劉光輝

（解放軍91404部隊(duì)，秦皇島066001）

0 引 言

在信息化戰(zhàn)爭(zhēng)中，制信息權(quán)成為海上交戰(zhàn)雙方爭(zhēng)奪的關(guān)鍵。艦載超短波通信干擾裝備是海戰(zhàn)場(chǎng)信息戰(zhàn)的主要軟武器之一，其主要使命是完成對(duì)作戰(zhàn)海區(qū)敵?？毡χ笓]通信的偵察與干擾，重點(diǎn)是切斷或干擾敵方空中預(yù)警力量與前出水面艦艇的空艦語(yǔ)音和數(shù)據(jù)鏈通信，破壞敵空中指揮平臺(tái)和艦艇群作戰(zhàn)指揮信息系統(tǒng)的正常工作，使敵方部隊(duì)失去海空協(xié)同作戰(zhàn)能力。評(píng)估艦載超短波通信干擾裝備的綜合作戰(zhàn)性能有助于指揮員充分了解裝備的作戰(zhàn)效能，為指揮員在未來作戰(zhàn)中合理使用軟硬電子進(jìn)攻武器，有效攻擊敵?？毡θ旱闹笓]信息系統(tǒng)提供決策依據(jù)。本文運(yùn)用模糊綜合法對(duì)艦載超短波通信干擾裝備的實(shí)際作戰(zhàn)性能進(jìn)行綜合評(píng)估，計(jì)算其作戰(zhàn)性能指數(shù)用于橫向比較，該方法理論基礎(chǔ)成熟，在數(shù)學(xué)上屬于解析法的一種，適合對(duì)具有多層指標(biāo)體系的同類裝備進(jìn)行綜合性能評(píng)估［1］。

1 艦載超短波通信干擾裝備作戰(zhàn)能力的基本評(píng)估指標(biāo)

要對(duì)艦載超短波通信干擾裝備戰(zhàn)術(shù)性能進(jìn)行綜合評(píng)估，首先需建立相對(duì)完善的作戰(zhàn)使用性能評(píng)價(jià)體系，再確定其基本評(píng)估指標(biāo)。根據(jù)通信對(duì)抗系統(tǒng)的基本組成和原理，通信對(duì)抗裝備作戰(zhàn)使用性能主要取決于其偵察分系統(tǒng)、測(cè)向分系統(tǒng)和干擾分系統(tǒng)的戰(zhàn)術(shù)能力以及系統(tǒng)決策響應(yīng)能力，每個(gè)分系統(tǒng)的效能依賴于其下屬各層的參數(shù)。根據(jù)裝備各分系統(tǒng)承擔(dān)的不同戰(zhàn)術(shù)任務(wù)，偵察能力可從信號(hào)截獲能力和信號(hào)識(shí)別能力兩方面評(píng)價(jià)，干擾能力可從對(duì)目標(biāo)信號(hào)干擾壓制能力、多目標(biāo)干擾能力和干擾決策響應(yīng)速度三方面來評(píng)價(jià)，測(cè)向能力由其對(duì)具體信號(hào)的測(cè)向性能體現(xiàn)，系統(tǒng)穩(wěn)定性根據(jù)其平均無故障連續(xù)工作時(shí)間來評(píng)價(jià)。超短波通信干擾裝備綜合戰(zhàn)術(shù)性能是一個(gè)多指標(biāo)層次的表征函數(shù)，涉及因素多，而且部分因素必須由專家系統(tǒng)或經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)定性評(píng)價(jià)。在對(duì)通信對(duì)抗裝備基本戰(zhàn)術(shù)性能分析的基礎(chǔ)上，可建立圖1所示的指標(biāo)體系［2－3］。

圖1 艦載超短波通信干擾裝備作戰(zhàn)性能基本指標(biāo)體系

2 模糊綜合法的原理和算法介紹

模糊綜合評(píng)價(jià)法是一種基于模糊數(shù)學(xué)的綜合評(píng)價(jià)方法，該方法根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的隸屬度理論把定性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化為定量評(píng)價(jià)，即用模糊數(shù)學(xué)對(duì)受到多種因素制約的事物或?qū)ο笞龀鲆粋€(gè)總體的評(píng)價(jià)。它具有結(jié)果清晰、系統(tǒng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，能較好地解決模糊的、難以量化的問題，適合各種非確定性問題的解決。其算法主要包含以下4個(gè)步驟：

2.1 進(jìn)行單因素評(píng)價(jià)，形成模糊評(píng)判矩陣

設(shè)U＝（u1，u2，u3，…，un）為指標(biāo)模糊集，即反映評(píng)估對(duì)象的指標(biāo)集合，包括定性和定量指標(biāo)。V＝（v1，v2，v3，…，vn）為評(píng)判模糊集，即對(duì)指標(biāo)模糊集中各指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果的集合。R為模糊評(píng)判矩陣，表示U到V的模糊邏輯關(guān)系。R可以表示為：

式中：rij為第i個(gè)指標(biāo)屬于第j級(jí)的程度，rij∈［0，1］，rij的取值可通過實(shí)際測(cè)試結(jié)果獲取。

2.2 確定評(píng)估指標(biāo)的權(quán)重模糊集

設(shè)A＝（a1，a2，a3，…，an）為權(quán)重模糊集，與指標(biāo)模糊集U一一對(duì)應(yīng)，表征對(duì)應(yīng)指標(biāo)的重要程度，該值一般由專家系統(tǒng)或經(jīng)驗(yàn)獲取。

2.3 模糊變換確定綜合結(jié)果

應(yīng)用模糊矩陣的復(fù)合平均法可確定綜合結(jié)果，即：

式中：bj為等級(jí)vj對(duì)B 的隸屬度（j＝1，2，…，m），也就是被評(píng)判事物對(duì)等級(jí)vj的隸屬度；“＊”號(hào)表示模糊矩陣的一種合成運(yùn)算。

A＊R的計(jì)算有3種計(jì)算模型，分別是主因素決定型、主因素突出型和加權(quán)平均型。本文使用加權(quán)平均型進(jìn)行計(jì)算，該模型的優(yōu)點(diǎn)是在確定各因素對(duì)評(píng)判等級(jí)vj的隸屬度bj時(shí)，考慮了所有的指標(biāo)因素。該模型的算法為：

2.4 計(jì)算綜合性能指數(shù)

對(duì)于評(píng)判結(jié)果模糊集B，通常運(yùn)用綜合加權(quán)平均法來獲取綜合性能指數(shù)，具體算法為：

式中：εj為等級(jí)vj對(duì)應(yīng)的分值；k為各隸屬度bj的冪，一般取k＝2，用來突出占優(yōu)勢(shì)等級(jí)的重要性。

3 運(yùn)用模糊綜合法量化評(píng)估裝備作戰(zhàn)性能的實(shí)例

下面以2種不同超短波通信干擾裝備的試驗(yàn)數(shù)據(jù)為例，運(yùn)用模糊綜合法進(jìn)行綜合作戰(zhàn)性能評(píng)估，表1列出了2種裝備的指標(biāo)模糊集、權(quán)重模糊集和評(píng)判模糊集。裝備權(quán)重模糊集根據(jù)專家系統(tǒng)意見確定。

在超短波通信干擾裝備1的信號(hào)截獲能力試驗(yàn)中，對(duì)10組通信信號(hào)（每組10批）進(jìn)行了偵察截獲能力測(cè)試，其中第2、3、5、6組截獲了8個(gè)信號(hào)，剩余6組均截獲了9個(gè)信號(hào)，則模糊評(píng)判矩陣R中對(duì)應(yīng)的行為r1j＝（0，0，0，0，0，0，0，0.4，0.6，0）；在信號(hào)識(shí)別能力測(cè)試中，對(duì)偵察到的10組不同調(diào)制信號(hào)（每組10批）進(jìn)行調(diào)制樣式分析，第3、4組正確解調(diào)信號(hào)7個(gè)，剩余8組均正確解調(diào)了所有信號(hào)，則模糊評(píng)判矩陣R中對(duì)應(yīng)的行為r2j＝（0，0，0，0，0，0，0.2，0，0，0.8）；干擾決策響應(yīng)時(shí)間為從偵察截獲到目標(biāo)信號(hào)到發(fā)出實(shí)際干擾的時(shí)間，它主要指自動(dòng)或人工進(jìn)行干擾決策的時(shí)間，根據(jù)耗時(shí)的長(zhǎng)短劃分為10個(gè)等級(jí)，1～5s為10級(jí)，6～10s為9級(jí)，依此類推，56s以上為1級(jí)，該項(xiàng)進(jìn)行了10次測(cè)試，有4次6級(jí)、6次9級(jí)，則R 中對(duì)應(yīng)的行為r5j＝（0，0，0，0，0，0.4，0，0，0.6，0）。根據(jù)各型干擾設(shè)備具體測(cè)試數(shù)據(jù)整理出的模糊評(píng)判參數(shù)詳見表1。

表1 2種超短波通信干擾裝備的模糊評(píng)判參數(shù)表

采用加權(quán)平均模型求得超短波通信干擾裝備1的模糊綜合評(píng)估向量為：

同樣可求得超短波通信干擾裝備2的模糊綜合評(píng)估向量為：

采用隸屬度綜合加權(quán)平均法，運(yùn)用公式（4）可計(jì)算得到超短波通信干擾裝備1的作戰(zhàn)性能指數(shù)，取k＝2，ε1j＝j(luò)（j＝1，2，……10，下標(biāo)1表示超短波通信干擾裝備1），則有：

同樣可求得：

可見ε1＞ε2，模糊綜合計(jì)算結(jié)果表明干擾裝備1的綜合作戰(zhàn)性能要強(qiáng)于干擾裝備2?？蓮谋?數(shù)據(jù)分析，第1、3、5、6項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重較大，分別達(dá)到0.18、0.15、0.2和0.17，在第1、3項(xiàng)測(cè)試中干擾裝備1的成績(jī)比干擾裝備2要高得多，第5項(xiàng)測(cè)試中干擾裝備1略比干擾裝備2差，第6項(xiàng)測(cè)試中干擾裝備1與干擾裝備2成績(jī)一樣，顯而易見干擾裝備2由于在信號(hào)截獲能力和干擾決策響應(yīng)速度這兩方面能力較弱，導(dǎo)致了其整體作戰(zhàn)性能指數(shù)較低。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文從偵察能力、干擾能力、測(cè)向能力和系統(tǒng)穩(wěn)定性角度出發(fā)構(gòu)建了評(píng)估艦載超短波通信干擾裝備的指標(biāo)體系，同時(shí)將模糊綜合評(píng)估法應(yīng)用到通信對(duì)抗裝備的綜合戰(zhàn)術(shù)性能評(píng)價(jià)中，通過實(shí)例計(jì)算，給出了2種超短波通信干擾裝備綜合性能比較結(jié)果，該方法可廣泛應(yīng)用于裝備性能評(píng)估或部隊(duì)訓(xùn)練成績(jī)?cè)u(píng)定中。

［1］姚富強(qiáng).通信抗干擾工程與實(shí)踐［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2012.

［2］孟杰.聯(lián)合戰(zhàn)斗防空體系作戰(zhàn)能力模糊綜合評(píng)判［J］.艦船電子工程，2012（1）：14－15.

［3］王煙青，劉志華.通信對(duì)抗作戰(zhàn)效能評(píng)估方法研究［J］.無線電工程，2006（10）：8－10.