机载超短波通信效能研讨

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在军事应用领域，机载超短波通信系统担负着情报、态势信息和作战指挥等重要的军事信息传输任务。机载超短波通信系统效能是载机任务电子系统体系效能的主要考核项目，也是现代电子战领域的一个重要研究课题。机载超短波通信系统效能的分析涉及到多个属性、多种因素，其中部分属性或因素具有不可测定的模糊性。通过以往传统的实验室测试、计算机系统仿真和试验场测试，不易给出机载超短波通信系统全面的效能定量评估。模糊综合评判方法较好地实现对具有模糊性指标因子的系统效能的量化分析¨。利用模糊数学方法结合层次分析法(AHP，analytichierarchyprocess)对某机载超短波通信系统的综合效能进行分析评估。

1机载超短波通信系统指标集的建立

根据层次分析法的分解方法，将某机载超短波通信系统进行三级分层，即目标层、准则层和指标层，其中机载超短波通信系统的系统效能即为目标层。在准则层的确定上，主要依据以下三方面因素进行划分。

(1)作为无线电子通信系统，在机载环境下的适应能力及对其他电子设备的影响，即适用性；

(2)对特定的通信系统，应具备的通用和特有的通信相关指标的集合，即业务能力；

(3)考虑到机载超短波通信系统军事方面的应用，构建其效能指标集时需融人相应的军事应用特征，即安全性。将影响系统效能的各种因素和属性分别划归到对应的准则内。机载超短波通信系统效能指标体系，如图1所示，其中适用性指标包括电磁兼容性、设备稳定性及天线方向性。业务能力指标主要是指系统的话音、数据、抗干扰及其他相关能力，其中救生能力是具备发送和接收超短波救生信号的能力，中继能力是配置两套及以上电台具备的话音中继能力，频率管理能力是管理配置多台超短波电台同时工作而不相互干扰的能力。该系统还具备防入侵能力、信息保密能力和毁钥能力等军事特征的安全性指标。

2模糊综合模型下的效能分析

2．1模糊综合模型毁钥能力

(1)根据建立的效能指标体系，确定效能分析的评估因子集合PP={p1，p2，…，p}(1)即P是由n个准则层，每个准则层又包含若干指标因子组成的评估集合。

(2)拟定合理长度的因子评价等级集合QQ={q，g，…，q}(2)式中，m为评价等级集合Q的量化阶数。通常将Q进行归一化处理。

(3)确定各评价指标的权重(权重反映各评价指标在综合评价中的重要性程度)集合w，且保证对其求和等于1。即W={1，2，…，}(3)∑=1i=1，2，…，根据因素集合P通过AHP法得到指标的权重矩阵A，和A(i=1，2，…n)，即先通过比较的方法，构造比较矩阵；然后计算权重比较矩阵的最大特征值和特征向量，并对特征向量进行层次单排序的归一化处理；最后对矩阵进行一致性检验，当矩阵的一致性比例CR<0．10时，认为判断矩阵的一致性可以接受Ⅲ5]，否则就要对判决矩阵作相应修正，直到符合条件位置。

(4)确定评价矩阵R，由评价等级集合Q做出准则层评估因子评价矩阵足iR：()zi=1，2…，n(4)式中，是与P对应的准则层评价矩阵；为准则数目；Z为相应准则包含指标因子的个数；m为评价等级集合Q的长度。在准则层上，将对应的权系数矩阵w和评价矩阵R进行模糊变换，得到准则层模糊评判集，即目标层的评价矩阵R。R=(。R)i=1，2，…，n(5)式中，“。’为模糊合成算子；n为准则数目；m为评价等级集合Q的长度。为充分利用矩阵R信息，并具有较大综合性，且保证具有权向量性质，这里选乘以有界模糊算子(•，①)J。M(•，0)算子的简单运算规则如下。令=()i=1，2，…，f6)Y=(Y)i=1，2，…，n=1，2，…，m对与l，进行(•，0)的模糊运算，得到zz=X。Y=(=1，2，…，m(7)=(l•Yl)(2•y2f)…(•Y)八1=min(1，1。Yu+2。y2，+…+‘Y聊)=1，2，…，m(8)。

(5)求解系统效能通过目标层权系数矩阵w与评价矩阵的模糊变换得到模糊评判集S。S=W。R=(s，2，…s)(9)将模糊评判集S按照其权重进行加权处理，得到目标层即系统的效能评估结果。

2．2应用分析

根据上面的模糊综合模型和确立的系统指标集，对某机载超短波通信分系统的效能进行分析评估。

(1)确定评判的因素集合由建立的效能体指标系，得到系统的评价因子集合。系统效能P={适用性p。，业务能力p，安全性P3}；适用性P。：{电磁兼容性P设备稳定性p。，天线方向性P}；业务能力P={话音通信能力P，数据通信能力P，抗干扰能力P，，救生能力P，中继能力P筠，频率管理能力P}；安全性P，={防入侵能力P，。，保密能力P，：，毁钥能力P，，}。

(2)拟定评判的等级判决集Q用集合{优秀，良好，一般，较差，差}，其取值为{0．9，0．7，0．5，0．3，0．1}。

(3)构造权重比较矩阵，计算比较矩阵的权重根据事先确定的两两比较的重要性标度关系，见表1，构造准则层P上和指标因子层P-p上的比较矩阵。

3结语

在外场试验对某特定机载超短波通信系统的功能和性能等诸多指标分析评估的基础上，考虑系统效能的各种不确定性因素，融合AHP分层思想的模糊算法模型，以实际工程经验结合专家判决的方式构造判决矩阵，对机载超短波通信系统的效能做分析评估。实践表明，随着试验数据的积累，该方法能够对某机载超短波通信系统效能做出合理、可信的评估，其结果得到用户及研制方的认可。本文的处理模型简单，运算量较少，评估较为全面、客观，对具有类似军事应用背景的系统或装备的效能分析评估具有参考意义。