基于ADC模型的偵察雷達效能評估研究＊

孫楊超 樂榮劍 申 赟

（1.91622部隊 三亞 572000）（2.海軍陸戰學院 廣州 510430）（3.91892部隊 三亞 572000）

1 引言

電子對抗［1］是信息戰的重要組成部分，也是爭奪信息優勢乃至信息權的重要作戰手段之一，對戰爭的進程和結局起著舉足輕重的作用。在電子對抗中首先涉及的是偵察問題，偵察是干擾的前提，而雷達偵察對于火控干擾、導彈制導干擾等對抗活動是重要的一環。對偵察雷達效能進行評估分析，能夠有針對性地解決偵察雷達裝備需要重點解決的問題，對裝備性能進行改進和完善，最終為確定合理的研制方案提供參考。本文通過系統分析的方法，建立ADC效能模型，對偵察雷達的效能進行評估分析，對后續偵察雷達的開發和應用具有一定的指導意義。

2 偵察雷達效能評價指標分析

2.1 評價指標體系建立的原則

建立偵察雷達效能評價指標體系［4］應考慮以下幾個方面：

1）指標的全面性。從偵察雷達系統整體協同角度出發，全面考慮偵察雷達作戰的本質特征，以反映偵察雷達的武器系統的作戰效能；

2）指標的合理性。建立偵察雷達評價指標體系的目的是改善偵察雷達的探測性能和測量精度，增強系統的可靠性，所以作戰效能指標體系的建立要重點突出，主次分清；

2.2 偵察雷達效能評價指標

偵察雷達的效能［3～4］與其可用度、可信度、以及其作戰能力三個方面的因素有關，缺一不可。

1）可用度：可用度表征系統在任一時刻以良好狀態開始工作能力的量度，反應偵察雷達的使用準備程度。一般而言，系統可能狀態是各子系統的可能狀態、工作保障狀態、定期維修狀態、故障狀態、等待備件狀態等的集合。顯然，系統處于可工作狀態的概率是可能工作時間與總時間的比值。可用度與雷達系統的可信賴性、維修性、維修管理水平、威脅人員數量和質量水平以及器材供應水平等因素有關。

2）可信度：可信度表示系統在使用過程中完成規定功能的概率。

3）偵察能力：偵察雷達的偵察目標以動目標為主，所以偵察能力體現在系統探測范圍、系統探測精度、系統工作頻域、系統實時性、獲取情報能力等方面。

4）生存能力：偵察雷達的生存能力體現在系統的機動能力、系統抗干擾能力、系統修復能力、系統偽裝能力等方面。5）信息處理能力：偵察雷達的信息處理能力包括目標精確綜合能力、跟蹤目標穩定性系數、假航跡系數、連續跟蹤目標能力、威脅估計能力等方面。

3 偵察雷達效能ADC評判數學模型

3.1 ADC法

ADC方法［5］又稱ADC效能模型。作為求解武器系統作戰效能評估方法之一，是20世紀60年代中期，由美國工業界武器系統效能咨詢委員會WAEIAC在一份研究報告中首次提出的一個經度的武器系統效能模型。用ADC方法進行效能評估的基本原理可以概括為：首先對影響待評估武器系統完成所賦予使命任務起重要作用的三個性能要素A、D、C進行分析；然后按照A、D、C三者之間的依存關系，確定它們之間的耦合方式；最后，根據公式E＝A·D·C求解該武器系統完成所賦予使命任務的能力，即通常意義上的該武器系統的作戰效能值。

3.2 偵察雷達系統效能評估 ADC模型［6，8，10］

1）指標權重確定

由于各指標對效能的影響和作用不同，因此對下層各指標要賦予不同的權重。權重系數是憑經驗確定的，它是一個組合，滿足條件：0≤wi≤1，∑wi＝1。

魚腹式梁橋結構建造技術相對簡單。由4個預先制作好的魚梁結構進行組合即成整個橋結構。首先根據計算機上繪制的笛卡爾平面圖，使竹子形成精確的跨度；然后，通過鉆孔用五金件進行連接固定，當然五金連接處都處于隱蔽部位，外觀上看不出來，在橋梁的承重部位成斜對角形式插入竹條進行再固定，以確保各部件的穩定。預制結構件做好后，由4～6人手工運送到現場，各歸其位后，在關鍵部位和基座處澆注水泥以長期固定(圖4)。竹橋的設計考慮了當地的歷史和氣候條件，但也并非一味地效仿傳統，被當地居民廣泛接受。該項目旨在為當地居民示范竹材利用的潛力，以便利用當地資源發展有吸引力的鄉村旅游，創造經濟效益，消除貧困，從而減少外出務工。

2）指標歸一化問題

在研究和計算效能時，為了方便起見，一般要將具體的指標歸一化成為無量綱的指標（歸一化指標）。一般情況下，指標可分為兩類：一類指標是數值越大越好（如探測距離）；另一類指標是數值越小越好（如分辨力）。

3.3 偵察雷達的效能

由分析可知偵察雷達的效能評估的ADC模型可表示為

式中，E表示系統效能；A表示系統可用度；D表示系統可信度；C表示系統能力；C1表示系統偵察能力；C2表示系統信息處理能力；C3表示系統生存能力；w1、w2、w3分別是系統偵察能力、信息處理能力、生存能力的權重系數。

1）確定可用度A

通常情況下，偵察雷達系統只有工作狀態和故障狀態兩種情況，而裝備的平均無故障時間MTBF和平均修理時間MTTR服從指數分布，而且是已知的，所以可信度可表示為

2）確定可信度D

在執行某任務時，任務持續時間t、偵察雷達在執行任務期間的可靠度Rm以及任務期間的可靠性Mi是已知的，則可信度D可表示為

3）確定系統能力C

能力C是確定系統性能的依據，又是系統性能的集中體現。測定系統的能力是一個比較復雜的問題，它一般由最初設計論證確定，一般情況下可以查表獲得。偵察雷達的目標主要是動目標，所以偵察能力：

式中，C11、C12、C13、C14、C15分別表示偵察雷達系統探測范圍、系統探測精度、系統工作頻域、系統實時性、獲取情報能力；wi為相應指標的權重系數。

信息處理能力：

式中，C21、C22、C23、C24、C25分別表示目標精確綜合能力、跟蹤目標穩定性系數、假航跡系數、連續跟蹤目標能力、威脅估計能力；wi為相應指標的權重系數。

式中，C31、C32、C33、C34分別表示偵察雷達的機動能力、系統抗干擾能力、系統修復能力、系統偽裝能力；wi為相應指標的權重系數。

4 實例分析

現以某型偵察雷達為例，運用ADC模型評價其系統效能：假設某型偵察雷達的平均無故障時間為100h，平均修復時間為1h，任務持續時間為1h，查其性能表可得該型雷達的能力系數及其相對應的權重如表1、2、3所示：

表1 影響偵察能力各系數值及其權重

表2 影響信息處理能力各系數值及其權重

表3 影響生存能力各系數值及其權重

根據專家的判斷，偵察能力、信息處理能力和生存能力的權重分別為：0.4、0.4、0.2。所以根據該型雷達的數據，可以求得：

所以該型偵察雷達的效能為

5 結語

在現代高技術條件，偵察雷達是獲取信息的重要渠道，因此為更好、更有效地研究運用偵察雷達裝備，必須對其效能進行合理有效的評估。本文通過分析影響偵察雷達作戰效能的主要因素，用系統分析的方法建立了系統的作戰效能數學模型并進行效能計算，這為定量評價偵察雷達系統性能奠定了理論基礎，也為新系統的研制，軍事裝備的選用等提供了理論依據。

［1］郭齊勝.裝備效能評估概論［M］.北京：國防工業出版社，2005：134-159.

［2］杜正平.電子對抗系統效能分析［J］.電子對抗技術，2005.

［3］何友，修建娟.雷達數據處理及應用［M］.北京：電子工業出版社，2006：52-70.

［4］王鶴磊.一種雷達系統效能的綜合評估模型［J］.系統工程與電子技術，2001.

［5］徐培德，譚東風.武器系統效能分析［M］.長沙：國防科技大學出版社，2001：191-207.

［6］林象平.電子對抗原理［M］.北京：國防工業出版社，1982.

［7］謝虹.雷達干擾系統作戰效能評估模型［J］.航天電子對抗，2000.

［8］朱蔚華，沈桂明.雷達抗干擾性能定量測試技術的研究［J］.雷達與對抗，2000.

［9］李明，劉澎.武器裝備發展系統論證方法與應用［M］.北京：國防工業出版社，2000.

［10］楊星，潘誼春.基于ADC模型的某雷達干擾系統效能分析［J］.火力與指揮控制，2009.