目標毀傷效果評估技術理論概述*

孫 樂

（陸軍炮兵防空兵學院機械工程系 合肥 230000）

1 引言

隨著現代精確打擊效能的提升，軍事強國對目標毀傷效果評估越來越重視，美軍長期經過戰爭實踐檢驗，這方面的研究發展一直處于世界領先地位，并提出在精確火力打擊行動中必須以生成的實時毀傷評估結論為依據，靈活調整打擊目標和方式以取得預期的毀傷效果。在近年的幾場斬首行動中，美軍大量使用衛星偵察、航空偵察手段等評估技術手段拍攝目標及其周邊實況照片，對目標打擊情況進行現地偵察，再依據生成的毀傷效果評估結論決定是否實施再次打擊。這種做法不僅實現了根據毀傷效果調控后續作戰行動，同時展示了美軍較為成熟的毀傷效果評估能力，為美軍的“基于效果”的作戰理念提供了有力的支撐。

我軍學術界對毀傷效果評估理論的研究理念在早期與俄軍比較類似，均注重經典的射擊效率評定理論和毀傷協調計劃的評估，而不是針對實際毀傷效果的評估，近年來雖已加強火力毀傷理論的研究工作，但在更高作戰層次上，缺少非常完整的理論體系，缺乏供作戰運用的研究成果，無法很好地滿足一線遠火部隊的實際需要，如若不能很好解決，勢必影響作戰計劃的制定和行動的展開。

2 毀傷效果評估方法

我軍對目標進行毀傷效果評估方法的研究有限，常用的方法有毀傷樹評估法、貝葉斯網絡評估法、效能衰減函數評估法等。

2.1 毀傷樹評估法

毀傷樹評估方法延用了可靠性評估中的故障樹概念，基于演繹分析法，先確定目標的關鍵部件以及它們與目標結構和功能間的關系，據此建立目標在特定毀傷等級下的毀傷樹，并在此基礎上實現戰斗部打擊目標的毀傷效果評估。

我軍基于毀傷樹的目標毀傷效果評估的步驟分為五步：一是先將目標按功能的不同分為若干個功能系統；二是對目標功能系統和部件的毀傷效應進行分析，確定出目標關鍵部位；三是分析目標的各毀傷等級，并將關注的毀傷等級作為毀傷樹的頂事件；四是結合目標關鍵部件的毀傷狀態，找出導致目標毀傷至該等級下的根本原因，獲取相應基本事件（低事件）；五是將分析出的低事件用適合的邏輯門向上與頂事件相連，并得到毀傷樹。該方法較適用于結構復雜、用途多樣的目標的毀傷效果評估。

2.2 貝葉斯網絡評估法

貝葉斯網絡用于目標毀傷效果評估，首先要通過對目標特性和遭受打擊力度的分析，確定節點變量和節點關系，而后構建出貝葉斯網絡的拓撲結構，通過參數學習和專家系統分析確定節點的局部概率分布表，最后利用貝葉斯網絡的推理功能，對目標的毀傷效果進行評估。

現階段我軍偵察裝備獲得的戰場情報大多是目標的物理毀傷情報，然而多數目標的物理毀傷與毀傷效果不存在直接的對應關系，這就導致戰場情報對于目標毀傷效果評估在準確度上存在偏差。為了消除這些負面因素，采取貝葉斯網絡評估法對目標的毀傷效果進行評估，由不準確性特性的初始信息出發，使用概率數值表示并動態交互計算各種不確定論據，并充分利用豐富的整體情報、示例情報、初始情報等，計算得出最終的評估結論。

2.3 效能衰減函數評估法

目標效能衰減是對毀傷程度的映射，是基于目標物理毀傷信息的函數。目標的作戰效能衰減程度是一個模糊量，可以用隸屬度表示，這個隸屬函數常取指數函數形式，即：

在該式中：u(x)是效能衰減函數；u0(x)是目標初始效能值；P(x)是目標物理毀傷信息；α、β是常數，它的取值與指標選取和評估需求成正向相關。

運用效能衰減函數法時，必須基于明確的目標效能衰減和目標物理毀傷程度之間的映射關系和成熟的毀傷指標。

3 毀傷效果評估技術

當前我軍的目標毀傷效果評估技術多以搜集信息和預處理為主，采取多種手段和技術并用，對原始信息進行提煉和萃取。

3.1 毀傷信息獲取技術

獲取及時、詳細、準確的毀傷信息是后續火力毀傷效果評估工作的重要前提。通過綜合采用多種信息獲取與搜集手段，相互之間取長補短，才能提高生成毀傷評估結論的準確性。

當前我軍對目標毀傷信息獲取的手段很多，如綜合運用航偵、技偵、預警機、無人機、水面艦艇等偵察手段組織晝夜間偵察，衛星過境持續跟監實現對敵情重要態勢目標實時顯示等。但利用上述技術手段所采集到的只能稱之為目標毀傷原始信息，采集到的信息的精度和可信度都存在一定的差異，需要經過預處理和算法模型的融合處理才能形成評估系統真正需要的目標毀傷信息。

3.2 毀傷信息處理技術

原始信息是我軍偵察平臺所直接獲取到的目標毀傷情況，它是對目標毀傷情況最初步、最直接的描述，需要經過毀傷評估系統的處理，才能作為目標毀傷效果信息傳輸給毀傷效果評估機構。

以像素級信息融合技術為例，也稱為數據融合，即直接對多個相同或不同類型的傳感器平臺的采集到的目標毀傷原始信息進行綜合和分析，以求得到對目標真實狀態及其屬性最大限度的確定。該技術是目標毀傷信息處理技術的最初級層次，如各類光成像傳感器中通過對包含若干像素的模糊圖像進行圖像處理和模式識別來確認目標屬性的過程就屬于像素級融合。該技術一般用于進行多源圖像復合、圖像分析及理解、多傳感器數據融合的卡爾曼濾波等，其優點在于能夠保留盡可能多的目標毀傷現場數據，提供其它融合層次所不能提供的細微信息。局限性在于它是在原始的目標毀傷信息的最底層實現的，要處理的目標毀傷原始信息量比較大，要求進行預處理的傳感器平臺或附屬設施應當具備較高的糾錯處理能力，需要具備較高的校準精度，對評估系統平臺及其附屬設施的性能要求較高。

4 毀傷效果評估模型

我軍在獲取并處理毀傷信息后，會使用計算機程序對毀傷信息進行自動化處理以評估毀傷效果，并生成最終的毀傷效果評估結論。為保證程序運算結果的科學性，就需要用到一些比較成熟的算法來構建軟件模型。

4.1 物理毀傷效果評估模型

由于我軍的毀傷效果評估理論中所關注的多是火力打擊任務對目標的物理毀傷效果，因此在計算物理毀傷效果的方法上有諸多相對成熟的模型，其中以基于炸點信息的物理毀傷效果算法模型較為成熟。

該模型主要適用于因彈藥爆煙或其它條件限制，無法準確觀察到目標被打擊后形狀變化的情況。在用這種模型計算目標物理毀傷效果時，依據不同種類彈藥的威力、目標特點以及它們之間的位置關系來進行判定。對某些目標來說，彈藥必須命中它才可能造成物理毀傷效果，毀傷目標的概率依賴命中彈數k；對另外一些目標來說，即使未被命中也可能造成物理毀傷效果，或命中它的某些特定部分才可能造成物理毀傷效果，而命中其他部分不會造成物理毀傷效果，毀傷目標的概率依賴炸點相對目標的坐標(x，z)。

目標毀傷律就是描述毀傷目標概率依賴命中彈數k或炸點坐標(x，z)的函數關系式。依賴命中彈數k的目標毀傷律，記作G(k)，常見的呈指數形式，稱之為指數毀傷律。依賴炸點坐標(x，z) 的目標毀傷律，稱為坐標毀傷律，記作G(x，z)。在陸軍對地火力毀傷效果評估工作中，將這兩種方法相結合，提出一種新的改進型指數算法，即在計算彈藥對目標的毀傷程度時，既考慮命中彈數k，又考慮炸點坐標(x，z)。

4.2 功能毀傷效果評估模型

對獲取單一信息源，一般直接采用毀傷效果判據模型來計算目標的毀傷效果。當目標毀傷信息來源較豐富即多信息源時，可以在單一信息源計算的功能毀傷程度的基礎上，對多個單一的功能毀傷程度進行融合，得到多信息源的目標功能毀傷程度。

對單一信息源而言：對某目標進行毀傷打擊之后，某一信息獲取手段獲取了1，2，…，i（i≤m）個因素的功能毀傷情況。功能毀傷因素（1，2，…，i）對應的功能毀傷情況分別為（1j，2j，…，ij），所對應的功能毀傷程度分別為b1j，b2j，…，bij（1j，2j，…，ij≤n，則對該目標的功能毀傷程度Q為

上式表示在進行功能毀傷效果評估時，根據目標毀傷信息獲取情況，只考慮功能毀傷因素（1，2，…，i）的功能毀傷情況，針對未搜集到的目標毀傷信息的毀傷因素不進行評估，與實際情況基本相符。

4.3 系統毀傷效果算法模型

我軍對于系統毀傷效果的判定一般是針對戰場體系目標，根據在戰術上有關聯的各單一目標的毀傷信息及其戰場目標價值，綜合計算出該體系目標的系統毀傷程度。在以往對陸軍火力打擊行動的研究中，一般所說的目標都是單一、具體的目標。對于未來網信體系條件下的聯合作戰行動來說，更多地關心作戰區域內的形成戰術體系的目標群和整個作戰區域的情況，希望對體系目標的系統毀傷效果作出科學的判斷。為便于對系統毀傷效果進行計算和判定，可將作戰區域內的目標劃分為數個體系目標，每個體系目標由一個或多個單一目標與一個或多個集群目標組成。

設某體系目標T有M1，M2，…，M3共m個單一目標組成，通過物理毀傷效果計算和功能毀傷效果計算后，得到各單一目標的功能毀傷程度分別為R1，R2，…，R3，根據各單一目標的性質和在體系目標中的重要性、相關性，得到目標的價值分別為C1，C2，…，CM。

令：

則該體系目標T的系統毀傷程度為

RT為本次火力打擊行動對體系目標T的系統毀傷效果在數值上的結果。

5 結語

本文針對當前我軍目標毀傷效果評估的相關方法、技術、模型進行了介紹，相對外軍而言，我軍的毀傷效果評估技術與理論發展至今，已初步完成了由定性分析至定量分析的轉變，差距正逐漸縮小，與早期進行的毀傷評估相比，智能化程度日益提高。為適應未來作戰需要，今后應在以下方面著重展開研究：1）建立目標毀傷效果評估數據庫。未來戰爭中，我軍遠火單位應強化信息共享機制，廣泛積累各種目標毀傷效果的資料，深化對目標毀傷特性的研究，夯實戰場目標毀傷效果評估的信息基礎。2）升級智能毀傷效果評估系統。隨著現代科技的高速發展和評估技術的日益成熟，以算法模型為基礎的評估系統將為指揮員提供更加智能和精確的評估結論，以消除人為因素對毀傷評估結論產生的影響。3）充分挖掘現有裝備潛能。以我軍“翼龍”無人機為例，已經實現了通過裝備功能組合，實現對毀傷目標以不同高度和比例，進行多層次、多角度的全息偵察，全面提高了戰場目標毀傷評估效果。