空-地攻击作战效能评估的综合指数模型.pdf

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空-地攻击作战效能评估的综合指数模型1

董彦非，王礼沅，王卓健，张恒喜
空军工程大学工程学院西安710038
E-mail：[e-mail]
摘要：首先详细分析了作战飞机空-地作战效能评估中常用的对数法模型，指出了模型中
存在的问题；然后结合作战理论和实战情况，针对原模型存在的问题提出了一种新的空-地
攻击作战效能评估解析计算方法——综合指数模型；同时对综合指数中各分项能力的评估模
型进行了修改完善。最后以8种机型的空-地攻击作战效能评估为例计算并检验了模型的可
用性。
关键词：作战飞机；空-地攻击；作战效能；指数模型

1.引言
按照评估的方式和手段，可以将飞机作战效能的评估方法分为五大类：飞行性能对比法、
解析计算法、空战仿真法、专家评估法和实验、统计法等[1，2]。其中解析计算法由于公式透
明性好，易于了解，计算比较简单，而且能够进行变量间关系的分析，便于应用等特点，使
其在飞机作战效能评估及效费分析中应用十分广泛。
解析计算法的特点是根据描述效能指标与给定条件（常常是低层次系统的效能指标及作
战环境条件）之间的函数关系的解析表达式计算指标值。这个解析表达式可以是直接根据军
事运筹理论建立的，也可以是用数学方法求解所建立的效能方程得到的。解析计算法按其计
算特点和评估方式可分为参数计算法、概率分析法和需要量估算法3类。参数计算法是最常
用的效能评估方法。它还可分为对数法、顺序评估法、相对值评估法、相对指数法和多参数
（品质）分析法等，其中对数法应用最广。
2.空-地作战效能评估的对数法模型
对数法中空对地作战效能指数由两部分组成，即航程指数和武器效能指数，两者相加得

出总值Ｄ，最后与电子对抗能力相乘。

航程指数是当量航程Range的自然对数，武器效能指数是当量载弹量Be的自然对数。空-

地作战效能指数的计算公式为：

D=[ln(Range)+ln(Be)]ε4
（1）

式中ε４是电子对抗能力系数。

当量航程与最大航程（Rmax）、突防系数（Pe）、远程武器系数（Rm）、和导航能力系

数（Pn）有关，计算公式如下：
Range=R×P×R×P
maxemn（2）
对地攻击能力指数的另一部分是当量载弹量的自然对数。当量载弹量由最大载弹量

1本课题得到国家863高技术研究发展计划项目(2004AA7520110103)资助。
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（WB）和对地攻击效率系数（Pa）的乘积决定：
B=W×P
eBa（3）
2对数法分析

2.1总体分析
一个好的作战飞机作战效能评估模型不仅要求评估结果合理可信，而且要符合现代空战
和数学原理。对数法在评估飞机作战效能及效费分析中应用广泛，但是采用对数法评估现代
作战飞机时存在以下不足。
作战效能作为一个综合指标，是飞机各种能力的综合，但是各分项能力对整架飞机的作
战能力的贡献是不同的，在效能评估模型中必须体现这种不同。而对数法模型在关键能力之
间的关系处理上并没有体现这些差异。例如在对地攻击能力计算中对航程指数和武器效能指
数的处理均为平等相加的关系。
对数法在数据处理上采用自然对数来“压缩”数值大小，这样做的主要目的是为了使各
分项参数计算取值范围接近，使得在最后综合求解总效能值时各分项数值匹配。但是由于各
分项计算方法和数值差别很大，仅仅靠自然对数调整无法做到数值范围匹配和统一。
此外，对数法中对各分项能力指数的计算中，采用了大量当时作战飞机的一些极限性能
数据，经过十余年的发展，有些值发生了较大变化，相应的计算模型也要作相应的修正。

2.2空-地作战效能评估模型中的问题
空-地作战效能评估的对数法模型综合考虑了航程、突防能力、远程打击能力、导航能
力、载弹量、攻击效率和电子对抗能力等7种能力。将当量航程的计算公式（2）和当量载
弹量的计算公式（3）代入公式（1），空-地作战效能的对数法模型变为：

D=()ln(Rmax×Pe×Rm×Pn)+ln(WB×Pa)ε4（4）

将自然对数项展开后成为

D=()lnRmax+lnPe+lnRm+lnPn+lnWB+lnPaε4（5）

可见对数法模型其实是将最大航程、突防能力、远程打击能力、导航能力、载弹量、攻
击效率等6种能力指数用自然对数“压缩”后相加，再乘以电子对抗能力系数得到的作战飞
机空-地作战效能。
模型中对于这7种能力的处理也不尽合理。电子对抗能力仅和突防系数显性相关，和最
大航程、远程武器系数、导航能力、载弹量等无关。模型处理中将电子对抗系数和这些项均
相乘不符合理论和实际。
比较对数法公式中各分项指数的计算值可知，其各自的取值范围不一样。这样虽然在公
式中没有明确的权值分配，但是却