目标毁伤指标量化问题分析*

张艳辉 周 亮 王俊勇

(海军陆战学院 广州 510430)

目标毁伤指标量化问题分析*

张艳辉 周 亮 王俊勇

(海军陆战学院 广州 510430)

通过分析国内外毁伤指标分类,提出了目标毁伤指标的五种类型。结合战场实际,建立目标重要性量化模型。在确定目标重要性基础上,通过概率分布的形式来确定目标的毁伤指标。

目标; 毁伤指标; 建模

Class Number TP391

1 引言

毁伤指标,是指运用各种突击火力或其它作战手段对敌目标造成毁伤要求与效果的指标。它是制定作战计划的重要内容,是毁伤效果预测、打击效果判定的基本标准,也是确定弹药消耗、打击力量需求的重要依据。对毁伤指标的确定在作战指挥中地位重要,作用突出,是作战筹划中不可缺少的内容。在支援两栖登陆作战中,对敌抗登陆作战目标的火力打击程度的确定,对整个作战行动具有举足轻重的作用。然而,怎样确定目标的毁伤指标是个亟待解决的问题,打击目标的毁伤指标定得过高,就会浪费大量的作战资源,定得过低会造成大量两栖登陆兵力的伤亡。因此,研究在两栖登陆作战中目标的毁伤指标具有非常重要的现实意义。本文通过对毁伤指标的划分,结合作战目的、目标自身价值、威胁程度,确定打击目标在作战中的重要程度,并建立相应的数学模型,运用概率分布的方式确定打击目标毁伤指标。

2 毁伤指标的分类

毁伤指标是为便于综合评价目标毁伤情况,对目标效能丧失程度的区分。不同国家,毁伤指标的标准不同。美军通常将目标毁伤程度分为零毁伤、轻度毁伤、中度毁伤、严重毁伤四级。零毁伤是指对目标不造成伤害。轻度毁伤是指对目标毁伤较轻,功能有一定下降,平均毁伤在10%以内,目标能力削弱30%以内。中度毁伤是指目标主要功能下降明显,在一定时间内不能正常发挥,平均毁伤在10%～30%之间,能力削弱达50%左右。严重毁伤是指目标内的重点、要害部位被摧毁,丧失基本功能,失去使用价值,要求对目标毁伤60%以上,能力削弱80%以上[1]。

俄军通常是根据目标性质将目标毁伤程度区分为压制、歼灭、破坏。对单个目标的毁伤始终赋予“歼灭”任务,采用毁伤概率表示,即对敌单目标毁伤概率为80%～90%。对于集团目标而言,歼灭是指使敌目标完全失去自身指定的作用,造成的损伤不能小于50%;压制是指使敌目标部分丧失自身完成指定战斗任务的能力,造成的损伤不小于30%;破坏敌目标是指造成敌一定的损伤或者创造某种条件,使敌目标暂时失去自身的作战能力,造成的损伤小于30%[2]。

参考外军的研究成果,结合我国现有目标毁伤指标实际,目标毁伤划分为零毁伤、轻度毁伤、中度毁伤、重度毁伤、摧毁死亡五个等级。零毁伤是指未击中目标,对目标不造成毁伤。轻度毁伤是指对目标部分功能造成丧失,较短时间内能自行恢复,要求目标毁伤程度在5%～20%之间,平均毁伤程度12.5%。中度毁伤是指目标基本功能明显下降,在较长时间内不能发挥正常功能,需要专门修理机构进行修理,要求目标毁伤程度在20%～40%之间,平均毁伤程度30%。重度毁伤是指目标主要部位严重摧毁,基本功能严重下降,修复期长,要求目标毁伤程度在40%～60%之间,平均毁伤程度50%。摧毁死亡是指目标被摧毁,完全报废,丧失基本功能,失去修复价值,要求目标毁伤程度60%以上,平均80%[3～7]。则,目标的毁伤度区间为[k0,k1]∈{[0,0.05],[0.05,0.2],(0.2,0.4],(0.4,0.6],(0.6,1.0]},其中,[0,0.05]表示零毁伤区间;[0.05,0.2]表示轻度毁伤区间;(0.2,0.4]表示中度毁伤区间;(0.4,0.6]表示重度毁伤区间;(0.6,1.0]表示摧毁死亡区间。

3 目标重要性量化模型构建

在支援两栖登陆作战中,打击目标的重要性,主要考虑打击目标的自身价值、对达成作战目的影响以及对登陆兵的威胁程度。

1) 当打击目标为非武器类目标时,目标对登陆部队不产生直接威胁,仅通过“目标自身价值(m)”与“对达成作战目的影响系数(c)”的乘积来确定该目标重要性。“目标自身价值”或“对达成作战目的影响系数”越大,“目标的重要性”越大;反之,“目标的重要性”越小。

(1)

式中:Pi为目标的重要性;c为打击目标对作战目的实现影响系数;m为目标自身价值;Rd为武器类目标对登陆部队的有效射距,单位为m;dw为登陆部队相对武器类目标的距离,单位为m。

4 目标毁伤指标量化模型构建

在完成对目标的重要性分析后,根据目标的重要性来确定目标的毁伤指标。对于某一次支援两栖登陆作战行动,要求打击的目标为N个,通过式(1)可以确定其目标重要性P=(P1,P2,…,Pi,…,PN),经过归一化处理[8～10],可得其值为p=(p1,p2,…,pi,…,pN)T,其中0≤pi≤1。显然,在确定目标的毁伤指标时,对于重要性较大的目标应给予较高的毁伤指标,而对于重要性较低的目标则可以轻度打击甚至不对其打击,即目标重要性越大,确定目标毁伤指标就越高;目标重要性越小,确定目标毁伤指标就越低。可通过以下模型目标确定目标最小毁伤程度:

(2)

该模型有以下性质:当pi∈[0,1]时,ymin(pi)是pi的递增函数;当pi趋向于0时,ymin(pi)趋向于0,当pi趋向于1时,ymin(pi)趋向于1,该模型可类似的描述目标重要性与目标的毁伤指标之间的关系。

(3)

(4)

且满足:

(5)

5 举例分析

在支援两栖登陆作战中有四个需要打击的目标,可通过打击目标的性能参数、地位位置以及登陆兵力的行动参数运用式(1)计算出打击目标的重要性。由于篇幅限制,本文略去目标的重要性计算,假设四个目标的重要性参数进行归一化后的值为p=(0.05,0.10,0.30,0.55)。通过式(2)计算可知ymin(pi)=(0.10,0.19,0.51,0.80),并将ymin(pi)分别代入式(4)、(5)可得出四个目标的毁伤指标概率密度函数。

当目标1为ymin(p1)=0.10时,目标毁伤概率密度函数为

(6)

当目标2为ymin(p2)=0.19时,目标毁伤概率密度函数为

(7)

当目标3为ymin(p3)=0.51时,目标毁伤概率密度函数为

(8)

当目标4为ymin(p4)=0.80时,目标毁伤概率密度函数为

(9)

根据式(3)、(6)、(7)、(8)、(9)计算可得四个目标的概率分布,如表1所示。

表1 目标概率分布表

由表1可知,四个目标在五个毁伤区间中概率最大为:目标1为0.3651,目标2为0.4509,目标3为0.4876,目标4为0.6631。因此可确定四个目标毁伤指标为:目标1为中度毁伤,目标2为中度毁伤,目标3为重度毁伤,目标4为摧毁死亡。表中数据也表明对于重要性越高的目标,其期望毁伤指标确定越高。

6 结语

在支援两栖作战中,目标的毁伤指标确定是火力筹划中一项重要决策内容。本文通过分析国内外毁伤指标的分类,结合我国的实际,提出了目标毁伤指标的五种类型,并进行量化。根据目标的自身价值、对达成作战目的影响以及对登陆兵的威胁程度,构建了目标重要性量化模型。最后,依据目标的重要性,通过概率分布的形式确定目标的毁伤指标,建立了目标毁伤指标的模型。这种目标毁伤指标确定的方法在一定程度上避免主观片面性,立足客观的战场数据确定目标的毁伤指标,能为指挥员决策提供一定参考。

[1] 鲍伟,刘陆军.美军远程火力打击战斗毁伤评估[J].外国军事学术,2002(2):8-9.

[2] 赵天翔,程永光.俄军合成军团战役中对敌火力毁伤概述[J].外国军事学术,2002(5):23-26.

[3] 刘学军,徐洸.联合火力打击目标毁伤指标分析[J].火力与指挥控制,2004,29(5):38-40.

[4] 李新其,向爱红,李红霞.系统目标毁伤效果评估问题研究[J].兵工学报,2008,29(1):57-62.

[5] 方洋旺.机载导弹武器系统作战效能评估[M].北京:国防工业出版社,2010:110-111.

[6] 李正东,郑晓东,雍松林.目标毁伤评判的探讨[J].光电工程,2002(6):17-19.

[7] 许诚,袁有宏,赵杰,等.目标毁伤等级及毁伤数据库系统的研究[J].舰船电子工程,2011(11):104-107.

[8] 李策,马开城,刘树立.军事运筹基本方法[M].北京:解放军出版社,2004:130-131.

[9] 李登峰,许滕.海军作战运筹分析及应用[M].北京:国防工业出版社,2007:140-141.

[10] 甘应爱,田丰,李维铮,等.运筹学[M].3版.北京:清华大学出版社,2005:115-116.

Index Quantification for Target Destruction

ZHANG Yanhui ZHOU Liang WANG Junyong

(Naval Marine Academy, Guangzhou 510430)

Through analyzing the type of target damage index at home and abroad, 5 types of target damage index are classified. According to battlefield situation, the model of target importance is constructed. On the basis of analyzing the importance of the target, the index quantification for target destruction is established by the probability distribution.

target, damage index, modeling

2013年7月10日,

2013年8月26日

张艳辉,男,硕士研究生,研究方向:海军兵种作战指挥理论与应用。周亮,男,硕士研究生,研究方向:海军兵种作战指挥理论与应用。王俊勇,男,硕士研究生,研究方向:海军兵种作战指挥理论与应用。

TP391

10.3969/j.issn1672-9730.2014.01.011