基于改进FCE 法的CAS 打击目标毁伤评估*

董文洪 张 皓 韩玉龙 韦兰柯

（海军航空大学 烟台 264001）

1 引言

近距空中支援（Close Air Support，CAS）是航空兵对贴近我方地面部队的敌方目标实施的空中打击行动，CAS任务强调与地面部队的火力和机动进行紧密协同［1］。从地面部队角度看，当地面火力不足以压制敌方或不足以对敌进行有效杀伤时，地面部队呼叫飞机前来进行空中支援，利用空中火力迅猛、机动速度快、压制范围广的特点，完成作战任务；从航空兵角度看，CAS 就是飞机充分发挥其以高制低、以快制慢的战场优势，对近距离接近地面友邻部队的敌方目标实施空中打击。

目标毁伤评估（Battle Damage Assessment，BDA）指对敌方军事目标或区域实施火力打击后，我方根据战场上各种信息源了解战场态势，通过一定的信息处理方式手段判定敌方目标毁伤程度，判断是否已达到打击目的，进而决定是否需要再次打击。

目前常用的对毁伤效果评估的模型主要有层次分析法、模糊综合评判法、贝叶斯网络法、蒙特卡洛法、毁伤树法和RBF 神经网络分析法等［2］。结合CAS作战行动的战场实际，考虑毁伤评估过程的模糊性，综合考虑影响毁伤评估的因素，以CAS 飞机选用机载激光制导武器对地面固定目标进行空中支援为例，选用层次分析-模糊综合评价法进行毁伤评估。

2 近距空中支援毁伤评估流程与内容

2.1 CAS毁伤评估流程

CAS 毁伤流程评估涉及联合末端攻击控制员（JTAC）、CAS 飞机、联合火力观察员（JFO）、战术空中控制组（TACP）、空中支援作战中心（ASOC）。JTAC 应尽可能在CAS 飞机退出前，总结本轮攻击情况，尽快向情报与控制机构提供有关攻击的评估结果。机组人员必须在飞行任务完成前以简明的文电格式报告CAS作战的情况，避免影响指挥机构做出判定［3］。毁伤评估标准流程如图1。

图1 毁伤评估流程图

每轮CAS 任务完成后，JTAC 应根据战场态势，进行毁伤效果评估。在有利观察位置的联合火力观察员（JFO），应协助JTAC 及时开展毁伤效果评估［4］。若战场条件允许，可采用无人机进行目标毁伤详查，结合图像研判开展毁伤评估。若CAS飞机挂载光电瞄准吊舱，飞行员应尽可能利用吊舱执行毁伤效果评估任务，并将观察情况及时报告JTAC［5］。

2.2 CAS毁伤评估内容

JTAC 需准确客观地完成毁伤效果评估报告，遵循“除非见到，否则不报告”的原则，不能报告没有观察到的情况或乐观估计目标毁伤情况，以免对指挥机构判定毁伤情况造成干扰［6］。通常情况下毁伤评估报告应包含以下内容：

1）CAS 攻击任务完成情况，按照“成功”、“失败”或“未知”；

2）本轮CAS行动杀伤规模，即观察到完成杀伤的装备或人员的数量和类型；

3）本轮CAS行动后目标剩余规模，即观察到敌方剩余的装备或人员的数量和类型；

4）敌方活动，若是机动目标则报告其运动方向，若是固定目标报告是否有掩体等；

5）敌方位置，报告经纬度或相对位置；

6）时间，打击目标的绝对时间；

7）其他事项，包括弹药消耗、观察到的毁伤情况（如已摧毁的坦克数量，仍在活动的坦克数量、建议）、任务序号、已完成的任务等。

3 毁伤评估模型建立

模糊综合评价模型为单级模型和多级模型。根据坦克目标的结构和毁伤元，将评价对象确定为二级模糊综合评价模型［7］。

3.1 确定因素集

坦克属于有一定防护能力的车辆目标，有一定抗打击能力。战斗部对坦克的毁伤程度取决于炸点与坦克的距离、炸弹的落姿、引信的装订和目标环境等多种因素［8］。

战斗部对坦克造成毁伤的主要因素是爆炸冲击波和弹片杀伤。近炸时，依据毁伤元的不同，建立坦克毁伤指标。坦克的毁伤包含进攻能力毁伤、机动能力毁伤和防御能力毁伤［9］。其中进攻能力毁伤包括炮台毁伤程度、炮管变形程度和瞄准装置等损坏程度；机动能力毁伤包括履带断裂、车轮损毁和油箱损毁；防御能力毁伤主要是指坦克装甲毁伤。

图2 坦克目标毁伤指标

3.2 确定评语集

参考国内外对武器系统目标毁伤等级的通用划分方法，将坦克目标的毁伤等级划分为重度毁伤、中度毁伤、轻度毁伤、零毁伤4 级［10］。重度毁伤是指目标重点要害部位被摧毁，丧失基本功能，要求对目标毁伤60%以上；中度毁伤是指目标主要功能受到明显限制，一定时间内不能正常使用，平均毁伤在10%～30%之间；轻度毁伤是指目标毁伤较轻，平均毁伤在10%以内；零毁伤是指对目标不造成伤害［11］。

根据坦克目标的毁伤等级划分情况，得出评语集V={V1，V2，V3，V4} =｛重度毁伤，中度毁伤，轻度毁伤，零毁伤｝。坦克目标功能毁伤指标如表1所示。

表1 坦克毁伤等级标准

3.3 层次分析法确定权重

采用层次分析法建立坦克目标指标毁伤评估体系［12］，将第二层的3 种毁伤指标与下一层的各个影响指标分别相互比较，即通过数值等来度量表示各因素重要度，在此基础上构建判断矩阵［13］。将决策按照一定比率标度实现判断的定量化，形成数值判断矩阵。建立判断矩阵是AHP 法中关键的一步。常用的标度方法为1～9标度法，如表2所示。

表2 打分准则表

首先，在指标体系基础上，对影响毁伤评估的3 项能力排序，得到判断矩阵数值和各项能力权重如表3所示。

表3 三项能力权重表

计算得最大特征值为3.029，一致性系数CR=0.0153；判断矩阵满足一致性。

第二步，分别构造第三层的各项能力下辖因素之间的判断矩阵。

表4 进攻能力毁伤权重表

计算最大特征值为3.018，一致性系数CR=0.0112；判断矩阵满足一致性。

表5 机动能力毁伤权重表

计算最大特征值为3.018，一致性系数CR=0.0112；判断矩阵满足一致性。

综上，可得权重向量A=[0.57，0.29，0.14]，A1=[0.4，0.4，0.2] ，A2=[0.4，0.4，0.2]

3.4 确定模糊判断矩阵

通过描述各个指标对评语集V={V1，V2，V3，V4}=｛重度毁伤，中度毁伤，轻度毁伤，零毁伤｝各等级的隶属度构建隶属度矩阵。对于可以量化的指标，可以利用隶属度函数计算其隶属度，但坦克毁伤程度指标较难量化，这里采用统计学方法，由专家打分确定其隶属度［14］。

进而求得模糊矩阵R，最后将A与R合成，得到模糊综合评价结果向量B。

4 坦克目标毁伤评估算例

将本文的模糊评价模型应用于实际场景，假设某CAS行动中，CAS飞机使用激光制导武器对敌地面坦克目标进行攻击，攻击后进行毁伤评估［15］。

4.1 确定因素集和评语集

U={}U1，U2，U3=｛进攻能力毁伤，机动能力毁伤，防御能力毁伤｝；

U1={u11，u12，u13} =｛炮台毁伤，炮管毁伤，瞄准装具毁伤｝；

U2={u21，u22，u23} =｛履带损毁，车轮损毁，邮箱损毁｝；

U3={防御能力毁伤}；

对于每一个因素的评价，分为4个等级：

V={V1，V2，V3，V4} =｛重度毁伤，中度毁伤，轻度毁伤，零毁伤｝。

4.2 构建模糊关系矩阵

对每个因素打分确定毁伤情况对于评语等级的隶属度，经过整理得到模糊关系矩阵如下。

4.3 综合评判

将以上数据代入综合评判公式，计算如下：

B1=A1·R1=[0.44 0.31 0.22 0.03]，

B2=A2·R2=[0.25 0.34 0.32 0.09]，

则B=A·R=[0.3373 0.3103 0.2812 0.0712]。

由最大隶属度原则，可知综合评判结果为重度毁伤。

5 结语

本文将层次分析法和模糊综合评价法相结合，将评价目标设定为二级模糊综合评价模型，针对目标实际毁伤因素并参考国内外对武器系统目标毁伤等级确定出因素集和评语集。采用层次分析法建立坦克目标指标毁伤评估体系，确定数值判断矩阵，得出权重向量。通过专家打分法定义评语集的隶属度，最终求得模糊矩阵。通过具体毁伤评估算例对算法进行分析，本文算法可以有效的为战场目标毁伤情况进行评估，为下一步决策提供依据。