一种电子装备使用适用性的评估方法技术

本发明专利技术涉及复杂电磁环境易受电磁信号影响的装备性能的技术领域，公开一种电子装备使用适用性的评估方法，采用对人机工程、使用环境、使用任务、使用保障和使用编成等5个分项适应性的评估问题。建立5个分项适应性的层次性评估指标体系，假设每个层次的要素之间都是相互独立的，所以在考虑同层次同类要素之间相对重要性的基础上，选择基于加法规则的加权求和模型进行同层次同类要素的聚合，对于5个分项适应性的聚合，基于同样的思路也选用同样的模型。本发明专利技术能够实现对装备多个性能多个影响因素的综合分析并对其主次关系进行排序。

【技术实现步骤摘要】
一种电子装备使用适用性的评估方法
本专利技术涉及复杂电磁环境易受电磁信号影响的装备性能的
，尤其涉及一种电子装备使用适用性的评估方法。
技术介绍
目前，环境因素、特别是复杂电磁环境对易受电磁信号影响的装备性能的影响分析一直是公认的难题之一。目前的分析方法有定性分析、单因素定量分析和单性能多因素定量分析方法。而实际装备性能有多种，同时受到多个电磁环境因素的影响，目前的定性分析和单因素定量分析方法都不能对影响因素进行综合分析并对其主次关系进行排序，单性能多因素定量分析忽视了装备性能的整体性。由于电子装备作战适用性评估涉及因素多，特别是人在回路，各个要素之间的关系复杂，加大了评估模型的建立难度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电子装备使用适用性的评估方法。能够实现对装备多个性能多个影响因素的综合分析并对其主次关系进行排序。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：1、一种电子装备使用适用性的评估方法，建立5个分项适应性的层次性评估指标体系，假设每个层次的要素之间都是相互独立的，所以在考虑同层次同类要素之间相对重要性的基础上，选择基于加法规则的加权求和模型进行同层次同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子装备使用适用性的评估方法，其特征是：建立5个分项适应性的层次性评估指标体系，假设每个层次的要素之间都是相互独立的，所以在考虑同层次同类要素之间相对重要性的基础上，选择基于加法规则的加权求和模型进行同层次同类要素的聚合，其步骤如下：1)、人机工程适应性，电子装备人机工程适应性是指电子装备在作战使用过程中，那些影响战斗人员，包括维修人员使用电子装备有效完成使用任务的系统操作、使用安全、人机界面等要素，包括作战使用安全性、软硬件人机界面、人机结合性和人机保障性；(1)人机工程适应性评估指标体系，根据适用性的关键问题及其指标分解，人机工程适应性评估建立评估指标体系，首先分别对作战使用安全性、软...

【技术特征摘要】
1.一种电子装备使用适用性的评估方法，其特征是：建立5个分项适应性的层次性评估指标体系，假设每个层次的要素之间都是相互独立的，所以在考虑同层次同类要素之间相对重要性的基础上，选择基于加法规则的加权求和模型进行同层次同类要素的聚合，其步骤如下：1)、人机工程适应性，电子装备人机工程适应性是指电子装备在作战使用过程中，那些影响战斗人员，包括维修人员使用电子装备有效完成使用任务的系统操作、使用安全、人机界面等要素，包括作战使用安全性、软硬件人机界面、人机结合性和人机保障性；(1)人机工程适应性评估指标体系，根据适用性的关键问题及其指标分解，人机工程适应性评估建立评估指标体系，首先分别对作战使用安全性、软硬件人机界面、人机结合性和人机保障性进行试验评估，然后在此基础上进行综合评估；(2)人机工程适应性单元评估模型①作战使用安全性评估模型，电子装备作战使用安全性是指在作战使用过程中，电子装备能够有效抑制或避免发生可能导致人员伤亡、装备损坏或其它损失的意外事件的能力；作战使用安全性主要体现在电子装备避免事故的能力和控制隐患的能力两个方面，因此作战使用安全性评估从电子装备使用过程中危险发生的可能性以及发生后果的严重性等方面进行度量，其评估模型为Ssaf＝θsaf·(wsaf-1Ssaf-1+wsaf-2Ssaf-2+wsaf-3Ssaf-3+wsaf-4Ssaf-4)(1)式中Ssaf表示作战使用安全性评估成绩，θsaf表示影响因子，Ssaf-1～Ssaf-4分别表示灾难级危险、严重级危险、轻度级危险、轻微级危险的安全性评估成绩，wsaf-1～wsaf-4分别表示其权重；4种危险等级的评估成绩通过危险发生的可能性以及发生后果的严重性进行综合衡量；②作战使用人机结合性评估模型，电子装备体系构成复杂，与使用人员、战场环境构成了典型的人机环系统；因此电子装备作战效能的发挥，既与电子装备本身的作战能力有关，更取决于指挥人员、操作人员的能力和素质，人员和装备体系的结合又受到环境条件的制约；作战使用人机结合性评估是对在一定使用时间内人员疲劳程度、操作方便性和车内环境的噪声大小、废气浓度、振动强度的综合；作战使用人机结合性模型为Smm＝θmm·(wmm-1Smm-1+wmm-2Smm-2+wmm-3Smm-3)(2)式中Smm表示作战使用人机结合性评估成绩，θmm表示影响因子，Smm-1、Smm-2和Smm-3分别表示人员疲劳程度、操作方便性和车内环境的评估成绩，wmm-1、wmm-2和wmm-3分别表示其权重；③软硬件人机界面评估模型，软硬件人机界面对电子装备作战效能的发挥具有决定性作用，包括硬件人机界面的可操性、可接近性和操作难度，以及软件人机界面的友好性、健壮性和操作难度；软硬件人机界面评估模型为式中Sshm表示软硬件人机界面评估成绩，Sshm-i(i＝1,2,Λ,6)分别表示硬件人机界面的可操性、可接近性、操作难度以及软件人机界面的友好性、健壮性和操作难度的评估成绩，wshm-i(i＝1,2,Λ,6)分别表示其权重；④人机保障性评估模型，人机保障性是对为了维持电子装备持续工作所需要的人力和人员保障、训练和训练保障、技术资料要素的综合；人机保障性评估模型为Smms＝wmms-1Smms-1+wmms-2Smms-2+wmms-3Smms-3(4)式中Smms表示人机保障性评估成绩，Smms-1、Smms-2和Smms-3分别表示人员保障、人员训练保障和技术文件保障的评估成绩，wmms-1、wmms-2和wmms-3分别表示其权重；其中技术文件保障又要通过对技术文件的齐套性、可读性、正确性等方面进行检查与评价，其评估模型为式中分别表示技术文件齐套性、可读性、正确性的评估成绩，分别表示其权重；(3)人机工程适应性综合评估模型，首先综合单次任务行动下装备人机工程适应性的评估成绩，其模型为式中表示第i次任务行动下电子装备人机工程适应性的评估成绩，wsaf、wmm、wshm、wmms分别表示作战使用安全性、人机结合性、软硬件人机界面、人机保障性的权重；电子装备人机工程适应性评估是对多次任务行动下电子装备人机工程适应性的综合，其评估模型为式中Smmc表示电子装备人机工程适应性的综合评估成绩，表示第i次任务行动下电子装备人机工程适应性的权重；2).使用环境适应性，电子装备使用环境适应性是指电子装备在作战使用过程中，适应使用环境条件并能有效工作的能力；(1)使用环境适应性评估指标体系，使用环境包括战场自然环境、联合火力环境、战场电磁环境、战场运输环境、环境的物理兼容性；根据作战适用性的关键问题及其指标分解，使用环境适应性评估建立评估指标体系；(2)使用环境适应性单元评估模型①战场自然环境适应性评估模型，战场自然环境适应性，是指武器装备在不同的接近战场环境的自然环境条件下能够维持正常使用的程度；战场自然环境条件千差万别、种类繁多，分为地表环境、气象环境、水文环境、空天环境；战场自然环境适应性评估模型为式中Snec表示战场自然环境适应性评估成绩，Snec-i表示第i种典型自然环境适应性评估成绩，wnec-i表示该典型自然环境在适应性评估中的权重，n表示典型自然环境的总数量；②战场电磁环境适应性评估模型，未来战场上敌我双方用频装备密集，争夺电磁频谱的斗争异常激烈且贯穿始终，除去难以克服的自然电磁现象和复杂的民用电磁信号，敌我双方的通信信号、雷达信号、导航定位信号等多种电磁波构成了十分复杂和恶劣的战场电磁环境，特别是电磁脉冲等新概念武器的进一步使用，使得装备所处的战场电磁环境更加恶化，各种武器装备在整个作战行动中无时无刻不在受到来自自身和对手的电磁干扰与破坏，从而使自身的作战能力受到严峻的挑战。因此，对武器装备的战场电磁环境适应性进行评估，对于提高其战场生存性和作战能力具有十分重要的意义；战场电磁环境适应性评估可在对武器装备背景电磁信号环境适应性、电磁压制干扰环境适应性、电磁欺骗干扰环境适应性和电磁毁伤环境适应性分别进行评估的基础上，通过综合考虑这四种环境的共同影响构建综合电磁环境，并对武器装备战场电磁环境适应性进行总体评估，其评估模型为式中Seec表示战场电磁环境适应性评估成绩，Seec-1、…、Seec-4分别表示背景电磁信号环境、电磁压制干扰环境、电磁欺骗干扰环境和电磁毁伤环境的适应性评估成绩，weec-1、…、weec-4分别表示其权重。③战场运输环境适应性评估模型战场运输环境适应性是指武器装备在整个作战过程中，通过现有的或计划的公路、铁路、水路和航空等运输方式实施战场机动的一种能力。战场运输环境适应性评估模型为Stec＝wtec-1Stec-1+wtec-2Stec-2+wtec-3Stec-3+wtec-4Stec-4(10)式中Stec表示战场运输环境适应性评估成绩，Stec-1～Stec-4分别表示公路、铁路、水路和航空等运输环境适应性评估成绩，wtec-1～wtec-4分别表示公路、铁路、水路和航空等运输环境在适应性评估中的权重；④战场打击环境适应性评估模型，火力打击是战场对抗的主要目的，火力打击包括常规的硬摧毁、软压制、信息欺骗以及核生化打击；战场打击环境适应性评估模型为Ssec＝wsec-1Ssec-1+wsec-2Ssec-2(11)式中Ssec表示战场打击环境适应性评估成绩，Ssec-1表示常规火力打击环境适应性评估成绩，wsec-1表示其权重，Ssec-2表示核生化打击环境适应性评估成绩，wsec-2表示其权重；⑤物理兼容性评估模型，物理兼容性主要是指武器装备的机柜、天线等部件在整个武器系统计与组装中的外形尺寸、重量等的匹配能力，其评估模型为Sphc＝wphc-1Sphc-1+wphc-2Sphc-2(12)式中Sphc表示装备的物理兼容性评估成绩，Sphc-1表示装备的物理空间尺寸匹配评估成绩，wphc-1表示其权重，Sphc-2表示装备的重量匹配评估成绩，wphc-2表示其权重；(3)使用环境适应性综合评估模型，装备使用环境适用性评估是对多次任务行动下装备使用环境适用性的综合，其评估模型为式中Soec表示装备使用环境适应性的综合评估成绩，表示第i次任务行动下装备使用环境适应性的评估成绩，表示其权重。根据上述适应性单元评估模型，的算法为式中分别表示第i次任务行动下装备战场自然环境适应性、电磁环境适应性、运输环境适应性、打击环境适应性、物理兼容性的评估成绩，分别表示其权重；3).使用任务适应性，使用任务是指作战力量为达成预定作战目的而担负的任务，由上级指挥员确定，并以作战命令的形式下达；按类型，分为进攻使用任务和防御使用任务；(1)使用任务适应性评估指标体系，武器装备使用任务适应性是指武器装备在作战使用过程中，能够在不断变化的使用任务中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，武器装备使用任务适应性评估建立评估指标体系；使用任务适应性从两个层次进行试验评估分析，首先是对装备完成使用任务所需的战斗完好性和持续作战能力分别进行试验评估分析，然后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，对使用任务适应性进行综合分析评估；(2)使用任务适应性单元评估模型①完全能执行任务率评估模型，完全能执行任务率是指装备能够执行所有规定的平时与战时任务的时间占装备拥有时间的百分率；完全能执行任务率评估模型为式中Sctw表示装备完全能执行任务率的评估成绩，fctw(·)表示装备完全能执行任务率的评估成绩转化函数，Tctw表示装备完全能执行任务时间(小时)，Ttotal表示装备拥有时间(小时)；②部分能执行任务率评估模型，部分能执行任务率是指装备能够执行其受领的平时和战时任务中的部分，而不是全部任务的时间占装备拥有时间的百分率；部分能执行任务率评估模型为式中Sptw表示装备部分能执行任务率的评估成绩，fptw(·)表示装备部分能执行任务率的评估成绩转化函数，Tptw表示装备部分能执行任务时间(小时)；③能执行任务率评估模型，能执行任务率是指装备能够执行部分或全部任务的时间占装备拥有时间的百分率；能执行任务率评估模型为式中Sttw表示装备能执行任务率的评估成绩，fttw(·)表示装备能执行任务率的评估成绩转化函数，Tttw表示装备能执行任务时间(小时)，是装备完全能执行任务时间与部分能执行任务时间之和；④装备利用率评估模型，装备利用率是指装备在每个相关的时间段，一天或者一个使用任务周期内的工作小时或工作次数；装备利用率评估模型表示为或者式中Seur表示装备利用率的评估成绩，feur(·)表示装备利用率的评估成绩转化函数，Tpwork表示装备在每天或者一个使用任务周期内的工作小时数，Tperiod表示装备在每天或者一个使用任务周期内拥有的工作小时数，Npwork表示装备在每天或者一个使用任务周期内的工作次数，Nperiod表示表示装备在每天或者一个使用任务周期内拥有的工作次数；⑤任务可靠性评估模型任务可靠性是指装备在规定的任务持续时间内或者进入任务状态后的规定时间内，处于可用状态并能完成其规定功能的概率；任务可靠性的基础是任务时间内的装备可靠性，任务可靠性不考虑装备维修性。对于具有指数故障规律的装备，任务可靠性定义为式中t是平均任务时间，MTBCF平均关键故障间隔时间是装备的任务必要功能，任务必要功能是系统完成任务所必须使用的功能，发生故障的平均间隔时间；于是有任务可靠性评估模型为Srtw＝frtw(MR)(21)式中Srtw表示装备任务可靠性的评估成绩，frtw(·)表示装备任务可靠性的评估成绩转化函数；⑥退出任务率评估模型，装备退出任务率是指由于任务必要功能中的一个或多个功能被确定了“不能工作”，而使得装备从受领的任务中退出的时间百分率。退出任务率评估模型为式中Sqtw表示装备退出任务率的评估成绩，fqtw(·)表示装备退出任务率的评估成绩转化函数，Tqtw表示装备从受领的任务中退出之前的工作时间数；(三)使用任务适应性综合评估模型①单次使用任务适应性评估模型，单次任务行动下装备使用任务适应性评估模型为Stasc＝wtintStint+wtsusStsus(23)式中Stasc表示单次任务行动下装备使用任务适应性的综合评估成绩，Stint、Stsus分别表示装备使用任务战斗完好性和持续作战能力的评估成绩，wtint、wtsus分别表示其权重；其中使用任务战斗完好性评估成绩Stint的计算模型为Stint＝wctwSctw+wptwSptw+wttwSttw(24)式中wctw、wptw、wttw分别表示完全能执行任务率、部分能执行任务率、能执行任务率项目的权重；使用任务持续作战能力评估成绩Stsus的计算模型为Stsus＝weurSeur+wrtwSrtw+wqtwSqtw(25)式中weur、wrtw、wqtw分别表示装备利用率、任务可靠性以及退出任务率等项目的权重；②使用任务适应性综合评估模型，对多次任务行动进行聚合，装备使用任务适应性的综合评估模型为式中Stask表示装备使用任务适应性的综合评估成绩，表示第i次任务的装备使用任务适应性的评估成绩，表示其权重；4).使用保障适应性使用保障是指满足作战需要而组织实施的直接服务于作战行动的保障，包括侦察情报、警戒、通信、机要、信息防护、目标、工程、交通、伪装、核生化防护、测绘导航、气象水文、战场管制、电磁频谱管理、航海、声纳、防险救生、领航方面的保障；武器装备使用保障，则是指那些为了满足武器装备正常使用需要而...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯宏发，柯肇敏，祝冀鲁，夏斌，黄彦昌，郑建福，徐勇，葛轩，
申请(专利权)人：中国人民解放军装备学院，
类型：发明
国别省市：河南,41