[发明专利]一种装备的使用编成适应程度评估方法

摘要

本发明涉及装备试验与鉴定技术领域，公开的一种装备的使用编成适应程度评估方法，是采用使用编成适应程度评估指标体系，使用编成适应程度单元评估模型，装备使用编成适应程度中的持续作战能力的持续作战能力相关的单元评估模型，使用编成适应程度综合评估模型进行评估；其中使用编成适应程度单元评估模型，包括部署性评估模型，互联互通性评估模型，电气兼容性评估模型，电磁兼容性评估模型，使用可用度评估模型，使用可信性评估模型的评估。本发明采用定性和定量相结合、统一、标准化的评估流程和方法，具有通用、易用、实用，且各个属性判别标准建立在多场景任务环境之上，评估结果的可靠性更高。其鉴定考核需求更加突出，其意义也更加重大。

主权项

1.一种装备的使用编成适应程度评估方法，其特征是：采用的使用编成是指为达成一定的使用目的，将建制内和配属的参战力量组合而形成的有机整体；装备的使用战编成，是通过部队编成结构、作战指挥关系两个方面实现对作战体系其它要素的能力支撑；新型装备和电子信息系统将为作战体系赋予新的能力属性，传统的防空、登岛的作战方式将向防空、电子战、反导的一体化作战方式发展；其具体实施步骤如下：1)使用编成适应程度评估指标体系，装备使用编成适应程度是指装备在作战使用过程中，能够在不断变化的部队编成结构、作战指挥关系中而保持战斗完好性和持续作战能力的能力；根据作战适用性的关键问题及其指标分解，装备使用编成适应程度评估可建立的评估指标体系；使用编成适应程度是从两个层次进行试验评估分析，第一是对战斗完好性和持续作战能力分别进行试验评估分析，第二是在综合战斗完好性和持续作战能力试验评估分析的基础上，对使用编成适应程度进行综合分析评估；2)使用编成适应程度单元评估模型，装备使用编成适应程度中的战备完好性，是指在给定的部队编成结构、作战指挥关系下，建制内和配属的武器系统及时投入部署和使用、并且发挥作用的能力；战斗完好性的度量参数包括建制内的部署性、互联互通性、电气及电磁兼容性、使用可用度和使用可信度；与战备完好性相关的单元评估模型有：①部署性评估模型，部署性是指根据部队作战任务、敌情、战场环境和战役性质、样式的装备保障需要，对编成内装备保障力量的任务区分、兵力编组和配置做出的安排；部署性的评估模型为S_dea＝w_cosS_cos+w_arsS_ars  (1)式中S_dea表示部署性评估成绩，S_cos表示不同作战任务下作战样式的总体评估成绩，S_ars表示不同兵力编组和配置的总体评估成绩，w_cos、w_ars分别表示其权重；其中S_cos的评估模型为式中表示第i种作战样式下装备部署性的评估成绩，表示第i种作战样式的权重，n表示作战样式的总数量；S_ars的评估模型为式中表示第j种兵力编组和配置下装备部署性的评估成绩，表示第j种兵力编组和配置的权重，m表示兵力编组和配置的总数量；②互联互通性评估模型，互联互通性是指装备向其它系统、单元或部队提供作战指令或情报信息等服务和接收其它系统、单元或部队的类似服务，并基于这种交换服务有效地实现协同作战的能力；互联互通性是考核装备在预期使用环境中部署性能的关键指标，对装备的设计定型及列装使用有着极为重要的意义，应面向装备体系层面，从作战任务体系综合作战能力层次上进行考核度量；其评估模型为S_iin＝w_hinS_hin+w_itrS_itr  (4)式中S_iin表示互联互通性的综合评估成绩，S_hin表示装备与其它系统实现互联的总体评估成绩，S_itr表示装备与其它系统实现互通的总体评估成绩，w_hin、w_itr分别表示其权重；其中S_hin的评估模型为式中表示装备与装备体系中第i个装备实现互联的评估成绩，表示其权重，k表示装备体系中与被试装备实现互联的装备总数量；S_itr的评估模型为式中表示装备与装备体系中第j个装备实现互通的评估成绩，表示其权重，k表示装备体系中与被试装备实现互通的装备总数量；③电气兼容性评估模型，电气兼容性是指装备与电源及接口的匹配能力，包括电源类型、电流类型、电压范围、频率范围、物理接口；其评估模型为式中S_elc表示装备的电气兼容性评估成绩，S_elc‑i(i＝1,2,…,5)分别表示装备使用的电源类型、电流类型、电压范围、频率范围、物理接口的评估成绩，w_elc‑i表示相应项目的权重；④电磁兼容性评估模型，电磁兼容性是所有使用电磁频谱工作的系统、装备和装置的一种能力，这种能力保证它们在既定的工作条件下，不会因电磁发射或响应而造成不能接受的或者未预知的性能降级；装备体系对抗是现代战争中装备主要运用模式，装备之间、装备与环境之间的信息交互对装备效能的发挥起着越来越重要的影响，因此电磁兼容性成为考核装备在预期使用环境中性能的关键指标；电磁兼容性通常包括装备的电磁设计特性、抗电磁干扰能力和电磁干扰能力三个方面，其评估模型为S_emc＝w_eldS_eld+w_ajaS_aja+w_ejaS_eja  (8)式中S_emc表示装备的电磁兼容性综合评估成绩，S_eld表示装备电磁设计特性的评估成绩，S_aja表示装备抗电磁干扰能力的评估成绩，S_eja表示装备电磁干扰能力的评估成绩，w_eld、w_aja、w_eja分别表示其权重；装备的电磁设计特性采用PCB设计、滤波设计、屏蔽设计、电缆及接插件设计、电源特性的因素，其评估模型为式中S_elc‑i(i＝1,2,…,5)分别表示装备PCB设计、滤波设计、屏蔽设计、电缆及接插件设计、电源特性的评估成绩，w_elc‑i表示相应项目的权重；抗电磁干扰能力是指装备在预期的使用环境中工作且没有受到不可接受的干扰、降低性能或损坏的程度，其评估模型为S_aja＝w_aja‑1S_aja‑1+w_aja‑2S_aja‑2+w_aja‑3S_aja‑3  (10)式中S_aja‑1、S_aja‑2、S_aja‑3分别表示装备工作频率范围、接收灵敏度、接收特性，是指接收带外抑制、镜像抑制和交互调抑制的评估成绩，w_aja‑1、w_aja‑2、w_aja‑3表示相应项目的权重；电磁干扰能力是指装备对其工作环境中的其它使用电磁频谱装备通过传导或辐射模式产生不必要影响的程度，其评估模型为S_eja＝w_eja‑1S_eja‑1+w_eja‑2S_eja‑2+w_eja‑3S_eja‑3  (11)式中S_eja‑1、S_eja‑2、S_eja‑3分别表示装备工作频率范围、发射功率、发射特性的指谐波压制和发射带外衰减的评估成绩，w_eja‑1、w_eja‑2、w_eja‑3表示相应项目的权重；⑤使用可用度评估模型，使用可用度是指装备在列装的部队编成结构、作战指挥关系下，能够用于任何规定目的的概率；它包括系统固有的可靠性与维修性参数，以及与系统预期的寿命周期有关的后勤保障效能；其计算模型为或者式中S_ava表示使用可用度的评估成绩，f_ava(·)表示使用可用度评估成绩转化函数，T_work表示能工作时间，T_total表示装备拥有的总时间，T_shut‑int表示平均停工事件间隔时间，即造成装备不能工作的事件之间的平均时间，及关键或非关键故障、预防性维修、训练、维修和供应响应；除了固有的修理和维修性特征外，保障设备的能力与可用性、人员经验等级以及轮换班结构的现场条件也会影响停工时间；T_shut‑ava表示平均停工时间，即在发生了停工事件后，为了使装备恢复到完全工作状态而花费的平均时间；⑥使用可信性评估模型，使用可信性是指装备在列装的部队编成结构、作战指挥关系下，能够执行其规定任务的概率；它包括装备的固有可靠性和维修性参数，以及与装备执行任务和可能发生关键故障的所有时间有关的后勤保障效能；其计算模型为式中S_dep表示可信度，f_dep(·)表示使用可信性评估成绩转化函数，MTBCF表示任务必要装备功能的平均故障间隔时间，关键故障在一次任务中不一定发生，但它必然会或者可能会对任务造成影响，反映为工作小时数与关键故障次数的比值；MTTRF是平均功能恢复时间，是在发生关键故障后，为了使装备恢复到完全工作状态而花费的平均时间；它包括在关键故障发生后与恢复功能有关的行政管理延迟时间和后勤延迟时间，反映为关键故障的回复总时间与关键故障次数的比值；3)装备使用编成适应程度中的持续作战能力，是指建制内和配属的武器系统在给定的部队编成结构、作战指挥关系下，按照必要的强度和持续时间执行作战任务，以达成军事目标的能力。持续作战能力是建制内和配属的部队、装备和后勤保障性的函数，其度量参数包括建制内的装备平均利用率、基础设施保障性、软件保障性、后勤可靠性以及指挥控制保障性等。与持续作战能力相关的单元评估模型有：①备平均利用率评估模型，装备平均利用率是指规定的作战任务周期内，装备用于执行任务的平均寿命单元数；其计算模型为式中S_rat表示装备平均利用率，f_rat(·)表示装备平均利用率评估成绩转化函数，T_work表示装备工作小时数，T_proc表示装备拥有的工作小时数；②基础设施保障性评估模型，基础设施保障性是指维持装备持续工作的装备装卸及运输特性、基础设施需求、保障设备需求和供应保障需求等，其评估模型为式中S_inf表示装备基础设施保障性的评估成绩，S_inf‑1、S_inf‑2、S_inf‑3、S_inf‑4分别表示装备装卸及运输特性、基础设施需求、保障设备需求和供应保障需求的评估成绩，w_inf‑1、w_inf‑2、w_inf‑3、w_inf‑4表示相应项目的权重；③软件保障性评估模型，软件保障性是指装备在列装的部队编成结构、作战指挥关系下，维持持续工作所需要的软件维修性、软件成熟性、软件资源保障、软件安全性的特性；其评估模型为式中S_sof表示装备软件保障性的评估成绩，S_sof‑1、S_sof‑2、S_sof‑3、S_sof‑4分别表示装备软件维修性、软件成熟性、软件资源保障、软件安全性的评估成绩，w_sof‑1、w_sof‑2、w_sof‑3、w_sof‑4表示相应项目的权重。④后勤可靠性评估模型，后勤可靠性度量的是装备按照规定的使用和保障方案，在列装的部队编成结构、作战指挥关系下，使用规定的后勤资源来开展的维修活动的频率。后勤可靠性的一个度量参数是平均维修间隔时间MTBM，即所有维修事件：包括计划性维修事件和非计划性维修事件之间的平均间隔时间；MTBM定义为式中MTBNM表示平均非计划性维修间隔时间，反映为工作小时数与非计划性维修事件次数的比值；MTBSM表示平均计划性维修间隔时间，反映为工作小时数与计划性维修事件次数的比值。则有后勤可靠性评估模型为S_log＝f_log(MTBM)  (19)式中S_log表示装备后勤可靠性的评估成绩，f_log(·)后勤可靠性评估成绩转化函数；⑤指挥控制保障性评估模型，指挥控制保障性是指装备在列装的部队编成结构、作战指挥关系下，维持持续工作所需的指挥控制能力，包括指挥控制的完整性、准确性、时效性的要素，其评估模型为S_ccs＝w_ccs‑1S_ccs‑1+w_ccs‑2S_ccs‑2+w_ccs‑3S_ccs‑3  (20)式中S_ccs表示装备指挥控制保障性的评估成绩，S_ccs‑1、S_ccs‑2、S_ccs‑3分别表示装备指挥控制完整性、准确性、时效性的评估成绩，w_ccs‑1、w_ccs‑2、w_ccs‑3表示相应项目的权重；4)使用编成适应程度综合评估模型；①单次任务行动评估模型，单次任务行动下装备使用编成适应程度评估模型为S_wovs＝w_intS_int+w_susS_sus  (21)式中S_wovs表示单次任务行动下装备使用编成适应程度的综合评估成绩，S_int、S_sus分别表示其战斗完好性和持续作战能力的评估成绩，w_int、w_sus分别表示其权重；其中战斗完好性评估成绩S_int的计算模型为式中w_dea、w_iin、w_elc、w_emc、w_ava、w_dep分别表示部署性、互联互通性、电气兼容性、电磁兼容性、使用可用度和使用可信度等项目的权重。持续作战能力评估成绩S_sus的计算模型为式中w_rat、w_inf、w_sof、w_log、w_ccs分别表示装备平均利用率、基础设施保障性、软件保障性、后勤可靠性以及指挥控制保障性等项目的权重；②综合评估模型，对多次任务行动进行聚合，装备使用编成适应程度的综合评估模型为式中S_wov表示装备使用编成适应程度的综合评估成绩，表示第i次任务行动下装备使用编成适应程度的评估成绩，表示其权重。