近程反导舰炮武器系统日常训练射击效果评估*

漆政昆 王海滨 高 峰

(1.安徽省蚌埠市禹会区燕山路1454号五系 蚌埠 233012)(2.91040部队 青岛 266231)



近程反导舰炮武器系统日常训练射击效果评估*

漆政昆1王海滨2高 峰1

(1.安徽省蚌埠市禹会区燕山路1454号五系 蚌埠 233012)(2.91040部队 青岛 266231)

针对舰艇部队训练中存在实弹射击少,日常训练效果不好的问题,采用德尔菲法选取适当的评估指标,利用模糊层次分析法确定各指标的权重,最后运用模糊综合评判得出日常射击训练操作的成绩并给出改进建议,实现了日常训练射击效果的综合评估。

近程反导舰炮武器系统; 模糊综合评价; 射击效果

Class Number TP206

1 引言

近程反导舰炮武器系统是水面舰艇抗击反舰导弹的最后屏障,具备发射速率高、反应时间短、适装性强等特点。为了使近程反导舰炮武器系统的所属人员能够熟练掌握和运用武器装备,部队进行了大量的日常射击训练。但目前在训练过程中存在以下问题:

1) 实弹射击训练消耗大量的人力、物力,保障困难,因此训练次数有限,难以满足训练大纲的要求。

2) 在日常训练过程中,存在可对飞行目标实施跟踪,但不能真实射击而导致无法判定射击效果。

3) 在日常训练过程中,无法评判操作是否正确,很难找到失败的真正原因,无法找出提高操作水平的有效措施。

为了使近程反导舰炮武器系统日常训练摆脱上述问题,提高训练的质量与效益,需要一套能根据操作人员的实际操作动作进行综合评估,并对其技术水平做出量化评判的方法。本文采用德尔菲法[1]选取适当的评估指标,利用模糊层次分析法确定各指标的权重,最后运用模糊综合评判得出日常射击训练操作的成绩并给出改进建议,实现了日常训练射击效果的综合评估。

2 评价指标体系的建立

对于近程反导舰炮武器系统,与操作员对其日常训练射击效果有关的因素有很多,如果都考虑进来的话,势必会大大增加系统的复杂性,使评价变得非常困难。因此在确定评价指标时,应考虑体系的系统性。德尔菲法是一种最为常用的确定评价指标的方法,通过对多位专家的调查可收集广泛的意见,使初拟指标更加系统全面,再多轮反复调查将分散的意见集中,进行筛选,整个实施过程既具有发散的作用又有收敛指标项的功能。

图1 德尔菲法基本步骤

采用德尔菲法确定指标体系的具体步骤[2]如图1所示。在整个实施过程中以轮为单位来进行,每一轮都有不同的任务。

1) 第一轮调查。这一轮的主要任务是请专家针对调查列表中列出的主题提出预测事件,之后管理者回收调查表进行汇总整理,抽取主要事件制成下一轮的调查表。这一轮需要注意的。是调查表的设计具有开放性,不要带任何具有约束性的条框,以免限制太多使专家遗漏问题。第一轮调查情况如表1所示。

表1 第一轮调查情况表

2) 第二轮调查。在这一轮中需要专家对表中列出的主要事件进行详细评价,之后对调查表进行回收统计得到初拟指标项,将统计结果整理完善,作为第三张调查表。第二轮调查情况如表2所示。

3) 第三轮调查。这一轮的重点任务是请专家再次权衡指标项重要程度并作出取舍意见,尤其是针对意见不统一的项目。回收统计后查看专家意见是否统一,如果统一则可以结束调查,不统一将按相同原理进行下一轮调查。第三轮调查情况如表3所示。

表2 第二轮调查情况表

表3 第三轮调查情况表

4) 指标体系的确立

利用德尔菲法,综合专家意见选取操作时间、操作步骤和命中精度作为评估指标体系,如图2所示。

图2 评估指标体系

(1)操作时间

所有的训练任务都有时间上的要求,每一项操作动作都有一个时间限定,通过对完成时间或者单位工作量可衡量受训人员的操作熟练程度,完成任务的时间越短或单位工作量越大,则操作人员操作越熟练[3]。

(2)操作步骤

不同训练任务对出现错误操作的容忍程度不同,但出现误操作的次数越少越好。通过记录受训人员的操作序列,与参考操作步骤进行比较,而后扣除相应的失误分数,基本上可以衡量参训人员的操作正确度[4]。

(3)命中精度

命中精度是指弹着点对瞄准点(目标中心)的偏移程度,通常以射击偏差来表示。弹着点是指火炮实际发射后弹丸的实际落点或炸点,瞄准点是指火控解算后期望弹丸的落点或炸点[5]。由于在训练中不实际发射弹丸,无法观测射击偏差,因此采用火控计算机解算出的射击诸元与模拟发射瞬间火炮架位反馈数据之间的偏差来确定命中精度。

3 指标权重的确定

指标体系确立之后,利用模糊层次分析法[6]计算各指标的权重,具体步骤如下:

1) 构造模糊互补判断矩阵

模糊互补判断矩阵R表示针对上一层某元素,本层次与有关元素之间重要性的比较,假定上一层次的元素C同下一层次中的元素a1,a2…an有联系,则模糊一致判断矩阵可表示为

Ca1a2…ana1r11r12…r1na2r21r22…r2n……………anrn1rn2…rnn

rij的实际意义是:元素ai和元素aj相对于元素C进行比较时,ai和aj具有模糊关系“…比…重要得多”的隶属度。根据这个判断尺度,元素a1,a2,…,an相对于上一层元素C进行比较,可得到如下的模糊判断矩阵:

R具有如下性质:

(1)rii=0.5,i=1,2,…,n;

(2)rij=1-rji,i=1,2,…,n;j=1,2,…,n;

为了确定元素ai相对于aj对重要性,需要建立一种0.1～0.9的模糊判断尺度[7],如表3所示。

表3 0.1～0.9的判断尺度

设a1为操作时间,a2为操作步骤,a3为命中精度,邀请五位部队专家进行打分,对打分表进行整理后分别构造五位专家的模糊互补判断矩阵如下所示,专家1～5分别对应R1～R5。

2) 将模糊互补判断矩阵改造成模糊一致矩阵

3) 计算指标权重

按照上述公式进行计算可得ω1=0.323,ω2=0.253,ω3=0.424。

4 模糊综合评判

1) 确定因素集和评语集

因素集:U={u1、u2、u3}={操作时间、操作步骤、命中精度};评语集V=[a,b]=[0,100];

2) 建立各个评价因素的最优隶属函数

(1)操作时间

对每一科目,操作时间是评价操作手的重要方面。具体方法是:对每一个训练科目,系统都设一个参考操作时间Tj(第j种科目),设实际时间为tj,采用邀请操作经验丰富的台位操作手评分直接给出操作时间的隶属度,然后在实际操作中不断修改调整,最后得出操作成绩为优的隶属函数r1j:

(2)操作步骤

操作步骤应包含两点,一是对于给定的科目,操作手反馈的操作步骤必须与参考步骤(每一科目都可预先设置)相符,二是操作步骤的顺序应该合理[4]。设第j种科目的操作匹配点的个数百分比为αj,步骤匹配数百分比为βj,操作成绩为优的隶属函数为r2j,则规定

r2j=100αj·βj

(3)命中精度

命中精度是指火控计算机解算出的射击诸元与发射瞬间火炮架位反馈数据之间的偏差[10]。由于系统规定的系统动态精度指标为方位误差(平均值和均方差绝对值):2.0mrad、高低误差(平均值和均方差绝对值):2.0mrad。所以命中精度为优的隶属度函数r3j为

其中Δx为方位偏差,Δy为高低偏差。

3) 综合评判结果计算

根据前面确定的指标权重,利用下式求得该科目的综合评判结果。

5 实例分析

在某次日常射击训练中操作员的具体操作步骤按照步骤序号依次为:1、3、4、5、6、7、8、9、10(误操作)、11(不达标)、12、14、13、15、16。按照前面所述的评估方法,最终判定操作手的成绩为81.9分,如图3所示。可以看到在总共16步操作中,操作员操作并没有完全按照操作流程来,除了一步漏掉(步骤2复位)的操作,但是复位操作在火控台没有连续运行的情况下并不影响操作结果,关机操作步骤顺序与操作流程并不一致,但是符合操作规则(14、13),系统对操作步骤的判定也是符合实际情况的。

图3 综合评估结果

6 结语

本文对近程反导舰炮武器系统日常训练射击效果评估进行了研究,实现了日常射击训练效果的综合评判,从而有效地提高了训练效率,节省了训练成本,解决了日常训练射击过程中对目标只能跟踪、不能打,不能进行射击效果评判的问题。

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[10] 张波,常天庆,王钦钊.坦克靶场射击模拟训练评估系统研究[J].嵌入式系统应用,2008,24(4):35-37.

Estimation of Fire Effect for Daily Training of Shipborne Close-In Weapon System

QI Zhengkun1WANG Haibin2GAO Feng1

(1. The Fifth Department, NO.1454 Yanshan Road, Yuhui District, Bengbu 233012)(2. No. 91040 Troops of PLA, Qingdao 266231)

The effect of daily training was poor because of the lack of ball firing on warship. In order to evaluate the effect of daily training comprehensively, firstly, the evaluation indexes were selected based on Delphi method; then the FAHP was used to determine the index weights; at last, the operating performance was calculated through fuzzy comprehensive evaluation and advices were gave to improve it.

shipborne close-in weapon system, fuzzy comprehensive evaluation, fire effect

2014年9月3日,

2014年10月28日

漆政昆,男,硕士研究生,讲师,研究方向:兵器科学。王海滨,男,讲师,研究方向:舰炮武器。高峰,男,讲师,研究方向:兵器科学。

TP206

10.3969/j.issn1672-9730.2015.03.009