【有人機(jī)與無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)效能評(píng)估探究15000字（論文）】

有人機(jī)與無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)效能評(píng)估研究摘要載人/無(wú)人機(jī)編隊(duì)是未來(lái)空戰(zhàn)的重要手段，也是未來(lái)空戰(zhàn)制勝的重要途徑。評(píng)價(jià)有人無(wú)人機(jī)飛行協(xié)作的有效性，分析影響有人無(wú)人機(jī)飛行協(xié)作的主要因素，提出了一種基于ANP和群決策結(jié)合的評(píng)估方法充分考慮評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的依賴(lài)和反饋關(guān)系，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的指標(biāo)體系，設(shè)計(jì)基礎(chǔ)指標(biāo)的加權(quán)方法，其次利用群決策法實(shí)現(xiàn)對(duì)專(zhuān)家意見(jiàn)權(quán)重的組合優(yōu)化，再通過(guò)定義能力指標(biāo)滿(mǎn)足度函數(shù)實(shí)現(xiàn)了指標(biāo)的聚合計(jì)算，求解以獲得戰(zhàn)斗能力的滿(mǎn)意度。通過(guò)建立有人、無(wú)人機(jī)飛行效能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和模型，可以科學(xué)、合理地評(píng)價(jià)有人、無(wú)人機(jī)編隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)效能進(jìn)行評(píng)估，為有人機(jī)與無(wú)人機(jī)的編隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)效能評(píng)估提供了新的研究視角。關(guān)鍵詞：有人機(jī)；無(wú)人機(jī)；協(xié)同作戰(zhàn)；評(píng)估指標(biāo)體系目錄 TOC\o"1-3"\h\u13605第1章緒論 。2015年，美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室（AFRL）啟動(dòng)“忠誠(chéng)僚機(jī)”項(xiàng)目，該概念旨在實(shí)現(xiàn)有人戰(zhàn)斗機(jī)和無(wú)人作戰(zhàn)飛機(jī)（UCAV）之間形成一個(gè)長(zhǎng)僚機(jī)中隊(duì)，以實(shí)現(xiàn)飛行員對(duì)無(wú)人機(jī)的綜合控制。在危險(xiǎn)的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中，無(wú)人機(jī)可以代替戰(zhàn)斗機(jī)執(zhí)行目標(biāo)探測(cè)和定位等任務(wù)，大大增強(qiáng)了美國(guó)空軍的協(xié)同作戰(zhàn)能力。2015年，美國(guó)空軍與洛克希德馬丁公司合作完成了“海弗-空襲者I”和“海弗-空襲者II”的兩次示范試飛。在第一次測(cè)試中，一架F-16戰(zhàn)機(jī)和另外一架F-16戰(zhàn)機(jī)作為無(wú)人戰(zhàn)機(jī)，組成領(lǐng)隊(duì)和僚機(jī)小隊(duì)，完成對(duì)僚機(jī)、自主中隊(duì)和僚機(jī)的指揮和控制。航線(xiàn)跟蹤、自主防空、碰撞等課題為第二次示范飛行試驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。2017年，進(jìn)行了第二輪專(zhuān)項(xiàng)演示實(shí)驗(yàn)，兩架飛機(jī)以編隊(duì)飛行執(zhí)行對(duì)地打擊任務(wù)，僚機(jī)完成任務(wù)后重新加入長(zhǎng)機(jī)編隊(duì)中。2018年，AFRL發(fā)布了“空軍2030計(jì)劃”的“行動(dòng)號(hào)召”視頻，展示了如圖1-1（a）所示的有人/無(wú)人駕駛空戰(zhàn)模式，對(duì)抗一架F-35A聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機(jī)和六架隱形無(wú)人戰(zhàn)斗機(jī).執(zhí)行戰(zhàn)斗任務(wù)。2019年，AFRL完成了XQ-58A無(wú)人機(jī)的首飛，如圖1-1（b）所示。在美軍眼中，XQ-58A無(wú)人機(jī)是最好的“忠誠(chéng)僚機(jī)”型，在未來(lái)將充當(dāng)F-35的無(wú)人僚機(jī)，該機(jī)型運(yùn)用了低成本可消耗飛行器技術(shù)，作為長(zhǎng)機(jī)的誘餌，引誘對(duì)手暴露他們的位置，必要時(shí)與敵人同歸于盡。與此同時(shí)，美國(guó)空軍正在積極進(jìn)行F-35和QF-16改進(jìn)型無(wú)人機(jī)編隊(duì)試驗(yàn)，到2020年，美國(guó)空軍計(jì)劃使用實(shí)際無(wú)人機(jī)（非戰(zhàn)斗機(jī)）進(jìn)行“有人/無(wú)人駕駛”。編隊(duì)攻擊實(shí)驗(yàn)。美國(guó)的概念表明，在未來(lái)的“反介入/區(qū)域拒止”戰(zhàn)略中，所有5代戰(zhàn)機(jī)都將配備無(wú)人機(jī)中隊(duì)，組成有人/無(wú)人機(jī)中隊(duì)執(zhí)行任務(wù)。美軍將在有人/無(wú)人機(jī)編隊(duì)技術(shù)的研究和試飛方面一直走在世界前列。（a）忠誠(chéng)僚機(jī)圖（b）XQ-58A無(wú)人機(jī)首飛圖1-1美國(guó)相關(guān)有人/無(wú)人機(jī)編隊(duì)項(xiàng)目在歐洲，1999年，英國(guó)QinetiQ公司為皇家空軍進(jìn)行了首次有人/無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的研究。英國(guó)提出了一項(xiàng)發(fā)展計(jì)劃，在2018-2020年為未來(lái)的攻擊機(jī)系統(tǒng)增加有人/無(wú)人綜合中隊(duì)控制系統(tǒng)。英國(guó)的最終目標(biāo)是讓一架有人戰(zhàn)斗機(jī)同時(shí)指揮和控制五架無(wú)人機(jī)。法國(guó)緊隨其后，如圖1-2（b）所示，法國(guó)達(dá)索公司成功進(jìn)行了“陣風(fēng)”戰(zhàn)機(jī)（陣風(fēng)）和“神經(jīng)元”無(wú)人機(jī)的編隊(duì)飛行試驗(yàn)。（a）“狂風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)與BAC-11（b）“陣風(fēng)”、“神經(jīng)元”與“隼”7X共同編隊(duì)圖1-2歐洲相關(guān)有人/無(wú)人機(jī)編隊(duì)項(xiàng)目亞洲方面，2016年，日本防備裝備廳（ATLA）提出一種高性能自主飛機(jī)的概念，將作為有人戰(zhàn)斗機(jī)的助手，ATLA表示，未來(lái)15到20年內(nèi)，日本將研發(fā)高度自主的無(wú)人僚機(jī)，進(jìn)行飛行驗(yàn)證，并升級(jí)其F-3戰(zhàn)斗機(jī)以兼容無(wú)人僚機(jī)。韓國(guó)無(wú)人機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，雖然彩虹系列和翼龍系列無(wú)人機(jī)性能更優(yōu)，但與世界一流無(wú)人機(jī)相比仍有一定差距。我國(guó)在2015年對(duì)兩架翼龍無(wú)人機(jī)進(jìn)行了遠(yuǎn)程僚機(jī)飛行試驗(yàn)，2018年隨著改進(jìn)型彩虹五號(hào)無(wú)人機(jī)的問(wèn)世，首次證實(shí)了中國(guó)航母無(wú)人機(jī)的發(fā)展，這也是未來(lái)有人艦載機(jī)/無(wú)人機(jī)合作平臺(tái)奠定基礎(chǔ)。但是，我國(guó)距離實(shí)際飛行試驗(yàn)和技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為戰(zhàn)斗力還有很長(zhǎng)的路要走。1.2.2相關(guān)評(píng)價(jià)方法的研究現(xiàn)狀（1）面向精確信息的綜合評(píng)價(jià)方法綜合評(píng)價(jià)理論發(fā)展之初，主要致力于精準(zhǔn)信息的集成理論與方法研究。在這一階段，理論界關(guān)于綜合評(píng)價(jià)的主要構(gòu)成要素和基本操作流程達(dá)成共識(shí)。理論領(lǐng)域以經(jīng)典綜合評(píng)價(jià)方法和綜合評(píng)價(jià)要素為基礎(chǔ)，對(duì)綜合評(píng)價(jià)理論與方法、群體評(píng)價(jià)、自我評(píng)價(jià)、動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)等進(jìn)行多維度拓展研究。（2）不確定信息環(huán)境下的評(píng)價(jià)方法隨著決策環(huán)境的日益復(fù)雜，綜合評(píng)價(jià)理論方法為了進(jìn)一步貼合實(shí)際問(wèn)題，拓展出寬松化特征的評(píng)價(jià)信息，不確定乃至模糊信息表達(dá)方式得到了進(jìn)一步發(fā)展，衍生出了諸多面向不確定決策信息的綜合評(píng)價(jià)理論與方法。①在評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)類(lèi)別方面，開(kāi)發(fā)了語(yǔ)言信息、二值語(yǔ)義信息、區(qū)間數(shù)、三角模糊數(shù)、梯形模糊數(shù)、直觀模糊數(shù)、截面直觀模糊數(shù)、三角直觀三角模糊數(shù)、直觀梯形模糊數(shù)等，基本思路為基于不確定信息的運(yùn)算規(guī)則對(duì)精準(zhǔn)信息環(huán)境下的評(píng)價(jià)理論方法進(jìn)行拓展研究。當(dāng)評(píng)價(jià)信息為混合數(shù)據(jù)形式時(shí)，一種普遍的做法是將其轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一數(shù)據(jù)形式，再評(píng)價(jià)，如曾雪蘭等人在不確定多屬性群決策中將語(yǔ)言信息、三角模糊數(shù)等混合信息轉(zhuǎn)化為二元語(yǔ)義信息?；诨疑P(guān)聯(lián)的區(qū)間多屬性決策方法計(jì)算決策方法的接近度并據(jù)此做出決策。李偉偉等將混合信息轉(zhuǎn)化為相同范圍內(nèi)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)形式，并利用模擬仿真的方式對(duì)評(píng)價(jià)問(wèn)題進(jìn)行求解；張發(fā)明等將精確值、區(qū)間數(shù)、語(yǔ)言信息轉(zhuǎn)化為語(yǔ)言信息形式，并提出了一種簡(jiǎn)單有效的語(yǔ)言信息系統(tǒng)聚類(lèi)方法，使用語(yǔ)言密度加權(quán)平均（LDWA）運(yùn)算符聚合。②從評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)層面看，有僅考慮指標(biāo)值為不確定信息的評(píng)價(jià)方法，也有同時(shí)考慮指標(biāo)值和權(quán)重均為不確定信息的評(píng)價(jià)方法，例如，鞏增泰等人提出了一種信息集成算子，其中屬性權(quán)重、位置權(quán)重和屬性分配都是直觀的模糊數(shù)，陳俊明等人提出了屬性值建議。兩者都是多屬性風(fēng)險(xiǎn)偏好決策模型的直觀模糊集。③從評(píng)價(jià)結(jié)論層面看，主要研究不確定信息形式下評(píng)價(jià)值的排序方法，例如，吳堅(jiān)基于期望值函數(shù)，將梯形模糊數(shù)的互補(bǔ)判斷矩陣轉(zhuǎn)化為期望值的互補(bǔ)判斷矩陣，并對(duì)梯形模糊數(shù)進(jìn)行排序。趙娟等人提出利用模糊數(shù)的質(zhì)心坐標(biāo)構(gòu)造一個(gè)新的排序指標(biāo)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)模糊數(shù)的排序。（2）多方法融合的評(píng)價(jià)方法經(jīng)過(guò)面向精確信息和不確定信息環(huán)境下評(píng)價(jià)方法的發(fā)展，綜合評(píng)價(jià)領(lǐng)域積累了越來(lái)越多的評(píng)價(jià)方法。新時(shí)代，隨著人們民主參與意識(shí)的增強(qiáng)，參與式評(píng)價(jià)的實(shí)踐需求愈來(lái)愈強(qiáng)烈，如360?績(jī)效考核、民主評(píng)議等便是對(duì)這種需求的切實(shí)反映。然而，在民主參與評(píng)價(jià)的過(guò)程中，不同的參與者由于自身知識(shí)架構(gòu)、偏好特征等信息的差異，通常會(huì)選用不同的評(píng)價(jià)方法對(duì)同一問(wèn)題進(jìn)行評(píng)價(jià)。由于每種評(píng)價(jià)方法的特點(diǎn)不同，在評(píng)價(jià)過(guò)程中數(shù)據(jù)的處理方式（如指標(biāo)無(wú)量綱化、類(lèi)型一致化）可能存在差異，這些差異會(huì)對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果產(chǎn)生較大的擾動(dòng)，從而導(dǎo)致“多評(píng)價(jià)方法結(jié)論非一致性”的問(wèn)題。針對(duì)該問(wèn)題，具有代表性的解決方式始見(jiàn)于郭顯光提出的“組合評(píng)價(jià)”思想，簡(jiǎn)而言之，“綜合評(píng)價(jià)”是對(duì)多次評(píng)價(jià)結(jié)果的再綜合，以提高最終結(jié)論的穩(wěn)定性。后續(xù)研究在此基礎(chǔ)上，發(fā)展出了“硬組合”和“軟組合”兩種思路。對(duì)組合思想進(jìn)一步拓展后形成的研究成果較多，從以下三個(gè)層面進(jìn)行總結(jié)。（1）在評(píng)價(jià)方法方面，具有代表性的研究成果如下。最滿(mǎn)意的組合評(píng)價(jià)方法是找到最滿(mǎn)意的組合評(píng)價(jià)。于立平從結(jié)果一致性的角度研究組合評(píng)價(jià)方法。對(duì)相似性進(jìn)行歸一化以獲得不同的權(quán)重。我們對(duì)評(píng)價(jià)方法進(jìn)行加權(quán)總結(jié)，最后綜合評(píng)價(jià)方法。（2）在指數(shù)權(quán)重組合方面，毛定祥提出了主客觀一致的基于最小二乘法的組合權(quán)重方法，蔣文奇等人提出了兩步權(quán)重法。在步驟1中，我們使用單邊測(cè)試篩選技術(shù)和聯(lián)合樣本優(yōu)化，在步驟2中，我們基于最小化聯(lián)合權(quán)重與主觀和客觀權(quán)重之間的偏差以及最大化方差之間的差異的方法構(gòu)建聯(lián)合權(quán)重模型。（3）從評(píng)價(jià)結(jié)果的組合問(wèn)題來(lái)看，柳玉鵬等指出組合評(píng)價(jià)的實(shí)質(zhì)是多方法結(jié)論組成的高維數(shù)據(jù)到一維空間的映射，為了提高聯(lián)合評(píng)價(jià)結(jié)論的準(zhǔn)確性，我們提出了將投影尋求模型與改進(jìn)的粒子聚類(lèi)算法相結(jié)合的降維思想。張發(fā)明從提升組合結(jié)果與參與組合的評(píng)價(jià)方法之間的相似性及提升結(jié)果的區(qū)分度的視角，提出了一種兼顧融合相似性和差異特征的組合評(píng)價(jià)方法。1.3研究?jī)?nèi)容及方法1.3.1研究?jī)?nèi)容載人/無(wú)人機(jī)協(xié)同將成為未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)上無(wú)人平臺(tái)的新標(biāo)準(zhǔn)。隨著武器裝備智能化和自主化水平的不斷提高，人機(jī)分工將發(fā)生重大變化。載人/無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)是在分布式協(xié)同作戰(zhàn)理念指導(dǎo)下廣泛使用的具有代表性的作戰(zhàn)模式，載人平臺(tái)與無(wú)人機(jī)分工協(xié)作，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，作戰(zhàn)效果顯著。“1+1>2”實(shí)現(xiàn)了，是可能的。本文針對(duì)目前有人機(jī)/無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)存在的弱點(diǎn)，結(jié)合未來(lái)航空作戰(zhàn)和武器的發(fā)展趨勢(shì)，探索有人機(jī)/無(wú)人機(jī)協(xié)同空戰(zhàn)模式，研究其發(fā)展方向。載人飛機(jī)/武器的趨勢(shì)。建立有人機(jī)/無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，然后，針對(duì)多機(jī)混戰(zhàn)的兩個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題——目標(biāo)分配和戰(zhàn)斗損傷評(píng)價(jià)建立詳細(xì)的分析和數(shù)學(xué)模型。1.3.2研究方法（1）文獻(xiàn)資料法。以“有人機(jī)/無(wú)人機(jī)協(xié)同”、“協(xié)同作戰(zhàn)”、“效能評(píng)估”為關(guān)鍵詞檢索CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)和WOS數(shù)據(jù)庫(kù)，查閱相關(guān)文獻(xiàn)，總結(jié)整理相關(guān)理論，研究成果與發(fā)展分析趨勢(shì)，為評(píng)估體系構(gòu)建提供理論支持和參考資料。（2）綜合評(píng)價(jià)法。對(duì)無(wú)人機(jī)飛行防御與協(xié)同效率進(jìn)行評(píng)價(jià)，分析了影響有人機(jī)與無(wú)人機(jī)編隊(duì)飛行效能的主要因素，建立有人機(jī)與無(wú)人機(jī)編隊(duì)協(xié)作效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和編隊(duì)協(xié)作模型。一種基于無(wú)人機(jī)構(gòu)建層次分析網(wǎng)絡(luò)（ANP）和群體決策相結(jié)合的評(píng)價(jià)方法。充分考慮評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的依賴(lài)和反饋關(guān)系，建立網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)指標(biāo)體系。

第2章相關(guān)概念與理論2.1有人機(jī)/無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)無(wú)人機(jī)（UAV,UnmannedAerialVehicle）是信息化、無(wú)人化的人類(lèi)戰(zhàn)爭(zhēng)的重要武器裝備，其成本低、體積小、機(jī)動(dòng)性好、效費(fèi)比高。在全球范圍內(nèi)發(fā)展無(wú)人機(jī)的最終目標(biāo)是在無(wú)人干預(yù)的情況下自主完成作戰(zhàn)任務(wù)，但這目前是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。載人飛行器（MAV）/無(wú)人機(jī)（UAV）混合中隊(duì)協(xié)同合作，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。無(wú)人機(jī)群在有人機(jī)外圈飛行，通過(guò)數(shù)據(jù)鏈相互通信，實(shí)現(xiàn)兩者之間的信息共享，在有人機(jī)飛行員的指揮和控制下執(zhí)行任務(wù)。它不僅提高了有人駕駛飛機(jī)的生存能力，還擴(kuò)大了無(wú)人機(jī)的探測(cè)和攻擊范圍。有人/無(wú)人機(jī)聯(lián)合作戰(zhàn)分為一架有人機(jī)和多架無(wú)人機(jī)的空對(duì)地攻擊，又分為有人和多架無(wú)人機(jī)的空對(duì)地攻擊。有人機(jī)/無(wú)人機(jī)組合作業(yè)示意圖如下。圖2-1有人機(jī)/無(wú)人機(jī)協(xié)同空戰(zhàn)示意圖2.1.1有人機(jī)/無(wú)人機(jī)混合編隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)流程混合編隊(duì)的作戰(zhàn)過(guò)程描述如下：混合編隊(duì)聯(lián)合作戰(zhàn)之初，有人和無(wú)人機(jī)在地面或海上，在地面等待作戰(zhàn)任務(wù)和總指揮部的起飛命令。收到命令起飛后，應(yīng)答指令，到達(dá)指定區(qū)域集結(jié)。每架無(wú)人機(jī)先各自采集戰(zhàn)場(chǎng)信息并對(duì)不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)進(jìn)行自身層面的融合，然后各架無(wú)人機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)鏈進(jìn)行多無(wú)人機(jī)層面的數(shù)據(jù)融合，進(jìn)而把融合后的數(shù)據(jù)傳送給有人機(jī)，飛行員再結(jié)合自身采集的數(shù)據(jù)及指揮中心的數(shù)據(jù)，在線(xiàn)對(duì)多層數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)同融合，形成對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的混合系統(tǒng)層面的感知。有人機(jī)一方面根據(jù)總指揮中心下達(dá)的命令同時(shí)考慮當(dāng)前戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知結(jié)果，動(dòng)態(tài)制定協(xié)同飛行編隊(duì)形式和航路規(guī)劃。正常情況下，無(wú)人機(jī)沿著預(yù)先設(shè)計(jì)好的路線(xiàn)飛行，有人機(jī)和無(wú)人機(jī)飛行安全距離。有人駕駛和無(wú)人駕駛飛行器都固定在攻擊目標(biāo)上。攻擊完成后，有人機(jī)進(jìn)行綜合攻擊效能評(píng)估，并指示無(wú)人機(jī)返航。此外，如果發(fā)生威脅或目標(biāo)區(qū)域未進(jìn)入，則有人機(jī)判斷并發(fā)出任務(wù)級(jí)命令，無(wú)人機(jī)返回，最后有人機(jī)返回基地。2.1.2協(xié)同態(tài)勢(shì)感知與評(píng)估有人/無(wú)人機(jī)協(xié)同編隊(duì)?wèi)B(tài)勢(shì)感知與評(píng)估是協(xié)同作戰(zhàn)中非常重要的一步。一個(gè)典型的過(guò)程是有人機(jī)從無(wú)人機(jī)傳感器接收外部戰(zhàn)場(chǎng)信息，分析戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境狀態(tài)，估計(jì)可能的發(fā)展趨勢(shì)，評(píng)估完成后，有人機(jī)做出決策并傳遞決策。涉及的核心技術(shù)有戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)識(shí)別與評(píng)估、目標(biāo)信息識(shí)別、數(shù)據(jù)信息融合算法等。2.1.3協(xié)同任務(wù)分配協(xié)調(diào)目標(biāo)分配任務(wù)通常由有人機(jī)完成，飛行員需要根據(jù)態(tài)勢(shì)評(píng)估、作戰(zhàn)目標(biāo)和無(wú)人機(jī)狀態(tài)，掌握多種戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)，以及滿(mǎn)足有人/無(wú)人機(jī)裝備限制、飛行約束等條件信息。然后，它為無(wú)人機(jī)分配攻擊方向或撞擊點(diǎn)，執(zhí)行武器配置和編隊(duì)配置，并設(shè)計(jì)武器投送區(qū)域。目標(biāo)是最大化整體戰(zhàn)斗編隊(duì)的收益并最小化成本。載人/無(wú)人機(jī)協(xié)同目標(biāo)分配是一個(gè)組合優(yōu)化問(wèn)題，是一個(gè)多參數(shù)、多約束多項(xiàng)式復(fù)雜度的非確定性問(wèn)題。目前有兩個(gè)解決NP問(wèn)題的想法。一種是精確搜索，另一種是啟發(fā)式搜索。2.1.4協(xié)同航路規(guī)劃有人機(jī)/無(wú)人機(jī)協(xié)同航路規(guī)劃是指在滿(mǎn)足飛行任務(wù)、單機(jī)性能以及戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境等各種約束條件下，在協(xié)同任務(wù)規(guī)劃方案基礎(chǔ)上規(guī)劃出各機(jī)可行有效的協(xié)同航路，滿(mǎn)足多機(jī)在空間和時(shí)間上的協(xié)調(diào)一致關(guān)系使其整體作戰(zhàn)效能最優(yōu)或近似最優(yōu)。另外，有人機(jī)/無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)優(yōu)先級(jí)高低、多機(jī)協(xié)同飛行的規(guī)避、敵方攔截威脅等因素也需要作為約束因素考慮。航路規(guī)劃本身是一個(gè)約束條件多且相互耦合的多目標(biāo)優(yōu)化與決策問(wèn)題，需要綜合利用運(yùn)籌學(xué)、智能計(jì)算以及計(jì)算幾何等理論，而混合系統(tǒng)協(xié)同航路規(guī)劃問(wèn)題更加復(fù)雜，十分具有挑戰(zhàn)性。2.1.5編隊(duì)飛行與跟蹤控制混合戰(zhàn)機(jī)接到指令后，到達(dá)指定區(qū)域，組成中隊(duì)，準(zhǔn)備編隊(duì)作戰(zhàn)。需要使用定向編隊(duì)跟蹤控制技術(shù)來(lái)實(shí)時(shí)保持編隊(duì)。協(xié)同編隊(duì)控制技術(shù)包括BehaviorBased編隊(duì)控制、Leader-followerBased編隊(duì)控制、VirtualStructureBased編隊(duì)控制、采用分布式結(jié)構(gòu)的基于一致性策略的編隊(duì)控制方法等。2.2有人機(jī)/無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)指揮決策2.2.1有人機(jī)/無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)決策層次性在無(wú)人機(jī)編隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)中，不考慮機(jī)載預(yù)警指揮員或地面引導(dǎo)，決策問(wèn)題涉及三個(gè)層面。（1）無(wú)人機(jī)中隊(duì)的每架飛機(jī)將自己獲取的信息進(jìn)行本地融合，上報(bào)（2）有人機(jī)對(duì)無(wú)人機(jī)傳來(lái)的信息進(jìn)行分析匯聚，將整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)傳遞給無(wú)人機(jī)，安排目標(biāo)分布（3）針對(duì)目標(biāo)分配，每架無(wú)人機(jī)執(zhí)行戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作和攻擊。2.2.2有人機(jī)/無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)決策系統(tǒng)模型決策問(wèn)題在有人/無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，準(zhǔn)確的決策可以增加作戰(zhàn)任務(wù)的成功概率。戰(zhàn)術(shù)決策必須滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性、完整性和可擴(kuò)展性的要求。實(shí)時(shí)性要求意味著必須在需要時(shí)迅速做出決策，而準(zhǔn)確性要求意味著接收到的信息可以在沒(méi)有外部電磁干擾的情況下被信任。決策過(guò)程的完整性和可擴(kuò)展性要求意味著當(dāng)決策規(guī)則最適合當(dāng)前的攻擊時(shí)，可以快速激活它們以充分抓住機(jī)會(huì)。當(dāng)并非所有規(guī)則都適合當(dāng)前的混戰(zhàn)情況時(shí)，還必須做出某些戰(zhàn)術(shù)決策。編隊(duì)決策是老板分配任務(wù)和制定決策原則的過(guò)程，通過(guò)決策信息抽取模型，將原始智能信息和決策過(guò)程處理成可識(shí)別信息，傳輸?shù)街付〝?shù)據(jù)庫(kù)。由Wired模塊處理。戰(zhàn)場(chǎng)評(píng)級(jí)基于當(dāng)前的決定。數(shù)據(jù)庫(kù)中雙方的態(tài)勢(shì)數(shù)據(jù)立即創(chuàng)建一個(gè)初始態(tài)勢(shì)，威脅評(píng)估基于該初始態(tài)勢(shì)創(chuàng)建一個(gè)初始嘗試，決策數(shù)據(jù)庫(kù)中指定的數(shù)據(jù)戰(zhàn)術(shù)決策模塊使用初始態(tài)勢(shì)和對(duì)手的嘗試創(chuàng)建一個(gè)可調(diào)整的戰(zhàn)術(shù)計(jì)劃。負(fù)載遵循上述過(guò)程直到火模塊。從火力模塊到基線(xiàn)水平的反饋形成了當(dāng)前的操作計(jì)劃。這個(gè)過(guò)程一遍又一遍地重復(fù)，上級(jí)在正確的時(shí)間確定當(dāng)?shù)氐淖鲬?zhàn)計(jì)劃。2.3評(píng)估方法原理2.3.1基于ANP的評(píng)估方法ANP（AnalyticalHierarchyProcess）是美國(guó)匹茲堡大學(xué)T.L.Saaty教授于1996年提出的一種基于層次分析法（AnalyticalHierarchyProcess，AHP）的評(píng)價(jià)指標(biāo)內(nèi)部依賴(lài)和反饋關(guān)系的實(shí)用決策方法。適用于指揮信息系統(tǒng)等大型巨系統(tǒng)多指標(biāo)相互影響的評(píng)估問(wèn)題，克服了傳統(tǒng)AHP法嚴(yán)格獨(dú)立帶來(lái)的分析不足。比較復(fù)雜的ANP模型包括控制層和網(wǎng)絡(luò)層兩部分，如圖2-2所示。圖2-2ANP結(jié)構(gòu)模型（1）確定評(píng)估指標(biāo)。根據(jù)對(duì)有人機(jī)/無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)能力進(jìn)行分析，篩選出適當(dāng)數(shù)量具有代表性的評(píng)估指標(biāo)，建立合理的能夠充分反映系統(tǒng)作戰(zhàn)效能的指標(biāo)體系，并考慮各指標(biāo)層次間的依賴(lài)和反饋關(guān)系。（2）建立結(jié)構(gòu)模型。根據(jù)人機(jī)/無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)效能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，建立網(wǎng)絡(luò)層次模型，將評(píng)價(jià)指標(biāo)聚類(lèi)成指標(biāo)集，確定各指標(biāo)集與指標(biāo)之間的關(guān)系。（3）構(gòu)造各種矩陣。將評(píng)價(jià)指標(biāo)量化為1-9的尺度，通過(guò)評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的兩兩比較構(gòu)建判斷矩陣。二是構(gòu)造初始超矩陣和加權(quán)超矩陣，極限超矩陣為計(jì)算，最后通過(guò)綜合排序得到權(quán)重值。具體過(guò)程如圖2-3所示圖2-3基于ANP方法的有人機(jī)/無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)效能評(píng)估流程2.3.2基于群決策的指標(biāo)組合權(quán)重分配指揮信息系統(tǒng)底層評(píng)估指標(biāo)的權(quán)重分配將直接影響系統(tǒng)整體作戰(zhàn)效能的評(píng)估結(jié)果，因此，科學(xué)合理地確定各評(píng)估指標(biāo)權(quán)重是評(píng)估活動(dòng)中的重要內(nèi)容。為克服主觀賦權(quán)法隨意性大和客觀賦權(quán)法不合實(shí)際的不足，可以借鑒群決策相關(guān)理論來(lái)綜合多位專(zhuān)家給出的指標(biāo)權(quán)向量，這樣不僅能保證權(quán)重分配結(jié)果貼合實(shí)際，又能在一定程度上克服分配結(jié)果的主觀隨意性、提高其客觀性。（1）群決策理論有人機(jī)/無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)效能評(píng)估指標(biāo)體系的底層指標(biāo)集記為，其中為評(píng)估指標(biāo)的數(shù)量，權(quán)向量記為，其中是指標(biāo)的權(quán)重且滿(mǎn)足。專(zhuān)家集合記為，其中為專(zhuān)家的數(shù)量。專(zhuān)家給出的指標(biāo)權(quán)向量稱(chēng)為專(zhuān)家意見(jiàn)，，其給出的意見(jiàn)記為，其中是專(zhuān)家給指標(biāo)賦予的權(quán)重并且。群決策的核心在于如何將多個(gè)決策人的個(gè)體偏好信息集結(jié)為群體偏好，對(duì)有人機(jī)/無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)效能評(píng)估中的指標(biāo)權(quán)重分配而言，就是如何將集合中各位專(zhuān)家給出的意見(jiàn)集結(jié)為指標(biāo)權(quán)向量，綜合所有專(zhuān)家意見(jiàn)計(jì)算的一種簡(jiǎn)單方式為加權(quán)平均，即（2.1）但是專(zhuān)家間的意見(jiàn)不可能完全一致，在不同指標(biāo)上總會(huì)存在較大的分歧，如果只是簡(jiǎn)單地將該專(zhuān)家的意見(jiàn)剔除會(huì)導(dǎo)致丟失部分有效信息，造成數(shù)據(jù)的失真。為了解決這一問(wèn)題，本文采用王斌等學(xué)者的方法，從指標(biāo)層面入手，在不刪除專(zhuān)家意見(jiàn)的同時(shí)保留有效信息，避開(kāi)了專(zhuān)家權(quán)重分配不合理的弊端，解決群決策中的組合賦權(quán)問(wèn)題。（2）專(zhuān)家意見(jiàn)的提出由于影響有人機(jī)/無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)效能評(píng)價(jià)的指標(biāo)較多，專(zhuān)家很難對(duì)所有指標(biāo)賦予權(quán)重，因此主要采用網(wǎng)絡(luò)分析分層過(guò)程確定權(quán)重。指標(biāo)權(quán)重區(qū)間的確定①確定指標(biāo)權(quán)重的取值范圍對(duì)于指標(biāo)的權(quán)重來(lái)說(shuō)，取值范圍上包含了所有專(zhuān)家的意見(jiàn)，其中：（2.2）（2.3）但區(qū)間中可能含有部分分歧較大的信息（奇異點(diǎn)），仍需進(jìn)行下一步的檢驗(yàn)，剔除奇異點(diǎn)確定新的取值范圍。②確定組合權(quán)重的合理區(qū)間和的分別代表指標(biāo)的最大和最小權(quán)重，奇異點(diǎn)的出現(xiàn)也只可能在取值范圍的兩個(gè)端點(diǎn)上。為了判斷左右端點(diǎn)是否為奇異點(diǎn)，首先確定指標(biāo)的區(qū)間長(zhǎng)度，如公式（2.4）表示：（2.4）由公式（2.4）可看出，為專(zhuān)家組對(duì)指標(biāo)的認(rèn)同程度，值越大表明專(zhuān)家間的分歧越大，值越小意味著專(zhuān)家的意見(jiàn)越統(tǒng)一，一致性越好。檢驗(yàn)和是否為奇異點(diǎn)的方法是看該端點(diǎn)的鄰域內(nèi)是否包含其他專(zhuān)家意見(jiàn)的點(diǎn)。的取值越小，表明對(duì)奇異點(diǎn)的要求越高，但過(guò)小可能會(huì)導(dǎo)致刪除過(guò)多專(zhuān)家的意見(jiàn)而不能得到客觀的結(jié)果。因此，本文的取值定為區(qū)間長(zhǎng)度的一半最為合適。在檢驗(yàn)過(guò)程中，如果左右端點(diǎn)的鄰域內(nèi)不含有其他專(zhuān)家意見(jiàn)的點(diǎn)則可判定該端點(diǎn)為奇異點(diǎn)，需刪除；反之，則保留。此時(shí)，進(jìn)行第二次檢驗(yàn)，確定新的取值范圍，計(jì)算鄰域，重新判斷是否為奇異點(diǎn)。檢驗(yàn)至左右端點(diǎn)均不是奇異點(diǎn)，則確定的取值范圍為最終指標(biāo)組合權(quán)重的合理區(qū)間。③建立組合權(quán)重的優(yōu)化模型設(shè)為第j個(gè)指標(biāo)的群決策組合權(quán)重，則目標(biāo)函數(shù)如公式（2.5）所示：（2.5）其中為奇異點(diǎn)檢驗(yàn)后采用的專(zhuān)家意見(jiàn)數(shù)。同時(shí)設(shè)定兩個(gè)約束條件，如式（2.6）-（2.7）所示：（2.6）（2.7）以式（2.5）為目標(biāo)函數(shù)，以式（2.6）-（2.7）為約束條件，求解評(píng)價(jià)指標(biāo)的組合權(quán)重。

第3章評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建3.1評(píng)估指標(biāo)體系3.1.1指標(biāo)體系建立要求（1）獨(dú)立性評(píng)估系統(tǒng)性能的指標(biāo)由一系列密切相關(guān)的指標(biāo)組成。這些指標(biāo)的分類(lèi)相互獨(dú)立，同一級(jí)別的指標(biāo)不應(yīng)有重疊區(qū)間，不應(yīng)存在橫向因果關(guān)系。對(duì)于必要指標(biāo)的獨(dú)立性，可以避免迭代計(jì)算，減少不必要的評(píng)價(jià)指標(biāo)，提高評(píng)價(jià)效率。（2）完整性系統(tǒng)運(yùn)行效率評(píng)價(jià)指標(biāo)應(yīng)反映任務(wù)的特點(diǎn)和描述任務(wù)完成的程度，并應(yīng)盡可能涵蓋各個(gè)方面而不遺漏該指標(biāo)。能更全面、更準(zhǔn)確地反映系統(tǒng)。當(dāng)然，這個(gè)系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)的整體完整性只是相對(duì)的，比如編隊(duì)攻擊行動(dòng)的任務(wù)不一樣，有些因素對(duì)任務(wù)完成的影響是不一樣的，所以有些指標(biāo)可以省略掉。實(shí)際評(píng)估。影響效率更高，但次要。（3）層次性系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)分為等級(jí)，僅用一級(jí)指標(biāo)難以準(zhǔn)確評(píng)價(jià)系統(tǒng)性能。整個(gè)索引構(gòu)成樹(shù)狀結(jié)構(gòu)，上層索引應(yīng)該是下一層索引的概括，下一層索引應(yīng)該是上一層索引的具體體現(xiàn)。（4）科學(xué)性作為評(píng)價(jià)中隊(duì)攻擊戰(zhàn)斗力有效性的標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)效率評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)于飛行攻擊戰(zhàn)斗力的量化分析具有重要意義。為了設(shè)定績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)，需要選擇合適的績(jī)效指標(biāo)，如果選擇了不合適的績(jī)效指標(biāo)，往往很難反映實(shí)際績(jī)效。此外，在設(shè)置系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，應(yīng)盡可能量化分項(xiàng)指標(biāo)?？梢怨烙?jì)和評(píng)估數(shù)據(jù)。最后，所建立的系統(tǒng)績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系規(guī)模要適當(dāng)，含義要明確，分層要適當(dāng)。3.1.2指標(biāo)體系構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是指由相互依存、相互依存的評(píng)價(jià)指標(biāo)組成的具有特定功能的有機(jī)整體。建立合理的有人/無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)效能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是客觀評(píng)價(jià)體系戰(zhàn)斗力的前提和關(guān)鍵。本文按照面向能力的角度劃分，根據(jù)有人/無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)職能和空戰(zhàn)指揮信息系統(tǒng)以“中心制”建設(shè)的原則，有人/無(wú)人機(jī)聯(lián)動(dòng)作戰(zhàn)能力分為指揮控制決策能力、聯(lián)動(dòng)態(tài)勢(shì)預(yù)警能力、信息保障能力、后裝保障能力、協(xié)同作戰(zhàn)規(guī)劃能力共5個(gè)部分。歷史和專(zhuān)家建設(shè)指標(biāo)體系見(jiàn)表3-1。各層的指標(biāo)與上層的關(guān)系用抽象與具體、依存與組合來(lái)表示，其中指標(biāo)體系的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與指標(biāo)的關(guān)系見(jiàn)表3-1和表3-2。表3-1有人/無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)效能評(píng)估指標(biāo)體系指揮控制決策能力A1武器控制能力B11指揮控制反應(yīng)時(shí)間C11指揮控制時(shí)效性C12軍種火力協(xié)同能力B12指揮控制覆蓋范圍C13戰(zhàn)場(chǎng)打擊能力B13指揮控制容量C14協(xié)同態(tài)勢(shì)預(yù)警能力A2陸戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)感知能力能力B21預(yù)警探測(cè)范圍C21海戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)感知能力B22預(yù)警探測(cè)精度C22空戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)感知能力B23預(yù)警反應(yīng)時(shí)間C23天戰(zhàn)場(chǎng)感知能力B24情報(bào)準(zhǔn)確性C24信息保障能力A3信息處理能力B31速率C31時(shí)延C32信息傳輸能力B32保密C33信息防護(hù)能力B33錯(cuò)誤率C34后裝保障能力A4后勤保障能力B41保障時(shí)效性C41數(shù)量完備率C42裝備保障能力B42保障人員滿(mǎn)編率C43專(zhuān)業(yè)人員覆蓋率C44協(xié)同作戰(zhàn)籌劃能力A5任務(wù)規(guī)劃能力B51案例數(shù)據(jù)庫(kù)C51協(xié)同作戰(zhàn)推演能力B52協(xié)同作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)生成能力B53武器裝備資料C52戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)評(píng)估能力B54戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境資料C53表3-2指標(biāo)間的關(guān)系和類(lèi)型C11C12C13C14C21C22C23C24C31C32C33C34C41C42C43C44C51C52C53類(lèi)型C111111111111111000000成本型C121111111111111100110區(qū)間型C131111111111111100111區(qū)間型C141111111111111000111區(qū)間型C211111111111111100111區(qū)間型C221111111111111000011區(qū)間型C231111111111110000010成本型C241111111111111000111效益型C311111111111111000000效益型C321111111111111000000成本型C331100001111110000111布爾型C341111111111111000111成本型C411111111111111111111效益型C421111111111111111111區(qū)間型C431111111111111111111區(qū)間型C441111111111111111111區(qū)間型C511110111100110000111區(qū)間型C521111111111111111111布爾型C531111111111111111111布爾型備注：1代表兩指標(biāo)間有關(guān)聯(lián)，0則代表沒(méi)有。3.2評(píng)估指標(biāo)的分析合理選擇評(píng)價(jià)指標(biāo)是建立無(wú)人機(jī)混合組織協(xié)同作戰(zhàn)指標(biāo)體系的前提，也是分級(jí)指標(biāo)體系橫向能力分類(lèi)和縱向能力聚合的參考資料，充分體現(xiàn)了系統(tǒng)的作戰(zhàn)能力。3.2.1指標(biāo)間的關(guān)系本文將滿(mǎn)足作戰(zhàn)任務(wù)的有人/無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)能力看作為一個(gè)系統(tǒng)的整體能力，可具體分為在5個(gè)分系統(tǒng)領(lǐng)域的能力合成。各系統(tǒng)的單元是指揮信息系統(tǒng)的各個(gè)能力指標(biāo)節(jié)點(diǎn)。參考程賁等學(xué)者在能力分類(lèi)視圖和能力依賴(lài)視圖中對(duì)能力關(guān)系的研究成果，將能力指標(biāo)之間的關(guān)系分為：依賴(lài)和構(gòu)成兩種。依賴(lài)關(guān)系：若能力指標(biāo)A的滿(mǎn)足依賴(lài)于能力指標(biāo)B的滿(mǎn)足，將這種關(guān)系記為。如后裝保障能力依賴(lài)于后勤保障和裝備保障兩種能力。構(gòu)成關(guān)系：若某個(gè)能力指標(biāo)是由其他幾個(gè)能力指標(biāo)構(gòu)成，將這種關(guān)系記為。如空戰(zhàn)場(chǎng)感知能力由預(yù)警探測(cè)范圍、預(yù)警探測(cè)精度、預(yù)警反應(yīng)時(shí)間和情報(bào)準(zhǔn)確性等方面構(gòu)成。3.2.2指標(biāo)的分類(lèi)能力指標(biāo)值是對(duì)能力指標(biāo)的衡量，根據(jù)能力指標(biāo)的衡量類(lèi)型，將能力指標(biāo)分為成本型、利潤(rùn)型、區(qū)間型和布爾型四種。成本類(lèi)型：該指標(biāo)的值不超過(guò)某個(gè)上限。收益類(lèi)型：該指標(biāo)的值不低于某個(gè)下限。范圍類(lèi)型：指標(biāo)的值屬于特定范圍。布爾型：該指標(biāo)沒(méi)有量綱，或無(wú)法度量。3.2.3指標(biāo)的滿(mǎn)足度函數(shù)記代表上述4種能力指標(biāo)度量類(lèi)型T={成本型，效益型，區(qū)間型，布爾型}，為待評(píng)價(jià)的底層能力指標(biāo)集合，用T對(duì)能力指標(biāo)集合CR進(jìn)行劃分。（3.1）其中，分別為成本型、效益型、區(qū)間型、布爾型能力指標(biāo)集合，定義能力滿(mǎn)足度的計(jì)算函數(shù)為：（1）成本型能力指標(biāo)滿(mǎn)足度函數(shù)（3.2）其中，，x為有人/無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)系統(tǒng)該項(xiàng)能力的實(shí)際值，為該項(xiàng)能力指標(biāo)的上限值，M表示該項(xiàng)能力對(duì)有人/無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)系統(tǒng)整體能力有貢獻(xiàn)的底線(xiàn)值，表示該項(xiàng)能力在底線(xiàn)值和上限值之間應(yīng)該滿(mǎn)足的函數(shù)關(guān)系，其數(shù)值在（0,1）之間。（2）效益型能力指標(biāo)滿(mǎn)足度函數(shù)（3.3）其中，，x為有人/無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)系統(tǒng)該項(xiàng)能力的實(shí)際值，為該項(xiàng)能力指標(biāo)的下限值，表示該項(xiàng)能力對(duì)有人/無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)系統(tǒng)整體能力有貢獻(xiàn)的底線(xiàn)值，表示該項(xiàng)能力在底線(xiàn)值和下限值之間應(yīng)該滿(mǎn)足的函數(shù)關(guān)系，其數(shù)值在（0,1）之間。（3）區(qū)間型能力指標(biāo)滿(mǎn)足度函數(shù)（3.4）其中，，x為有人/無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)系統(tǒng)該項(xiàng)能力的實(shí)際值，m為該項(xiàng)能力指標(biāo)的下限值，M為該項(xiàng)能力指標(biāo)的上限值，和表示該項(xiàng)能力對(duì)有人/無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)系統(tǒng)整體能力有貢獻(xiàn)的底線(xiàn)值，表示該項(xiàng)能力在底線(xiàn)值和上下限值之間應(yīng)該滿(mǎn)足的函數(shù)關(guān)系，其數(shù)值在（0,1）之間。（4）布爾型能力指標(biāo)滿(mǎn)足度函數(shù)（3.5）其中，，x為有人/無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)系統(tǒng)該項(xiàng)能力的實(shí)際值，x=1或者x=0表示是否具有這項(xiàng)能力。3.2.4指標(biāo)的聚合在有人/無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)系統(tǒng)的情況下，對(duì)于能力指標(biāo)結(jié)構(gòu)圖的上層能力指標(biāo)節(jié)點(diǎn)，不能直接通過(guò)仿真得到滿(mǎn)意度值，必須通過(guò)基礎(chǔ)能力值相加得到滿(mǎn)意度值。索引聚合是基于功能索引結(jié)構(gòu)圖中的功能索引。下面按照能力指標(biāo)節(jié)點(diǎn)間的關(guān)系，分別定義映射規(guī)則：（1）r1：依賴(lài)關(guān)系假設(shè)能力指標(biāo)節(jié)點(diǎn)與能力指標(biāo)節(jié)點(diǎn)、、…分別是依賴(lài)關(guān)系，能力指標(biāo)滿(mǎn)足度函數(shù)值，，…，則（3.6）這里采用串聯(lián)相乘模型進(jìn)行聚合，因?yàn)槿魏文芰χ笜?biāo)值得下降都會(huì)導(dǎo)致結(jié)果不可回升的下降，下層能力指標(biāo)的無(wú)法滿(mǎn)足，則會(huì)導(dǎo)致上層的能力指標(biāo)也無(wú)法滿(mǎn)足，所以采用乘的形式。的權(quán)重指數(shù)的計(jì)算方法是：在計(jì)算得出的底層能力指標(biāo)權(quán)重值相對(duì)關(guān)系保持不變情況下，一個(gè)上層能力指標(biāo)下的所有下層能力指標(biāo)權(quán)重和為1，而后計(jì)算每個(gè)底層能力指標(biāo)在這次能力聚合中的權(quán)重值。（2）r2：構(gòu)成關(guān)系假設(shè)能力指標(biāo)節(jié)點(diǎn)與能力指標(biāo)節(jié)點(diǎn)、、…分別構(gòu)成關(guān)系，能力指標(biāo)滿(mǎn)足度函數(shù)值，，…，則（3.7）這里采用加權(quán)求和模型，從指標(biāo)體系看底層指標(biāo)在構(gòu)成上層能力指標(biāo)時(shí)相互獨(dú)立。如在構(gòu)成空戰(zhàn)場(chǎng)感知能力時(shí)由下層子指標(biāo)線(xiàn)性相加得出。系數(shù)為下層能力指標(biāo)相對(duì)于上層能力指標(biāo)的權(quán)重，其計(jì)算方法同上。

第4章算例分析與驗(yàn)證4.1基于ANP方法的底層指標(biāo)權(quán)重計(jì)算以某演習(xí)演練任務(wù)為背景開(kāi)始實(shí)例驗(yàn)證。在有人/無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)效能評(píng)估中，共有5位專(zhuān)家參與評(píng)估指標(biāo)的打分。通過(guò)建立的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型對(duì)各層次能力指標(biāo)的兩兩重要度進(jìn)行比較，針對(duì)評(píng)估指標(biāo)，采用網(wǎng)絡(luò)層次分析法計(jì)算權(quán)重，給出的權(quán)重分配方案如表4-1所示。4.2基于群決策方法的組合權(quán)重優(yōu)化對(duì)表4-1中的數(shù)據(jù)進(jìn)行專(zhuān)家權(quán)重的一致性檢驗(yàn)，剔除指標(biāo)中的奇異權(quán)重，求解出群決策權(quán)重的合理區(qū)間，同時(shí)使用公式（2.5）、（2.6）（2.7）計(jì)算出最后的組合權(quán)重，如表4-1所示。表4-1群決策權(quán)重指標(biāo)五位專(zhuān)家給出的指標(biāo)權(quán)重第一次檢驗(yàn)第二次檢驗(yàn)群決策權(quán)重12345奇異點(diǎn)奇異點(diǎn)合理區(qū)間組合權(quán)重C110.20910.06770.1390.10750.07620.07070.20910.03565無(wú)[0.0677,0.139]0.1056C120.10580.12740.19850.09320.07570.06140.19850.033無(wú)[0.0757,0.1274]0.1086C130.0470.03340.04080.0490.07740.0220.07740.0078無(wú)[0.0334,0.049]0.049C140.0390.01830.0490.02910.04150.01535無(wú)//[0.0183,0.049]0.0418C210.01810.05210.02860.04610.04940.017無(wú)//[0.0181,0.0521]0.0453C220.02890.0430.030.03870.04610.0086無(wú)//[0.0289,0.0461]0.0438C230.08360.11010.0740.06370.06020.024950.11010.0117無(wú)[0.0602,0.0836]0.0784C240.10180.23180.05770.04630.06230.092750.23180.02775無(wú)[0.0463,0.1018]0.0751C310.050.03510.0170.0220.05250.01775無(wú)//[0.017,0.0525]0.0418C320.08660.04350.01860.02820.05130.0340.08660.01635無(wú)[0.0186,0.0513]0.0434C330.02460.01550.0290.02030.03290.0087無(wú)//[0.0155,0.0329]0.0309C340.02510.03330.02150.03160.06860.023550.06860.0059無(wú)[0.0215,0.0333]0.0333C410.06160.04010.03440.03080.050.0154無(wú)//[0.0308,0.0616]0.0498C420.00560.00730.0080.01070.01880.00660.01880.00255無(wú)[0.0056,0.0107]0.0107C430.00330.00180.00260.00250.00770.002950.00770.00075無(wú)[0.0018,0.0033]0.0033C440.00610.00590.00620.00620.01740.005750.01740.00015無(wú)[0.0059,0.0062]0.0062C510.01690.02430.0530.07320.03710.02815無(wú)//[0.0169,0.0732]0.0473C520.06270.08740.14840.19710.11010.0672無(wú)//[0.0627,0.1971]0.1276C530.02420.0220.04370.10380.06480.0409無(wú)//[0.022,0.1038]0.0581由表4-1的相關(guān)數(shù)據(jù)可以看出，目標(biāo)函數(shù)和約束條件兼顧了群決策的專(zhuān)家意愿，保留了專(zhuān)家的有效信息，剔除了無(wú)效信息。在權(quán)重取值范圍的區(qū)間范圍上也有所縮短，較好地反映了專(zhuān)家們的群體意見(jiàn)。4.3指標(biāo)滿(mǎn)足度的計(jì)算本文假定19種指標(biāo)的指標(biāo)滿(mǎn)足度為（（0.9,0.8，0.8，0.8），（0.8，0.8，0.7，0.7），（0.9，0.8，0.7，0.7））；（（0.7，0.7，0.8，0.8），（0.7，0.7，0.8，0.8），（0.9，0.9，0.8，0.8），（0.7，0.7，0.8，0.8））；（（0.8，0.8，1，0.7），（0.8，0.8，1，0.9），（0.7，0.7，1））；（（0.8，0.8，0.7，0.7），（0.8，0.8，0.7，0.7））；（（0.9，1，1），（0.9，1，1），（0.9，1，1），（0.8，1，1））。以A1為例，來(lái)計(jì)算能力需求的滿(mǎn)足度，其各個(gè)指標(biāo)的滿(mǎn)足度為（（0.9,0.8，0.8，0.8），（0.8，0.8，0.7，0.7），（0.9，0.8，0.7，0.7））。指揮控制決策能力指標(biāo)的四個(gè)指標(biāo)權(quán)重向量為=（0.1056，0.1086,0.049,0.04），相對(duì)權(quán)重=（0.3463,0.356,0.1607,0.137）。計(jì)算得出，指揮控制決策能力的指標(biāo)滿(mǎn)足度：B11=0.9*+0.8*+0.8*+0.8*=0.8346同理可求出B12、B13、B14的指標(biāo)滿(mǎn)足度分別為（0.8346,0.7702，0.8049）。A1的指標(biāo)滿(mǎn)足度求解為：A1=B11*B12*B13=0.8028各能力指標(biāo)滿(mǎn)足度的值如表4-2所示：表4-2指標(biāo)滿(mǎn)足度二級(jí)指標(biāo)三級(jí)指標(biāo)三級(jí)指標(biāo)滿(mǎn)足度值二級(jí)指標(biāo)滿(mǎn)足度值指揮控制決策能力武器控制能力0.83460.8028軍兵種協(xié)同能力0.7702戰(zhàn)場(chǎng)打擊能力0.8049協(xié)同態(tài)勢(shì)預(yù)警能力陸戰(zhàn)場(chǎng)感知能力0.76330.781海戰(zhàn)場(chǎng)感知能力0.7633空戰(zhàn)場(chǎng)感知能力0.8367天戰(zhàn)場(chǎng)感知能力0.7633信息保障能力信息處理能力0.81910.8201信息傳輸能力0.8637信息防護(hù)能力0.7799后裝保障能力后勤保障能力0.78640.7864裝備保障能力0.7864協(xié)同作戰(zhàn)籌劃能力任務(wù)規(guī)劃能力0.97970.9746作戰(zhàn)推演能力0.9797戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)生成能力0.9797戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)評(píng)估能力0.95944.4評(píng)估結(jié)果預(yù)估從評(píng)估結(jié)果看，某演習(xí)中有人/無(wú)人機(jī)協(xié)同的作戰(zhàn)效能總體保持在良好水平以上，各能力滿(mǎn)足度基本維持在0.8左右或以上。同時(shí)可以看出作戰(zhàn)籌劃能力滿(mǎn)足度較高，情報(bào)預(yù)警能力和后裝保障能力則略顯不足，需要進(jìn)一步加強(qiáng)。但從二級(jí)指標(biāo)的相對(duì)權(quán)重來(lái)看，指揮控制決策能力（0.305）、情報(bào)預(yù)警能力（0.2426）和協(xié)同作戰(zhàn)籌劃能力（0.233）遠(yuǎn)高于信息保障能力（0.1494）和后裝保障能力（0.07）。

第5章結(jié)論與展望本文描述了有人/無(wú)人機(jī)協(xié)同的作戰(zhàn)效能評(píng)估方法，采用了網(wǎng)絡(luò)層次分析法和群決策法結(jié)合的方式，考慮到了評(píng)估指標(biāo)互相依賴(lài)和反饋的關(guān)系，在綜合專(zhuān)家權(quán)重時(shí)保留了所有專(zhuān)家的有效意見(jiàn)信息，剔除了無(wú)效信息，一致性檢驗(yàn)效果較好，并且避免了對(duì)專(zhuān)家個(gè)人權(quán)重賦權(quán)不合理的弊端，所得到各指標(biāo)的組合權(quán)重較為合理。同時(shí)設(shè)計(jì)了底層指標(biāo)的賦權(quán)方法，能力指標(biāo)節(jié)點(diǎn)的滿(mǎn)足度函數(shù)和滿(mǎn)足度的聚合方法，最后通過(guò)算例進(jìn)行了驗(yàn)證。評(píng)估結(jié)果有利于從頂層分析有人/無(wú)人機(jī)協(xié)同的作戰(zhàn)能力，并反映了多種能力的優(yōu)劣情況，對(duì)系統(tǒng)的下一步發(fā)展論證具有一定的參考價(jià)值。有人機(jī)/無(wú)人機(jī)協(xié)同是多機(jī)協(xié)同中需要進(jìn)一步研究的領(lǐng)域，除了本文研究的內(nèi)容外，還有很多問(wèn)題需要進(jìn)