基于改進(jìn)TOPSIS法的反無(wú)人機(jī)蜂群系統(tǒng)作戰(zhàn)效能評(píng)估

摘要：無(wú)人機(jī)蜂群攻防戰(zhàn)已成為一種新興的能夠改變戰(zhàn)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)的作戰(zhàn)樣式，但目前研究反無(wú)人機(jī)蜂群系統(tǒng)作戰(zhàn)效能評(píng)估的文章較少，且常見(jiàn)的評(píng)估方法存在較強(qiáng)的局限性。為此，提出一種將模糊層次分析法（FAHP）-指標(biāo)相關(guān)性指標(biāo)權(quán)重確定法（CRITIC）組合賦權(quán)，運(yùn)用改進(jìn)TOPSIS 法評(píng)估的反無(wú)人機(jī)蜂群作戰(zhàn)效能評(píng)估方法。利用“感知-判斷-決策-打擊”（OODA）環(huán)構(gòu)建反無(wú)人機(jī)蜂群系統(tǒng)作戰(zhàn)效能評(píng)估指標(biāo)體系。使用FAHP-CRITIC 法計(jì)算系統(tǒng)作戰(zhàn)效能評(píng)估指標(biāo)權(quán)重。利用改進(jìn)TOPSIS法對(duì)不同方案效能值進(jìn)行排序優(yōu)選。通過(guò)對(duì)照實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了使用改進(jìn)TOPSIS法的反無(wú)人機(jī)蜂群系統(tǒng)作戰(zhàn)效能評(píng)估方法的正確合理性。研究工作為反無(wú)人機(jī)蜂群系統(tǒng)作戰(zhàn)效能評(píng)估提供了一種較為科學(xué)的方法。

關(guān)鍵詞：作戰(zhàn)效能評(píng)估；反無(wú)人機(jī)蜂群；FAHP法；CRITIC法；權(quán)重計(jì)算方法；TOPSIS法

DOI：10.3969/j. issn. 1009-086x. 2025. 01. 007

中圖分類(lèi)號(hào)：E924. 3；TJ76 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1009-086X（2025）-01 -0063 -10

引用格式：吳潤(rùn)澤， 彭維仕， 馬醫(yī)選.基于改進(jìn)TOPSIS法的反無(wú)人機(jī)蜂群系統(tǒng)作戰(zhàn)效能評(píng)估[J].現(xiàn)代防御技術(shù)，2025，53（1）：63-72.

Reference format：WU Runze，PENG Weishi，MA Yixuan.Evaluation of Combat Effectiveness of Anti-UAV Swarm SystemBased on Improved TOPSIS Method[J].Modern Defence Technology，2025，53（1）：63-72.

0 引言

隨著無(wú)人機(jī)蜂群作戰(zhàn)對(duì)重點(diǎn)區(qū)域、重點(diǎn)目標(biāo)和重大活動(dòng)產(chǎn)生的重大威脅日益突出［1］，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外敏感要地多次發(fā)生小型無(wú)人機(jī)非法侵入事件，帶來(lái)重大安全隱患。為有效解決此類(lèi)隱患，各種反無(wú)人機(jī)蜂群技術(shù)手段和武器裝備應(yīng)運(yùn)而生［2］。但與此同時(shí)，過(guò)多手段或裝備共同使用易導(dǎo)致指揮混亂和資源浪費(fèi)。因此，科學(xué)合理地對(duì)反無(wú)人機(jī)蜂群系統(tǒng)作戰(zhàn)效能進(jìn)行評(píng)估，從而制定最佳作戰(zhàn)手段，選取最優(yōu)作戰(zhàn)方案，是提升反無(wú)人機(jī)蜂群作戰(zhàn)效率，決定戰(zhàn)斗勝負(fù)的關(guān)鍵。

目前，在反無(wú)人機(jī)蜂群系統(tǒng)作戰(zhàn)效能評(píng)估領(lǐng)域，焦士俊、周末、孫海文等［2-5］通過(guò)梳理國(guó)內(nèi)外反無(wú)人機(jī)蜂群作戰(zhàn)研究現(xiàn)狀，為建立效能評(píng)估指標(biāo)體系提供了參考；王澤源等［6］使用遺傳算法，對(duì)反無(wú)人機(jī)蜂群系統(tǒng)硬毀傷能力進(jìn)行定量分析評(píng)估；吳玲等［7］通過(guò)計(jì)算機(jī)建模仿真法，對(duì)激光武器攔截?zé)o人機(jī)蜂群效能進(jìn)行了評(píng)估。查閱文獻(xiàn)，國(guó)內(nèi)大部分針對(duì)反無(wú)人機(jī)蜂群系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能評(píng)估，主要還是使用層次分析法、改進(jìn)層次分析法和模糊綜合評(píng)判進(jìn)行指標(biāo)賦權(quán)和效能評(píng)估［3-4，8］。

在指標(biāo)權(quán)重分配和評(píng)價(jià)集標(biāo)準(zhǔn)劃分上，受專(zhuān)家主觀意見(jiàn)影響較大，可能會(huì)造成評(píng)估結(jié)果有失偏頗。因此，本文嘗試提出一種將FAHP-CRITIC 法（fuzzy analyticalhierarchy process-criteria importance thoughintercrieria correlation）進(jìn)行組合計(jì)算權(quán)重，再用改進(jìn)TOPSIS法評(píng)估反無(wú)人機(jī)蜂群系統(tǒng)作戰(zhàn)效能的方法。

1 基于OODA 環(huán)的反無(wú)人機(jī)蜂群系統(tǒng)作戰(zhàn)效能評(píng)估指標(biāo)體系

本文采用正向設(shè)計(jì)的方法構(gòu)建反無(wú)人機(jī)蜂群系統(tǒng)作戰(zhàn)效能評(píng)估指標(biāo)體系，基本思路是：從作戰(zhàn)需求出發(fā)，自頂向下基于OODA（observe， orient，decide， act）環(huán)的作戰(zhàn)流程，區(qū)分感知、判斷、決策、打擊4個(gè)方面對(duì)作戰(zhàn)需求進(jìn)行分解。評(píng)估指標(biāo)是綜合考慮反無(wú)人機(jī)蜂群前沿技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)［9］、現(xiàn)役裝備配置和敵襲方式等邊界條件因素后確定的，并與國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的反無(wú)人機(jī)蜂群系統(tǒng)功能進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，具有較好的完備性、充分性和獨(dú)立性。同時(shí)，結(jié)合“遠(yuǎn)中近”3 種戰(zhàn)斗距離下的反無(wú)人機(jī)蜂群戰(zhàn)法，構(gòu)建本指標(biāo)體系，設(shè)計(jì)流程如圖1所示。

在感知能力方面，目前探測(cè)手段主要有雷達(dá)探測(cè)、無(wú)源探測(cè)和紅外探測(cè)等［3］，其中雷達(dá)探測(cè)在技戰(zhàn)術(shù)方面相對(duì)成熟，探測(cè)距離、發(fā)現(xiàn)概率和跟蹤數(shù)量是其重要指標(biāo)；無(wú)源探測(cè)對(duì)探測(cè)基站部署位置要求較高；紅外探測(cè)效果又與探測(cè)距離、圖像特征、虛警率等因素有關(guān)。在判斷能力方面，快速準(zhǔn)確地識(shí)別目標(biāo)和高效處理情報(bào)是輔助指揮員分析戰(zhàn)斗態(tài)勢(shì)的前提要求［8］，識(shí)別跟蹤需要考慮的因素主要包括檢測(cè)速度、檢測(cè)精度等指標(biāo)；情報(bào)處理指標(biāo)主要包括處理容量、速率和精度等。在決策能力方面，任務(wù)規(guī)劃和人機(jī)交互能力是輔助指揮員定下作戰(zhàn)決心的能力指標(biāo)；為確保各戰(zhàn)斗單元通信順暢，共同完成作戰(zhàn)任務(wù)，通信組網(wǎng)和協(xié)同打擊規(guī)劃能力則顯得較為重要；現(xiàn)階段，人機(jī)交互主要通過(guò)語(yǔ)音、視線、肢體動(dòng)作來(lái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。在打擊能力方面，考慮到梯次布防、戰(zhàn)法運(yùn)用和成本收益等因素，根據(jù)“軟殺傷、硬毀傷”的理念［6］，細(xì)分為干擾對(duì)抗無(wú)人機(jī)蜂群通信/協(xié)同鏈路能力、網(wǎng)捕攔截?zé)o人機(jī)能力、激光打擊無(wú)人機(jī)能力［7］、火力打擊無(wú)人機(jī)能力和自殺式無(wú)人機(jī)反攻能力。指標(biāo)體系如圖2所示。