АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ГЕОИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЯ КОМАНДИРА ЗЕНИТНОГО РАКЕТНОГО ПОЛКА НА ПОДГОТОВКУ К ВЕДЕНИЮ БОЕВЫХ ДЕЙСТВИЙ

Полезная модель относится к цифровым устройствам специального назначения и может быть использована для автоматизированной подготовки принятия решения командира зенитного ракетного полка на подготовку к ведению боевых действий и разработки электронных боевых документов с использованием геоинформационной системы.
При подготовке к ведению боевых действий основой управления подчиненными подразделениями является решение командира зенитного ракетного полка на боевые действия, которое принимается на основе уяснения боевой задачи, оценки обстановки и проведенных расчетов. Однако, в настоящее время командир зенитного ракетного полка принимает решения на основе, главным образом, собственного опыта и интуиции в условиях жесткого дефицита времени и огромного потока поступающей информации. Автоматизация процесса выработки решения отсутствует.
Известны устройства [RU 117665, публ. 27.06.2012; RU 2447504, публ. 10.04.2012; RU 103412, публ. 10.04.2011; RU 2633169, публ. 11.10.2017; RU 2585724, публ. 10.06.2016] предназначенные для автоматизации управления войсками.
Общим недостатком известных устройств является невозможность их применения для автоматизированной подготовки принятия решения командира зенитного ракетного полка на подготовку к ведению боевых действий и разработки электронных боевых документов.
Прототипом заявляемой полезной модели является система [Джаратано Д., Райли Г. Экспертные системы. Принципы разработки и программирования. - М.: Издательский дом "Вильяме", 2007, рис. 1.6, с. 70], в состав которой входит база знаний, машина логического вывода, рабочая память, блок объяснения, пользовательский интерфейс, блок приобретения знаний, причем выходы базы знаний и рабочей памяти соединены с первым и вторым входами машины логического вывода, третий вход машины логического вывода соединен со вторым выходом блока приобретения знаний, первый и второй выходы машины логического вывода соединены с входами рабочей памяти и базы знаний, третий выход машины логического вывода соединен с первым входом блока объяснения, выход блока объяснения и первый выход блока приобретения знаний соединены с первым и вторым входами пользовательского интерфейса, первый и второй выходы пользовательского интерфейса соединены со вторым входом блока объяснения и входом блока приобретения знаний, третий вход и третий выход пользовательского интерфейса соединены с внешним по отношению к системе пользователем (являются входом и выходом системы).
Недостатком известной системы является то, что она не позволяет автоматизировать подготовку принятия решения командиром зенитного ракетного полка на подготовку к ведению боевых действий с использованием современных геоинформационных технологий.
Задачей полезной модели является повышение оперативности решения командира зенитного ракетного полка на подготовку к ведению боевых действий за счет автоматизации процесса принятия решения с использованием геоинформационной системы.
Техническим результатом полезной модели является создание автоматизированной геоинформационной системы поддержки принятия решения командира зенитного ракетного полка на подготовку к ведению боевых действий.
Достижение заявленного технического результата и решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в автоматизированную геоинформационную систему поддержки принятия решения командира зенитного ракетного полка на подготовку к ведению боевых действий, содержащее базу знаний, машину логического вывода, рабочую память, блок объяснения, пользовательский интерфейс, блок приобретения знаний, причем выход базы знаний и первый выход рабочей памяти соединены с первым и вторым входами машины логического вывода, третий вход машины логического вывода соединен со вторым выходом блока приобретения знаний, первый и второй выходы машины логического вывода соединены с входом рабочей памяти и входом базы знаний, третий выход машины логического вывода соединен с первым входом блока объяснения, выход блока объяснения и первый выход блока приобретения знаний соединены с первым и вторым входами пользовательского интерфейса, первый и второй выходы пользовательского интерфейса соединены со вторым входом блока объяснения и входом блока приобретения знаний, третий вход и третий выход пользовательского интерфейса являются входом и выходом системы, дополнительно включены база данных имитационной модели, блок оценки боевых возможностей, блок планирования действий СВКН, блок подготовки исходных данных, геоинформационная система, имитационная модель боевых действий, блок выработки решений, база данных геоинформационной системы, блок анализа результатов имитационного моделирования, причем четвертый вход машины логического вывода соединен с вторым выходом блока подготовки исходных данных, пятый вход и четвертый выход с третьим выходом и третьим входом блока выработки решений, шестой вход и пятый выход с выходом и вторым входом блока анализа результатов имитационного моделирования, первый вход и выход базы данных имитационной модели с вторым выходом и входом блока оценки боевых возможностей, второй вход с первым выходом блока подготовки исходных данных, первый выход блока оценки боевых возможностей с входом блока планирования действий СВКН, третий выход и вход блока подготовки исходных данных с первым входом и первым выходом блока выработки решений, второй вход и второй выход блока выработки решений с первым выходом и первым входом геоинформационной системы, второй вход и второй выход геоинформационной системы с первым выходом и вторым входом имитационной модели боевых действий, третий вход с выходом базы данных геоинформационной системы, первый вход имитационной модели боевых действий с выходом блока планирования действий СВКН, второй выход с первым входом блока анализа результатов имитационного моделирования.
Предложенное исполнение системы позволяет повысить оперативность решения командира зенитного ракетного полка на подготовку к ведению боевых действий за счет автоматизации процесса принятия решения с использованием геоинформационной системы.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором представлена структурная схема автоматизированной геоинформационной системы поддержки принятия решения командира зенитного ракетного полка на подготовку к ведению боевых действий (фиг. 1).
На чертеже приняты следующие обозначения:
1 - база знаний;
2 - машина логического вывода;
3 - рабочая память;
4 - блок объяснения;
5 - пользовательский интерфейс;
6 - блок приобретения знаний;
7 - база данных имитационной модели;
8 - блок оценки боевых возможностей;
9 - блок планирования действий СВКН;
10 - блок подготовки исходных данных;
11 - геоинформационная система;
12 - имитационная модель боевых действий;
13 - блок выработки решений;
14 - база данных геоинформационной системы;
15 - блок анализа результатов имитационного моделирования.
База знаний 1 предназначена для хранения в оперативной памяти правил принятия решений в зависимости от результатов имитационного моделирования боевых действий. Вход и выход базы знаний 1 соединены с выходом 2.8 и входом 2.1 машины 2 логического вывода.
Машина 2 логического вывода предназначена для выполнения логических и арифметических действий с данными, хранящимися в рабочей памяти 3, в соответствии с правилами, хранящимися в базе знаний 1. Входы 2.1 и 2.2 машины 2 логического вывода соединены с выходом базы знаний 1 и выходом рабочей памяти 3, вход 2.3 соединен с выходом 6.2 блока 6 приобретения знаний, вход 2.4 соединен с выходом 10.2 блока 10 подготовки исходных данных, вход 2.5 и выход 2.10 с выходом 13.6 и входом 13.3 блока 13 выработки решений, вход 2.6 и выход 2.11 с выходом и входом 15.2 блока 15 анализа результатов имитационного моделирования, выход 2.7 соединен с входом рабочей памяти 3, выход 2.8 соединен с входом базы знаний 1, выход 2.9 соединен с входом 4.1 блока 4 объяснения,
Рабочая память 3 предназначена для хранения промежуточных расчетов и результатов имитационного моделирования боевых действий. Вход и выход рабочей памяти 3 соединен с выходом 2.7 и входом 2.2 машины 2 логического вывода.
Блок 4 объяснения предназначен для информирования пользователя о перечне правил, используемых в системе. Вход 4.1 блока 4 объяснения соединен с выходом 2.9 машины 2 логического вывода. Вход 4.2 и выход блока 4 объяснения соединен с выходом 5.4 пользовательского интерфейса 5 и входом 5.1 пользовательского интерфейса 5.
Пользовательский интерфейс 5 предназначен для общения с пользователем посредством использования стандартного набора технических и программных средств (дисплея, клавиатуры и т.п.). Вход 5.1 пользовательского интерфейса 5 соединен с выходом блока 4 объяснения, вход 5.2 соединен с выходом 6.1 блока 6 приобретения знаний, вход 5.3 является входом системы и соединен с пользователем системы. Выход 5.4 пользовательского интерфейса 5 соединен с входом 4.2 блока 4 объяснения. Выход 5.5 пользовательского интерфейса соединен с входом блока 6 приобретения знаний. Выход 5.6 пользовательского интерфейса 5 является выходом системы и соединен с пользователем системы.
Блок 6 приобретения знаний предназначен для организации диалоговой процедуры, целью которой является утверждение управляющих воздействий по определению правил принятия решений в зависимости от результатов имитационного моделирования боевых действий. Вход блока 6 приобретения знаний соединен с выходом 5.5 пользовательского интерфейса 5. Выход 6.1 блока 6 приобретения знаний соединен с входом 5.2 пользовательского интерфейса 5, выход 6.2 блока 6 приобретения знаний соединен с входом 2.3 машины 2 логического вывода.
База данных имитационной модели 7 предназначена для хранения постоянной информации по режимам функционирования КСА КП, авиационному оружию, ТТХ комплексов РЭП, ТТХ радиоэлектронных средств, ТТХ КСА КП, ТТХ СВН, таблицам образцов полетных заданий, таблицам системной информации, переменной информации о составе, структуре и дислокации группировок войск, таблиц с информацией о СВКН и вариантах удара, а также результатов моделирования. Вход 7.1 и выход базы данных имитационной модели соединены с выходом 8.2 и входом блока 8 оценки боевых возможностей, вход 7.2 с выходом 10.1 блока 10 подготовки исходных данных.
Блок 8 оценки боевых возможностей предназначен для решения информационно-расчетных задач: расчета зон обнаружения радиолокационных средств, расчета зон поражения ЗРК и рубежей выдачи РЛИ, расчета области боевого воздействия ИА, расчета рубежа уничтожения цели ИА, расчета огневых возможностей ЗРВ (по вариантам действий СВКН, по направлениям). Вход и выход 8.2 блока 8 оценки боевых возможностей соединены с выходом и входом 7.1 базы данных имитационной модели, выход 8.1 соединен с входом блока 9 планирования действий СВКН.
Блок 9 планирования действий СВКН предназначен для оценки вариантов организации ударов средств воздушного нападения по группировкам ПВО и обороняемым объектами с возможностью определения требуемого состава СВН по каждому из вариантов ударов СВН. Вход блока 9 планирования действий СВКН соединен с выходом 8.1 блока 8 оценки боевых возможностей, выход соединен с входом 12.1 имитационной модели боевых действий.
Блок 10 подготовки исходных данных предназначен для решения следующих задач: оценка ожидаемых действий и боевых возможностей СВН противника; оценка боевых возможностей, имеющихся сил и средств с формализованной выдачей документов по планированию боевого дежурства и боевой готовности (расчет зон обнаружения и поражения на различных высотах по различным СВН противника); оценка боевых возможностей подчиненных средств; оценка боевых возможностей взаимодействующих подразделений; подготовка и выдача справочных данных о группировках (базировании), боевом составе, состоянии и ТТХ вооружения сил и средств противника; сбор, обобщение и выдача справочных данных о дислокации боевом составе, состоянии и ТТХ вооружения подчиненных сил и средств; подготовка и выдача справочных данных о районах и объектах обороны. Вход и выход 10.3 блока 10 подготовки исходных данных соединены с выходом 13.4 и входом 13.1 блока 13 выработки решений, выход 10.1 соединен с входом 7.2 базы данных имитационной модели, выход 10.2 соединен с входом 2.4 машины 2 логического вывода.
Геоинформационная система 11 выполнена на основе ГИС «Оператор» и обеспечивает управление электронными картами местности, принятыми на вооружение в ВС РФ. Вход 11.1 и выход 11.4 геоинформационной системы 11 соединены с выходом 13.5 и входом 13.2 блока 13 выработки решений, вход 11.2 и выход 11.5 с выходом 12.3 и входом 12.2 имитационной модели боевых действий 12, вход 11.3 соединен с выходом базы данных геоинформационной системы 14.
Имитационная модель боевых действий 12 предназначена для воспроизведения динамики боевого функционирования средств ВВТ и принятия решений на пунктах управления всех уровней иерархии системы управления войсками, моделирования основных этапов боевых действий сил (средств) ПВО при отражении ударов средств воздушно-космического нападения противника и получения количественных оценок результатов действий сторон применительно к конкретным условиям обстановки (сценариям). Вход 12.1 соединен с выходом блока 9 планирования действий СВКН, вход 12.2 и выход 12.3 соединены с выходом 11.5 и входом 11.2 геоинформационной системы 11, выход 12.4 имитационной модели боевых действий соединен с входом 15.1 блока 15 анализа результатов имитационного моделирования.
Блок 13 выработки решений предназначен для формирования вариантов построения боевого порядка ЗРП и выбора из них рационального, разработки (оформления) на карте решения командира на боевые действия, разработки маршрута для совершения марша подразделениями с учетом анализа информации о действиях противника состоянием дорог и последних изменений в оперативной обстановке. Вход 13.1 и выход 13.4 блока 13 выработки решений соединены с выходом 10.3 и входом блока 10 подготовки исходных данных, вход 13.2 и выход 13.5 с выходом 11.4 и входом 11.1 геоинформационной системы 11, вход 13.3 и выход 13.6 соединены с выходом 2.10 и входом 2.5 машины 2 логического вывода.
База данных геоинформационной системы 14 предназначена для хранения электронных карт местности. Выход базы данных геоинформационной системы 14 соединен с входом 11.3 геоинформационной системы 11.
Блок 15 анализа результатов имитационного моделирования предназначен для отображения результатов моделирования с возможностью визуализации любой из рассматриваемых реализаций. Вход 15.1 блока 15 анализа результатов имитационного моделирования соединен с выходом 12.4 имитационной модели боевых действий 12, выход и вход 15.2 с входом 2.6 и выходом 2.11 машины 2 логического вывода.
Блоки 1-15 могут быть выполнены в виде программно-технических модулей на плате расширения ПЭВМ с архитектурой типа Х86, установленной на рабочем месте командира зенитного ракетного полка.
Автоматизированная геоинформационная система поддержки принятия решения командира зенитного ракетного полка на подготовку к ведению боевых действий функционирует следующим образом.
На предварительном этапе в базу данных имитационной модели 7 загружаются данные по режимам функционирования КСА КП, авиационному оружию, ТТХ комплексов РЭП, ТТХ радиоэлектронных средств, ТТХ КСА КП, ТТХ СВН, таблицам образцов полетных заданий, таблицам системной информации, переменной информации о составе, структуре и дислокации группировок войск, таблиц с информацией о СВКН и вариантах удара. В базу данных геоинформационной системы 14 загружаются электронные карты местности. В базу знаний 1 загружаются правила принятия решений в зависимости от результатов имитационного моделирования боевых действий.
После завершения предварительного этапа пользователем при помощи пользовательского интерфейса 5 в блоке 10 подготовки исходных данных осуществляется оценка ожидаемых действий и боевых возможностей СВН противника; оценка боевых возможностей, имеющихся сил и средств с формализованной выдачей документов по планированию боевого дежурства и боевой готовности (для этого в блоке 8 оценки боевых возможностей осуществляется расчета зон обнаружения радиолокационных средств, расчета зон поражения ЗРК и рубежей выдачи РЛИ, расчета области боевого воздействия ИА, расчета рубежа уничтожения цели ИА, расчета огневых возможностей ЗРВ (по вариантам действий СВКН, по направлениям); оценка боевых возможностей подчиненных средств; оценка боевых возможностей взаимодействующих подразделений; подготовка и выдача справочных данных о группировках (базировании), боевом составе, состоянии и ТТХ вооружения сил и средств противника; сбор, обобщение и выдача справочных данных о дислокации боевом составе, состоянии и ТТХ вооружения подчиненных сил и средств; подготовка и выдача справочных данных о районах и объектах обороны.
Затем в блоке 9 планирования действий СВКН осуществляется расчет вариантов организации ударов средств воздушного нападения по группировкам ПВО и обороняемым объектам.
Далее в имитационной модели боевых действий 12 моделируются основные этапы боевых действий сил (средств) ПВО с учетом сформированного в блоке 13 выработки решений варианта построения боевого порядка ЗРП при отражении ударов средств воздушно-космического нападения противника с получением количественных оценок результатов действий сторон применительно к конкретным условиям обстановки (сценариям). Расчеты осуществляются на электронных картах местности, управление которыми осуществляется с помощью геоинформационной системы 11.
Результаты моделирования и рекомендации командиру по выбору рационального боевого порядка ЗРП посредством машины 2 логического вывода поступают из рабочей памяти 3 в блок 13 выработки решений, в котором разрабатываются (оформляются) на электронной карте решения командира на боевые действия и маршрут для совершения марша подразделениями.
При необходимости в блоке 15 анализа результатов имитационного моделирования при помощи пользовательского интерфейса 5 осуществляется отображение результатов моделирования, хранящихся в рабочей памяти 3, с возможностью визуализации любой из рассматриваемых реализаций.
Для информирования пользователя о перечне правил, которые были использованы в автоматизированной геоинформационной системе поддержки принятия решения командира зенитного ракетного полка на подготовку к ведению боевых действий используется блок объяснения 4. Корректировка правил осуществляется через блок приобретения знаний 6.