雷達情報質量評定方法研究?

劉 浩 邢姍姍 孟藏珍 石曉宇 鄒立平

（1.空軍參謀部電子對抗局 北京 100032）（2.93209部隊 北京 100085）（3.空軍預警學院 武漢 430019）（4.93253部隊 大連 116021）

1 引言

雷達情報質量評定［1～2］是雷達兵作戰的重要組成部分，通過雷達情報質量評定，一是提高部隊官兵對裝備系統的綜合運用能力，盡可能發揮裝備的作戰效能；二是調動廣大官兵積極性，促進各級指揮人員充分發揮主觀能力，認真研究雷達情報質量改進方法，更好為雷達情報保障出謀劃策；三是查找各裝備、各系統在情報保障過程中的不足，提出改進措施，為獲取高效、優質的雷達情報質量提供依據。

隨著雷達兵部隊自動化系統的逐步提高，原有的人工對雷達情報質量評定已遠遠不能適用信息化發展的要求。同時新型武器系統不斷裝備部隊，情報保障工作方式發生了變化。這要求對新形勢下雷達情報質量評定進行深一步的研究。從滿足雷達兵部隊實際作戰需要，集中體現雷達兵部隊戰斗力出發，開展以計算機為主體的通用雷達情報質量自動評定軟件研制，實現雷達情報質量由人工管理向以自動評定為核心的計算機管理的轉變，促進空情質量管理和雷達情報保障水平的提高。

2 雷達情報質量評定指標體系

根據相關規定中涉及的雷達情報評定標準，采取自頂向下、分類細化的方法，歸納總結出評定情報質量等級劃分的三類九項可用于計算機描述的評估因素，主要包括及時性指標、連續性指標和完整性指標［3～5］，如圖1所示。

圖1 雷達情報質量評定指標體系圖

2.1 及時性指標

空情保障對雷達情報及時性的要求很嚴，滯后的信息不足以表現目標的真實狀態。因此在考慮及時性指標時，重點對目標的及時發現、合理消失、及時上報等因素進行考慮。

2.2 連續性指標

雷達情報的連續性是對目標的動態掌握過程的表現。連續性差表明對目標不能完全掌握，無法提供目標的真實信息。連續性指標包括目標的報知速度、目標漏情時間、目標漏情距離、目標錯情點數等。

2.3 完整性指標

完整性是指對探測目標信息的要素是否齊全。根據目前裝備雷達的基本情況和下一步的發展趨勢，完整性指標分為合格目標要素和優質目標要素。將目前雷達能報出的屬性、機型架數、高度等信息列為合格要素，在此基礎上提供目標的威脅等級、企圖、國籍、活動區域等信息的要素列為優質目標要素。

2.4 準確性指標

準確性是指上報目標航跡的準確度。對于系統融合后的航跡，其準確性與數據鏈回傳的目標航跡進行比對；對雷達上報的航跡，其準確性與系統融合后的航跡進行比對。根據上報的航跡與標準航跡的差值計算上報目標的準確性。

3 基于模糊綜合評判的模型建立

3.1 評價參數和準則參數

根據雷達情報質量等級劃分，定義評定參數集合為

V={V1，V2，V3，V4}

其中V1表示雷達情報質量評定為合格，V2表示雷達情報質量評定為不合格，V3表示雷達情報質量評定為一般錯漏壓情，V4表示雷達情報質量評定為嚴重錯漏壓情。

通過對評定指標的量化，定義準則參數集合為

U={U1，U2，…，Um}

其中Ui為準則參數，每一準則參數均是評價的“著眼點”。根據質量評定準則，量化雷達情報相應參數，確定雷達情報質量等級。

3.2 評價標稱值

雷達情報質量的評定值按百分計算，根據部隊實際經驗，不同等級對應的評價標稱值如表1。

表1 雷達情報質量評定等級值

3.3 模型權重值的確定

在情報質量評定過程中，評定指標的權重根據不同的等級有不同的權重值，其確定采取專家打分［6～8］，定性與定量相結合［9～11］的原則。

對所有指標因素作關于重要性的排序，記符合排序一致性原則的結果為

x(i)∈X(i=1，2，…，m)唯一對應于X中的某一個指標，m為指標個數。

基于上式，可得指標集X關于排序重要性的二元比較矩陣為

其中，βik為指標x(i)和x(k)關于排序重要作二元比較時，x(i)對 x(k)的重要性模糊標度值［12～13］；0≤βik≤1，βik+βki=1；當i=k時，βik=0.5。

定義 βi，i+1（i=1，2，…m-1）為相鄰指標相對重要性模糊標度值，即關于排序重要性作二元比較時指標x(i)相對于x(i+1)的重要性模糊標度值，其中0.5≤βi，i+1≤1。根據相鄰指標的模糊標度值，利用上式可以計算出任何兩個指標之間的重要性模糊標度值。

βi，i+1的值按如下方法確定：組織專家對x(i)和x(i+1)作關于威脅排序重要性的二元比較，給出x(i)對x(i+1)的相對重要性語氣算子。按表2查出相應的模糊標度值即為 βi，i+1。

表2 語氣算子與模糊標度的對應關系表

設各指標的權重向量為（a1，a1，…，a.m），可得：

3.4 質量評定數學建模

根據評定指標，建立雷達情報質量評定模型：

3.4.1 目標及時性評定模型

目標及時性評定模型包含目標的發現距離、消失距離、報知速度評定三部分，其模型如下：

1）目標發現、消失距離評定模型

在目標發現過程中，只有發現、消失距離符合雷達實際探測性能，此情報質量才為合格，故建立評定模型如下：

其中：RD為雷達探測距離；RT為雷達發現消失距離。

考慮到天氣、兵器性能、地形等原因可能導致雷達探測距離有所變化，當雷達發現、消失距離與雷達探測距離在一定差距范圍DV內時，認為對目標能夠及時發現、合理消失。

2）目標報知速度評定模型

目標報知速度分為錄取自動報出、人工用話報出和用報報出三種方式，內容包括從發現目標到測定報出第一點目標情報和第二點以后的目標情報速度，其評價模型如下：

其中：SV為目標報知速度，單位為s；SV為不同上報方式上報首次點約定的時間門限。

3.4.2 目標連續性評定模型

目標連續性評定模型包含目標的報知密度、漏情時間、漏情距離、錯情點數評定四部分，其模型如下：

1）目標報知密度評定模型

根據雷達情報質量評定有關規定，綜合考慮警戒、引導雷達以及情報處理系統對任務保障的具體要求，建立目標報知密度模型如下：

其中：P為每分鐘上報的點數，PV為針對不同雷達（系統）對不同的目標、保障數量報知約定的點數。

2）目標漏情時間評定模型

目標上報間隔時間定義為

其中：TN表示當前時間；TL表示目標上報最近點的時間。

當目標上報間隔時間大于漏情時間約定值時，目標的漏情時間為

其中：TJ表示目標漏情時間約定值。

目標漏情時間的評定模型為

當目標上報間隔時間不大于漏情時間約定值時，T取值為0。

3）目標漏情距離評定模型

當有其他雷達探測監視到此目標條件下，目標漏情距離計算公式為

其中：N表示漏掉的點數，(xi，yi)表示漏掉點數的坐標。

在沒有其他雷達掌握此目標條件下，根據目標最近點速度、航向和時間間隔，推算漏情距離計算公式為

其中：VL表示目標最近點時的速度，TI表示目標間隔時間。

目標漏情距離的度量模型為

其中：β為取值函數的曲率。

4）目標錯情點數評定模型

根據情報質量管理有關規定，建立目標錯情點數評定模型。

其中：WMV為目標錯情點數評定值；P為錯情點數占應當上報點數的比值；PCV為規定的錯情率門限值，分為人工、自動方式上報方位距離和高度坐標四種情況。

3.4.3 要素完整性評定模型

對目標信息上報要素完整性評定，一方面考慮要素是否齊全，另一方面根據規定考慮目標身份誤差的更正時間。針對所有要素信息建立評定通用模型如下。

其中：WZV為目標要素完整性評定值；YW為是否有此要素信息，有取值1，無取值0；t為要素信息誤差更正時間，單位為分鐘，上報正確取值為0。

3.4.4 目標準確性評定模型

上報目標的準確性以航跡誤差為度量，取所有上報點航跡誤差的均值作為目標準確性評定模型，評定模型如下：

其中：ZQV為目標航跡準確性評定值；β為取值函數的曲率；WCJ為上報目標坐標點誤差均值，其計算公式為

其中：N為上報目標坐標點的總數；HWi為第i點坐標誤差，其計算公式為

其中：(xS，yS)表示上報點的坐標。(xR，yR)表示標準點的坐標。

4 結語

雷達情報質量的評定根據作戰需要可分為雷達情報質量實時監控和事后量化統計。通過實時雷達情報質量管理，隨時了解本、下級指揮所和雷達站的空情保障動態，指導下級指揮所和雷達站提高雷達情報質量。根據事后統計評定，分析、評估雷達情報質量，督促部隊有針對性地抓好情報工作，并以此為依據，評選優質雷達情報單位。