装甲分队目标威胁评估指标体系研究*

徐克虎，陈金玉，孔德鹏，张志勇

（装甲兵工程学院，北京100072）

装甲分队目标威胁评估指标体系研究*

徐克虎，陈金玉，孔德鹏，张志勇

（装甲兵工程学院，北京100072）

装甲分队目标威胁评估指标的确定，是实现目标威胁评估与排序的先决条件。依据目标的属性特征，以及装甲分队作战特点，建立了目标威胁评估指标体系，并且利用标度法和线性简化等方法对各指标进行了量化。最后，根据不同作战样式提出了指标权重调节向量，使得威胁评估指标更能反映目标战场战术实际。

装甲分队，威胁评估，指标体系，作战样式

0 引言

在信息化条件下，如何衡量目标的威胁度，进而确定目标的打击次序与合理优化火力打击强度，已经成为装甲分队实现作战辅助决策需解决的关键问题。但是，目前目标威胁评估研究的重点放在了评估算法的选择与改进上，对评估指标的选取缺乏理论研究，更没有适合信息化装甲分队目标威胁评估的指标体系。本文将从作战实际出发，根据装甲分队作战的特点，建立目标威胁评估指标体系，提高目标威胁评估的应用水平。

1 目标威胁评估指标体系的确定原则

目标对武器的威胁程度主要取决于目标的各方面属性指标（Index）。同类目标其属性指标大致相同，但在不同作战环境、不同作战样式下其同一属性指标对威胁度的影响不尽相同；不同种类的目标，其属性指标通常有所不同，但其对威胁度的影响也有可能大致相同。针对现代战场环境中目标种类的多样性和目标属性指标的复杂性，在不影响威胁度评估最终结果的情况下，为了研究方便，本文折中选取一个相对合理的目标属性指标体系结构。这个体系结构中由两部分组成，即共性属性指标I共和差异性属性指标I异，目标特征指标I可表示为：

I=I共+I异

I共指的是不同性质种类目标之间所具有的共同属性指标，即目标的共性特征。物体具有这些共性属性特征才能共同称为目标，才具有横向可比性。

I异指的是同一性质种类或不同种类目标之间所具有的差异性属性指标，即目标所的个性特征。物体具有这些个性特征才能区分不同种类的目标或同一种类目标之间的差异。

I共对I起到决定性的作用，是装甲分队目标威胁评估的主要依据。在暂且不考虑I异（即I异=Ø）的情况下，I共应该具备以下几个方面的特性：

（1）完整性。即各指标在理论上是一个完整的集合，加起来等于目标特征全集。

（2）独立性。是指各个指标是相互独立互斥的，没有重叠的部分。

（3）层次性。把目标属性指标先粗略划分再细分，以便得到具有层次结构的指标体系。

（4）可处理性。鉴于威胁度计算的时效性，选择的指标项要具有易管理性和计算性。

2 装甲分队目标威胁评估指标体系及其量化

不同学者从不同角度考虑会得到不同的指标体系与层次结构，如毛丽燕将威胁评估指标分为目标作战能力指标和态势指标［1］，王剑锋将指标体系分为时间特性、空间位置、效能作用以及打击力度4个方面［2］。这里，依据装甲分队目标的属性特征以及威胁评估的特点，将指标体系分为目标静态指标、目标动态指标以及环境指标。

2.1 目标静态指标

一代装甲装备从研制到投入使用以及改型升级是一个漫长的过程，在某一战役的特定时间段内，目标和武器的装备水平可以看作时是“静止不变”的。因此，从自身性能角度考虑，目标具备一系列静态指标特征。

2.1.1 目标类型

分队目标类型不同，其战斗性能和攻击能力也就不同，对武器的威胁程度就有差异。如在一般情况下，装甲分队火力突击按威胁程度大小排序是：坦克、步兵战车、装甲人员输送车。目标类型指标Itype如表1所示。

2.1.2 机动能力

在敌我双方灵活的战术运用中，目标的机动能力是敌方达成自己的作战企图和破坏我装甲分队作战意图的重要手段［3］。一般认为，目标的机动能力越强，则目标对我装甲分队的威胁程度就越大，从而机动能力成为构成我装甲分队威胁的一个方面。目标机动能力由目标重量、目标通过能力、目标行军能力3个部分组成［4］。由于这三大因素之间对机动能力的相互影响较小，基本属于“并联”类型，因此采用“加权求和”法确定机动能力Imov的值，计算数学模型为：

其中，cwei、cthr、cmar分别表示目标重量、目标通过性、目标行军能力值，wwei、wthr、wmar分别表示目标重量、目标通过能力、目标行军能力的权重，且wwei+ wthr+wmar。

2.1.3 弹药

目前，装甲分队火炮配用的弹药主要有：穿甲弹、破甲弹、碎甲弹以及榴弹，不同弹药实现不同的打击效果，完成复杂的作战任务。例如：穿甲弹主要是用以歼灭主战装甲装备，其穿透装甲后后效威力大，尤其是产生大量破片，对乘员和装备部件的损坏效果显著；而榴弹主要是靠爆炸时产生大量破片以及冲击波来杀伤敌人的有生力量，主要是对堑壕内的步兵和土木质工事进行打击，命中装甲装备会有一定杀伤力，导致装备和乘员战斗力下降或完全丧失。下面以某型坦克炮在2 000 m距离上使用不同弹药破坏装甲厚度说明弹种选择对装甲分队威胁程度的不同，如表2所示，其中x表示常数：

表2 不同弹种破坏装甲厚度

对于装甲分队来说，目标弹药破坏装甲越厚就可以认为威胁程度越大，因此，弹药是威胁评估重要指标之一，威胁度排序：穿甲弹>破甲弹>碎甲弹>榴弹。设定弹种威胁指标如表3所示。

表3 弹种指标

2.1.4 指挥控制能力

对于装甲分队目标而言，除了自身的火力打击能力之外，还具有指挥控制其他目标来达到己方作战企图的功能。这类目标相比来说就比一般目标造成的威胁大，并且目标的指挥控制能力越强，目标的威胁度就越大，因为指挥控制能力强说明该目标处在分队指挥较高层次上。比如，连指挥车的指挥控制能力比排指挥车的指挥控制能力强，所以连指挥车就比排指挥车的威胁度大。适于装甲分队分队的指挥装备有：营指挥车、连指挥车、排长车以及一般车辆，指挥控制能力指标如表4所示。

表4 指挥控制能力指标

2.1.5 发现目标能力

发现是打击目标的前提，只有成功发现目标才能对其进行射击。作战过程中，如果武器已经被目标发现，那么武器极有可能成为目标下一个打击对象，此时的目标的威胁度就比较大；如果目标没有发现武器，也就不可能把武器作为打击对象，此时的目标威胁度比较小。所以，目标发现目标能力是威胁评估重要指标之一。发现目标能力与武器观瞄装置性能及车长观瞄技能等有关，可表示为：

其中，λobs为武器观瞄装置性能系数，λles为车长观瞄技能系数，λ0fin为通视条件下发现目标概率。

2.1.6 射击反应时间

射击反应时间，是指从射手在瞄准镜中发现目标到火炮击发所经历的时间［5］，主要分为3个过程：发现目标到跟踪目标时间t1，测距并调炮时间t2，瞄准射击时间t3。那么射击反应时间T=t1+t2+t3，依据装甲分队火力运用准则“先敌射击，力争首发命中”，如果目标射击反应时间越短，越可能先于武器射击，那么目标的威胁度就越大，反之威胁度越小，目标威胁度与射击反应时间紧密相关。射击反应时间指标量化可以表示为：

其中，T0为该类型装备在理想条件下射击反应时间，T为该车日常训练时平均射击反应时间。

2.1.7 毁伤概率

装甲分队在作战中，当战场上出现多个目标对我构成威胁时，作战目的就是要最大限度地毁伤敌目标，以减少对我的威胁。目标对我装备毁伤概率越大，我装备被消灭的可能性就越大，目标威胁度就越大。因此，毁伤概率是威胁评估重要指标之一。毁伤概率与射手技能以及火炮性能有关，可表示为：

其中，λsho为射手技能系数，λgun为火炮的性能系数，I0hit为理想条件下武器命中概率。

2.2 目标动态指标

目标动态指标是指随着时间变化和作战的推进而不断变化的属性指标，如目标距武器的距离等。动态指标往往更能反映目标的作战意图，但其选取与度量也更复杂。为了便于表述，设想一个简单的战场态势，如图1所示。

图1 简化战场态势图

图1中，αj表示目标速度方向与武器目标连线的夹角，θj表示火炮身管方向与武器目标连线的夹角。

2.2.1 武器目标距离

装甲分队作战展开时，武器与目标基本都在各自的有效射程之内，每个目标都会对武器产生威胁。由于目前装甲分队的火炮都是直瞄武器，sij越小，弹道曲线的曲率越小，目标命中概率就越大，武器受到的威胁度增大。武器目标距离威胁指标可表示为：

其中，rj为第j个目标的有效射程，sij为第i个武器平台与第j个目标之间的距离。

2.2.2 目标速度

如图1所示，武器目标连接线上速度分量vj*cos（αj）反应的是目标趋近于武器的程度，这个分量越大说明该目标趋近武器程度越大，攻击意图更加明显，那么该目标的威胁程度就越大。目标速度可反映目标的攻击意图，是威胁评估指标重要组成部分。速度威胁指标可以表示为：

其中，vjmax表示第j个目标的最大行驶速度。

2.2.3 火炮角度

如图1所示，θj直接反应目标的瞄准对象，如果武器是目标的攻击对象，那么角度会比较小，对武器的威胁度非常大，火炮角度指标是评估指标体系重要组成部分。角度威胁指标可表示为：2.3环境指标

目前，威胁评估研究主要集中于海、空战场，且因为海、空战场环境相对简单，作战过程受环境影响较小，一般不考虑环境对威胁度的影响。而陆地战场复杂多变，并且深刻影响分队作战指挥和作战结果。因此，为保证装甲分队威胁评估结果的有效性，就必须分析环境指标，以得到符合装甲分队作战要求的评估结果。

2.3.1 通视条件

通视条件是指目标观察系统能否观察到武器的一种性质，如果目标武器距离较近，且目标攻击能力较强，但是由于障碍物的遮挡而没有发现我武器装备，那么目标的威胁程度仍较小。所以，装甲分队威胁评估要考虑通视条件指标。通视条件指标可表示为：

其中，ssee表示目标没有被遮挡的面积，s0表示无遮挡条件下目标暴露的面积。

2.3.2 机动条件

对于装甲分队作战而言，战场地形条件对目标的射击命中概率影响较大［6-7］。虽然现代坦克基本装备稳像式火控系统，一定程度上提高了坦克的命中概率，但是在地形颠簸复杂的条件下，火炮不能快速精确地跟踪瞄准线，导致射击命中概率较低。同时，目标的机动性能受到地形牵制较大，如目标已锁定武器，且目标只要前进一点武器就在目标的有效射程之内，但若目标遇到雷场、水塘或者沟壑而无法通过，这样就会消除目标的威胁。所以，威胁评估必须考虑到地形条件的影响。机动条件指标可表示为：

其中，λland为地形颠簸系数，tland一般情况下都为1，但是如果目标与武器距离接近目标有效射程且二者之间有雷场、水塘或者沟壑时为0。

2.3.3 气象条件

气象条件复杂多变是陆地战场的主要特点之一，它主要影响目标的发现武器能力以及射击命中概率。在气象条件良好情况下目标自然更容易发现目标，并且命中概率较大。但是如果在大雾条件下，由于战场能见度低，目标很难发现武器，即使发现也不能保证正常的命中概率。所以，气象条件影响装甲分队目标威胁评估。气象条件主要是影响战场能见度，那么可以将气象条件化为5个等级，可以表示如下：

表4 气象条件指标

综合以上分析，可以得到目标威胁评估指标体系，如图2所示。

图2 目标威胁评估指标体系

3 作战样式对威胁评估指标的影响分析

信息化装甲分队作战样式大致上可分成3类：进攻战斗、防御战斗、遭遇战斗［8］。在不同的作战样式下，通常采取不同的目标打击策略。相应地，目标威胁评估指标的侧重点也会有所不同。如在遭遇战斗中，敌我双方会尽最大努力占据有利地形，那么目标机动能力指标Imov在进行威胁评估时占的权重较大；但在进攻作战任务的情况下，处于防守状态的目标机动能力指标所占权重较弱。因此，目标威胁程度与作战样式关系紧密，通过指标调节向量体现不同作战样式对威胁评估各指标的影响，其调节的向量为Rwartype=［r1r2…r13］T。以机动能力指标为例，它对应的指标调节权重是r2，取值情况如下：

其中，r2在不同作战样式下是一个取值区间，可以根据同一作战样式中不同作战时期的转换，在相应取值区间中进行调整，以达到动态调节指标的要求。限于篇幅，不再赘述作战样式对其他指标的影响。

4 结论

本文依据指标特征的基础理论和作战实际，系统地讨论了装甲分队目标威胁评估指标的选取以及量化处理方式，并且根据不同作战样式简单介绍了指标权重调节向量，为下一步进行目标威胁评估提供了数量依据，也为完善指挥控制系统的辅助决策功能奠定了理论的基础。但限于篇幅，本文只对目标共性属性指标进行了分析，忽略了差异性属性指标，而实际作战过程中差异性属性指标有时对威胁度影响不可忽略，如装甲输送车的保障能力指标，在敌我双方战斗持续较长时间时必须考虑其对威胁度的影响，并且威胁度还比较大。为了得到更符合作战实际的威胁评估结果，下一步会根据研究进程进一步讨论目标属性指标。

［1］毛丽燕.基于数据链的多机多目标智能火控系统研究［D］.南京：南京航空航天大学，2006.

［2］王剑锋，方纪骞，柳佳佳，等.目标价值评估指标的研究［J］.北京测绘，2008，22（2）:9-11.

［3］王忠义.坦克分队火力运用［M］.北京：海潮出版社，2004.

［4］刘春佳，白杰.牵引火炮机动能力［J］.四川兵工学报，2009，30（5）:133-134.

［5］朱竞夫，赵碧君，王钦钊.现代坦克火控系统［M］.北京：国防工业出版社，2003.

［6］谭乐祖，陈晓君，李岩，等.坦克分队目标威胁评估与火力优化模型［J］.四川兵工学报，2009，30（1）:108.

［7］徐克虎，张志勇，黄大山.坦克分队作战要素量化研究［J］.装甲兵工程学院学报，2013，27（1）:48-53.

［8］贾树德，崔亚峰.陆军战术学［M］.北京：中国电力出版社，2007.

Research on Indexes of Target’s Threat Assessment of Armored Unit

XU Ke-hu，CHEN Jin-yu，KONG De-peng，ZHANG Zhi-yong
（Academy of Armored Force Engineering，Beijing 100072，China）

To realize the scientific assessment and ranking of target’s threat，the determination of target’s threat assessment indexes is the precondition.According to the characteristics of indexes，establishing the system of target’s indexes，and the quantitative result of indexes can be realized by the way of dial and simplified linear.In the end，the vector of the weight of indexes according to the different combat formats is put forward，it can make the indexes reflect the reality of the battlefield more clearly.

armored unit，threat assessment，system of indexes，combat formats

TP311

A

1002-0640（2015）02-0036-04

2013-12-02

2014-01-13

军内科研计划基金资助项目

徐克虎（1963-），男，安徽蚌埠人，教授，博士。研究方向：军用控制工程。