基于复杂电磁环境的舰空导弹作战效能评估∗

斗计华 吴 硕

（1.海军大连舰艇学院导弹与舰炮系 大连 116018）（2.国防大学联合勤务学院联合装备保障系 北京 100858）

1 引言

复杂电磁环境下舰空导弹武器系统作战时，其作战效果会受到复杂电磁环境的影响。目前较多研究复杂电磁环境［1］、以及定性研究复杂电磁环境对舰空导弹武器系统作战的影响［2～5］，但较少定量评估复杂电磁环境下舰空导弹武器系统作战效能。本文构建基于复杂电磁环境的舰空导弹武器系统作战效能综合评估方法，为复杂电磁环境下舰空导弹武器系统作战效能综合评估分析研究提供依据。

2 基于复杂电磁环境的舰空导弹武器系统作战效能评估改进模型研究

基于复杂电磁环境的舰空导弹武器系统作战效能评估改进模型表示为［6～8］

其中，K为复杂电磁环境下舰空导弹武器系统操控人员训练水平因子，其值范围为［0，1］；A'为基于复杂电磁环境的舰空导弹武器系统有效性向量，是指复杂电磁环境下舰空导弹武器系统在开始执行任务时所处状态的度量，与复杂电磁环境下舰空导弹武器系统的可靠性、可维修性和使用人员等因素有关；D'为基于复杂电磁环境的舰空导弹武器系统可信性矩阵，是在已开始执行任务的过程中某个或某几个时刻系统状态的度量，表示复杂电磁环境下舰空导弹武器系统在使用过程中完成规定功能的概率，取决于复杂电磁环境下舰空导弹武器系统使用过程中的可修复性等因素；C'是基于复杂电磁环境的舰空导弹武器系统作战能力矩阵，指已知复杂电磁环境下舰空导弹武器系统执行任务期间的状态下，系统最终完成作战任务的能力。

3 基于复杂电磁环境的舰空导弹武器系统作战效能指标改进评估模型

3.1 基于复杂电磁环境的舰空导弹武器系统可用性改进评估模型

基于复杂电磁环境的舰空导弹武器系统可用性的度量指标为复杂电磁环境可用度。在故障率为λ，修复率为μ的单部件系统里，A′为基于复杂电磁环境的舰空导弹武器系统可用度；可用度可用下式表示［9～10］：

上式第一项为稳定状态项，第二项为瞬时状态项。

3.2 基于复杂电磁环境的舰空导弹武器系统可信性改进评估模型

基于复杂电磁环境的舰空导弹武器系统可信性的指标是复杂电磁环境可信度，在已知系统在开始工作时所处的状态时，表示系统执行任务过程中的一个或几个时间内所处状态的指标。其中可信性矩阵是一个n×n阶的方阵，即

式中：dij为复杂电磁环境下已知系统在状态i时开始执行任务，而在执行任务过程中处于状态 j的概率。

假设复杂电磁环境下舰空导弹武器系统主要包括探测系统、目标指示系统、指挥控制系统、火控系统、制导系统，则其共包括5种分状态，分别用X1～X5表示状态1～5，其含义如下：

X1：舰空导弹武器探测系统、目标指示系统、指挥控制系统、火控系统、制导系统这5个系统状态均正常；

X2：探测系统故障，其它4个系统都正常，系统状态正常；

彭姐笑着说：“我是她的家人，是家人就得说家人的话,做家人的事嘛，总不能家人说出敌人的话,做出对手的事来呀！”

X3：目标指示系统故障，其他4个系统都正常，系统状态正常；

X4：探测系统、目标指示系统都故障，其他3个系统正常，系统状态正常；

X5：探测系统故障，或目标指示系统故障，或指挥控制系统故障，或火控系统故障，系统状态故障。

基于复杂电磁环境的舰空导弹武器系统状态空间如图1所示。

图1 复杂电磁环境下舰空导弹武器系统状态空间

假定基于复杂电磁环境的各系统故障率和修复率分别为 λa、λb、λc、λd、λe和 μa、μb、Cˉ、Dˉ、μe。

由图1可得出基于复杂电磁环境的舰空导弹武器系统状态方程为［11～12］

3.3 基于复杂电磁环境的舰空导弹武器系统作战能力改进评估模型

基于复杂电磁环境的舰空导弹武器系统的作战能力是评估武器系统作战效能最重要指标，主要包括射击能力和拦截目标数等。

3.3.1 基于复杂电磁环境的舰空导弹武器系统射击能力分析

基于复杂电磁环境的舰空导弹武器系统射击能力指标主要包括毁伤目标能力、射击能力等。1）毁伤目标能力设舰空导弹武器系统对目标共发射了n枚导弹，Pni为第i枚舰空导弹杀伤目标概率，则毁伤目标能力为

式中：Ps为杀伤目标概率；Pni为第i枚舰空导弹杀伤目标概率。

2）射击能力

射击能力可由目标被杀伤概率表示。探测能力、指挥控制能力、导弹导引头截获目标能力与毁伤目标能力在射击过程中发挥作用的结构是串联结构，则射击能力评估模型为

式中：Cd为目标被杀伤概率，Ptc为探测目标概率，Pzk为指挥控制概率，Pjh为导弹导引头截获目标概率。

3.3.2 基于复杂电磁环境的舰空导弹武器系统拦截目标数量分析

设基于复杂电磁环境的舰空导弹武器系统拦截目标数为k3，系统同方向拦截目标数为k1，系统多方向拦截目标数为k2，则有：

3.3.3 基于复杂电磁环境的舰空导弹武器系统作战能力向量分析

1）对单方向单目标的作战能力

这里以杀伤目标概率作为对单方向单目标作战能力的指标值。则有：

式中：Pm为基于复杂电磁环境的武器系统在第m种状态时的作战能力，kdm为武器系统在第m种状态时对单目标的可拦截次数，Cdmi为武器系统在第m种状态下的第i次射击能力。

2）对多方向多目标的作战能力

设基于复杂电磁环境的武器系统对于每个目标的单次作战能力都一样，则有：

式中：Pm为基于复杂电磁环境的武器系统在第m种状态时的作战能力，Cdm为武器系统在第m种状态下的单次作战能力。kfm为武器系统在第m种状态时对多目标的拦截能力。

4 结语

复杂电磁环境对舰空导弹武器系统作战过程中，需要重点关注复杂电磁环境下舰空导弹武器系统作战效能综合评估。通过构建基于复杂电磁环境的舰空导弹武器系统作战效能综合评估方法，可定量综合评估复杂电磁环境下舰空导弹武器系统作战效能，有助于复杂电磁环境下舰空导弹武器系统作战效能分析研究。