復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能指標(biāo)體系研究?

（海軍大連艦艇學(xué)院導(dǎo)彈與艦炮系 大連 116018）

1 引言

艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)作戰(zhàn)會(huì)受到電磁環(huán)境的影響。目前主要研究復(fù)雜電磁環(huán)境［1～4］，以及主要分析電磁環(huán)境對(duì)武器系統(tǒng)作戰(zhàn)影響［5～7］。本文分析武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能基本內(nèi)涵與層次結(jié)構(gòu)，構(gòu)建復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能指標(biāo)體系，有助于復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能分析研究。

2 復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能基本內(nèi)涵

復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能主要衡量武器系統(tǒng)在對(duì)抗條件下完成預(yù)定防空反導(dǎo)作戰(zhàn)任務(wù)的程度度量，是復(fù)雜電磁環(huán)境、艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)固有性能、武器系統(tǒng)防空反導(dǎo)作戰(zhàn)指揮、武器系統(tǒng)狀態(tài)變化、武器系統(tǒng)操控人員操作使用、目標(biāo)威脅等諸因素相互作用結(jié)果［8～9］。

3 復(fù)雜電磁環(huán)境下導(dǎo)彈武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能層次結(jié)構(gòu)研究

復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能評(píng)估層次結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1）作戰(zhàn)效能層

復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能的總體度量是衡量武器系統(tǒng)完成規(guī)定防空反導(dǎo)作戰(zhàn)任務(wù)的程度，用作戰(zhàn)效能指數(shù)E表示。

2）效能因素層

其主要包括復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)可用性、復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)可信性、復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)作戰(zhàn)能力。武器系統(tǒng)可用性用復(fù)雜電磁環(huán)境可用度表示；復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)可信性可以用復(fù)雜電磁環(huán)境可信度表示；復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)作戰(zhàn)能力主要包括復(fù)雜電磁環(huán)境艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)攔截次數(shù)、艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)攔截目標(biāo)數(shù)量和系統(tǒng)環(huán)境射擊能力。復(fù)雜電磁環(huán)境下系統(tǒng)攔截次數(shù)是指武器系統(tǒng)對(duì)單目標(biāo)的可攔截次數(shù)，艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)攔截目標(biāo)數(shù)量是指對(duì)多目標(biāo)的攔截目標(biāo)數(shù)量，艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)射擊能力是指對(duì)實(shí)施攔截的目標(biāo)毀傷效果。

3）性能指標(biāo)層

其為度量復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)上的行為參數(shù)和任務(wù)要求參數(shù)。主要從各個(gè)方面或角度反映和衡量艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的復(fù)雜電磁環(huán)境可用度、復(fù)雜電磁環(huán)境可信度、復(fù)雜電磁環(huán)境射擊能力和攔截次數(shù)、復(fù)雜電磁環(huán)境攔截目標(biāo)數(shù)量四個(gè)方面分指標(biāo)，主要包括復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)初始可靠性及作戰(zhàn)過程可靠性、艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)初始維修性及作戰(zhàn)過程維修性、艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)作戰(zhàn)任務(wù)持續(xù)時(shí)間、雷達(dá)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)距離、艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間、運(yùn)動(dòng)參數(shù)、探測(cè)能力、指揮控制能力、毀傷能力等性能指標(biāo)。

4）固有參數(shù)層

固有參數(shù)層表示復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)屬性或特征。

4 復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能指標(biāo)體系研究

根據(jù)復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能層次結(jié)構(gòu)，構(gòu)建復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能評(píng)估指標(biāo)體系，如圖2所示，包括1個(gè)作戰(zhàn)效能總標(biāo)、3個(gè)一級(jí)指標(biāo)、4個(gè)二級(jí)指標(biāo)和15個(gè)三級(jí)指標(biāo)。

4.1 復(fù)雜電磁環(huán)境下武器系統(tǒng)可用性

其可用性向量A′(Availability)=[a1,a2,…,an1]，ai為復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)開始執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)時(shí)，系統(tǒng)處于i狀態(tài)的概率。復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)可用性影響因素主要包括艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)初始可靠性、初始維修性［10～11］等。

1）初始可靠性

其是武器系統(tǒng)在復(fù)雜電磁環(huán)境下開始執(zhí)行防空反導(dǎo)作戰(zhàn)任務(wù)時(shí)刻的可靠性。其指標(biāo)為復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)初始可靠度。其取決于系統(tǒng)固有可靠性、故障規(guī)律、平時(shí)維護(hù)保養(yǎng)水平等因素。

圖1 復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能結(jié)構(gòu)

2）初始維修性

復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)初始維修性是該武器系統(tǒng)在復(fù)雜電磁環(huán)境下開始執(zhí)行防空反導(dǎo)作戰(zhàn)任務(wù)時(shí)刻的維修性。其指標(biāo)為復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)初始維修度。其取決于艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)可維修特性、艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)維修保障力量的維修保障水平等因素。

圖2 復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能指標(biāo)體系

4.2 復(fù)雜電磁環(huán)境下武器系統(tǒng)可信性

復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)可信性是武器系統(tǒng)開始執(zhí)行防空反導(dǎo)作戰(zhàn)任務(wù)時(shí)刻使用可用性給定的情況下，其在復(fù)雜電磁環(huán)境下執(zhí)行防空反導(dǎo)作戰(zhàn)任務(wù)過程中，被武器系統(tǒng)操控人員操作使用時(shí)所呈現(xiàn)的可靠性。其可信性矩陣為，其中dij表示已知艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)在i狀態(tài)開始執(zhí)行防空反導(dǎo)作戰(zhàn)任務(wù)，艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)在執(zhí)行防空反導(dǎo)作戰(zhàn)任務(wù)過程中處在j狀態(tài)中的概率。其影響因素主要包括系統(tǒng)作戰(zhàn)過程可靠性、作戰(zhàn)過程維修性、作戰(zhàn)任務(wù)持續(xù)時(shí)間等。

1）復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)作戰(zhàn)過程可靠性

其是艦空導(dǎo)彈武器在復(fù)雜電磁環(huán)境下執(zhí)行防空反導(dǎo)作戰(zhàn)任務(wù)過程中的可靠性。其指標(biāo)為復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)作戰(zhàn)過程可靠度。其取決于艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)固有可靠性、艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移、艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)操控水平等因素。

2）復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)作戰(zhàn)過程維修性

其是艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)在復(fù)雜電磁環(huán)境下執(zhí)行防空反導(dǎo)作戰(zhàn)任務(wù)過程中的維修性。其指標(biāo)為復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)作戰(zhàn)過程維修度。其取決于艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)可維修特性、艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)戰(zhàn)場(chǎng)搶修力量的維修保障水平等因素。

3）復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)作戰(zhàn)任務(wù)持續(xù)時(shí)間

其是艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)在復(fù)雜電磁環(huán)境下執(zhí)行防空反導(dǎo)作戰(zhàn)任務(wù)持續(xù)時(shí)間。其取決于艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)攔截目標(biāo)能力、作戰(zhàn)任務(wù)需求等因素。

4.3 復(fù)雜電磁環(huán)境下武器系統(tǒng)作戰(zhàn)能力

復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)作戰(zhàn)能力是該武器系統(tǒng)在執(zhí)行防空反導(dǎo)作戰(zhàn)任務(wù)期間狀態(tài)給定的情況下，其在復(fù)雜電磁環(huán)境下被武器系統(tǒng)操控人員操作使用時(shí)，執(zhí)行艦指揮員下達(dá)的艦空導(dǎo)彈防空反導(dǎo)作戰(zhàn)任務(wù)的能力。通常用復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)作戰(zhàn)能力C′（Capability）矩陣表示。

復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)作戰(zhàn)能力影響因素主要包括復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)射擊能力、復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)攔截次數(shù)和武器系統(tǒng)攔截目標(biāo)數(shù)等。復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)射擊能力影響因素主要包括探測(cè)能力、指揮控制能力、截獲目標(biāo)能力、毀傷目標(biāo)能力。復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)攔截次數(shù)和攔截目標(biāo)數(shù)影響因素主要包括艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)雷達(dá)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)距離、艦空導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)參數(shù)、艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間、艦空導(dǎo)彈導(dǎo)引頭作用距離、艦空導(dǎo)彈載彈量、艦空導(dǎo)彈作戰(zhàn)空域等［12］。

1）復(fù)雜電磁環(huán)境下系統(tǒng)探測(cè)能力

其取決于復(fù)雜電磁環(huán)境下雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)能力、系統(tǒng)協(xié)同探測(cè)能力等因素。

2）復(fù)雜電磁環(huán)境下系統(tǒng)指揮控制能力

其取決于復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)指揮控制系統(tǒng)性能、艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)指揮控制決策水平、艦指揮員指揮素養(yǎng)等因素。

3）復(fù)雜電磁環(huán)境下系統(tǒng)截獲目標(biāo)能力

其取決于復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)截獲目標(biāo)能力、艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)搜索跟蹤目標(biāo)等因素。

4）復(fù)雜電磁環(huán)境下系統(tǒng)毀傷目標(biāo)能力

其取決于復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器火控跟蹤解算能力、艦空導(dǎo)彈制導(dǎo)能力、艦空導(dǎo)彈殺傷目標(biāo)概率等因素。

5）復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)雷達(dá)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)距離

其取決于復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)雷達(dá)性能、艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)雷達(dá)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)距離等因素。

6）復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)參數(shù)

其取決于復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈方位角、俯仰角、距離等參數(shù)。

7）復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間

其取決于復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)接收目標(biāo)指示時(shí)間、艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)指揮控制時(shí)間、艦空導(dǎo)彈火控跟蹤時(shí)間、艦空導(dǎo)彈發(fā)射時(shí)間、艦空導(dǎo)彈制導(dǎo)時(shí)間等因素。

8）復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈導(dǎo)引頭作用距離

其取決于復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈導(dǎo)引頭性能、艦空導(dǎo)彈導(dǎo)引頭作用距離等因素。

9）艦空導(dǎo)彈載彈量

其取決于艦空導(dǎo)彈垂直發(fā)射裝置最大載彈量、艦空導(dǎo)彈實(shí)際載彈量等因素。

10）復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈作戰(zhàn)空域

其取決于復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈殺傷區(qū)、艦空導(dǎo)彈發(fā)射區(qū)等因素。

5 結(jié)語

復(fù)雜電磁環(huán)境對(duì)艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)作戰(zhàn)需要重點(diǎn)關(guān)注武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能指標(biāo)體系構(gòu)建。通過分析武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能基本內(nèi)涵、作戰(zhàn)效能結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了復(fù)雜電磁環(huán)境下武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能指標(biāo)體系，有助于為復(fù)雜電磁環(huán)境下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能分析評(píng)估。