軍用無人潛航器作戰效能評估模型*

朱　國　薛蕾蕾　杜　毅

(海軍潛艇學院　青島　266000)

軍用無人潛航器作戰效能評估模型*

朱國薛蕾蕾杜毅

(海軍潛艇學院青島266000)

摘要軍用無人潛航器在未來海戰中具有重要的作戰價值，良好的作戰效能評估模型的建立，對軍用無人潛航器的作戰效能發揮，可行性論證，方案設計等多個方面具有重大意義。文章闡述了一種軍用無人潛航器作戰效能評估模型，從作戰能力、可用度、支撐度和生存能力等方面做出了相應描述。模型的建立對于軍用無人潛航器的評估方法具有一定實際意義和使用價值。

關鍵詞軍用無人潛航器; 作戰效能; 評估模型

Class NumberV279

1引言

無人潛航器是一種由動力驅動，航行器無人駕駛控制，可重復使用的潛航器的簡稱。無人潛航器的問世至今已有60多年的歷史，但發展較為緩慢，直到近20多年來，由于電子技術和信息技術等高新技術的發展和應用，無人潛航器的作戰效能才有了突破性的提高。目前，由于無人潛航器的作戰效益高，以及其在海洋偵測探測、防救搜尋中的出色表現而受到了各國軍方的極大關注[1]。

對于軍用的無人潛航器的作戰效能進行評估，不僅能夠評價無人潛航器的本體方案、設備系統方案的優劣及作戰能力的高低、而且是無人潛航器綜合概念設計及無人潛航器綜合作戰的理論基礎，在其可行性論證、方案設計、研制試驗、采購及使用維護階段都是一個十分重要的問題。

2軍用無人潛航器作戰效能分析模型的建立

按照目前軍用無人潛航器的特點及作戰環境研究進展的方向，結合系統工程理論，軍用無人機作戰效能主要應由：作戰能力、可用度、支撐度和生存能力決定，其結構模型如圖1所示[2]。

則，無人潛航器的作戰效能可表示為

圖1　無人潛航器作戰效能結構模型

3作戰效能影響指標分析

3.1無人潛航器生存能力

無人潛航器的生存能力可表示為無人潛航器躲避和承受敵對環境或外力破壞的能力，可以用在一定的敵對環境中，遭受具體攻擊或破壞情況下，無人潛航器憑借其自身的敏感性和易損性，抵抗住外力沖擊的生存概率ps度量：

ps=1-pDpTpHpK/H

其中，pD及pT分別為無人潛航器被發現的概率及被跟蹤的概率，其數值應取決于敵方偵測系統探測能力，另外由于無人潛航器應具有一定的自主特性，對不利環境及其他因素進行規避，因此，數值還應取決于無人潛航器自身的敏感性。敏感性是無人潛航器的一種特性，表示其躲避探測設備等人為環境因素的能力，如敵方聲納，水下監聽設備等[3]。

pH為敵方發射或預置的武器成功瞄準，發射并成功擊中無人潛航器的概率，其數值應取決于敵方發射裝置的效能，瞄準精度，同樣，也取決于我方無人潛航器自身的敏感性。

pK/H為無人潛航器被擊中的條件下的損毀概率，它是一種條件概率，其數值應取決于敵方武器裝備的威力及效能，還應取決于無人潛航器自身的易損性。易損性是無人潛航器的另一種特性，其表示無人潛航器能夠承受破壞的能力，易損性越大，在遭受到同等攻擊的情況下，損毀的可能性越大[4]。

3.2無人潛航器支撐度

支撐度是指無人潛航器在戰時及非戰時時間內，維持其自身發揮作戰作用的困難程度。以美國研制F-22戰斗機為例，美國把支撐度作為優先于“先進電子設備”、“致命武器”的重點進行考慮。美國之所以將支撐度作為一項十分重要的指標，是因為維持武器正常狀態的難易程度將直接影響其作戰效能的發揮。它主要可以由無人潛航器的裝備/人比率，配套設備比，壽命/使用費用比率，正常補充比率等決定。

其中，Si(i=1,2,3,4)為無人潛航器支撐程度的綜合評價指數，分別為裝備/人比率，配套設備比，壽命/使用費用比率，正常補充比率，δi(i=1,2,3,4)分別為需求論證及生產定型和實際狀態的加權系數，其和應該等于1，即

3.3無人潛航器的作戰能力

無人潛航器的作戰能力是其作為武器系統的最基本的能力，系統作戰能力指標C是系統在設計要求范圍內工作時，成功完成指定任務的概率[5]。對軍用的無人潛航器來說，其作戰任務眾多，比如偵察監視，海洋探測，通信中轉，火力攻擊，區域防御等，對于我國目前階段而言，主要的作戰任務應分為兩類，即火力攻擊和偵察監視，則作戰能力可表示為

C=kCa+(1-k)Cr

其中，無人潛航器的火力攻擊能力為

其中，M、F、D分別為無人潛航器的機動性參數、火力參數、探測能力參數，C1、C2和C3分別為水聲對抗能力參數、航程系數和動力能源系統效率參數。

無人潛航器偵察能力：

其中，P、R分別為光電偵查設備的偵察能力、水聲偵查設備的偵察能力。

3.4無人潛航器可用度

可用度是指無人潛航器在任意隨機時刻被賦予使命，需要完成制定任務時，在任務開始時刻處于可工作或可使用狀態的概率，它綜合反映了系統的可靠性、維修性和保障性，是對無人潛航器系統的可工作狀態的綜合描述[6]。其數值表示為

其中MTBF為無人潛航器平均故障間隔時間，MTTR為無人潛航器的平均修復時間，MLDT為無人潛航器的平均無法保障時間[7]。

4無人潛航器作戰效能的綜合評估方法

其中下標b表示選取的基準無人潛航器。

綜合評價函數完成后，由使用方和研制方的g位專家進行加權系數評分，確定各項指標在綜合評價中的重要性，得分越高的表示該項指標在評價準則中重要程度越高。

評分過程中，設定一致性允許誤差為Q(Q>0)，計算每項指標由專家給出的第項指標的平均加權系數[8]。

5結語

無人潛航器作戰效能評估是一項復雜的系統工程，根據無人潛航器的特點和戰場環境，本文提出了無人潛航器作戰效能評估的指標體系，并建立了一種無人潛航器作戰效能綜合評估模型。由于現階段無人潛航器發展種類眾多，且沒有統一體系規范，使得無人潛航器無論從功能使命還是從技術手段等各個方面存在巨大的差異，基于上述問題，本文的模型還存在許多值得改進的地方。

參 考 文 獻

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[4] 王希星,尹健.武器效能評估通用框架的形式化描述[J].系統仿真學報,2007,19(9):2104-2108.

[5] 張國春,胡曉峰.體系對抗仿真中體系效能分析初探[J].系統仿真學報,2003,15(12):1698-1701.

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Operational Effectiveness Assessment Model of Military Unmanned Underwater Vehicle

ZHU GuoXUE LeileiDU Yi

(Navy Submarine Academy, Qingdao266000)

AbstractMilitary unmanned underwater vehicle (UUV) has great value in military operations. High quality operational effectiveness assessment model could expedite the exertion of operational effectiveness, the proof of feasibility and the design of proposal. This paper expounds a kind of evaluation model about UUV military conduction. It is described from directions of conduction power, useable ability, support ability and vitality. The assessment model’s establishment has its certain actual significance and useful value.

Key Wordsmilitary unmanned underwater vehicle, operational effectiveness, assessment model

*收稿日期:2015年12月7日,修回日期:2016年1月23日

作者簡介:朱國，男，碩士研究生，研究方向：海軍兵種戰術理論。薛蕾蕾，女，碩士，講師，研究方向：外軍作戰研究。杜毅，男，碩士，工程師，研究方向：作戰系統效能評估。

中圖分類號V279

DOI:10.3969/j.issn.1672-9730.2016.06.019