導(dǎo)彈試驗(yàn)質(zhì)量綜合效能評估方法*

溫瑞珩，鄭守鐸,李鍵

(中國人民解放軍92941部隊(duì)，遼寧 葫蘆島 125001)

0 引言

隨著新型導(dǎo)彈的不斷研制，單一性能、綜合性能的不斷提升，以及導(dǎo)彈更加貼近實(shí)戰(zhàn)化試驗(yàn)鑒定的要求，其試驗(yàn)鑒定的難度越來越大，方法和手段也越來越復(fù)雜。比如不同類型的導(dǎo)彈(如艦空導(dǎo)彈、空空導(dǎo)彈、地空導(dǎo)彈等)，由于其作戰(zhàn)使命的不同，試驗(yàn)項(xiàng)目、內(nèi)容、測量分析、靶標(biāo)等均有較大不同，其試驗(yàn)鑒定的方法和手段也不盡不同；另外同一型號導(dǎo)彈的不同試驗(yàn)鑒定階段(研制試驗(yàn)、定型試驗(yàn)、批檢試驗(yàn)、在役考核、作戰(zhàn)試驗(yàn)等)，由于不同的試驗(yàn)?zāi)康?，也會采用不同的試?yàn)鑒定方法和手段[1-3]。無論什么樣的試驗(yàn)鑒定方法和手段，其目的或是評定導(dǎo)彈的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能、或是評定戰(zhàn)術(shù)使用性能、或是評定作戰(zhàn)效能等。而這些試驗(yàn)鑒定方法和手段是否對導(dǎo)彈鑒定作出了客觀的評定，換言之試驗(yàn)質(zhì)量綜合效能如何，這就需要對試驗(yàn)質(zhì)量綜合效能進(jìn)行評估?？茖W(xué)的評估不僅可以完善導(dǎo)彈試驗(yàn)鑒定保障條件建設(shè)，而且還能對導(dǎo)彈本身質(zhì)量的提升起到積極的促進(jìn)作用。本文就試驗(yàn)質(zhì)量綜合效能評估作一初步探討。

1 試驗(yàn)質(zhì)量綜合效能評估方法

導(dǎo)彈鑒定試驗(yàn)是個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及的考核項(xiàng)目因試驗(yàn)性質(zhì)的不同而有所不同，少者十幾個(gè)，多者可達(dá)幾十個(gè)，如殺傷區(qū)、單發(fā)殺傷概率、制導(dǎo)精度、火控精度、可靠性、維修性、抗干擾、多目標(biāo)等等[2]。再加上試驗(yàn)錄取數(shù)據(jù)的完整性、測量精度、靶標(biāo)及試驗(yàn)環(huán)境的逼真度等因素的影響，使得導(dǎo)彈鑒定試驗(yàn)質(zhì)量綜合效能評估難度顯著加大。因此需要根據(jù)不同的試驗(yàn)性質(zhì)，確定相應(yīng)的綜合效能評估指標(biāo)，建立相應(yīng)的試驗(yàn)質(zhì)量綜合效能評估模型，從而進(jìn)行科學(xué)的評定。

1.1 試驗(yàn)質(zhì)量綜合效能指標(biāo)的確定

不同性質(zhì)的試驗(yàn)，其試驗(yàn)質(zhì)量綜合效能評估指標(biāo)是不同的。按照我國現(xiàn)行管理體制,對于研制性試驗(yàn)，由于是研制方負(fù)責(zé)的試驗(yàn)，關(guān)注的重點(diǎn)可能有試驗(yàn)考核項(xiàng)目的全面性、錄取數(shù)據(jù)的完整性、錄取數(shù)據(jù)的可信性等問題。因此，研制性試驗(yàn)質(zhì)量綜合效能評估指標(biāo)為試驗(yàn)內(nèi)容或項(xiàng)目的完整性、試驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取的完整性、試驗(yàn)數(shù)據(jù)精度(即可信性)等。而對于定型試驗(yàn)，由于主導(dǎo)試驗(yàn)方的改變，不僅要根據(jù)研制總要求關(guān)注試驗(yàn)內(nèi)容或項(xiàng)目的完整性、試驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取的完整性、試驗(yàn)數(shù)據(jù)精度(即可信性)，還要關(guān)注系統(tǒng)分析的準(zhǔn)確度、靶標(biāo)模擬的逼真度、使用條件及環(huán)境的逼真度等[4-6]。此外，對于不同類型的導(dǎo)彈，由于試驗(yàn)項(xiàng)目、內(nèi)容、測量分析、靶標(biāo)等均有較大不同，在確定評估指標(biāo)時(shí)，應(yīng)具體分析，但總體原則是一致的。

1.2 試驗(yàn)質(zhì)量綜合效能模型的選擇

對于復(fù)雜導(dǎo)彈大型試驗(yàn)的質(zhì)量綜合效能評估，通常包括以下幾個(gè)方面(如圖1所示)[7-11]。

圖1 試驗(yàn)質(zhì)量綜合效能評估圖Fig.1 Comprehensive effectiveness evaluation of the test quality diagram

(1) 試驗(yàn)考核全面性(P)

對于新型導(dǎo)彈的大型鑒定試驗(yàn)，由于受環(huán)境、靶標(biāo)、技術(shù)水平、試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)等各種因素限制，有時(shí)無法做到對導(dǎo)彈進(jìn)行全面考核，這勢必對試驗(yàn)質(zhì)量造成一定的影響。通常用試驗(yàn)考核全面性P來表示試驗(yàn)完成的程度，該項(xiàng)指標(biāo)可用試驗(yàn)實(shí)際完成的考核項(xiàng)目與研制總要求規(guī)定的考核項(xiàng)目之比來衡量。

(1)

(2) 試驗(yàn)質(zhì)量系數(shù)(λ)

試驗(yàn)質(zhì)量系數(shù)可用鑒定試驗(yàn)方案的風(fēng)險(xiǎn)或置信度來評估。對于某項(xiàng)考核項(xiàng)目的鑒定試驗(yàn)方案,該項(xiàng)指標(biāo)可表示為(1-α)或(1-β)，也可用置信度γ來表示，其中α,β分別為鑒定試驗(yàn)方案的雙方風(fēng)險(xiǎn)。

λ=(1-α),或λ=(1-β),或λ=γ,

(2)

式中：λ(0<λ<1)值越大，試驗(yàn)質(zhì)量系數(shù)越大，表明鑒定試驗(yàn)越充分。但是受試驗(yàn)條件的限制，如試驗(yàn)保障條件、子樣數(shù)的影響，質(zhì)量系數(shù)不可能達(dá)到1。

(3) 試驗(yàn)?zāi)M逼真度(R)

導(dǎo)彈鑒定試驗(yàn)從根本上是一個(gè)模擬試驗(yàn)，與真實(shí)作戰(zhàn)條件是有差別的，而試驗(yàn)環(huán)境與真實(shí)作戰(zhàn)環(huán)境的逼近程度直接影響鑒定試驗(yàn)結(jié)果的可信度，因此要求盡可能模擬導(dǎo)彈實(shí)際使用的環(huán)境、條件。模擬的逼真度一般從以下3個(gè)方面進(jìn)行評估：

1) 試驗(yàn)用靶標(biāo)模擬的逼真度。如對于艦空導(dǎo)彈，可用靶標(biāo)速度、過載、RCS等參數(shù)衡量，該項(xiàng)指標(biāo)為參數(shù)要求值與實(shí)際模擬值的比值。例如某型艦空導(dǎo)彈的典型飛機(jī)類目標(biāo)速度為600 m/s，而實(shí)際模擬靶標(biāo)速度為400 m/s，則對于飛機(jī)類靶標(biāo)模擬的逼真度為400/600，約為0.667。

2) 作戰(zhàn)使用條件模擬的逼真度。如多目標(biāo)攻擊、齊射、維護(hù)、測試、操作使用等，該項(xiàng)指標(biāo)可通過具體分析給出。

3) 環(huán)境條件模擬的逼真度。如海情、濕度、溫度、風(fēng)等環(huán)境。

(4) 試驗(yàn)可信性(C)

試驗(yàn)可信性表征的是試驗(yàn)測控能力以及系統(tǒng)分析能力，從3個(gè)方面進(jìn)行評估：

1) 試驗(yàn)數(shù)據(jù)錄取的完整性(C1)，如導(dǎo)彈、靶標(biāo)、脫靶量、引戰(zhàn)及毀傷、系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)及其他測量數(shù)據(jù)錄取等。可用所要求測量數(shù)據(jù)總量與實(shí)際錄取數(shù)據(jù)總量之比來衡量。

2) 數(shù)據(jù)測量的精度(C2)，可用試驗(yàn)要求的精度與實(shí)際達(dá)到的精度之比來衡量。

3) 系統(tǒng)分析評估的準(zhǔn)確度(C3)，即試驗(yàn)總體對導(dǎo)彈功能及指標(biāo)評估的準(zhǔn)確度，可用應(yīng)用實(shí)際測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度及分析評估手段的可行性來衡量。

1.3 試驗(yàn)質(zhì)量綜合效能方法的分類

試驗(yàn)質(zhì)量綜合效能評估，首先是對各項(xiàng)指標(biāo)的評估，然后再進(jìn)行綜合評估。而每一個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)的評估也是一個(gè)綜合評估的過程，評估方法大致有以下幾類[12-15]：

(1) 效能評估法

E=P1P2…Pn，

(3)

式中：E為試驗(yàn)質(zhì)量綜合效能評估值；P1,P2,…,Pn為各項(xiàng)指標(biāo)的評估值。

(2) 加權(quán)和法

E=a1r1+a2r2+…+airi，

(4)

式中：E為試驗(yàn)質(zhì)量綜合效能評估值；r1，r2,…,ri為各項(xiàng)指標(biāo)的評估值；a1，a2,…,ai為重要系數(shù)，相加之和等于1。

(3) 功效系數(shù)法

(5)

式中：E為試驗(yàn)質(zhì)量綜合效能評估值；f1,f2,…,fn為某項(xiàng)指標(biāo)的功效系數(shù)或各項(xiàng)指標(biāo)的評估值。

2 試驗(yàn)質(zhì)量綜合效能評估應(yīng)用案例分析

本文僅采用功效系數(shù)法，以某型艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)定型試驗(yàn)為例，對其進(jìn)行試驗(yàn)質(zhì)量綜合效能評估。假設(shè)試驗(yàn)考核項(xiàng)目及質(zhì)量綜合效能評估指標(biāo)如表1中所示。

(1) 試驗(yàn)考核全面性(P)

(6)

式中：a1，a2，…，am為實(shí)際完成試驗(yàn)考核項(xiàng)目的重要度系數(shù)；a1，a2，…，an為研制總要求規(guī)定考核項(xiàng)目的重要度系數(shù)。

表1 某型艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)定型試驗(yàn)質(zhì)量綜合效能評估表Table 1 Comprehensive effectiveness evaluation of a certain type of ship-to-air missile weapon system

如表1所示，某型艦空導(dǎo)彈定型試驗(yàn)，抗干擾性能未進(jìn)行考核，則試驗(yàn)考核全面性P的評估值為

(2) 試驗(yàn)質(zhì)量系數(shù)(λ)

試驗(yàn)質(zhì)量系數(shù)評估采用功效系數(shù)法，其評估值為

(3) 試驗(yàn)?zāi)M逼真度(R)

試驗(yàn)?zāi)M逼真度同樣采用功效系數(shù)法進(jìn)行評估。

1) 靶標(biāo)模擬逼真度

B≈0.76;

2) 使用條件模擬逼真度

S≈0.85;

3) 環(huán)境條件模擬逼真度

H≈0.87;

則試驗(yàn)?zāi)M逼真度為

(4) 試驗(yàn)可信性(C)

試驗(yàn)可信性同樣采用功效系數(shù)法進(jìn)行評估。

1) 數(shù)據(jù)錄取完整性

W≈0.90；

2) 數(shù)據(jù)測量精度

J≈0.93；

3) 系統(tǒng)分析評估準(zhǔn)確度

Z≈0.91；

則試驗(yàn)可信性為

根據(jù)試驗(yàn)各質(zhì)量效能評估指標(biāo)值，得到某型艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)定型試驗(yàn)質(zhì)量綜合效能為

3 結(jié)束語

導(dǎo)彈試驗(yàn)質(zhì)量綜合效能評估對于導(dǎo)彈鑒定試驗(yàn)有著非常重要的意義，不僅對試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、具體實(shí)施以及結(jié)果評定的合理性、有效性具有一定的檢驗(yàn)作用，而且還能進(jìn)一步提高導(dǎo)彈試驗(yàn)質(zhì)量綜合效能，使導(dǎo)彈試驗(yàn)鑒定更加貼近實(shí)戰(zhàn)化。但是評估方法不是一成不變的，必須根據(jù)實(shí)際情況，按照導(dǎo)彈的類型以及不同的試驗(yàn)鑒定階段，采用適合的評估方法進(jìn)行導(dǎo)彈試驗(yàn)質(zhì)量綜合效能評估。