对岸火力支援动态目标选择研究*

董文洪 李向阳 肖鸿飞

(海军航空工程学院 烟台 264001)



对岸火力支援动态目标选择研究*

董文洪 李向阳 肖鸿飞

(海军航空工程学院 烟台 264001)

目标选择是对岸支援火力筹划和指挥决策的核心问题之一,信息化条件下的火力支援作战,对目标选择的动态性要求更高,论文在分析对岸火力支援动态目标选择过程的基础上,构建了基于模糊多属性群决策的目标价值排序模型,并结合算例进行了验证,结果表明该模型能够较好地实现对岸火力支援作战中动态目标选择的有效性。

对岸火力支援; 动态目标选择; 模糊多属性; 群决策

Class Number E843

1 引言

对岸火力支援作战中,目标选择不仅决定着打击的强度、规模和进程,而且直接关系到打击目的的最终实现,因此目标选择是对岸支援火力筹划和指挥决策的核心问题之一,也是制定对岸火力支援计划的首要环节,是火力分配优化的前提和基础,其工作质量影响着对岸火力支援作战的成败[1～2]。信息化条件下的火力支援作战,随着作战进程的推进,对目标选择的动态性要求更高,能够做到实时、高效、灵敏反应,达到目标选择和目标发现之间的实时联动,即目标一旦被发现就会立即进入处理和选择。

2 动态目标选择过程

对岸火力支援动态目标选择,是在对可预知目标价值排序的基础上,形成初始目标选择清单,而尔后根据战场情况的动态发展,不断对目标选择清单优化的过程,如图1所示。图中:k、d、n表示目标在选择清单中排列的先后序号;目标M表示临时发现的不可预知目标;“→”表示火力支援作战进程的推进。

由图1可以看出,动态目标选择的过程就是不断生成与优化目标打击清单的过程。信息化条件下的火力支援作战,将依据目标情报信息和火力支援任务,根据打击目标价值排序模型拟定初始目标选择清单,并拟定火力计划,按计划实施火力支援;在作战过程中,火力支援兵力将应召受领登陆兵力发现计划外的不可预知目标M,然而不可预知目标M在先前并未列入初始目标选择清单,或即使列入清单但无法按清单实施火力打击,因此,需要确定目标M在动态目标选择清单中的位置[3]。一般地,登陆兵力临时发现的敌目标具有价值高、机动性强、隐蔽性好等特点,如果不及时对其实施火力打击,可能会对我登陆兵力产生严重威胁,甚至导致整个登陆作战的失败,因此,可能将其作为优选打击目标,列入目标选择清单的前列,但这也不是绝对的,这就需要通过目标价值的再次排序,确定其在目标选择清单中的位置。

图1 对岸火力支援动态目标选择过程

3 打击目标价值评判指标的确定

一般而言,合理的指标体系需要满足一定的要求,可概括为: 1) 完整性,即指标体系中的指标应尽可能涵盖影响目标价值的所有重要因素,不应出现遗漏; 2) 互斥性,即指标体系中的各个指标应相互独立,不应出现交集; 3) 可行性,即要求指标体系应尽可能简明易懂,易于统计所需数据。为有效地对敌抗登陆防御体系各种目标进行价值排序,本着抓主要因素的原则,选取了目标重要性、目标威胁度、打击有效度和信息可靠度四个指标[4],上述指标满足完整性、互斥性和可行性的要求,它们均为效益型指标,即目标越重要、威胁度越大、打击越有效、信息越可靠,目标价值就越大。

4 基于模糊多属性群决策的目标价值排序模型

4.1 问题的描述

4.2 基于模糊多属性群决策的目标价值排序求解步骤

1) 基于集值统计模糊权重的确定

(1)

其中,λk为决策者权重,有关决策者权重的具体计算过程请参考文献[6]。

(2)

3) 确定理想解X+和负理想解X-

由公式

(3)

(4)

4) 分别计算各个方案属性值到理想点属性的距离,并将距离进行归一化处理距离计算公式为

(5)

i=1,2,…,n;j=1,2,…,m

(6)

5) 计算每个方案到理想解的加权距离

每个方案Xi到正负理想解X+、X-的距离分别为

(7)

(8)

6) 计算每个方案的相对贴近度

(9)

最后按照Ci的大小确定火力支援作战中的目标价值排序。

5 算例分析

假设根据登陆作战需求编队内火力支援兵力对登陆兵力提供火力支援,对敌抗登陆防御体系中敌导弹发射阵地、炮兵阵地、指挥中心、弹药物资仓库四类分散目标实施计划内火力支援,对应目标编号1～4,共有三名专家对目标价值排序相关属性权重做出评价,专家给出决定目标价值的相关属性权重信息及其专家自身权重信息如表1所示,专家对各个目标作出的评价信息如表2所示,对可预知目标进行价值排序可以得到初始目标选择清单。在实施火力支援作战过程中,我方登陆兵力发现相当数量敌有生力量和暗堡,对我登陆兵力构成直接威胁,向火力支援兵力申请应召火力支援,对应目标编号5、6,专家对新增目标作出的评价信息如表3所示,根据实际情况需要对初始目标选择清单进行修正,对现有目标重新排序。

表1 专家给出的相关属性权重信息

表2 专家给出的可预知目标评价信息

表3 专家对新增目标给出的属性评价信息

首先根据专家评价信息对可预知进行目标价值排序,得到初始目标选择清单,具体计算步骤如下:

第1步,根据表1所提供的信息,设α=0.1,可求得决定目标价值排序各属性的权重为[9～10]

ω1=1.354;ω2=1.186;ω3=1.028;ω4=1.198

进行归一化处理后变为

ϖ1=0.2841;ϖ2=0.2488;ϖ3=0.2157;ϖ4=0.2514

第2步,根据表2所提供的信息,可求得综合各位专家评价信息得出的各个方案(目标)评价信息如表4所示。

表4 综合各位专家评价信息得出目标评价信息

第3步,根据式(3)和式(4),确定正负理想解分别为X+=[(0.449667,0.744281),(0.475423,0.797616),

(0.408768,0.748839),(0.453415,0.820879)]X-=[(0.251599,0.538323),(0.262205,0.514984),

(0.338234,0.652079),(0.239406,0.524072)]

第4步,根据式(5)～式(8),分别计算各个方案属性值到理想点属性的距离,并将其进行归一化处理,得出每个方案到正负理想方案的加权距离分别为

第5步,根据式(9),计算每个方案到正理想方案的相对贴近度为:

C1=0.5684,C2=0.5052,C3=0.5465,C4=0.4266

由上述计算结果可知,对可预知目标价值排序为:目标1>目标3>目标2>目标4,得到初始目标选择清单。

根据表3专家对新增目标5、6的评价信息,重复上述步骤,可以得到新增目标后的动态目标选择清单,综合各位专家意见得出的目标评价信息如表5所示。

表5 综合各位专家得出的各个方案(目标)评价信息

正负理想解分别为X+′=[(0.383216,0.642122),(0.376623,0.626746),

(0.366384,0.640227),(0.356688,0.637566)]

X-′=[(0.246785,0.462964),(0.207858,0.404899),

(0.265725,0.504572),(0.188787,0.407727)]

得出每个方案到正负理想方案的加权距离分别为

计算每个方案到正理想方案的相对贴近度为

因此,目标价值重新排序结果为:目标1>目标5>目标3>目标6>目标2>目标4,即目标价值大小按敌导弹发射阵地、有生力量、指挥中心、暗堡、炮兵阵地、弹药物资仓库的降序排列。

6 结语

通过实例表明,在对岸火力支援作战中,当登陆兵力遭遇初始目标打击清单外的敌方抗登陆力量阻击申请应召火力支援时,通过对新增目标价值属性的判断,根据作战需要可对其优先实施火力打击,以减少我方登陆兵力的损失,与实际作战情况相符。本文提出的对岸火力支援动态目标选择方法的优点在于快捷简便,所有计算都可以通过计算机实现,能综合考虑火力支援战场中各种因素的影响,可根据新目标的不断出现,依据目标价值排序模型随时更新动态目标选择清单,以满足两栖作战中对岸火力支援目标选择动态性的要求,有利于目标清单的动态快速生成。

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Dynamic Target Selection of Shore Fire Power Support

DONG Wenhong LI Xiangyang XIAO Hongfei

(Naval Aeronautical and Astronautical University, Yantai 264001)

Target selection is one of the core issues in fire power planning and command decision-making. Fire support operation in condition of information has higher requirements for dynamic of target selection. The paper analyses the process of dynamic target selection, sets up the model of target value priority based on fuzzy multi-attribute group decision-making. The method of target selection is verified by experiment. The result shows that the model of dynamic target selection can implement more effectively in shore fire support operation.

shore fire support, dynamic target selection, fuzzy multi-attribute, group decision

2014年9月7日,

2014年10月29日

军内科研项目资助。

董文洪,男,教授,硕士生导师,研究方向:海军兵种作战指挥与运用。李向阳,男,博士研究生,研究方向:海军兵种作战运用研究。肖鸿飞,男,研究方向:海军兵种作战。

E843

10.3969/j.issn1672-9730.2015.03.010