無人地面車輛作戰(zhàn)效能評估研究綜述

林耕毅，高永強(qiáng)

（天津大學(xué)，天津 300072）

隨著全球國防和軍隊(duì)改革的深入以及我國及國際多邊安全形勢的變化，未來的戰(zhàn)場向無人化、自主化和智能化等方向發(fā)展。作為典型陸用的無人地面車輛，由于能夠有效替代或輔助士兵完成復(fù)雜多變環(huán)境下的軍事行動和城市防爆防恐等任務(wù)，被國內(nèi)外研究院所及企事業(yè)等機(jī)構(gòu)深入研究，已取得一定成果。當(dāng)前，國內(nèi)外無人地面車輛還處于理論研究階段，針對其實(shí)際作戰(zhàn)效能評估的研究較少，難以為無人駕駛車輛關(guān)鍵技術(shù)研究提供指導(dǎo)。本文通過梳理當(dāng)前無人武器裝備作戰(zhàn)效能評估研究的主要文獻(xiàn)，分析當(dāng)前武器作戰(zhàn)效能評估研究成果，并結(jié)合無人地面車輛的特點(diǎn)，探討無人地面車輛的作戰(zhàn)效能評價(jià)存在的問題及研究方向。

1 作戰(zhàn)效能概述

1.1 作戰(zhàn)效能的定義

根據(jù)國軍標(biāo)GJB1364-92，武器系統(tǒng)效能是指在規(guī)定的條件下達(dá)到規(guī)定使用目標(biāo)的能力，可分為單項(xiàng)效能、系統(tǒng)效能和作戰(zhàn)效能。其中，作戰(zhàn)效能是指在規(guī)定條件下，運(yùn)用武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)兵力執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)所能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)的能力，是裝備、人和環(huán)境的綜合作用的結(jié)果。因此，單項(xiàng)效能和系統(tǒng)效能是武器系統(tǒng)本身所具有的固有效能，而作戰(zhàn)效能是考慮戰(zhàn)場環(huán)境動態(tài)變化下的動態(tài)效能。

1.2 作戰(zhàn)效能的基本原則

作戰(zhàn)效能作為全面量化評估武器裝備優(yōu)劣的方法，一般用于武器裝備的優(yōu)劣對比、武器作戰(zhàn)方案的評定、雙方軍事實(shí)力的對比和作戰(zhàn)模擬等方面。在評估武器裝備的作戰(zhàn)效能過程中，一般需要遵守以下原則：（1）目的性原則。必須在明確作戰(zhàn)任務(wù)、明確評估目的的前提下進(jìn)行；（2）整體性原則：武器裝備是一個不可分割的整體，各要素之間相互作用、相互聯(lián)系，評估武器系統(tǒng)效能不能是系統(tǒng)各部分效能的簡單疊加；（3）層次性原則：任何武器裝備都是由更小的分系統(tǒng)組成，作戰(zhàn)效能評估時(shí)，應(yīng)從評估子系統(tǒng)著手，進(jìn)而評估總的武器裝備作戰(zhàn)效能；（4）隨機(jī)性原則：實(shí)際執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)時(shí)，存在隨機(jī)因素，應(yīng)綜合分析多次作戰(zhàn)任務(wù)進(jìn)行評定；（5）時(shí)效性原則：戰(zhàn)場環(huán)境和形勢復(fù)雜多變、動態(tài)變化，會促使實(shí)際武器裝備的效能動態(tài)變化，應(yīng)根據(jù)任務(wù)具體實(shí)際環(huán)境。

1.3 作戰(zhàn)效能評估的步驟

根據(jù)當(dāng)前對作戰(zhàn)效能評估的研究成果，通用的武器作戰(zhàn)效能評估的主要步驟如下：（1）明確評估任務(wù)：明確需要評估的具體武器系統(tǒng)、評估武器系統(tǒng)哪方面的效能、武器系統(tǒng)的實(shí)際作戰(zhàn)任務(wù)、任務(wù)預(yù)期的目標(biāo)以及評估的可行性等。 （2）系統(tǒng)分析：分析評估系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能以及子系統(tǒng)執(zhí)行任務(wù)過程中的作用。（3）構(gòu)建指標(biāo)體系：通過分析武器作戰(zhàn)效能影響因素，選取高敏感影響因素作為評估指標(biāo)；再將選取的評估指標(biāo)按照從屬關(guān)系、作用對象進(jìn)行分類，構(gòu)建作戰(zhàn)效能評估指標(biāo)體系。（4）構(gòu)建評估模型：根據(jù)評估目的和評估對象的特點(diǎn)，構(gòu)建合適的評估模型，并根據(jù)不同指標(biāo)對作戰(zhàn)效能的敏感程度，賦予各個效能指標(biāo)不同的權(quán)重系數(shù)；再綜合分析不同子系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能，逐級獲取武器的總作戰(zhàn)效能。（5）賦值計(jì)算：將各指標(biāo)數(shù)值及權(quán)重系數(shù)帶入模型，計(jì)算評估結(jié)果。（6）結(jié)果反饋：利用評估方法對上述結(jié)果進(jìn)行分析，反饋評估過程中的問題，以便及時(shí)完善。

從上可知，評估指標(biāo)體系和評估模型影響著作戰(zhàn)效能評估結(jié)果的有效性和精確性，是作戰(zhàn)效能評估的兩個關(guān)鍵步驟。因此，以下從作戰(zhàn)效能評估指標(biāo)體系和評估模型兩個方面進(jìn)行陳述。

2 無人裝備作戰(zhàn)效能評估指標(biāo)體系

在充分分析待評估武器裝備的實(shí)際特點(diǎn)、作戰(zhàn)任務(wù)、預(yù)期效果、戰(zhàn)場環(huán)境、作戰(zhàn)通信等內(nèi)容的基礎(chǔ)上，依據(jù)其進(jìn)行任務(wù)時(shí)進(jìn)行的偵查、打擊、跟蹤、防御、輔助等功能，建立有效的武器作戰(zhàn)效能評估體系，有利于準(zhǔn)確地評估武器作戰(zhàn)效能，并為實(shí)際作戰(zhàn)提供重要的輔助決策依據(jù)。國內(nèi)學(xué)者以各種無人裝備為研究對象，構(gòu)建了相對應(yīng)的作戰(zhàn)效能評估指標(biāo)體系。

張海峰等以察打無人機(jī)為研究對象，在充分分析無人機(jī)的作戰(zhàn)使用過程及影響關(guān)鍵要素的基礎(chǔ)上，提出了包含生存能力、環(huán)境適應(yīng)能力、偵查能力及攻擊能力的無人機(jī)作戰(zhàn)效能評估指標(biāo)體系。徐冠華等根據(jù)打擊目標(biāo)特點(diǎn)和察打任務(wù)模式下的無人機(jī)使用，構(gòu)建了包含作戰(zhàn)能力、偵查能力和任務(wù)可執(zhí)行度的無人機(jī)效能指標(biāo)體系。焦士俊等根據(jù)反無人機(jī)作戰(zhàn)方式，構(gòu)建了反無人機(jī)蜂群作戰(zhàn)效能評估體系，該體系可體現(xiàn)反無人機(jī)的偵查、欺騙、軟殺傷及硬摧毀功能，并結(jié)合模糊層次法，進(jìn)行了反無人機(jī)實(shí)例作戰(zhàn)效能評估?？紤]雷達(dá)探測“蜂群”無人機(jī)應(yīng)用特點(diǎn)及使用環(huán)境。吳靜以多無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)為研究對象，考慮其總體作戰(zhàn)效能因素及多無人機(jī)系統(tǒng)作戰(zhàn)過程，構(gòu)建了包含突防能力、攻擊能力、協(xié)同能力和指揮決策系統(tǒng)指標(biāo)的多無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)總體效能評估指標(biāo)體系。屈高敏等以對地型無人機(jī)為研究對象，構(gòu)建了四層對地攻擊型無人機(jī)作戰(zhàn)效能評估指標(biāo)體系，該體系考慮了攻擊、突防、導(dǎo)航、態(tài)勢感知及作戰(zhàn)半徑等內(nèi)容。鄭昌等[11]依據(jù)艦載無人偵擦機(jī)的系統(tǒng)特性，構(gòu)建了評估無人機(jī)基本性能、偵察能力、生存能力和環(huán)境適應(yīng)能力的指標(biāo)體系。李坎等[12]針對對地攻擊型無人機(jī)群協(xié)同作戰(zhàn)問題，構(gòu)建了考慮單車綜合火力和多機(jī)協(xié)同能力的無人機(jī)作戰(zhàn)效能評估指標(biāo)體系。黃吉傳等綜合分析未來無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)發(fā)展特點(diǎn)、無人機(jī)系統(tǒng)載荷特性、無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)觀察-判斷-決策-行動決策鏈，構(gòu)建了表征無人機(jī)協(xié)同感知能力、協(xié)同通信能力、協(xié)同策劃能力、協(xié)同組隊(duì)能力、協(xié)同打擊能力的無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)效能評估指標(biāo)體系，并通過協(xié)同作戰(zhàn)案例，驗(yàn)證該體系能夠有效輔助指揮決策人員，進(jìn)行作戰(zhàn)方案布置。

梳理以上文獻(xiàn)可知，無人武器裝備的能力、實(shí)際作戰(zhàn)任務(wù)及戰(zhàn)場環(huán)境等因素是構(gòu)建無人武器裝備的作戰(zhàn)效能指標(biāo)的重要因素。綜上所述可將無人武器裝備的考慮因素歸結(jié)為本體通用指標(biāo)、本體功能指標(biāo)和戰(zhàn)場環(huán)境指標(biāo)；其中，本體通用指標(biāo)，是指無人武器裝備能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行的指標(biāo)，包含感知、行駛、生存、動力性及經(jīng)濟(jì)性等指標(biāo)；本體功能指標(biāo)，是指武器裝備的功能性指標(biāo)，如探測搜索、打擊、警戒等能力指標(biāo)；戰(zhàn)場環(huán)境指標(biāo)是指任務(wù)所處的戰(zhàn)場環(huán)境，如天氣、氣象、地形以及敵方情報(bào)等因素。以上為單一武器作戰(zhàn)效能評估指標(biāo)體系，若運(yùn)用各武器聯(lián)合作戰(zhàn)，還需考慮武器之間的協(xié)同能力等因素。

3 無人地面車輛作戰(zhàn)效能評估存在的問題及研究方向

結(jié)合上述無人武器裝備作戰(zhàn)效能評估研究現(xiàn)狀以及無人地面車輛特點(diǎn)，可知當(dāng)前無人地面車輛作戰(zhàn)效能評估存在以下問題。

（1）無人地面車輛型譜化不足。雖然無人地面車輛已經(jīng)得到了廣泛的關(guān)注，但對其功能、用途和實(shí)際應(yīng)用場景等理解不夠充分，缺乏根據(jù)其具體應(yīng)用場景和功能，進(jìn)行無人地面車輛型譜化。（2）沒有統(tǒng)一的通用無人地面車輛作戰(zhàn)效能評估指標(biāo)體系。當(dāng)前無人地面車輛作戰(zhàn)效能指標(biāo)關(guān)注度不足，缺乏無人地面車輛的具體功能和應(yīng)用場景明確的限定和相關(guān)規(guī)范，難以構(gòu)建無人地面車輛作戰(zhàn)效能評估指標(biāo)體系。

為加快無人地面車輛作戰(zhàn)效能評估研究進(jìn)程，提出以下研究方向。

（1）建立無人地面車輛圖譜。根據(jù)具體作戰(zhàn)使用需求和無人駕駛車輛特點(diǎn)，明確各用途無人地面車輛的具體要求、特征及使用規(guī)范，建立適用于不同用途的無人地面車輛系列圖譜。（2）構(gòu)建通用的無人地面車輛作戰(zhàn)效能評估指標(biāo)體系。在現(xiàn)有武器裝備作戰(zhàn)效能評估指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，綜合無人地面車輛特點(diǎn)、具體功能、系統(tǒng)性能參數(shù)、作戰(zhàn)時(shí)的編組編隊(duì)形式以及預(yù)期作戰(zhàn)效能和戰(zhàn)場環(huán)境，構(gòu)建基于無人地面車輛本體、無人地面車輛功能特性以及實(shí)際作戰(zhàn)環(huán)境等多種因素條件下的通用無人地面車輛作戰(zhàn)效能評估指標(biāo)體系。