吳曉降，崔　偉，李云鵬

(1.中國西南電子設(shè)備研究所，成都 610036；2.空軍航空大學(xué)，長春 130022)

基于FAHP的遠(yuǎn)距離支援干擾效能評(píng)估研究

吳曉降1，崔偉2，李云鵬2

(1.中國西南電子設(shè)備研究所，成都 610036；2.空軍航空大學(xué)，長春 130022)

摘要：針對(duì)遠(yuǎn)距離支援干擾評(píng)估模型中評(píng)估指標(biāo)之間的相互影響關(guān)系，分析了影響遠(yuǎn)距離干擾效能的因素，提出了基于模糊層次分析法(FAHP)的遠(yuǎn)距離支援干擾效能評(píng)估指標(biāo)體系，構(gòu)建了干擾效能評(píng)估模型并對(duì)評(píng)估模型進(jìn)行了分析和求解，計(jì)算結(jié)果表明了該評(píng)估模型的合理性和有效性。

關(guān)鍵詞：模糊層次分析法；指標(biāo)體系；效能評(píng)估

0引言

遠(yuǎn)距離支援干擾機(jī)是雷達(dá)對(duì)抗的重要組成，對(duì)其進(jìn)行效能評(píng)估研究是評(píng)估雷達(dá)對(duì)抗作戰(zhàn)能力的重要方面。目前，我國在其效能分析及研究方面尚處于起步階段，針對(duì)遠(yuǎn)距離支援干擾機(jī)的效能研究相對(duì)較少，缺乏系統(tǒng)的理論研究及合理的評(píng)估方法。

文獻(xiàn)[1]對(duì)遠(yuǎn)距離支援干擾的有效性影響因素進(jìn)行了分析。文獻(xiàn)[2]對(duì)遠(yuǎn)距離支援干擾性能進(jìn)行了分析與研究。文獻(xiàn)[3]對(duì)遠(yuǎn)距離支援干擾對(duì)雷達(dá)的壓制效能進(jìn)行了分析。文獻(xiàn)[4]對(duì)遠(yuǎn)距離支援干擾的效能進(jìn)行了總體仿真和研究。而這些文獻(xiàn)都沒有對(duì)遠(yuǎn)距離支援干擾的總體效能進(jìn)行分析。模糊層次分析法(FAHP)是一種建立在多層次評(píng)估指標(biāo)體系基礎(chǔ)上的模糊綜合評(píng)判法，它將模糊數(shù)學(xué)與傳統(tǒng)的層次分析法[5](AHP)相結(jié)合，可以較好地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行定性與定量相結(jié)合的合理評(píng)估。

本文把FAHP引入遠(yuǎn)距離支援干擾機(jī)干擾效能指標(biāo)權(quán)重的確定中，并通過標(biāo)度方法求解得到影響干擾效能的各指標(biāo)的權(quán)重，利用隸屬度函數(shù)對(duì)干擾效能進(jìn)行最終評(píng)估。結(jié)果表明，F(xiàn)AHP能有效地評(píng)估遠(yuǎn)距離支援干擾機(jī)干擾效能，具有良好的科學(xué)性和適用性。

1FAHP評(píng)估分析

運(yùn)用FAHP法進(jìn)行綜合評(píng)判的步驟為：

(1) 建立因素集。影響系統(tǒng)效能的各種因素構(gòu)成的集合稱為因素集：U={u1，u2，…，un}，ui為影響系統(tǒng)的一個(gè)因素。

(2) 建立權(quán)重集。各個(gè)因素在評(píng)判中所具有的重要程度是不同的，按其重要程度對(duì)各個(gè)因素給出不同的權(quán)數(shù)wi，通常要求wi滿足wi≥0，Σwi=1。由各權(quán)重wi組成的一個(gè)模糊集合W，即為權(quán)重集：W=(w1，w2，…，wn)。

(3) 確定評(píng)語集。評(píng)判對(duì)象可能做出的評(píng)判結(jié)果所組成的集合：V={v1，v2，…，vn}。

(4) 單因素模糊評(píng)判。單獨(dú)從一個(gè)因素集出發(fā)進(jìn)行評(píng)價(jià)，以確定評(píng)價(jià)對(duì)象對(duì)評(píng)價(jià)集的隸屬度，稱為單因素模糊評(píng)價(jià)。設(shè)評(píng)價(jià)對(duì)象按因素集U中的第i個(gè)因素ui進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)評(píng)價(jià)集中的第j個(gè)因素vj的隸屬度為rij，則按ui的評(píng)價(jià)結(jié)果可用模糊集合表示：Ri=(ri1，ri2，…，rin)。

對(duì)所有因素都進(jìn)行分別評(píng)價(jià)后，即可得到因素集與評(píng)價(jià)集之間的模糊關(guān)系矩陣：

(1)

式中:rij=μR(ui,uj)，為評(píng)判對(duì)象在考慮了因素ui后做出的評(píng)判結(jié)果；Ri為考慮了第i個(gè)因素ui后的單因素評(píng)判集。

引入C=(C1，C2，…，Cn)T這一分?jǐn)?shù)集，其中Cj(j=1， 2，…，n)表示第j級(jí)的評(píng)語的分?jǐn)?shù)，則：

(2)

式中:R′為單因素的評(píng)估結(jié)果。

(5) 基于上面的推導(dǎo)，可得模糊綜合評(píng)判集B：

B=WoR′

(3)

式中:W為評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重集；o為模糊算子。

(6) 對(duì)于多層次系統(tǒng)來說，可由底層向上遞推計(jì)算上一層次指標(biāo)的評(píng)價(jià)結(jié)果，根據(jù)所算出的數(shù)據(jù)向上遞推直到目標(biāo)層。

2基于FAHP的遠(yuǎn)距離支援干擾能力評(píng)價(jià)分析

遠(yuǎn)距離支援干擾機(jī)的雷達(dá)干擾系統(tǒng)效能受多種條件制約，例如：戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用因素、人為因素、載機(jī)因素、氣象因素、偵察情報(bào)因素、干擾因素等等。綜合各種因素，遠(yuǎn)距離支援干擾評(píng)價(jià)指標(biāo)分三大類：信號(hào)分析能力、干擾管控能力和協(xié)同能力。

信號(hào)分析能力是操作人員對(duì)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)和截獲的敵方雷達(dá)目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行分選合批、參數(shù)識(shí)別和頻譜監(jiān)控的能力；干擾管控能力是指進(jìn)行干擾的過程中操作人員對(duì)干擾源的選擇、干擾樣式及時(shí)切換和干擾效果監(jiān)控的能力；協(xié)同能力是指在實(shí)際戰(zhàn)場環(huán)境中，操作人員執(zhí)行命令和上通下報(bào)的能力。

2.1　確定因素集

通過對(duì)干擾能力的分析，可以得出圖1所示的遠(yuǎn)距離支援干擾能力指標(biāo)體系。

圖1　操作人員綜合能力指標(biāo)體系

2.2　確定各層指標(biāo)權(quán)重

FAHP是運(yùn)用層次分析法來確定各指標(biāo)權(quán)重。在層次分析法中，為了使決策判斷定量化，形成判斷矩陣，常根據(jù)一定的比率標(biāo)度將判斷定量化，本文采用1～9標(biāo)度方法。

根據(jù)專家評(píng)判及其統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，利用構(gòu)造出的判斷矩陣及權(quán)重一致性檢驗(yàn)結(jié)果，便可以看到各指標(biāo)的權(quán)重，如表1所示。

表1　各指標(biāo)的權(quán)重

2.3　指標(biāo)評(píng)價(jià)集

根據(jù)10位專家對(duì)遠(yuǎn)距離支援干擾系統(tǒng)綜合干擾效能的各項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)價(jià)建立如表2所示的指標(biāo)評(píng)價(jià)集。

表2　干擾效能指標(biāo)評(píng)價(jià)集

2.4　確定隸屬函數(shù)

本文依照指派法采用梯形模糊分布來確定隸屬函數(shù)。所以，隸屬函數(shù)為：

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

2.5　單因素模糊評(píng)價(jià)矩陣

對(duì)于頻譜監(jiān)控能力z11，把10位專家給出的分?jǐn)?shù)代入隸屬函數(shù)可得：頻譜監(jiān)控能力的隸屬度為(0.89，0.11，0，0，0)，信號(hào)分選合批能力的隸屬度為(0.78，0.22，0，0，0)；參數(shù)識(shí)別能力的隸屬度為(0.58,0.42，0，0，0)；干擾源選擇能力的隸屬度為(0.97，0.03，0，0，0)；干擾樣式切換能力的隸屬度為(0.93，0.07，0，0，0)；干擾效果監(jiān)控能力的隸屬度為(0.95，0.05，0，0，0)；執(zhí)行命令能力的隸屬度為(0.37，0.61，0.02，0，0)；上通下報(bào)能力的隸屬度為(0.34，0.60，0.06，0，0)。

經(jīng)整理，信號(hào)分析能力的判斷矩陣為：

干擾管控能力的判斷矩陣為：

協(xié)同能力的判斷矩陣為：

2.6　綜合評(píng)價(jià)

信號(hào)分析能力的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為:

B1=W1R1=(0.600 0,0.200 0,0.200 0)·

(0.806 0,0.194 0,0,0,0)

干擾管控能力的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為：

B2=W2R2=(0.157 1,0.593 6,0.249 3)·

(0.941 3,0.058 7,0,0,0)

協(xié)同能力的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為：

B3=W3R3=(0.5,0.5)·

(0.355 0,0.605 0,0.040 0,0,0)

最終，可以得到遠(yuǎn)距離支援干擾系統(tǒng)綜合能力評(píng)價(jià)的隸屬度為：

=(0.845 0,0.151,0.004,0,0)

可以看出，遠(yuǎn)距離支援干擾系統(tǒng)綜合能力隸屬度為0.845，屬于很好。由CZZ=BM可得：CZZ=88.464，即遠(yuǎn)距離支援干擾系統(tǒng)干擾效能評(píng)分為88.5分。

根據(jù)表1中各因素的權(quán)重可以看出，排在前四位的因素即最重要的4個(gè)因素依次為：干擾樣式切換能力；干擾效果監(jiān)控能力；頻譜監(jiān)控能力；干擾源選擇能力。可見這幾個(gè)指標(biāo)對(duì)其發(fā)揮出優(yōu)良的電子干擾能力起著決定性的作用。對(duì)這些指標(biāo)進(jìn)行分析可以對(duì)遠(yuǎn)距離支援干擾飛機(jī)研制和使用有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

3結(jié)束語

考慮到遠(yuǎn)距離支援干擾評(píng)估模型中評(píng)估指標(biāo)之間的相互影響關(guān)系，提出了模糊層次分析法的遠(yuǎn)距離支援干擾效能評(píng)估指標(biāo)體系和干擾效能評(píng)估模型，并對(duì)提出的評(píng)估模型進(jìn)行了求解和分析。結(jié)果表明FAHP能有效地評(píng)估遠(yuǎn)距離支援干擾的干擾效能，具有良好的科學(xué)性和適用性。同時(shí)該結(jié)論為遠(yuǎn)距離支援干擾總體效能評(píng)估奠定了基礎(chǔ)，具有一定的理論參考意義。

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Research into The Efficiency Evaluation of Long-range Support

Jamming Based on FAHP

WU Xiao-jiang1，CUI Wei2，LI Yun-peng2

(1.Southewest China Research Institute of Electronic Equipment,Chengdu 610036,China;

2.Aviation University of Air Force,Changchun 130022,China)

Abstract:Aiming at the mutual influence relation among evaluation indexes in the long-range support jamming evaluation model,analyzes the factors to affect long-range jamming efficiency,puts forward the evaluation index system of long-range support jamming efficiency based on fuzzy analytic hierarchy process (FAHP),constructs the evaluation model of jamming efficiency,and analyzes and resolves the evaluation model.The computation result indicates rationality and validity of the evaluation model.

Key words:fuzzy analytic hierarchy process;index system;efficiency evaluation

收稿日期:2015-02-05

DOI:10.16426/j.cnki.jcdzdk.2015.03.021

中圖分類號(hào)：TN972.41

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：CN32-1413(2015)03-0077-04