多指标优选方法在敌主攻方向判断中的应用*

杨 涛 王玉生 谭 斌

(防空兵指挥学院1) 郑州 450052)(77226部队2) 昆明 650217)

1 引言

主攻方向是防空作战决心的基础,是兵力部署的依据,是火力运用的切入点。现代防空作战中,判断敌机主攻方向是各级指挥员及作战部门的重要任务之一,尤其是对担任对空掩护任务的防空兵分队指挥员来讲,正确判断敌机主攻方向事关防空的成败,是能否圆满完成对空掩护任务的关键。只有正确地判断敌机主攻方向,才能有重点、正确合理地部署兵力,区分防空武器的具体任务,才能有效地抗击敌机进袭,保障被掩护部队(目标)的空中安全。

2 指标体系的建立

依据指标体系建立的相关原则和要求,经过认真考虑和分析后,文中主要考虑以下几个因素:

◦上级意图:指下级所选择的主攻方向必须在上级指定的选择范围内,符合上级总的作战目的,以便于上级和友邻密切协同,在全局中形成合力,即总的要求是以上级选定的对空掩护目标为主,依其判定敌可能的主攻方向。

图1 敌主攻方向判断指标体系图

◦被掩护目标形状:被掩护目标的形状对敌机攻击效果有一定的影响。当敌机对点状目标和面状目标攻击时,在地形等条件相同的情况下,攻击方向对攻击效果无大影响。当对线状、狭长目标攻击,在其它条件相同的情况下,攻击方向不同则攻击效果亦不同。为了提高攻击效果,进入攻击的方向通常与目标的纵轴线成15°～30°的夹角。对较宽、高的狭长目标(如大坝、双层大桥和前沿阵地等)攻击,则采用与纵轴成45°～90°的角度进入攻击;对大坝多从下游方向进入攻击。

◦被掩护目标附近的地形条件:地形对敌机攻击方向的影响很大,通常包括以下几个方面:选择山峰、湖泊等明显的地物、地貌,供敌机用作轰炸航路起点;便于敌机搜索、瞄准目标;便于隐蔽利用山峰、高地等作遮障,突然攻击目标;便于敌机攻击的安全退出。

◦敌机场和敌人方向:敌人方向或其机场方向(距我要地近的基地起飞的进袭方向)的相反方向,通常是敌轰炸机的主要攻击方向。理由是:敌机为了避免被防空火力击中后落于对方地域和实施首次攻击利于在己方空域组织第二次攻击,往往采取绕到我被掩护目标的侧后、后方或侧后方进行攻击。

◦我友邻防空火力配置:我友邻防空分队所在方向,尤其是火力比较强的方向,一般不是敌机的主要攻击方向。理由是:敌机为了完成攻击任务、减少损失,力求避开对方地面防空兵器的配置地域,而从火力间隙或火力薄弱的方向进入攻击。

◦敌机以往活动规律:敌机的主攻方向在其未遭沉重打击之前一般不会改变,因此凡是敌机以往实施攻击的方向都可能是敌机未来的主要攻击方向。但是,随着战场情况的变化,敌机主攻方向不是一成不变的,指挥员应该依据战场情势,预见主攻方向的可能变化。

◦来袭敌机的特性:敌机的特性是指敌机在攻击目标时,通常采用的编队,其中飞机类型多并且包含轰炸机歼击机、目标批次数量多、有强干扰掩护的进袭方向,通常被认为是敌机的主攻方向。

3 模型及其原理

目前,对敌机主攻方向判断的研究大多是采用不确定性方法(如灰色局势决策方法、神经网络方法、对策论方法、模糊聚类分析方法等)进行量化的,对主攻方向所做的判断都是一种预测,提出的影响主攻方向的指标因素各不相同,建立的模型也不相同。

通过对各种量化分析方法的分析比较,结合敌主攻方向判断时的实际情况,本文采用多指标模糊优选方法,即采用逼近于理想的排序方法,把多指标评判和优化方法相结合,以缩短判断的时间,便于指挥员快速准确、比较合理地进行主攻方向的判定。

3.1 多指标模糊优选方法的原理描述

多指标模糊优选方法。多指标模糊优选方法,即采用逼近于理想的排序方法,是通过把多指标评判和优化方法结合起来,选取指标因素后,快速地确定主攻方向,而弥补一般推理方法确定主攻方向时间较长的不足。

假设1 一次防空兵计划组织战斗过程中对敌情判断时有n个进攻方向,即有n个待定方案,把方案集记为A={A1,A2,…,An},进攻评判时的指标有m个,把其指标集记为B={B1,B2,…,Bm}。

假设2 第i个进攻方向的第j个指标的值为xij(i=1,2,…,n;j=1,2,…,m)。

则由此可组成矩阵X=(xij)n×m,此矩阵就表示方案集对指标集的决策矩阵。

3.2 决策矩阵的标准化处理

实际问题中,我们希望有些指标越大越好;而希望有些指标则越小越好。考虑到各指标的取值优劣不一致,不便于进行计算,为此,将决策矩阵作如下标准化处理:

对于希望越大越好的指标Bj:

3.3 多指标模糊优选方法

第一步:由决策矩阵R=(rij)n×m构造加权的规范化矩阵V,其元素记为vij=wjrij,其中wj为第j个指标的权重(j=1,2,…,m)。

第二步:确定正理想主攻方向A+和负理想主攻方向A-。(说明:正理想主攻方向和负理想主攻方向在指挥员决策时是不存在的,此处将二者作为理想化的最优最劣基点,来权衡各方案对前者的贴近度,以便于进行方案的排序,从而得出最优主攻方向是非常有必要的。因此,引用了正理想主攻方向和负理想主攻方向。)

其各自求取公式为:

第三步:根据第二步求取的正理想主攻方向和负理想主攻方向,计算每个方案 Ai到正理想方案

第五步:按Ci由大到小的顺序排列方案的优先次序,排在最前面的方案就是最优主攻方向。反之,则为最劣主攻方向。

4 示例分析

假设一次防空战斗中,指挥员通过对敌情进行分析,初步断定敌机可能从3个方向对我防空兵分队所掩护目标进行攻击。记方案集为A={A1,A2,A3},指标集为B={B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7}。

4.1 层次分析法计算各指标权重值

通过对各指标因素之间的重要性进行分析比较,采用1～9标度法构造指标的判断矩阵B:

根据所得的判断矩阵,采用方根法求得各指标因素的权重向量为

4.2 决策矩阵的标准化

假设第i个方案的第j个指标的值为xij,(i=1,2,3;j=1,2,…,7),则组成方案集对指标集的决策矩阵X=(xij)3×7。假设指挥员通过组织专家、参谋人员进行分析比较,得到三个方案对指标集的决策矩阵为:

通过对7个指标进行分析,可以得出:对于第1、3、5 、6 、7 指标来说 ,希望越大越好 。为此,对于希望越大越好的指标,通过式(1)进行计算;对于希望越小越好的指标,通过式(2)进行计算。计算的结果就是标准化后的决策矩阵R:

4.3 多指标模糊优选的具体步骤

第一步:由决策矩阵R和各指标权重向量,构造加权的规范化矩阵V,其元素为Vij=wijrij。

第二步:由式(3)、(4)分别确定正理想主攻方向(正理想方案)A+和负理想主攻方向(负理想方案)A-。

通过计算可得:

第三步:计算每个方案到正理想方案的距离和每个方案到负理想方案的距离。

结论:显然,若 Ai与 A+越接近,则 Ci的值越大。通过比较三个值的大小可得C3最大,且与另外两个的差距较大,因此,第三个方向为最可能的主攻方向,第二个方向为次主攻方向。

5 结语

敌主攻方向判断是一个多指标评价过程,通过分析敌空袭特点规律和我防空兵判断主攻方向的依据,建立综合评价指标体系,引入的多指标优选方法,使得判断过程更加科学可靠,为防空作战中指挥员科学决策提供了很好的依据。

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