基于區(qū)間模糊決策的目標(biāo)威脅評(píng)估方法

趙冶 王義濤

摘 要：在登陸作戰(zhàn)中最為激烈的突擊上陸階段中，為應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變戰(zhàn)場(chǎng)局勢(shì)，基于模糊集理論，采用區(qū)間直覺模糊多屬性群決策方法，利用IIFHG算子，對(duì)當(dāng)前敵情目標(biāo)威脅程度做出評(píng)估。IIFHG算子的使用，不僅解決不同信息源帶來(lái)的數(shù)據(jù)差異問(wèn)題，提高數(shù)據(jù)集成可信度;同時(shí)通過(guò)改正屬性權(quán)重值，達(dá)到符合指揮員作戰(zhàn)意圖目的。建立了登陸兵力突擊上陸階段目標(biāo)威脅評(píng)估指標(biāo)體系，給出威脅評(píng)估計(jì)算模型，經(jīng)過(guò)仿真驗(yàn)算，論證了方法較好的可行性和較高的可信度，是對(duì)兩棲登陸兵力在突擊上陸階段進(jìn)行態(tài)勢(shì)與威脅評(píng)估的一次探索。

關(guān)鍵詞：IIFHG算子;兩棲登陸;威脅評(píng)估

1引言

當(dāng)前針對(duì)態(tài)勢(shì)威脅評(píng)估的研究主要是信息集成理論、對(duì)于信息權(quán)重的賦值、信息融合可行度的研究等方面。文獻(xiàn)[1]使用熵權(quán)、TOPSIS、灰色關(guān)聯(lián)等理論對(duì)于威脅評(píng)估進(jìn)行研究，采用主客觀賦權(quán)，增加態(tài)勢(shì)評(píng)估可信度;文獻(xiàn)[2]針對(duì)態(tài)勢(shì)融合中的悖論問(wèn)題，采用證據(jù)理論進(jìn)行研究;文獻(xiàn)[3]將本體理論應(yīng)用到威脅評(píng)估中;文獻(xiàn)[4]綜合介紹了深度學(xué)習(xí)理論應(yīng)用在戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)評(píng)估中的理論基礎(chǔ)和應(yīng)用方法。本文基于直覺模糊信息集成理論，引用IIFHG算子，對(duì)于登陸兵力突擊上陸階段，在獲取不同平臺(tái)針對(duì)各個(gè)目標(biāo)進(jìn)行偵測(cè)而得到的以及融合數(shù)據(jù)后，通過(guò)使用IIFHG算子解決不同平臺(tái)對(duì)于同一目標(biāo)的信息數(shù)據(jù)差異化問(wèn)題，以及同一目標(biāo)不同屬性的加權(quán)值問(wèn)題，從而對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)與威脅進(jìn)行評(píng)估。

2計(jì)算方法

2.1建立威脅評(píng)估指標(biāo)體系

依據(jù)兩棲登陸作戰(zhàn)樣式，以及可能出現(xiàn)的各種態(tài)勢(shì)，從平臺(tái)獲取原始信息后，經(jīng)過(guò)一級(jí)融合后，得到可處理的各個(gè)指標(biāo)參數(shù)，進(jìn)而建立指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，主要包括以下指標(biāo)：目標(biāo)屬性、打擊范圍、阻礙程度、兵力規(guī)模、事件順序。

目標(biāo)屬性（Q1）：主要是指敵軍用來(lái)實(shí)施戰(zhàn)略、戰(zhàn)役、戰(zhàn)術(shù)作戰(zhàn)行動(dòng)的軍事資源。

打擊范圍（Q2）：主要是指敵發(fā)射平臺(tái)與我登陸兵力之間的距離是否在其射界之內(nèi)。

阻礙程度（Q3）：主要?jiǎng)澐譃樗膫€(gè)等級(jí)，嚴(yán)重阻礙、中等阻礙、一般阻礙和不阻礙。

兵力規(guī)模（Q4）：主要是指敵目標(biāo)的兵力構(gòu)成以及數(shù)量。

事件順序（Q5）：主要是指敵兵力或火力發(fā)揮作用的時(shí)間，可能當(dāng)前正在進(jìn)行，也可能將來(lái)有可能進(jìn)行，決定著對(duì)我造成威脅的迫切性。

對(duì)于評(píng)估指標(biāo)的劃分主要為三類，即計(jì)算型指標(biāo)、指數(shù)型指標(biāo)以及語(yǔ)言型指標(biāo)。這里選取的五個(gè)指標(biāo)主要為語(yǔ)言型和計(jì)算型指標(biāo)。鑒于戰(zhàn)場(chǎng)情況錯(cuò)綜復(fù)雜和瞬息萬(wàn)變，用于描述相應(yīng)衡量指標(biāo)的數(shù)據(jù)很難以確定為精確的數(shù)值，往往會(huì)落在某一個(gè)區(qū)間內(nèi)，因而使用區(qū)間數(shù)形式表示是比較合適恰當(dāng)?shù)摹?/p>

2.2構(gòu)造決策矩陣

各平臺(tái)zr依據(jù)自身所處的位置和搭載的傳感器探測(cè)性能，分別利用區(qū)間直覺模糊數(shù)描述目標(biāo)在指標(biāo)下的屬性值。

2.3利用IIFHG算子計(jì)算綜合屬性值

隨著戰(zhàn)爭(zhēng)進(jìn)程的發(fā)展，各個(gè)探測(cè)平臺(tái)感知環(huán)境會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，來(lái)自各個(gè)不同平臺(tái)的信息的可信度也會(huì)隨之而發(fā)生變化，所以為了更好的映射出所獲得信息的可信任程度，這里引入各平臺(tái)對(duì)于當(dāng)前態(tài)勢(shì)感知的權(quán)重為，其中，且。當(dāng)作戰(zhàn)進(jìn)程進(jìn)入不同時(shí)刻，或者所要達(dá)成的目標(biāo)發(fā)生變化，那么各個(gè)指標(biāo)的重要程度發(fā)生變化，遂引入屬性指標(biāo)的權(quán)重向量，通過(guò)對(duì)不同衡量指標(biāo)增加權(quán)重處理，得到更加合理的指標(biāo)評(píng)價(jià)體系。其中，且。

對(duì)于IIFHG算子的引入，不僅僅能夠凸顯出區(qū)間直覺模糊數(shù)的重要性，同時(shí)也能夠反映出不同信息源基于不同屬性集成得到區(qū)間直覺模糊數(shù)的重要程度。

3仿真計(jì)算

在一次登陸作戰(zhàn)中，各支援兵力已經(jīng)進(jìn)入預(yù)定發(fā)射陣位，首先通過(guò)各自平臺(tái)上的傳感器獲取當(dāng)前信息數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)鏈對(duì)各自平臺(tái)獲取的結(jié)果進(jìn)行融合，對(duì)影響作戰(zhàn)進(jìn)程的事件和目標(biāo)進(jìn)行感知，針對(duì)當(dāng)前各感知平臺(tái)zr所處戰(zhàn)場(chǎng)位置以及觀測(cè)方式手段，確定各平臺(tái)對(duì)于當(dāng)前態(tài)勢(shì)感知的權(quán)重為，根據(jù)敵當(dāng)前兵力部署和我方作戰(zhàn)構(gòu)想，針對(duì)不同指標(biāo)屬性提出相應(yīng)的權(quán)重向量。

3.1計(jì)算區(qū)間直覺模糊決策矩陣

分別利用區(qū)間直覺模糊數(shù)描述為被觀察目標(biāo)在指標(biāo)Qj下的特征，從而得到相應(yīng)的區(qū)間直覺模糊決策矩陣，如表1所示。

3.2計(jì)算群區(qū)間直覺模糊決策矩陣

使用IIFHG算子，將在經(jīng)過(guò)初步處理得到的區(qū)間直覺模糊決策矩陣中的數(shù)據(jù)進(jìn)行集成：首先利用正態(tài)分布法給出IIFHG算子的加權(quán)向量，然后處理各個(gè)區(qū)間直覺模糊決策矩陣，使用公式（5）將其集成為群區(qū)間直覺模糊決策矩陣，得到，如表2所示。

從初始數(shù)據(jù)中可以看出，對(duì)于同一目標(biāo)，不同信息源得到的數(shù)據(jù)具有一定的差異性，這符合戰(zhàn)爭(zhēng)實(shí)際情況，一個(gè)平臺(tái)往往不能全面客觀準(zhǔn)確地展現(xiàn)當(dāng)前目標(biāo)對(duì)我威脅的實(shí)際情況，經(jīng)過(guò)IIFHG算子對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加以權(quán)重的融合集成，使得數(shù)據(jù)客觀公正許多。而又對(duì)不同屬性值進(jìn)行賦值計(jì)算，也反映出實(shí)際戰(zhàn)爭(zhēng)中指揮員對(duì)于作戰(zhàn)進(jìn)程的不同考量和具體戰(zhàn)法使用的決心。

4結(jié)束語(yǔ)

本文采用直覺模糊群決策方法，引入IIFHG算子以此來(lái)計(jì)算登陸作戰(zhàn)中的態(tài)勢(shì)與威脅評(píng)估，在信息數(shù)據(jù)處理方式方法中提出了另一種方案，在一定程度上能夠解決數(shù)據(jù)融合問(wèn)題，并且考慮客觀存在和指揮員主觀意圖，使得信息融合能夠更加符合作戰(zhàn)實(shí)際。但在威脅判斷和態(tài)勢(shì)評(píng)估中，本文提出的方法僅僅考慮了信息的處理方法，而對(duì)于復(fù)雜的戰(zhàn)場(chǎng)情況以及為符合作戰(zhàn)指揮員作戰(zhàn)意圖，做的還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，需要繼續(xù)深入探索。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：

趙冶（1991-），男（漢），山東禹城人，碩士研究生，主要研究領(lǐng)域?yàn)樗媾炌?zhàn)術(shù)理論與應(yīng)用、兩棲作戰(zhàn)。

王義濤（1973-），男（漢），遼寧莊河人，博士，研究員，博導(dǎo)，主要研究領(lǐng)域?yàn)檐娛逻\(yùn)籌、兵種戰(zhàn)術(shù)、編隊(duì)作戰(zhàn)軟件。

基金項(xiàng)目：博士后科學(xué)基金（No.2017T100797）