目标毁伤效果评估技术理论概述*

孙 乐

（陆军炮兵防空兵学院机械工程系 合肥 230000）

1 引言

随着现代精确打击效能的提升，军事强国对目标毁伤效果评估越来越重视，美军长期经过战争实践检验，这方面的研究发展一直处于世界领先地位，并提出在精确火力打击行动中必须以生成的实时毁伤评估结论为依据，灵活调整打击目标和方式以取得预期的毁伤效果。在近年的几场斩首行动中，美军大量使用卫星侦察、航空侦察手段等评估技术手段拍摄目标及其周边实况照片，对目标打击情况进行现地侦察，再依据生成的毁伤效果评估结论决定是否实施再次打击。这种做法不仅实现了根据毁伤效果调控后续作战行动，同时展示了美军较为成熟的毁伤效果评估能力，为美军的“基于效果”的作战理念提供了有力的支撑。

我军学术界对毁伤效果评估理论的研究理念在早期与俄军比较类似，均注重经典的射击效率评定理论和毁伤协调计划的评估，而不是针对实际毁伤效果的评估，近年来虽已加强火力毁伤理论的研究工作，但在更高作战层次上，缺少非常完整的理论体系，缺乏供作战运用的研究成果，无法很好地满足一线远火部队的实际需要，如若不能很好解决，势必影响作战计划的制定和行动的展开。

2 毁伤效果评估方法

我军对目标进行毁伤效果评估方法的研究有限，常用的方法有毁伤树评估法、贝叶斯网络评估法、效能衰减函数评估法等。

2.1 毁伤树评估法

毁伤树评估方法延用了可靠性评估中的故障树概念，基于演绎分析法，先确定目标的关键部件以及它们与目标结构和功能间的关系，据此建立目标在特定毁伤等级下的毁伤树，并在此基础上实现战斗部打击目标的毁伤效果评估。

我军基于毁伤树的目标毁伤效果评估的步骤分为五步：一是先将目标按功能的不同分为若干个功能系统；二是对目标功能系统和部件的毁伤效应进行分析，确定出目标关键部位；三是分析目标的各毁伤等级，并将关注的毁伤等级作为毁伤树的顶事件；四是结合目标关键部件的毁伤状态，找出导致目标毁伤至该等级下的根本原因，获取相应基本事件（低事件）；五是将分析出的低事件用适合的逻辑门向上与顶事件相连，并得到毁伤树。该方法较适用于结构复杂、用途多样的目标的毁伤效果评估。

2.2 贝叶斯网络评估法

贝叶斯网络用于目标毁伤效果评估，首先要通过对目标特性和遭受打击力度的分析，确定节点变量和节点关系，而后构建出贝叶斯网络的拓扑结构，通过参数学习和专家系统分析确定节点的局部概率分布表，最后利用贝叶斯网络的推理功能，对目标的毁伤效果进行评估。

现阶段我军侦察装备获得的战场情报大多是目标的物理毁伤情报，然而多数目标的物理毁伤与毁伤效果不存在直接的对应关系，这就导致战场情报对于目标毁伤效果评估在准确度上存在偏差。为了消除这些负面因素，采取贝叶斯网络评估法对目标的毁伤效果进行评估，由不准确性特性的初始信息出发，使用概率数值表示并动态交互计算各种不确定论据，并充分利用丰富的整体情报、示例情报、初始情报等，计算得出最终的评估结论。

2.3 效能衰减函数评估法

目标效能衰减是对毁伤程度的映射，是基于目标物理毁伤信息的函数。目标的作战效能衰减程度是一个模糊量，可以用隶属度表示，这个隶属函数常取指数函数形式，即：

在该式中：u(x)是效能衰减函数；u0(x)是目标初始效能值；P(x)是目标物理毁伤信息；α、β是常数，它的取值与指标选取和评估需求成正向相关。

运用效能衰减函数法时，必须基于明确的目标效能衰减和目标物理毁伤程度之间的映射关系和成熟的毁伤指标。

3 毁伤效果评估技术

当前我军的目标毁伤效果评估技术多以搜集信息和预处理为主，采取多种手段和技术并用，对原始信息进行提炼和萃取。

3.1 毁伤信息获取技术

获取及时、详细、准确的毁伤信息是后续火力毁伤效果评估工作的重要前提。通过综合采用多种信息获取与搜集手段，相互之间取长补短，才能提高生成毁伤评估结论的准确性。

当前我军对目标毁伤信息获取的手段很多，如综合运用航侦、技侦、预警机、无人机、水面舰艇等侦察手段组织昼夜间侦察，卫星过境持续跟监实现对敌情重要态势目标实时显示等。但利用上述技术手段所采集到的只能称之为目标毁伤原始信息，采集到的信息的精度和可信度都存在一定的差异，需要经过预处理和算法模型的融合处理才能形成评估系统真正需要的目标毁伤信息。

3.2 毁伤信息处理技术

原始信息是我军侦察平台所直接获取到的目标毁伤情况，它是对目标毁伤情况最初步、最直接的描述，需要经过毁伤评估系统的处理，才能作为目标毁伤效果信息传输给毁伤效果评估机构。

以像素级信息融合技术为例，也称为数据融合，即直接对多个相同或不同类型的传感器平台的采集到的目标毁伤原始信息进行综合和分析，以求得到对目标真实状态及其属性最大限度的确定。该技术是目标毁伤信息处理技术的最初级层次，如各类光成像传感器中通过对包含若干像素的模糊图像进行图像处理和模式识别来确认目标属性的过程就属于像素级融合。该技术一般用于进行多源图像复合、图像分析及理解、多传感器数据融合的卡尔曼滤波等，其优点在于能够保留尽可能多的目标毁伤现场数据，提供其它融合层次所不能提供的细微信息。局限性在于它是在原始的目标毁伤信息的最底层实现的，要处理的目标毁伤原始信息量比较大，要求进行预处理的传感器平台或附属设施应当具备较高的纠错处理能力，需要具备较高的校准精度，对评估系统平台及其附属设施的性能要求较高。

4 毁伤效果评估模型

我军在获取并处理毁伤信息后，会使用计算机程序对毁伤信息进行自动化处理以评估毁伤效果，并生成最终的毁伤效果评估结论。为保证程序运算结果的科学性，就需要用到一些比较成熟的算法来构建软件模型。

4.1 物理毁伤效果评估模型

由于我军的毁伤效果评估理论中所关注的多是火力打击任务对目标的物理毁伤效果，因此在计算物理毁伤效果的方法上有诸多相对成熟的模型，其中以基于炸点信息的物理毁伤效果算法模型较为成熟。

该模型主要适用于因弹药爆烟或其它条件限制，无法准确观察到目标被打击后形状变化的情况。在用这种模型计算目标物理毁伤效果时，依据不同种类弹药的威力、目标特点以及它们之间的位置关系来进行判定。对某些目标来说，弹药必须命中它才可能造成物理毁伤效果，毁伤目标的概率依赖命中弹数k；对另外一些目标来说，即使未被命中也可能造成物理毁伤效果，或命中它的某些特定部分才可能造成物理毁伤效果，而命中其他部分不会造成物理毁伤效果，毁伤目标的概率依赖炸点相对目标的坐标(x，z)。

目标毁伤律就是描述毁伤目标概率依赖命中弹数k或炸点坐标(x，z)的函数关系式。依赖命中弹数k的目标毁伤律，记作G(k)，常见的呈指数形式，称之为指数毁伤律。依赖炸点坐标(x，z) 的目标毁伤律，称为坐标毁伤律，记作G(x，z)。在陆军对地火力毁伤效果评估工作中，将这两种方法相结合，提出一种新的改进型指数算法，即在计算弹药对目标的毁伤程度时，既考虑命中弹数k，又考虑炸点坐标(x，z)。

4.2 功能毁伤效果评估模型

对获取单一信息源，一般直接采用毁伤效果判据模型来计算目标的毁伤效果。当目标毁伤信息来源较丰富即多信息源时，可以在单一信息源计算的功能毁伤程度的基础上，对多个单一的功能毁伤程度进行融合，得到多信息源的目标功能毁伤程度。

对单一信息源而言：对某目标进行毁伤打击之后，某一信息获取手段获取了1，2，…，i（i≤m）个因素的功能毁伤情况。功能毁伤因素（1，2，…，i）对应的功能毁伤情况分别为（1j，2j，…，ij），所对应的功能毁伤程度分别为b1j，b2j，…，bij（1j，2j，…，ij≤n，则对该目标的功能毁伤程度Q为

上式表示在进行功能毁伤效果评估时，根据目标毁伤信息获取情况，只考虑功能毁伤因素（1，2，…，i）的功能毁伤情况，针对未搜集到的目标毁伤信息的毁伤因素不进行评估，与实际情况基本相符。

4.3 系统毁伤效果算法模型

我军对于系统毁伤效果的判定一般是针对战场体系目标，根据在战术上有关联的各单一目标的毁伤信息及其战场目标价值，综合计算出该体系目标的系统毁伤程度。在以往对陆军火力打击行动的研究中，一般所说的目标都是单一、具体的目标。对于未来网信体系条件下的联合作战行动来说，更多地关心作战区域内的形成战术体系的目标群和整个作战区域的情况，希望对体系目标的系统毁伤效果作出科学的判断。为便于对系统毁伤效果进行计算和判定，可将作战区域内的目标划分为数个体系目标，每个体系目标由一个或多个单一目标与一个或多个集群目标组成。

设某体系目标T有M1，M2，…，M3共m个单一目标组成，通过物理毁伤效果计算和功能毁伤效果计算后，得到各单一目标的功能毁伤程度分别为R1，R2，…，R3，根据各单一目标的性质和在体系目标中的重要性、相关性，得到目标的价值分别为C1，C2，…，CM。

令：

则该体系目标T的系统毁伤程度为

RT为本次火力打击行动对体系目标T的系统毁伤效果在数值上的结果。

5 结语

本文针对当前我军目标毁伤效果评估的相关方法、技术、模型进行了介绍，相对外军而言，我军的毁伤效果评估技术与理论发展至今，已初步完成了由定性分析至定量分析的转变，差距正逐渐缩小，与早期进行的毁伤评估相比，智能化程度日益提高。为适应未来作战需要，今后应在以下方面着重展开研究：1）建立目标毁伤效果评估数据库。未来战争中，我军远火单位应强化信息共享机制，广泛积累各种目标毁伤效果的资料，深化对目标毁伤特性的研究，夯实战场目标毁伤效果评估的信息基础。2）升级智能毁伤效果评估系统。随着现代科技的高速发展和评估技术的日益成熟，以算法模型为基础的评估系统将为指挥员提供更加智能和精确的评估结论，以消除人为因素对毁伤评估结论产生的影响。3）充分挖掘现有装备潜能。以我军“翼龙”无人机为例，已经实现了通过装备功能组合，实现对毁伤目标以不同高度和比例，进行多层次、多角度的全息侦察，全面提高了战场目标毁伤评估效果。