基于ADC?云重心的舰载导航装备综合效能应用发展

　舰载导航装备作为舰船的关键性保障装备，是海军武器系统的重要组成部分，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，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，有必要对舰载导航装备的效能进行评估。舰载导航装备的效能评估是一个多指标多层次的问题，受海战场环境的影响包含许多随机因素和模糊因素。首先，舰载各导航装备的效能会受到装备自身、其他装备、装备的操作、维修及指挥人员水平、装备使用的海战场环境等多种因素决定，而各因素间的因果关系复杂，存在各种无法了解的复杂影响，具有随机性。其次，舰载导航装备效能评估中，定性指标以及评估结果可用语言值描述：无、非常差、很差、差、较差、一般、较好、好、很好、非常好、极好。这些语言值之间没有明确的界限，可能会有重合的部分，从而具有了模糊性。针对舰载导航装备综合效能评估中的不确定性，本文在基于修正ADC模型的舰载导航装备综合效能评估指标体系基础之上，将云重心评判法运用到舰载导航装备效能评估中。针对评估结果中加权偏离度较大的指标，可从指标体系中找到影响其效能的主要因素，从而加以改进提高其效能，为舰载导航装备等复杂系统的效能评估提供了有效的方法和途径。
　　1 基于修正ADC模型的舰载导航装备综合效
　　能评估指标体系
　　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。
　　在对舰载导航装备的可用性（Availability）、可信性（Dependability）和能力（Capacity）的含义及影响因素进行深入探讨的基础上，结合作战对导航信息的需求修正了ADC模型，从而构建了基于修正ADC模型的舰载导航装备的综合效能评估指标体系，如图1所示[1]。
　　该指标体系自上而下分为6个层次：
　　（1） 综合效能层，即舰载导航装备的综合效能；
　　（2） 分系统效能层，即舰载导航装备各分系统效能；
　　（3） 装备效能层，即各分系统所包括装备的效能；
　　（4） 修正ADC模型层，即KADC模型层，是在经典ADC模型基础上，结合舰艇作战对导航装备的需求，补充了修正系数K；　（5） 效能指标层，即装备具体的效能指标；
　　（6） 影响因素层，即影响效能指标的因素。
　　该指标体系为进一步评估舰载导航装备效能并找到提高效能的措施提供了必要的依据。
　　2 基于云重心评判法的舰载导航装备综合效能
　　评估
　　2.1 云重心理论
　　云模型有多种形式，正态云是其中最重要的一种。正态云数学模型通常表示为（Ex，En，He），即用期望Ex（Expected value）、熵En（Entropy）和超熵He（Hyper entropy）3个数字特征来整体表征一个概念[2]。其中，Ex是云滴在论域空间分布的期望，即最能够代表定性概念的点。En是定性概念的不确定性度量，由概念的随机性和模糊性共同决定。He是熵的不确定性度量，是熵的熵。由熵的随机性和模糊性共同决定。Ex=20，En=3，He=0.1，n=1 000生成的云图如图2所示。
　　由图2可见，云模型将定性与定量映射中存在的模糊性和随机性有效地集成在一起，因此，采用云模型进行装备效能评估中评估指标与评估结果的描述，并进行定性变量与定量变量的转换是可行的，反映了其主要概念、模糊性和随机性。云重心可表示为[T=a×b。]其中：a表示云重心的位置，反映了云的期望值；b表示云重心的高度，反映了相应云的重要程度。在装备效能评估中，将指标用云模型表示后，a反映了指标的期望值，b则反映了指标的权重。
　　2.2 云重心评判法进行装备效能评估的步骤
　　为快速得到直观的装备效能评估结果，并可有针对性地提高装备效能，在建立了基于修正ADC模型的装备效能评估指标体系后，运用云重心评判法进行效能评估的步骤如下[3?6]：
　　Step1： 确定评估对象在某状态时的底层效能评估指标值，并将其用云模型表示：
　　Step4：评估结果分析。从评估结果看，在平台罗经各项指标的加权偏离度中[θ2]与[θ3]较大，也即可信性与启动稳定时间两项指标距离理想状态较远。据图1可知，影响平台罗经可信性的因素为装备使用时间与环境，装备操作人员与指挥人员水平等。若将影响平台罗经可信性指标的各因素进行改进，使其达到“很好”状态，即对应的期望值为0.8。再次计算，平台罗经的效能值则被提高到0.718。将该效能值输入图3所示的评测云发生器后，将激活“好”与“很好”2个云对象。因此，平台罗经的效能介于“好”与“很好”之间，偏于“好”。
　　3 结 语
　　舰载导航装备的综合效能评估是一项复杂的系统工程。本文在基于修正ADC模型的舰载导航装备综合效能评估指标体系基础上，运用了云重心评判法评估其综合效能，得到了直观的评估结果。并且，评估者可针对偏离程度较大的单项指标，从其影响因素进行改进，使其提高效能。下一步将在舰载导航装备效能评估中深入考虑云模型的熵和超熵两个特征参数的影响。
　　参考文献
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　　[5] 屈洋，王要峰，刘洪坤，等.基于云重心理论的数字化装甲团指挥决策时效性评估[J].兵工自动化，2010，29（6）：30?33.
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