馬 科

(解放軍91336部隊，河北 秦皇島 066326)

0 引 言

軍事訓練是縮短作戰(zhàn)能力與實戰(zhàn)需求之間差距最直接、最有效的手段，也是推進戰(zhàn)斗力生成模式轉(zhuǎn)變的直接動力和突破口。隨著復雜電磁環(huán)境訓練的深化，復雜電磁環(huán)境下艦載通信對抗裝備仿真訓練將成為基地化訓練的重要組成部分。如何全面客觀地評估艦載通信對抗裝備職手的仿真訓練結(jié)果，對于提高訓練效果、改進訓練方法具有重要的研究意義。本文以復雜電磁環(huán)境下艦載通信對抗裝備仿真訓練特點和需求為切入點，對艦載通信對抗仿真訓練考核評估方法進行了分析研究。

1 需求分析

隨著我軍綜合能力的提升，通信對抗裝備廣泛采用當代新的技術(shù)成果，技術(shù)含量高，工作模式復雜，對操作員熟悉和使用新裝備提出了更高要求。其次高科技軍用電子設(shè)備的作戰(zhàn)效能與指戰(zhàn)員使用裝備的技術(shù)水平緊密相關(guān)，裝備在復雜環(huán)境下使用，訓練就要在復雜環(huán)境下進行[1]。但實裝訓練一是在組織訓練方面受到很大限制，二是考核評估過程受人為因素影響較大，比如記錄人員的能力水平、評估人員的戰(zhàn)技水平、好惡情緒等都會影響到對訓練水平的客觀、準確評價。

而仿真訓練則能在一定程度上克服以上問題，首先在組織訓練方面更加靈活，構(gòu)建的電磁信號環(huán)境復雜多變、靈活可控，不存在信息泄露風險，可滿足職手的各種訓練需求。其次，在仿真訓練過程中，職手的所有操作信息均由信息采集系統(tǒng)采集，并由考核評估系統(tǒng)匯集，根據(jù)評估準則進行評估，可以減少人為因素的干擾，使得評估結(jié)果更加客觀、準確。因此，科學客觀的考核評估方法是開展復雜電磁環(huán)境下艦載通信對抗仿真訓練的基礎(chǔ)，進行復雜電磁環(huán)境下艦載通信對抗仿真訓練考核評估方法具有重要意義。

2 影響訓練的主要因素

艦載通信對抗仿真訓練的主要內(nèi)容包括通信對抗偵察仿真訓練和通信干擾仿真訓練，訓練內(nèi)容不同,影響訓練效果的因素也不同[2]。

(1) 通信對抗偵察仿真訓練

影響通信對抗偵察仿真訓練效果的主要因素包括目標的搜索截獲及時性、信號分析識別的準確性、參數(shù)測量的正確性、目標測向的反應時間及目標測向的正確性等。

(2) 通信干擾仿真訓練

影響通信干擾仿真訓練效果的主要因素包括干擾反應的及時性、干擾方式的合理性、干擾樣式的準確性、干擾功率的合理性及干擾的有效性等。

3 基本原理和基本原則

3.1 基本原理

層次分析法(AHP)是一種綜合定性與定量分析的系統(tǒng)分析方法，它模擬人的思維決策過程，把與決策有關(guān)的元素分解為目標、準則、方案等不同層次，用以解決多要素復雜系統(tǒng)評估問題[3]。使用層次分析法解決實際問題時，其工作原理如圖1所示。

圖1 工作原理圖

首先將復雜的問題層次化，即依據(jù)問題的性質(zhì)與要實現(xiàn)的目標，把問題分解成為不同的組成要素，同時，按照各要素之間的相互關(guān)系及隸屬關(guān)系進行不同層次的聚集組合，從而建立成績評估的層次結(jié)構(gòu)。其次根據(jù)系統(tǒng)的特點和基本原則，對各層次的要素進行對比分析，并通過引入1-9比率標度方法構(gòu)造出判斷矩陣[4]。然后，由判斷矩陣計算出被比較元素對于該準則的相對權(quán)重，以及各層次元素對系統(tǒng)目標的合成權(quán)重，并進行排序，依次得到數(shù)學模型的系數(shù)。最后，進行一致性檢驗，對于不滿足一致性檢驗要求的，調(diào)整判斷矩陣后重新計算權(quán)重[5]。

3.2 基本原則

艦載通信對抗仿真訓練考核評估應主要遵循以下幾個基本原則。

(1) 系統(tǒng)性原則。對訓練成績的評估應該是系統(tǒng)的，應廣泛全面地選取評估指標，使得指標體系能夠完整地從各個層次、各個方面對評估對象進行評估。

(2) 易量化原則。評估指標應簡明且與評估對象緊密契合，便于掌握理解及量化。

(3) 過程評估與結(jié)果評估相結(jié)合，以評估過程為主的原則。訓練的目的并不僅僅是取得好的訓練結(jié)果，而主要是通過訓練找出存在的問題，以便在實戰(zhàn)中克服，從而使實際戰(zhàn)斗能力提高，即練為戰(zhàn)。其次，過程決定結(jié)果，好的過程必然有好的訓練結(jié)果。因此，訓練評估時，應主要是過程的評估，這樣能避免參訓人員的僥幸心理，且能幫助他們查找訓練過程中存在的問題，從而引導其提高戰(zhàn)術(shù)技術(shù)水平。

4 評估方法研究

4.1 建立評估指標體系

通過對訓練內(nèi)容的分析與歸納，在遵循基本原則的基礎(chǔ)上，確定以偵察反應時間、測向反應時間、干擾反應時間、偵察結(jié)果的正確性、測向結(jié)果的正確性、干擾結(jié)果的正確性以及綜合表現(xiàn)7項指標作為判斷通信對抗仿真訓練成績評估的指標，指標層次結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 評估指標層次結(jié)構(gòu)圖

(1) 偵察反應時間X1，目標通信開始到職手正確偵察到目標信號所需的時間。

(2) 偵察結(jié)果正確性X2，包括截獲率X21、截獲時間率X22、頻率重合度X23、識別準確度X244個子指標，綜合4個子指標對偵察效果的影響，確定偵察結(jié)果的正確性。

截獲率：偵察接收的信號數(shù)量與模擬器產(chǎn)生的信號數(shù)量的比值，該值越大表示信號被截獲的概率越大，偵察效果越好。

截獲時間率：模擬器產(chǎn)生信號時間與截獲到該信號的時間差值同模擬信號工作總時長的比值，該值越小表示效率越高，為干擾提供的時間越長，效果越好。

頻率重合度：截獲到的信號頻率與模擬器生成信號的頻率重合值，該值越大表示接收信道頻率與通信信號越接近，為干擾頻率提供比較高的準確度。

識別準確度：職手識別信號樣式正確的個數(shù)與模擬器產(chǎn)生信號樣式總數(shù)的比值，該值越大表示對通信信號的判斷越準確，表示偵察能力越強。

(3) 測向反應時間X3，目標通信開始到職手得到正確測向結(jié)果所需的時間。

(4) 測向結(jié)果正確性X4，通信測向上報得到的目標信號方位與信號發(fā)射端相對于測向設(shè)備的方位的差值，可根據(jù)訓練需求設(shè)置誤差范圍。

(5) 干擾反應時間X5，目標通信開始到職手啟動正確干擾所需的時間。

(6) 干擾結(jié)果正確性X6，包括干擾有效率X61、時間覆蓋度X62、結(jié)構(gòu)匹配度X63、功率使用合理度X64等4個子指標，綜合4個子指標對干擾效果的影響，確定干擾結(jié)果的正確性。

干擾有效率：職手對通信信號干擾數(shù)量與模擬器產(chǎn)生信號總數(shù)的比值，該值越大表示對通信信號的干擾越多，干擾能力越強。

時間覆蓋度：職手對通信信號干擾時間與模擬器產(chǎn)生信號工作時間的比值，該值越大表示對通信信號的干擾時間越長，干擾越有效。

結(jié)構(gòu)匹配度：職手施放的干擾樣式與模擬器產(chǎn)生信號的樣式的一致性，一致性越高，表示干擾的效果越好。

功率使用合理度：職手施放干擾信號時，干擾功率的選擇是否合理，這個系數(shù)需要與通信信號功率相結(jié)合來考慮。

(7) 綜合表現(xiàn)X7，綜合表現(xiàn)主要包括操作情況X71、口令情況X72、作風情況X73、特情處置能力X74。

4.2 建立成績評估數(shù)學模型

艦載通信對抗仿真訓練考核成績采用百分制評分的形式衡量。評估過程中，根據(jù)各二級指標的權(quán)重及各個子指標的分數(shù)，求出一級指標的分數(shù)，再根據(jù)各一級指標的權(quán)重求得訓練的綜合成績。

(1) 偵察結(jié)果正確性成績的計算公式：

X2=λ21X21+λ22X22+λ23X23+λ24X24

(1)

式中：X2為偵察結(jié)果正確性的成績;λ21、λ22、λ23、λ24分別為截獲率X21、截獲時間率X22、頻率重合度X23、識別準確度X24成績的權(quán)重。

(2) 干擾結(jié)果正確性成績的計算公式：

X6=λ61X61+λ62X62+λ63X63+λ64X64

(2)

式中：X6為干擾結(jié)果正確性的成績;λ61、λ62、λ63、λ64分別為干擾有效率X61、時間覆蓋度X62、結(jié)構(gòu)匹配度X63、功率使用合理度X64成績的權(quán)重。

(3) 綜合表現(xiàn)成績的計算公式：

X7=λ71X71+λ72X72+λ73X73+λ74X74

(3)

式中：X7為干擾結(jié)果正確性的成績;λ71、λ72、λ73、λ74分別為操作情況X71、口令情況X72、作風情況X73、特情處置能力X74成績的權(quán)重。

(4) 通信對抗仿真訓練考核綜合成績計算公式：

X=λ1X1+λ2X2+λ3X3+λ4X4+λ5X5+

λ6X6+λ7X7

(4)

式中：X為通信對抗仿真訓練考核綜合成績;λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6、λ7分別為偵察反應時間X1、偵察結(jié)果正確性X2、測向反應時間X3、測向結(jié)果正確性X4、干擾反應時間X5、干擾結(jié)果正確性X6、綜合表現(xiàn)X7成績的權(quán)重。

4.3 確定指標權(quán)重

確定各級指標權(quán)重分3個步驟進行，一是構(gòu)造判斷矩陣；二是利用層次排序得到數(shù)學模型的系數(shù)；三是進行一致性檢驗。

(1) 構(gòu)造判斷矩陣

將每一個具有向下隸屬關(guān)系的評估指標作為判斷矩陣的第1個元素(位于左上角)，而隸屬于它的各個子指標依次排列在其后的第1行和第1列。專家采用成對比較法為各指標賦權(quán)，每次取2個因子Xi和Xj，以aij表示Xi和Xj對X的影響大小之比，全部比較結(jié)果為[6]：

(5)

式中：aij的值采用1-9及其倒數(shù)的標度方法,如表1所示。

表1 比較尺度aij的取值方法

(2) 計算權(quán)重

(3) 一致性檢驗

檢驗判斷矩陣的一致性，可以提高評估權(quán)重的可靠性。首先，計算一致性指標IC:

(6)

式中:λmax為判斷矩陣的最大特征根。

其次，查找出相應的平均隨機一致性指標IR[8]:

(7)

最后，計算一致性比例RC:

(8)

當RC<0.10時，則認為該判斷矩陣滿足一致性要求。

5 結(jié)束語

復雜電磁環(huán)境下艦載通信對抗仿真訓練考核評估是一個系統(tǒng)性的工作，需要考慮的指標因素很多。本文從艦載通信對抗仿真訓練特點和訓練內(nèi)容出發(fā)，在遵循過程評估與結(jié)果評估相結(jié)合，以評估過程為主的原則下，采用層次分析法建立了考核評估指標體系，并確定了各指標的權(quán)重，給出了一種定量的考核評估方法，該方法對于開展復雜電磁環(huán)境下艦載通信對抗仿真訓練具有一定的指導意義。