舰艇通信对抗部队基地训练效能评估研究*

2019-11-28 03:10王庆业刘海涛
舰船电子工程 2019年11期
关键词:定性权重效能

王庆业 刘海涛

(1.91404部队 秦皇岛 066000)(2.66109部队 秦皇岛 066200)

1 引言

通信对抗是电子战的重要组成部分,是通过无线电干扰手段,扰乱和破坏敌方的无线电通信的一种手段,目的是为了截获敌方无线电通信信号,削弱或阻碍敌方无线电通信,保障已方无线电通信正常工作[1]。效能评估指对某种系统或事物执行某项任务的结果或进程的自身状态、作用大小、质量好环等效率指标的量化计算或结论性评价[2]。舰艇通信对抗部队基地训练效能评估对于提高舰艇通信对抗部队基地训练的训练效果、改进训练方法,促进通信对抗系统在作战中更为合理的使用和配置具有一定的研究意义。

2 效能评估基本流程

科学建立效能评估流程是有效评估通信对抗部队基地训练效果的前提,效能评估通常有以下几个环节[3]:

1)对待评估对象进行效能分析,分析待评估对象的结构、目标、环境等内容,确定评估对象技术、消耗等约束条件;

2)根据分析结果,建立通信对抗部队基地训练的效能评估指标体系;

3)定性分析各子指标对系统效能的影响,确定子指标权重;

4)选择评估算法,计算出定量的系统效能值。效能评估的基本流程如图1所示。

图1 系统效能评估基本流程

对于通信对抗部队基地训练的效能评估,通常情况下评估结果会受到很多因素的影响,很难在评估中全部体现,此外有些因素随机性很强,需要评估者选择较好的尺度去定性分析。因此,建立评估指标体系时也需考虑以下原则[4]:

1)客观性原则:选取的指标应明确代表的实际意义,同时要与待评估对象紧密贴合。

2)独立性原则:同层次指标间互不影响,不应该存在包含关系。

3)完备性原则:应广泛全面地选取指标,使指标体系能较为完整地反映待评估对象的能力。

4)可测性原则:所选指标尽量具有定量评价的特性,对定性的指标要通过主观度量的方法给予评价。

5)简明性原则:在满足效能评估的前提下,应尽量减小系统评估难度,保留对系统效能影响较大的指标,去除影响较小的指标。

6)民主集中原则:评估中实行下级服从上级、自下而上集体评估的原则。

以上原则在建立效能评估指标体系时会出现互相矛盾的问题,比如评估指标的简明性原则和完备性原则就相互矛盾。评估人员在充分考虑指标体系有效性的前提下可以适当修改指标体系,此时为了便于评估执行,可突出简明性原则减少评估指标的数量。

3 通信对抗效能评估概况

通信对抗部队基地训练效能评估通常在指挥所统一领导下,通信对抗考评组负责实施,通信对抗考评人员应由通信对抗双方以外的第三方人员组成。通信对抗基地训练内容主要为通信对抗职手对目标信号侦察、分析判别、释放干扰等情况,现场考评员负责记录并上报装备的主要参数、装备职手完成任务正确性和及时性,以及暴露与发现的问题。考评组人员负责相关数据统计分析、对抗双方关联、训练态势分析、异常情况处置等,形成导调意见上报指挥所[5]。通信对抗评估流程见图2。

图2 通信对抗评估流程图

4 效能评估指标

根据通信对抗部队效能评估工作实际,评估指标可分为定量指标和定性指标。定量指标指可以通过处理录取的数据得到的可以量化的指标,如通信的侦察、测向及干扰能力;定性指标指通过处理录取的数据不能得到的,只能靠主观对其评价的指标,如通信对抗部队的指挥操控能力和作战适应能力,此类指标只能用“高、中、低”、“优秀、良好、中等、及格”等定性信息来描述[6~7]。基地训练中,受训舰艇的通信对抗部队效能评估完整的指标体系如图3所示。

图3 通信对抗部队效能评估指标体系

4.1 定量指标的计算

通信对抗效果的评估需要根据通信对抗方侦察的效果和被对抗通信双方的通信效果来判定,出于简明性原则的考虑,通信对抗部队基地训练选择可以定量的评估指标有侦察正确率、干扰有效率、通断比与通信有效率[8],各计算公式分别为式(1)、式(2)、式(3)和式(4),对应的在训练评估中需要记录的数据包括通信双方及通信对抗一方的数据,通信双方需要记录的有通信开始时刻、通信电台的基本工作参数、通信结束时刻、受干扰时刻、抗干扰措施及其操作时刻恢复通信时刻、报文号;通信对抗方需要记录的有:目标信号的发现时刻、方位、频率、类型、速率、调制样式、信号丢失时刻,干扰的起始时刻、频率、样式、带宽、功率、指向及结束时刻。

4.2 定性指标评分法

定性指标通常组织相关专业专家组给出定性评估意见,再对评估的意见进行量化。对定性指标的量化可以通过灰色理论、模糊理论实现,下面介绍灰色理论量化方法[9~10]。

步骤一:定义两个线性白化权函数

定义一:按评估要求,将通信对抗定性指标值划分为“很好、好、较好、一般、…”等n个灰类,对应“”n个定性等级分量,设 ƒ为映射有:

ƒ[x ( n ) ]即为定性灰量x(n)的线性白化权函数。

定义二:同样设 ƒ为映射,设区间灰量x∈[a ,b] ,有:

上式中,α为决策权重系数,其值由决策者偏好确定,且 0≤α≤1。则 ƒ(x)为灰量x在区间[a ,b]范围内的线性白化权函数。

步骤二:确定评估意见集

根据指标情况和专家意见确定n个等级的定性评语集,再组织 p个专家对训练定性评估指标打分,得到定性评估意见集{xij1,xij2,…,xijp} 。

步骤三:根据定义一和定义二量化评估意见集,得到{uij1,uij2,…,uijp} 。

步骤四:对量化后的评估意见集取均值,得到定性评估指标Vij的评分:

4.3 评估指标权重的确定

层次分析法(AHP)是一种经典的系统分析方法,首次由美国匹兹堡大学运筹学专家提出,其主要是根据评估对象的性质将最终的目标分解成多个父指标和子指标,形成一个由下而上递阶层次结构模型,最后得到最低层子指标对总目标的重要性权重[11~12]。确定评估指标权重步骤如下。

步骤一:确定判断矩阵

指标权重系数的确定有客观赋权法和主观赋权法,本文通过n个专家根据基地通信对抗训练的考评特点对各评估指标进行主观赋权,综合处理这些主观权值后得到各评估指标的权重

xij为 p个专家对n个指标的主观赋权值,ξjk为相关系数,可得判断矩阵为A( )ξjk。步骤二:方根法计算指标权重

ωi即为第i个指标的权重。

步骤三:检验判断矩阵一致性,以提高权重评估可靠性。

式中,λmax为判断矩阵的最大特征值。当CR<0.1时,该判断矩阵符合一致性要求。

步骤四:计算子指标对父指标的合成权重。

式中,ri为父指标,rij为从属父指标ri的子指标,ωij为对应rij的权重。

5 结语

通信对抗部队基地训练效能评估需要考虑多种因素对评估结果的影响,本文从基地训练效能评估的实际情况出发,建立了有针对性的评估指标体系,采用层次分析法和灰色理论量化法,并区分定量指标和定性对通信对抗部队的战作能力进行了评价,给出了一种具体的评估方法。建立通信对抗部队基地训练评估体系,对于通信对抗系统在作战中合理使用和配置有不可忽视的作用,同时对于更大限度地发挥通信对抗系统在作战中的效能也有一定的促进作用。

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