魏嘉彧 李海軍 金子雯

（1.海軍航空大學 煙臺 264001）（2.91049部隊 青島 266102）

1 引言

20世紀末，美軍頒布《由海向陸——為美國海軍進入21世紀做準備》戰(zhàn)略白皮書，提出以支援近岸和陸上作戰(zhàn)作為自己的使命，隨后將近岸精確打擊作戰(zhàn)作為空海一體戰(zhàn)的重要作戰(zhàn)樣式，凸顯了對近岸打擊能力的高度重視［1～2］。在此背景下，提高反艦導彈近岸打擊能力顯得越發(fā)重要，其中空艦導彈且有射程遠、威力大、精度高等優(yōu)勢，相對岸艦、艦艦導彈來說，平臺更機動靈活，是打擊近岸艦船的一種重要武器［3］。

導彈武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能評估是從總體上對其在特定作戰(zhàn)條件下完成預定目標能力的度量［4］。無論在戰(zhàn)時或平時的訓練中，準確掌握導彈武器系統(tǒng)效能將有助于導彈武器使用的有效性、科學性、靈活性［5］。特別是在近岸戰(zhàn)場環(huán)境下，空艦導彈的效能評估在考慮導彈工作機理、戰(zhàn)技性能、固有特性的同時，還應(yīng)當將復雜近岸戰(zhàn)場環(huán)境要素對作戰(zhàn)使用的影響納入效能分析方法選擇與指標模型建立的理論前提，進而實現(xiàn)空艦導彈運用方法和時機的優(yōu)化，提高打擊效果。

本文在分析近岸戰(zhàn)場環(huán)境對空艦導彈的影響基礎(chǔ)上，建立了效能評估指標體系，采用層次分析法和AHP法克服影響因素多、量綱不一致、部分影響因子難以量化的問題，確定各子指標的能力值，并采用指數(shù)法對空艦導彈的打擊近岸目標效能實現(xiàn)快速綜合評估。

2 島岸環(huán)境分析

島岸環(huán)境與開闊海區(qū)戰(zhàn)場環(huán)境相比要復雜得多。島岸環(huán)境對空艦導彈作戰(zhàn)運用形成空間上的限制之外，電磁環(huán)境復雜是其另一顯著特點，岸上的懸崖、建筑反射電磁波對雷達制導空艦導彈十分不利。同時近岸艦船目標的船體部分與近岸地表的溫度相差不大，紅外輻射特性差異較小，當艦船與島岸距離較小時，目標的紅外圖像與島岸粘連，紅外成像導引頭很難將二者區(qū)分開來。此外，在近島岸條件下，導彈攻擊末段導引頭開機后除了將面臨島岸背景等復雜的戰(zhàn)場環(huán)境外，可能將面臨密集的敵我艦船目標。因此一方面，目標艦船利用復雜的島岸背景為掩護，迷惑空艦導彈進攻，降低導彈命中概率；另一方面，目標艦艇可以利用復雜的島岸背景為依托，發(fā)動突然襲擊，構(gòu)成重大威脅，如圖1所示。

圖1 近岸目標示意圖

根據(jù)單一艦船與島岸的相對位置以及島岸的形態(tài)對島目關(guān)系進行分析，主要存在四類情形，如圖1所示。將目標附近島岸切線定義為島岸線，Ⅰ類目標位于流線型島岸一側(cè)，目標所處位置島岸線與島岸僅一個交點D1，且目標機動方位一側(cè)受限，此時空艦導彈成功捕獲目標相對容易；Ⅱ類目標位于島礁附近，島礁的大小、形態(tài)與艦船相似，極易導致目標選擇錯誤；Ⅲ類目標與Ⅱ類目標相反，島岸呈月牙形，形成天然的港灣，目標位于島岸線D2D3內(nèi)側(cè)，極大地提高了捕獲目標難度，特別是雷達制導方式的空艦導彈；Ⅳ類目標位于峽谷形島岸之間，隱蔽性強，導致搜捕難度最大，但同時目標艦船的機動區(qū)域和視線范圍受到較大的限制，容易面臨封鎖。

3 效能指標體系構(gòu)建

空艦導彈自控飛行結(jié)束后，進入自導飛行階段，導引頭開機搜索目標，對視場內(nèi)的疑似目標進行識別和選擇，鎖定攻擊目標后，憑借自身技術(shù)性能對目標防空體系甚至島岸防御體系進行突防，最終導彈成功命中毀傷目標?？张瀸椡瓿山赌繕舜驌羧蝿?wù)的作戰(zhàn)能力T主要表現(xiàn)在目標捕選T1、島岸突防T2、命中毀傷T3三個方面：目標捕選能力受導引頭目標探測能力、選擇能力以及導彈自控飛行散布影響，自控飛行散布越小，導引頭搜索范圍越符合預定要求；突防能力影響因素主要為導彈飛行速度、機動能力以及隱身性能；影響命中毀傷的能力主要為導彈命中目標的部位、戰(zhàn)斗部性能以及命中概率。戰(zhàn)場環(huán)境對空艦導彈作戰(zhàn)運用的影響主要體現(xiàn)在電磁、水文、氣象方面，提出戰(zhàn)場環(huán)境適應(yīng)因子M以完善效能指標體系。根據(jù)影響因素的分析，空艦導彈打擊近岸目標效能評估指標體系自上而下分為三個層次，模型如圖2所示。

圖2 空艦導彈打擊近岸目標指標體系

4 打擊近岸目標作戰(zhàn)效能建模

依據(jù)空艦導彈打擊近岸目標作戰(zhàn)流程分析以及效能指標體系的建立，提出空艦導彈打擊近岸目標作戰(zhàn)效能評估模型：

其中E為空艦導彈作戰(zhàn)效能，M為戰(zhàn)場環(huán)境適應(yīng)因子。

4.1 作戰(zhàn)能力建模

4.1.1 打擊能力評估因素集

由圖2空艦導彈突擊作戰(zhàn)效能評價指標體系得近岸目標打擊任務(wù)的作戰(zhàn)能力，式中

4.1.2 評估備擇集

4.1.4 單因素綜合評價矩陣R

對構(gòu)成各個單因素Tk進行模糊評價，由m個指標的隸屬度權(quán)重構(gòu)成的隸屬度權(quán)重評價矩陣：

rij(0≤i≤m，0≤j≤n)表示指標i隸屬于等級vj的隸屬度值。

4.1.5 模糊綜合評判

單因素Tk模糊評判向量B=P·R，歸一化處理后與指標分數(shù)結(jié)合，得到能力的評估為

4.1.6 作戰(zhàn)能力效能評估模型

不同制導體制空艦導彈打擊島岸目標的目標搜捕、島岸突防、命中目標為三個串聯(lián)環(huán)節(jié)，根據(jù)指數(shù)法構(gòu)建空艦導彈作戰(zhàn)能力模型為

l為修正因子，環(huán)節(jié)作戰(zhàn)效能，αk為Tk對應(yīng)的權(quán)重系數(shù)。

4.2 戰(zhàn)場環(huán)境適應(yīng)能力建模

空艦導彈對于戰(zhàn)場環(huán)境適應(yīng)能力用適應(yīng)因子M表示。在近岸戰(zhàn)場環(huán)境中，各種環(huán)境因素對于空艦導彈作戰(zhàn)運用的影響程度有差異。通過采用AHP法，歸一化確定電磁、水文、氣象三方面因素的權(quán)重，用線性加權(quán)和法得出

式中：ut為指標的權(quán)重系數(shù)；Ft為專家打分值。

5 應(yīng)用示例

以兩型空艦導彈打擊近岸目標為例，目標艦船在流線型島岸區(qū)域，導彈技戰(zhàn)術(shù)性能以及近岸戰(zhàn)場環(huán)境適應(yīng)因子如表1所示。

表1 空艦導彈綜合技戰(zhàn)術(shù)性能表

計算得到戰(zhàn)場環(huán)境適應(yīng)因子M1=0.8387，M2=0.7689。

在近岸目標作戰(zhàn)能力效能計算過程中，以目標搜捕能力T1={ }t11，t12，t13計算為例，對目標捕選能力的三個影響因素進行互相比較，構(gòu)造判斷矩陣：

利用Matlab得到λmax=3.0000為A1最大特征根，W1=(0.1826，0.3651，0.9129)為特征向量。一致性檢驗得CR=0，則判斷矩陣滿足一致性。采用dephi法依據(jù)導彈戰(zhàn)術(shù)性能表對導彈a進行評判，目標搜捕能力隸屬度權(quán)重評價矩陣得到對應(yīng)單因素評價指標為

歸一化計算得到模糊評判向量B1=（0.5023，0.2170，0.1659，0.1158，0）。再根據(jù)式（2）的空艦導彈得到目標捕選能力為C1=0.81128。同理可計算得到空艦導彈a、b的能力和三個作戰(zhàn)環(huán)節(jié)的權(quán)重，綜合作戰(zhàn)性能如表2所示。

表2 空艦導彈綜合作戰(zhàn)能力值

取修正因子l=1.0，得

運用TOPSIS法［7］進行效能模型驗證。由表2作戰(zhàn)能力值得出指標的正負理想點分別為

表3 空艦導彈近岸綜合作戰(zhàn)效能排序

由排序驗證結(jié)果可得導彈a打擊近岸目標能力優(yōu)于導彈b，與效能模型結(jié)果相符，效能評估模型具有有效性。

分析結(jié)果表明：

1）空艦導彈a相較與導彈b在技戰(zhàn)術(shù)性能上稍有劣勢，但由于導彈a采用毫米波/紅外復合制導體制，對于近岸復雜電磁環(huán)境適應(yīng)能力較強，水文、氣象適應(yīng)能力稍弱，綜合看來導彈a近岸戰(zhàn)場環(huán)境適應(yīng)能力更強，使得其打擊近岸目標更具優(yōu)勢。

2）利用AHP法確定的打擊近岸目標三個環(huán)節(jié)權(quán)重中，目標捕選效能權(quán)重最高，突防與命中毀傷依次，表明研究近岸目標打擊時可著重提高導彈目標捕選能力以提高打擊效果。

6 結(jié)語

本文針對空艦導彈打擊近岸目標能力評估問題，將近岸島目相對關(guān)系歸納為四類，充分考慮作戰(zhàn)流程與影響因素，建立打擊近岸目標指標體系。采用AHP法和指數(shù)法對空艦導彈作戰(zhàn)效能分析，克服了導彈打擊近岸目標數(shù)據(jù)較少，部分指標難以量化的問題。最后利用TOPSIS法對評估結(jié)果進行驗證。該效能評估模型指出目標捕選為空艦導彈打擊近岸目標時的重點環(huán)節(jié)，并表明復合制導體制較強的戰(zhàn)場環(huán)境適應(yīng)能力使得其在打擊近岸目標時更具優(yōu)勢，為后續(xù)設(shè)計、研制空艦導彈提出針對性建議。