СПОСОБ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНОЙ СТРАТЕГИИ В БОЕВЫХ ДЕЙСТВИЯХ РАЗНОРОДНЫХ ГРУППИРОВОК
METHOD OF SELECTING OPTIMAL STRATEGY IN COMBAT ACTIONS OF DIFFERENT GROUPS

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 наличии и отсутствии 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. Третьим недостатком служит существующее смещение акцентов в сторону соотношения количества боевых средств (БСр) сторон, без учета разнородности группировок и способа выбора рациональных стратегий уничтожения группировок.
Техническим результатом является повышение уровня точности обработки информации за счет учета разнородности характеристик БСр группировок и выбора стратегии оптимального целераспределения по групповым объектам, что ведет к повышению боевой эффективности (результативности) в групповом бою: уничтожения противника с минимальными потерями собственных БСр.
Ранее [6-11] авторы рассмотрели групповые БД с учетом разнорордности по интенсивности огневого поражения, разнородности по обеспечению сторон разведкой о координатах БСр сторон, влияющих на выбор рациональных стратегий. 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. Рассмотрим новый вид разнородности, связанный с увеличением количества группировок БСр, к которому прежние подходы [6-11] не давали эффективного применения. Увеличение количества БСр требует разработки нового способа БД с нахождением оптимальной стратегии.
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
Согласно изобретению указанная задача решается за счет выбора оптимальной стратегии поражения разнородных группировок таким образом, что коммутируют исходные данные о значениях показателей своих боевых средств и средств каждой группировки противника, записывают их в блок памяти, отличающийся тем, что ее дополняют информацией о распределении относительного числа r боевых средств стороны А для ведения огня, каждое из которых определяют произведением числа N боевых средств i группировки противника, умноженной на интенсивность огневого поражения λ этой группировки, деленной на общую сумму ΣN*λвсех произведений r=N*λ/ΣN*λ, вычисляют относительные вклады r*M выделенных боевых средств стороны А и осуществляют моделирование группового боя одновременно со всеми группировками противника, сохраняют полученные в выбранных дискретных временных точках промежуточные результаты остатков боевых средств сторон, для каждой дискретной временной точки с набором результатов первоначального моделирования осуществляют вторичное моделирование с фиксацией окончательных остатков своих боевых средств и уничтоженных боевых средств противника, которые выводят на табло отображения.
1,
2,
3
Сущность предлагаемого способа заключается в рассмотрении двустороннего боя с разнородными группировками, когда сторона А имеет одну группировку, а противостоящая ей сторона В включает три группировки BB В. Показателями БСр стороны А до начала группового боя (ГБ) будут:
М - первоначальное количество боевых средств стороны А;
1
2
3
1
2
3
μ, μ, μ - интенсивности поражающего огня (ИОП) БСр при стрельбе по группировкам В, B, B;
m(t) - убывающая величина М в процессе БД в момент времени t;
1
1
1
2
2
2
3
3
3
1
2
3
N, λ, n(t); N, λ, n(t); N, λ, n(t) - аналогичные показатели группировок В В, В. Стороны А, В не имеют информации о координатах БСр группировок противника.
Стратегии БД и их классификация рассмотрены авторами в более ранних патентах [6-11]. Рациональное ведение ГБ, во-первых, приводит к максимизации нанесенного ущерба противнику, а во-вторых, к минимизации своих потерь.
Покажем, что добавление третьей группировки приводит не только к количественному, но и качественному изменению ведения ГБ. Иллюстративные исходные данные противоборствующих группировок приведены в табл. 1.
Рассмотрим БД с выбором известных стратегий при БД с тремя группировками:
1,
2
3
∞
3
∞
3
1. Поэтапные результаты поочередного уничтожения группировок в последовательности: ВB, В показаны в табл. 2. Конечным результатом стало поражение стороны А М(t)=0 (строки 2, 3, столбец 4), с остатком БСр стороны В N(t)=12 (строки 4, 5, столбец 4).
1
2
3
∞
2
∞
12
3
2. Одновременное уничтожение на первом этапе 2-х группировок В, В, на втором - В. Конечным результатом стало поражение стороны В N(t) =0 (табл. 3, строки 4, 5, столбец 3), с остатком БСр стороны А М(t,) =20 (табл. 3, строки 2, 3, столбец 3).
1,
2
3
∞
123
3. Результаты одновременного уничтожения трех группировок ВВ, Вприведены в табл. 3, из которой видно, что победила сторона А (табл. 3, строки 2, 3, столбец 4) с остатком БСр М(t)=32.
Анализ результатов таблиц 2, 3 вызывают необходимость разработки новой, более эффективной (оптимальной) стратегии.
1
2
3
4. Согласно табл. 1 рассчитаем относительные потоки интенсивностей огня трех группировок В, В, В по формулам:
0
1,
2
3
5. Составим дифференциальные уравнения одноэтапных БД. При стратегии S ведется одноэтапный бой с группировками В В, В. Дифференциальные уравнения, отражающие БД во времени t при отсутствии информации о координатах БСр у стороны А, запишутся в виде:
B
Отсутствие, наличие информации у стороны В о координатах БСр стороны А выражается в раскрытии значений R.
B
R=1 - при наличии разведки у стороны В о координатах БСр стороны А;
B
R=m(t)/М - при отсутствии разведки у стороны В о координатах БСр стороны А.
Исходные данные группировок, отображены в табл. 1. Рассмотрим ситуацию, когда каждая из сторон не имеет информации о координатах БСр противостоящей группировки.
i
6. Вначале определим начальную точку , с которой после уточнения, начнем второй этап моделирования с другими значениями r.
i
1
i
2
i
3
i
i
1
2
3
Для этого зафиксируем их результаты, т.е. значения m(t), n(t), n(t), n(t) во временных точках t, , как показано в табл. 4, строки 1-5 со значениями r=0.446; r=0.315; r=0.239, рассчитанными по формулам (1а).
∞
i
Осуществим вторичное моделирование БД по исходным данным первых 5-ти строк табл. 4, с занесением результатов по каждому столбцу в последнюю 6-ю строку. Результаты 6-й строки показывают, что при  получаем наивысшее значение остатков БСр у стороны А М(t)=37.
∞
i
i
7. Уточним дискретные значения остатков М(t),  путем превращения дискретных значений t в аналоговые. Итак, запишем строки 1 и 6, табл. 4
i
t = {0.5, 1, 2, 3, 4, 5, 6},
∞
М = {31.624, 31.8, 35.01, 36.282, 36.882, 36.922, 36.78}
попарно объединим, получив на первом месте аргумент, на втором - функцию
data: = {0.5, 31.624}, {1, 32.8}, {2,35.01}, {3, 36.28}, {4, 36.88},{5, 36.92}, {6, 36.78}}.
Аппроксимируя имеющиеся пары с помощью степенной функции
∧
∧
∧
∧
M[t]=Fit[data,{31.624, t, t2, t3, t4, t5,}, t],
получаем аналоговую функцию степенного вида:
∞
2
3
4
5
M[t]=30.568+1.775t+0. 8476t-0.4367t+0.0674t-0.0036t,
поиск максимума которой
∞
2
3
4
5
FindMaximum [М[t]=30.568+1.775t+0.8476t-0. 4367t+0.0674t-0.0036t, {t, 5}]
∞
выдает результат {М=36.927, {t*→4.743}}.
∞
∞
∞
График функции M(t) приведен на фиг. 2. Сравнение остатков у стороны А после БД с применением рациональной стратегии (табл. 3) с M=32 и предлагаемой авторами - оптимальной с М=37, говорит о ее превосходстве на 16%.
1
2
3
Рассмотрим ситуацию с еще худшим положением дел у стороны А, когда у нее нет разведанных о координатах всех 3-х противостоящих ей группировок В В, В, а сторона В - имеет информацию о координатах БСр стороны А. Не повторяя подробности предыдущего рассмотрения, остановимся на основных итоговых результатах этой ситуации.
1
В табл. 2а приведены результаты проигрыша стороны А: 1) после поочередного уничтожения только группировки В (табл. 2а, столбец 2);
1
2
2) после одновременного уничтожения группировок В, В, (табл. 2а, столбец 3);
1
2
3
3) после одновременного уничтожения группировок В, В, В (табл. 2а, столбец 4).
o
*
В табл. 3а показаны результаты БД благодаря применению оптимальной стратегии S, определенной аналогично первой ситуации, когда у обеих сторон не было развединформации о координатах БСр противостоящих сторон. Из табл. 2а, 3а видно, что сторона А может выиграть бой только используя оптимальную стратегию.
Итак, предложенный способ позволяет получить заявленный технический результат повышения уровня точности обработки информации за счет учета разнородности характеристик БСр группировок и выбора стратегии оптимального целераспределения по групповым объектам, что ведет к уничтожению противника с минимальными потерями собственных БСр.
Решение авторами разнообразных примеров для группировок с различными исходными данными выявило:
- возможность управлять исходом БД, не прибегая к разработке новых БСр, что требует больших финансовых и временных затрат, и, не используя количественного наращивания БСр, что не всегда реализуемо и оперативно выполнимо;
- необходимость моделирования различных видов разнородности группировок, их грамотного учета с возможностью выбора оптимальной стратегии позволяет оперативно и без дополнительных затрат достичь требуемого результата.
Реализовать предлагаемый способ возможно, на первом этапе, с помощью ЭВМ, 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., Ситкевич А.В. и др. Способ и устройство выбора рациональной стратегии в боевых действиях группировок сторон с однородными боевыми средствами. Патент №2571613, G06F 17/00.
11. 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 №2602395 G06F, 17/00, 17/13, G06Q 10/06.
12. Космическая автоматизированная система контроля за подвижными объектами. (RU), патент №2284550, G01S 13/06.
13. Беляев Б.Г. (RU) и др. Способ обнаружения групповых объектов, патент №2157550, G01S 5/00.