劉 浩 邢姍姍 孟藏珍 石曉宇 鄒立平

（1.空軍參謀部電子對(duì)抗局 北京 100032）（2.93209部隊(duì) 北京 100085）（3.空軍預(yù)警學(xué)院 武漢 430019）（4.93253部隊(duì) 大連 116021）

1 引言

雷達(dá)情報(bào)質(zhì)量評(píng)定［1～2］是雷達(dá)兵作戰(zhàn)的重要組成部分，通過雷達(dá)情報(bào)質(zhì)量評(píng)定，一是提高部隊(duì)官兵對(duì)裝備系統(tǒng)的綜合運(yùn)用能力，盡可能發(fā)揮裝備的作戰(zhàn)效能；二是調(diào)動(dòng)廣大官兵積極性，促進(jìn)各級(jí)指揮人員充分發(fā)揮主觀能力，認(rèn)真研究雷達(dá)情報(bào)質(zhì)量改進(jìn)方法，更好為雷達(dá)情報(bào)保障出謀劃策；三是查找各裝備、各系統(tǒng)在情報(bào)保障過程中的不足，提出改進(jìn)措施，為獲取高效、優(yōu)質(zhì)的雷達(dá)情報(bào)質(zhì)量提供依據(jù)。

隨著雷達(dá)兵部隊(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的逐步提高，原有的人工對(duì)雷達(dá)情報(bào)質(zhì)量評(píng)定已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適用信息化發(fā)展的要求。同時(shí)新型武器系統(tǒng)不斷裝備部隊(duì)，情報(bào)保障工作方式發(fā)生了變化。這要求對(duì)新形勢(shì)下雷達(dá)情報(bào)質(zhì)量評(píng)定進(jìn)行深一步的研究。從滿足雷達(dá)兵部隊(duì)實(shí)際作戰(zhàn)需要，集中體現(xiàn)雷達(dá)兵部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力出發(fā)，開展以計(jì)算機(jī)為主體的通用雷達(dá)情報(bào)質(zhì)量自動(dòng)評(píng)定軟件研制，實(shí)現(xiàn)雷達(dá)情報(bào)質(zhì)量由人工管理向以自動(dòng)評(píng)定為核心的計(jì)算機(jī)管理的轉(zhuǎn)變，促進(jìn)空情質(zhì)量管理和雷達(dá)情報(bào)保障水平的提高。

2 雷達(dá)情報(bào)質(zhì)量評(píng)定指標(biāo)體系

根據(jù)相關(guān)規(guī)定中涉及的雷達(dá)情報(bào)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，采取自頂向下、分類細(xì)化的方法，歸納總結(jié)出評(píng)定情報(bào)質(zhì)量等級(jí)劃分的三類九項(xiàng)可用于計(jì)算機(jī)描述的評(píng)估因素，主要包括及時(shí)性指標(biāo)、連續(xù)性指標(biāo)和完整性指標(biāo)［3～5］，如圖1所示。

圖1 雷達(dá)情報(bào)質(zhì)量評(píng)定指標(biāo)體系圖

2.1 及時(shí)性指標(biāo)

空情保障對(duì)雷達(dá)情報(bào)及時(shí)性的要求很嚴(yán)，滯后的信息不足以表現(xiàn)目標(biāo)的真實(shí)狀態(tài)。因此在考慮及時(shí)性指標(biāo)時(shí)，重點(diǎn)對(duì)目標(biāo)的及時(shí)發(fā)現(xiàn)、合理消失、及時(shí)上報(bào)等因素進(jìn)行考慮。

2.2 連續(xù)性指標(biāo)

雷達(dá)情報(bào)的連續(xù)性是對(duì)目標(biāo)的動(dòng)態(tài)掌握過程的表現(xiàn)。連續(xù)性差表明對(duì)目標(biāo)不能完全掌握，無法提供目標(biāo)的真實(shí)信息。連續(xù)性指標(biāo)包括目標(biāo)的報(bào)知速度、目標(biāo)漏情時(shí)間、目標(biāo)漏情距離、目標(biāo)錯(cuò)情點(diǎn)數(shù)等。

2.3 完整性指標(biāo)

完整性是指對(duì)探測(cè)目標(biāo)信息的要素是否齊全。根據(jù)目前裝備雷達(dá)的基本情況和下一步的發(fā)展趨勢(shì)，完整性指標(biāo)分為合格目標(biāo)要素和優(yōu)質(zhì)目標(biāo)要素。將目前雷達(dá)能報(bào)出的屬性、機(jī)型架數(shù)、高度等信息列為合格要素，在此基礎(chǔ)上提供目標(biāo)的威脅等級(jí)、企圖、國(guó)籍、活動(dòng)區(qū)域等信息的要素列為優(yōu)質(zhì)目標(biāo)要素。

2.4 準(zhǔn)確性指標(biāo)

準(zhǔn)確性是指上報(bào)目標(biāo)航跡的準(zhǔn)確度。對(duì)于系統(tǒng)融合后的航跡，其準(zhǔn)確性與數(shù)據(jù)鏈回傳的目標(biāo)航跡進(jìn)行比對(duì)；對(duì)雷達(dá)上報(bào)的航跡，其準(zhǔn)確性與系統(tǒng)融合后的航跡進(jìn)行比對(duì)。根據(jù)上報(bào)的航跡與標(biāo)準(zhǔn)航跡的差值計(jì)算上報(bào)目標(biāo)的準(zhǔn)確性。

3 基于模糊綜合評(píng)判的模型建立

3.1 評(píng)價(jià)參數(shù)和準(zhǔn)則參數(shù)

根據(jù)雷達(dá)情報(bào)質(zhì)量等級(jí)劃分，定義評(píng)定參數(shù)集合為

V={V1，V2，V3，V4}

其中V1表示雷達(dá)情報(bào)質(zhì)量評(píng)定為合格，V2表示雷達(dá)情報(bào)質(zhì)量評(píng)定為不合格，V3表示雷達(dá)情報(bào)質(zhì)量評(píng)定為一般錯(cuò)漏壓情，V4表示雷達(dá)情報(bào)質(zhì)量評(píng)定為嚴(yán)重錯(cuò)漏壓情。

通過對(duì)評(píng)定指標(biāo)的量化，定義準(zhǔn)則參數(shù)集合為

U={U1，U2，…，Um}

其中Ui為準(zhǔn)則參數(shù)，每一準(zhǔn)則參數(shù)均是評(píng)價(jià)的“著眼點(diǎn)”。根據(jù)質(zhì)量評(píng)定準(zhǔn)則，量化雷達(dá)情報(bào)相應(yīng)參數(shù)，確定雷達(dá)情報(bào)質(zhì)量等級(jí)。

3.2 評(píng)價(jià)標(biāo)稱值

雷達(dá)情報(bào)質(zhì)量的評(píng)定值按百分計(jì)算，根據(jù)部隊(duì)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，不同等級(jí)對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)稱值如表1。

表1 雷達(dá)情報(bào)質(zhì)量評(píng)定等級(jí)值

3.3 模型權(quán)重值的確定

在情報(bào)質(zhì)量評(píng)定過程中，評(píng)定指標(biāo)的權(quán)重根據(jù)不同的等級(jí)有不同的權(quán)重值，其確定采取專家打分［6～8］，定性與定量相結(jié)合［9～11］的原則。

對(duì)所有指標(biāo)因素作關(guān)于重要性的排序，記符合排序一致性原則的結(jié)果為

x(i)∈X(i=1，2，…，m)唯一對(duì)應(yīng)于X中的某一個(gè)指標(biāo)，m為指標(biāo)個(gè)數(shù)。

基于上式，可得指標(biāo)集X關(guān)于排序重要性的二元比較矩陣為

其中，βik為指標(biāo)x(i)和x(k)關(guān)于排序重要作二元比較時(shí)，x(i)對(duì) x(k)的重要性模糊標(biāo)度值［12～13］；0≤βik≤1，βik+βki=1；當(dāng)i=k時(shí)，βik=0.5。

定義 βi，i+1（i=1，2，…m-1）為相鄰指標(biāo)相對(duì)重要性模糊標(biāo)度值，即關(guān)于排序重要性作二元比較時(shí)指標(biāo)x(i)相對(duì)于x(i+1)的重要性模糊標(biāo)度值，其中0.5≤βi，i+1≤1。根據(jù)相鄰指標(biāo)的模糊標(biāo)度值，利用上式可以計(jì)算出任何兩個(gè)指標(biāo)之間的重要性模糊標(biāo)度值。

βi，i+1的值按如下方法確定：組織專家對(duì)x(i)和x(i+1)作關(guān)于威脅排序重要性的二元比較，給出x(i)對(duì)x(i+1)的相對(duì)重要性語氣算子。按表2查出相應(yīng)的模糊標(biāo)度值即為 βi，i+1。

表2 語氣算子與模糊標(biāo)度的對(duì)應(yīng)關(guān)系表

設(shè)各指標(biāo)的權(quán)重向量為（a1，a1，…，a.m），可得：

3.4 質(zhì)量評(píng)定數(shù)學(xué)建模

根據(jù)評(píng)定指標(biāo)，建立雷達(dá)情報(bào)質(zhì)量評(píng)定模型：

3.4.1 目標(biāo)及時(shí)性評(píng)定模型

目標(biāo)及時(shí)性評(píng)定模型包含目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)距離、消失距離、報(bào)知速度評(píng)定三部分，其模型如下：

1）目標(biāo)發(fā)現(xiàn)、消失距離評(píng)定模型

在目標(biāo)發(fā)現(xiàn)過程中，只有發(fā)現(xiàn)、消失距離符合雷達(dá)實(shí)際探測(cè)性能，此情報(bào)質(zhì)量才為合格，故建立評(píng)定模型如下：

其中：RD為雷達(dá)探測(cè)距離；RT為雷達(dá)發(fā)現(xiàn)消失距離。

考慮到天氣、兵器性能、地形等原因可能導(dǎo)致雷達(dá)探測(cè)距離有所變化，當(dāng)雷達(dá)發(fā)現(xiàn)、消失距離與雷達(dá)探測(cè)距離在一定差距范圍DV內(nèi)時(shí)，認(rèn)為對(duì)目標(biāo)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)、合理消失。

2）目標(biāo)報(bào)知速度評(píng)定模型

目標(biāo)報(bào)知速度分為錄取自動(dòng)報(bào)出、人工用話報(bào)出和用報(bào)報(bào)出三種方式，內(nèi)容包括從發(fā)現(xiàn)目標(biāo)到測(cè)定報(bào)出第一點(diǎn)目標(biāo)情報(bào)和第二點(diǎn)以后的目標(biāo)情報(bào)速度，其評(píng)價(jià)模型如下：

其中：SV為目標(biāo)報(bào)知速度，單位為s；SV為不同上報(bào)方式上報(bào)首次點(diǎn)約定的時(shí)間門限。

3.4.2 目標(biāo)連續(xù)性評(píng)定模型

目標(biāo)連續(xù)性評(píng)定模型包含目標(biāo)的報(bào)知密度、漏情時(shí)間、漏情距離、錯(cuò)情點(diǎn)數(shù)評(píng)定四部分，其模型如下：

1）目標(biāo)報(bào)知密度評(píng)定模型

根據(jù)雷達(dá)情報(bào)質(zhì)量評(píng)定有關(guān)規(guī)定，綜合考慮警戒、引導(dǎo)雷達(dá)以及情報(bào)處理系統(tǒng)對(duì)任務(wù)保障的具體要求，建立目標(biāo)報(bào)知密度模型如下：

其中：P為每分鐘上報(bào)的點(diǎn)數(shù)，PV為針對(duì)不同雷達(dá)（系統(tǒng)）對(duì)不同的目標(biāo)、保障數(shù)量報(bào)知約定的點(diǎn)數(shù)。

2）目標(biāo)漏情時(shí)間評(píng)定模型

目標(biāo)上報(bào)間隔時(shí)間定義為

其中：TN表示當(dāng)前時(shí)間；TL表示目標(biāo)上報(bào)最近點(diǎn)的時(shí)間。

當(dāng)目標(biāo)上報(bào)間隔時(shí)間大于漏情時(shí)間約定值時(shí)，目標(biāo)的漏情時(shí)間為

其中：TJ表示目標(biāo)漏情時(shí)間約定值。

目標(biāo)漏情時(shí)間的評(píng)定模型為

當(dāng)目標(biāo)上報(bào)間隔時(shí)間不大于漏情時(shí)間約定值時(shí)，T取值為0。

3）目標(biāo)漏情距離評(píng)定模型

當(dāng)有其他雷達(dá)探測(cè)監(jiān)視到此目標(biāo)條件下，目標(biāo)漏情距離計(jì)算公式為

其中：N表示漏掉的點(diǎn)數(shù)，(xi，yi)表示漏掉點(diǎn)數(shù)的坐標(biāo)。

在沒有其他雷達(dá)掌握此目標(biāo)條件下，根據(jù)目標(biāo)最近點(diǎn)速度、航向和時(shí)間間隔，推算漏情距離計(jì)算公式為

其中：VL表示目標(biāo)最近點(diǎn)時(shí)的速度，TI表示目標(biāo)間隔時(shí)間。

目標(biāo)漏情距離的度量模型為

其中：β為取值函數(shù)的曲率。

4）目標(biāo)錯(cuò)情點(diǎn)數(shù)評(píng)定模型

根據(jù)情報(bào)質(zhì)量管理有關(guān)規(guī)定，建立目標(biāo)錯(cuò)情點(diǎn)數(shù)評(píng)定模型。

其中：WMV為目標(biāo)錯(cuò)情點(diǎn)數(shù)評(píng)定值；P為錯(cuò)情點(diǎn)數(shù)占應(yīng)當(dāng)上報(bào)點(diǎn)數(shù)的比值；PCV為規(guī)定的錯(cuò)情率門限值，分為人工、自動(dòng)方式上報(bào)方位距離和高度坐標(biāo)四種情況。

3.4.3 要素完整性評(píng)定模型

對(duì)目標(biāo)信息上報(bào)要素完整性評(píng)定，一方面考慮要素是否齊全，另一方面根據(jù)規(guī)定考慮目標(biāo)身份誤差的更正時(shí)間。針對(duì)所有要素信息建立評(píng)定通用模型如下。

其中：WZV為目標(biāo)要素完整性評(píng)定值；YW為是否有此要素信息，有取值1，無取值0；t為要素信息誤差更正時(shí)間，單位為分鐘，上報(bào)正確取值為0。

3.4.4 目標(biāo)準(zhǔn)確性評(píng)定模型

上報(bào)目標(biāo)的準(zhǔn)確性以航跡誤差為度量，取所有上報(bào)點(diǎn)航跡誤差的均值作為目標(biāo)準(zhǔn)確性評(píng)定模型，評(píng)定模型如下：

其中：ZQV為目標(biāo)航跡準(zhǔn)確性評(píng)定值；β為取值函數(shù)的曲率；WCJ為上報(bào)目標(biāo)坐標(biāo)點(diǎn)誤差均值，其計(jì)算公式為

其中：N為上報(bào)目標(biāo)坐標(biāo)點(diǎn)的總數(shù)；HWi為第i點(diǎn)坐標(biāo)誤差，其計(jì)算公式為

其中：(xS，yS)表示上報(bào)點(diǎn)的坐標(biāo)。(xR，yR)表示標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)。

4 結(jié)語

雷達(dá)情報(bào)質(zhì)量的評(píng)定根據(jù)作戰(zhàn)需要可分為雷達(dá)情報(bào)質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)控和事后量化統(tǒng)計(jì)。通過實(shí)時(shí)雷達(dá)情報(bào)質(zhì)量管理，隨時(shí)了解本、下級(jí)指揮所和雷達(dá)站的空情保障動(dòng)態(tài)，指導(dǎo)下級(jí)指揮所和雷達(dá)站提高雷達(dá)情報(bào)質(zhì)量。根據(jù)事后統(tǒng)計(jì)評(píng)定，分析、評(píng)估雷達(dá)情報(bào)質(zhì)量，督促部隊(duì)有針對(duì)性地抓好情報(bào)工作，并以此為依據(jù)，評(píng)選優(yōu)質(zhì)雷達(dá)情報(bào)單位。