军用飞机的高生存力设计是现代飞机设计重点考虑的因素之一。为了便于分析，生存力一般分为敏感性和易损性两大研究领域。敏感性研究侧重于研究飞机被威胁命中的特性，涉及探测、识别、跟踪、火控、制导、命中等一系列事件，与目标的信号特征、对抗设备、战术等因素相关；易损性则侧重于研究飞机被武器命中之后的毁伤特性。本文重点研究飞机被探测与命中等环节相关的敏感性内容。
　　传统敏感性分析方法与模型主要适用于传统的小范围作战模式，可以用于分析RCS、红外、射频等自身特征信号及电子对抗措施对生存力的影响。现代战争是体系与体系之间的对抗，对信息共享程度要求很高，数据链此时作为信息共享与信息传输的载体，可以实现单个作战单元之间的信息连通，是体系对抗作战的重要支撑。为了更好地适应现代体系作战的发展需求，本文将飞机敏感性评估置于包含数据链的体系对抗战场环境中，通过建立防御方体系与进攻方体系，对现有的敏感性分析方法与模型进行改进与完善，从而形成考虑体系作战、信息共享的飞机敏感性分析流程、模型与方法，并设计仿真算例进行验证。本文的主要内容包括：
　　1.飞机敏感性分析评估的体系对抗框架建模
　　为便于对飞机敏感性进行分析，首先将敏感性分为特征信号敏感性与电子对抗敏感性。其中特征信号敏感性着眼于飞机RCS信号、红外信号、射频信号等自身特征信号，电子对抗敏感性着眼于红外干扰弹、有源欺骗式干扰、无源箔条干扰等电子对抗手段。随后给出了体系的定义，将体系对抗框架模型分为四部分：作战单元模块，指挥控制模块，数据链模块和战场环境模块。其中作战单元模块实现具体的作战过程，指挥控制模块通过战场感知做出各种控制决策，数据链模块联结各战场单元实现信息的传输与分享，战场环境模块提供各作战单元作战的具体战场环境。本章阐明了飞机敏感性的研究内容，构建了体系对抗的框架，为后文在防御方体系和进攻方体系对抗过程中对特征信号敏感性与电子对抗敏感性评估打下了基础。
　　2.防御方体系下的飞机特征信号敏感性分析模型
　　依据前文建立的体系对抗框架，提出了涵盖探测系统、跟踪系统、防空系统、指挥控制中心、数据链等防御方体系下的飞机特征信号敏感性分析方法。探测系统利用雷达探测系统和射频探测系统对作战飞机进行联合探测；跟踪系统利用扩展Kalman滤波算法持续获取飞机的方位与坐标；防空系统根据与飞机的距离远近构成远程——中程——近程的攻击体系，由拦截飞机和防空导弹构成；指挥控制中心利用融合准则计算探测系统对飞机的联合探测概率并且在攻击阶段引导防空导弹攻击飞机。
　　仿真算例结果表明：(1)体系对抗条件下，联合探测系统对飞机的探测概率比单雷达探测系统高10%以上。虽然飞机通过缩减特征信号可以降低被探测概率，但整个体系探测的能力已显著增强，多元雷达探测体系仍然对飞机具有较高探测概率，因此飞机需要结合电子对抗、任务航路优化及机载设备使用策略等方法来降低飞机敏感性；(2)防御方体系的数据链性能越高，攻击系统要求的红外锁定距离越远，因此降低飞机的红外信号可以减小被锁定距离从而降低被杀伤的概率；(3)在防御方体系的跟踪和攻击过程中，数据链的性能会对作战结果产生重要影响。例如，当数据链时延从600ms降低到60ms，跟踪误差可以降低90%；在攻击阶段，当数据链时延从300ms增加到900ms，导弹制导时间缩短了61%；当数据链时延从0ms增加到200ms，导弹的脱靶距离从10m增加到43m。
　　3.进攻方实施电子对抗措施的飞机敏感性分析模型
　　在进攻方体系的框架内，依据作战场景的差异，提出了无指挥控制中心介入的编队模式、有指挥控制中心介入的体系模式等条件下的两类电子对抗评估模型。在编队内实现电子对抗情形下，由编队内友机直接通过数据链向作战飞机传递信息并由作战飞机实施有源欺骗式干扰；在体系内实现的电子对抗情形下，将由指挥控制中心的决策人员对作战飞机实施电子干扰的时刻进行控制，决策人员的决策模型根据多级影响图算法建立，同时数据链性能会影响决策人员的工作压力，进而影响决策人员最终做出的决策。
　　仿真算例结果表明：(1)针对有源欺骗式电子干扰，作战飞机越早实施干扰，干扰效果越好，同时，数据链也会对干扰结果产生很大影响。当数据链时延从0s增加到2s，干扰距离从15km缩减到13km，导弹的最小脱靶距离也从320m降低到70m；(2)针对红外干扰弹，存在一个有效投放区间，只有在此区间内释放红外干扰弹，才能有效诱偏导弹，实现干扰目的，过早或过晚投放均不能产生有效干扰；(3)数据链对决策人员实施电子对抗的决策有较大影响，数据链的性能越好，决策人员的工作压力越小，做出的决策便更优，飞机的战场生存能力也越高。
　　4.体系对抗下降低飞机敏感性的单元轨迹控制方法
　　基于防御方和进攻方的体系对抗环境，提出了指挥控制中心对作战单元的作战任务分配、作战航路规划方法，实现了以高生存力为目标的飞机轨迹优化控制。首先根据飞机的特征信号敏感性建立了基于杀伤概率图谱的体系对抗战场模型，作为任务分配和航路规划的基础。然后在作战任务分配方面，利用“接受度——拒绝度”算法来实现任务的具体分配，并可以应对突发状况下的任务实时分配，在进行任务分配的过程中，考量了数据链性能和飞机电子对抗敏感性对分配结果的影响。最后在作战航路规划方面，利用基于穿越走廊的VS-SAS算法实现了作战航路的规划，并考量了飞机特征信号敏感性和飞机电子对抗敏感性对规划结果的影响。
　　仿真算例结果表明：(1)任务分配方面，数据链的时延越小，有源欺骗式电子对抗的干扰效果越好，从而可以将突发威胁的影响降至最低，甚至可以直接抵消突发威胁的影响，无需对任务进行重新分配；当数据链性能不足，即时延较高，以消除突发威胁的影响时，需要进行实时任务规划；(2)航路规划方面，飞机的低特征信号值及电子对抗均可以显著降低航路平均杀伤概率以获取最优航路。例如：飞机RCS从20m2缩减到3m2，可以获得12%的航程缩减以及81%的航路平均探测概率的降低；箔条无源干扰的使用则会获得6%的航程缩减以及19%的航路平均探测概率的降低。
　　5.两型飞机在体系对抗下的敏感性对比分析
　　将飞机敏感性分为特征信号敏感性和电子对抗敏感性，同时考虑到数据链性能的影响，对两型飞机进行了体系对抗条件下的作战仿真，其中一型飞机对自身的RCS信号、红外信号、射频信号实现了抑制设计，具有多种电子对抗措施，并装备了性能较好的数据链系统，另一型飞机则未对自身特征信号进行抑制设计，只具有少量电子对抗措施且只装备了性能一般的数据链系统。通过对战场杀伤概率图谱分布、任务实时分配结果、航路规划结果进行对比分析，揭示了对飞机进行敏感性方面的设计对提高飞机的战场生存能力具有重要意义。
　　本文针对现代体系对抗战场的信息化作战特点，以数据链模型作为贯穿全文的线索，以飞机探测和命中敏感性模型作为全文建模仿真的基础，通过建立防御方体系模型、进攻方体系模型以及指挥控制中心的单元轨迹控制模型，实现了对飞机进行敏感性分析评估的体系框架，并进一步通过多元探测系统联合探测模型、扩展Kalman滤波跟踪模型、矢量导弹制导模型、基于多级影响图的决策人员决策模型、基于“接受度——拒绝度”的任务分配模型、VS-SAS航路规划算法等模型实现了在体系对抗环境下对飞机敏感性进行分析评估，指出了飞机敏感性设计的重要性。与此同时，开发了功能全面、操作简便、界面友好的飞机实时任务分配及航路规划仿真软件。