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申请/专利权人：哈尔滨工业大学

摘要：本发明涉及杀伤链闭合性评估方法领域，一种基于装备体系模型的杀伤链闭合性评估方法，根据已知信息计算杀伤链闭合概率需要对链条上每一个环节的交互关系计算效能，计算侦察概率、通信概率、指控概率、计算打击概率和计算杀伤链闭合时间，根据以上计算结果对所有初始生成的杀伤链进行计算，然后设计筛选规则，根据一定的闭合概率、闭合时间阈值进行筛选，得到的筛选结果即为有效杀伤链，有效杀伤链的集合构成了作战网络的杀伤网，本发明提出的对闭合性计算的方法从ADC效能评估方法出发，充分考虑杀伤链每个作战环节对闭合性的影响，构建了一套明确的杀伤链闭合性计算分析模型，可以准确反映作战网络的闭合性，为部署分配工作及优化提供指导。

主权项：1.一种基于装备体系模型的杀伤链闭合性评估方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，根据已知信息计算杀伤链闭合概率需要对链条上每一个环节的交互关系计算效能，首先计算侦察效能PINV；步骤S2，计算通信效能PCOM；步骤S3，计算指控效能PDEC；步骤S4，计算打击效能PATT；步骤S5，计算杀伤链闭合时间；步骤S6，根据以上计算结果对所有初始生成的杀伤链进行计算，然后设计筛选规则，根据一定的闭合概率、闭合时间阈值进行筛选，得到的筛选结果即为有效杀伤链；步骤S7，筛选得到有效杀伤链后，有效杀伤链的集合构成了作战网络的杀伤网；杀伤链各个环节都成功实现该部分功能称为该条杀伤链闭合；基于ADC环模型建立杀伤链闭合概率指标P，P＝PA·PD·PC；其中可用度PA计算方法如下： 式中t1为平均故障时间，t2为平均修理时间，可靠性PD计算方法如下： 式中t为平台运行时间，效能PC计算方法如下：根据杀伤链中相邻两个装备所完成的作战活动计算装备之间的效能，进而得到杀伤链的效能， 式中n为该杀伤链中装备的个数；PINVi,i+1为第i个装备和第i+1个装备之间的侦察效能；PCOMi,i+1为第i个装备和第i+1个装备之间的通信效能；PDECi,i+1为第i个装备和第i+1个装备之间的指控效能；PATTi,i+1为第i个装备和第i+1个装备之间的打击效能；所述PINVi,i+1表示一条杀伤链中第i个装备和第i+1个装备之间的侦察效能，表示侦察装备i+1对敌方装备i进行侦察的单向交互关系，是我方侦察装备获取敌方装备信息的过程，具体计算方式如下所示：1雷达类侦察节点探测普通目标，雷达检测采用奈曼-皮尔逊准则：将虚警概率约束在一指定常数，使侦察效能达到最大，采用平方律检测时，单次侦察效能Pi计算方法如下所示： 式中BWA为雷达波束宽度；AZR为雷达扫描频率；PRF为脉冲重复频率；N为雷达脉冲积累数；Thr为检测门限；Ψ为N个采样的信噪比均值；I·,·是不完全伽马函数的皮尔逊形式，雷达最大作用距离可表示为Rmax；δ1为目标节点抗雷达系数，α为环境因子，选择方式如下所示： 由于单次侦察难以满足作战需求，因此需要进行多次侦察，对应的侦察效能PINV计算方法如下所示： 式中Ninv为多次侦察次数；p为雷达类侦察效能基准值；2雷达类侦察节点探测隐身目标，当被侦察目标为隐身目标时，侦察效能模型会受到明显的影响，Pi具体计算方法如下所示： 式中N为雷达脉冲积累数；Thr为检测门限；SN为信噪比；Θ为目标的雷达反射截面积；ε为目标节点隐身系数；3雷达类侦察节点探测存在遮蔽的目标，当目标存在遮蔽时，雷达最大探测距离受到影响如下所示： 式中φ为目标节点遮蔽系数；εk为雷达遮蔽角；Hg为目标高度；4雷达类侦察节点在受干扰的情况下探测目标，当雷达受到干扰时，以无源干扰中最常用的干扰箔条为例，雷达的最大探测距离受到影响如下所示： 式中λ为雷达波长；为目标节点干扰强度；R0为无干扰时雷达最大探测距离；5卫星类侦察节点探测目标，当侦察装备为卫星时，侦察效能计算方法如下所示， 式中k为侦察卫星总共发现的目标批数；Nt为地方来袭目标总数；Di为第i批目标的探测距离；ID为卫星对地面的探测范围半径；Hi为第i批目标节点的高度；IH为来袭目标的高度平均值；p1为单次探测概率，p0为卫星类侦察效能基准值；ns为探测次数；δ2为目标节点抗卫星系；所述PCOM表示通信的成功概率,具体计算方法如下所示： 其中，ncom为通信次数，为第c次两节点间的通信效能，通信效能由通信传输能力pij表示；所述通信传输能力pij具体计算方法如下所示，假设前后两个节点分别为S1和S2，则两个节点的通信交互关系可以根据节点通信建模中的覆盖范围dnode、传输速率vcnode、通信质量ecnode、通信容量Cacnode以及信息延迟Decnode，五个通信能力相关的战技指标组成的通信传输能力PCOM计算得到： 式中dis表示两个节点的相对距离，其中两节点间的通信质量可由链路预算PRX计算得到，具体算法如下所示： 式中PTX为发送天线的发射功率；GTX为发送天线的发射增益；GRX为接收天线的接收增益；LFSPL为信号自由传播损耗模型；cT为不同环境下的修正因子；R为接收与发送天线之间的距离；f为发射天线的工作频率；GRX为接收天线的接收增益；Latm为天线功率在大气中的损耗；Lm为其它各类因素的损耗，通信容量Cac计算如下： 式中m代表信道的数量，B为信道带宽；ρi为第i个子信道的信噪比；λi为第i个子信道的功率增益，根据自信息量的定义，表示信息共享关系的边所具有的信息传输能力PCOM建模表达式为： 其中wi为各个通信能力的权重；Rii＝1,2,3,4,5分别是pi的隶属函数，由于pi都是定量指标，因此可以用下列功效函数来表示， 因此，S-S边的信息传输能力为: 所述PDEC表示决策型指控节点指控的成功概率,具体计算方法如下所示，假设指控节点为D1，被指控节点为S1，这种交互关系用指控能力PDEC表示，具体的计算方法如下所示：D1的信息处理能力记作E1，用自信息量对其进行建模: 式中,Ri为信息处理能力三个指标：响应时间tcom、吞吐率Thr、精确度Acc的隶属函数i＝1,2,3，交互关系的信息传输能力E2的建模表达式为： 其中， 由此这类交互关系建模的表达式： PATT表示打击效能，根据该链的打击装备i与目标装备j，根据打击类型分为火力打击与电子干扰，具体计算方法如下，1火力打击关系的计算过程为：设导弹制导误差服从圆分布律σx＝σy＝σ，其散布中心不处于目标j所在位置，即其脱靶量分布的概率密度如下： 目标毁伤概率为： 则： 其近似表达式如下： 其中r0为散布中心与目标位置的距离，σ为制导误差的协方差，R0为武器毁伤半径，PW为威胁度，R0为武器装备的属性，σ对于单个武器为定值，r0本身与红蓝双方距离、蓝方装备速度有关，现建立r0计算方式如下：r0＝rh·rv·rb1-34其中，rh、rv为r0有关距离、速度的一个分量，rb为制导误差的半径，给出打击距离的上下界hmin≤reff≤hmax，目标节点机动速度vtar则与我方打击节点的武器机动速度vnode则， 式中μ为目标节点抗毁系数，k为调节参数，1-33中PW与蓝方威胁圈有关，若红方打击装备在多个蓝方装备威胁圈内则： NW为对当前红方打击装备部署位置产生威胁的蓝方装备数量，为第i个蓝方装备对红方打击装备威胁度，计算方法如下所示： 式中α为环境因子；β∈[1,10]为整数权重系数表示目标节点重要程度；w为目标节点的威胁度权重；R′max为蓝方装备最大威胁范围；R’为蓝方装备与红方装备距离；2电子干扰关系计算过程为，考虑敌方目标T是否在我方打击节点A的干扰范围内： 式中Drat为干扰类打击节点干扰功率；μ为目标节点的抗毁系数；P接受为目标节点的接收功率；vwea2为干扰类打击节点的机动速度；τ为目标节点的预警时间；vtar为目标节点的机动速度；Dr为干扰类打击节点干扰半径。

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