УСТРОЙСТВО ВЫБОРА РАЦИОНАЛЬНОГО МОМЕНТА ВВОДА РЕЗЕРВА БОЕВЫХ СРЕДСТВ В ДЕЙСТВИЯХ ПРОТИВОБОРСТВУЮЩИХ ГРУППИРОВОК

Устройство относится к цифровой вычислительной технике, а именно к цифровым вычислительным системам для обработки входной информации о характеристиках боевых средств противоборствующих группировок, для выбора рациональной стратегии, оценки результатов боевого противоборства (победа, поражение, паритет), определения своих потерь и нанесенного противнику ущерба (при любой полноте разведки о координатах расположения боевых средств группировок).
Предлагаемая полезная модель может быть использована командным составом Вооруженных Сил в процессе его обучения и переучивания, проведения командно-штабных учений и непосредственно для планирования групповых боевых действий (БД).
Известно устройство [1], содержащее коммутатор, два блока памяти, блок оценки характеристик сторон, блок выбора стратегии, блок расчета остатков боевых средств, блок визуализации и блок управления.
Недостатком данного устройства является то, что в нем отсутствует учет степени влияния на результаты БД следующих факторов:
1) разнообразие полноты обеспечения сторон разведкой о координатах БСр противостоящей стороны,
2) отсутствие возможности корректирования стороной А момента ввода резерва боевых средств (БСр) в боевые действия из-за отсутствия данного резерва,
3) проявление однородности БСр группировок при равенстве интенсивностей их поражающего огня.
Техническим результатом предлагаемого устройства является более качественное, расширенное использование возможностей цифровых вычислительных средств для выбора момента эффективного ввода резерва в разных условиях обеспечения разведкой противоборствующих группировок, что ведет к повышению боевой эффективности (результативности) в групповом бою, а именно, к дополнительному уничтожению БСр противника с минимальными потерями собственных боевых средств и боевых расчетов.
Чертеж полезной модели - «Устройства выбора рационального момента ввода резерва боевых средств в действиях противоборствующих группировок» - представлен на фиг. 1.
Устройство выбора рационального момента ввода резерва боевых средств в действиях противоборствующих группировок, состоящее из коммутатора 1, соединенного своими выходами с входами трех блоков исходной памяти 2, 3, 4, арифметического блока 5, второго блока памяти выходных результатов 6, блока визуализации 7, блока выбора ситуации разведки 8, блока управления резервом 9 и блока управления 10, управляющие выходы которого соединены со всеми управляющими входами арифметического блока 5, второго блока памяти 6, блока визуализации 7, блока выбора ситуации разведки 8, блока управления резервом боевых средств 9, коммутатора 1 и тремя блоками исходной памяти 2, 3, 4, информативные выходы которых через арифметический блок 5 и второй блок памяти выходных результатов 6 подсоединены к информативным входам блока визуализации 7, информативные выходы блока выбора ситуации разведки 8 подключены ко вторым информативным входам трех блоков исходной памяти 2, 3, 4, а информативный выход блока управления резервом боевых средств 9 соединен с третьим информативным входом второго блока исходной памяти 3.
Сущность предложенного технического решения, его новизна и промышленная применимость проиллюстрирована на следующем примере.
Исходные данные основной и резервной группировок А и противостоящей стороне А группировки В приведены в табл. 1 (столбцы 1-4).
Выбор своевременного введения резерва боевых средств при разном обеспечении противоборствующих группировок разведкой о координатах БСр противника с математической точки зрения равносилен обоснованию стратегии боя.
Рассмотрим следующие стратегии группового боя (ГБ):
0
p
р
1) Стратегия S{t} одноэтапного ГБ, когда сторона А в начале боя (t=0) вводит все свои БСр, включая и резерв, и приступает к немедленному уничтожению противника;
1
p
2
p
р
2) Стратегия S{t ≠ 0} группового боя (ГБ), когда сторона А в начале боя оставляет часть своих БСр для резерва, и осуществляет его ввод M(t) в момент t.
p
∞
p
∞
p
p
*
*
Под рациональной стратегией будем понимать стратегию S(t), приводящую к уничтожению группировки противника с сохранением более высокого остатка своих БСр M(t)>M(t) по сравнению с другими стратегиями S(t) ввода резерва.
Динамика одноэтапного ГБ при отсутствии у сторон информации о координатах БСр описывается дифференциальными уравнениями (1.1)-(1.5)
которые характеризуют:
(1.1), (1.2) - изменение количества БСр стороны А в процессе боя;
(1.3) - изменение количества БСр группировки В в процессе боя;
(1.4) - начальные условия для ведения БД;
(1.5) - текущие значения БСр m[t], n[t] при ведении БД;
1∞
2∞
∞
(1.5) - конечные значения БСр М, М, N при завершении БД;
λ, μ - интенсивности поражающих выстрелов БСр группировки В(λ) и стороны А(μ) по группировке В;
∞
0≤t≤t - время протекания боя; окончание боя,
1
1
2
p
2
m[t]/M, m[t]/M - сомножители, дополняющие уравнения (1.1), (1.2) при отсутствии разведки у стороны В о координатах БСр группировки А;
n[t]/N - сомножитель, дополняющий уравнение (1.3) при отсутствии разведки у стороны А о координатах БСр группировки В.
i
Решение уравнений (1) для любого момента t удобно получить с помощью программного комплекса Mathematica (ПКМ) при различных исходных данных.
Выходными результатами БД служат:
∝
∝
∞
∝
остатки БСр М=m[t] у стороны А и у стороны В N=n[t] после завершения БД, приведенные в таблице 2, (4-й столбец);
графики изменения остатков БСр стороны А в зависимости от момента ввода резерва показаны в таблице 2, (5-й столбец).
Факторами, влияющими на результаты БД, являются:
отсутствие (-), наличие (+) у группировок сторон разведданных о координатах БСр неприятеля,
p
время t момента ввода резерва стороной А.
Проанализируем влияние выбора стратегий, применяемых стороной А, при различных сценариях обеспечения разведданными группировок сторон А и В на результаты БД путем решения уравнений (1), результаты которых приведены в табл. 2 (ст. 4).
Анализ столбца 4 и графиков (ст. 5) табл. 2 позволяет в зависимости от сценариев полноты обеспечения сторон разведкой и выбором стороной А различного времени ввода резерва боевых средств сделать следующие выводы:
+
*
*
*
p
р
p
сценарий 1 отражает наличие разведки у сторон А и В+. Если сторона А осуществит сразу ввод резерва t=0, то она будет иметь остаток своих БСр, равный М∞(t)=56. Если сторона А не будет использовать резерв, то ее остаток БСр составит М∞=42+10=52. Проигрыш в остатке БСр без применения резерва равен 4 БСр, что составляет более 5%. Таким образом, сценарию 1 соответствует рациональная стратегия S(t=0);
+
-
*
p
p
сценарий 2 отражает наличие разведки только у стороны А и отсутствие ее у стороны В, что способствует получению большего остатка БСр по сравнению с 1-м сценарием М∞(2 сц)=58>М∞(1 сц)=56 при мгновенном вводе резерва t=0. В отличие от 1-го сценария выигрыш равен 3% по сравнению с замедленным вводом резерва. Рациональная стратегия при сценарии 2 будет S(t=0) аналогична первой;
-
-
сценарий 3 соответствует отсутствию разведки у сторон А, В, но в отличие от первых двух сценариев зависимость потерь БСр стороны А от момента ввода БСр имеет оптимум ввода резерва. Итак, количество оставшихся у стороны А БСр после БД для различных стратегий составляет:
1) без ввода резерва М∞=27+10=37,
p
2) с вводом резерва с началом БД t=0, М∞=42,
p
p
*
*
3) с вводом резерва в оптимальное время t=3, M∞(t=3)=45.
p
*
Выигрыш по сравнению с худшим вариантом будет эквивалентен 8 дополнительно сохраненным БСр ΔМ∞=45-37=8, что составляет 11% от исходного числа БСр стороны А, участвующих в БД группировок. В данном случае сценарию 3 соответствует рациональная стратегия S(t=3);
-
+
*
*
*
∞
p
∞
p
∞
p
сценарий 4: отсутствие разведки у стороны А и наличие у стороны В приводит к невысокому остатку БСр стороны А М[0]=26 (ст. 4, 5) при мгновенном вводе резерва. Замедление ввода резерва до t=3 ведет к росту остатков БСр стороны А до величины М[t=3]=40, что составляет 54% от величины М[0]=26. Дальнейшее увеличение времени ввода резерва уменьшает остатки БСр стороны А. Сценарию 4 соответствует рациональная стратегия S(t=3).
Предложенная модель позволяет определять остаток БСр сторон А и В при следующих сценариях:
- в боевых действиях разнородных группировок;
- в боевых действиях однородных группировок;
- в боевых действиях при разном обеспечении разведданными о координатах БСр сторон;
p
- при оценке влияния несвоевременного ввода резерва t.
Полезная модель может быть использована как при решении боевых задач, так и в исследовательских целях и при обучении операторов.
1
2
Исходные значения показателей БСр всех группировок сторон А(А, А) и В, аналогично приведенным в таблице 1, поступают на входы коммутатора 1 и по управляющему сигналу с блока управления 10 подаются на информативные входы трех блоков исходной памяти 2, 3, 4.
В арифметическом блоке 5 в соответствии с исходными данными (таблицы 1), уравнениями (1.1-1.4) и их решениями осуществляется определение остатков (потерь) БСр сторон. Аналогичным путем было осуществлено решение и для других сценариев, конечные результаты которых приведены в таблице 2, строки 1-16, ст. 1-5. После моделирования окончания БД остатки БСр стороны победителя и нулевые значения БСр побежденной стороны поступают во второй блок 6 памяти, где и хранятся вместе с характеристиками предварительной оценки сторон. После окончания БД сторон на панели блока визуализации можно наблюдать основные результаты боевых действий:
победа стороны А, поражение стороны А, паритет в БД;
1
2
1
∞
2
∞
∞
остатки БСр A; А и В m[t], m[t], n[t] всех группировок сторон;
p
p
p
p
*
выбранную стратегию S(t=0, t≠0, t=t) стороной А;
классификацию группировок (разнородные или однородные).
Выявленная авторами стратегия своевременного ввода резерва в зависимости от обеспечения сторон разведкой о координатах расположения БСр, реализованная в предлагаемой полезной модели, приводит не только к ускорению поражения противника, но и к увеличению количества сохраненных своих БСр по сравнению с существующими стратегиями боя. Графики таблицы 2 (ст. 5) показывают определение
мгновенного введения резерва только при знании стороной А координат расположения БСр противника,
в случае незнания стороной А координат расположения БСр противника необходимо проводить вычисление рационального времени ввода резерва,
1
2
в зависимости от соотношения M/M неправильный выбор стратегии может привести к худшим результатам по сравнению с приведенным примером.
Итак, предложенная модель устройства с использованием цифровых вычислительных средств позволяет получить заявленный технический результат повышения боевой эффективности (результативности) группового боя со снижением уровня потерь своих боевых средств.
Рассмотрение приведенных примеров с различными исходными данными для противоборствующих группировок позволяет обосновать следующие выводы и рекомендации:
- возможность управлять исходом БД, не прибегая к разработке новых боевых средств, что требует значительных материальных и временных затрат, а также без увеличения БСр, что в условиях боевых действий не всегда возможно и, в большинстве случаев, не оперативно;
- необходимость моделирования различного вида обеспечения сторон данными разведки, их учета с необходимым выбором разработанной стратегии, что позволит в короткий временной срок достичь наивысших уровней боевой эффективности.
Реализовать полезную модель возможно, на первом этапе, с помощью ЭВМ для автоматизированной системы управления военного назначения, на втором, - в виде отдельного запрограммированного прибора.
Использованные источники
1. Черноскутов А.И. и др. (RU). Способ и устройство оценки влияния времени запаздывания ввода резерва в боевых действиях разнородных группировок. Патент №2496084, G06F.