王眾北，郭三學(xué)

（武警工程大學(xué)裝備工程學(xué)院，西安710086）

防暴驅(qū)散車武器配置設(shè)計(jì)及作戰(zhàn)效能評估*

王眾北，郭三學(xué)

（武警工程大學(xué)裝備工程學(xué)院，西安710086）

從武警部隊(duì)執(zhí)行中心任務(wù)需求出發(fā)，分析了防暴驅(qū)散車的功能要求，提出了防暴驅(qū)散車作戰(zhàn)武器配置方案，建立了防暴驅(qū)散車作戰(zhàn)效能評估模型。運(yùn)用模糊層次分析法，通過模糊互補(bǔ)判斷矩陣及最小方差算法，將定性分析與定量分析相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對防暴驅(qū)散車作戰(zhàn)效能的評估。

防暴驅(qū)散車，非致命武器，武器配置，效能評估

0 引言

防暴驅(qū)散車是武警部隊(duì)處突、反恐、維穩(wěn)最有效的特種裝備之一。該車采用南京依維柯NJ2046軍用越野車底盤，為4×4全輪驅(qū)動、等軸距高速越野的裝甲戰(zhàn)斗車輛。有風(fēng)冷發(fā)動機(jī)、可調(diào)氣壓的防彈安全輪胎及前、中兩橋轉(zhuǎn)向，因而車輛具有較高的機(jī)動性、通過性和行駛穩(wěn)定性。車體為全封閉式裝甲鋼焊接車體，有一定的防護(hù)能力，具有足夠的剛度和強(qiáng)度。車首為楔形裝甲鋼，可以40 km/h的速度撞翻撞毀轎車、小型車輛或路障等，而自身無損傷。對于小型民用建筑可穿墻而過。能夠?qū)嵤┛焖贆C(jī)動、有效防護(hù)。在處置群體性事件的過程中，發(fā)揮了重要作用。

1 防暴驅(qū)散車武器配置設(shè)計(jì)

為實(shí)現(xiàn)對群體目標(biāo)的有效驅(qū)散，從戰(zhàn)術(shù)角度分析，應(yīng)設(shè)計(jì)近、中、遠(yuǎn)三層梯次的防暴驅(qū)散裝備。近距離驅(qū)散，利用刺激劑噴射器是一種行之有效的方法，其主要是利用高壓氣體，將刺激劑快速布撒在50 m以內(nèi)的目標(biāo)區(qū)域，霧狀刺激劑能在較長時間內(nèi)懸浮在接近地面的空氣中，隨風(fēng)流動，有效驅(qū)散鬧事人群，具有高效、機(jī)動、靈活、作用范圍大的優(yōu)點(diǎn)；中距離驅(qū)散，可利用多管防暴彈發(fā)射器進(jìn)行驅(qū)散，主要用于驅(qū)散150 m～300 m范圍內(nèi)群體性有生目標(biāo)，可實(shí)現(xiàn)單發(fā)或多發(fā)連續(xù)發(fā)射，既能迅速驅(qū)散人群，又能有效保護(hù)自身安全；遠(yuǎn)距離驅(qū)散，則利用聲波驅(qū)散器實(shí)施定向驅(qū)散，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，聲波驅(qū)散器作為一種反恐防暴新概念武器，現(xiàn)已在國外得到廣泛應(yīng)用，聲波驅(qū)散器不僅可用于對1 000 m～3 000 m距離內(nèi)的鬧事人群進(jìn)行驅(qū)散，還兼具喊話宣傳等功能，便于對敵人發(fā)動政治攻勢，具有良好的實(shí)戰(zhàn)效果。

為了能夠有效執(zhí)行反恐任務(wù)，車載武器裝備應(yīng)具有對全方位、多角度、不同距離上的敵人進(jìn)行打擊的能力，大口徑機(jī)槍是一種最佳選擇。機(jī)槍具有有效射程遠(yuǎn)，打擊面積大，利于對恐怖分子實(shí)施機(jī)動作戰(zhàn)，同時也利于接近城市高層建筑，利于城市反恐，符合作戰(zhàn)需求。同時，在載員室左側(cè)、右側(cè)和后門等位置可設(shè)計(jì)多個球形射擊孔，使單兵利用所攜帶的自動步槍對防暴驅(qū)散車周圍的近距離目標(biāo)進(jìn)行有效打擊，以實(shí)現(xiàn)較好的戰(zhàn)術(shù)效果。

防暴驅(qū)散車頂?shù)挠行娣e達(dá)到6 800 mm2× 2 840 mm2，配置上述武器裝備完全具有可行性。同時，車上還應(yīng)裝有GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)、全方位遙控搜捕燈、升降照明燈、紅外攝錄系統(tǒng)等輔助設(shè)備，以應(yīng)對不同任務(wù)需求。

2 作戰(zhàn)效能評估指標(biāo)體系設(shè)計(jì)

防暴驅(qū)散車作為一個復(fù)雜系統(tǒng)，影響其作戰(zhàn)效能的因素很多。防暴驅(qū)散車主要應(yīng)用于群體性事件，對鬧事人群應(yīng)取得良好的驅(qū)散效果［1］，也就是說，驅(qū)散性是其作戰(zhàn)效能的首要指標(biāo)；其次，在反恐作戰(zhàn)中面對恐怖分子的襲擊應(yīng)具有強(qiáng)有力的殺傷能力，因此，殺傷性是其重要評價(jià)指標(biāo)；此外，為滿足應(yīng)用要求，車載武器應(yīng)具有良好的實(shí)用性。為此，防暴驅(qū)散車的作戰(zhàn)效能評估指標(biāo)體系由殺傷性、驅(qū)散性和實(shí)用性3個一級指標(biāo)及相對應(yīng)多個二級指標(biāo)構(gòu)成，如圖1所示。

圖1 指標(biāo)體系

2.1殺傷性

殺傷性主要包括殺傷性武器的射程、射角和準(zhǔn)確性。防暴驅(qū)散車上裝備的殺傷性武器選用一挺88式12.7 mm車載機(jī)槍，其高低射角為-6°、-85°，周向射角360°，可以對1 000 m～1 500 m距離上的敵集群目標(biāo)和輕型裝甲目標(biāo)進(jìn)行有效打擊；同時，在載員室內(nèi)壁設(shè)計(jì)7個球形射擊孔，左側(cè)和右側(cè)各3個，后門一個，單兵可利用自動步槍對300m以內(nèi)的敵人進(jìn)行有效打擊，并且每個射擊孔上方都有一個防彈玻璃觀察窗，從而提高了武器的射擊準(zhǔn)確度和射角范圍。

2.2驅(qū)散性

防暴驅(qū)散車的驅(qū)散性，將噴射器驅(qū)散、防暴彈驅(qū)散以及聲波驅(qū)散作為評價(jià)指標(biāo)。噴射器驅(qū)散，即可對周向-90°～+90°（車體縱向軸線正前方向?yàn)?°）的50 m內(nèi)的集群目標(biāo)噴射刺激劑，其單管一次性可連續(xù)噴射4 min以上，總噴射時間≥30 min，作用面積大，刺激效果明顯；中距離驅(qū)散，采用發(fā)射防暴彈實(shí)施，防暴彈發(fā)射器可以發(fā)射多種防暴彈，驅(qū)散面積大，高低射角可調(diào)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)單發(fā)發(fā)射、多發(fā)齊射，根據(jù)需求可裝置38 mm 9管及64 mm 6管兩種防暴彈發(fā)射器，38 mm 9管防暴彈發(fā)射器一般射程可達(dá)150 m，64 mm 6管防暴彈發(fā)射器口徑大，驅(qū)散范圍更廣，其防暴彈采用子母結(jié)構(gòu)，發(fā)射后可以拋灑4枚子彈，有效作用距離可達(dá)300 m，可形成500㎡的催淚范圍，可迅速制止、驅(qū)散非法集會、游行等群體性事件；聲波驅(qū)散器是一種聲音定向傳輸設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)噪聲發(fā)射及遠(yuǎn)距離喊話、警告、威懾功能。作用距離達(dá)1 000 m～3 000 m，甚至穿越某些建筑物傳遞非比尋常的清晰聲音效果，具有高度定向、高聲強(qiáng)、高清晰度等特點(diǎn)，通過定向發(fā)射145 db噪音聲波，使目標(biāo)人群感知后產(chǎn)生昏迷、惡心、嘔吐、頭痛等癥狀，使鬧事人群主動離開目標(biāo)區(qū)域，從而達(dá)到預(yù)期的驅(qū)散效果。

2.3實(shí)用性

實(shí)用性能包括武器裝備的可靠性、可操作性和可修復(fù)性。防暴驅(qū)散車通過科學(xué)的設(shè)計(jì)，刺激劑驅(qū)散器、防暴彈發(fā)射器、聲波驅(qū)散器等武器裝備均可以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)控制操作，使自動化程度最大化，并且現(xiàn)在的車載武器系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成為以計(jì)算機(jī)為核心，光電機(jī)一體，自動化程度很高的綜合復(fù)雜系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了武器系統(tǒng)模塊化，便于對各武器進(jìn)行操作，模塊化的武器系統(tǒng)也給維修提供了一種可分割的結(jié)構(gòu)［2］，這使得對有故障部位的檢查、維護(hù)、更換變得也相對容易，提高了武器的可修復(fù)性。

3 防暴驅(qū)散車作戰(zhàn)效能評估

模糊層次分析法（FAHP）是以模糊理論為基礎(chǔ)，以層次分析法為指導(dǎo)的評估方法［3］該方法可以很好地檢驗(yàn)判斷矩陣是否具有一致性，并且在評估過程中使定性計(jì)算與定量計(jì)算相結(jié)合，提高評估的準(zhǔn)確性。應(yīng)用該方法，對武器配置設(shè)計(jì)后的防暴驅(qū)散車在處置大規(guī)模群體性事件與反恐作戰(zhàn)中的作戰(zhàn)效能進(jìn)行評估。

3.1建立模糊判斷矩陣與模糊九度標(biāo)度［4-5］

模糊一致判斷矩陣R表示本層次與上一層某指標(biāo)的相關(guān)指標(biāo)之間相對重要性的比較，假定上一層次的指標(biāo)C同下一層次中的指標(biāo)α1，α2，…，αn，有聯(lián)系，則模糊判斷矩陣可表示為：

指標(biāo)rij表示指標(biāo)ai和指標(biāo)aj相對于元素C進(jìn)行比較時，指標(biāo)ai和指標(biāo)aj具有模糊關(guān)系“…比…重要得多”的隸屬度。為了能夠準(zhǔn)確方便地進(jìn)行定量描述，可采用如下的0.1～0.9標(biāo)度給予數(shù)量標(biāo)度。

表1 模糊九度標(biāo)度

而后可以得到如下模糊判斷矩陣：

其中R滿足：即R是模糊互補(bǔ)判斷矩陣。

3.2計(jì)算權(quán)重向量

從實(shí)際出發(fā)，以防暴驅(qū)散車在實(shí)戰(zhàn)中的作戰(zhàn)效能為基準(zhǔn)，參考10位專家經(jīng)驗(yàn)后得到相關(guān)的模糊互補(bǔ)判斷矩陣，以驅(qū)散性U2為例：

U2模糊判斷矩陣A2為

通過最小方差法公式［6］：

得到驅(qū)散性U2的權(quán)重向量為

同理，經(jīng)過計(jì)算得到防暴驅(qū)散車作戰(zhàn)效能U、殺傷性U1、實(shí)用性U3對應(yīng)的模糊判斷矩陣A、A1、A3分別為

其對應(yīng)的權(quán)重向量分別為：

3.3計(jì)算指標(biāo)值

在防暴裝甲車作戰(zhàn)效能評價(jià)指標(biāo)體系中，既有如可靠性、可修復(fù)性和可操作性等定性指標(biāo)，也有如射程、射角等定量指標(biāo)。為了確保評估結(jié)果的正確性和科學(xué)性，對于不同指標(biāo)要分別采取定性分析和定量分析［7］。

3.3.1定性指標(biāo)計(jì)算

在防暴驅(qū)散車作戰(zhàn)效能評估指標(biāo)中，準(zhǔn)確性U13、可靠性U31、可操作性U32和可修復(fù)性U33為定性指標(biāo)，無法用數(shù)學(xué)表達(dá)式表達(dá)，故采用專家打分法。每位專家對每項(xiàng)指標(biāo)最高可打100分，其中10位專家關(guān)于這4項(xiàng)指標(biāo)的打分見表2：

表2 專家打分

根據(jù)指標(biāo)隸屬度公式：

得到定性指標(biāo)隸屬度下頁表3。

3.3.2定量指標(biāo)的計(jì)算

對于評價(jià)體系中的定量指標(biāo)，由于各個指標(biāo)的量綱不同，有的指標(biāo)要求越大越好，有的要求越小越好，有的則要求適中。這里采用三角模糊數(shù)［8］來解決這個問題［9］。例如當(dāng)n=5時，指標(biāo)值越大越好型指標(biāo)的隸屬函數(shù)圖形如圖2。

表3 定性指標(biāo)隸屬度

圖2 隸屬函數(shù)

計(jì)算公式如下：

同理，對于越小越好型以及適中型指標(biāo)也可采用類似方法得到隸屬函數(shù)。

最后，將同層因素下的所有定量指標(biāo)和定性指標(biāo)因素評判向量組合，即可得到同層因素評判。

在防暴驅(qū)散車作戰(zhàn)效能指標(biāo)體系中，定量指標(biāo)包括射程U11、射角U12、噴射器驅(qū)散U21、防暴彈驅(qū)散U22和聲波驅(qū)散U23。根據(jù)上述對定量指標(biāo)的處理方法，以射程指標(biāo)U11為例，過程如下：

設(shè)立5個隸屬區(qū)間，由專家給出隸屬度參數(shù)，分別為m1=250m，m2=750m，m3=1500m，m4=3000m，m5=6 000 m?，F(xiàn)防暴驅(qū)散車上裝載的12.7 mm車載機(jī)槍有效射程為1 000 m～1 500 m，代入式（3）～式（5），算得其模糊向量對應(yīng)為（0，0，0.4，0.6，0）。

定量指標(biāo)隸屬度見表4所示。

表4 定量指標(biāo)隸屬度

3.4得到判斷矩陣

本文采用5級評價(jià)等級，設(shè)評語等級V=［v11，v12，v13，v14，v15］={很好，較好，一般，較差，差}。若采用百分制形式，則設(shè)定V量化分值V=［100，90，75，60，45］，其中［100，90］為“很好”，［90，75］為“較好”，［75，60］為“一般”，［60，45］為“較差”，［45，0］為“差”。對各個指標(biāo)區(qū)間隸屬度結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得出判斷矩陣如下：

3.5綜合效能評估

則得到指標(biāo)層判斷矩陣：

通過

可以得到防暴驅(qū)散車作戰(zhàn)效能U的模糊綜合結(jié)果為：

因此，根據(jù)最大隸屬度原則，裝備優(yōu)化配置后的防暴驅(qū)散車效能等級為“較好”。

若采用百分制形式表示，由Z=C·VT進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，算得Z綜合評估分值Z=88.546。評價(jià)等級為“較好”，并且接近“很好”的評價(jià)等級。

該結(jié)果表明，經(jīng)裝備配置優(yōu)化后的防暴驅(qū)散車，在應(yīng)對大規(guī)模群體性事件時，能夠?qū)嵤┬兄行У尿?qū)散手段；在執(zhí)行反恐作戰(zhàn)等任務(wù)時也可提供強(qiáng)大的火力支撐。并且車載武器裝備配置設(shè)計(jì)合理，可靠性好，便于使用者操作管理，具有廣泛的戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用。但是，從結(jié)果來看優(yōu)化后的防暴驅(qū)散車作戰(zhàn)效能依然沒有達(dá)到“很好”的評價(jià)等級，說明其在某些方面還有待提高：首先，車載防暴車載員室內(nèi)操作空間較小，有些裝備還需在室外操作，在操作自動化方面尚有欠缺；同時，車載武器裝備的模塊化既要滿足任務(wù)需求［10］，也要適應(yīng)車輛平臺的裝載，還涉及到平臺上的相關(guān)系統(tǒng)，是相對復(fù)雜的系統(tǒng)工程，做好頂層規(guī)劃十分重要。

4 結(jié)論

提出了一種防暴驅(qū)散車裝備優(yōu)化配置方案，并采用模糊層次分析法對其作戰(zhàn)效能評估［11］。建立防暴驅(qū)散車作戰(zhàn)效能評價(jià)指標(biāo)體系，在計(jì)算過程中應(yīng)用最小方差法和三角模糊數(shù)法，有效提高運(yùn)算效率。將不同評價(jià)指標(biāo)分別進(jìn)行定性與定量處理，提高了計(jì)算的準(zhǔn)確性，避免了采用單因素評價(jià)對結(jié)果產(chǎn)生的誤差。通過計(jì)算分析得出結(jié)果，與實(shí)際相符，為防暴驅(qū)散車的改進(jìn)提供了理論支持與決策依據(jù)，也為其他特種裝備的作戰(zhàn)效能評估提供借鑒。

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圖9 檢測電路板

層、對象層、支持層組成，共同實(shí)現(xiàn)了對虛擬維修的維修功能、檢測功能、考核評價(jià)功能和幫助功能。系統(tǒng)以某型裝備車輛手控臺的檢測維修為實(shí)例，研究該虛擬檢測維修系統(tǒng)的可行性。研究表明，該套系統(tǒng)不僅能夠幫助受訓(xùn)人員快速掌握維修技巧，還能對維修過程進(jìn)行評價(jià)，確實(shí)提高維修人員維修技能。同時，系統(tǒng)在檢測時，只能根據(jù)設(shè)定的故障進(jìn)行檢測，缺少一定的智能性，可以進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)。

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Weapons Design and Efficiency Evaluation of Anti-riot Dispersing Vehicle

WANG Zhong-bei，GUO San-xue
（School of Equipment Engineering，Engineering University of CAPF，Xi’an 710086，China）

Based on the need of the armed police force in riot duty，the essay is going to brief the anti-riot dispersing vehicle in terms of the function design and the weapon's equipment.The essay will try to establish the assessment model for evaluating the efficiency of the anti-riot dispersing vehicle.By applying fuzzy analytical hierarchy process（FAHP），the article will go further to work out the matrix and minimum variance to facilitate the evaluation.And finally the essay will combine the qualitative analysis with quantitative analysis to reach a full-scale assessment system for the anti-riot dispersing vehicle evaluation.

anti-riot dispersing vehicle，non-lethal weapons，weapons design，efficiency evaluation

E923.1；TJ812

A

1002-0640（2016）11-0139-05

2015-09-25

2015-10-27

國家社科基金軍事學(xué)資助項(xiàng)目（13GBJ003-242）

王眾北（1992-），男，天津人，碩士研究生。研究方向：非致命武器技術(shù)。