Способ обработки информации, направленный на повышение эффективности боевых действий с разнородными группировками
METHOD OF INFORMATION PROCESSING TO IMPROVE EFFECTIVENESS OF COMBAT WITH ALL-ARMS FORCES

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике, а именно к цифровым вычислительным системам для обработки входной информации для оценки эффективности применения разнородных боевых средств, ее преобразовании, выбора рациональной стратегии, оценки результатов боевого противоборства (победа, поражение, паритет), с определением своих потерь и нанесенного противнику ущерба при разнокалиберности боевых средств (БСр) противоборствующих группировок, может быть использовано командным составом Вооруженных Сил в процессе его обучения и переучивания, проведения командно-штабных учений и непосредственно для планирования групповых боевых действий (ГБД).
Техническим результатом заявки служит повышение оперативности и обработки дополнительной информации для выбора рациональной стратегии в боевых действиях (БД) разнородных группировок с целью достижения максимального результата их применения.
Известен способ [1-4], который раскрывает динамику боя и позволяет до его проведения назвать будущего победителя. Однако не известен способ ведения боевых действий против разнородных группировок с оценкой его результативности. В приведенных источниках, во-первых, не рассматриваются БД против стороны, состоящей из группировок, включающих разнородные боевые средства (БСр) с неодинаковыми характеристиками, поэтому не может быть приведен и выбор правильной стратегии групповых БД. Во-вторых, не определяется цена достигнутой победы и отсутствует количественная оценка собственных потерь. Третьим недостатком при ведении боя является существующее смещение акцентов в сторону соотношения количества БСр сторон, а не соотношения эффективности использования боевых возможностей этих средств, которое приводит к снижению общей боевой эффективности и даже к поражению стороны А при ГБД.
Известен способ [5], устраняющий эти недостатки, который в полной мере учитывает специфику и оценивающий эффективность ведения ГБД i-x группировок показателем как произведение интенсивностей огневого воздействия i-x группировок
Доказано [5], что в групповых действиях из всех k группировок для первоначального уничтожения выбираются i-e группировки, которым присуще условие
В двухэтапных БД первоначальное уничтожение начинается с 1-й группировки, если существует неравенство
1
1
2
2
λμ>λμ,
1
1
2
2
в противном случае при λμ<λμ уничтожение начинается со 2-й группировки.
Возникает вопрос: может ли на эффективность применения боевых средств, помимо разнородности, оказывать влияние других факторов, связанных с учетом:
1) «разнокалиберности», обусловленной разной мощностью заряда снаряда, разным калибром БСр, плотностью сосредоточения БСр противника?
2) одновременного учета разнородности (интенсивностей поражающего воздействия огня БСр и их разнокалиберности) для рациональной стратегии в БД?
3) мнемонического правила, типа формулы (1), выбрать рациональную стратегию, которая бы учитывала оба фактора разнородности, не прибегая к сложным формульным зависимостям?
Имеются патенты [6-10] по решению других задач в БД разнородных группировок и [11-14], направленные на создание аппаратуры приема и реализации целеуказания, которые не устраняют выявленные недостатки и не решают сформулированную авторами задачу.
Поэтому возникает потребность в разработке такого способа, который позволил бы устранить отмеченные недостатки.
1. Согласно изобретению технический результат, направленный на повышение эффективности боевых действий с разнородными группировками, включающий использование исходных данных (характеристик) своих боевых средств и средств каждой группировки противника, их запоминании, отличающийся тем, что дополнительно учитывают сведения о факторе «разнокалиберности» боевых средств сторон, моделируют динамику боевых действий с учетом дополнительной информации о «разнокалиберности» БСр сторон и выбранной стратегии, вычисляют остатки своих боевых средств и средств противника и направляют используемую и вычисленную информацию на блок отображения, по которой судят о возможных результатах проводимого боя.
2. Способ по п. 1, предусматривающий первоочередное нанесение удара по i-й группировке противника, обусловленный критерием рационального выбора стратегии стороной А, благодаря максимальному значению произведения
в котором
0i
i
i
μ, λ - интенсивности огневого воздействия соответственно стороны А по i-й группировке противника и противостоящей группировки В по боевым средствам стороны А;
0i
i
i
k, k - дополнительные к одиночным (при точечном поражении) количества одновременно уничтоженных боевых средств, обусловленные повышенной мощностью одного боевого заряда снаряда, повышенным калибром БСр, скученностью средств сторон, уничтоженных соответственно боевыми средствами стороны А и ответной группировкой В.
1
2
Сущность способа заключается в следующем. В двусторонних БД с разнородными группировками противостоящая сторона В включает две разнородные группировки B и В. Показателями БСр стороны А до начала групповых БД будут:
М - первоначальное количество боевых средств;
1
1A
1A
2
2A
2A
1A
2A
1A
2A
1
2
μ=pƒ, μ=pƒ - интенсивности поражающего огня (ИПО) БСр, пропорциональные вероятностям поражения целей одним выстрелом р, р и скорострельностям БСр ƒ, ƒ осуществляемые стороной А по БСр группировок B и В.
В процессе ГБД (t>0) убывающая величина М в момент времени t обозначается m(t).
1
2
1
1
1
1
1
2
2
2
2
2
Группировки B и В имеют аналогичные показатели: N, λ=pƒ, n(t) и N, λ=pƒ, n(t) ведения БД по БСр стороны А.
Стратегии планирования групповых боевых действий (ГБД) и их классификация. Рассмотрим следующие стратегии ведения ГБД:
0
1
1
1
2
2
1
2
а) стратегия S одноэтапных групповых действий (ОГД), когда сторона А выбирает такое оптимальное относительное число r, что по группировке B ведутся БД частью rm(t) своих БСр, а по группировке В другой частью rm(t), где r+r=1. ГБД осуществляются до полного уничтожения обеих группировок (победы);
12
1
1
21
2
2
2
2
1
1
б) стратегия двухэтапных ГБД, при которых сторона А на первом этапе, выбирая стратегию S, начинает всеми средствами уничтожать БСр группировки B(r=1) или другую стратегию S, когда уничтожение начинается с группировки В(r=1), и всеми средствами ведет БД до ее полного уничтожения, на втором этапе оставшимися боевыми средствами уничтожается другая группировка В(r=1) или B(r=1).
Рациональное ведение ГБД приводит не только к победе над противником, но и к минимизации своих потерь. Нерациональный выбор стратегии стороной А ведет не только к ее поражению, но и минимальному уничтожению БСр стороны В.
0
1
2
Дифференциальные уравнения ГБД с учетом разнокалиберности. При стратегии S БД одновременно ведутся с группировками B В. Представим дифференциальные уравнения изменения количества БСр при наличии информации у сторон о координатах БСр в следующем виде:
В формулах (1a) - (1г) введены:
01
02
1
2
k, k, - среднее количество уничтоженных в группировках B, В дополнительных БСр противника одним орудием в одном выстреле стороной А;
1
2
1
2
k, k, - среднее количество уничтоженных дополнительных БСр противника одним орудием в одном выстреле группировками В В.
0
12
2
2
1
1
∞
1
Для перехода от стратегии S к стратегии S в БД в формулах (1а) - (1г) необходимо на первом этапе заменить n(t) на N и положить r=1. На втором этапе при победе стороны А следует положить n(t)=0, r=0.
0
21
1
1
1
2
∞
1
Для перехода от стратегии S к стратегии S в БД в формулах (1а) - (1г) необходимо на первом этапе заменить n(t) на N и положить r=0. На втором этапе при победе стороны А следует положить n(t)=0, r=1.
01
02
1
2
Отличие формул (1а) - (1г) от формул (1а), (1б), приведенных в прототипе [5], заключается в наличии дополнительных факторов разнородности k, k, k, k, суть которых изложена в [3, стр. 193].
1
2
В таблице 1 приведены результаты вычислительного моделирования БД стороны А с однородными и с разнородными группировками В, В для различных ситуаций.
1
1
2
2
01
1
02
2
Ситуация 1. Группировки однородны по ИОВ μ=λ=μ=λ=0.13 и разнородны по фактору разнокалиберности k=k=0.5>k=k=0.3. до начала БД (t=0), когда
1
1
2
2
1
1
2
2
m(t=0)/М=n(t=0)/N=n(t=0)/N=1 и μ=λ=μ=λ=0.13. Проводя операции, аналогичные [5], получаем критерий максимизации результатов БД для стороны А, аналогичный формуле (1)
Из приведенной формулы (2) по аналогии с формулой (1) следует аналогичный вывод по учету фактора разнородности типа «разнокалиберность»: с целью получения дополнительного положительного эффекта в БД с разнокалиберными для первоначального уничтожения БСр выбирается i-я группировка, которой присуще условие (2).
В двухэтапных БД первоначальное уничтожение начинается с 1-й группировки, если существует неравенство
01
1
02
2
в противном случае, при (1+k)*(1+k)<(1+k)*(1+k), уничтожение начинается со 2-й группировки.
Применительно к исходным данным табл. 1 (см. строки 2-4, ст. 4, 5, 7, 9, 10, 11) и реализации уравнения (2а)
получаем следующие неравенства по остаткам БСр (см. ст. 12, 13) после победы стороны А
∞
12
∞
0
∞
0
M(S)=32>M(S)=31>M(S)=27.
Предпочтительность стратегий по эффективности БД для стороны А располагается следующим образом:
12
0
21
S>S>S.
Ситуация 2. Изменим первую ситуацию, включив разнородность не только по «разнокалиберности», но и по фактору, оцениваемому произведением интенсивностей огневого воздействия ИОВ (стр. 5-7, ст. 10, 11). Формула (2а) для этого случая приобретет вид
Применительно к исходным данным табл. 1 (см. строки 5-7, ст. 4, 5, 7, 9, 10, 11) и конкретизации формулы (3а)
получаем следующие неравенства по остаткам БСр (см. ст. 12, 13) после победы стороны А
∞
12
∞
21
∞
0
M(S)=41>M(S)=30>M(S)=29.
Предпочтительность стратегий по эффективности БД для стороны А располагается следующим образом:
12
21
0
S>S>S.
12
∞
Ситуация 3. Изменим вторую ситуацию, уменьшив первоначальное число БСр стороны А с 60 единиц до 50 в условиях либо их дефицита, либо дефицита времени их доставки. Столбцы 12, 13 табл. 1 показывают, что только единственно правильная стратегия S обеспечивает победу стороне А с результатом М=18.
1
1
2
2
1
2
1
12
∞
12
∞
0
∞
21
Ситуация 4. В условиях однородности БСр по ИОВ μ=λ=μ=λ=0.13 и их равенства М=N+N=50 только учет разнородности, хотя бы по одной группировке противника, например B, приводит к победе стороны А по всем стратегиям по сравнению с ситуацией 3. Однако рациональной стратегией по-прежнему является S, т.к. M(S)=20>M(S)=18>М(S)=11.
Итак, наличие 3-го фактора разнородности (наравне с разнородностью БСр по интенсивности огневого воздействия (ИОВ) и неполнотой обеспечения сторон разведкой о координатах БСр противостоящих сторон, заявка №2015141256/20), обусловленного разной мощностью боевого заряда снаряда, разным калибром стволов БСр, а также разной сосредоточенностью БСр сторон, названного, для краткости, авторами «разнокалиберностью» вызывает острую необходимость его учета, обусловленного:
i
12
1
2
1) одинаковостью по форме критериев (1) и (2) первоочередного уничтожения, группировки В, которая может принести либо стороне А наибольший ущерб, либо которой сторона А может принести наибольший ущерб (табл. 1, стр. 2-4, ст. 12, 13) в соответствии с неравенством (2б), т.к. стратегия S предусматривает на первом этапе уничтожение группировки В а на втором - В;
12
∞
12
∞
12
2) значительным увеличением эффекта от применения рациональной стратегии S при одновременном наложении двух факторов разнородности, зависимых от ИОВ и от «разнокалиберности» (стр. 5-7, ст. 12, 13). Остаток БСр стороны А по сравнению с первой ситуацией возрос с M(S)=32 до M(S)=41 во второй ситуации;
12
3) единственной возможностью нанесения противнику поражения стороной А при уменьшении ее численности БСр с 60 до 50 (ситуация 3). Любое отклонение от рациональной стратегии S приводит сторону А к поражению (табл. 1, стр. 8, 9, 10, ст. 12, 13);
1
1
2
2
1
2
1
12
∞
12
∞
0
∞
21
4) ситуацией однородности БСр по ИОВ μ=λ=μ=λ=0.13 и их равенства М=N+N=50 у сторон, только учет разнородности, хотя бы по одной группировке противника, например В, приводит к победе стороны А по всем стратегиям по сравнению с ситуацией 3. Однако рациональной стратегией по-прежнему является S, т.к. M(S)=20>M(S)=18>M(S)=11.
Следует отметить положительный технический результат использования предложенного подхода в боевых действиях благодаря тому, что эффект достигается не привлечением дополнительных БСр или разработкой новых, а учетом боевых характеристик средств группировок при выборе рациональной стратегии их применения.
Реализация предложенного способа на первом этапе возможна в виде аппаратно-программного комплекса на ПЭВМ или в АСУ военного назначения, а на втором - в виде автономного устройства.
Источники информации
1. Жиров А.Ю. Военно-прикладная математика. Вероятностные основы оценки эффективности боевых и обеспечивающих действий авиации. - Монино: ВВА им. Ю.А. Гагарина, 2004. С. 80-118.
2. Иванов П.И. и др. Основы и применение методов прикладной математики в военном деле. - Монино: ВВА им. Ю.А. Гагарина, 1991. С. 186-224.
3. Вентцель Е.С. Введение в исследование операций. - М.: Сов. Радио, 1964, 391 с.
4. Абчук В.А., Матвейчук Ф.А., Томашевский Л.П. Уравнения динамики боя / Справочник по исследованию операций. - М.: Военное изд-во министерства Обороны СССР, 1979, с. 322-325.
5. Черноскутов А.И. и др. Способ и устройство целераспределения по групповым объектам. Патент №2419140, G06F 17/00, G01S 5/04, F41G 7/00, F41G 7/34.
6. Черноскутов А.И. и др. Способ и устройство выбора стратегии целераспределения по групповым объектам. Патент №2469386, G06F 17/00.
7. Черноскутов А.И. и др. Способ и устройство выбора стратегии в боевых действиях разнородных группировок. Патент №2467382.
8. Черноскутов А.И. и др. Способ и устройство оценки влияния запаздывания ввода резерва в боевых действиях разнородных группировок. Патент №2496084, G06F 17/00.
9. Черноскутов А.И. и др. Способ и устройство оценки влияния ложных боевых средств в боевых действиях разнородных группировок. Патент №2547637.
10. Черноскутов А.И., Спренгель А.В., Ситкевич А.В. Способ и устройство обработки информации для выбора рациональной стратегии в боевых действиях разнородных группировок. Заявка №2015141256, по которой принято решение о выдаче патента.
11. Пархоменко О.Л. (RU) и др. Аппаратура приема и реализации целеуказания, патент №2236666, F41G 7/00.
12. Даниленко А.И. (RU) и др. Многопозиционная система определения местоположения объектов, патент №2073380, G01S 5/00.
13. Космическая автоматизированная система контроля за подвижными объектами. (RU), патент №2284550, G01S 13/06.
14. Беляев Б.Г. (RU) и др. Способ обнаружения групповых объектов, патент №2157550, G01S 5/00.