基于FAHP的遠距離支援干擾效能評估研究

吳曉降，崔　偉，李云鵬

(1.中國西南電子設備研究所，成都 610036；2.空軍航空大學，長春 130022)

基于FAHP的遠距離支援干擾效能評估研究

吳曉降1，崔偉2，李云鵬2

(1.中國西南電子設備研究所，成都 610036；2.空軍航空大學，長春 130022)

摘要：針對遠距離支援干擾評估模型中評估指標之間的相互影響關系，分析了影響遠距離干擾效能的因素，提出了基于模糊層次分析法(FAHP)的遠距離支援干擾效能評估指標體系，構建了干擾效能評估模型并對評估模型進行了分析和求解，計算結果表明了該評估模型的合理性和有效性。

關鍵詞：模糊層次分析法；指標體系；效能評估

0引言

遠距離支援干擾機是雷達對抗的重要組成，對其進行效能評估研究是評估雷達對抗作戰能力的重要方面。目前，我國在其效能分析及研究方面尚處于起步階段，針對遠距離支援干擾機的效能研究相對較少，缺乏系統的理論研究及合理的評估方法。

文獻[1]對遠距離支援干擾的有效性影響因素進行了分析。文獻[2]對遠距離支援干擾性能進行了分析與研究。文獻[3]對遠距離支援干擾對雷達的壓制效能進行了分析。文獻[4]對遠距離支援干擾的效能進行了總體仿真和研究。而這些文獻都沒有對遠距離支援干擾的總體效能進行分析。模糊層次分析法(FAHP)是一種建立在多層次評估指標體系基礎上的模糊綜合評判法，它將模糊數學與傳統的層次分析法[5](AHP)相結合，可以較好地對系統進行定性與定量相結合的合理評估。

本文把FAHP引入遠距離支援干擾機干擾效能指標權重的確定中，并通過標度方法求解得到影響干擾效能的各指標的權重，利用隸屬度函數對干擾效能進行最終評估。結果表明，FAHP能有效地評估遠距離支援干擾機干擾效能，具有良好的科學性和適用性。

1FAHP評估分析

運用FAHP法進行綜合評判的步驟為：

(1) 建立因素集。影響系統效能的各種因素構成的集合稱為因素集：U={u1，u2，…，un}，ui為影響系統的一個因素。

(2) 建立權重集。各個因素在評判中所具有的重要程度是不同的，按其重要程度對各個因素給出不同的權數wi，通常要求wi滿足wi≥0，Σwi=1。由各權重wi組成的一個模糊集合W，即為權重集：W=(w1，w2，…，wn)。

(3) 確定評語集。評判對象可能做出的評判結果所組成的集合：V={v1，v2，…，vn}。

(4) 單因素模糊評判。單獨從一個因素集出發進行評價，以確定評價對象對評價集的隸屬度，稱為單因素模糊評價。設評價對象按因素集U中的第i個因素ui進行評價，對評價集中的第j個因素vj的隸屬度為rij，則按ui的評價結果可用模糊集合表示：Ri=(ri1，ri2，…，rin)。

對所有因素都進行分別評價后，即可得到因素集與評價集之間的模糊關系矩陣：

(1)

式中:rij=μR(ui,uj)，為評判對象在考慮了因素ui后做出的評判結果；Ri為考慮了第i個因素ui后的單因素評判集。

引入C=(C1，C2，…，Cn)T這一分數集，其中Cj(j=1， 2，…，n)表示第j級的評語的分數，則：

(2)

式中:R′為單因素的評估結果。

(5) 基于上面的推導，可得模糊綜合評判集B：

B=WoR′

(3)

式中:W為評價指標權重集；o為模糊算子。

(6) 對于多層次系統來說，可由底層向上遞推計算上一層次指標的評價結果，根據所算出的數據向上遞推直到目標層。

2基于FAHP的遠距離支援干擾能力評價分析

遠距離支援干擾機的雷達干擾系統效能受多種條件制約，例如：戰術運用因素、人為因素、載機因素、氣象因素、偵察情報因素、干擾因素等等。綜合各種因素，遠距離支援干擾評價指標分三大類：信號分析能力、干擾管控能力和協同能力。

信號分析能力是操作人員對系統發現和截獲的敵方雷達目標信號進行分選合批、參數識別和頻譜監控的能力；干擾管控能力是指進行干擾的過程中操作人員對干擾源的選擇、干擾樣式及時切換和干擾效果監控的能力；協同能力是指在實際戰場環境中，操作人員執行命令和上通下報的能力。

2.1　確定因素集

通過對干擾能力的分析，可以得出圖1所示的遠距離支援干擾能力指標體系。

圖1　操作人員綜合能力指標體系

2.2　確定各層指標權重

FAHP是運用層次分析法來確定各指標權重。在層次分析法中，為了使決策判斷定量化，形成判斷矩陣，常根據一定的比率標度將判斷定量化，本文采用1～9標度方法。

根據專家評判及其統計數據，利用構造出的判斷矩陣及權重一致性檢驗結果，便可以看到各指標的權重，如表1所示。

表1　各指標的權重

2.3　指標評價集

根據10位專家對遠距離支援干擾系統綜合干擾效能的各項指標的評價建立如表2所示的指標評價集。

表2　干擾效能指標評價集

2.4　確定隸屬函數

本文依照指派法采用梯形模糊分布來確定隸屬函數。所以，隸屬函數為：

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

2.5　單因素模糊評價矩陣

對于頻譜監控能力z11，把10位專家給出的分數代入隸屬函數可得：頻譜監控能力的隸屬度為(0.89，0.11，0，0，0)，信號分選合批能力的隸屬度為(0.78，0.22，0，0，0)；參數識別能力的隸屬度為(0.58,0.42，0，0，0)；干擾源選擇能力的隸屬度為(0.97，0.03，0，0，0)；干擾樣式切換能力的隸屬度為(0.93，0.07，0，0，0)；干擾效果監控能力的隸屬度為(0.95，0.05，0，0，0)；執行命令能力的隸屬度為(0.37，0.61，0.02，0，0)；上通下報能力的隸屬度為(0.34，0.60，0.06，0，0)。

經整理，信號分析能力的判斷矩陣為：

干擾管控能力的判斷矩陣為：

協同能力的判斷矩陣為：

2.6　綜合評價

信號分析能力的綜合評價結果為:

B1=W1R1=(0.600 0,0.200 0,0.200 0)·

(0.806 0,0.194 0,0,0,0)

干擾管控能力的綜合評價結果為：

B2=W2R2=(0.157 1,0.593 6,0.249 3)·

(0.941 3,0.058 7,0,0,0)

協同能力的綜合評價結果為：

B3=W3R3=(0.5,0.5)·

(0.355 0,0.605 0,0.040 0,0,0)

最終，可以得到遠距離支援干擾系統綜合能力評價的隸屬度為：

=(0.845 0,0.151,0.004,0,0)

可以看出，遠距離支援干擾系統綜合能力隸屬度為0.845，屬于很好。由CZZ=BM可得：CZZ=88.464，即遠距離支援干擾系統干擾效能評分為88.5分。

根據表1中各因素的權重可以看出，排在前四位的因素即最重要的4個因素依次為：干擾樣式切換能力；干擾效果監控能力；頻譜監控能力；干擾源選擇能力。可見這幾個指標對其發揮出優良的電子干擾能力起著決定性的作用。對這些指標進行分析可以對遠距離支援干擾飛機研制和使用有重要的現實意義。

3結束語

考慮到遠距離支援干擾評估模型中評估指標之間的相互影響關系，提出了模糊層次分析法的遠距離支援干擾效能評估指標體系和干擾效能評估模型，并對提出的評估模型進行了求解和分析。結果表明FAHP能有效地評估遠距離支援干擾的干擾效能，具有良好的科學性和適用性。同時該結論為遠距離支援干擾總體效能評估奠定了基礎，具有一定的理論參考意義。

參考文獻

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[2]支熙，吳華，李彬.遠距離支援干擾性能的分析與仿真[J].火力指揮與控制，2010,35(5):65-68.

[3]王敬強，駱魯秦，劉洪彪.遠距離支援干擾對雷達的壓制效能分析[J].艦船電子對抗，2011,34(5):101- 104.

[4]任聰.遠距離支援干擾的仿真與評估[M].西安：西安電子科技大學，2011.

[5]龍文武，蘇五星，丁文飛.基于灰色AHP法的多功能雷達作戰效能評估[J].現代雷達，2010,32(9):27- 30.

Research into The Efficiency Evaluation of Long-range Support

Jamming Based on FAHP

WU Xiao-jiang1，CUI Wei2，LI Yun-peng2

(1.Southewest China Research Institute of Electronic Equipment,Chengdu 610036,China;

2.Aviation University of Air Force,Changchun 130022,China)

Abstract:Aiming at the mutual influence relation among evaluation indexes in the long-range support jamming evaluation model,analyzes the factors to affect long-range jamming efficiency,puts forward the evaluation index system of long-range support jamming efficiency based on fuzzy analytic hierarchy process (FAHP),constructs the evaluation model of jamming efficiency,and analyzes and resolves the evaluation model.The computation result indicates rationality and validity of the evaluation model.

Key words:fuzzy analytic hierarchy process;index system;efficiency evaluation

收稿日期:2015-02-05

DOI:10.16426/j.cnki.jcdzdk.2015.03.021

中圖分類號：TN972.41

文獻標識碼：A

文章編號：CN32-1413(2015)03-0077-04