朱　國　薛蕾蕾　杜　毅

(海軍潛艇學院　青島　266000)

軍用無人潛航器作戰(zhàn)效能評估模型*

朱國薛蕾蕾杜毅

(海軍潛艇學院青島266000)

摘要軍用無人潛航器在未來海戰(zhàn)中具有重要的作戰(zhàn)價值，良好的作戰(zhàn)效能評估模型的建立，對軍用無人潛航器的作戰(zhàn)效能發(fā)揮，可行性論證，方案設計等多個方面具有重大意義。文章闡述了一種軍用無人潛航器作戰(zhàn)效能評估模型，從作戰(zhàn)能力、可用度、支撐度和生存能力等方面做出了相應描述。模型的建立對于軍用無人潛航器的評估方法具有一定實際意義和使用價值。

關鍵詞軍用無人潛航器; 作戰(zhàn)效能; 評估模型

Class NumberV279

1引言

無人潛航器是一種由動力驅(qū)動，航行器無人駕駛控制，可重復使用的潛航器的簡稱。無人潛航器的問世至今已有60多年的歷史，但發(fā)展較為緩慢，直到近20多年來，由于電子技術和信息技術等高新技術的發(fā)展和應用，無人潛航器的作戰(zhàn)效能才有了突破性的提高。目前，由于無人潛航器的作戰(zhàn)效益高，以及其在海洋偵測探測、防救搜尋中的出色表現(xiàn)而受到了各國軍方的極大關注[1]。

對于軍用的無人潛航器的作戰(zhàn)效能進行評估，不僅能夠評價無人潛航器的本體方案、設備系統(tǒng)方案的優(yōu)劣及作戰(zhàn)能力的高低、而且是無人潛航器綜合概念設計及無人潛航器綜合作戰(zhàn)的理論基礎，在其可行性論證、方案設計、研制試驗、采購及使用維護階段都是一個十分重要的問題。

2軍用無人潛航器作戰(zhàn)效能分析模型的建立

按照目前軍用無人潛航器的特點及作戰(zhàn)環(huán)境研究進展的方向，結合系統(tǒng)工程理論，軍用無人機作戰(zhàn)效能主要應由：作戰(zhàn)能力、可用度、支撐度和生存能力決定，其結構模型如圖1所示[2]。

則，無人潛航器的作戰(zhàn)效能可表示為

圖1　無人潛航器作戰(zhàn)效能結構模型

3作戰(zhàn)效能影響指標分析

3.1無人潛航器生存能力

無人潛航器的生存能力可表示為無人潛航器躲避和承受敵對環(huán)境或外力破壞的能力，可以用在一定的敵對環(huán)境中，遭受具體攻擊或破壞情況下，無人潛航器憑借其自身的敏感性和易損性，抵抗住外力沖擊的生存概率ps度量：

ps=1-pDpTpHpK/H

其中，pD及pT分別為無人潛航器被發(fā)現(xiàn)的概率及被跟蹤的概率，其數(shù)值應取決于敵方偵測系統(tǒng)探測能力，另外由于無人潛航器應具有一定的自主特性，對不利環(huán)境及其他因素進行規(guī)避，因此，數(shù)值還應取決于無人潛航器自身的敏感性。敏感性是無人潛航器的一種特性，表示其躲避探測設備等人為環(huán)境因素的能力，如敵方聲納，水下監(jiān)聽設備等[3]。

pH為敵方發(fā)射或預置的武器成功瞄準，發(fā)射并成功擊中無人潛航器的概率，其數(shù)值應取決于敵方發(fā)射裝置的效能，瞄準精度，同樣，也取決于我方無人潛航器自身的敏感性。

pK/H為無人潛航器被擊中的條件下的損毀概率，它是一種條件概率，其數(shù)值應取決于敵方武器裝備的威力及效能，還應取決于無人潛航器自身的易損性。易損性是無人潛航器的另一種特性，其表示無人潛航器能夠承受破壞的能力，易損性越大，在遭受到同等攻擊的情況下，損毀的可能性越大[4]。

3.2無人潛航器支撐度

支撐度是指無人潛航器在戰(zhàn)時及非戰(zhàn)時時間內(nèi)，維持其自身發(fā)揮作戰(zhàn)作用的困難程度。以美國研制F-22戰(zhàn)斗機為例，美國把支撐度作為優(yōu)先于“先進電子設備”、“致命武器”的重點進行考慮。美國之所以將支撐度作為一項十分重要的指標，是因為維持武器正常狀態(tài)的難易程度將直接影響其作戰(zhàn)效能的發(fā)揮。它主要可以由無人潛航器的裝備/人比率，配套設備比，壽命/使用費用比率，正常補充比率等決定。

其中，Si(i=1,2,3,4)為無人潛航器支撐程度的綜合評價指數(shù)，分別為裝備/人比率，配套設備比，壽命/使用費用比率，正常補充比率，δi(i=1,2,3,4)分別為需求論證及生產(chǎn)定型和實際狀態(tài)的加權系數(shù)，其和應該等于1，即

3.3無人潛航器的作戰(zhàn)能力

無人潛航器的作戰(zhàn)能力是其作為武器系統(tǒng)的最基本的能力，系統(tǒng)作戰(zhàn)能力指標C是系統(tǒng)在設計要求范圍內(nèi)工作時，成功完成指定任務的概率[5]。對軍用的無人潛航器來說，其作戰(zhàn)任務眾多，比如偵察監(jiān)視，海洋探測，通信中轉(zhuǎn)，火力攻擊，區(qū)域防御等，對于我國目前階段而言，主要的作戰(zhàn)任務應分為兩類，即火力攻擊和偵察監(jiān)視，則作戰(zhàn)能力可表示為

C=kCa+(1-k)Cr

其中，無人潛航器的火力攻擊能力為

其中，M、F、D分別為無人潛航器的機動性參數(shù)、火力參數(shù)、探測能力參數(shù)，C1、C2和C3分別為水聲對抗能力參數(shù)、航程系數(shù)和動力能源系統(tǒng)效率參數(shù)。

無人潛航器偵察能力：

其中，P、R分別為光電偵查設備的偵察能力、水聲偵查設備的偵察能力。

3.4無人潛航器可用度

可用度是指無人潛航器在任意隨機時刻被賦予使命，需要完成制定任務時，在任務開始時刻處于可工作或可使用狀態(tài)的概率，它綜合反映了系統(tǒng)的可靠性、維修性和保障性，是對無人潛航器系統(tǒng)的可工作狀態(tài)的綜合描述[6]。其數(shù)值表示為

其中MTBF為無人潛航器平均故障間隔時間，MTTR為無人潛航器的平均修復時間，MLDT為無人潛航器的平均無法保障時間[7]。

4無人潛航器作戰(zhàn)效能的綜合評估方法

其中下標b表示選取的基準無人潛航器。

綜合評價函數(shù)完成后，由使用方和研制方的g位專家進行加權系數(shù)評分，確定各項指標在綜合評價中的重要性，得分越高的表示該項指標在評價準則中重要程度越高。

評分過程中，設定一致性允許誤差為Q(Q>0)，計算每項指標由專家給出的第項指標的平均加權系數(shù)[8]。

5結語

無人潛航器作戰(zhàn)效能評估是一項復雜的系統(tǒng)工程，根據(jù)無人潛航器的特點和戰(zhàn)場環(huán)境，本文提出了無人潛航器作戰(zhàn)效能評估的指標體系，并建立了一種無人潛航器作戰(zhàn)效能綜合評估模型。由于現(xiàn)階段無人潛航器發(fā)展種類眾多，且沒有統(tǒng)一體系規(guī)范，使得無人潛航器無論從功能使命還是從技術手段等各個方面存在巨大的差異，基于上述問題，本文的模型還存在許多值得改進的地方。

參 考 文 獻

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Operational Effectiveness Assessment Model of Military Unmanned Underwater Vehicle

ZHU GuoXUE LeileiDU Yi

(Navy Submarine Academy, Qingdao266000)

AbstractMilitary unmanned underwater vehicle (UUV) has great value in military operations. High quality operational effectiveness assessment model could expedite the exertion of operational effectiveness, the proof of feasibility and the design of proposal. This paper expounds a kind of evaluation model about UUV military conduction. It is described from directions of conduction power, useable ability, support ability and vitality. The assessment model’s establishment has its certain actual significance and useful value.

Key Wordsmilitary unmanned underwater vehicle, operational effectiveness, assessment model

*收稿日期:2015年12月7日,修回日期:2016年1月23日

作者簡介:朱國，男，碩士研究生，研究方向：海軍兵種戰(zhàn)術理論。薛蕾蕾，女，碩士，講師，研究方向：外軍作戰(zhàn)研究。杜毅，男，碩士，工程師，研究方向：作戰(zhàn)系統(tǒng)效能評估。

中圖分類號V279

DOI:10.3969/j.issn.1672-9730.2016.06.019