基于FAHP的远距离支援干扰效能评估研究

吴晓降，崔　伟，李云鹏

(1.中国西南电子设备研究所，成都 610036；2.空军航空大学，长春 130022)

基于FAHP的远距离支援干扰效能评估研究

吴晓降1，崔伟2，李云鹏2

(1.中国西南电子设备研究所，成都 610036；2.空军航空大学，长春 130022)

摘要：针对远距离支援干扰评估模型中评估指标之间的相互影响关系，分析了影响远距离干扰效能的因素，提出了基于模糊层次分析法(FAHP)的远距离支援干扰效能评估指标体系，构建了干扰效能评估模型并对评估模型进行了分析和求解，计算结果表明了该评估模型的合理性和有效性。

关键词：模糊层次分析法；指标体系；效能评估

0引言

远距离支援干扰机是雷达对抗的重要组成，对其进行效能评估研究是评估雷达对抗作战能力的重要方面。目前，我国在其效能分析及研究方面尚处于起步阶段，针对远距离支援干扰机的效能研究相对较少，缺乏系统的理论研究及合理的评估方法。

文献[1]对远距离支援干扰的有效性影响因素进行了分析。文献[2]对远距离支援干扰性能进行了分析与研究。文献[3]对远距离支援干扰对雷达的压制效能进行了分析。文献[4]对远距离支援干扰的效能进行了总体仿真和研究。而这些文献都没有对远距离支援干扰的总体效能进行分析。模糊层次分析法(FAHP)是一种建立在多层次评估指标体系基础上的模糊综合评判法，它将模糊数学与传统的层次分析法[5](AHP)相结合，可以较好地对系统进行定性与定量相结合的合理评估。

本文把FAHP引入远距离支援干扰机干扰效能指标权重的确定中，并通过标度方法求解得到影响干扰效能的各指标的权重，利用隶属度函数对干扰效能进行最终评估。结果表明，FAHP能有效地评估远距离支援干扰机干扰效能，具有良好的科学性和适用性。

1FAHP评估分析

运用FAHP法进行综合评判的步骤为：

(1) 建立因素集。影响系统效能的各种因素构成的集合称为因素集：U={u1，u2，…，un}，ui为影响系统的一个因素。

(2) 建立权重集。各个因素在评判中所具有的重要程度是不同的，按其重要程度对各个因素给出不同的权数wi，通常要求wi满足wi≥0，Σwi=1。由各权重wi组成的一个模糊集合W，即为权重集：W=(w1，w2，…，wn)。

(3) 确定评语集。评判对象可能做出的评判结果所组成的集合：V={v1，v2，…，vn}。

(4) 单因素模糊评判。单独从一个因素集出发进行评价，以确定评价对象对评价集的隶属度，称为单因素模糊评价。设评价对象按因素集U中的第i个因素ui进行评价，对评价集中的第j个因素vj的隶属度为rij，则按ui的评价结果可用模糊集合表示：Ri=(ri1，ri2，…，rin)。

对所有因素都进行分别评价后，即可得到因素集与评价集之间的模糊关系矩阵：

(1)

式中:rij=μR(ui,uj)，为评判对象在考虑了因素ui后做出的评判结果；Ri为考虑了第i个因素ui后的单因素评判集。

引入C=(C1，C2，…，Cn)T这一分数集，其中Cj(j=1， 2，…，n)表示第j级的评语的分数，则：

(2)

式中:R′为单因素的评估结果。

(5) 基于上面的推导，可得模糊综合评判集B：

B=WoR′

(3)

式中:W为评价指标权重集；o为模糊算子。

(6) 对于多层次系统来说，可由底层向上递推计算上一层次指标的评价结果，根据所算出的数据向上递推直到目标层。

2基于FAHP的远距离支援干扰能力评价分析

远距离支援干扰机的雷达干扰系统效能受多种条件制约，例如：战术运用因素、人为因素、载机因素、气象因素、侦察情报因素、干扰因素等等。综合各种因素，远距离支援干扰评价指标分三大类：信号分析能力、干扰管控能力和协同能力。

信号分析能力是操作人员对系统发现和截获的敌方雷达目标信号进行分选合批、参数识别和频谱监控的能力；干扰管控能力是指进行干扰的过程中操作人员对干扰源的选择、干扰样式及时切换和干扰效果监控的能力；协同能力是指在实际战场环境中，操作人员执行命令和上通下报的能力。

2.1　确定因素集

通过对干扰能力的分析，可以得出图1所示的远距离支援干扰能力指标体系。

图1　操作人员综合能力指标体系

2.2　确定各层指标权重

FAHP是运用层次分析法来确定各指标权重。在层次分析法中，为了使决策判断定量化，形成判断矩阵，常根据一定的比率标度将判断定量化，本文采用1～9标度方法。

根据专家评判及其统计数据，利用构造出的判断矩阵及权重一致性检验结果，便可以看到各指标的权重，如表1所示。

表1　各指标的权重

2.3　指标评价集

根据10位专家对远距离支援干扰系统综合干扰效能的各项指标的评价建立如表2所示的指标评价集。

表2　干扰效能指标评价集

2.4　确定隶属函数

本文依照指派法采用梯形模糊分布来确定隶属函数。所以，隶属函数为：

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

2.5　单因素模糊评价矩阵

对于频谱监控能力z11，把10位专家给出的分数代入隶属函数可得：频谱监控能力的隶属度为(0.89，0.11，0，0，0)，信号分选合批能力的隶属度为(0.78，0.22，0，0，0)；参数识别能力的隶属度为(0.58,0.42，0，0，0)；干扰源选择能力的隶属度为(0.97，0.03，0，0，0)；干扰样式切换能力的隶属度为(0.93，0.07，0，0，0)；干扰效果监控能力的隶属度为(0.95，0.05，0，0，0)；执行命令能力的隶属度为(0.37，0.61，0.02，0，0)；上通下报能力的隶属度为(0.34，0.60，0.06，0，0)。

经整理，信号分析能力的判断矩阵为：

干扰管控能力的判断矩阵为：

协同能力的判断矩阵为：

2.6　综合评价

信号分析能力的综合评价结果为:

B1=W1R1=(0.600 0,0.200 0,0.200 0)·

(0.806 0,0.194 0,0,0,0)

干扰管控能力的综合评价结果为：

B2=W2R2=(0.157 1,0.593 6,0.249 3)·

(0.941 3,0.058 7,0,0,0)

协同能力的综合评价结果为：

B3=W3R3=(0.5,0.5)·

(0.355 0,0.605 0,0.040 0,0,0)

最终，可以得到远距离支援干扰系统综合能力评价的隶属度为：

=(0.845 0,0.151,0.004,0,0)

可以看出，远距离支援干扰系统综合能力隶属度为0.845，属于很好。由CZZ=BM可得：CZZ=88.464，即远距离支援干扰系统干扰效能评分为88.5分。

根据表1中各因素的权重可以看出，排在前四位的因素即最重要的4个因素依次为：干扰样式切换能力；干扰效果监控能力；频谱监控能力；干扰源选择能力。可见这几个指标对其发挥出优良的电子干扰能力起着决定性的作用。对这些指标进行分析可以对远距离支援干扰飞机研制和使用有重要的现实意义。

3结束语

考虑到远距离支援干扰评估模型中评估指标之间的相互影响关系，提出了模糊层次分析法的远距离支援干扰效能评估指标体系和干扰效能评估模型，并对提出的评估模型进行了求解和分析。结果表明FAHP能有效地评估远距离支援干扰的干扰效能，具有良好的科学性和适用性。同时该结论为远距离支援干扰总体效能评估奠定了基础，具有一定的理论参考意义。

参考文献

[1]徐才宏，李兵舰.远距离支援干扰有效性分析[J].舰船电子对抗,2006,29(6):6-10.

[2]支熙，吴华，李彬.远距离支援干扰性能的分析与仿真[J].火力指挥与控制，2010,35(5):65-68.

[3]王敬强，骆鲁秦，刘洪彪.远距离支援干扰对雷达的压制效能分析[J].舰船电子对抗，2011,34(5):101- 104.

[4]任聪.远距离支援干扰的仿真与评估[M].西安：西安电子科技大学，2011.

[5]龙文武，苏五星，丁文飞.基于灰色AHP法的多功能雷达作战效能评估[J].现代雷达，2010,32(9):27- 30.

Research into The Efficiency Evaluation of Long-range Support

Jamming Based on FAHP

WU Xiao-jiang1，CUI Wei2，LI Yun-peng2

(1.Southewest China Research Institute of Electronic Equipment,Chengdu 610036,China;

2.Aviation University of Air Force,Changchun 130022,China)

Abstract:Aiming at the mutual influence relation among evaluation indexes in the long-range support jamming evaluation model,analyzes the factors to affect long-range jamming efficiency,puts forward the evaluation index system of long-range support jamming efficiency based on fuzzy analytic hierarchy process (FAHP),constructs the evaluation model of jamming efficiency,and analyzes and resolves the evaluation model.The computation result indicates rationality and validity of the evaluation model.

Key words:fuzzy analytic hierarchy process;index system;efficiency evaluation

收稿日期:2015-02-05

DOI:10.16426/j.cnki.jcdzdk.2015.03.021

中图分类号：TN972.41

文献标识码：A

文章编号：CN32-1413(2015)03-0077-04