一种改进ADC模型的反辐射无人机作战效能评估方法研究∗

（92785部队 绥中 125200）

1 引言

武器系统效能是在规定作战环境条件下和作战模式下完成规定作战任务的能力，能够全面反映武器系统在规定作战环境下的整体技术水平和综合作战能力，因此作战效能评估对武器系统发展和应用具有重要的意义和作用。本文根据反辐射无人机的作战使用环境和特点，基于传统的ADC评估模型，提出改进型作战效能评估体系和模型，增加反辐射无人机对抗能力要素，为反辐射无人机作战效能评估提供了新的思路和方法。

2 反辐射无人机作战效能评估指标体系

ADC模型是美国于1963年成立的工业界武器系统效能咨询委员会研究制定的，是武器系统可用性、可信性和能力的函数，基本表示形式为E=ADC（E表示系统效能，A表示系统可用度，D表示系统可信度，C表示系统能力）。ADC模型较为全面地映射了武器系统的基本作战能力，其应用也较为广泛，是武器装备效能评估的关键[1～2]。但随着现代化战争的不断发展，武器系统的作战作战效能越来越受到复杂电磁环境特别是对抗环境和作战人员能力的影响，为使反辐射无人机作战效能评估更加贴近战场实际，在此引入抗干扰能力指标K和操作人员能力指标R，对传统ADC模型进行改进，改进后的作战效能指标E=ADCKR。

反辐射无人机作战效能指标体系如图1所示[3～4]。反辐射无人机作战能力主要包括基本能力和对抗能力。基本能力主要包括反辐射无人机可用性、可信性和基本作战能力，其中可用性是装备准备阶段的可用度衡量指标，可信性是装备任务全过程的稳定度衡量指标，基本作战能力包括装备发现目标能力、突防能力和毁伤能力。对抗能力主要包括反辐射无人机抗干扰能力和人员作战能力，其中抗干扰能力是装备抗有源诱偏、抗组网雷达等的衡量指标，人员作战能力包括人员基本素质和训练效果的衡量指标。

图1 反辐射无人机作战效能指标体系图

3 反辐射无人机作战效能评估模型

3.1 基本效能评估模型

3.1.1 可用性分析[5]

可用性代表武器系统在最初执行任务时所处的状态指标，是对武器系统在执行任务准备阶段可用程度的度量，映射了武器系统的使用准备程度。

假设武器系统在开始执行任务时共有n种状态可能，武器系统可用性A可以表示为

式中，ai表示武器系统在最初执行任务时处于第i种状态的概率。

因为在最初执行任务时，武器系统只能处于多种状态中的一种，而不是多种状态并存，另外n种状态构成了样本空间，所以全部概率值之和一定等于1，也就是说：

由于反辐射无人机在开始执行任务时，只有两种工作状态即“正常”与“故障”，所以说反辐射无人机的可用性就可以表示为

式中，a1表示任务开始时，反辐射无人机处于正常工作状态的概率；a2表示任务开始时，反辐射无人机处于故障状态的概率。

通过以上计算过程可知：

式中，MTBF表示反辐射无人机在任务准备阶段的平均故障间隔时间；MTTF表示反辐射无人机在任务准备阶段的平均故障修复时间。

3.1.2 可信性分析

可信性代表武器装备在任务过程中所处的状态指标，影射了武器系统在使用过程中所处的各种状态的集合。任务过程中的某种状态，都可以经过武器系统自身的变化和维护修理，转化为其他状态。

假设武器系统在开始执行任务时有n种可能的状态，武器系统在任务初始阶段可能处于任何一种状态，在任务过程中可能转化为n-1种其他状态，也就是说武器系统有n种状态转化可能，因此可信性D可表示为

式中，dij表示武器系统在任务开始阶段处于第i种状态，在任务过程中处于第j种状态的概率。

另外，任务过程中的n中状态是武器系统状态的合集，因此有

因为反辐射无人机属于不可修复的武器系统，如果在开始阶段其处于故障状态，那么在执行任务过程中将一直处于故障状态，不会也不能转化为正常状态，所以i＞j都是不可能事件，可信性D就可以表示为

反辐射无人机在任务过程中只有“正常”和“故障”两种状态，因此反辐射无人机的可信性D可以简化表示为

式中，d11表示反辐射无人机在任务开始阶段处于正常状态，在任务过程中仍处于正常状态的概率；d12表示反辐射无人机在任务开始阶段处于正常状态，在任务过程中处于故障状态的概率；d21表示反辐射无人机在任务开始阶段处于故障状态，在任务过程中处于正常状态的概率；d22表示反辐射无人机在任务开始阶段处于正常状态，在任务过程中仍处于故障状态的概率。

3.1.3 作战能力分析[6～7]

反辐射无人机基本作战能力主要包括发现辐射源（雷达）能力、突防能力和毁伤能力，在此分别进行分析。

1）发现辐射源能力分析

基于反辐射无人机设计上的机动性，其反辐射导引头的体积较小、功能比陆基侦察系统较为简单，因此其侦察灵敏度、分辨角精度等指标偏低；另外反辐射无人机侦察到辐射源信号后将与数据库进行比对，确认目标后进行攻击，因此反辐射无人机发现辐射源能力F可表示为

式中，Fz表示反辐射无人机侦察到辐射源信号的概率，Fp表示反辐射无人机侦察信号与数据库匹配成功概率。

2）突防能力分析

反辐射无人机在攻击过程中，将受到雷达探测和防空武器攻击的威胁，在此其突防能力T可表示为

式中，Tl表示雷达探测发现反辐射无人的概率，Tf表示防空武器击落反辐射无人机的概率。

3）毁伤能力分析[8]

反辐射无人机的毁伤能力主要是破片杀伤，其不但与导引系统的性能和目标特性有关，还与引信、战斗部以及引信战斗部配合相关，则反辐射无人机的毁伤能力H可表示为

式中，R表示反辐射无人机的毁伤半径，W表示反辐射无人机攻击偏差，a表示修正因子（反辐射无人机是否侦察到辐射源信号并引导飞行）。

3.2 对抗效能评估模型

3.2.1 抗干扰能力分析

反辐射无人机在侦察和攻击过程中，主要受到有源诱饵干扰，同时雷达的“闪烁”开机和雷达组网探测，均对反辐射无人机的攻击产生影响，三者是对抗反辐射无人机的有效方法和手段，每一种对抗手段的成功，都将导致反辐射无人机对抗效能变为0，因此其对抗效能K可表示为

式中，Kye表示反辐射无人机成功对抗诱饵的概率，Kss表示反辐射无人机成功对抗雷达闪烁开机的概率，Kzw反辐射无人机成功对抗雷达组网的概率。

3.2.2 人员能力分析[9～10]

任何武器系统都是都是人类设计的，都需要人去操作，人员的心里素质、业务能力、训练水平等的差异均会对武器系统的效能发挥有着明显的影响，综合考虑则人员能力R可表示为

式中，Rxl表示反辐射无人机操作者的心里素质，这个值可以通过统计量获得；Ryw表示反辐射无人机操作者的业务能力，可以通过计算得到（Nwc为完成任务次数，Nzs为接受任务总数）；Rxl表示反辐射无人机操作者的训练水平。

3.3 改进后的反辐射无人机作战效能模型

结合以上分析，在原有ADC模型的基础上，综合对抗能力中的抗干扰能力和操管人员能力，得出反辐射无人机作战效能评估模型为

该效能模型贴近作战使用实际，在传统只考虑武器装备基本性能的基础上，充分考虑作战使用中的复杂电磁环境和战术环境，将反辐射无人机的对抗性能加入到作战效能评估体系中，由它来评价武器反辐射无人机的作战效能是可行的，也更加精确。

4 实例应用分析

假设1架发辐射无人机单独执行任务，对目标雷达进行攻击，在此应用以上建立的数学模型进行推导计算[11～12]。

如果要求反辐射无人机达到作战使用要求，能够有效发挥作战效能，那么反辐射无人机的可用性和可信性指标均为1（装备工作正常），即A=1、D=1。

反辐射无人机侦察到辐射源的概率Fz=0.85，与数据库匹配成功概率Fp=0.9，则反辐射无人机发现辐射源能力F=0.765。

雷达探测发现反辐射无人的概率Tl=0.5，防空武器击落反辐射无人机的概率Tf=0.2，则反辐射无人机突防能力T=1-0.1=0.9。

反辐射无人机的毁伤半径R=20m，反辐射无人机攻击偏差W=7m，修正因子a=1（反辐射无人机正常侦察到辐射源信号并引导飞行），则反辐射无人机的毁伤能力H=0.862。

反辐射无人机成功对抗诱饵的概率Kye=0.8，反辐射无人机成功对抗雷达闪烁开机的概率Kss=0.9，反辐射无人机成功对抗雷达组网的概率Kzw=0.8，则反辐射无人机对抗效能K=0.576。

反辐射无人机操作者的心里素质统计量Rxl=0.8，反辐射无人机操作者的业务能力Ryw=0.9，表示反辐射无人机操作者的训练水平Rxl=0.9，则反辐射无人机人员操管能力R=0.648。

单架反辐射无人机作战效能计算如下：

计算结果与以往模型的计算结果有所下降，主要是新建模型更加贴近作战实际，将战场环境和人员因素考虑到模型要素之中，且本次实例应用分析仅采用单武器攻击方式，综合原因导致反辐射无人机攻击的成功率降低，但计算要素更加全面、过程更加科学、结果更加贴近实际作战效果。

5 结语

武器系统作战效能评估对武器系统的发展和作战能力的发挥起着越来越重要的作用。本文对传统的ADC模型进行改进，对真实战场环境下的影响要素进行了分析研究，建立了改进型的ADC评估模型，对反辐射无人机的发展和进步提供了一定的参考借鉴价值，具有一定的军事和经济效益。