況劃分等級(jí)（0～9級(jí)海況）作為海洋環(huán)境輸入條件，各個(gè)適應(yīng)性屬性值采用Sigmoid型函數(shù)確定。S型函數(shù)（圖5）的具體形式為

式中：ST為海況級(jí)別，取值范圍為0～9；A，B為常數(shù)，取值如表2所示；S為評(píng)估屬性值。

圖5S型函數(shù)Fig.5 TheSfunction

表2S型函數(shù)對(duì)應(yīng)的常系數(shù)A，B值Table 2 The values of constant coefficientAandBin theSfunction

2.4.3 計(jì)及風(fēng)浪環(huán)境的綜合作戰(zhàn)能力評(píng)估方法

計(jì)及風(fēng)浪環(huán)境的綜合作戰(zhàn)能力計(jì)算公式如式（2）所示。

式中：Ki為第i個(gè)指標(biāo)xi的權(quán)重；U(xi)為第i個(gè)指標(biāo)xi的效用值；R(xi)為第i個(gè)指標(biāo)xi的環(huán)境適應(yīng)性效應(yīng)值。

3 典型案例

以國(guó)外某型驅(qū)逐艦為例，開(kāi)展計(jì)及風(fēng)浪環(huán)境適應(yīng)性的作戰(zhàn)能力評(píng)估。

3.1 指標(biāo)權(quán)重計(jì)算

首先，采用AHP方法確定如圖2和圖3所示的綜合作戰(zhàn)能力評(píng)估指標(biāo)體系和環(huán)境適應(yīng)性評(píng)估指標(biāo)體系的指標(biāo)權(quán)重。

3.2 綜合作戰(zhàn)能力效用值計(jì)算

根據(jù)價(jià)值函數(shù)建立方法，建立綜合作戰(zhàn)能力評(píng)估指標(biāo)體系中各指標(biāo)的價(jià)值函數(shù)。例如，首先確定初穩(wěn)性高和直升機(jī)安全使用價(jià)值函數(shù)的形式，再分別確定門限值、目標(biāo)值和中間值及對(duì)應(yīng)的效用值，擬合得出價(jià)值函數(shù)曲線如圖6和圖7所示。

圖6 初穩(wěn)性高價(jià)值函數(shù)Fig.6 The value function of initial metacentric height

圖7 直升機(jī)安全使用海況價(jià)值函數(shù)Fig.7 The value function of sea states for safe operation of helicopters

根據(jù)綜合作戰(zhàn)能力底層各指標(biāo)值，按照建立的價(jià)值函數(shù)，可計(jì)算出各指標(biāo)的效用值，如表3所示。

表3 指標(biāo)效用值Table 3 The utility values of indexes

3.3 環(huán)境適應(yīng)性效應(yīng)

1）總體性能環(huán)境適應(yīng)性效應(yīng)。根據(jù)式（1）得出0～9級(jí)海況下總體性能環(huán)境適應(yīng)性屬性值計(jì)算結(jié)果，如表4所示。

2）武器裝備使用環(huán)境適應(yīng)性效應(yīng)。根據(jù)式（1）得出0～9級(jí)海況下武器裝備使用環(huán)境適應(yīng)性屬性值計(jì)算結(jié)果，如表5所示。

3）計(jì)及風(fēng)浪環(huán)境的典型驅(qū)護(hù)艦作戰(zhàn)能力評(píng)估。根據(jù)式（2）得出0～5級(jí)海況下計(jì)及風(fēng)浪環(huán)境影響的作戰(zhàn)能力計(jì)算結(jié)果，如表6所示。

由表6可知，在5級(jí)海況下計(jì)及風(fēng)浪環(huán)境影響時(shí)該艦的綜合作戰(zhàn)能力約為靜水中（0級(jí)海況）作戰(zhàn)能力的81.5%，量化評(píng)估結(jié)果與專家定性評(píng)估結(jié)果趨勢(shì)一致。

4 結(jié) 語(yǔ)

在以往開(kāi)展的水面艦船作戰(zhàn)能力評(píng)估中，主要根據(jù)武器系統(tǒng)本身的性能指標(biāo)開(kāi)展作戰(zhàn)能力的綜合評(píng)估，而水面艦船平臺(tái)和武器系統(tǒng)很多性能指標(biāo)主要針對(duì)靜水和較小海況條件下使用提出，因此，水面艦船在實(shí)際海洋環(huán)境中，特別是在遠(yuǎn)海海域中航行和使用武器系統(tǒng)，綜合作戰(zhàn)能力將受到影響，基于平臺(tái)和武器系統(tǒng)本身性能指標(biāo)的綜合作戰(zhàn)能力評(píng)估結(jié)果不能完全反映實(shí)際作戰(zhàn)能力。本文分析了風(fēng)浪環(huán)境對(duì)平臺(tái)航行性能和武器系統(tǒng)使用的影響，建立了綜合作戰(zhàn)能力、風(fēng)浪環(huán)境適應(yīng)性評(píng)估指標(biāo)體系，提出了基于AHP方法和多屬性效用理論的綜合評(píng)估方法，針對(duì)國(guó)外某驅(qū)逐艦的應(yīng)用結(jié)果表明，所建立的量化評(píng)估方法具有較好的科學(xué)性。鑒于風(fēng)浪環(huán)境對(duì)水面艦船平臺(tái)航行性能和武器系統(tǒng)影響的復(fù)雜性，今后還應(yīng)在風(fēng)浪環(huán)境適應(yīng)性影響函數(shù)方面開(kāi)展更深入的研究。

表4 總體性能環(huán)境適應(yīng)性屬性值Table 4 The environmental adaptability values of seagoing performance

表5 武器裝備使用環(huán)境適應(yīng)性屬性值Table 5 The environmental adaptability values of weapons

表6 綜合作戰(zhàn)能力評(píng)估結(jié)果Table 6 The computational results of integrated combat capability of the evaluated destroyer

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Combat capability evaluation method of surface warship considering impact of wind and waves

ZHANG Heng1，ZHU Jun2
1 Naval Academy of Armament，Beijing 100161，China
2 Department of Naval Architecture Engineering，Naval University of Engineering，Wuhan 430033，China

In order to evaluate the combat capability of surface warships while considering the impact of wind and waves,the impact on seagoing performance and weapon operation is analyzed,an evaluation index system for the combat capability evaluation of surface warships is determined,and an evaluation method is presented on the basis of the Analytic Hierarchy Process（AHP） and multi-attribute utility theory.Next,a typical example is used to validate the proposed method.It is found that the integrated combat capability of an evaluated destroyer in sea state 5 is approximate to 81.5%of that in calm water(sea state 0).The results show that the proposed method can quantitatively evaluate the actual combat capability of surface warships while considering the impact of wind and waves,which provides technical support for new ship demonstration and development.

combat capability evaluation；wind and waves；surface warship

U662.3

：ADOI：10.3969/j.issn.1673-3185.2017.03.006

http://kns.cnki.net/kcms/detail/42.1755.TJ.20170512.1256.030.html期刊網(wǎng)址：www.ship-research.com

張恒，朱軍.計(jì)及風(fēng)浪環(huán)境影響的水面艦船作戰(zhàn)能力評(píng)估方法［J］.中國(guó)艦船研究，2017，12（3）：36-42.

ZHANG H，ZHU J.Combat capability evaluation method of surface warship considering impact of wind and waves［J］.Chinese Journal of Ship Research，2017，12（3）：36-42.

2016-04-10< class="emphasis_bold">網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間

時(shí)間：2017-5-12 12:56

國(guó)家部委基金資助項(xiàng)目

張恒（通信作者），男，1981年生，博士，工程師。研究方向：艦船總體論證與總體性能。E-mail：zhanghenghb@163.com

朱軍，男，1959年生，博士，教授。研究方向：船舶操縱性。E?mail：zhjun101@sina.com