汪江鵬，汪民樂，鄧力源，邢帥統(tǒng)，張超麗

（火箭軍工程大學(xué)，西安 710025）

0 引言

輕型合成營執(zhí)行高原山地進攻作戰(zhàn)任務(wù)面臨的挑戰(zhàn)是巨大的?，F(xiàn)代信息化戰(zhàn)爭中，武器裝備信息化程度高、敵我雙方對戰(zhàn)激烈、武器威力巨大，局部戰(zhàn)場將在短時間內(nèi)集中高強度、高密度的火力打擊，對人員和武器裝備的摧毀是輕而易舉的。以當前世界各類典型武器裝備為例，如瑞士“SIG716 步槍”，空槍質(zhì)量4.99 kg，彈匣容量20 發(fā)，射擊精度0.6 MOA～0.7 MOA；英國“M777 榴彈炮”，對30 km左右的目標發(fā)射普通榴彈，可命中150 m 范圍內(nèi)的目標，對10 km 距離上的目標發(fā)射普通榴彈，命中精度達到50 m，發(fā)射“神劍”制導(dǎo)炮彈時，射程40 km，圓概率誤差10 m；以色列“蒼鷺無人機”，航程250 km，續(xù)航時間50 h，可攜帶光電/紅外雷達等偵察設(shè)備實施偵察監(jiān)視等。這些高科技武器裝備的加入，使得未來戰(zhàn)爭更加激烈。

本文從輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)全過程出發(fā)，深入分析輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)過程，建立輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)生存能力用例圖、活動圖和評估指標體系，分階段建立輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)生存能力評估模型。

1 基于UML 的輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)生存能力概念模型

生存能力是指遭受敵方攻擊后，得以生存并具備反擊的能力。本文通過用例圖的方法，依據(jù)輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)過程中所包括的集結(jié)、機動、待機、發(fā)射4 個狀態(tài)，找出輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)過程中的生存能力所有用例，建立輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)生存能力用例圖，如圖1 所示。

圖1 輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)生存能力用例圖

輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)總體分為集結(jié)階段、機動階段、待機階段、沖擊階段，合成營處在不同階段時，其生存能力是不同的。在集結(jié)階段，可能對我實施衛(wèi)星、無人機偵察等；在機動階段，可分為機動狀態(tài)和待機狀態(tài)，可能遭遇敵小股兵力襲擾、核生化武器襲擊、電磁干擾、遠程火力炮火覆蓋等；在沖擊階段，是合成營高原山地進攻作戰(zhàn)最激烈的時刻，遭遇火力威脅最大，人員武器裝備的生存能力最低，可能遇到的火力打擊是敵所有武器火力打擊的集合。下面建立輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)生存能力的活動圖，如圖2 所示。

圖2 輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)生存能力活動圖

2 評估指標體系構(gòu)建及指標量化

基于評估指標體系的構(gòu)建原則，結(jié)合輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)所面臨的現(xiàn)實威脅，從實際出發(fā)，構(gòu)建了輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)生存能力評估指標體系，如圖3 所示。

圖3 輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)生存能力評估指標體系

戰(zhàn)斗警戒防衛(wèi)能力是戰(zhàn)斗發(fā)起后防敵偵察、滲透、襲擊，保衛(wèi)我方作戰(zhàn)行動安全采取的能力；行軍警戒防衛(wèi)能力是保衛(wèi)合成營行軍安全的警戒，有前方警戒、后方警戒和側(cè)方警戒；駐止警戒防衛(wèi)能力是保衛(wèi)合成營宿營或者其他臨時停歇駐止安全的警戒。防化學(xué)武器能力是合成營在遭敵化學(xué)武器襲擊時，能夠辨識化學(xué)武器類型、沾染檢查、消除沾染進行自身防護的能力；防生物武器能力是合成營在遭敵生物武器襲擊時，能夠辨識生物武器類型、沾染檢查、消除沾染進行自身防護的能力。指揮控制系統(tǒng)電磁防護能力主要是指揮控制系統(tǒng)抵御信息攻擊，保證其安全可靠運行的能力；通信系統(tǒng)電磁防護能力是指合成營指揮機構(gòu)與上級、友鄰、下級保證信息互通的能力；武器裝備電磁防護能力是裝備中電子元器件免受電磁干擾和電磁毀傷的能力?？焖俜磻?yīng)能力是合成營得知敵精確打擊時，迅速作出決策，采取應(yīng)變行動的能力；抗毀傷能力是合成營遭敵精確打擊后能夠繼續(xù)執(zhí)行本職任務(wù)的能力；偽裝能力是指可見光、雷達、紅外偵察下輕型合成營被發(fā)現(xiàn)的綜合概率。

2.1 定量指標計算

評價因素中，定量指標包括戰(zhàn)斗警戒防衛(wèi)S、行軍警戒防衛(wèi)S、駐止警戒防衛(wèi)S、防化學(xué)武器能力S、防生物武器能力S，可通過年度軍事訓(xùn)練考核成績給出區(qū)間［1-100］的評價值。

偽裝能力S，包括敵可見光偵察、雷達成像、紅外成像偵察下的偽裝能力。

其中，r 為輕型合成營與背景的亮度對比系數(shù)；l表示亮度系數(shù)；l為背景的亮度系數(shù)（當物體為理想漫射體時，亮度系數(shù)與反射率等值），如表1 所示；θ 為目標修正因子，如表2 所示；k 為成像設(shè)備的地面分辨率（m）；l 為目標的幾何尺寸（m）；a 為氣象因子，如表3 所示。

表1 高原山地條件下氣象因子亮度系數(shù)（反射率）

表2 高原山地條件下目標修正因子

表3 高原山地條件下氣象因子

2）雷達成像偵察下輕型合成營高原山地條件下發(fā)現(xiàn)概率模型：

雷達成像偵察是以合成孔徑雷達為主，具有全天時、全天候、多視角、穿透力強的特點，雷達探測時，只有目標信噪比s＞k時，目標才能檢測到，k為檢測系數(shù)，實驗表明，當目標和背景的信號強度大于1.5，雷達銀屏上呈現(xiàn)清晰光標。當滿足s＞k時，合成營在雷達成像偵察下被發(fā)現(xiàn)的概率

式中，σ 為目標的雷達截面積，典型雷達截面積（RCS）如表4 所示。

表4 高原山地條件下常見目標雷達截面積

3）紅外成像偵察下輕型合成營高原山地條件下發(fā)現(xiàn)概率模型：

星（機）載紅外偵察裝備被動接收目標物體的紅外熱輻射，根據(jù)目標與背景的紅外輻射能量實施目標偵察，只有接收到的目標紅外輻射大于噪聲輻射，且目標與背景輻射查表超過紅外偵察裝備偵察閾值。

2.2 定性指標計算

定性指標包括指揮控制系統(tǒng)電磁防護能力S、通信系統(tǒng)電磁能力S、武器裝備電磁防護能力S、快速反應(yīng)能力S、抗毀傷能力S，由專家直接對評價要素按照百分制標準分別進行評價，然后利用簡單平均法公式進行計算。

3 輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)分析建模

輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)，分4 個階段，分別為集結(jié)階段、機動階段、待機階段和沖擊階段?？紤]到邊境自衛(wèi)反擊作戰(zhàn)實際，集結(jié)階段一般在腹地，距離戰(zhàn)場地域較遠，敵作戰(zhàn)行動以敵衛(wèi)星偵察為主，對我人員武器裝備生存威脅較小，在此不作考慮。本文從輕型合成營進入進攻出發(fā)陣地待機階段開始，進行評估輕型合成營生存能力評估。

3.1 熵值法權(quán)重計算

1854 年，克勞修斯首次提出熵的概念，其表示體系混亂程度。熵值法是用來表示某一個指標離散程度的數(shù)學(xué)方法，離散程度越大，說明該指標對評價對象的影響越大。熵值法能夠避免主觀因素的影響，依據(jù)數(shù)據(jù)得到指標權(quán)重。熵值法計算權(quán)重的步驟，如圖4 所示。

圖4 熵值法計算權(quán)重流程

1）構(gòu)造問題層次結(jié)構(gòu)圖

2）構(gòu)建指標決策矩陣

3.2 待機階段生存能力模型構(gòu)建

待機階段，是輕型合成營進行戰(zhàn)斗準備和等待戰(zhàn)機時節(jié)。輕型合成營選擇待機地域應(yīng)充分利用高原山地山體龐大、地形復(fù)雜的特點，選擇具有良好的隱蔽條件和便于進出與機動的地域。在待機階段，敵對我實施衛(wèi)星、無人機偵察，我待機陣地可能遭到敵方遠程火力和精確制導(dǎo)彈藥打擊。待機階段生存能力模型構(gòu)建如下：

3.3 機動階段生存能力模型構(gòu)建

機動階段，是輕型合成營為達成一定目的而有組織地轉(zhuǎn)移兵力或火力的作戰(zhàn)行動。根據(jù)輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)生存能力的威脅程度及高原山地地形割裂、交通不便的特征，在此所講的機動階段，是指輕型合成營從進攻出發(fā)陣地向沖擊出發(fā)陣地機動階段，敵將對我實施不間斷的衛(wèi)星和無人機偵察，可能對我實施遠程火炮和精確制導(dǎo)彈藥打擊。機動階段生存能力模型構(gòu)建如下：

3.4 沖擊階段生存能力模型構(gòu)建

沖擊階段，是輕型合成營迅猛沖向攻擊目標的戰(zhàn)斗行動，是作戰(zhàn)中最激烈的階段，也是生存能力威脅最大的階段。在沖擊階段，由于敵情威脅較大以及高原山地氧量少、地勢險的特點導(dǎo)致行動較慢，我方將面臨敵所有可能發(fā)揮的一切火力打擊，包括步槍、機槍、炮兵等火力打擊。沖擊階段生存能力模型構(gòu)建如下：

3.5 輕型合成營高原山地進攻生存能力模型構(gòu)建

4 案例評估

以某輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)為例，生存能力基本指標體系中定量指標通過采集部隊演訓(xùn)活動原始數(shù)據(jù)得到，定性指標利用專家打分的方法得到。

4.1 定量指標計算賦值

某輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)生存能力定量指標數(shù)據(jù)采集，如表5 所示。

表5 定量指標采集數(shù)據(jù)

偽裝能力計算：

可見光偵察p，假設(shè)可見光偵察裝備地面分辨率為0.1 m，在不考慮氣象因子的情況下，結(jié)合式（2）可得我方可見光被發(fā)現(xiàn)概率：p=0.625 6。

雷達偵察p，假設(shè)虛警概率為10，方位向分辨率為14 m，距離向分辨率為9 m，中心視角為45°，結(jié)合式（3）、式（4）可得雷達探測系統(tǒng)下被發(fā)現(xiàn)的概率：p=0.867。

紅外偵察p，在加裝隔熱裝備的情況下，結(jié)合式（5）可得紅外偵察探測率：p=0.75。

由于偵察裝備探測能力與目標待機或機動狀態(tài)無關(guān)，結(jié)合式（1）偽裝能力：p=p=1-ppp=0.407。

沖擊階段，輕型合成營與敵作戰(zhàn)距離較短，很容易發(fā)現(xiàn)我方人員及行動，這里認為目標偽裝能力：p=0。

4.2 定性指標賦值

為了保證評估結(jié)果的科學(xué)性和準確性，本文邀請20 名專家對定性指標賦值進行咨詢，他們分別為5 名炮兵旅指揮員、5 名機關(guān)作訓(xùn)參謀、5 名作戰(zhàn)分隊指揮員、5 名院校及科研單位專家，結(jié)合式（6）得到定性指標值，如表6 所示。

表6 定性指標專家打分統(tǒng)計

4.3 權(quán)重計算

由20 位專家直接確定指標權(quán)重，結(jié)合式（7）、式（8）可得各指標權(quán)重，如表7、表8 所示。

表7 一級指標權(quán)重

表8 二級指標權(quán)重

4.4 生存能力計算

建立的輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)生存能力模型，運用Matlab 計算可得，如圖5～圖8 所示。

圖5 待機階段輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)生存能力評估值

圖6 機動階段輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)生存能力評估值

圖7 沖擊階段輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)生存能力評估值

圖8 輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)生存能力評估值

由上圖觀察可知，某輕型合成營單獨執(zhí)行高原山地進攻作戰(zhàn)時，生存能力較弱，處于較低水平；待機階段和機動階段生存能力較強；沖擊階段，生存能力受到巨大威脅。

5 結(jié)論

根據(jù)本文得到的結(jié)論表明，某輕型合成營在單獨執(zhí)行高原山地進攻作戰(zhàn)任務(wù)過程中，其生存能力受到敵聯(lián)合火力打擊的威脅巨大。輕型合成營執(zhí)行高原山地進攻作戰(zhàn)任務(wù)需要重點把握以下幾個方面：

1）機動能力提升?，F(xiàn)代信息化戰(zhàn)場空間不斷延伸，為避免長時間機動暴露我方目標，需要進一步提升合成營機動能力，同時也可以有效規(guī)避敵火力打擊。

2）奪取電磁權(quán)。高科技裝備使得現(xiàn)代戰(zhàn)場更加透明，敵我行動暴露無疑，有效破壞或干擾敵偵察監(jiān)測裝備、電子設(shè)備、通信系統(tǒng)等，對于確保我方作戰(zhàn)行動保密具有重要意義。

3）深化聯(lián)合作戰(zhàn)。輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)，可能受到敵陸域、空域、太空域、電磁域等生存威脅，必須深化聯(lián)合作戰(zhàn)思想，加強聯(lián)合作戰(zhàn)演練，真正做到兵種和火力的聯(lián)合作戰(zhàn)。