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复杂电磁环境下通信对抗训练效果评估方法

第32卷第2期 2013年6月 通 信 C0MMUNICAT10N 对 抗 C0UNTERMEASURES Vo1.32 No.2 Jun.2013 复杂电磁环境下通信对抗训练效果评估方法 邹时禧 (海军装备部驻西安军事代表局,陕西西安710054) 摘要:为解决复杂电磁环境下通信对抗训练效果量化评估问题,提高量化评估的科学性和可操作性, 采用系统分析的方法应用效能评估理论、综合评价理论,从岸基通信对抗训练特点及对训练效果评估方 法的要求出发,构建了基于作战效能评价的通信对抗效果量化评估方法,可指导后续通信对抗部队训练 效果的评估和作战能力的评估,对同类评估工作亦具有较强借鉴意义。 关键词:训练效果评估;作战效能;训练绩效;指标体系 中图分类号:TN975 文献标志码:A Training Effects Evaluation Methods of Communication Countermeasures Troops in Complex Electromagnetic Environment Z0U Shi—Xi (xi’帆Representative Bureau ofNavy Equipment Ministry,Xi’an Shannxi 710054,China) Abstract:In order to founding quantitative evaluation methods and criterion for communication counter-- measures training results evaluation,a combat effectiveness evaluation in dicator system and training results ex— pression method has been put forward.The corresponding practical calc alation models have also been put for— word.The methods Can fulfill the real needs of corn munication countermeasures training results evaluation. They can also be used as reference by related research. Keywords:training results evaluation;combat effectiveness;training results;indicator system 1 引言 当前,复杂电磁环境下通信对抗训练效果评估工作 存在着定性评估多、定量评估少、评估方法与标准不够 规范等问题。由于复杂电磁环境下通信对抗训练过程复 杂,评估结果直接面向机关决策,对量化评估方法体系 可操作性、科学性、权威性均具有较高要求,所以,要想 开展复杂电磁环境下通信对抗训练效果量化评估工作 必须依据训练组训方式、科目设置、环境构设、数据采集 等实际,对评估考察对象选用适用的量化评估技术方 收稿日期:2013—06—19 法,构建针对性强、可操作性高的科学合理的量化评估 技术体系。 2训练效:果评估内容与评估对象 2.1 评估内容 要想明确复杂电磁环境下通信对抗训练效果评估 内容,必须对部队作战能力与作战效能两个概念加以区 分和界定:作战能力指部队为执行一定作战任务所需的 

“本领”或应具有的潜力;作战效能指特定条件下部队执 ·42· 通 信 对 抗 第32卷 行特定作战任务所能达到预期目标的有效程度。前者作 为部队固有属性是一个相对静态概念,由部队装备情 况、人员编配、训练水平等决定,与作战过程无关;后者 不但与部队固有作战能力有关,而且与作战时面临的环 境、作战编组和作战中的实际运用有关Il-2]。 因此,通信对抗训练效果评估工作的直接量化内容 为“部队作战效能”。通过通信对抗专业部队特定科目下 的任务完成度,把握参训部队训练水平、作战潜力;通过 参训前后的部队作战效能的提高量把握部队训练绩效 (效果) 】。 2.2评估对象 实际评估中,根据评估需求和训练实际,通常选取 以下两类量化评估对象:一类是通信对抗建制部队(分 队);一类是多个建制部队中的通信对抗专业分队整体。 3效能量化技术方法选取 目前,部队作战效能评估常用方法有:①指数法、 ②兰彻斯特方程法、③层次分析法、④模糊综合评判 法、⑤计算机仿真法、⑥组合评价法等。显然方法①、 ②、④、⑤不适用此类基于事后静态效能量化,而层次 分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)符合思维规律、 结合了主客观、便于过程追溯,适用于本问题中的简单 兵力效能量化工作。具体效能量化工作主要包括以下4 个步骤【4_6】: 1)根据部队作战效能军事含义(即想要考察的任务 完成内容),按照层次分解思路,建立层次结构的指标体 系; 2)采用实用的技术方法确定各指标权重分配; 3)根据底层指标军事含义建立量化模型、评估标准, 根据实际采录数据对底层指标予以量化计算; 4)采用相应聚合方法,实现由底到顶的效能聚合, 获取各上一层次指标量化值及最终效能量化结果。 4量化评估技术设计 4.1权重确定方法 层次分析法(AHP法)本身具有较为成熟的指标权 重确定方根积法(1—9标度法)或者和积法(0.1—0.9标度 法),但其存在计算量庞大、需进行一致性检验、对同一 层次指标数有限制等缺点 。因此,本文引人“基于一致 性排序原理的一致性排序方法”确定各层次指标权重, 由多位专家对指标体系中所有层次指标间的两两重要 性作比较,填写指标重要程度衡量表,根据该表构造二 元对比定性排序标度矩阵,然后求解各层次指标权重。 该方法直接体现决策思想,可较好抵消权重值对单一评 估者主观偏差敏感性;且只有重要、不重要、一样重要三 个标度,只需检验“二元对比定性排序一致性标度矩阵 的充分必要条件”,无需进行复杂的一致性检验等特点, 因此可大大降低评估工作计算量,提高评估工作效率, 其具体权重确定步骤如下 : 步骤1:由P位专家对同一上级指标下属任意两个 同层指标做三标度比较(若0 比0 重要则“ =1,Uki ̄O; 若 比0 重要,则u =O, =1;若0 与 一样重要,则 u =0.5,“ 0.5),构成P个二元定性排序标度矩阵El_- ( ),, 。,/=1,2,…,P。 步骤2:分别检验其充分必要条件 f若M > ,则uj > 一m {若Uki ̄U目 0.5,则u ̄=uli=O.5。记s = //'/k i=1,2,…,m 【若 <%,则 <M 拈 为 中各行之和,将s 由大到小排列可得到各专家关 于目标集0的一致性排序结果。 步骤3:设 (03表示在专家 ,/=1,2,…,p对目标 集0的一致性排序中位于目标0 之后的目标数目,记 (DJ= f(DJ。 Z=l 步骤4:计算指标0 ( 1,2,…,m)对于上一层次指 标的权重 , : 。 (0J 4。2指标体系构建与底层指标量化模型 4.2.1指标体系构建 依据复杂电磁环境通信对抗训练实际,遵循合理 性、准确性、可 作性原则,结合前文指标权重确定方 法,构建如图1所示的通信对抗训练评估指标体系。 图1复杂电磁环境通信对抗部队(效能)评估指标体系(简化) 

指标体系中,“加法”表示层次分析法中同层指标相 第2期 邹时禧:复杂电磁环境下通信对抗训练效果评估方法 ·43· 对独立时采用的“加法对上聚合”关系;“乘法”为同层指 标强相关时,用于凸显短板效应的“乘法对上聚合”关 系【 】。加法聚合模型:Y=∑ (式中Y为上层次指标 , l 值, 为权重);乘法聚合模型),=n 。 =1 4.2.2指标归一化模型 层次分析法效能量化中,通过建立定量底层指标量 化模型(或定性指标分级量化打分表),获取底层指标量 化初值,聚合获得最终效能量化结果前,通常需对指标 量化初值进行正向化、去量纲、度量等级一致化等规范 化处理,这在现代综合评价和数理统计中已有诸多成熟 方法;实际工作中,部分指标需进行一类以上处理,且选 用不同方法或采用不同处理顺序可能导致聚合结果较 大变化,进而造成评估结论排序变化;这里根据问题实 际,针对效益型、成本型、适度型、区间型四类指标初值 ,优选了物理含义保序的线性规范化模型组ciiI_ , C ’E[0,1】(该模型组只需根据指标含义处理1次即 可);其中“上/下限”、“理想值”等即为定量指标量化评 估标准 1。 1)效益型指标归一化模型 c l_ (1) 式中,M为指标Cii可能达到的最大值,m为指标C 可 接受值下限。 2)成本型指标归一化模型 c ’= (2) 式中,M为指标cii可接受值上限,m为C 可能达到的 理想下限。 3)适度型指标归一化模型 f 1 (C ̄j=Ci Cij fl_ (c_i≠C l1) ’ 式中,C 为指标Cii最佳值,8i为指标C i与Ci 间允许偏 差量上限。 4)区间型指标归一化模型 Cii’= 1一 q 一l-mC,ii 1 1一 C。一ii-mq,2 : (C <q1) (C ∈ l,qd) (4) (C >qa) 式中,[q-,qd为指标C 最佳稳定区间,M为指标值允许 上界,m为指标值允许下界。 5评估简例 通过建立评估指标体系中底层定性指标量化模型、 定性指标量化分级表,依据复杂电磁环境对抗性训练中 所采集的通信对抗训练数据,结合训练对抗结果分析, 获取了通信对抗A分队、B分队、c分队重复训练前期 与后期底层指标量化后归一化值,如表1~3所示。 表1各分队第一次训练底层指标量化值 分队 Cl1】 C1l2 Cl2l Cl∞ Cl∞ C2ll C2l2 C丑1 C 表2各分队最后一次训练底层指标量化值 分队 C川 Cll2 Cl2l C1笠 Cl∞ C211 C212 C C盟 表3各分队训练前期与后期作战效能(任务完成度) 训练时次 第一次 最后一次 提高量 根据实际定义训练绩效分级表,见表4。 表4训练绩效分级表 评估结论:①以各分队最后一次训练效能为训练出 口值,则训练后C分队任务完成能力为0.88,A分队为 0.76,B分队为0.74;②B、C分队训练绩效(效能提高量) 为优秀,A分队为良好;③评估过程及结论分析表明 “协同能力”存在差距;④改进措施建议为加强协同作战 方面的针对性训练。 6结束语 根据通信对抗训练特点,提出了包括指标体系、权 重确定方法、归一化方法等在内的基于AHP法的通信 对抗训练效果量化评估方法;实际应用表明该评估方法 (下转第50页) 2 3 4 O O O 5 4 6 O O O 7 8 9 0 0 O 9 8 7 O O O 4 3 5 O O O 7 7 6 0 0 O 4 3 5 O O O 6 5 6 O O O 7 6 8 O O O 队队队 分分分 A B C 

7 7 8 n m 6 7 7 0 O 0 9 8 9 O O O 9 9 8 O O O 6 6 8 n n 9 9 9 O 0 O 8 7 9 O 0 O 8 9 9 O O 0 9 8 9 O O O 队队队 分分分 A B 

C ·50· 通 信 对 抗 第32卷 5 结束语 通过五级缝隙定向耦合器的HFSS仿真设计及功 率容量分析,可以看出,采用中间地层开槽的方法,可以 实现微带线间的紧耦合,且结构简单,降低了对印制板 加工工艺的要求。该耦合器性能良好,部分指标可达到 甚至超过国外一些超宽带定向耦合器,在微波频段的中 功率合成,以及平衡放大器、平衡混频器设计中具有一 定的应用前景。 参考文献 【1】Lange J.Interdigitated Stripline Quadrature HybridU].IEEE Tram Microw Theory Tech,1969,17(12):1150—1151. 【2】 Chen H C,Chang C Y.Modified Vertically Installed Planar Couplers for Ultrabroadband Multisection Quadrature Hybrid IEEE Microw Wireless Compon Lett,2006,16 (8):446—448. 【3】 Abbosh A M,Bialkowski M E.Design of Ultra Wideband 3dB quadrature Microstrip/Slot CouplerⅡ】.Microw Opt Tech Lett,2007,49(9):2101-2103. [4] 【5】 [6】 【7】 [8】 Moscoso A.Slot—coupled Multisection quadrature Hybrid for UWB Applications….IEEE Microw Wireless Compon Lett,2009,19(3):143—145. Tanaka Tsunoda K Aikawa M.Slot—coupled Directional Couplers Between Double——sided Subs ̄ate Microstrip Lines and Their ApplicationsU].IEEE Tram Microw The— ory Tech,1988,36(12):1752—1757. Cristal E G,Young LTheory and Tables ofOptimum Sym— metrical TEM——mode Coupled——transmission——line Direc—— tional CouplersⅡ】.IEEE Trans Microw Theory Tech, 1965,13(5):544—558. Pozar D.Microwave Engineering【M】.3rd ed.New York: Wiley,2005. 薛良金.毫米波工程基础【M】.北京:国防工业出版社, 1998:88-95. 作者简介 林逸群(1984-),男,工程师,主要研究方向为射频信道技 术、射频微波器件等。 王卫涛(1979一),男,工程师,主要研究方向为射频信道技 术、射频微波器件等。 (上接第43页) 具有可操作性强、科学性好等特点,能够满足暴露与发 现问题的训练效果评估所需;所提出的评估思路对其它 专业军事训练的效果评估工作亦具有借鉴意义。 参考文献 【1】 陈奇,姜宁,吕明山,等.基于效能的海军演习效果评估 方法及关键技术卟系统工程与电子技术,2013,35(6): 1226-1230. 【2】 罗鹏程,傅攀峰,周经伦.武器装备体系作战能力评估框 架U1.系统工程与电子技术,2005,27(1):72—75. [3】 黄炎焱,杨峰,王维平,等.一种武器装备作战效能稳健评 估方法研究U】.系统仿真学报,2007,19(20):4629—4635. [4】刘义,王国玉,冯德军,等.基于装备作战效能的复杂电磁 环境下训练效果评估U1.系统仿真学报,2009,21(10): 5375-5378 【5】 【6】 【7 1 【8】 【9】 [10】 陈奇,姜宁.基于作战效能的演习效果量化评估方法框 架U】.大连舰艇学院学报,2011,34(5):54—58. 付东,方程,王震雷.作战能力与作战效能评估方法研究 U].军事运筹与系统工程,2006,20(4):35—39. 张杰,唐宏,苏凯.效能评估方法研究[M1.北京:国防工业 出版社,2009:1—9,23—26. 李登峰,许腾.海军作战运筹分析及应用【M1.北京:国防 :r-,_Ik出版社,2007:221-223,243-248. 郑宏宇,邓银燕,贺瑞缠综合评价中数据变换方法的选 择U】.纯粹数学与应用数学,2010,26(2):320—323. 韩轶,唐小我.满足一定分布规律的多指标综合评价方法 的优化选择U】_管理工程学报,1999(3):55—58. 作者简介 邹时禧(1971-),男,湖北恩施人,硕士,主要从事综合电子 信息系统、信息对抗方面的研究和装备管理工作。

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