裴金頂，付昭旺，李遠(yuǎn)哲

（解放軍32184 部隊(duì)，北京 100091）

0 引言

現(xiàn)代陸戰(zhàn)武器裝備的特點(diǎn)是集火力、機(jī)動(dòng)、信息和防護(hù)于一體，具有各作戰(zhàn)要素模塊高度集成、作戰(zhàn)方式多樣、戰(zhàn)區(qū)面向全疆域、遠(yuǎn)程精確打擊敵目標(biāo)和有生力量等突出特征。我軍未來(lái)作戰(zhàn)軍事需求的轉(zhuǎn)變和牽引，對(duì)陸戰(zhàn)武器裝備車載武器系統(tǒng)火力也提出更高的要求，即武器裝備整車投放快速機(jī)動(dòng)、火力打擊精準(zhǔn)高效、指控通信實(shí)時(shí)暢通、綜合防護(hù)安全可靠，要實(shí)現(xiàn)上述總體要求，必須確保武器系統(tǒng)與底盤(pán)平臺(tái)系統(tǒng)之間具備適配可靠、協(xié)調(diào)高效的能力和水平，保證武器裝備在戰(zhàn)場(chǎng)上發(fā)揮出強(qiáng)大的戰(zhàn)斗力和理想的作戰(zhàn)效能。近十年來(lái)，隨著我軍新型輪式、履帶式武器裝備發(fā)展及老舊裝備機(jī)械化、信息化改造等試驗(yàn)鑒定任務(wù)的開(kāi)展，武器裝備系統(tǒng)匹配性試驗(yàn)評(píng)價(jià)已成為制約裝備整體發(fā)展的瓶頸和難題［1］，亟待研究建立標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的整車系統(tǒng)匹配性評(píng)價(jià)方法并盡快形成試驗(yàn)鑒定能力，為未來(lái)陸戰(zhàn)武器裝備總體論證、方案優(yōu)化、研制生產(chǎn)和試驗(yàn)鑒定需求提供科學(xué)依據(jù)。為此，以某型戰(zhàn)車為例，在匹配性試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，深入開(kāi)展了某輕型底盤(pán)加裝大口徑火炮的整車系統(tǒng)匹配性試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法及試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)化研究，取得很好的試驗(yàn)研究效果。

1 武器裝備系統(tǒng)匹配性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

武器裝備系統(tǒng)匹配性評(píng)價(jià)是對(duì)裝備總體作戰(zhàn)適用性能的綜合評(píng)價(jià)，是武器裝備綜合性能和通用質(zhì)量特性的重要體現(xiàn)［2］，既是一型裝備戰(zhàn)斗力和作戰(zhàn)效能的直接反映，更是武器裝備試驗(yàn)鑒定和作戰(zhàn)應(yīng)用的核心要素。

系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系主要分為評(píng)價(jià)因素、評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)目標(biāo)3 個(gè)層次［3］。1）評(píng)價(jià)因素是評(píng)價(jià)體系的最低層，即衡量或描述系統(tǒng)特定性能的基本參數(shù)，它是評(píng)價(jià)裝備系統(tǒng)性能最基本的元素。2）評(píng)價(jià)指標(biāo)是評(píng)價(jià)體系的第2 層次，它由若干個(gè)相關(guān)評(píng)價(jià)因素組成，是同類因素的綜合進(jìn)而形成的評(píng)價(jià)指標(biāo)。3）評(píng)價(jià)目標(biāo)是評(píng)價(jià)體系的最高層次，也即評(píng)價(jià)的最終目標(biāo)，是系統(tǒng)固有的綜合性能及要求，是評(píng)價(jià)體系中最高綜合指標(biāo)。

根據(jù)上述系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系層次，以陸戰(zhàn)裝甲武器裝備為例，可建立系統(tǒng)匹配性試驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如表1 所示。系統(tǒng)匹配性試驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系層級(jí)及評(píng)價(jià)指標(biāo)多少由系統(tǒng)復(fù)雜程度確定。對(duì)陸戰(zhàn)裝甲武器裝備而言，系統(tǒng)匹配性評(píng)價(jià)重點(diǎn)是對(duì)車載武器系統(tǒng)、車輛底盤(pán)系統(tǒng)、綜合防護(hù)系統(tǒng)和指控信息系統(tǒng)之間，關(guān)于機(jī)械結(jié)構(gòu)、火力性能、機(jī)動(dòng)性能、電氣性能、電磁兼容、人-機(jī)-環(huán)境和維修性能等7項(xiàng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)達(dá)到協(xié)調(diào)適配、綜合性能最優(yōu)的相關(guān)要求［4］。

上述評(píng)價(jià)指標(biāo)中，機(jī)械結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)因素主要包括:炮塔座圈與車體接口連接適配性、電路旋轉(zhuǎn)連接器與車體接口連接適配性、火炮射界適配性等7個(gè)部分評(píng)價(jià)內(nèi)容；火力性能評(píng)價(jià)因素主要包括:車輛火炮射擊安全性、輔助武器射擊適配性、射擊精度、瞄準(zhǔn)速度、射擊反應(yīng)時(shí)間等；機(jī)動(dòng)性能評(píng)價(jià)因素主要包括:車輛陸上加速、爬坡、障礙等通過(guò)性能，水上機(jī)動(dòng)性能及持續(xù)工作能力等；電氣性能匹配評(píng)價(jià)因素主要包括:整車供耗電平衡和電源適配性；電磁兼容性評(píng)價(jià)因素主要包括:用電設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度以及整車電磁兼容性內(nèi)容；人-機(jī)-環(huán)境匹配評(píng)價(jià)因素主要包括:乘員安全性、乘載員人機(jī)交互、乘載員通過(guò)性和車內(nèi)儲(chǔ)物存放空間等內(nèi)容；維修性能適配評(píng)價(jià)因素主要包括:炮塔、動(dòng)力艙、火炮及自動(dòng)裝彈機(jī)等吊裝維護(hù)適配性等。從而形成陸戰(zhàn)武器裝備系統(tǒng)匹配性3 層結(jié)構(gòu)7 類指標(biāo)32 項(xiàng)因素的試驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。系統(tǒng)匹配性的試驗(yàn)評(píng)價(jià)目標(biāo)是通過(guò)上述7 個(gè)主要評(píng)價(jià)指標(biāo)內(nèi)容進(jìn)行試驗(yàn)和評(píng)價(jià)，每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)又都各自包含若干個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)或評(píng)價(jià)因素，進(jìn)而構(gòu)成了可以是多層次多因素的樹(shù)狀試驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

表1 系統(tǒng)匹配性試驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

在系統(tǒng)匹配性試驗(yàn)評(píng)價(jià)體系中，對(duì)試驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)因素的選擇上，要求能夠體現(xiàn)各系統(tǒng)模塊方面的主要性能和特性［5］，一方面是各系統(tǒng)要求能夠適裝適用；另一方面是要滿足接口環(huán)境和各項(xiàng)相關(guān)性能要求。同時(shí)，評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)因素要根據(jù)裝備的典型特點(diǎn)、戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能、主要作戰(zhàn)使用方向和作戰(zhàn)使用性能等進(jìn)行綜合考評(píng)。

在各相關(guān)評(píng)價(jià)因素的試驗(yàn)中，要明確試驗(yàn)?zāi)康暮椭攸c(diǎn)考核評(píng)價(jià)內(nèi)容，明確試驗(yàn)條件要求、試驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容，根據(jù)具體情況進(jìn)一步分解影響因素，逐個(gè)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，具體試驗(yàn)可參照相關(guān)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程或?qū)ｍ?xiàng)研究制定相應(yīng)試驗(yàn)方法進(jìn)行，要詳細(xì)記錄試驗(yàn)情況和數(shù)據(jù)結(jié)果，分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)信息滿足戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)、使用要求、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求等情況，最后進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)打分［6］。試驗(yàn)開(kāi)展可與整車鑒定試驗(yàn)總體方案相協(xié)調(diào)，待全部影響因素試驗(yàn)完成后，進(jìn)行綜合計(jì)算評(píng)估。

2 武器裝備系統(tǒng)匹配性評(píng)估

2.1 基于層次分析法的系統(tǒng)匹配性架構(gòu)分析

層次分析法是一種定性和定量相結(jié)合的系統(tǒng)化、層次化的分析方法，把復(fù)雜問(wèn)題分解成多個(gè)相關(guān)影響因素，并按支配關(guān)系形成層次結(jié)構(gòu)，應(yīng)用兩兩比較的方法確定主要決策方；按相對(duì)重要性和多層次結(jié)構(gòu)確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重?；趯哟畏治龇ǖ难b備系統(tǒng)匹配性試驗(yàn)評(píng)價(jià)分析，主要是便于研究和分析系統(tǒng)在多因素耦合下的匹配性能相關(guān)的各層級(jí)影響因素結(jié)構(gòu)，為匹配性試驗(yàn)與評(píng)估計(jì)算奠定基礎(chǔ)，表1 所示就是在層次分析的基礎(chǔ)上構(gòu)建的武器裝備系統(tǒng)匹配性試驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

將上述系統(tǒng)復(fù)雜問(wèn)題所包含的各種因素，按其共同特征歸納聚合，構(gòu)成由目標(biāo)層、指標(biāo)層和因素層組合排列的層次分析結(jié)構(gòu)模型。

1）目標(biāo)層中只有一個(gè)元素B，它是分析問(wèn)題的預(yù)定目標(biāo)或理想結(jié)果，目標(biāo)是系統(tǒng)匹配最優(yōu)；

2）指標(biāo)層包括實(shí)現(xiàn)目標(biāo)所涉及的中間環(huán)節(jié)，可由若干個(gè)層次組成，包括所需要考慮的指標(biāo)、子指標(biāo)，記為Ui，i=1，…，m，在上述系統(tǒng)匹配中評(píng)價(jià)指標(biāo)準(zhǔn)則層個(gè)數(shù)為7 個(gè)，即；

3）影響因素層為實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)目標(biāo)而需要進(jìn)行試驗(yàn)的匹配性各種影響因素，記Ui，i=1，2，…，m；j=1，2，…，n，如在上述系統(tǒng)匹配性試驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中指標(biāo)準(zhǔn)則層分，而各指標(biāo)影響因素則各不相等，m 最大為10。

2.2 指標(biāo)權(quán)重判斷和評(píng)價(jià)等級(jí)確定

建立評(píng)價(jià)因素對(duì)總體評(píng)價(jià)結(jié)果重要度的權(quán)重矩陣A，評(píng)價(jià)因素重要度通過(guò)兩兩對(duì)比進(jìn)行判斷，aij表示評(píng)價(jià)因素i 對(duì)于評(píng)價(jià)因素j 的相對(duì)重要度，取值范圍為1～9，具體取值可參考表2，且。

求取A 的特征值，進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，滿足條件可求出最大特征根對(duì)應(yīng)的特征向量，進(jìn)行歸一化處理得到權(quán)重集W。

表2 層次分析法標(biāo)度表

表3 取值表

依據(jù)試驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中的評(píng)價(jià)層級(jí)，待各評(píng)價(jià)因素試驗(yàn)結(jié)束后，統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果滿足（偏離）戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)和相關(guān)要求情況，按照{(diào)優(yōu)秀，良好，一般，較差}4 個(gè)等級(jí)，參考評(píng)價(jià)因素的危害性影響類別和影響概率級(jí)別程度，對(duì)每個(gè)評(píng)價(jià)因素進(jìn)行綜合分析，確定試驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)等級(jí)。其中，危害性影響類別分為:存在直接致命的、間接危險(xiǎn)的、臨界的、一般輕微的；影響因素概率分為:固有的、時(shí)有的、偶然的、極少的、不可能的。

評(píng)價(jià)等級(jí)確定標(biāo)準(zhǔn)為:

其中:r=評(píng)價(jià)因素試驗(yàn)值/Hi評(píng)價(jià)因素基準(zhǔn)值，即歸一化值，評(píng)價(jià)基準(zhǔn)Hi為各評(píng)價(jià)因素的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)或相關(guān)要求。系統(tǒng)匹配性評(píng)價(jià)因素比較后打分在80%以上為“優(yōu)秀”，70 %以上為“良好”，60 %以上為“一般”，在60%以下為“較差”。

2.3 基于模糊綜合評(píng)判法的系統(tǒng)匹配性計(jì)算

最后將運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行歸一化處理，根據(jù)最大隸屬原則，取評(píng)判向量中最大值對(duì)應(yīng)的評(píng)語(yǔ)作為評(píng)定結(jié)果。

3 某型戰(zhàn)車武器裝備系統(tǒng)匹配性試驗(yàn)評(píng)價(jià)

3.1 某型戰(zhàn)車武器裝備系統(tǒng)匹配性架構(gòu)分析

某型戰(zhàn)車是為適應(yīng)我軍部隊(duì)轉(zhuǎn)型建設(shè)而研制的新一代突擊裝備。其總體設(shè)計(jì)上采用模塊化結(jié)構(gòu)，為提高機(jī)動(dòng)性，采用了“H”型傳動(dòng)底盤(pán)；為提高火力打擊能力，選裝大口徑火炮和瞄導(dǎo)一體式火控系統(tǒng)；為提高綜合防護(hù)系統(tǒng)和指控信息系統(tǒng)，分別加掛和安裝了相應(yīng)的新型防護(hù)系統(tǒng)和指控信息化系統(tǒng)，以保證裝備火力、機(jī)動(dòng)、防護(hù)和信息能力達(dá)到理想的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能和作戰(zhàn)要求。

為客觀、科學(xué)地考評(píng)某型戰(zhàn)車系統(tǒng)匹配性是否滿足戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)和相關(guān)要求，結(jié)合該型戰(zhàn)車正樣鑒定、相關(guān)臺(tái)架試驗(yàn)及正樣車驗(yàn)前試驗(yàn)數(shù)據(jù)信息，對(duì)該車型系統(tǒng)匹配性試驗(yàn)與評(píng)價(jià)進(jìn)行了長(zhǎng)期跟蹤研究，依據(jù)構(gòu)建的戰(zhàn)車系統(tǒng)匹配性試驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，對(duì)各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)逐項(xiàng)試驗(yàn)；獲取了各評(píng)價(jià)因素相應(yīng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)、綜合情況信息，完成了指標(biāo)權(quán)重分配和一致性檢驗(yàn)后，由專家對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)與評(píng)價(jià)基準(zhǔn)值逐項(xiàng)進(jìn)行比對(duì)分析、綜合評(píng)判打分并進(jìn)行歸一化處理，即可對(duì)車型系統(tǒng)匹配性進(jìn)行綜合量化評(píng)定。

3.2 某型戰(zhàn)車系統(tǒng)匹配性試驗(yàn)評(píng)價(jià)實(shí)例

對(duì)U1進(jìn)行一級(jí)模糊綜合評(píng)判得到U1評(píng)語(yǔ)集:

同樣的方法可以得到其他評(píng)語(yǔ)集如下:

根據(jù)最大隸屬度原則，認(rèn)為該型裝備系統(tǒng)匹配性試驗(yàn)評(píng)定結(jié)果為“優(yōu)秀”。

4 結(jié)論

通過(guò)研究和實(shí)踐，從裝備設(shè)計(jì)研制層面看，研究成果不但優(yōu)化了該車型的總體布局和車-炮參數(shù)適配性等設(shè)計(jì)方案，更解決了乘員射擊安全性、車-炮諧振和裝備動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性等系列匹配問(wèn)題，提高了裝備整體綜合性能和作戰(zhàn)能力；從裝備試驗(yàn)鑒定層面看，研究成果不但有效解決了某型戰(zhàn)車系統(tǒng)匹配性評(píng)價(jià)的問(wèn)題，更是將匹配性研究上升到系統(tǒng)體系高度，特別適合解決多因素耦合下大型復(fù)雜系統(tǒng)匹配性綜合量化評(píng)定的難題，對(duì)科學(xué)地評(píng)估武器裝備綜合性能和通用質(zhì)量特性，提高裝備試驗(yàn)鑒定能力和水平，具有重要的技術(shù)支撐和促進(jìn)作用。同時(shí)，該方法具有較好的可擴(kuò)展性，評(píng)價(jià)層級(jí)、評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)因素個(gè)數(shù)的增減不影響評(píng)價(jià)方法的可操作性和試驗(yàn)結(jié)論，具有很好的實(shí)用性和普適性，該試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法已成功應(yīng)用于GJB59.72 的修訂中，可供科研論證、研制生產(chǎn)以及部隊(duì)的使用維修測(cè)評(píng)人員參考使用。