直升機(jī)作戰(zhàn)效能評(píng)估技術(shù)應(yīng)用與研究進(jìn)展

李國(guó)知 呂少杰

摘要：作戰(zhàn)效能（OE）評(píng)估是直升機(jī)總體論證和直升機(jī)裝備體系建設(shè)發(fā)展規(guī)劃的核心問(wèn)題。本文從作戰(zhàn)效能評(píng)估研究的軍事背景需求出發(fā)，詳細(xì)綜述了直升機(jī)作戰(zhàn)效能評(píng)估技術(shù)進(jìn)展，以及梳理了國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀和研究難點(diǎn)/熱點(diǎn)問(wèn)題，包括基于性能指標(biāo)的直升機(jī)作戰(zhàn)效能評(píng)估、基于統(tǒng)計(jì)分析的直升機(jī)作戰(zhàn)效能評(píng)估、基于仿真模擬的直升機(jī)作戰(zhàn)效能評(píng)估，最后，提出了一種直升機(jī)作戰(zhàn)效能仿真評(píng)估框架，為推進(jìn)國(guó)內(nèi)直升機(jī)作戰(zhàn)效能評(píng)估技術(shù)未來(lái)發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：直升機(jī)；性能；能力；作戰(zhàn)效能；仿真

中圖分類號(hào)：V221文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI：10.19452/j.issn1007-5453.2021.01.012

直升機(jī)具有獨(dú)特的氣動(dòng)構(gòu)型和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在作戰(zhàn)中擔(dān)負(fù)攻擊、偵察、指揮、運(yùn)輸、電子戰(zhàn)、醫(yī)療救護(hù)等多重使命，能夠有效遂行立體化火力打擊、快速垂直機(jī)動(dòng)、關(guān)鍵性后勤保障、低空域信息作戰(zhàn)等多重任務(wù)，是當(dāng)前甚至未來(lái)在低空域復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)上實(shí)施體系協(xié)同作戰(zhàn)必不可少的一把低空利劍。

根據(jù)作戰(zhàn)效能的定義[1]，直升機(jī)作戰(zhàn)效能可詮釋為直升機(jī)在低空域復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)上完成作戰(zhàn)任務(wù)的能力與效果。對(duì)直升機(jī)作戰(zhàn)效能進(jìn)行評(píng)估，可為直升機(jī)裝備科學(xué)發(fā)展規(guī)劃提供決策支持，同時(shí)，也為促進(jìn)直升機(jī)裝備綜合作戰(zhàn)能力生成與部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力提升提供強(qiáng)力支撐。它已成為直升機(jī)總體論證和直升機(jī)裝備體系建設(shè)發(fā)展規(guī)劃的核心問(wèn)題。世界各國(guó)一直非常重視直升機(jī)作戰(zhàn)效能評(píng)估，尤其重視在直升機(jī)裝備體系建設(shè)、直升機(jī)型號(hào)論證/立項(xiàng)/研制，甚至國(guó)防采辦/決策、部隊(duì)訓(xùn)練/試驗(yàn)/演習(xí)/實(shí)戰(zhàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，充分運(yùn)用直升機(jī)作戰(zhàn)效能評(píng)估技術(shù)解決直升機(jī)遂行各項(xiàng)作戰(zhàn)使命任務(wù)所面臨的或可能面臨的各類問(wèn)題。

本文立足于直升機(jī)作戰(zhàn)效能評(píng)估，從武器裝備軍事需求論證出發(fā)，研究作戰(zhàn)效能評(píng)估技術(shù)背景需求，綜述直升機(jī)作戰(zhàn)效能評(píng)估技術(shù)進(jìn)展，分析國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀及相關(guān)研究難點(diǎn)/熱點(diǎn)，提出直升機(jī)作戰(zhàn)效能仿真評(píng)估框架，為推進(jìn)國(guó)內(nèi)直升機(jī)作戰(zhàn)效能評(píng)估技術(shù)未來(lái)發(fā)展提供參考。

1國(guó)外研究進(jìn)展

1.1研究背景

為科學(xué)、精準(zhǔn)牽引武器裝備發(fā)展，美國(guó)從武器裝備軍事需求論證出發(fā)，不斷研究基于作戰(zhàn)能力的論證評(píng)估模式[2]，并逐步向基于作戰(zhàn)試驗(yàn)的效能評(píng)估模式[3]發(fā)展，在相關(guān)研究與實(shí)踐中一直處于世界前列。

1.1.1軍事需求論證催生作戰(zhàn)能力評(píng)估

早期，美國(guó)為實(shí)現(xiàn)從未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)需求提出到裝備研發(fā)生產(chǎn)整個(gè)過(guò)程的科學(xué)管理，通過(guò)不斷評(píng)估各軍種當(dāng)前和未來(lái)的作戰(zhàn)能力，研究和確定新的武器裝備需求和新的項(xiàng)目發(fā)展計(jì)劃，牽引武器裝備發(fā)展。隨著戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)的不斷更新和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，美國(guó)針對(duì)信息化戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)武器裝備體系發(fā)展的客觀要求，從不確定的多元威脅出發(fā)，對(duì)作戰(zhàn)能力進(jìn)行評(píng)估，進(jìn)而規(guī)劃武器裝備建設(shè)。

1.1.2從作戰(zhàn)能力評(píng)估走向作戰(zhàn)效能評(píng)估

海灣戰(zhàn)爭(zhēng)后，美國(guó)制訂并推行新軍事變革的戰(zhàn)略計(jì)劃，提出基于作戰(zhàn)試驗(yàn)的效能評(píng)估模式。通過(guò)建立作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)室，利用仿真試驗(yàn)，演示新概念，論證評(píng)估新思想與作戰(zhàn)理論，驗(yàn)證新技術(shù)與程序，研究兵力在聯(lián)合作戰(zhàn)中的作用及運(yùn)用原則，通過(guò)分析論證武器裝備作戰(zhàn)效能，提出作戰(zhàn)對(duì)裝備的需求、發(fā)展方向和主要作戰(zhàn)性能指標(biāo)等，再用這些試驗(yàn)結(jié)論指導(dǎo)軍隊(duì)建設(shè)。例如，美軍于20世紀(jì)90年代通過(guò)作戰(zhàn)仿真試驗(yàn)，驗(yàn)證F-22的作戰(zhàn)效能，主要關(guān)注的問(wèn)題是：F-22面對(duì)當(dāng)前和未來(lái)對(duì)手時(shí)，是否具有更為顯著的作戰(zhàn)效能[4]。2019年，美軍采用高保真仿真手段計(jì)劃模擬F-35典型作戰(zhàn)使用場(chǎng)景，開(kāi)展作戰(zhàn)效能評(píng)估研究[5]。

美國(guó)從作戰(zhàn)能力出發(fā)，基于國(guó)家戰(zhàn)略和聯(lián)合作戰(zhàn)以及戰(zhàn)役/戰(zhàn)術(shù)等展開(kāi)武器裝備作戰(zhàn)仿真與作戰(zhàn)效能評(píng)估，目的是以非傳統(tǒng)方法對(duì)變幻莫測(cè)的現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)進(jìn)行試驗(yàn)，并針對(duì)新的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境提出裝備需求，服務(wù)于政府和軍隊(duì)高層決策。

1.2技術(shù)進(jìn)展

直升機(jī)作戰(zhàn)效能評(píng)估所采用的方法和技術(shù)手段，一直在隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)的變化而保持著持續(xù)的更新與進(jìn)步。

1.2.1基于裝備性能的直升機(jī)作戰(zhàn)效能評(píng)估

基于裝備性能的直升機(jī)作戰(zhàn)效能評(píng)估技術(shù)起源于基于固定翼飛機(jī)的性能對(duì)比法，目前已更新衍生出一系列計(jì)算評(píng)估法和層次分析法等。

作戰(zhàn)效能評(píng)估首先應(yīng)用于固定翼戰(zhàn)斗機(jī)。從二戰(zhàn)初期到20世紀(jì)60年代，由于不同型號(hào)的戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)載武器系統(tǒng)差距不大，主要是航炮和炸彈，瞄準(zhǔn)裝置多是光學(xué)瞄準(zhǔn)具，火力差距不大。作戰(zhàn)效能主要由戰(zhàn)斗機(jī)性能指標(biāo)決定，通過(guò)挑選與作戰(zhàn)任務(wù)相關(guān)的裝備性能指標(biāo)（如載彈量、作戰(zhàn)半徑等）進(jìn)行直接對(duì)比，即可得出評(píng)估結(jié)果。這種性能對(duì)比法是航空武器裝備較為早期的一種作戰(zhàn)效能評(píng)估技術(shù)。

蘇聯(lián)在研制卡-27艦載直升機(jī)時(shí)，曾將其與卡-25直升機(jī)進(jìn)行性能對(duì)比，開(kāi)展反潛作戰(zhàn)效能評(píng)估，通過(guò)對(duì)航程、續(xù)航時(shí)間和反潛設(shè)備等進(jìn)行對(duì)比，得出結(jié)論：卡-27直升機(jī)反潛作戰(zhàn)效能是卡-25直升機(jī)的兩倍[6]。

到了20世紀(jì)80年代，進(jìn)一步結(jié)合裝備實(shí)戰(zhàn)使用經(jīng)驗(yàn)，利用性能指標(biāo)構(gòu)建效能評(píng)估函數(shù)，形成了計(jì)算評(píng)估法。這種方法易于了解、計(jì)算簡(jiǎn)單，且能夠進(jìn)行指標(biāo)間關(guān)系的分析，廣泛用于評(píng)估論證。

經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)沉淀與科學(xué)技術(shù)發(fā)展，基于固定翼飛機(jī)作戰(zhàn)效能評(píng)估函數(shù)，逐漸形成了一系列的直升機(jī)作戰(zhàn)效能評(píng)估函數(shù)，包括對(duì)地攻擊、對(duì)空攻擊、運(yùn)輸、偵察等效能評(píng)估函數(shù)[7]。

基于系統(tǒng)工程方法論，還進(jìn)一步發(fā)展形成了ADC效能評(píng)估模型[8]，用于直升機(jī)作戰(zhàn)效能評(píng)估，即直升機(jī)作戰(zhàn)效能（E）是直升機(jī)可用度（A）、可信度（D）、作戰(zhàn)能力（C）三者的函數(shù)（見(jiàn)圖1）。

除系統(tǒng)工程方法論外，還出現(xiàn)了層次分析法[10]，它是將評(píng)估問(wèn)題分解為若干組成因素，基于各因素從屬關(guān)系建立層次結(jié)構(gòu)分析模型，采用專家打分的方法對(duì)各同層因素進(jìn)行兩兩對(duì)比，形成評(píng)價(jià)矩陣，進(jìn)行層次排序，生成各同層因素權(quán)重，采用計(jì)算評(píng)估法獲得各同層因素的量化值，最后聚合計(jì)算得到評(píng)估結(jié)果。這種方法廣泛用于基于多項(xiàng)相互獨(dú)立的作戰(zhàn)能力的作戰(zhàn)效能評(píng)估。參考文獻(xiàn)[11]應(yīng)用層次分析法，通過(guò)構(gòu)建平臺(tái)指標(biāo)體系，研究了軍用直升機(jī)平臺(tái)效能，并期望用于軍用直升機(jī)總體效能的評(píng)估、總體方案的對(duì)比評(píng)估及優(yōu)選。

從性能對(duì)比法到計(jì)算評(píng)估法，再到ADC評(píng)估模型和層次分析法，直升機(jī)作戰(zhàn)效能評(píng)估技術(shù)得到了不斷更新。但性能對(duì)比法過(guò)于原始和簡(jiǎn)單，由其衍生的計(jì)算評(píng)估法側(cè)重于單機(jī)評(píng)估，ADC評(píng)估模型欠缺靈活性，層次分析法主觀性太強(qiáng)（依賴于專家打分結(jié)果開(kāi)展評(píng)估研究），因此，這一類基于裝備性能的直升機(jī)作戰(zhàn)效能評(píng)估技術(shù)在面向當(dāng)前甚至未來(lái)體系化作戰(zhàn)背景下的直升機(jī)論證規(guī)劃與項(xiàng)目決策時(shí)，有一定局限性。

1.2.2基于統(tǒng)計(jì)分析的直升機(jī)作戰(zhàn)效能評(píng)估

基于統(tǒng)計(jì)分析的直升機(jī)作戰(zhàn)效能評(píng)估技術(shù)是應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)法，依據(jù)實(shí)戰(zhàn)/演習(xí)/試驗(yàn)/模擬所獲得的大量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)開(kāi)展效能評(píng)估。其應(yīng)用的前提是所獲統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)隨機(jī)特性能夠清晰地用模型表示并相應(yīng)地加以利用。

1981年，美國(guó)亞利桑那大學(xué)運(yùn)用該技術(shù)通過(guò)飛行試驗(yàn)，研究了美國(guó)空軍直升機(jī)搜救隊(duì)的搜救效能（見(jiàn)圖2），得出結(jié)論：直升機(jī)搜救效能與搜救區(qū)植被密度和求救者動(dòng)作相關(guān)，還與搜救模式和搜救區(qū)云層覆蓋條件等息息相關(guān)[12]。

1992年，美國(guó)國(guó)會(huì)總審計(jì)局（GAO）通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析實(shí)戰(zhàn)戰(zhàn)果，對(duì)“阿帕奇”武裝直升機(jī)在1991年“沙漠風(fēng)暴行動(dòng)”中的作戰(zhàn)效能進(jìn)行了研究，得出結(jié)論：“阿帕奇”武裝直升機(jī)空戰(zhàn)性能優(yōu)越、武器系統(tǒng)有效，作戰(zhàn)效能符合軍事定位與軍事需求[13]。

基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)/實(shí)戰(zhàn)戰(zhàn)果評(píng)估直升機(jī)作戰(zhàn)效能是一個(gè)有效方法，但所耗人力/物力/財(cái)力/時(shí)間成本巨大，在實(shí)用性上大打折扣。因此，概率評(píng)估法[14]、蘭徹斯特法[15]、蒙特卡羅法[16]等得到發(fā)展。

概率評(píng)估法是通過(guò)建立靜態(tài)概率模型，計(jì)算已知隨機(jī)因素的概率來(lái)評(píng)估效能。

蘭徹斯特法是通過(guò)建立如下描述交戰(zhàn)雙方兵力變化關(guān)系的微分方程組[4]，采用計(jì)算機(jī)模擬，開(kāi)展效能分析。

蒙特卡羅法是通過(guò)建立武器裝備隨機(jī)過(guò)程概率模型，采用計(jì)算機(jī)模擬，獲得命中概率等參數(shù)的統(tǒng)計(jì)特征，展開(kāi)效能評(píng)估。2014年，英國(guó)格拉斯哥大學(xué)采用蒙特卡羅法對(duì)直升機(jī)遭遇火箭炮攻擊時(shí)的規(guī)避機(jī)動(dòng)效能展開(kāi)了研究，設(shè)計(jì)了直升機(jī)規(guī)避機(jī)動(dòng)效能的評(píng)估方法，用于論證直升機(jī)主動(dòng)機(jī)動(dòng)系統(tǒng)（AMS）設(shè)計(jì)的可行性[17]：

從基于實(shí)戰(zhàn)/演習(xí)/試驗(yàn)數(shù)據(jù)的評(píng)估，到基于計(jì)算機(jī)模擬數(shù)據(jù)的評(píng)估，效率得到了提升，且便于反復(fù)校核裝備性能、作戰(zhàn)規(guī)則等因素對(duì)作戰(zhàn)效能的影響，可為進(jìn)一步改進(jìn)裝備性能和作戰(zhàn)規(guī)則提供定量分析基礎(chǔ)，但局限于場(chǎng)景設(shè)計(jì)過(guò)于簡(jiǎn)單，評(píng)估內(nèi)容過(guò)于單一，難以開(kāi)展大規(guī)模作戰(zhàn)使用場(chǎng)景下的作戰(zhàn)效能評(píng)估，在面向體系化作戰(zhàn)背景下的直升機(jī)裝備論證需求時(shí)，仍需進(jìn)行技術(shù)革新。

1.2.3基于仿真模擬的作戰(zhàn)效能評(píng)估

20世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著蒙特卡羅法的盛行，加之信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)等快速發(fā)展，基于仿真模擬方法開(kāi)展作戰(zhàn)效能評(píng)估得到廣泛應(yīng)用。這種方法以計(jì)算機(jī)仿真模型（如基于Agent的仿真模型[18]）為試驗(yàn)手段，通過(guò)設(shè)置典型作戰(zhàn)場(chǎng)景，在給定數(shù)值條件下運(yùn)行模型來(lái)進(jìn)行作戰(zhàn)仿真試驗(yàn)，由試驗(yàn)得到作戰(zhàn)進(jìn)程和戰(zhàn)果數(shù)據(jù)，直接或經(jīng)過(guò)處理后用于評(píng)估作戰(zhàn)效能。

自2000年開(kāi)始，美國(guó)工業(yè)部門相繼建立了聯(lián)合作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)（JWARS）[19]、聯(lián)合仿真系統(tǒng)（JSIMS）[20]、聯(lián)合建模仿真系統(tǒng)（JMASS）[21]、高級(jí)仿真/集成/建?？蚣埽ˋFSIM）[22]等，還開(kāi)發(fā)了各種評(píng)估分析軟件，如蘭德公司的面向信息化作戰(zhàn)的復(fù)雜系統(tǒng)效能分析仿真系統(tǒng)（SEAS）[23]、波音公司的聯(lián)合武器支援任務(wù)部隊(duì)評(píng)估模型（CASTFPREM）[24]等。近10年來(lái)，韓國(guó)開(kāi)發(fā)“陸軍航空兵仿真平臺(tái)”[25]，對(duì)直升機(jī)作戰(zhàn)效能展開(kāi)仿真研究，用于支持國(guó)防采購(gòu)中的直升機(jī)選型決策。2020年，澳大利亞國(guó)防科學(xué)技術(shù)部航空系統(tǒng)效能實(shí)驗(yàn)室也在建立直升機(jī)仿真模型，采用仿真手段研究直升機(jī)作戰(zhàn)效能[26]。

基于仿真模擬，通過(guò)典型作戰(zhàn)使用場(chǎng)景仿真量化考察直升機(jī)參與單機(jī)/編隊(duì)/體系作戰(zhàn)的作戰(zhàn)效能，以及量化考察直升機(jī)面向其自身使命任務(wù)的作戰(zhàn)體系定位，可使評(píng)估結(jié)論更具全面性、有效性、科學(xué)性，能更好地支持型號(hào)決策。但目前作戰(zhàn)效能仿真模擬至少還存在以下關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)沒(méi)有得到突破：（1）如何從體系出發(fā)設(shè)計(jì)生成貼近實(shí)戰(zhàn)的對(duì)抗場(chǎng)景想定，展開(kāi)作戰(zhàn)效能仿真；（2）如何構(gòu)建統(tǒng)一的直升機(jī)作戰(zhàn)效能評(píng)估指標(biāo)體系，展開(kāi)包括火力打擊、偵察監(jiān)視、指揮控制、電子對(duì)抗、通信保障等多元、全維度的作戰(zhàn)效能仿真研究；（3）如何基于作戰(zhàn)效能仿真評(píng)估指導(dǎo)直升機(jī)戰(zhàn)技指標(biāo)優(yōu)化甚至型號(hào)方案優(yōu)選；（4）如何實(shí)施直升機(jī)在體系對(duì)抗中的作戰(zhàn)效能仿真與體系貢獻(xiàn)率評(píng)估研究。

這些關(guān)鍵問(wèn)題目前已構(gòu)成直升機(jī)作戰(zhàn)效能評(píng)估技術(shù)應(yīng)用與研究的難點(diǎn)/熱點(diǎn)。

2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

作戰(zhàn)效能評(píng)估是推動(dòng)我國(guó)武器裝備科學(xué)發(fā)展與軍隊(duì)作戰(zhàn)能力穩(wěn)步提升的一項(xiàng)關(guān)鍵性工作。我國(guó)歷來(lái)非常重視作戰(zhàn)效能評(píng)估，相關(guān)人員和機(jī)構(gòu)開(kāi)展了系統(tǒng)研究。朱寶鎏[27]較早研究飛機(jī)作戰(zhàn)效能、曹義華[7]率先研究直升機(jī)作戰(zhàn)效能，成果支持了多種型號(hào)飛機(jī)/直升機(jī)的軍事需求與作戰(zhàn)效能評(píng)估論證。

國(guó)內(nèi)主要是運(yùn)用傳統(tǒng)效能評(píng)估方法開(kāi)展研究。如北京航空航天大學(xué)運(yùn)用蘭徹斯特法、層次分析法、概率評(píng)估法等對(duì)戰(zhàn)斗機(jī)及其機(jī)載火控系統(tǒng)、導(dǎo)彈、機(jī)載雷達(dá)等開(kāi)展作戰(zhàn)效能研究[28]，在直升機(jī)方面，還基于層次分析法，嘗試通過(guò)結(jié)合效能與經(jīng)濟(jì)性對(duì)直升機(jī)總體方案進(jìn)行評(píng)估[29]；南京航空航天大學(xué)將層次分析法用于直升機(jī)作戰(zhàn)效能評(píng)估[11]；陸軍航空兵研究所嘗試構(gòu)建直升機(jī)效能評(píng)估指標(biāo)體系，采用ADC評(píng)估模型研究直升機(jī)作戰(zhàn)效能[30]；西北工業(yè)大學(xué)對(duì)飛機(jī)作戰(zhàn)效能也有一定研究[31]。在仿真評(píng)估研究上，國(guó)防科技大學(xué)較早開(kāi)展，在武器裝備平臺(tái)級(jí)體系對(duì)抗仿真建模、體系效能仿真評(píng)估等方面進(jìn)行了系統(tǒng)且深入的理論研究[32]；航空工業(yè)沈陽(yáng)飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所面向指標(biāo)論證，采用仿真方法，對(duì)戰(zhàn)斗機(jī)的突防效能進(jìn)行了研究[33]，但仿真規(guī)模較小，還未基于典型作戰(zhàn)使用場(chǎng)景開(kāi)展研究。

總體而言，我國(guó)在作戰(zhàn)效能仿真方面的研究起步較晚，對(duì)作戰(zhàn)對(duì)抗環(huán)境下的影響與分析還不夠全面和深入，目前還沒(méi)有形成規(guī)范化的效能仿真評(píng)估流程和模式。尤其是我國(guó)對(duì)直升機(jī)作戰(zhàn)效能的評(píng)估研究，目前還處在計(jì)算評(píng)估法、層次分析法等的研究局限內(nèi)，仿真的運(yùn)用尚處在試行與探索中，迫切需要從作戰(zhàn)對(duì)抗環(huán)境視角出發(fā)開(kāi)展裝備作戰(zhàn)效能評(píng)估，研究不同作戰(zhàn)使用環(huán)境、不同作戰(zhàn)運(yùn)用方式下的實(shí)際效果和限定條件，根據(jù)評(píng)估結(jié)果，論證提出裝備主要能力和戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)要求。

3直升機(jī)作戰(zhàn)效能仿真評(píng)估框架

通過(guò)綜述直升機(jī)作戰(zhàn)效能評(píng)估技術(shù)應(yīng)用與研究進(jìn)展，提出一種面向體系化作戰(zhàn)背景的直升機(jī)作戰(zhàn)效能仿真評(píng)估框架（見(jiàn)圖3）。主要內(nèi)容包括生成作戰(zhàn)效能評(píng)估指標(biāo)體系、構(gòu)建作戰(zhàn)效能評(píng)估模型、設(shè)計(jì)作戰(zhàn)效能評(píng)估場(chǎng)景想定、建立作戰(zhàn)裝備仿真模型、實(shí)施作戰(zhàn)效能仿真評(píng)估。

3.1直升機(jī)作戰(zhàn)效能評(píng)估指標(biāo)體系

直升機(jī)作戰(zhàn)效能評(píng)估指標(biāo)體系用于支持作戰(zhàn)效能評(píng)估模型構(gòu)建。由于直升機(jī)主要在低空域戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下，或?qū)乘?空中/陸上/地下目標(biāo)等實(shí)施偵察、攻擊等交戰(zhàn)活動(dòng)，或與友方體系協(xié)同裝備實(shí)施信息/態(tài)勢(shì)共享、指令上傳/下達(dá)等交互活動(dòng)，所構(gòu)建指標(biāo)除了要體現(xiàn)對(duì)敵的戰(zhàn)果效應(yīng)（如目標(biāo)發(fā)現(xiàn)率、目標(biāo)毀傷率等指標(biāo)），還需反映與敵的交戰(zhàn)過(guò)程（如目標(biāo)發(fā)現(xiàn)用時(shí)、目標(biāo)打擊用時(shí)等指標(biāo)），以及和友方體系協(xié)同裝備的交互過(guò)程（如指令信息時(shí)延、態(tài)勢(shì)更新周期等指標(biāo)）。因此，直升機(jī)作戰(zhàn)效能評(píng)估指標(biāo)體系至少應(yīng)包含戰(zhàn)果效應(yīng)、交戰(zhàn)過(guò)程、交互過(guò)程三個(gè)方面的指標(biāo)，如圖4所示。

3.2直升機(jī)作戰(zhàn)效能評(píng)估模型

基于數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)中的數(shù)據(jù)樣本標(biāo)準(zhǔn)差原理，設(shè)定各評(píng)估指標(biāo)值的“零點(diǎn)狀態(tài)”（即直升機(jī)作戰(zhàn)效能為“零”的理想狀態(tài)），若評(píng)估指標(biāo)值相對(duì)于該零點(diǎn)狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)差較大，說(shuō)明大部分效能指標(biāo)值距離零點(diǎn)狀態(tài)較遠(yuǎn)，表明作戰(zhàn)效能較大；若標(biāo)準(zhǔn)差較小，說(shuō)明大部分效能指標(biāo)值距離零點(diǎn)狀態(tài)較近，表明作戰(zhàn)效能較小。圖5為模型原理示意圖。

3.3其他

結(jié)合直升機(jī)裝備特點(diǎn)，從軍事想定出發(fā)，生成作戰(zhàn)效能評(píng)估場(chǎng)景想定，并構(gòu)建想定中涉及到的裝備仿真模型，通過(guò)多輪次的作戰(zhàn)仿真，得到直升機(jī)在該場(chǎng)景想定下的各效能指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)值，最后基于直升機(jī)作戰(zhàn)效能評(píng)估模型實(shí)施作戰(zhàn)效能評(píng)估。

4發(fā)展建議

當(dāng)前，國(guó)外主要從能力需求獲取、評(píng)價(jià)與決策等方面關(guān)注如何提高整個(gè)裝備體系的作戰(zhàn)能力，在此基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)各個(gè)裝備主體關(guān)系等問(wèn)題，并形成仿真建模手段，廣泛用于裝備需求與能力論證以及作戰(zhàn)效能評(píng)估過(guò)程中。我國(guó)與國(guó)外還存在很大差距，建議未來(lái)重點(diǎn)在以下方面加強(qiáng)研究工作。

（1）加快直升機(jī)作戰(zhàn)效能仿真評(píng)估技術(shù)研究進(jìn)程，在方法與手段上跟上世界先進(jìn)水平。多年以來(lái)，我國(guó)的直升機(jī)等武器裝備作戰(zhàn)效能評(píng)估多采用概率評(píng)估法、效能指數(shù)法、層析分析法等一系列傳統(tǒng)的論證評(píng)估方法，所得評(píng)估結(jié)果大致能體現(xiàn)直升機(jī)等武器裝備固有的靜態(tài)能力屬性，但難以評(píng)估其在復(fù)雜作戰(zhàn)想定背景下遂行作戰(zhàn)任務(wù)、達(dá)成作戰(zhàn)目的的綜合能力和水平。因此，過(guò)去基于這一系列方法和手段的作戰(zhàn)效能評(píng)估，雖大致能夠滿足直升機(jī)等武器裝備初步的總體論證評(píng)估需求，但越來(lái)越難以適應(yīng)當(dāng)今貼近實(shí)戰(zhàn)的新軍事變革深度推進(jìn)對(duì)直升機(jī)等武器裝備總體論證評(píng)估所提出的新高度、新理念、新要求。事實(shí)上，從國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀來(lái)看，我國(guó)在十幾年前已提出基于作戰(zhàn)仿真法展開(kāi)直升機(jī)作戰(zhàn)效能研究的思想，并開(kāi)展了一些研究工作[25]，但限于當(dāng)時(shí)的認(rèn)識(shí)水平、科研手段、財(cái)力限制等因素，后續(xù)研究進(jìn)展緩慢，成效不大。隨著時(shí)間的推移，我國(guó)在直升機(jī)效能評(píng)估方法與手段上和世界先進(jìn)水平的差距越拉越大，現(xiàn)階段亟待開(kāi)展大量研究工作，以快速與世界先進(jìn)水平接軌。

（2）依次從直升機(jī)單機(jī)、小編隊(duì)和體系作戰(zhàn)出發(fā)，開(kāi)展作戰(zhàn)效能仿真研究。單機(jī)和小編隊(duì)作戰(zhàn)效能是武器裝備作戰(zhàn)效能評(píng)估研究需要解決的重要問(wèn)題。以單機(jī)作戰(zhàn)效能仿真研究為基礎(chǔ)，展開(kāi)小編隊(duì)作戰(zhàn)效能仿真研究，是武器裝備單機(jī)作戰(zhàn)效能仿真研究的拓展，也是體系效能評(píng)估的基礎(chǔ)。過(guò)去，我國(guó)已在常規(guī)構(gòu)型直升機(jī)、作戰(zhàn)飛機(jī)的單機(jī)、多機(jī)空戰(zhàn)數(shù)值仿真模擬上有一定的研究，初步形成了一系列空戰(zhàn)仿真計(jì)算方法、流程和模型。但部分研究?jī)H限于理論的空戰(zhàn)格斗數(shù)學(xué)模擬層面，與作戰(zhàn)效能仿真脫節(jié)，距離實(shí)際論證應(yīng)用較遠(yuǎn)，難以支持政府和軍隊(duì)高層關(guān)于直升機(jī)等裝備發(fā)展的決策，與國(guó)外效能評(píng)估水平存在較大差距。我國(guó)需從實(shí)戰(zhàn)出發(fā)，充分借鑒國(guó)外的研究成果，加速研究作戰(zhàn)效能評(píng)估技術(shù)，從直升機(jī)單機(jī)、小編隊(duì)再到體系作戰(zhàn)，建立全面的評(píng)估模型，突破對(duì)地攻擊和縱深推進(jìn)的作戰(zhàn)效能仿真關(guān)鍵環(huán)節(jié)，打通從作戰(zhàn)想定到作戰(zhàn)效能評(píng)估的流程，深入研究直升機(jī)總體設(shè)計(jì)與戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用對(duì)作戰(zhàn)效能的影響，為型號(hào)論證、技術(shù)方案優(yōu)選及未來(lái)體系效能評(píng)估提供技術(shù)支撐。

（3）深入開(kāi)展直升機(jī)體系作戰(zhàn)效能和貢獻(xiàn)率仿真評(píng)估研究，這是支撐未來(lái)體系作戰(zhàn)背景下直升機(jī)裝備論證評(píng)估的一項(xiàng)重點(diǎn)工作。本文所提出的直升機(jī)作戰(zhàn)效能仿真評(píng)估框架可作為此項(xiàng)研究的入門基礎(chǔ)。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展加速了武器裝備的更新?lián)Q代，人工智能（AI）技術(shù)、5G技術(shù)、云技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等為武器裝備發(fā)展注入了新的活力，使得武器裝備可替代性愈加明顯，裝備與裝備之間開(kāi)展協(xié)同作戰(zhàn)和構(gòu)成體系對(duì)抗逐漸成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的主要特征。此時(shí)，衡量武器裝備優(yōu)劣，不能僅考慮裝備自身的作戰(zhàn)效能，必須同時(shí)考慮裝備體系的整體作戰(zhàn)效能以及裝備對(duì)其所處體系的整體作戰(zhàn)效能的提升效果，這就是“體系貢獻(xiàn)率”。它用來(lái)衡量武器裝備在體系作戰(zhàn)中的作用，表征裝備對(duì)給定體系的整體作戰(zhàn)效能的貢獻(xiàn)程度。軍用直升機(jī)是聯(lián)合作戰(zhàn)體系中必不可少的低空和超低空環(huán)節(jié)，在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中的作用已越來(lái)越突出。在未來(lái)，隨著直升機(jī)技術(shù)的不斷向前發(fā)展，其垂直起降、高速機(jī)動(dòng)等優(yōu)勢(shì)將越來(lái)越明顯，使得軍用直升機(jī)體系作戰(zhàn)效能和貢獻(xiàn)率越來(lái)越高，因此，著力開(kāi)展這方面的評(píng)估研究，對(duì)于直升機(jī)裝備體系建設(shè)、直升機(jī)項(xiàng)目科學(xué)決策以及在型號(hào)發(fā)展中發(fā)揮需求牽引作用具有重大意義。

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（責(zé)任編輯王昕）

作者簡(jiǎn)介

李國(guó)知（1984-）男，博士，高級(jí)工程師。主要研究方向：直升機(jī)總體論證。

Tel：010-57827751E-mail：liguozhi_adr@163.com

呂少杰（1983-）男，博士，工程師。主要研究方向：直升機(jī)總體論證。

Tel：010-66857553

E-mail：aili-008@163.com

Application and Research Progress on Operational Effectiveness Evaluation Technology for Helicopter

Li Guozhi1，*，Lyu Shaojie2

1. Aviation Industry Development Research Center of China，Beijing 100029，China 2. Research Institution of Army Aviation，Beijing 101121，China

Abstract： Operational effectiveness （OE） evaluation is the key issue of weapon equipment demonstration and development planning of weapon equipment system of systems （SoS） construction. Based on the background of research on OE evaluation， the progress on OE evaluation technology is reviewed in detail， including OE evaluation based on equipment performance， statistical analysis， and simulation. Then the current situation at home and research difficulties/hot-issues are analyzed. At last， simulation evaluation architecture of operational effectiveness for helicopter （SEA-OEH） is proposed. It can provide a reference for the future development of domestic helicopter OE evaluation technology.

Key Words： helicopter； performance； capability； DE； simulation