舰载导航装备综合效能评估指标体系的研究 郭姣李天伟黎才鑫黄谦李正友摘 要： 确定合理的效能评估指标体系是对装备实现科学评估的关键环节。借鉴ADC模型，对舰载导航装备的可用性、可信性、导航能力的含义以及影响因素进行了深入的探讨与分析，并结合舰载武器装备作战对导航信息的需求，对基本ADC模型进行了适当的修正，从而建立了舰载导航装备综合效能评估指标体系。该指标体系较为客观地反映了舰载导航装备的综合效能，为进一步评估其效能并找到提高效能的措施提供了必要的依据。关键词： 导航装备； 效能评估； 指标体系； 修正ADC模型： TN965?34 ： A ： 1004?373X（2014）17?0140?04Abstract： To determine the reasonable effectiveness index system is a key link to realize scientific evaluation for the equipments. By the aid of ADC model， the meaning and influencing factors of availability， dependability， navigation capacity of shipborne navigation equipments were discussed and analyzed deeply in this paper. Combining with the demands of shipborne weapon equipments for navigation information， the basic ADC model was corrected properly and the effectiveness evaluation index system for shipborne navigation equipments was built. The index system can reflect comprehensive effectiveness of the shipborne navigation equipments objectively. It provided a necessary foundation for further effectiveness evaluation and modification measures.Keywords： navigation equipment； effectiveness evaluation； index system； ADC model improvement0 引 言舰载导航装备作为舰船的关键性保障装备，可为舰载武器装备的作战使用提供初始信息，如舰船的位置、航向、航速、姿态和气象等，是海军武器系统的重要组成部分。然而，舰载导航装备会受到海战场环境的影响，其效能的发挥将直接影响到武器装备作战效能的发挥。因此，对舰载导航装备进行效能分析和评估，具有重要的军事意义。评估过程中，确定合理的效能评估指标体系，是实现对系统科学、准确评估的基石。ADC模型是美国工业界武器系统效能咨询委员会WSEIAC（Weapon System Efficiency Industry Advisory Committee）提出的效能评估模型，早期主要是对武器系统的效能进行评估，但也可以对其应用领域进行扩展1?2。本文基于经典的ADC法，对舰载导航装备的有效性、可信性、导航能力的定义进行了深入的探讨，并结合舰载武器装备对导航信息的需求，提出了基于修正ADC模型的舰载导航装备综合效能评估体系。1 舰载导航装备综合效能的概念1.1 WSEIAC对系统效能的定义目前，对效能的定义尚未规范统一，美国海军、美国工业界武器系统效能咨询委员会WSEIAC、我国军用标准等均提出了不同的定义。据掌握的资料看，业界多数认为WSEIAC给出的定义较好。WSEIAC对系统效能（也称为综合效能）的定义3 ：是预计系统满足一组特定任务要求之程度的量度，是可用性（Availability）、可信性（Dependability）和能力（Capacity）的函数。其中，A、D、C依次回答了下述3个基本问题：一个系统在开始执行任务时是正在工作吗？若一个系统在开始执行任务时是在工作，那么，在执行任务的整个过程中，它是否能继续工作？若一个系统在执行任务的过程中一直工作，那么，它是否能成功地完成任务。可见，WSEIAC所定义的系统效能是一个基于过程的动态的概念，一旦装备及其使用环境确定，其系统效能也就相应地确定了。因此，该模型能客观反映装备的系统效能。1.2 本文对舰载导航装备综合效能的定义评估舰载导航装备的效能，主要是评估在作战环境下舰载导航装备所提供的导航信息是否满足舰载武器装备对导航信息的需求，也即评估其完成导航信息保障的程度，为舰艇指挥员做决策提供信息支持。因此，本文将舰载导航装备的综合效能定义为：在规定条件下舰载导航装备达到规定要求（保障舰艇完成规定作战任务）的能力。其中，“规定条件”是指作战使用环境、操作人员等因素；“规定要求”是指舰艇在完成规定作战任务时对舰载导航装备可提供导航信息的要求。2 舰载导航装备综合效能评估指标体系2.1 舰载导航装备的综合效能分解WSEIAC把能力定义为在已知执行任务期间的系统状态的情况下，系统完成任务能力的量度。在航向分系统效能评估中，度量装备能力的重要指标是航向信息提供能力，也可称航向导航能力。评估装备的航向导航能力，即评估装备在规定条件下所提供的航向信息，与舰载武器装备执行规定任务时对航向信息需求之间的符合程度，主要包括航向信息精度和航向信息更新率。 航向信息更新率：指航向分系统在单位时间内提供航向信息数据的次数。对更新率的要求与舰艇的航行速度和所执行的任务有关系。航向信息精度：指航向分系统为舰提供的航向与舰真实航向之间的重合度。一般来说，舰载武器装备的性质不同，对航向信息精度的要求也就不同。如美国某主炮对航向精度的要求为RMS7.1，某导弹对航向精度的要求4为RMS9.6。显然，其他条件相同的情况下，航向分系统提供的航向信息精度越高，舰载武器系统的射击精度就越高。在三种罗经中，提供航向信息精度最高的是平台罗经，其他两种罗经可提供的航向信息精度远远低于平台罗经。因此，通常选取平台罗经作为舰载武器装备的航向信息源，也即评估中其权重取值较大。在实际执行任务过程中，考虑到平台罗经装备的使用情况、人员情况及海战场环境等因素，是否能满足需求还需对平台罗经误差及影响因素进行深入分析。2.3 舰载导航装备ADC模型的修正在应用基本ADC模型建立装备效能评估指标体系的过程中，主要考虑了装备本身的可靠性、维修性及基本性能等指标，然而，现代海战是建立在导航信息基础之上的信息化战争，它对导航装备也提出了更高的需求。因此，本文在建立平台罗经效能评估指标体系过程中，对基本ADC模型引入了修正系数K。2.3.1 自主能力修正系数该系数反映了舰载导航装备在执行任务过程中不依赖其他装备即可自主工作的能力，以及导航装备在执行任务过程中的抗干扰能力。不同的导航装备，则具有不同的自主能力修正系数。导航装备的自主能力可分为三类5 ：无源自主系统：用户既不发射也不接收电磁信号，因此不会暴露其存在，且发生故障可在舰上进行检测修理，如惯导系统、平台罗经等；有源自主系统：用户只发射但不接收外部产生的信号，不依赖外部导航站，如雷达等；自然辐射接收器：用户测量自然发射的电磁辐射，如磁罗经等。此外，若用户不发射信号，只接收地球上或空间发送器的电磁辐射，则不具备自主性，易受到探测暴露的危险，如罗兰C，GPS等。2.3.2 生存能力修正系数该系数反映了舰载导航装备在海战场环境中受到攻击、出现故障或发生意外事故时，依然能完成其任务的能力6?7。结合实际情况，舰载导航装备的生存能力主要包括两大能力：防护能力，涉及到以下几个方面：预警能力，如预警时间、预警可靠性等；隐蔽能力，如加密、电磁辐射屏蔽能力等；电磁防护能力，如电子对抗能力、电磁环境检测能力等；网络防护能力，如防病毒入侵和黑客攻击的能力。抗毁恢复能力，影响因素主要有装备健壮性、硬件标准性、软件标准性及可维修性等。2.4 基于修正ADC模型的综合效能评估指标体系综上分析，结合系统效能评估指标体系的建立步骤，可建立舰载导航装备的综合效能评估指标体系，如图2所示。该指标体系自上而下分为六个层次：第一层：综合效能层，反映了舰载导航装备效能的综合指标。第二层：分系统效能层，反映了舰载导航装备各分系统效能的指标。第三层：装备效能层，是舰载导航装备航向分系统效能的综合指标。第四层：修正ADC模型层，即KADC模型层，是基于经典ADC模型基础上，结合舰载导航装备对导航装备的需求，补充了修正系数。第五层：效能指标层，在深入探讨舰载导航装备可用性、可信性、导航能力及修正系数的含义基础上，结合专家意见、目标层次法与评估指标的选取原则8?9 ，从以上4个方面选取了具体的效能指标。第六层：指标影响因素层，对影响效能指标的因素进行分析，考虑了装备本身、人员及环境等因素，便于评估人员因果追溯，将人员水平及海战场环境等级细化即可进行定量评估。3 结 语本文借鉴了经典的ADC模型，对舰载导航装备的可用性、可信性及导航能力的含义进行了深入的探讨，并结合舰载武器装备作战对导航装备的需求，对基本ADC模型进行了适当的修正，从而建立了舰载导航装备综合效能评估指标体系。该模型层次分明、易被理解，为进一步结合其他评估方法得到更全面准确的结果提供了依据10 。此外，在指标体系建立过程中，对影响效能指标的因素进行了分析，加强了逻辑梳理，为评估者根据评估结果迅速找到提高效能的措施做好准备。参考文献1 斗计华，余良盛，陈万春.舰空导弹武器系统作战效能评估综述J.现代防御技术，2011，39（1）：12?18.2 邢昌风，李敏勇，吴玲.舰载武器系统效能分析M.北京：国防工业出版社，2008.3 马亚龙，邵秋峰，孙明.评估理论和方法及其军事应用M.北京：国防工业出版社，2013.4 奕永年.舰艇平台罗经配置的研究J.舰船科学技术，1997（3）：40?45.5 中国船舶重工集团公司.海军武器装备与海战场环境概论（下册）M.北京：海洋出版社，2007.6 谢君.综合电子信息系统生存能力评估技术研究D.南京：南京理工大学，2008.7 李朋飞，汪民乐，王正元，等.基于云理论的导弹作战体系生存能力评估J.现代防御技术，2012，40（3）：39?43.8 赵虎，牛晓博.综合电子信息系统效能评估研究综述J.舰船电子工程，2011，31（7）：11?13.9 段亚军，武昌，李成恩.一种改进的卫星导航系统效能评估模型J.火力与指挥控制，2008，33（5）：133?136. 10 史彦斌，高宪军.航空机载超短波电台效能评估研究J.通信技术，2010，43（2）：51?53.0 引 言舰载导航装备作为舰船的关键性保障装备，可为舰载武器装备的作战使用提供初始信息，如舰船的位置、航向、航速、姿态和气象等，是海军武器系统的重要组成部分。然而，舰载导航装备会受到海战场环境的影响，其效能的发挥将直接影响到武器装备作战效能的发挥。因此，对舰载导航装备进行效能分析和评估，具有重要的军事意义。评估过程中，确定合理的效能评估指标体系，是实现对系统科学、准确评估的基石。ADC模型是美国工业界武器系统效能咨询委员会WSEIAC（Weap