舰载直升机保障作业能力评估方法

2022-08-05 10:31崔鲁宁苏析超贺少华
海军航空大学学报 2022年3期
关键词:权重指标体系直升机

崔鲁宁,苏析超,贺少华

(1.92942部队,北京 100161;2.海军航空大学,山东 烟台 264001)

0 引言

为降低岛礁登陆作战部队在海岸线冲滩过程中的人员伤亡率,现代两栖作战广泛采用以舰载直升机作为兵力垂直投送的登陆方式。两栖攻击舰搭载的舰载直升机是实现“由舰到岸”,进行空中投送陆战兵力及实施空中火力支援的主要任务载体。由于两栖攻击舰战斗群通常是远离陆地争夺岛屿,其搭载的舰载直升机的数量及兵力十分有限,因此,如何提高舰载直升机保障作业的能力是当前海上大国重点研究的内容。

舰载直升机保障作业是舰载直升机在有限的资源及时间、空间等条件下,为完成作战任务进行的一系列保障活动(包括燃料、电源保障,充填加挂武器,起降、指挥、维修等作业)。舰载直升机的保障作业能力为直升机在两栖攻击舰上的安全起降与有序出动回收作业提供了基础和保证,因此,舰载直升机保障作业能力的评估方法是当前亟须研究的重要课题。构建两栖攻击舰直升机保障能力评估指标体系及方法,全面评估保障能力,对提升两栖攻击舰直升机出动回收能力及舰机适配性,具有重要的意义。

由于我国舰载直升机保障作业发展起步较晚,目前,针对舰载直升机保障作业能力评估方法的研究仍处于探索阶段,国内学者的相关研究成果可以作为一定程度上的参考借鉴:韩维等从效能评估指标的分类、评估基本流程等角度介绍了舰载机保障作业能力评估的基本思路,对研究现状进行了归纳总结;韩维等提出了改进的ANP 权重判断方法,构建舰载机保障网络化指标体系,通过建立物元评估模型,将定性评估数据实现可拓量化;乐荣剑等采用模糊综合评判方法对两栖攻击舰综合效能进行建模,分析了影响两栖攻击舰综合效能的各级因素,建立了两栖攻击舰效能评估指标体系;崔鲁宁等采用层次分析方法及效用函数理论,从多个方面建立两栖攻击舰初步总体方案综合评估指标体系及方法。此外,装备保障能力评估的相关研究成果,为舰载直升机保障能力评估也提供了相关参考依据。闫永玲等以地空导弹装备在使用阶段的保障效能为评估对象,建立基于贝叶斯网络的评估模型,以实现准确客观地评估;石福丽等提出了基于ANP 和仿真的武器装备作战能力幂指数评估框架,得到了潜艇反舰作战能力幂指数评估模型;夏国清等根据舰载机出动能力所拥有的层次性、矛盾性和相关性等特点,提出了基于主成分约简与突变级数相结合的综合评估方法,对舰载机的综合出动能力进行评估。

综上所述,虽然现有研究在舰载机保障能力评估领域取得了一些进展,但仍缺乏对两栖攻击舰舰载直升机保障全流程能力评估的相关研究,本文综合考虑两栖攻击舰舰载直升机保障作业系统设备的复杂性以及流程指标类型多、度量形式多、主客观影响因素多等特点,进行了保障作业能力评估指标体系的构建,并提出1 种将多专家序关系法与模糊综合评价法相结合的两栖攻击舰舰载直升机保障能力综合评估方法,通过定性与定量评估分析相结合的方法,验证了方法的可行性,具有一定的工程借鉴意义。

1 两栖攻击舰舰载直升机保障作业能力评估指标体系构建

以舰载直升机保障作业流程为主线,分析各方面的影响因素,提出包括直升机搭载能力、航空保障指挥控制能力、航空燃料保障能力、航空电源保障能力、机载武器保障能力、舰面调运保障能力和起降保障能力在内的七项二级能力指标,并针对各二级指标,分别构建三级指标,如图1所示。

图1 两栖攻击舰直升机保障作业能力评估指标体系Fig.1 Index system for helicopter support operation capability evaluation of LHA

根据指标体系的属性及度量方式,可将其划分为以下3类。

1)确定性技术性能指标:主要包括可兼容保障机型数、甲板/机库停放舰载机数、航空保障方案生成时间、可同时加油舰载机数量和武器出库运送能力等指标,上述指标均为战技指标。

2)基于历史数据的统计型指标:主要包括加油设备可用度、供电设备可用度、武器升降机可用度和调运设施可用度等能力状态指标。

3)专业评分型指标:主要包括航空保障人员指挥能力、人员运挂能力、人员调运引导能力、起降指挥引导能力等人员技能型指标,一般须通过专家评判等方式进行评分度量。

2 基于多专家序关系法的指标权重确定

针对两栖攻击舰舰载直升机保障作业能力指标分层多的实际情况,借鉴文献[14]改进序关系法进行指标权重的确定。该方法可实现多专家意见的有效融合,不受指标数量的限制,避免了AHP的不足,简化了计算过程,主要步骤如下。

表1 rk 判断赋值标准Tab.1 Assignment criteria of rk judgment

2)专家初始序关系判别不一致。

按照以上步骤,计算得出各二级指标和三级指标的权重。以二级指标权重计算为例,开展基于多专家序关系法的指标权重确定。表2所示为专家组5位专家所给出的二级指标序关系及相邻两指标间的重要度比值评价结果。

表2 二级指标序关系及相邻两指标间的重要度比值Tab.2 Order relation of secondary indicators and importance ratio between two adjacent indicators

同理,基于表3中三级指标序关系及相邻两指标间的重要度比值结果,可计算得到三级指标对应二级指标的权重值,通过加权求和,最终得出三级指标相对于顶层综合能力的权重,如表4所示。

表3 三级指标序关系及相邻两指标间的重要程度比Tab.3 Order relation of three-level indicators and importance ratio between two adjacent indicators

表4 三级能力指标权重表Tab.4 Weight of three-level capability indicators

3 模糊综合评价模型建立

模糊综合评价是考虑事物的多方因素影响,运用模糊数学进行综合评判的1种方法。其模型由因素集、评判集和模糊综合评价矩阵3个要素构成,其模型建立的步骤如下。

4 案例分析应用

根据构建的三级能力指标,选取三型两栖攻击舰进行实例分析。三型舰艇各指标数据,如表5 所示。统计型指标和专家评分型指标,本文直接给出隶属度向量结果。

表5 三型舰能力指标Tab.5 Capacity indicators of three-type ships

续表

4.1 定性评估分析

基于上述数据进行模糊综合计算,得出A舰、B舰和C舰的隶属度向量,如表6所示。

表6 三型舰隶属度向量Tab.6 Membership vector of three-type ships

基于隶属度向量结果进行定性分析。

1)A 舰所有三级能力指标加权综合后的结果隶属于优、良、中、差的隶属度分别为0.581 9、0.197 7、0.092 7和0.127 7。优级的隶属度(0.581 9)最高,这与A 舰确定性技术性能指标相对较好相匹配,故A 舰隶属于优级。

3)C舰的能力指标整体偏向中上,与隶属度中级(0.499 7)和良级(0.325 5)具有较高吻合度,故C 舰隶属于中级。

4.2 定量评估分析

综合定性评估分析以及相关数据结果,将综合能力指标转换成评分,采用加权平均法对每个评级权重分数进行赋值,如表7所示。

表7 等级与权重赋值情况Tab.7 Level and weight assignment

从而可以得出A、B、C舰综合得分为:

综合以上结果,三型舰直升机保障作业能力评估结果优劣排名依次为A 舰、C 舰、B 舰。由此可见,针对两栖攻击舰舰载直升机保障作业能力评估,采用多专家序关系法及模糊综合评价法可较好地实现定性与定量评估的结合。

5 结论

本文针对舰载直升机保障作业能力评估问题,系统考虑了两栖攻击舰舰载机保障能力的各项影响因素,构建了三级评估指标体系,提出1种多专家序关系法与模糊综合评价法相结合的能力评估方法,适用于舰载直升机保障全流程能力评估。经过案例定性与定量的计算,初步证明所提方法在解决两栖攻击舰舰载直升机保障能力评估问题上是合理可行的,评估结果可为两栖攻击舰总体方案及航空保障系统方案优选等提供支撑。下一步考虑引入仿真评估结果,开展主客观相结合的评估方法研究,深入分析各保障环节对保障能力的影响,开展体系贡献度分析,为保障能力的整体提升提供可行依据。

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