武器裝備戰(zhàn)場毀傷評估方法研究綜述
摘 要: 針對國內(nèi)外武器裝備毀傷評估方法的研究現(xiàn)狀，詳細(xì)闡述了貝葉斯方法、有限元分析方法、基于復(fù)雜系統(tǒng)目標(biāo)的毀傷評估方法的應(yīng)用過程與基本原理，并分別對3 類方法的優(yōu)、缺點(diǎn)進(jìn)行了分析與比較，指出了存在的問題及下一步的改進(jìn)方向，為裝備毀傷評估領(lǐng)域的研究提供了理論參考與借鑒。
關(guān)鍵詞: 武器裝備; 毀傷評估
戰(zhàn)場毀傷評估( Battlefield Damage Assessment，BDA) 是指在戰(zhàn)場上或突發(fā)緊急情況下，對受損裝備運(yùn)用定性或定量分析方法，科學(xué)、準(zhǔn)確判定裝備的毀傷程度、現(xiàn)場可修復(fù)狀態(tài)、修復(fù)時間和修復(fù)后的作戰(zhàn)能力，并確定由誰實(shí)施修復(fù)和在哪里修復(fù)，以及明確受損裝備的修復(fù)方法步驟與應(yīng)急修理所需保障資源的決策過程。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭作戰(zhàn)節(jié)奏日益加快的條件下，進(jìn)行科學(xué)、有效的武器裝備戰(zhàn)場毀傷評估，是迅速確定維修資源、實(shí)施快速戰(zhàn)場搶救搶修、加快受損裝備恢復(fù)作戰(zhàn)能力的先決條件。鑒于此，筆者對武器裝備戰(zhàn)場毀傷評估的研究方法進(jìn)行了分類、分析與比較，并指出了存在的問題與改進(jìn)方向，進(jìn)而為武器裝備戰(zhàn)場毀傷評估的理論研究提供參考與借鑒。
1 武器裝備戰(zhàn)場毀傷評估主要方法
目前，對于武器裝備戰(zhàn)場毀傷評估的研究，主要分為3 種情況: 一是從彈體戰(zhàn)斗部毀傷機(jī)理的角度對裝備的損傷概率進(jìn)行判定; 二是運(yùn)用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)理論方法，從損傷狀態(tài)變化的角度對武器裝備戰(zhàn)場毀傷概率進(jìn)行判定; 三是從系統(tǒng)目標(biāo)復(fù)雜程度的角度對武器裝備戰(zhàn)場損傷概率進(jìn)行判定。
1. 1 基于彈體戰(zhàn)斗部毀傷機(jī)理的裝備毀傷評估方法
基于彈體戰(zhàn)斗部毀傷機(jī)理的裝備毀傷評估，是以不同彈種戰(zhàn)斗部對裝備毀傷方式為前提條件，圍繞沖擊波毀傷和破片毀傷，定量分析裝藥量、爆炸點(diǎn)距目標(biāo)的距離、氣象條件、高度和目標(biāo)抗沖擊載荷能力、破片質(zhì)量、破片動能和破片比動能等因素對裝備毀傷程度的研究方法。
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1. 2 基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的裝備毀傷評估方法
基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的裝備毀傷評估，是圍繞裝備毀傷等級或毀傷概率的評定與計算，通過分析與裝備毀傷相關(guān)的各類信息，如彈種、破片、戰(zhàn)斗部和裝藥量，或偵察機(jī)錄像、衛(wèi)星靜態(tài)圖片和武器系統(tǒng)錄像等，以貝葉斯網(wǎng)絡(luò)為理論基礎(chǔ)，利用狀態(tài)節(jié)點(diǎn)和弧之間的關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)表示裝備毀傷狀態(tài)與觀測信息的因果關(guān)系，以某一時刻或連續(xù)時間區(qū)間內(nèi)獲取的裝備毀傷狀態(tài)信息，不斷更新條件概率表與各狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的先驗(yàn)概率，對裝備的毀傷程度進(jìn)行定量分析與評定的研究方法。一般來講，它主要分為基于樸素貝葉斯網(wǎng)絡(luò)( 即靜態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)) 的裝備毀傷評估方法[17-19]和基于動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的裝備毀傷評估方法[20-24]2 類。
1. 2. 1 基于靜態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的裝備毀傷評估方法
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2 武器裝備戰(zhàn)場毀傷評估各類研究方法的特點(diǎn)
從方法應(yīng)用的角度來看，基于彈體戰(zhàn)斗部毀傷機(jī)理的裝備毀傷評估和基于目標(biāo)性質(zhì)與功能的裝備毀傷評估都屬于裝備毀傷預(yù)測的范疇，可作為構(gòu)建基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的裝備毀傷評估模型的狀態(tài)節(jié)點(diǎn);而基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的裝備毀傷評估則主要針對的是裝備遭受打擊后的實(shí)時毀傷評定。
2. 1 基于彈體戰(zhàn)斗部毀傷機(jī)理的裝備毀傷評估方法的特點(diǎn)
基于沖擊波效應(yīng)的裝備毀傷評估，是利用彈體戰(zhàn)斗部爆炸時產(chǎn)生的沖擊波對裝備的毀傷效果進(jìn)行計算的研究方法，此類方法簡便、易行。裝備的各類易損性參變量均標(biāo)有參考值，只需利用沖擊波的標(biāo)準(zhǔn)殺傷規(guī)律公式和薩道夫斯基公式，即可對裝備的毀傷概率進(jìn)行求解與計算。然而，它對裝備毀傷概率的判定只能以0 或1 表示，無法區(qū)分出裝備輕度、中度和重度損傷級別，這給后續(xù)維修保障資源的部署與分配帶來了困難，也難以估計受損裝備作戰(zhàn)能力的恢復(fù)時間，不利于裝備保障指揮員確定維修保障資源，制定維修保障方案。
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