基于實(shí)效性的電磁作戰(zhàn)效能評(píng)估研究?

（91404部隊(duì)44分隊(duì) 秦皇島 066001）

1 引言

電磁作戰(zhàn)是信息作戰(zhàn)的重要組成部分，是戰(zhàn)役戰(zhàn)斗的先導(dǎo)作戰(zhàn)行動(dòng)，貫穿于作戰(zhàn)的始終，電磁控制權(quán)是奪取戰(zhàn)役戰(zhàn)斗控制權(quán)的先決條件。在近期爆發(fā)的敘利亞戰(zhàn)爭(zhēng)、亞阿沖突中，電磁作戰(zhàn)均發(fā)揮了關(guān)鍵作用，電磁作戰(zhàn)越來(lái)越受到各國(guó)重視。

2 建立指標(biāo)體系

典型的電磁作戰(zhàn)包括偵察預(yù)警、戰(zhàn)術(shù)接敵、電磁進(jìn)攻、干擾效果評(píng)估、補(bǔ)充干擾或者戰(zhàn)斗返航等階段。作戰(zhàn)兵力包括觀察預(yù)警兵力、雷達(dá)干擾兵力、通信干擾兵力、支援掩護(hù)兵力、火力打擊兵力和指揮機(jī)構(gòu)，電磁作戰(zhàn)的實(shí)效性主要表現(xiàn)為己方作戰(zhàn)行動(dòng)作用于敵，且敵兵力狀態(tài)發(fā)生一定的變化。

2.1 指標(biāo)體系

電磁作戰(zhàn)涉及多個(gè)作戰(zhàn)單元，評(píng)估對(duì)象涵蓋裝備、操作職手和指揮機(jī)構(gòu)，不能簡(jiǎn)單地把各個(gè)系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能疊加求和，必須從系統(tǒng)的角度出發(fā)，把戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境作為一個(gè)系統(tǒng)全面考慮，即考慮己方的兵力作戰(zhàn)情況，也考慮敵方狀態(tài)變化，抽象出關(guān)鍵點(diǎn)或要素進(jìn)行評(píng)估。指揮人員是整個(gè)電磁作戰(zhàn)行動(dòng)的發(fā)起者，也是指揮控制電磁行動(dòng)的決策者，其關(guān)系到整個(gè)作戰(zhàn)行動(dòng)效果，為了達(dá)成一定的戰(zhàn)術(shù)目的，通常需要統(tǒng)籌考慮對(duì)敵進(jìn)行電磁進(jìn)攻，同時(shí)采取各種措施確保自己電子系統(tǒng)或者電磁頻譜的使用不受影響，電磁作戰(zhàn)效能可從指揮控制、電磁進(jìn)攻和電磁防御三個(gè)方面進(jìn)行評(píng)估。

2.2 指標(biāo)分解

指揮控制可以從情況判斷、指揮決策和戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用三個(gè)方面進(jìn)行評(píng)估。指揮人員在進(jìn)行指揮活動(dòng)時(shí)，首先掌握戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)，對(duì)掌握的各種情況進(jìn)行分析判斷；根據(jù)情況判斷結(jié)果，結(jié)合上級(jí)作戰(zhàn)意圖，兵力情況，進(jìn)行指揮決策，靈活運(yùn)用各種戰(zhàn)術(shù)，指揮兵力行動(dòng)，最終達(dá)成作戰(zhàn)目的電磁防御可分解為情況判斷正確率、指揮決策順暢性和戰(zhàn)術(shù)目的達(dá)成率3個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估。

電磁進(jìn)攻可以從雷達(dá)干擾和通信干擾兩個(gè)作戰(zhàn)行動(dòng)分析，雷達(dá)干擾的主要目的是干擾敵方的觀察預(yù)警系統(tǒng)，壓縮其預(yù)警探測(cè)范圍，破壞其目標(biāo)跟蹤和發(fā)現(xiàn)，使其無(wú)法全面連續(xù)掌握戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)，掩護(hù)己方攻擊兵力行動(dòng)；通信干擾的主要目的是干擾敵方的信息傳輸系統(tǒng)，使其信息傳輸中斷或者有延遲，目標(biāo)引導(dǎo)兵力和兵力控制無(wú)法達(dá)成。電磁進(jìn)攻可分解為探測(cè)距離下降率、發(fā)現(xiàn)概率下降率、跟蹤性能下降率、信息傳輸延遲率和信息傳輸中斷率五個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估。

電磁防御的主要目的是確保己方電子系統(tǒng)正常工作和對(duì)電磁頻譜的自由使用，在電磁作戰(zhàn)中，指揮人員運(yùn)用各種方法手段，諸如降低電磁輻射功率、靜默等方式，降低己方電磁信號(hào)被敵截獲的概率，或者輻射虛假電磁信號(hào)，迷惑敵方的情況判斷。電磁防御可分解為電子反偵察變化率和電子欺騙變化率兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估。

下面以電磁進(jìn)攻效能為例進(jìn)行說(shuō)明：探測(cè)距離下降率、發(fā)現(xiàn)概率下降率和信息傳輸中斷率可進(jìn)行量化計(jì)算，跟蹤性能下降性和信息傳輸延遲性難以通過(guò)訓(xùn)練數(shù)據(jù)量化評(píng)估，可由專家打分。

探測(cè)概率下降率：敵方雷達(dá)在未受我方干擾時(shí)，在預(yù)定觀察距離上能夠發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，我方的作戰(zhàn)效能就是干擾產(chǎn)生的距離變化。

發(fā)現(xiàn)概率下降率：敵方雷達(dá)在未受我方干擾時(shí)，其發(fā)現(xiàn)目標(biāo)概率為1，在受到干擾后，可能發(fā)現(xiàn)不了目標(biāo)。

信息傳輸中斷率：敵方通信系統(tǒng)未受我方干擾時(shí)，能夠正常通信，在受到干擾后，指揮控制受到影響。

根據(jù)上述分析，可建立如圖1指標(biāo)體系。

圖1 電磁作戰(zhàn)效能評(píng)估指標(biāo)體系圖

3 求取指標(biāo)權(quán)重

層次分析的核心思想是將總的目標(biāo)，按照評(píng)估準(zhǔn)則進(jìn)行分解，根據(jù)各子目標(biāo)在系統(tǒng)中的地位作用區(qū)分為不同的層次，爾后建立判斷矩陣，求出權(quán)重向量，對(duì)權(quán)重進(jìn)行校驗(yàn)。

3.1 構(gòu)造判斷矩陣

首先，確定一級(jí)評(píng)估指標(biāo)權(quán)重，即指揮控制、電磁進(jìn)攻和電磁防御相對(duì)于在電磁作戰(zhàn)為其他作戰(zhàn)提供的作用效能發(fā)揮程度，咨詢電子戰(zhàn)專家，采用1-9標(biāo)度法建立判斷矩陣。

3.2 求取指標(biāo)權(quán)重

指標(biāo)的權(quán)重向量通過(guò)判斷矩陣，根據(jù)準(zhǔn)則相對(duì)重要性求取。

所以判斷矩陣基本合理，能夠被接受。

3.3 基于群決策的權(quán)重向量?jī)?yōu)化

層次分析法的權(quán)重向量是通過(guò)計(jì)算判斷矩陣而得到的，判斷矩陣由專家對(duì)指標(biāo)的重要性進(jìn)行比較得出，主觀性較強(qiáng)，為了使權(quán)重向量的計(jì)算更加科學(xué)合理，引入群決策概念。進(jìn)行群決策必須滿足三個(gè)條件：一是專家獨(dú)立選擇；二是在相同的條件下，專家不受干擾做出決策；三是群決策結(jié)果的專家能夠接受。采用加權(quán)算術(shù)平均向量群排序法，請(qǐng)兩個(gè)電子戰(zhàn)專家，三個(gè)戰(zhàn)術(shù)指揮官進(jìn)行決策，其判斷矩陣如下：

分別對(duì)五個(gè)矩陣求特征值并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，其均通過(guò)檢驗(yàn)。

假設(shè)兩個(gè)電子戰(zhàn)專家和三個(gè)戰(zhàn)術(shù)指揮官具有同等的話語(yǔ)權(quán)，則γ=0.2，帶入公式可得W=(0 .3314,0.4857,0.1811)T

4 基于主觀賦權(quán)法的實(shí)效性評(píng)估

方案層權(quán)重確定的方法很多，主要方法有主觀賦權(quán)法和組合賦權(quán)法等，主觀賦權(quán)法可充分發(fā)揮人的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識(shí)和理性思維的優(yōu)勢(shì)，適合結(jié)構(gòu)松散系統(tǒng)評(píng)估。主觀賦權(quán)主要有Delphi法和專家打分法，本文采用Delphi主觀賦權(quán)法。

4.1 專家打分

設(shè)評(píng)估的指標(biāo)集為X(X1,X2,…,Xm)，評(píng)估專家組（專家人數(shù)為R）成員分別對(duì)各指標(biāo)的重要性采樣10分制的方法進(jìn)行排序，分值越大重要性越大，則第K位專家給出的指標(biāo)集的排序結(jié)果。設(shè)指標(biāo)Xi與Xj相對(duì)重要度為Aij，第K位專家給出的指標(biāo)Xi與Xj的重要性排序結(jié)果分別記為，則Aij-K=1，否則為0，Aij-K為第K位專家對(duì)指標(biāo)Xi與Xj的重要性兩兩比較的結(jié)果。對(duì)r個(gè)專家的比較結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)如下：

式中：Aij為r個(gè)專家認(rèn)為指標(biāo)Xi比Xj重要的數(shù)目，m為指標(biāo)數(shù)。

以指揮控制為例，假設(shè)評(píng)估專家r=10，評(píng)估指標(biāo)m=3，某次指標(biāo)權(quán)重確定按式（6）統(tǒng)計(jì)后結(jié)果如表1。

表1 指揮控制指標(biāo)

4.2 求取極差

采用10分制的方式進(jìn)行排序，顯然Ai=1最大值對(duì)應(yīng)的指標(biāo)重要性Wmax=10，Ai最小值對(duì)應(yīng)的指標(biāo)重要性Wmin=1，則極差為

4.3 求取重要性程度Wi

4.4 權(quán)重歸一化

將各指標(biāo)重要性程度歸一化，可得出指揮控制指標(biāo)的權(quán)重：

可得到指揮控制實(shí)效性指標(biāo)權(quán)重ω指控=(0 .0606'0.6061'0.333)。重復(fù)以上步驟可得到ω電防=(0 .909'0.0909 )，ω電攻=(0.3408'0.1028'0.0351'0'1704'0.3509)。

5 評(píng)估實(shí)例

以某次訓(xùn)練為例，紅方兵力為干擾飛機(jī)三架，突擊飛機(jī)兩架，預(yù)警飛機(jī)一架，藍(lán)方兵力為水面艦艇兩艘。其對(duì)抗過(guò)程為，紅方干擾飛機(jī)1架實(shí)施隨隊(duì)掩護(hù)，干擾飛機(jī)兩架，實(shí)施遠(yuǎn)距支援干擾，對(duì)紅方雷達(dá)和通信系統(tǒng)實(shí)施干擾，破壞紅方觀察預(yù)警和兵力控制，藍(lán)方發(fā)現(xiàn)紅方攻擊飛機(jī)，指揮防空武器系統(tǒng)實(shí)施抗擊，共對(duì)抗10次。

表2 電磁作戰(zhàn)效能

探測(cè)概率下降率：藍(lán)方艦艇編隊(duì)雷達(dá)在受到干擾后，平均觀察距離為150km，其裝備指標(biāo)為200km，根據(jù)式（1）可得：

發(fā)現(xiàn)概率下降率：藍(lán)方艦艇編隊(duì)雷達(dá)發(fā)現(xiàn)突擊飛機(jī)7次，根據(jù)式（2）可得：

信息傳輸中斷率：在突防的關(guān)鍵時(shí)節(jié)平均持續(xù)時(shí)間10min，平均聯(lián)通時(shí)長(zhǎng)2min，根據(jù)式（3）可得：

同理可以得出其他指標(biāo)的效能，進(jìn)行合成可以求出總的電磁作戰(zhàn)效能。

6 結(jié)語(yǔ)

本文從訓(xùn)練實(shí)踐出發(fā)，基于作戰(zhàn)實(shí)效，建立了評(píng)估指標(biāo)體系，并進(jìn)行了指標(biāo)分解，通過(guò)層次分析法得出指標(biāo)權(quán)重，依托群決策原理，優(yōu)化指標(biāo)權(quán)重。實(shí)踐表明，該評(píng)估方法緊扣戰(zhàn)術(shù)企圖，強(qiáng)調(diào)作用對(duì)象的狀態(tài)變化，拋棄傳統(tǒng)的根據(jù)己方裝備性能指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估的思路，為電磁作戰(zhàn)效能評(píng)估提供了一種新的方法路子。