陳 偉，劉志堅(jiān)，張 迪，陳義軍，邢 正

（1.空軍勤務(wù)學(xué)院航空彈藥保障系，江蘇 徐州 221000；2.解放軍94655 部隊(duì)，安徽 蕪湖 241000）

0 引言

根據(jù)空地導(dǎo)彈在打靶前的選擇，要求對(duì)彈上各部件、尤其是關(guān)鍵部件的檢測(cè)參數(shù)進(jìn)行針對(duì)性分析。但目前空地導(dǎo)彈還沒(méi)有普遍認(rèn)可的、有效的評(píng)價(jià)指標(biāo)和比較權(quán)威優(yōu)劣排序方法，這就造成在需要針對(duì)作戰(zhàn)環(huán)境對(duì)空地導(dǎo)彈進(jìn)行選擇時(shí)存在無(wú)據(jù)可依的現(xiàn)象。因此，如何采用科學(xué)手段，突破現(xiàn)有檢測(cè)裝備僅能輸出定性測(cè)試結(jié)果的局限，通過(guò)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)彈質(zhì)量分析，優(yōu)化用彈方案，實(shí)現(xiàn)“合格”供彈向科學(xué)選彈的能力躍升，是關(guān)系到能否充分發(fā)揮武器裝備效能的重大課題［1-2］。本文根據(jù)影響空地導(dǎo)彈質(zhì)量評(píng)價(jià)的因素，利用模糊層次分析法（Fuzzy Analytic Hierarchy Process，F(xiàn)AHP）構(gòu)建某型空地導(dǎo)彈質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，通過(guò)專家主觀賦權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重，用導(dǎo)彈檢測(cè)分項(xiàng)加權(quán)平均法綜合評(píng)價(jià)某型空地導(dǎo)彈的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)基于檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行某型空地導(dǎo)彈優(yōu)劣排序的功能。

1 某型空地導(dǎo)彈檢測(cè)相關(guān)參數(shù)

某型空地導(dǎo)彈檢測(cè)參數(shù)由某綜合檢測(cè)設(shè)備測(cè)試獲得，主要是電視導(dǎo)引頭測(cè)試參數(shù)、控制與導(dǎo)航系統(tǒng)測(cè)試參數(shù)、圖像/指令傳輸系統(tǒng)測(cè)試參數(shù)、動(dòng)力系統(tǒng)測(cè)試參數(shù)等。

1.1 電視導(dǎo)引頭測(cè)試參數(shù)

電視導(dǎo)引頭是以導(dǎo)彈頭部的電視攝像機(jī)拍攝目標(biāo)和周圍環(huán)境的圖像，從有一定反差的背景中自動(dòng)選出目標(biāo)并借助跟蹤波門對(duì)目標(biāo)實(shí)施跟蹤，當(dāng)目標(biāo)偏離波門中心時(shí)，產(chǎn)生偏差信號(hào)，形成導(dǎo)引指令，并自動(dòng)控制導(dǎo)彈飛向目標(biāo)［5-6］。

導(dǎo)引頭測(cè)試參數(shù)主要有視線角速度精度、穩(wěn)定平臺(tái)隔離度、航向和俯仰開(kāi)環(huán)光軸漂移、光彈軸夾角精度、橫滾穩(wěn)定范圍、橫滾角零位精度、航向和俯仰搜索范圍、跟蹤范圍、最大搜索速度、跟蹤精度等。

1.2 控制與導(dǎo)航系統(tǒng)測(cè)試參數(shù)

導(dǎo)彈在飛行過(guò)程中，因經(jīng)常受到干擾的作用而發(fā)生姿態(tài)的變化，改變飛行方向，從而偏離基準(zhǔn)彈道。要使導(dǎo)彈沿基準(zhǔn)彈道飛向目標(biāo)，導(dǎo)彈必須抵抗干擾，消除干擾影響，并接受控制。電視導(dǎo)引頭測(cè)出導(dǎo)彈與目標(biāo)之間存在的誤差，在測(cè)出這些偏差或誤差后，將信號(hào)送到控制與導(dǎo)航系統(tǒng)中，通過(guò)控制與導(dǎo)航系統(tǒng)的作用把這些誤差減小到零［7-8］。

控制與導(dǎo)航系統(tǒng)測(cè)試參數(shù)主要有航向角和姿態(tài)角精度、位置精度、角速度范圍、角速度靈敏度、角速度零位、大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)氣密性、大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)測(cè)高精度、無(wú)線電高度表測(cè)高精度、無(wú)線電高度表靈敏度、最大輸出力矩、舵機(jī)頻帶、舵機(jī)零位、舵機(jī)靈敏度、最大舵偏角、空載角速度等。

1.3 圖像/指令傳輸系統(tǒng)測(cè)試參數(shù)

通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，同等條件下，圖像發(fā)射裝置發(fā)射功率大，指令接收裝置靈敏度高，有助于提高圖像/指令傳輸系統(tǒng)的作用距離、系統(tǒng)余量及抗干擾性能［9-10］。

圖像/ 指令傳輸系統(tǒng)測(cè)試參數(shù)主要有圖像發(fā)射裝置發(fā)射功率、指令接收機(jī)靈敏度、指令接收天線增益、圖像發(fā)射天線增益、圖像傳輸系統(tǒng)傳輸時(shí)延等。

1.4 動(dòng)力系統(tǒng)測(cè)試參數(shù)

動(dòng)力系統(tǒng)主要是火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)［11］，利用反作用原理為導(dǎo)彈飛行提供動(dòng)力源。

動(dòng)力系統(tǒng)測(cè)試參數(shù)主要有發(fā)動(dòng)機(jī)推力、耗油率、伺服閥電流與燃油流量、排氣溫度、發(fā)電機(jī)輸出電壓、滑油消耗等。

2 構(gòu)建某型空地導(dǎo)彈質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

分析影響某型空地導(dǎo)彈質(zhì)量并針對(duì)環(huán)境因素進(jìn)行優(yōu)選使用的各因素為基礎(chǔ)，參考專家意見(jiàn)，用FAHP 法對(duì)指標(biāo)進(jìn)行篩選，構(gòu)建某型空地導(dǎo)彈質(zhì)量評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系。

2.1 初步擬定指標(biāo)體系

影響導(dǎo)彈使用效能的因素眾多，建立導(dǎo)彈質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系時(shí)，一次性考慮全部細(xì)節(jié)很難，故采用大系統(tǒng)理論的分解協(xié)調(diào)原理逐步深入分析，把影響導(dǎo)彈質(zhì)量評(píng)價(jià)的諸多因素條理化、層次化，從而建立遞階層次分析模型。導(dǎo)彈各部件到導(dǎo)彈整體使用效能的貢獻(xiàn)無(wú)法事先明確定量描述，將其視為定性指標(biāo)，對(duì)于定性指標(biāo)用FAHP 法進(jìn)行篩選［12-13］。其主要原理是：

2）建立模糊矩陣，進(jìn)行模糊判斷。取定閥值a∈［0，1］，得到模糊矩陣：

讓a 從1 到0 變化，若首先出現(xiàn)cij的第i 行元素除對(duì)角線外全等于1，則ui為第一重要對(duì)象（未必唯一）。除去第一重要對(duì)象，得到新的優(yōu)先關(guān)系矩陣，同理得第二重要對(duì)象，依次對(duì)全部初步擬定的元素排出重要程度次序。

3）將定性順序變成隸屬度函數(shù)。如果已知論域U 上各指標(biāo)對(duì)A（被篩選指標(biāo)隸屬的上層指標(biāo)）的隸屬順序，其隸屬度可利用公式計(jì)算：其中，r（ui）表示指標(biāo)ui隸屬A 的順序，m=n+2，n 為同一個(gè)一級(jí)指標(biāo)下二級(jí)指標(biāo)的個(gè)數(shù)。根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)A（ui）≥0.6，該元素符合要求。

表1 評(píng)價(jià)等級(jí)分值表

表2 評(píng)分結(jié)果

統(tǒng)計(jì)指標(biāo)兩兩比較的打分結(jié)果，每一等級(jí)的打分次數(shù)乘上該等級(jí)的分值，并把所有等級(jí)分值相加得到總分，總分除以100 得到重要選擇系數(shù)。由表2建立模糊判斷矩陣C。

對(duì)C 建立a 截矩陣，令a 從1 到0 變化，當(dāng)a=0.6 時(shí)，截矩陣為

截矩陣的第1 行元素除對(duì)角線上的外均為1，u1為第一優(yōu)越對(duì)象。除去c 中有關(guān)u1的行和列，同理，可以獲得新的優(yōu)先關(guān)系矩陣如C'

對(duì)C' 建立a 截矩陣，令a 從1 到0 變化，當(dāng)a=0.82 時(shí)，截矩陣為

確定第二優(yōu)越對(duì)象為u2，直至最后。通過(guò)上述分析可得到5 個(gè)定性指標(biāo)的模糊優(yōu)先排序?yàn)閡1，u2，u3，u4，u5帶入上面隸屬度函數(shù)公式：

同理可求出：

其中，u1，u2，u3，u4大于0.6，符合要求，即圖像/指令傳輸性能一級(jí)指標(biāo)包括圖像發(fā)射裝置發(fā)射功率、指令接收機(jī)靈敏度、指令接收天線增益、圖像發(fā)射天線增益4 個(gè)二級(jí)指標(biāo)。

同理可得導(dǎo)引性能、控制與導(dǎo)航性能、動(dòng)力性能等一級(jí)指標(biāo)下的二級(jí)指標(biāo)。

2.2 精簡(jiǎn)指標(biāo)體系

考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火工作后的性能參數(shù)是一次性、不可重復(fù)檢測(cè)的，對(duì)單枚導(dǎo)彈來(lái)說(shuō)，無(wú)法在發(fā)射前獲得檢測(cè)數(shù)據(jù)，故篩選掉一級(jí)指標(biāo)動(dòng)能性能和所屬二級(jí)指標(biāo)，等于假設(shè)所有導(dǎo)彈的動(dòng)力性能都一樣。而通過(guò)到部隊(duì)調(diào)研，在實(shí)際打靶中，導(dǎo)彈在飛行員操控過(guò)程中出現(xiàn)滑移（見(jiàn)圖1）甚至最后偏離目標(biāo)、或者脫靶，均未見(jiàn)到與動(dòng)力性能的顯著影響，故以上指標(biāo)在實(shí)際分析中對(duì)導(dǎo)彈準(zhǔn)確命中目標(biāo)影響不大。進(jìn)一步精簡(jiǎn)后的指標(biāo)體系如圖2 所示：

圖1 導(dǎo)彈鎖定目標(biāo)后的滑移

圖2 精簡(jiǎn)后的某型空地導(dǎo)彈質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

3 確定某型空地導(dǎo)彈質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重

根據(jù)空地導(dǎo)彈使用決策指標(biāo)沒(méi)有實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、重要性須通過(guò)專家賦權(quán)來(lái)體現(xiàn)的特點(diǎn)，采用偏主觀的權(quán)重確定方法，設(shè)計(jì)專家咨詢法權(quán)重確定的數(shù)據(jù)調(diào)查表，利用算術(shù)平均值求解計(jì)算空地導(dǎo)彈質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重。調(diào)查群體大體分為3 類，一類是空地導(dǎo)彈承制廠的設(shè)計(jì)人員，一類是科研院所相關(guān)專業(yè)的專家，第3 類是空地導(dǎo)彈一線保障人員?？紤]到不同群體的知識(shí)面不同，分群體對(duì)收集到的意見(jiàn)進(jìn)行整理，以上3 類人員的權(quán)重比分別為5∶3∶2，根據(jù)不同組意見(jiàn)的權(quán)重，給出各指標(biāo)的權(quán)重。由于篇幅所限，這里僅給出一般作戰(zhàn)環(huán)境下的權(quán)重調(diào)查分析結(jié)果，對(duì)復(fù)雜氣象環(huán)境、復(fù)雜地理環(huán)境、復(fù)雜電磁環(huán)境、無(wú)典型特征目標(biāo)沒(méi)有給出調(diào)查結(jié)果。對(duì)回收的15 份一般作戰(zhàn)環(huán)境下調(diào)查表所得的分項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重進(jìn)行算術(shù)平均值求解，結(jié)果見(jiàn)下頁(yè)表3。

4 基于檢測(cè)數(shù)據(jù)的空地導(dǎo)彈質(zhì)量排序方法

基于15 位專家的調(diào)查意見(jiàn)所確定的導(dǎo)彈評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重，采用檢測(cè)分項(xiàng)加權(quán)評(píng)價(jià)法進(jìn)行評(píng)價(jià)，給出導(dǎo)彈質(zhì)量的優(yōu)劣排序，為戰(zhàn)訓(xùn)使用導(dǎo)彈選擇提供參考。

4.1 導(dǎo)彈檢測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)處理

獲取的某型空地導(dǎo)彈的檢測(cè)數(shù)據(jù)，從測(cè)試結(jié)果字段的具體內(nèi)容來(lái)看，大多并不能直接用于加權(quán)平均，而是需要對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行一些預(yù)處理才能用于加權(quán)平均運(yùn)算。下面對(duì)篩選出的3 個(gè)一級(jí)指標(biāo)下的17 個(gè)二級(jí)指標(biāo)所需進(jìn)行的預(yù)處理進(jìn)行逐一說(shuō)明。

l）視線角速度精度：由4 個(gè)檢測(cè)數(shù)據(jù)綜合處理而來(lái)，數(shù)值越小越好，歸一化處理后取與1 的差值參與加權(quán)計(jì)算。

2）穩(wěn)定平臺(tái)隔離度：要求航向擾動(dòng)條件下≤6個(gè)偏差像素；俯仰擾動(dòng)條件下≤8 個(gè)偏差像素。由2個(gè)檢測(cè)數(shù)據(jù)綜合而來(lái)，數(shù)值越小越好，歸一化處理后取與1 的差值參與加權(quán)計(jì)算。

表3 一般作戰(zhàn)環(huán)境下權(quán)重調(diào)查分析結(jié)果

3）航向、俯仰開(kāi)環(huán)光軸漂移：要求航向、俯仰開(kāi)環(huán)光軸漂移≤1.5°/min。由2 個(gè)檢測(cè)數(shù)據(jù)綜合而來(lái)，數(shù)值越小越好，歸一化處理后取與1 的差值參與加權(quán)計(jì)算。

后現(xiàn)代心理治療模式將人喻為知識(shí)的建構(gòu)者，認(rèn)為所有知識(shí)都是人所建構(gòu)的，該種治療模式不認(rèn)為患者的心理問(wèn)題是客觀的缺陷，而是當(dāng)作患者與治療師之間由對(duì)話所產(chǎn)生的言語(yǔ)構(gòu)造物。因此，對(duì)患者治療時(shí)，需通過(guò)探討患者的內(nèi)心世界，以尋找到對(duì)患者有用的知識(shí)，與患者處于同等地位，把患者當(dāng)作朋友，與其共同探索新的知識(shí)。該種治療模式將“客觀知識(shí)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩?duì)個(gè)體有用的知識(shí)”，使得心理治療的性質(zhì)產(chǎn)生一定的變化。

4）航向和俯仰搜索范圍：要求航向：-23°～+23°；俯仰：+15°～-53°；范圍內(nèi)公差為0.5°范圍外公差不限。由4 個(gè)檢測(cè)數(shù)據(jù)綜合而來(lái)，數(shù)值絕對(duì)值越大越好，歸一化處理后參與加權(quán)計(jì)算。

5）跟蹤范圍：航向跟蹤范圍：+23°～-23°；俯仰跟蹤范圍：+15°～-50°；公差：內(nèi)公差0.5°，外公差不限。由4 個(gè)檢測(cè)數(shù)據(jù)綜合而來(lái)，數(shù)值絕對(duì)值越大越好，歸一化處理后參與加權(quán)計(jì)算。

6）航向角/ 姿態(tài)角精度：要求航向±24'；俯仰±18'；傾斜±18'。由6 個(gè)檢測(cè)數(shù)據(jù)綜合而來(lái)，數(shù)值絕對(duì)值越小越好，歸一化處理后取與1 的差值參與加權(quán)計(jì)算。

7）位置精度：導(dǎo)航11 min 內(nèi)，純慣導(dǎo)靜態(tài)誤差不大于800 m；導(dǎo)航5 min 內(nèi)，GNSS 組合導(dǎo)航誤差不大于100 m（1σ）。由2 個(gè)檢測(cè)數(shù)據(jù)綜合而來(lái)，數(shù)值越小越好，歸一化處理后取與1 的差值參與加權(quán)計(jì)算。

8）大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)氣密性：靜壓系統(tǒng)在產(chǎn)生相當(dāng)于9 000 m 高度真空時(shí)，在5 min內(nèi)，高度指示的下降值不大于420 m；動(dòng)壓系統(tǒng)在產(chǎn)生相當(dāng)于速度為1 150 km/h 的壓力時(shí)，每分鐘下降速度不應(yīng)超過(guò)30 km/h。由1 個(gè)檢測(cè)數(shù)據(jù)綜合而來(lái)，數(shù)值越小越好，歸一化處理后取與1 的差值參與加權(quán)計(jì)算。

9）大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)測(cè)高精度：小于50 m（測(cè)高范圍-500 m～10 000 m）。由1 個(gè)檢測(cè)數(shù)據(jù)綜合而來(lái)，檢測(cè)數(shù)值與9 000 取差值的絕對(duì)值數(shù)值越小越好，歸一化處理后取與1 的差值參與加權(quán)計(jì)算。

10）無(wú)線電高度表測(cè)高精度：小于50 m 時(shí)，小于±1 m；50 m～800 m 時(shí)，小于±2 %H；800 m～1 500 m 時(shí)，小于±3%H。由1 個(gè)檢測(cè)數(shù)據(jù)綜合而來(lái)，檢測(cè)數(shù)值與500 取差值的絕對(duì)值越小越好，歸一化處理后取與1 的差值參與加權(quán)計(jì)算。

表4 5 枚某型空地導(dǎo)彈檢測(cè)數(shù)據(jù)歸一化值分項(xiàng)加權(quán)處理結(jié)果

11）無(wú)線電高度表靈敏度：0 m 高度時(shí)靈敏度范圍（67±8）dB；20 m 高度時(shí)靈敏度范圍（97±8）dB；500 m 高度時(shí)靈敏度范圍（125±6）dB。由1個(gè)檢測(cè)數(shù)據(jù)綜合而來(lái)，數(shù)值越大越好，歸一化處理后參與加權(quán)計(jì)算。

12）舵機(jī)最大輸出力矩：≥5.4 kg·m。由1 個(gè)檢測(cè)數(shù)據(jù)綜合而來(lái)，數(shù)值越大越好，歸一化處理后參與加權(quán)計(jì)算。

13）舵機(jī)頻帶：≥10 Hz。舵機(jī)頻帶保證了導(dǎo)彈機(jī)動(dòng)的反應(yīng)速度，有助于導(dǎo)彈按預(yù)定規(guī)劃航路飛行，提高導(dǎo)彈的命中精度。由1 個(gè)檢測(cè)數(shù)據(jù)綜合而來(lái)，數(shù)值越大越好，歸一化處理后參與加權(quán)計(jì)算。

14）圖像發(fā)射裝置發(fā)射功率：≥43 dBm。由1 個(gè)檢測(cè)數(shù)據(jù)綜合而來(lái)，數(shù)值越大越好，歸一化處理后參與加權(quán)計(jì)算。

15）指令接收機(jī)靈敏度：優(yōu)于-107 dBm（低噪放入口）。由1 個(gè)檢測(cè)數(shù)據(jù)綜合而來(lái)，數(shù)值絕對(duì)值越大越好，歸一化處理后參與加權(quán)計(jì)算。

16）指令接收天線增益：輻射增益方向圖：以主軸為中心的±30°立體錐角范圍內(nèi)增益不小于3 dB。由1 個(gè)檢測(cè)數(shù)據(jù)綜合而來(lái)，數(shù)值越大越好，歸一化處理后參與加權(quán)計(jì)算。

17）圖像發(fā)射天線增益：由1 個(gè)檢測(cè)數(shù)據(jù)綜合而來(lái)，數(shù)值越大越好，歸一化處理后參與加權(quán)計(jì)算。

4.2 導(dǎo)彈檢測(cè)分項(xiàng)加權(quán)平均法

根據(jù)確定的某型空地導(dǎo)彈質(zhì)量多級(jí)指標(biāo)的權(quán)重，結(jié)合收集到的被調(diào)查人員對(duì)每項(xiàng)指標(biāo)的分值意見(jiàn)，對(duì)導(dǎo)彈質(zhì)量用檢測(cè)分項(xiàng)加權(quán)平均法進(jìn)行排序。

對(duì)某型空地導(dǎo)彈的17 個(gè)檢測(cè)參數(shù)進(jìn)行預(yù)處理，得到歸一化值，用式（11）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理：

式中，ωi和ωij分別為一級(jí)指標(biāo)和二級(jí)指標(biāo)的權(quán)重。采用表3 的權(quán)重值，K 為某一級(jí)指標(biāo)下，二級(jí)指標(biāo)的個(gè)數(shù)，分別為5、8、4，αij為某枚空地導(dǎo)彈第i 個(gè)一級(jí)指標(biāo)下第j 個(gè)二級(jí)指標(biāo)檢測(cè)參數(shù)預(yù)處理后的歸一化值。

表4 列出了按上述方法，對(duì)某機(jī)載彈藥大隊(duì)5枚某型空地導(dǎo)彈檢測(cè)數(shù)據(jù)歸一化值分項(xiàng)加權(quán)處理后的分析結(jié)果。

5 結(jié)論

空地導(dǎo)彈依靠制導(dǎo)系統(tǒng)鎖定目標(biāo)，控制和導(dǎo)航系統(tǒng)修正飛行軌跡，最終摧毀地面目標(biāo)，空地導(dǎo)彈的質(zhì)量對(duì)于其作戰(zhàn)效能顯得尤為重要。本文根據(jù)提煉出的影響某型空地導(dǎo)彈質(zhì)量評(píng)價(jià)的因素，參考3類專家意見(jiàn)，采用模糊層次分析法建立某型空地導(dǎo)彈質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，把專家咨詢法應(yīng)用于某型空地導(dǎo)彈質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重確定，最后采用加權(quán)平均法對(duì)某型空地導(dǎo)彈質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，對(duì)所得評(píng)分排序進(jìn)行處理，得到某型空地導(dǎo)彈優(yōu)劣排序，評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)導(dǎo)彈使用選擇給出了建議。