汪江鵬，汪民樂，鄧力源，邢帥統(tǒng)，張超麗

（火箭軍工程大學(xué)，西安 710025）

0 引言

輕型合成營執(zhí)行高原山地進(jìn)攻作戰(zhàn)任務(wù)面臨的挑戰(zhàn)是巨大的?，F(xiàn)代信息化戰(zhàn)爭中，武器裝備信息化程度高、敵我雙方對戰(zhàn)激烈、武器威力巨大，局部戰(zhàn)場將在短時間內(nèi)集中高強度、高密度的火力打擊，對人員和武器裝備的摧毀是輕而易舉的。以當(dāng)前世界各類典型武器裝備為例，如瑞士“SIG716 步槍”，空槍質(zhì)量4.99 kg，彈匣容量20 發(fā)，射擊精度0.6 MOA～0.7 MOA；英國“M777 榴彈炮”，對30 km左右的目標(biāo)發(fā)射普通榴彈，可命中150 m 范圍內(nèi)的目標(biāo)，對10 km 距離上的目標(biāo)發(fā)射普通榴彈，命中精度達(dá)到50 m，發(fā)射“神劍”制導(dǎo)炮彈時，射程40 km，圓概率誤差10 m；以色列“蒼鷺無人機”，航程250 km，續(xù)航時間50 h，可攜帶光電/紅外雷達(dá)等偵察設(shè)備實施偵察監(jiān)視等。這些高科技武器裝備的加入，使得未來戰(zhàn)爭更加激烈。

本文從輕型合成營高原山地進(jìn)攻作戰(zhàn)全過程出發(fā)，深入分析輕型合成營高原山地進(jìn)攻作戰(zhàn)過程，建立輕型合成營高原山地進(jìn)攻作戰(zhàn)生存能力用例圖、活動圖和評估指標(biāo)體系，分階段建立輕型合成營高原山地進(jìn)攻作戰(zhàn)生存能力評估模型。

1 基于UML 的輕型合成營高原山地進(jìn)攻作戰(zhàn)生存能力概念模型

生存能力是指遭受敵方攻擊后，得以生存并具備反擊的能力。本文通過用例圖的方法，依據(jù)輕型合成營高原山地進(jìn)攻作戰(zhàn)過程中所包括的集結(jié)、機動、待機、發(fā)射4 個狀態(tài)，找出輕型合成營高原山地進(jìn)攻作戰(zhàn)過程中的生存能力所有用例，建立輕型合成營高原山地進(jìn)攻作戰(zhàn)生存能力用例圖，如圖1 所示。

圖1 輕型合成營高原山地進(jìn)攻作戰(zhàn)生存能力用例圖

輕型合成營高原山地進(jìn)攻作戰(zhàn)總體分為集結(jié)階段、機動階段、待機階段、沖擊階段，合成營處在不同階段時，其生存能力是不同的。在集結(jié)階段，可能對我實施衛(wèi)星、無人機偵察等；在機動階段，可分為機動狀態(tài)和待機狀態(tài)，可能遭遇敵小股兵力襲擾、核生化武器襲擊、電磁干擾、遠(yuǎn)程火力炮火覆蓋等；在沖擊階段，是合成營高原山地進(jìn)攻作戰(zhàn)最激烈的時刻，遭遇火力威脅最大，人員武器裝備的生存能力最低，可能遇到的火力打擊是敵所有武器火力打擊的集合。下面建立輕型合成營高原山地進(jìn)攻作戰(zhàn)生存能力的活動圖，如圖2 所示。

圖2 輕型合成營高原山地進(jìn)攻作戰(zhàn)生存能力活動圖

2 評估指標(biāo)體系構(gòu)建及指標(biāo)量化

基于評估指標(biāo)體系的構(gòu)建原則，結(jié)合輕型合成營高原山地進(jìn)攻作戰(zhàn)所面臨的現(xiàn)實威脅，從實際出發(fā)，構(gòu)建了輕型合成營高原山地進(jìn)攻作戰(zhàn)生存能力評估指標(biāo)體系，如圖3 所示。

圖3 輕型合成營高原山地進(jìn)攻作戰(zhàn)生存能力評估指標(biāo)體系

戰(zhàn)斗警戒防衛(wèi)能力是戰(zhàn)斗發(fā)起后防敵偵察、滲透、襲擊，保衛(wèi)我方作戰(zhàn)行動安全采取的能力；行軍警戒防衛(wèi)能力是保衛(wèi)合成營行軍安全的警戒，有前方警戒、后方警戒和側(cè)方警戒；駐止警戒防衛(wèi)能力是保衛(wèi)合成營宿營或者其他臨時停歇駐止安全的警戒。防化學(xué)武器能力是合成營在遭敵化學(xué)武器襲擊時，能夠辨識化學(xué)武器類型、沾染檢查、消除沾染進(jìn)行自身防護(hù)的能力；防生物武器能力是合成營在遭敵生物武器襲擊時，能夠辨識生物武器類型、沾染檢查、消除沾染進(jìn)行自身防護(hù)的能力。指揮控制系統(tǒng)電磁防護(hù)能力主要是指揮控制系統(tǒng)抵御信息攻擊，保證其安全可靠運行的能力；通信系統(tǒng)電磁防護(hù)能力是指合成營指揮機構(gòu)與上級、友鄰、下級保證信息互通的能力；武器裝備電磁防護(hù)能力是裝備中電子元器件免受電磁干擾和電磁毀傷的能力?？焖俜磻?yīng)能力是合成營得知敵精確打擊時，迅速作出決策，采取應(yīng)變行動的能力；抗毀傷能力是合成營遭敵精確打擊后能夠繼續(xù)執(zhí)行本職任務(wù)的能力；偽裝能力是指可見光、雷達(dá)、紅外偵察下輕型合成營被發(fā)現(xiàn)的綜合概率。

2.1 定量指標(biāo)計算

評價因素中，定量指標(biāo)包括戰(zhàn)斗警戒防衛(wèi)S、行軍警戒防衛(wèi)S、駐止警戒防衛(wèi)S、防化學(xué)武器能力S、防生物武器能力S，可通過年度軍事訓(xùn)練考核成績給出區(qū)間［1-100］的評價值。

偽裝能力S，包括敵可見光偵察、雷達(dá)成像、紅外成像偵察下的偽裝能力。

其中，r 為輕型合成營與背景的亮度對比系數(shù)；l表示亮度系數(shù)；l為背景的亮度系數(shù)（當(dāng)物體為理想漫射體時，亮度系數(shù)與反射率等值），如表1 所示；θ 為目標(biāo)修正因子，如表2 所示；k 為成像設(shè)備的地面分辨率（m）；l 為目標(biāo)的幾何尺寸（m）；a 為氣象因子，如表3 所示。

表1 高原山地條件下氣象因子亮度系數(shù)（反射率）

表2 高原山地條件下目標(biāo)修正因子

表3 高原山地條件下氣象因子

2）雷達(dá)成像偵察下輕型合成營高原山地條件下發(fā)現(xiàn)概率模型：

雷達(dá)成像偵察是以合成孔徑雷達(dá)為主，具有全天時、全天候、多視角、穿透力強的特點，雷達(dá)探測時，只有目標(biāo)信噪比s＞k時，目標(biāo)才能檢測到，k為檢測系數(shù)，實驗表明，當(dāng)目標(biāo)和背景的信號強度大于1.5，雷達(dá)銀屏上呈現(xiàn)清晰光標(biāo)。當(dāng)滿足s＞k時，合成營在雷達(dá)成像偵察下被發(fā)現(xiàn)的概率

式中，σ 為目標(biāo)的雷達(dá)截面積，典型雷達(dá)截面積（RCS）如表4 所示。

表4 高原山地條件下常見目標(biāo)雷達(dá)截面積

3）紅外成像偵察下輕型合成營高原山地條件下發(fā)現(xiàn)概率模型：

星（機）載紅外偵察裝備被動接收目標(biāo)物體的紅外熱輻射，根據(jù)目標(biāo)與背景的紅外輻射能量實施目標(biāo)偵察，只有接收到的目標(biāo)紅外輻射大于噪聲輻射，且目標(biāo)與背景輻射查表超過紅外偵察裝備偵察閾值。

2.2 定性指標(biāo)計算

定性指標(biāo)包括指揮控制系統(tǒng)電磁防護(hù)能力S、通信系統(tǒng)電磁能力S、武器裝備電磁防護(hù)能力S、快速反應(yīng)能力S、抗毀傷能力S，由專家直接對評價要素按照百分制標(biāo)準(zhǔn)分別進(jìn)行評價，然后利用簡單平均法公式進(jìn)行計算。

3 輕型合成營高原山地進(jìn)攻作戰(zhàn)分析建模

輕型合成營高原山地進(jìn)攻作戰(zhàn)，分4 個階段，分別為集結(jié)階段、機動階段、待機階段和沖擊階段?？紤]到邊境自衛(wèi)反擊作戰(zhàn)實際，集結(jié)階段一般在腹地，距離戰(zhàn)場地域較遠(yuǎn)，敵作戰(zhàn)行動以敵衛(wèi)星偵察為主，對我人員武器裝備生存威脅較小，在此不作考慮。本文從輕型合成營進(jìn)入進(jìn)攻出發(fā)陣地待機階段開始，進(jìn)行評估輕型合成營生存能力評估。

3.1 熵值法權(quán)重計算

1854 年，克勞修斯首次提出熵的概念，其表示體系混亂程度。熵值法是用來表示某一個指標(biāo)離散程度的數(shù)學(xué)方法，離散程度越大，說明該指標(biāo)對評價對象的影響越大。熵值法能夠避免主觀因素的影響，依據(jù)數(shù)據(jù)得到指標(biāo)權(quán)重。熵值法計算權(quán)重的步驟，如圖4 所示。

圖4 熵值法計算權(quán)重流程

1）構(gòu)造問題層次結(jié)構(gòu)圖

2）構(gòu)建指標(biāo)決策矩陣

3.2 待機階段生存能力模型構(gòu)建

待機階段，是輕型合成營進(jìn)行戰(zhàn)斗準(zhǔn)備和等待戰(zhàn)機時節(jié)。輕型合成營選擇待機地域應(yīng)充分利用高原山地山體龐大、地形復(fù)雜的特點，選擇具有良好的隱蔽條件和便于進(jìn)出與機動的地域。在待機階段，敵對我實施衛(wèi)星、無人機偵察，我待機陣地可能遭到敵方遠(yuǎn)程火力和精確制導(dǎo)彈藥打擊。待機階段生存能力模型構(gòu)建如下：

3.3 機動階段生存能力模型構(gòu)建

機動階段，是輕型合成營為達(dá)成一定目的而有組織地轉(zhuǎn)移兵力或火力的作戰(zhàn)行動。根據(jù)輕型合成營高原山地進(jìn)攻作戰(zhàn)生存能力的威脅程度及高原山地地形割裂、交通不便的特征，在此所講的機動階段，是指輕型合成營從進(jìn)攻出發(fā)陣地向沖擊出發(fā)陣地機動階段，敵將對我實施不間斷的衛(wèi)星和無人機偵察，可能對我實施遠(yuǎn)程火炮和精確制導(dǎo)彈藥打擊。機動階段生存能力模型構(gòu)建如下：

3.4 沖擊階段生存能力模型構(gòu)建

沖擊階段，是輕型合成營迅猛沖向攻擊目標(biāo)的戰(zhàn)斗行動，是作戰(zhàn)中最激烈的階段，也是生存能力威脅最大的階段。在沖擊階段，由于敵情威脅較大以及高原山地氧量少、地勢險的特點導(dǎo)致行動較慢，我方將面臨敵所有可能發(fā)揮的一切火力打擊，包括步槍、機槍、炮兵等火力打擊。沖擊階段生存能力模型構(gòu)建如下：

3.5 輕型合成營高原山地進(jìn)攻生存能力模型構(gòu)建

4 案例評估

以某輕型合成營高原山地進(jìn)攻作戰(zhàn)為例，生存能力基本指標(biāo)體系中定量指標(biāo)通過采集部隊演訓(xùn)活動原始數(shù)據(jù)得到，定性指標(biāo)利用專家打分的方法得到。

4.1 定量指標(biāo)計算賦值

某輕型合成營高原山地進(jìn)攻作戰(zhàn)生存能力定量指標(biāo)數(shù)據(jù)采集，如表5 所示。

表5 定量指標(biāo)采集數(shù)據(jù)

偽裝能力計算：

可見光偵察p，假設(shè)可見光偵察裝備地面分辨率為0.1 m，在不考慮氣象因子的情況下，結(jié)合式（2）可得我方可見光被發(fā)現(xiàn)概率：p=0.625 6。

雷達(dá)偵察p，假設(shè)虛警概率為10，方位向分辨率為14 m，距離向分辨率為9 m，中心視角為45°，結(jié)合式（3）、式（4）可得雷達(dá)探測系統(tǒng)下被發(fā)現(xiàn)的概率：p=0.867。

紅外偵察p，在加裝隔熱裝備的情況下，結(jié)合式（5）可得紅外偵察探測率：p=0.75。

由于偵察裝備探測能力與目標(biāo)待機或機動狀態(tài)無關(guān)，結(jié)合式（1）偽裝能力：p=p=1-ppp=0.407。

沖擊階段，輕型合成營與敵作戰(zhàn)距離較短，很容易發(fā)現(xiàn)我方人員及行動，這里認(rèn)為目標(biāo)偽裝能力：p=0。

4.2 定性指標(biāo)賦值

為了保證評估結(jié)果的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，本文邀請20 名專家對定性指標(biāo)賦值進(jìn)行咨詢，他們分別為5 名炮兵旅指揮員、5 名機關(guān)作訓(xùn)參謀、5 名作戰(zhàn)分隊指揮員、5 名院校及科研單位專家，結(jié)合式（6）得到定性指標(biāo)值，如表6 所示。

表6 定性指標(biāo)專家打分統(tǒng)計

4.3 權(quán)重計算

由20 位專家直接確定指標(biāo)權(quán)重，結(jié)合式（7）、式（8）可得各指標(biāo)權(quán)重，如表7、表8 所示。

表7 一級指標(biāo)權(quán)重

表8 二級指標(biāo)權(quán)重

4.4 生存能力計算

建立的輕型合成營高原山地進(jìn)攻作戰(zhàn)生存能力模型，運用Matlab 計算可得，如圖5～圖8 所示。

圖5 待機階段輕型合成營高原山地進(jìn)攻作戰(zhàn)生存能力評估值

圖6 機動階段輕型合成營高原山地進(jìn)攻作戰(zhàn)生存能力評估值

圖7 沖擊階段輕型合成營高原山地進(jìn)攻作戰(zhàn)生存能力評估值

圖8 輕型合成營高原山地進(jìn)攻作戰(zhàn)生存能力評估值

由上圖觀察可知，某輕型合成營單獨執(zhí)行高原山地進(jìn)攻作戰(zhàn)時，生存能力較弱，處于較低水平；待機階段和機動階段生存能力較強；沖擊階段，生存能力受到巨大威脅。

5 結(jié)論

根據(jù)本文得到的結(jié)論表明，某輕型合成營在單獨執(zhí)行高原山地進(jìn)攻作戰(zhàn)任務(wù)過程中，其生存能力受到敵聯(lián)合火力打擊的威脅巨大。輕型合成營執(zhí)行高原山地進(jìn)攻作戰(zhàn)任務(wù)需要重點把握以下幾個方面：

1）機動能力提升?，F(xiàn)代信息化戰(zhàn)場空間不斷延伸，為避免長時間機動暴露我方目標(biāo)，需要進(jìn)一步提升合成營機動能力，同時也可以有效規(guī)避敵火力打擊。

2）奪取電磁權(quán)。高科技裝備使得現(xiàn)代戰(zhàn)場更加透明，敵我行動暴露無疑，有效破壞或干擾敵偵察監(jiān)測裝備、電子設(shè)備、通信系統(tǒng)等，對于確保我方作戰(zhàn)行動保密具有重要意義。

3）深化聯(lián)合作戰(zhàn)。輕型合成營高原山地進(jìn)攻作戰(zhàn)，可能受到敵陸域、空域、太空域、電磁域等生存威脅，必須深化聯(lián)合作戰(zhàn)思想，加強聯(lián)合作戰(zhàn)演練，真正做到兵種和火力的聯(lián)合作戰(zhàn)。