曲文韬 刘 璘 鲁建华 张 荣

（空军航空大学 长春 130022）

1 引言

机载雷达侦察设备是获取敌方电子对抗战斗支援情报和电磁威胁态势情报的主要装备，主要承担战略电子对抗侦察任务，侦测雷达电磁信号参数及辐射源的位置，为情报支援和电子战行动提供有力支撑。所以，分析机载雷达侦察设备侦察效能具有至关重要的意义。

效能评估是一个综合指标，具有许多随机因素和模糊因素［1］。本文运用云重心评价方法分析机载雷达侦察设备实际侦察效能，为机载雷达侦察设备侦察效能评估提供新的思路。

2 云重心评价方法

用云模型作为不确定性知识的定性定量转换的数学模型是在文献［2］首次提出。目前，云模型已成功应用于智能控制、模糊评测、大系统评估等领域［3］。

2.1 云的数字特征

云模型概念的整体特性通过云的数字特征表示，运用期望Ex（Expected Value）、熵En（Entropy）、超熵 He（Hyper Entropy）这三个数字特征［4］来整体表示一个概念。

期望Ex是云在论域空间分布的期望，是反映定性概念的点。熵En也是定性概念不确定性的度量，通常熵越大概念越宏观。超熵He是熵的不确定性度量，即熵的熵，由熵的随机性和模糊性共同决定［5］。

云的期望曲线方程仅由期望和熵便可确定。云重心可以表示为T＝a×b［6］，其中：a表示云重心的位置即期望值，b表示云重心的高度即权重值。

2.2 云模型的评语集

在具体的方案中，将求得的能力值θ′输入评测云发生器中，当激活某个评语值的程度远大于其他评语值，该评语作为评测结果输出。

3 机载雷达侦察设备侦察效能评估指标体系

3.1 指标体系建立的原则

1）完备性。从机载雷达侦察设备满足作战要求的角度出发，对构成设备侦察效能的各项指标进行综合考虑，以便全面反映该设备侦察效能。

2）合理性。侦察效能评估指标体系应选择反映该机载雷达侦察设备本质特征的参数指标，突出重点、分清主次。

3）科学性。侦察效能评估指标体系的大小应合适，明确各描述参数内涵，排除指标间相容性。对侦察效能有重要影响的指标加以细分，其他指标适当粗分，减少效能评估的工作量，保证评估的科学性。

3.2 机载雷达侦察设备侦察效能评估指标体系

本文借鉴文献［7］中侦察能力的指标体系，综合考虑机载雷达侦察设备的多方面因素，对其侦察效能进行详细分析和总结，建立如图1的多层次指标体系结构。

图1 机载雷达侦察设备侦察效能评估指标体系

该指标体系对机载雷达侦察设备侦察效能从信号截获能力、参数测量能力、信号处理能力三个方面进行评价。

·信号截获能力：雷达侦察设备是通过对雷达信号的截获和分析来实现情报侦察、雷达寻的告警等任务，采用频率覆盖能力、方位覆盖能力、距离覆盖能力、系统灵敏度四个指标来综合度量。

·参数测量能力：参数测量是机载雷达侦察设备对截获雷达信号的脉冲信息进行测量，参数测量能力指标通常用参数的测量误差表示，用到达角测量精度、载频测量精度、到达时间测量精度、脉宽测量精度、幅度测量精度五个指标来综合度量。

·信号处理能力：信号处理能力是侦察装备的核心能力，其任务是对截获的信号脉冲流进行信号分选和辐射源识别，采用多信号分选能力、信号类型识别能力、数据采集存储能力、适应环境密度能力四个指标来综合度量。

4 实例分析

本文以信号处理能力的评估过程为例，介绍云重心评价方法的具体步骤，其它指标的评估过程与其基本相同。

4.1 云重心评价法的具体步骤［8］

步骤1：求各指标的云模型表示

1）确定信号处理能力指标参数

根据建立的评估指标体系，信号处理能力由多信号分选能力u31、信号类型识别能力u32、数据采集存储能力u33、适应环境密度能力u34四个指标参数构成。

2）从系统中抽取四个指标的三组数据，即一定时间内系统的状态值，如表1：

表1 抽取各指标的状态值

3）运用云模型评测的评语集，将语言值用相应定量值表示，如表2：

表2 各指标状态的定量表示值

4）求各个指标云模型的期望值、熵

提取三组指标的系统状态值，那么各指标的三个系统状态可用一个云模型表示。Ex可作为指标的定量表示值。其中：

式中Ex1，Ex2，Ex3为各指标的不同状态值。

根据式（1）、（2）分别求得各个指标云模型的期望值、熵，如表3：

表3 各指标的期望值及熵值

步骤2：确定各指标的权重分配

权重的确定方法有很多，为消除人为因素的影响，本文用下面的公式确定权重［9］：

其中ω1＝1，n为指标数，i为排队等级。再将ωi归一化处理即可得到权重ω＊i。

各指标的权重可根据式（3）求得，如表4：

表4 各指标的权重

步骤3：用一个四维综合云表示具有四个性能指标的系统状态四个性能指标可以用四个云模型来刻画，那么四个指标所反映的系统状态就可以用一个四维综合云来表示［13］。四维综合云的重心T用一个四维向量来表示，即

其中，Ti＝ai×bi，i＝1，2，3，4，a表示云重心的位置即期望值，b表示云重心的高度即权重值，可得：

四维加权云的重心向量为T＝（0.0195，0.1000，0.0644，0.2000）。

步骤4：用指标的能力值θ′来衡量云重心的改变

理想状态加权综合云的重心向量为T0＝（0.2785，0.2000，0.1215，0.4000）

由式（5）归一化为：TG＝（－0.9300，－0.5000，－0.4700，－0.5000）。

把各指标归一化后的向量值乘以其权重值，再相加，取平均值后得到加权偏离度θ的值。其表达式如下：

其中，ωi为第i个单项指标的权重值。

根据式（6）计算得加权偏离度为θ3＝－0.8142。

将计算出的加权偏离度θ转换为指标的能力值θ′。其表达式如下：

根据式（7）计算得信号处理能力的能力值θ′3＝0.1858。取γ＝0.03，显然｜｜0.1858－0.1｜－｜0.1858－0.2｜｜＝0.0716＞0.03＝γ，故将此θ′3值输入评测云发生器，将激活“很差”一个云对象。所以，评估的信号处理能力最终结果为：很差。

4.2 对比分析

图2 云重心与AHP的对比图

运用云重心评价方法，计算得信号截获能力的能力值θ′1＝0.8055，评估结果为：很好；参数测量能力的能力值θ′2＝0.5291，评估结果为：一般。

根据各指标的能力值，计算得机载雷达侦察设备侦察效能的能力值θ′＝0.4058，其最终结果为：差。

运用层次分析法对机载雷达侦察设备的侦察效能进行评估，将评价结果与云重心评价结果进行比较，如图2：

通过分析反馈的侦察设备的实际性能，发现云重心的评估结果比层次分析法的评估结果更接近装备侦察能力的实际效能，证明在机载雷达侦察设备侦察效能评估中运用云重心评估方法的优越性和有效性。

5 结语

本文运用云理论进行机载雷达侦察设备侦察效能的评估研究。在评估过程中综合考虑多种因素的影响，采用云重心评价方法得出系统效能的语言评判值，将其量化并进行科学计算，最终得出合理的评判结果，拓展了机载雷达侦察设备效能分析的思路，为装备提升提供依据。通过文中实例可以看出，云重心评价法方法将定性与定量相结合，充分考虑多个因素对评价结果的影响，最终给出语言评判值，具有直观性。

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