基于宽带扫频式的弹载通信干扰机干扰类别的综合评判∗

张 杰 张新华 陈 栋

（1.陆军炮兵防空兵学院高过载弹药制导控制与信息感知实验室 合肥 230031）（2.中国人民解放军31432部队 沈阳 110000）

1 引言

弹载式通信干扰机是用常规火炮、火箭炮发射，以弹药作为运载工具，将干扰机快速运载到敌目标区域，完成通信干扰任务的通信装备［1～4］。其简要工作流程图如图1所示。

弹载通信干扰机要想达到预期的干扰效果，干扰种类至关重要。干扰种类包括干扰方式和干扰样式［5］，其中干扰方式包括欺骗干扰（一般来说，欺骗干扰较难获得成功，它需要充分掌握敌通信电台的技术和战术特点、通联规律等资料，这里只讨论压制式干扰［6］）、压制干扰、瞄准式干扰、阻塞式干扰、扫频式干扰等；干扰样式分为噪声调频干扰、噪声调幅干扰、噪声双边带干扰等。与传统通信干扰机不同，弹载通信干扰机干扰种类的选取必须严格遵守以下要求。

图1 留空式干扰弹简要工作过程

1）干扰功率的限制：弹载通信干扰机的发射功率不是越大越好，如果仿照车载式通信干扰机的功率指标参数去研制，寸土寸金的弹载空间无法满足大功率发射要求；

2）反应时间：对于瞄准式干扰来说，要想完成对目标的干扰，从瞄准式干扰中的引导接收机截获到目标信号开始到干扰机发射出干扰的这段时间越短越好，尤其是对干扰跳频电台来说，反应时间不能超过每一跳的驻留时间的1/2［7］，否则干扰无效；如果弹载通信干扰机采用瞄准式干扰的话，无论是软硬件本身发展水平，还是转瞬即逝的炮弹空中飞行时间都是勉为其难的事。

3）频率范围及干扰带宽应可调整，以便适应对不同频段干扰的需要，同时干扰频谱中各干扰分量的能量应尽可能相等，各干扰分量的频率间隔应与所干扰频段内信号的信道间隔相匹配。

综上，本文以宽带扫频式弹载通信干扰机的干扰类别为综合评判对象。即评价宽带扫频式弹载通信干扰机在规定的条件下和规定的时间内，完成特定任务（对特定目标的干扰）要求的能力，也即对宽带扫频式这一干扰类别性能优劣的度量。

2 宽带扫频式弹载通信干扰机干扰类别评价方法的选取

表1为几种典型评价方法的比较［8］。

表1 几种典型评价方法的比较

能力指数评价法德尔菲评价法trade-ofstudy评价法DARE评价法模型简单，原始数据录取避免了一些人为因素，能表示各系统的综合能力但广义量化中采用的二值逻辑在处理指标分级时可能产生逻辑悖论。简单易行，统计内容和数据比较直观，但整理数据的工作量大，且存在统计结果离散性和过时性等问题，需要改进。方法简单，精度一般。方法直观，精度尚可，过程稍比trade-of-study评价法复杂。适合于不同系统之间宏观能力的比较适合于不便测试的原始数据的录取或方案选择，或与其他评价方法结合使用。适用于不同系统或方案间的粗略比较适用于不同系统或方案间的比较评价方法 评价方法优缺点 适用范围

通过综合比较与实际情况考量，本文首先选择层次分析法确定各层次指标的权重，然后利用模糊综合评价的方法对宽带扫频式弹载通信干扰机的干扰类别进行评价。

3 宽带扫频式弹载通信干扰机干扰类别评价指标体系的建立

3.1 指标的确定原则

1）评估指标应能够反映出弹载通信干扰机的本质特性；

2）指标应能最大限度地量化并能客观反映宽带扫频式弹载通信干扰机的干扰类别；

3）指标应尽可能地反映出指标间的相互关联性，同时不能相互包含。

3.2 宽带扫频式弹载通信干扰机干扰类别的评价指标体系

根据确定指标的原则，通过对影响弹载通信干扰机干扰效果的主要因素进行分析［6］，得到宽带扫频式弹载通信干扰机干扰类别的评价指标体系如表2所示。

4 确定各层次指标权重

4.1 确定指标权重的方法

在宽带扫频式弹载通信干扰机干扰类别评价指标体系中，根据两级比例法［9］确定判断矩阵，采用层次分析法［10］的方法确定指标权重。具体步骤如下。

1）为克服专家确定指标权重时带有的主观性问题，这里先采用两级比例法将属性量化。两级比例法是将属性分成成本类属性和效益类属性两类，如图2所示。

表2 宽带扫频式弹载通信干扰机干扰类别评价指标体系

图2 两级比例法

指标间的相对重要程度按美国运筹学家萨提（Satyr）根据心理学原理提出的1～9标度赋值法［11］（标度值1、3、5、7、9分别表示甲相对乙同等、稍微、明显、强烈、极端重要）。由此构造量化评定矩阵

式中：fi，s=fi(us)(i=1，2…，n;s=1，2…，m)为目标ui（ui即对应第一层次指标）在属性指标uis（uis即对应第二层次指标）下的定性评语所对应的量化值（如果无法给出定性评语，即第一层次指标与第二层次指标没有本质的关系，则不管是成本类属性，还是效益类属性，量化值均取5），对于本例，n=4，m=11。根据评价宽带扫频式弹载通信干扰机干扰类别的指标体系，很显然，u3属于成本类属性，u1，u2，u4属于效益类属性，因此本例中的量化评定矩阵：

2）由于各属性指标之间可能存在冲突，对于F，需要确定目标ui关于属性指标uis的相对优属度，记为ris，具体计算公式为

由此可得相对优属度矩阵：

3）由于r is是4*11的矩阵，根据评估宽带扫频式弹载通信干扰机干扰类别的指标体系，这里采用几何平均数进行归类处理：

表3 判断矩阵A

4）求出判断矩阵的最大特征根对应的特征向量，即为评价指标的重要性排序。步骤如下：

（1）将矩阵每一列进行归一化处理

得w1=0.1774，w2=0.3803，w3=0.1511，w4=0.2913，则即为所求的特征向量。

（4）计算矩阵的最大特征值λmax

4.2 一致性检验

权重分配是否合理，需对判断矩阵进行一致性检验。

1）计算一致性检验指标C.I：

2）确定平均一致性指标R.I。可查表4获得。

表4 随机一致性指标R.I

3）计算一致性比例C.R。C.R=C.I/R.I。当C.R＜0.1时，认为判断矩阵的一致性是可以接受的。反之，当C.R≥0.1时，应该对判断矩阵作适当修正，以保持一定程度的一致性。本判断矩阵中

C.R=C.I/R.I=-0.4859＜0.1，因此判断矩阵具有满意的一致性指标。

4.3 计算第二层次指标权重

对于第二层次各指标，其量化评定矩阵分别为

转换为各自的相对优属度矩阵即

将优属度矩阵按每个元素占所在行元素之和的比例为综合判断矩阵的各元素值，得到综合判断矩阵，后续计算方法同上，限于篇幅，给出具体值如下。

表5 第二层次指标u11，u12，u13权重计算

表6第二层次指标u21，u22，u23权重计算

表7 第二层次指标u31，u32权重计算

表8 第二层次指标u41，u42，u43权重计算

5 模糊综合评判［12～13］及实例

5.1 确定评语集

评语集是对评价对象可能作出的评价结果的集。根据对宽带扫频式弹载通信干扰机干扰类别可能的评价表述，可确定评语集为V=｛优，较优，一般，劣｝，对应评分集为｛1，0.75，0.5，0.25｝，若归一化则对应为｛0.4，0.3，0.2，0.1｝。

5.2 一级模糊综合评判

设在对宽带扫频式弹载通信干扰机干扰类别评估中，考虑第二层次子目标uij做出评判结果是Vk的隶属度为qijk（i=1，2…，n；j=1，2，…，t；k=1，2，…，p），则第二层次的评判矩阵可表示为

由于宽带扫频式弹载通信干扰机干扰类别涉及因素多且关系复杂，目前确定qijk是通过计算第二层次指标权重占第一层次各指标权重的比值所得到。

5.3 二级模糊综合评判

根据表2的指标体系，二级模糊综合评判即是对第一层次所有指标ui（i=1，2，…，n）的综合评判。则二级模糊综合评判集为

5.4 实例分析

根据本文建立的指标体系，运用模糊综合评判方法，对宽带扫频式弹载通信干扰机干扰类别进行评估。假设专家组评估值为

归一化后得B=(0.3077 0.1435 0.3613 0.1874)。

根据以上所求评判集结果，按照最大隶属度原则，可以认为弹载通信干扰机采用宽带扫频式这一干扰类别的效果介于0.3～0.4之间，即对照评分集和评语集，基于宽带扫频式的弹载通信干扰机干扰类别的综合评判结果为较优。

6 结语

本文建立了评价宽带扫频式弹载通信干扰机干扰类别的指标体系，分析构建了宽带扫频式弹载通信干扰机干扰类别的综合评判模型，对弹载通信干扰机干扰类别的如何选取具有一定的借鉴意义。