СПОСОБ ВЫБОРА ЭФФЕКТИВНОЙ СТРАТЕГИИ В БОЕВЫХ ДЕЙСТВИЯХ РАЗНОРОДНЫХ ГРУППИРОВОК
EFFECTIVE STRATEGY SELECTION METHOD IN THE DIFFERENT FORMATIONS COMBAT ACTIONS

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике, а именно к цифровым вычислительным системам для обработки входной информации о характеристиках боевых средств противоборствующих сторон, ее преобразовании, выбора эффективной стратегии, оценки результатов боевого противоборства (победа, поражение, паритет), с определением своих потерь и нанесенного противнику ущерба при любой полноте разведки о координатах боевых средств 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 (БД) разнородных группировок.
Известен способ [1-5], который раскрывает динамику боя и позволяет до его проведения назвать будущего победителя. Однако не известен способ ведения боя против разнородных группировок с оценкой его результативности. В приведенных источниках, во-первых, не рассматривается бой против стороны, состоящей из разнородных группировок. Во-вторых, не оценивается цена достигнутой победы, отсутствует количественная оценка нанесения максимального ущерба противнику при поражении от него. Третьим недостатком является существующее смещение акцентов в сторону отношения количества БСр сторон, без учета разнородности группировок и способа выбора рациональных стратегий уничтожения группировок.
Технический результат заключается в реализации обеспечения двухэтапного моделирования одновременного боя с группировками противника с учетом разнородности характеристик боевых средств группировок, позволяющий повысить эффективность уничтожения боевых средств противника.
Ранее [6-10] авторы рассмотрели групповые БД с учетом разнородности по интенсивности огневого поражения, разнородности по обеспечению противоборствующих сторон разведкой о координатах БСр группировок, влияющих на выбор рациональных стратегий и еще один вид разнородности, связанный с возможностью поражения в одном выстреле дополнительно соседних БСр. В отличие от известных способов повышение боевой эффективности (результативности) группового боя (ГБ) осуществляется за счет:
- учета разнородности БСр противостоящих сторон;
- выбора рациональной стратегии ведения ГБ;
- оценки результатов предстоящего боя до его проведения.
Почти все подходы ведут к дополнительному сохранению своих БСр по результатам БД стороной А, основываясь на выборе рациональной стратегии. В том случае, если выбор рациональной стратегии не дает приемлемого результата, необходима разработка новой, более эффективной стратегии, приемлемой для разных видов обеспечения сторон разведкой о координатах БСр неприятеля.
Согласно изобретению указанная задача решается за счет способа, по которому исходные данные значений показателей своих боевых средств и средств каждой из группировок противника записывают в блок памяти, отличающегося тем, что исходные данные дополняют информацией о потоках интенсивностей огневого поражения группировок противника, каждый из которых равен произведению числа боевых средств в группировке на интенсивность огневого поражения, вычисляют относительные вклады потоков интенсивностей огня каждой группировки противника и осуществляют первый этап моделирования одновременного боя с группировками противника с распределением потока своего воздействия пропорционально относительным вкладам потоков интенсивностей огня каждой группировки противника до наступления времени, при котором значения коэффициентов боевого превосходства по каждой группировке противника становятся равными, и осуществляют второй этап моделирования до окончательного уничтожения остатков боевых средств группировок противника с фиксацией оставшихся своих боевых средств и уничтоженных средств противника.
1
2
1
2
Пусть исходные данные группировки А и противостоящие ей группировки B и В представлены табл. 1. В столбцах 1-4 таблицы 1 показаны исходные данные показателей БСр противоборствующих группировок. Из столбца 5 видно, что группировки обладают первым видом разнородности [6-10], т.к. произведения интенсивностей огневого поражения П и П БСр сторон
не равны друг другу. Вторым видом разнородности является различное обеспечение разведкой о координатах БСр противостоящих сторон, рассмотренных в четырех возможных сценариях БД.
1
2
2
1
В 6-м столбце показаны начальные значения коэффициентов боевого превосходства k(0)=2.17 и k(0)=3.71 при t=0, из которых видно, что сторона А обладает наибольшим боевым превосходством над группировкой Впо сравнению с группировкой В.
Выбор последовательности ведения группового боя (ГБ) с математической точки зрения равносилен обоснованию стратегии боя. В литературе [6-10] рассмотрены следующие стратегии ГБ:
0
1
2
1
1
1
2
• Стратегия S{A;B∩B} одноэтапного группового боя (ОГБ), когда сторона А частью rM своих боевых средств ведет бой с группировкой В а оставшейся частью (1-r)М БСр - с группировкой В. Бой ведется до полного и одновременного уничтожения обеих группировок.
12
1
2
21
2
1
1
2
2
1
• Стратегия S{A; В В} или S{A; B, B} двухэтапного группового боя (ДГБ), при которой сторона А на 1-м этапе выбирает одну из группировок (B или В) и всеми средствами ведет бой до ее полного уничтожения, на втором этапе производит уничтожение другой группировки (В или B). Отметим, что группировка противника, по которой на первом этапе сторона А не ведет огонь, осуществляет поражение БСр стороны А.
Под рациональной стратегией понимается стратегия, выбор которой приводит к максимальному уничтожению БСр противостоящей стороны.
Динамика одноэтапного ГБ при отсутствии у сторон информации о координатах БСр описывается дифференциальными уравнениями (1.1)-(1.5), в которых
(1.1) - изменение остатков БСр стороны А;
1
(1.2) - изменение остатков БСр группировки В
2
(1.3) - изменение остатков БСр группировки В;
(1.4) - начальные условия для ведения ГБ;
(1.5) - текущие значения БСр при ведении ГБ;
i
i
i
i
- интенсивности поражающих выстрелов БСр группировки B (λ) и стороны А (μ) по группировке B;
∞
0≤t≤t - время протекания одноэтапного боя;
∞
t - окончание этапа БД;
1
1
r, (0≤r≤1) - относительная величина, пропорциональная количеству
1
1
БСр r*m[t], выделенных стороной А на уничтожение группировки В см.
(1.2);
1
1
1
2
(1-r), (1≥1-r≥0) - относительная величина, пропорциональная количеству БСр (1-r*m(t)), выделенных стороной А на уничтожение группировки В, см. (1.3);
m(t)/M - сомножитель, дополняющий уравнение (1.1) при отсутствии разведки о координатах БСр группировки А у стороны В;
1
1
1
n(t)/N - сомножитель, дополняющий уравнение (1.2) при отсутствии разведки о координатах БСр группировки B у стороны А;
2
2
2
n(t)/N - сомножитель, дополняющий уравнение (1.3) при отсутствии разведки о координатах БСр группировки В у стороны А.
i
Решение уравнений (1) для любого момента t, удобно получить с помощью программного комплекса Mathematica при различных исходных данных. В модели приняты исходные данные, представленные таблицей 1, близкие к примеру, приведенному в [1].
Выходными результатами ГБ служат:
∞
∞
∞
l
∞
2
∞
• остатки БСр у стороны А М=m(t) и у стороны В N=n(t)+n(t) после завершения БД, приведенные в таблице 2, (4-й столбец);
• графики динамики изменения БСр в процессе ГБ, фиг. 1-3.
Аргументами, влияющими на результаты ГБ, являются:
0
12
21
• стратегии: S, S и S;
• отсутствие (-), наличие (+) у группировок сторон разведданных о координатах БСр неприятеля.
Проанализируем влияние выбора стратегий, применяемых стороной А, при различных сценариях обеспечения разведданными группировок сторон А и В на результаты ГБ путем решения уравнений (1), приведенных в табл. 2, ст. 4.
Анализ столбца 4 табл. 2 позволяет сделать следующие выводы:
+
21
12
 сценарии 1 и 2: наличие разведки у стороны А (строки 1-4, 5-8) создает ей возможность победить неприятеля при любой стратегии. Однако выбор нерациональной стратегии S (табл. 2, стр. 2,3; 6,7) по сравнению с выбором рациональной стратегии S приводит к дополнительным потерям БСр стороны А на 19% (см. формулы (2.1)-(2.4))
21
12
∞
21
∞
21
-
-
-
-
 сценарий 3: при обоюдном отсутствии разведки у сторон А и В (стр. 9-12) выбор нерациональной стратегии S (табл. 2, стр. 10) по сравнению с выбором рациональной стратегии S (табл. 2, стр. 12), в отличии от сценариев 1 и 2, приводит к поражению стороны А: М(S, А,В)=0, N(S, А,В)=23;
 сценарий 4: при отсутствии разведки у стороны А и наличии у стороны В (стр. 13-16) приводит к поражению стороны А при выборе ей любой стратегии.
Анализ результатов стратегий, приведенных в сценариях 3 и, особенно, 4 показывает проигрыш стороны А, что приводит к необходимости проведения мероприятий по отысканию новых возможностей, в частности разработки новой стратегии, которая будет эффективней по сравнению с уже известными.
Предлагаемая авторами стратегия двухэтапного ГБ должна привести, во-первых, к большему уничтожению числа БСр противника, во-вторых, к увеличению количества сохраненных своих БСр по сравнению с уже рассмотренными в [6-10] стратегиями.
00
1
2
Суть новой двухэтапной стратегии S с более высоким уровнем боевой эффективности заключается в том, что на 1-м этапе сторона А ведет бой с группировками B и В не до их полного уничтожения, а до выравнивания коэффициентов боевого превосходства (КБП)
1
2
1
2
1
1
2
2
стороны А по отношению к группировкам B и В с фиксацией времени выравнивания t*, см. фиг. 1, 2. Исходные первоначальные значения КБП до начала боя показаны в табл. 1, столбец 6, и равны k(0)=2.17, k(0)=3.71. С течением боя значения КБП будут меняться от времени t k(t)>k(0), k(t)>k(0) и в некоторый момент времени t*, в точке пересечения (фиг. 2), приведут к равенству (3).
Значения КБП в зависимости от времени t боя запишутся в виде:
1
2
На 1-м этапе расчет относительных потоков интенсивностей огня по двум группировкам В и В произведем по формулам:
1
2
1
2
1
2
1
2
Завершение первого этапа эффективных БД осуществляется при наступлении равенства КБП k(t)=k(t)=k(t*), показанных на фиг. 2, при t=t*. Из графика видно, что k(t) представляет возрастающую функцию, которая при пересечении другой функции КБП k(t) в точке t=t* становится ей равной. Поэтому определяя t*, можно воспользоваться ситуацией, когда при t<t* наблюдается соотношение k(t)<k(t), а при t>t* k(t)>k(t).
1
2
00
Изменяя значение t* в интервале Δt: t*±Δt, можно добиться равенства k(t)=k(t)=k(t*), говорящее о нахождении t=t*, при котором завершается 1-й этап боя стратегии S
00
Для 4-го сценария, наихудшего для стороны А, (см. фиг. 2), автоматически получаем исходные данные (6) для проведения 2-го этапа боя стратегии S
0
00
1
2
С момента времени t*=4.538 осуществляем смену стратегий с S на S, т.е. нанесение огня всеми оставшимися БСр по обеим группировкам B и В(см. (5)), с распределением огневой мощи, характеризуемой коэффициентом
1
2
1
00
∞
обеспечивающим единовременное поражение обеих группировок В и В на втором этапе. Отметим, что на первом этапе коэффициент r(0)=0.728. При этом прирост остатков БСр при применении новой стратегии S по сценарию 4 составил М=29 (табл. 3, стр. 20).
00
0
12
21
В табл. 3 приведены результаты боя при использовании новой стратегии S для всех сценариев 1-4 (стр. 6, 11, 16, 21), из которых видно ее превосходство по сравнению с известными стратегиями S, S и S для сценариев 2-4.
Итак, предложенный способ позволяет получить заявленный технический результат повышения боевой эффективности (результативности) группового боя.
Решение авторами разнообразных примеров для группировок с различными исходными данными выявило:
- возможность управлять исходом боя, не прибегая к разработке новых БСр, что дорого и долговременно, не используя количественного их наращивания, что не всегда возможно и всегда не оперативно;
- необходимость моделирования различного вида разнородности, их грамотного учета с умением выбора разработанной стратегии позволяет в кратчайшее время достичь наивысших уровней боевой эффективности.
Реализовать предлагаемый способ возможно, на первом этапе, с помощью ЭВМ для АСУ военного назначения, на втором, - в виде запрограммированного прибора.
Использованные источники
1. Вентцель Е.С. Введение в исследование операций. - М.: Сов. Радио, 1964, 391 с.
2. 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.
3. Иванов П.И. и др. Основы и применение методов прикладной математики в военном деле. - Монино: ВВА им. Ю.А. Гагарина, 1991. С. 186-224.
4. Иванилов В.Ю., Огарышев В.Ф., Павловский Ю.Н., Имитация конфликтов. - М.: ВЦ РАН, 1993, 196 с.
5. 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.
6. Черноскутов А.И. и др. (RU). Способ и устройство целераспределения по групповым объектам, патент №2419140, G06F 17/00, G0F 5/04, F41G 7/34, F41G 7/00.
7. Черноскутов А.И. и др. (RU). Способ и устройство выбора стратегии в боевых действиях разнородных группировок, патент №2467382, G06F 17/00.
8. Черноскутов А.И. и др. (RU). Способ и устройство выбора стратегии целераспределения по групповым объектам, патент №2469386, G06F 17/00, G0F 5/04, F41G 7/34.
9. Черноскутов А.И. и др. (RU). Способ и устройство оценки влияния запаздывания ввода резерва в боевых действиях разнородных группировок, патент №2496084, G06F, 17/00.
10. Черноскутов А.И., Спренгель А.В., Ситкевич А.В. Способ и устройство обработки информации, используемые для выбора рациональных стратегий в боевых действиях разнородных группировок. Патент №2571613 G06F, 17/00, 17/13, G06Q 10/06.