何勝杰，郭 強(qiáng)，王興虎，程家林，陳韻竹，毛延靜

（航空工業(yè)成都飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，成都 610091）

1 引 言

1.1 背景及意義

武器裝備的作戰(zhàn)效能是設(shè)計(jì)、研制該武器的基本依據(jù)和總目標(biāo)。如何判定評估武器裝備性能，并作為武器裝備設(shè)計(jì)、研制的目標(biāo)和要求是現(xiàn)代武器發(fā)展必經(jīng)之路。在眾多的效能評估方法中，ADC 效能評估法因概念清晰、模型嚴(yán)謹(jǐn)、層次分明、因素全面、指標(biāo)明確、能鮮明反映武器裝備作戰(zhàn)效能的物理本質(zhì)等優(yōu)勢，而廣泛應(yīng)用于戰(zhàn)機(jī)、艦艇、導(dǎo)彈、潛艇、衛(wèi)星、雷達(dá)等武器裝備的作戰(zhàn)效能評估，并指導(dǎo)裝備研制和作戰(zhàn)使用。本文采用該種方法作為效能評估的基本手段和理論工具。

1.2 發(fā)展現(xiàn)狀

ADC 效能評估法由美國工業(yè)界武器系統(tǒng)效能咨詢委員會(WSEIAC)于1965年提出[1]，綜合評估可用度、可靠度和能力對武器裝備作戰(zhàn)效能的影響，能較全面地反映武器裝備各系統(tǒng)的任務(wù)可靠性及多項(xiàng)戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)對裝備效能的綜合作用。歷經(jīng)半個世紀(jì)的發(fā)展，ADC 方法在武器裝備效能評估方面的理論研究和實(shí)際應(yīng)用已日臻成熟。

Gui[2]提出一種適用于無人裝備的作戰(zhàn)效能評估模型，基于ADC 模型建立效能評估方程和計(jì)算方法，并利用該模型評估武器裝備改進(jìn)前后的作戰(zhàn)效能，評估結(jié)果具有顯著差異，驗(yàn)證了該模型的有效性。Zhang 等[3]針對ADC 模型不能充分評價民用無人機(jī)系統(tǒng)的效能，結(jié)合無人機(jī)輸電線路巡檢的需要，對其進(jìn)行了改進(jìn)，突出了運(yùn)行條件和環(huán)境適應(yīng)性因素的影響，建立了固定翼無人機(jī)系統(tǒng)效能評估模型。Zhang 等[4]以無人機(jī)編隊(duì)協(xié)同突防為例，建立了地空導(dǎo)彈防御系統(tǒng)雷達(dá)探測的數(shù)學(xué)模型，并基于ADC 模型，從目標(biāo)發(fā)現(xiàn)、雷達(dá)散射截面積和目標(biāo)殺傷3 個方面建立了多無人機(jī)協(xié)同編隊(duì)效能模型。

Guo 等[5]以基本ADC 模型為參考，提出了艦載導(dǎo)航設(shè)備綜合效能的概念。Xu 等[6]采用ADC模型建立了魚雷作戰(zhàn)效能評估模型，給出了系統(tǒng)的可用性和可靠性。Li 等[7]針對雷達(dá)干擾系統(tǒng)的組成和功能特點(diǎn)，從有效性、可信度和系統(tǒng)能力等方面對雷達(dá)干擾系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能進(jìn)行了評價。

鄭錦等[8]等應(yīng)用系統(tǒng)效能評估ADC 模型，綜合考慮影響水面艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)效能評估的因素，建立有關(guān)數(shù)學(xué)模型，并以水面艦艇典型的對空作戰(zhàn)任務(wù)效能計(jì)算為例，驗(yàn)證了所提模型的有效性。陳強(qiáng)等[9]從數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的信息支持能力出發(fā)，結(jié)合指標(biāo)體系的選取和確立原則，建立了數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)作戰(zhàn)效能指標(biāo)體系。李彤巖等[10]針對通信網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)多、效能評估困難的問題。王君等[11]等應(yīng)用ADC 方法建立了一種低空近程地空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)效能評估的數(shù)學(xué)模型。宋朝河[12]根據(jù)雷達(dá)的偵察定位和數(shù)據(jù)處理傳輸功能，運(yùn)用相關(guān)聚合法計(jì)算雷達(dá)偵察的能力，結(jié)合ADC 模型實(shí)現(xiàn)偵察雷達(dá)的效能分析。孟錦等[13]以ADC 模型為基礎(chǔ)，對偵察衛(wèi)星系統(tǒng)自身特點(diǎn)進(jìn)行分析。

上述文獻(xiàn)對ADC 方法及其應(yīng)用的研究對武器系統(tǒng)本身的使命任務(wù)、應(yīng)用場景分析較少，指標(biāo)體系構(gòu)建的承接關(guān)系不強(qiáng)，且在構(gòu)建能力指標(biāo)時計(jì)算模型和考慮因素較簡單，不能貼近實(shí)戰(zhàn)任務(wù)反映效能指標(biāo)的由來和計(jì)算輸出。因此，本文對ADC 方法進(jìn)行理論改進(jìn)和模型重構(gòu)，并將改進(jìn)的ADC 方法應(yīng)用于察打無人機(jī)對地攻擊作戰(zhàn)效能評估問題。

2 ADC 方法及改進(jìn)分析

2.1 基本原理

ADC 方法對武器裝備作戰(zhàn)效能的定義是：預(yù)計(jì)系統(tǒng)在規(guī)定約束條件下滿足特定作戰(zhàn)任務(wù)要求程度的度量，是可用度A（Availability）、可靠度D（Dependability）和能力C（Capability）的函數(shù)。其模型為[14]

A=[a1,a2,… ,an]1×n為系統(tǒng)的可用度向量，表示任務(wù)開始執(zhí)行瞬間，系統(tǒng)可能出現(xiàn)的n種工作狀態(tài)的概率，ai(i= 1,… ,n)為開始執(zhí)行任務(wù)時處于i狀態(tài)的概率，如處于正常狀態(tài)或故障狀態(tài)的概率。系統(tǒng)的n種初始工作狀態(tài)組成了向量的樣本空間，即

若矩陣D中的元素dij按照元素角標(biāo)i、j值越大、則故障越多或越嚴(yán)重的規(guī)則排序，且系統(tǒng)在任務(wù)執(zhí)行過程中對發(fā)生的故障不能修復(fù)，因而故障狀態(tài)不能向正常工作狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)移，所以當(dāng)i＞j時，則dij= 0，此時可靠度矩陣就演變成一個上三角矩陣，即

因此，ADC 效能評估法的計(jì)算模型為

在作戰(zhàn)效能模型E=A×D×C中，作戰(zhàn)效能E表示相應(yīng)能力指標(biāo)受可用度和可靠度影響后的實(shí)際效能值；A、D在選定系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)的情況下可由解析法獲得；C中的元素在很大程度上取決于武器系統(tǒng)的固有性能和作戰(zhàn)任務(wù)要求。

2.2 改進(jìn)分析

ADC 方法把裝備作戰(zhàn)效能表示為可用度、可靠度和作戰(zhàn)能力的關(guān)聯(lián)函數(shù)，指明了裝備系統(tǒng)構(gòu)成、工作可靠性與戰(zhàn)技指標(biāo)之間的內(nèi)在聯(lián)系，具有相當(dāng)廣泛的適用性，可用于大部分武器裝備的效能評估。

但ADC 方法也存在一定局限性，即要求數(shù)學(xué)模型中的每一項(xiàng)均具有明確的解析式，且對每項(xiàng)能力的表達(dá)約束性不足，特別是能力向量C的構(gòu)建沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)框架，需根據(jù)特定任務(wù)具體分析。因察打無人機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且缺乏部分定量戰(zhàn)技指標(biāo)，故用該法完成能力向量C的定量分析十分困難。

因此，基于作戰(zhàn)任務(wù)、作戰(zhàn)流程等，考慮察打無人機(jī)對地攻擊中戰(zhàn)場環(huán)境和對手能力，主要針對作戰(zhàn)能力C向量進(jìn)行重新定義、構(gòu)建，對無法定量描述的能力指標(biāo)進(jìn)行量化和規(guī)范化，輔以層次分析法、專家評估法確定不同能力指標(biāo)權(quán)重系數(shù)，構(gòu)建全面、綜合、貼近實(shí)戰(zhàn)的效能評估指標(biāo)體系。

3 對地攻擊任務(wù)描述

3.1 任務(wù)分析

本文設(shè)定察打無人機(jī)在中低烈度對抗中進(jìn)行單機(jī)作戰(zhàn)，任務(wù)區(qū)域部署有敵方預(yù)警雷達(dá)、防空系統(tǒng)和陸基電子戰(zhàn)裝備等，其作戰(zhàn)目標(biāo)是發(fā)現(xiàn)并成功摧毀敵防空火力覆蓋下的打擊對象。我方分別考慮3 型察打無人機(jī)（MQ-9、翼龍-2、TB-2為原型）執(zhí)行對地攻擊任務(wù)，并基于作戰(zhàn)過程深度分析地空威脅和電磁環(huán)境對作戰(zhàn)效能的影響，典型作戰(zhàn)形式如圖1所示。

圖1 察打無人機(jī)作戰(zhàn)效能指標(biāo)體系Fig.1 Combat effectiveness index system of reconnaissance/strike UAV

圖1 察打無人機(jī)對地攻擊任務(wù)示意圖Fig.1 Schematic diagram of ground attack mission of reconnaissance/strike UAV

3.2 作戰(zhàn)過程

根據(jù)察打無人機(jī)對地攻擊作戰(zhàn)目標(biāo)和戰(zhàn)場使命，可將其作戰(zhàn)任務(wù)劃分為4 個階段。

3.2.1 戰(zhàn)前準(zhǔn)備，快速出航

根據(jù)平時情報積累和衛(wèi)星等情報系統(tǒng)支持，確認(rèn)某區(qū)域發(fā)現(xiàn)重要目標(biāo)，需前往偵察打擊。無人機(jī)地面站受領(lǐng)指揮中心下達(dá)的作戰(zhàn)任務(wù)，立即展開對無人機(jī)系統(tǒng)的檢查、加電、注油等，并裝訂作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃和預(yù)設(shè)航線。

3.2.2 區(qū)域搜索，明晰態(tài)勢

摸清敵方兵力部署和目標(biāo)位置后，察打無人機(jī)適當(dāng)修改及裝訂任務(wù)規(guī)劃和接近航線，隱蔽接近目標(biāo)，執(zhí)行鎖定、打擊。

3.2.3 規(guī)避威脅，抵近目標(biāo)

察打無人機(jī)對作戰(zhàn)區(qū)域偵察搜索后，若探測到打擊目標(biāo)過遠(yuǎn)或需進(jìn)一步抵近偵察、識別、確認(rèn)目標(biāo)，則無人機(jī)需重新規(guī)劃打擊任務(wù)和接近航線，繞過敵方預(yù)警雷達(dá)、防空系統(tǒng)、電子戰(zhàn)系統(tǒng)等地面威脅，隱蔽接近，達(dá)到攻擊區(qū)域后快速鎖定、跟蹤目標(biāo)，滿足導(dǎo)彈發(fā)射條件后進(jìn)行打擊摧毀。

3.2.4 精確打擊，迅速撤離

接近到偵察載荷精確識別范圍后，察打無人機(jī)需對目標(biāo)快速定位、識別及鎖定，根據(jù)攜帶武器的制導(dǎo)方式，確認(rèn)攻擊時機(jī)。攻擊完成后，進(jìn)行打擊效果評估，根據(jù)目標(biāo)毀傷情況、所剩武器數(shù)量、目前戰(zhàn)場態(tài)勢，決策是否二次攻擊或者迅速撤離。

4 察打無人機(jī)作戰(zhàn)效能評估

4.1 效能評估指標(biāo)體系構(gòu)建

本文基于改進(jìn)ADC 方法，針對察打無人機(jī)執(zhí)行對地攻擊任務(wù)進(jìn)行作戰(zhàn)效能評估，依據(jù)無人機(jī)作戰(zhàn)過程，梳理、歸納出察打無人機(jī)對地攻擊作戰(zhàn)效能指標(biāo)體系如圖2所示，將指標(biāo)體系劃分為4 個層次：總體效能層、作戰(zhàn)過程層、局部效能層、裝備性能層。

對于察打無人機(jī)的能力指標(biāo)，有以下幾點(diǎn)需要說明。

4.1.1 能力指標(biāo)分類

依據(jù)作戰(zhàn)效能指標(biāo)能否量化、被期望程度等，可將其進(jìn)行分類。

（1）按能否定量分類，即能否求出具體數(shù)值，可以求出具體數(shù)值的量稱為定量指標(biāo)，如高度、速度、航時、航程等指標(biāo)；不能求出具體數(shù)值，只能定性描述的量稱為定性指標(biāo)，如信息融合處理能力、防護(hù)性能、通信和導(dǎo)航抗干擾能力等。定性指標(biāo)需要進(jìn)行量化，才能應(yīng)用于效能評估模型。

（2）按指標(biāo)期望分類，即指標(biāo)期望值是越大越好、還是越小越好。期望指標(biāo)值越大的量被稱為效益型指標(biāo)，如偵察探測范圍、武器最大射程、無人機(jī)機(jī)動性等；期望指標(biāo)值越小的量被稱為成本型指標(biāo)，如無人機(jī)可探測性、地空威脅等級、目標(biāo)機(jī)動性等。對能力指標(biāo)進(jìn)行規(guī)范化時，這兩類指標(biāo)的應(yīng)用公式有所不同。

4.1.2 定性指標(biāo)量化

ADC 模型要求能力指標(biāo)具有明確的解析表達(dá)，因此，需對定性指標(biāo)進(jìn)行量化，再進(jìn)行規(guī)范化處理。常用的量化方法主要是專家憑借自己的經(jīng)驗(yàn)知識、將對該指標(biāo)的滿意程度用0～1 之間的數(shù)字來表示，如依據(jù)無人機(jī)在復(fù)雜電磁環(huán)境下的作戰(zhàn)表現(xiàn)、結(jié)合專家經(jīng)驗(yàn)，將無人機(jī)通信抗干擾能力量化為0.7，即得到該指標(biāo)用于效能評估模型的輸入值。

4.1.3 指標(biāo)規(guī)范化

常用的規(guī)范化方法是將該指標(biāo)實(shí)際數(shù)值與期望值相比，對于效益型指標(biāo)，如某無人機(jī)的航時為20h，則其規(guī)范化公式為20/40=0.5，40 為航時期望值，即認(rèn)為無人機(jī)航時超過40h 就能較好地完成特定任務(wù)；對于成本型指標(biāo)，如某無人機(jī)RCS值為10，期望RCS值為2，則規(guī)范化結(jié)果為2/10=0.2。

4.1.4 指標(biāo)權(quán)重確定

察打無人機(jī)的作戰(zhàn)效能評估需由多個能力指標(biāo)共同確定，但對于不同作戰(zhàn)任務(wù)、作戰(zhàn)流程等，每個指標(biāo)對整體效能的作用程度不一。因此，對每個效能評估指標(biāo)賦予不同的權(quán)重系數(shù)將很有必要。層次分析法是一種比較常用的賦權(quán)方法。

4.2 可用度計(jì)算

可用度是在開始執(zhí)行任務(wù)時系統(tǒng)狀態(tài)的度量，可用系統(tǒng)在開始執(zhí)行任務(wù)時武器系統(tǒng)的狀態(tài)概率來表示。分析武器系統(tǒng)的可用度時，首先要明確武器系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)和擁有的工作狀態(tài)。

本文將察打無人機(jī)系統(tǒng)分為飛機(jī)平臺和任務(wù)載荷（包括信息獲取載荷和火力打擊載荷）兩個子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)在執(zhí)行任務(wù)前可能處于正?；蚬收蠣顟B(tài)（本文的故障狀態(tài)均指非重大故障，無人機(jī)仍具備執(zhí)行任務(wù)的能力，但作戰(zhàn)效能會受到削弱）。因此，可用度向量為

其中，1a為開始執(zhí)行任務(wù)時，飛機(jī)平臺和任務(wù)載荷子系統(tǒng)均處于正常狀態(tài)的概率；a2為開始執(zhí)行任務(wù)時，飛機(jī)平臺子系統(tǒng)正常、任務(wù)載荷子系統(tǒng)故障的概率；a3為開始執(zhí)行任務(wù)時，飛機(jī)平臺子系統(tǒng)故障、任務(wù)載荷子系統(tǒng)正常的概率；4a為開始執(zhí)行任務(wù)時，飛機(jī)平臺和任務(wù)載荷子系統(tǒng)均處于故障狀態(tài)的概率。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)確定之后，各種工作狀態(tài)出現(xiàn)的可能性大小，依賴于系統(tǒng)及其各單元的可靠性和維修性，因此系統(tǒng)處于正?；蚬收蠣顟B(tài)的概率公式可表示為

式中，Pzc和Pgz分別為系統(tǒng)處于正常和故障狀態(tài)的概率；MTBF為系統(tǒng)平均故障間隔時間，是指可修復(fù)的系統(tǒng)在相鄰兩次故障間的平均工作時間；MTTR為系統(tǒng)平均故障修復(fù)時間，是指系統(tǒng)從出現(xiàn)故障到恢復(fù)正常所需平均時間。

本文用于對地攻擊效能評估的3 型察打無人機(jī)系統(tǒng)的平均故障間隔時間和平均故障修復(fù)時間如表1所示。

表1 察打無人機(jī)的平均故障間隔時間和平均故障修復(fù)時間Table 1 Mean time between failures and mean time to repair of reconnaissance/strike UAV

根據(jù)式（4），可計(jì)算出察打無人能系統(tǒng)處于正?；蚬收蠣顟B(tài)的概率如表2所示。

表2 察打無人機(jī)系統(tǒng)處于正?；蚬收蠣顟B(tài)的概率Table 2 Probability of reconnaissance/ strike UAV system in normal or fault state

結(jié)合式（3），可得3 型察打無人機(jī)的可用度向量分別為

4.3 可靠度計(jì)算

可靠度是在已知系統(tǒng)開始執(zhí)行任務(wù)時所處狀態(tài)的條件下，在執(zhí)行任務(wù)過程中某個瞬間或多個瞬間的系統(tǒng)狀態(tài)的度量。可靠度矩陣

式中，d ij(i,j=1,2,3,4)表示無人機(jī)系統(tǒng)在執(zhí)行任務(wù)過程中從狀態(tài)ai轉(zhuǎn)化為狀態(tài)aj的概率。

由于在執(zhí)行任務(wù)過程中，系統(tǒng)具有不可修復(fù)性（系統(tǒng)修復(fù)率μ= 0），即各子系統(tǒng)不可能由故障狀態(tài)轉(zhuǎn)為正常狀態(tài)，則可靠度矩陣變?yōu)?/p>

無人機(jī)系統(tǒng)在執(zhí)行任務(wù)期間保持正常狀態(tài)的概率Pnor服從指數(shù)分布[15]，即

式中，T為任務(wù)時間，λ為系統(tǒng)故障率。系統(tǒng)故障率λ與平均故障間隔時間MTBF有如下關(guān)系：

假定無人機(jī)每次出航，執(zhí)行任務(wù)的時間為8 h，即T=8，則無人機(jī)各子系統(tǒng)在執(zhí)行任務(wù)過程中保持正常狀態(tài)的概率和轉(zhuǎn)化為故障狀態(tài)的概率如表3所示。

表3 察打無人機(jī)系統(tǒng)保持正常狀態(tài)或轉(zhuǎn)為故障狀態(tài)的概率Table 3 Probability of reconnaissance/strike UAV system maintaining normal state or turning into fault state

結(jié)合式（7），可得3 型察打無人機(jī)的可靠度向量分別為

4.4 作戰(zhàn)能力分析

本文選取3 型經(jīng)典察打無人機(jī)作為效能評估的輸入，如表4所示。這3 型無人機(jī)（無人機(jī)A、無人機(jī)B、無人機(jī)C）分別以MQ-9、翼龍-2、TB-2為原型，給出其性能數(shù)據(jù)，并作為作戰(zhàn)能力分析的基礎(chǔ)。

表4 察打無人機(jī)對地攻擊作戰(zhàn)能力指標(biāo)Table 4 Operational capability index of reconnaissance/ strike UAV ground attack

作戰(zhàn)能力向量C的構(gòu)建并沒有固定模式及公式，相比于常規(guī)做法僅考慮無人機(jī)的航程、速度、升限等固有能力指標(biāo)，本文在構(gòu)建3 型察打無人機(jī)的能力向量C時，基于作戰(zhàn)任務(wù)和作戰(zhàn)過程，凝練出關(guān)鍵指標(biāo)，考慮因素全面，不僅包括速度、航時等基本指標(biāo)，也考慮戰(zhàn)場環(huán)境和作戰(zhàn)對象對任務(wù)完成率的影響，并融入層次分析法、專家打分法等經(jīng)典算法賦予指標(biāo)權(quán)重，采用模型分析法顯性表達(dá)每個效能指標(biāo)的計(jì)算式，使針對無人機(jī)執(zhí)行察打任務(wù)有具體可依的數(shù)學(xué)方法。

4.4.1 確定7 類能力指標(biāo)權(quán)重

本文依據(jù)察打無人機(jī)執(zhí)行對地攻擊任務(wù)作戰(zhàn)流程，將作戰(zhàn)能力劃分為7 類能力指標(biāo)（基本飛行能力、遠(yuǎn)距作戰(zhàn)能力、協(xié)同偵察能力、載荷探測能力、規(guī)避威脅能力、電子對抗能力、武器打擊能力)，并根據(jù)察打無人機(jī)具體性能數(shù)據(jù)，建立各分項(xiàng)模型。

本文采用層次分析法[16]確定7 類能力指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)。首先建立判斷矩陣，通過兩兩對比和專家咨詢，按照重要性程度（采用1～9 的判斷標(biāo)度量化)得到的判斷矩陣如表5所示。

表5 層次分析法確定權(quán)重的判斷矩陣Table 5 Judgment matrix for determining weight by analytic hierarchy process

由于專家評估的主觀性和客觀事物的復(fù)雜性，需對判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，即檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的合理性。一致性指標(biāo)C.I的計(jì)算公式為[15]

式中，λmax為判斷矩陣的最大特征值，n為判斷矩陣的階數(shù)，此處為7 階。

經(jīng)計(jì)算，最大特征值λmax為7.2587，則一致性指標(biāo)C.I為0.0431。查找對照表中相應(yīng)階數(shù)n的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)R.I為1.36（階數(shù)與R.I為一一對應(yīng)的常數(shù)，直接查表獲得)。因此，一致性比例C.R為

當(dāng)C.R<0.1 時，則認(rèn)為判斷矩陣的一致性可接受。

判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)通過后，再求出最大特征值λmax對應(yīng)的特征向量

對特征向量進(jìn)行歸一化處理，即可求得各類能力指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)

表6 分項(xiàng)能力指標(biāo)權(quán)重系數(shù)Table 6 Weight coefficient of sub capacity index

因此，衡量各類能力指標(biāo)對察打無人機(jī)整體作戰(zhàn)效能的影響可按權(quán)重系數(shù)進(jìn)行加權(quán)處理。下面構(gòu)建各分項(xiàng)能力模型，計(jì)算作戰(zhàn)能力值。

4.4.2 基本飛行能力

本文構(gòu)建的基本飛行能力分項(xiàng)模型F與起降性能Fqj、爬升性能Fps、巡航高度Fgd、巡航速度Fsd這4 個因素有關(guān)，根據(jù)專家意見和實(shí)際作戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)參考，綜合考慮下層指標(biāo)對上層指標(biāo)的影響程度、重要程度以及指標(biāo)量化、規(guī)范化等，基本飛行能力分項(xiàng)模型可表示為

式中，每項(xiàng)括號內(nèi)數(shù)值為指標(biāo)量化、規(guī)范化后的結(jié)果，括號前數(shù)值為該項(xiàng)加權(quán)系數(shù)。

結(jié)合表4中3 型無人機(jī)的指標(biāo)數(shù)據(jù)，代入上式，可得察打無人機(jī)A、B、C的基本飛行能力評估結(jié)果分別為

即察打無人機(jī)A、B、C的基本飛行能力評估結(jié)果分別是0.8867、0.7183、0.5177。下面各分項(xiàng)能力模型的構(gòu)建和計(jì)算原理類似，僅作簡單說明。

4.4.3 遠(yuǎn)距作戰(zhàn)能力

遠(yuǎn)距作戰(zhàn)能力分項(xiàng)模型Y由航時Yhs、航程Yhc、測控鏈路Yll、測控距離Yjl構(gòu)成，可表示為

式中，測控鏈路類型Yll為定性指標(biāo)，需進(jìn)行定量化，此處將具有衛(wèi)通和視距鏈路的無人機(jī)該項(xiàng)指標(biāo)值取為0.80，僅有視距鏈路的該項(xiàng)值取為0.60。

結(jié)合表4數(shù)據(jù)，代入上式可得察打無人機(jī)A、B、C的遠(yuǎn)距作戰(zhàn)能力評估結(jié)果分別為

4.4.4 協(xié)同偵察能力

協(xié)同偵察能力分項(xiàng)模型X由配裝載荷類型Xzh、信息融合處理能力Xcl、信息傳輸速率Xsl構(gòu)成，可表示為

式中，配裝載荷類型Xzh為定性指標(biāo)，察打無人機(jī)同時具有電子偵察、雷達(dá)偵察、圖像偵察時，本文將該項(xiàng)指標(biāo)值定為0.90，具備雷達(dá)偵察和圖像偵察的該項(xiàng)值定為0.80，只具有圖像偵察能力的該項(xiàng)值定為0.65。

結(jié)合表4數(shù)據(jù)，代入上式可得察打無人機(jī)A、B、C的協(xié)同偵察能力評估結(jié)果分別為

4.4.5 載荷探測能力

載荷探測能力分項(xiàng)模型R由偵察探測范圍Rfw、偵察分辨率Rfb、地空威脅等級Rwx、作戰(zhàn)目標(biāo)特征Rmb構(gòu)成，可表示為

式中，若偵察分辨率Rfb為3m×3m，則取值為3代入計(jì)算。

結(jié)合表4數(shù)據(jù)，代入上式可得察打無人機(jī)A、B、C的載荷探測能力評估結(jié)果分別為

4.4.6 規(guī)避威脅能力

規(guī)避威脅能力G由察打無人機(jī)機(jī)動性Gjd、可探測性Gkt、防護(hù)性能Gfh決定，可表示為如下

結(jié)合表4數(shù)據(jù)，代入上式可得察打無人機(jī)A、B、C的規(guī)避威脅能力評估結(jié)果分別為

4.4.7 電子對抗能力

察打無人機(jī)電子對抗能力E由通信抗干擾Etx、導(dǎo)航抗干擾Edh、威脅告警Egj、自衛(wèi)干擾Egr等因素決定，可由下式解析計(jì)算

結(jié)合表4數(shù)據(jù)，代入上式可得察打無人機(jī)A、B、C的電子對抗能力評估結(jié)果分別為

4.4.8 武器打擊能力

武器打擊能力分項(xiàng)模型W由武器最大射程Wsc、武器命中精度Wjd、攜帶武器數(shù)量Wsl、目標(biāo)機(jī)動性Wmb等元素構(gòu)成，可表達(dá)為下式

結(jié)合表4數(shù)據(jù)，代入上式可得察打無人機(jī)A、B、C的武器打擊能力評估結(jié)果分別為

4.4.9 各類能力指標(biāo)聚合

根據(jù)上文計(jì)算結(jié)果，各類能力指標(biāo)的評估結(jié)果和權(quán)重系數(shù)如表7所示。

表7 分項(xiàng)能力指標(biāo)評估結(jié)果及權(quán)重系數(shù)Table 7 Evaluation result and weight coefficient of sub item capability index

對各項(xiàng)能力進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，得到3 型察打無人機(jī)的作戰(zhàn)能力評估值為

根據(jù)察打無人機(jī)系統(tǒng)性能和實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，其系統(tǒng)組成部分在狀態(tài)良好和發(fā)生故障時均應(yīng)具備完成任務(wù)的能力，只是根據(jù)故障的實(shí)際情況和具體環(huán)境影響對作戰(zhàn)效能存在不同程度的削弱。本文設(shè)定若無人機(jī)的一個子系統(tǒng)故障，任務(wù)能力削弱10%，兩個子系統(tǒng)故障，任務(wù)能力削弱30%，則3 型察打無人機(jī)對應(yīng)a i(i=1,2,3,4)狀態(tài)下的作戰(zhàn)能力向量有

4.5 作戰(zhàn)效能評估

根據(jù)ADC 效能評估方法的計(jì)算模型式（2)，結(jié)合式（5)（10)（30)，可得3 型察打無人機(jī)執(zhí)行對地攻擊任務(wù)時的作戰(zhàn)效能分別為

即察打無人機(jī)A、B、C的作戰(zhàn)效能評估值分別為0.6293、0.5962、0.4822。

對于最終計(jì)算評估得出的作戰(zhàn)效能值，是在特定任務(wù)設(shè)定、指標(biāo)體系構(gòu)建、計(jì)算方法生成、能力數(shù)據(jù)采集等限制和要求下得出的相對值，可用于比較不同型號無人機(jī)（本文中為MQ-9、翼龍-2、TB-2)執(zhí)行相同任務(wù)時的作戰(zhàn)效能，通過分析其能力指標(biāo)差異和效能評估關(guān)鍵指標(biāo)，提出可以改進(jìn)的方向和設(shè)計(jì)指標(biāo)，為型號論證或作戰(zhàn)使用提供理論參考。

5 結(jié) 論

針對現(xiàn)有ADC 方法應(yīng)用局限和擬研究作戰(zhàn)任務(wù)，本文首先介紹了ADC 效能評估法的基本原理和方法特點(diǎn)、現(xiàn)有分析方法的不足并提出改進(jìn)措施；接著設(shè)定ADC 方法用于效能評估的作戰(zhàn)任務(wù)，即察打無人機(jī)對地攻擊作戰(zhàn)，分析對地攻擊任務(wù)特點(diǎn)和實(shí)際對抗中應(yīng)考慮的真實(shí)戰(zhàn)場環(huán)境對無人機(jī)作戰(zhàn)效能的影響，并剖析察打無人機(jī)對地攻擊任務(wù)流程，立足每個任務(wù)階段的主要作用因素，按作戰(zhàn)過程分析和提煉察打無人機(jī)關(guān)鍵能力指標(biāo)；最后將改進(jìn)ADC 方法用于察打無人機(jī)對地攻擊效能評估，并基于作戰(zhàn)過程構(gòu)建效能評估指標(biāo)體系和評估模型，使用3 型經(jīng)典察打無人機(jī)作為數(shù)據(jù)輸入，評估其作戰(zhàn)效能并對比分析指標(biāo)因素的影響。