综述毁伤评估系统的建立
作者 姜玉海 郭一谚 申航睿 吴宇超 王晓丹 王琳 杨宾 李政林
发表于 2023年8月

摘 要:文章综述了在未来的战争中将会出现越来越多的精确控制和精确打击的新概念武器,并以此为基础,最终达成非对称作战、非接触作战、非线性作战的“三非”目标。目前,国际上倾向于目标毁伤信息收集及毁伤效果评估的研究,文章通过分析建立一个快速处理和评估系统的流程,来了解国内在毁伤效果评估方面的情况,并帮助决策分析人员根据多分散信息源得到的数据信息,对信息进行快速综合分析、处理,最终达到模拟实际战争、进行目标物毁伤的分析、评估新型武器的攻击力、目标物的防护能力,以及充分利用新型材料性能研制新式装备和防护的目的。

关键词:战争;评估:;材料;防护:毁伤:信息系统

中图法分类号.TP391文献标识码:A

在“世界和平,局部战争”的背景下,曾有发达国家提出,现代及未来,武装力量应通过交叉应用制敌机动、精确打击,聚焦式后勤和全维度保护,来实现全谱优势。这样的思想引领了新一代、新概念全球军事的发展竞争,呈现出更多、更新的技术应用到未来军事装备中。由于网络与通信集群技术、人与信息交互技术构建以及可在任何角度攻擊目标的高度智能化系统提出的“三非”作战模式,对武器装备综合防护性能要求越来越高,新型材料的研究和应用需要以采集试验数据来支撑[1~2] 。如今,信息收集技术基于各类高清晰探测技术,以更加精准的远程监测收集关于弹着点,攻击威力等数据,技术的改进带来了目标毁伤信息收集及毁伤效果评估的迅猛发展。

1 国内外毁伤评估现状

面对全方位、精密配合、精确制导、精确打击的“三非”式立体战场,防护的概念和标准都受到了强烈的挑战,如图1 所示。在矛与盾的这组关系中,当矛变得越来越犀利时,盾的发展不得不紧跟其步伐。为了达到以“低毁伤”的目的,建筑物、装备、武器和人员的防护标准越来越高,促使原有材料性能得到提升,如高强度抗弹玻璃纤维、具抗蠕变性能的合金,以及各类新型材料(负折射率材料、光子晶体、超磁材料、频率选择表面的超导材料和具有质轻、柔韧性好、坚硬的纳米材料、石墨烯与结构功能一体化材料等)[3~4] 。

1.1 国外毁伤评估现状

许多新型材料的出现都是出于军方的需求,层出不穷的新式武器以及不断提升的防护要求使得易损性的试验条件也在不断增加。新形势的战备竞赛促使国外的各军事强国针对不同目标开展了较为系统的易损性试验研究,并积累了丰富的数据。尤其是近年来微电子和信息技术的发展以及计算机对数据的计算、处理速度的提升,为处理分析数据性的研究提供了便利。随着国际战争形式的演变、科技的发展,装备遭受的打击花样越来越繁多,因此目标毁伤效果分析系统应运而生。

目前,发达国家在相关会议正式提出目标毁伤效果评估能够及时、准确地评估因军事力量造成的预设目标的毁伤效果[5~9] 。目标毁伤效果评估可用于各种武器装备系统(包括空中、陆地、海上和一些特殊的武器系统)的防护。国外某些国家基于信息集成技术的易损性、毁伤性的评估可达到真实、全方位的模拟多维度实战演练。军事航天装备的发展也加强了战场态势的感知能力,这使实战数据的收集更方便,有利于排除模糊、不确定的影响因素。

基于立体空间的模拟评估技术和安全评估机制,可对新材料性能进行全方位的评估、测试,并基于现有材料的参数基础,对新型材料的构成和性能进行预估,为防护结构设计、新型装备设计提供技术支撑。

1.2 国内毁伤评估现状

国内自20 世纪80 年代开始进行目标易损性研究,在理论方面对建立和完善目标易损性评估,有了一定的研究,也提出了一些易损性评估的新算法、新方法,并在特定目标的易损性分析中得到应用。如今,国内信息技术发展步伐紧跟世界强国,并在数学经典统计和模糊计算方面较为领先,初步实现了计算机模拟实战,但由于受到数据收集、保存手段等因素的限制,导致目标毁伤效能评估的试验数据,以及不同毁伤形式和不同目标的易损性试验数据缺乏,严重地制约了毁伤评估的发展。

2 简述建立毁伤评估的流程

2.1 建立毁伤评估系统的目的

建立毁伤评估系统的最终目的是达到输入参数的组合方案的效能评估指标。该系统可以模拟实际战争的真实情况,提升针对各式新型武器攻击力的目标物的防护能力,以及进行新型材料的应用模拟(如目标物易损件的几何体表征、材料模型和毁伤率模型),来满足未来对各种先进武器进攻的防护需求,同时还能为战术决策提供即时化的信息支撑;更进一步的目的是根据用户的要求,对新材料性能进行拓展,对未来材料性能预估和对毁伤情况进行评估,进而形成信息化下的综合防护技术应用体系,建立完整的武器和材料的参数和效应数据库,最终能够完善毁伤评估方法和模型及相应数据库和标准体系[10~11] 。

本文刊登于《计算机应用文摘》2023年15期
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