基于多级模糊综合评判的组网雷达“四抗”效能评估

范甘霖，杨兆民，王一舟

（空军预警学院，武汉430019）

0 引 言

随着电子侦察和干扰技术的发展，雷达面临着反辐射导弹、隐身飞机、低空与超低空突防以及电子干扰四大威胁，由此，组网雷达应运而生。组网雷达扩展了探测和跟踪的空域，提高了雷达的探测性能，是目前对抗“四大威胁”比较现实有效的措施。组网雷达的“四抗”能力是组网雷达作战效能的重要指标。由于雷达所要面对的空情是不确定的，雷达必须从基本理论和实现方法上寻求对抗措施。因此，必须对组网雷达的“四抗”能力进行综合评估［1－2］。

组网雷达是一个体积庞大、技术复杂、战术多变的武器系统，对组网雷达“四抗”效能进行评估属于多目标综合决策，这里采用多级模糊综合评判法对其进行评估，对评价组网雷达“四抗”性能好坏以及制定、修改雷达组网方案、改进雷达都具有重要意义［3］。

1 模糊综合评判法

模糊综合评价是以模糊数学为基础，应用模糊关系合成的原理，将一些边界不清、不易定量的因素定量化，进行综合评价的一种方法。具体步骤如下：

确定要评价的因素集。选择对被评估对象有影响的因素作为评价因素，构成评价因素集U＝（u1，u2，…，um），U为刻画被评价对象的m个指标集；其次，确定评语集。评语集就是对评价因素分级的评语的集合，通常应根据问题的特点确定。设评语集为V＝｛v1，v2，…，vn｝。

一般来说，各个因素反映评价对象的重要程度是不一样的，其重要性以各影响因素赋予相应的权重系数来表征、定义。权向量为A＝（a1，a2，…，权向量A中的元素ai是因素Ui对被评对象的隶属度。

然后，逐个对被评对象从每个因素Ui上进行量化，即确定从单因素来看被评对象对评语模糊子集的隶属度，进而得到模糊关系矩阵：

式中：第i行第j列元素rij表示某个被评对象从因素Ui来看对Vj评语模糊子集的隶属度。

最后，将因素权重向量A通过评价矩阵R变换成评语集V上的模糊集B：

二级时，只需在因素集就行划分的时候将U分成P个互不相交的子集Ui＝（i＝1，2，…，p），且满足U2∪U2…∪Up＝U，然后一级一级进行综合评估，多级依此类推）。

2 基于多级模糊综合评判的组网雷达“四抗”效能评估模型

合理建立指标体系，采用二级模糊综合评判、层次分析法、专家打分等方法建立效能评估模型，并以某团某组网雷达为例对其进行“四抗”综合能力效能评估，给出参考值。

2.1 组网雷达“四抗”效能评估指标体系的建立

指标体系应能全面反映各决策方案的主要方面，它的结构取决于决策目的、决策方案的性质等。一般效能评估指标体系的选取可以遵循以下几个原则：最简性、可测性、客观性、完备性和独立性［4］。综合考虑抗干扰能力、抗反辐射导弹（ARM）能力、抗隐身能力、抗低空能力因素。

通过分析组网雷达“四抗”建设目标和功能，并考虑影响其效能发挥的主要因素，加以合理归纳、整理和总结，根据对组网雷达“四抗”能力的定性分析，运用层次分析法得出其“四抗”能力综合评估的层次结构模型，如图1所示［5］。该层次结构模型有3层：目标层即组网雷达“四抗”综合能力；一级指标层即“四抗”4个方面的能力；二级指标层即“四抗”因素层，包括“四抗”能力的各个主要因素。

由此建立第一层次因素集为：

式中：U1为抗干扰能力；U2为抗ARM能力；U3为抗隐身能力；U4为抗低空能力。

图1 组网雷达“四抗”能力层次结构模型

建立第二层次因素集为：

式中：u11为空域重叠系数；u12为频率重叠系数；u13为极化类型因子；u14为信号类型因子；u15为信息处理能力因子；u16为单部雷达抗干扰能力。

式中：u21为系统隐蔽能力；u22为系统工作模式选择；u23为系统重构能力。

式中：u31为空域反隐身能力；u32为频域反隐身能力；u33为极化域反隐身能力。

式中：u41为雷达平台类型；u42为雷达体制类型。

2.2 评语集

可以将对组网雷达“四抗”的评价划分为很好（v1）、好（v2）、一般（v3）、差（v4）、很差（v5）5级。由此，建立评语集为：

2.3 确定U中各元素的权重

U中各元素的权重为：

式中：0≤ai≤1，权重ai反映了决策者对U中第i个因素的重视程度，一般通过专家调查法确定。

通过专家调查法得到该组网雷达“四抗”能力的各级指标权重为：

2.4 确定评价矩阵

采用专家评判法确定，得到该组网雷达“四抗”能力评价矩阵：

2.5 综合评价

综合评价矩阵为：

结果表明，该组网雷达属于很好，其隶属程度达52.12%。

如果想得到具体的评估效能，可以合理设置各评语分值，从好到差依次为1到0。根据经验，想定5个评语分值为：很好，v1＝1.0；好，v2＝0.75；一般，v3＝0.5；差，v4＝0.25；很差，v5＝0。进行归一化得：

可得该组网方案的综合评估效能为0.774。

3 结束语

本文采用模糊综合评判法对某团某组网雷达进行了效能评估，在指标的选取上采用了层次分析法，比较全面地得到了评估的各指标。权重的确定和各指标评判上采用了专家打分的方法，充分发挥了专家的经验作用。将定性与定量相结合，使得评价结果可信、可靠，所计算的结果更加科学、合理、易于实现。该评估对于雷达组网部署方案决策、雷达的各项指标改进均具有重要意义

存在的不足：指标体系只是在目前本人查阅相关资料并分析的基础上得出的，可能不够科学合理。

［1］刘健.基于灰色关联决策的雷达组网四抗能力综合评估［J］.火力与指挥控制，2011，36（5）：82－85.

［2］刘健.一种雷达组网四抗能力的综合评估方法［J］.战术导弹技术指挥控制与仿真，2010（5）：105－107.

［3］陈军，冯卫强，赵虎强.防空组网雷达“四抗”能力综合评估［J］.指挥控制与仿真，2009，31（2）：62－76.

［4］张杰，唐宏，苏凯.效能评估方法研究［M］.北京：国防工业出版社，2009.

［5］陈永光，李修和，沈阳.组网雷达作战能力分析与评估［M］.北京：国防工业出版社，2006.