高進(jìn)濤，劉廣建，瞿衛(wèi)忠

(中國洛陽電子裝備試驗(yàn)中心，河南 洛陽 471003)

0 引 言

地對(duì)空雷達(dá)干擾系統(tǒng)執(zhí)行任務(wù)的流程是：先對(duì)雷達(dá)輻射源威脅等級(jí)進(jìn)行判定；在對(duì)眾多空中雷達(dá)輻射源目標(biāo)進(jìn)行偵察識(shí)別的基礎(chǔ)上，快速、高效、準(zhǔn)確地判斷出其威脅等級(jí)程度；在此基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)的干擾資源進(jìn)行合理分配。其中，威脅等級(jí)判斷方法的實(shí)現(xiàn)過程是：首先識(shí)別目標(biāo)輻射源，將偵察到的輻射源參數(shù)與地對(duì)空雷達(dá)干擾系統(tǒng)的戰(zhàn)情威脅庫里的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，若相同則進(jìn)行識(shí)別，繼而確定其威脅等級(jí)。這種評(píng)判方法具有明顯的局限性，一旦出現(xiàn)二者無法匹配的情況，操作手只能依靠個(gè)人經(jīng)驗(yàn)來確定。鑒于裝備戰(zhàn)情威脅庫的有限性，該方法無法在軍事建模中應(yīng)用。因此，目標(biāo)輻射源威脅等級(jí)判定問題是一類多屬性決策問題[1]。本文在分析輻射源目標(biāo)屬性因素的基礎(chǔ)上，采用層次分析法(AHP)確定諸屬性對(duì)評(píng)判等級(jí)的影響權(quán)重，確立了相應(yīng)的威脅隸屬度函數(shù)，建立了一種面向計(jì)算建模的通用評(píng)判方法。

1 輻射源威脅分析

輻射源威脅評(píng)估是指地對(duì)空雷達(dá)干擾系統(tǒng)依據(jù)偵察到的空中多批輻射源的信號(hào)特征，綜合分析空中來襲目標(biāo)的威脅程度。在輻射源威脅大小的評(píng)判中，各威脅因素的“大”與“小”是一種相對(duì)的模糊概念，而模糊集理論是解決此類問題的有效工具[2-3]。地對(duì)空雷達(dá)干擾系統(tǒng)輻射源的威脅因子可解析為4個(gè)，即脈沖重頻、方位、脈寬和載頻，如圖1所示。

1.1 輻射源威脅因子屬性分析

(1) 脈沖重復(fù)頻率。一般認(rèn)為輻射源的重頻在0.1 kHz內(nèi)威脅程度小，可近似等于0，而當(dāng)其重頻超過0.1 kHz時(shí)，重頻越高威脅越大，其隸屬度函數(shù)為：

(1)

式中：x為輻射源重頻的實(shí)測值。

(2) 輻射源方位。對(duì)輻射源方位的確定依據(jù)其變化程度，方位不變，表明其已跟蹤、鎖定我方目標(biāo)，斷定威脅最大。方位瞬變，表明其處于移動(dòng)搜索狀態(tài)，威脅程度最小。隸屬度函數(shù)為：

(2)

(3) 脈沖寬度。一般來講，雷達(dá)的脈沖寬度越窄，分辨精度越高，威脅等級(jí)越大，當(dāng)脈寬接近于0時(shí)，威脅最大；脈沖越寬，分辨精度越低。因此取脈沖寬度隸屬度函數(shù)為：

(3)

(4) 載頻。地對(duì)空雷達(dá)干擾系統(tǒng)的工作頻段為8～18 GHz，波長范圍是1.67～3.75 cm，在該載頻范圍內(nèi)的隸屬度函數(shù)為：

(4)

1.2 輻射源威脅因子權(quán)重分析

權(quán)重大小的判定是目標(biāo)在決策問題中重要程度的一種主觀評(píng)價(jià)與客觀反映的綜合度量過程。層次分析法(AHP)能將決策者的主觀判斷與推理過程結(jié)合起來，避免因結(jié)構(gòu)復(fù)雜和方案繁重而出現(xiàn)推理失誤，近年來得到了廣泛應(yīng)用[4]。

(5)

矩陣A的特征向量w=(w1,w2,…,wn)T就是各威脅因子的權(quán)重。

1.3 輻射源威脅等級(jí)函數(shù)

評(píng)判雷達(dá)輻射源威脅等級(jí)時(shí)，通過威脅因子的屬性分析，根據(jù)多屬性決策方法(MADM)，確定威脅因子的權(quán)重和隸屬度，根據(jù)實(shí)測參數(shù)得出威脅等級(jí)，綜合評(píng)定威脅目標(biāo)的威脅等級(jí)如下[5]：

(6)

1.4 輻射源威脅等級(jí)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)

威脅等級(jí)分為三級(jí)，一級(jí)威脅最大，三級(jí)最小。一般情況下按下述標(biāo)準(zhǔn)劃分威脅等級(jí)[6-7]：

(7)

當(dāng)然，評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)也由具體情況而定，依據(jù)具體裝備、不同任務(wù)要求而定。

2 應(yīng)用舉例

選取3批典型輻射源的參數(shù)，如表1所示。

表1 典型輻射源屬性參數(shù)值

2.1 計(jì)算輻射源威脅因子隸屬度

運(yùn)用上述3批目標(biāo)的參數(shù)，利用公式(1)～(4)和表1，確定相應(yīng)的威脅因子取值，如表2所示。

表2 各屬性因子威脅隸屬度取值

2.2 計(jì)算輻射源威脅因子的權(quán)重

分別對(duì)這3批威脅輻射源的威脅因子(重頻、方位、脈寬、載頻)關(guān)于威脅程度的重要性進(jìn)行評(píng)判，按1～9比例標(biāo)度對(duì)應(yīng)關(guān)系，兩兩比較后得出對(duì)比矩陣：

利用公式(6)可求得重頻、方位、脈寬、載頻的權(quán)重向量為：

w= (w1,w2,w3,w4)T=

(0.524,0.232,0.151,0.093)T

2.3 判定輻射源威脅等級(jí)

根據(jù)輻射源威脅因子隸屬度數(shù)值和威脅因子的權(quán)重，利用公式(6)計(jì)算，判定這3批典型目標(biāo)的綜合威脅隸屬度如表3所示。

表3 綜合隸屬度計(jì)算結(jié)果

對(duì)比評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)公式(7)，得到第1批目標(biāo)為2級(jí)威脅，第2、3批目標(biāo)為3級(jí)威脅。

3 結(jié)束語

本文通過對(duì)輻射源威脅因子的特征解析，確定了影響決策的評(píng)判屬性，并采用層次分析法確立其威脅程度的權(quán)重，建立了各影響因素的隸屬度函數(shù)，經(jīng)綜合評(píng)定確定了輻射源威脅等級(jí)函數(shù)，并依據(jù)工程實(shí)踐給出了威脅等級(jí)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)實(shí)例計(jì)算驗(yàn)證表明，該評(píng)判方法為地對(duì)空雷達(dá)干擾系統(tǒng)為面向概念建模的需要、適應(yīng)復(fù)雜的電磁信號(hào)環(huán)境、科學(xué)評(píng)判輻射源目標(biāo)的威脅程度提供了一種新的途徑。