СПОСОБ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА РАЗРАБОТКИ ОБЪЕКТОВ ВОЕННОЙ ТЕХНИКИ Российский патент 2006 года по МПК G06T17/50 G06N5/00 

Изобретение относится к области компьютерного проектирования и может найти применение при видеомониторинге процесса разработки крупномасштабных систем, составленных из разнородных объектов, основанном на использовании программно-аппаратных средств путем воспроизведения военных действий, осуществленном в диалоговом режиме динамики взаимодействия применительно к средствам новой современной технической базы.

К известным способам мониторинга оценки эффективности используемых средств можно отнести способ формирования изображений моделей действующих объектов и областей их расположения применительно к реальным данным, характеризующим свойства объектов и областей, описанный в международной заявке WO 99/27496, опубл. 03.06.99 г., включающий обработку этих данных и вывод изображений на экран компьютера.

Однако этот способ не обеспечивает выработку мотивированных решений для оценки эффективности ведения в сложных условиях боевых действий современными системами вооружений и возможность обеспечения обоснованной оценки воспроизводимых на компьютере средств.

В Европейском патенте №807903, опубл. 19.11.97 г., описана видеоигровая система, представляющая адаптивную модель, использующую видеоинформацию о физико-географических данных воспроизводимой на экране территории для отображения действующих на данной территории объектов.

К недостатку метода, реализованного в известной системе, следует отнести то, что он также не предназначен для достоверной оценки воспроизводимых на экране компьютера средств.

Наиболее близким к рассматриваемому является способ, описанный в патенте США № 6215498, опубл. 10.04.2001, представляющий процесс виртуального воспроизведения взаимодействия операторов и средств вооружения, обеспечивающий решение боевых задач управления военными объектами на качественно новом уровне. Известный способ основан на том, что формируют первый массив данных, включающих информационные сообщения о физико-географических условиях театра военных действий и заносят его в базу данных компьютера, выделенные по запросу оператора данные из первого массива преобразуют в трехмерное изображение модели заданных физико-географических условий театра военных действий, после чего отображают полученную модель в первом окне экрана дисплея, формируют компьютерные модели объектов военной техники в виде масштабного схематического представления и заносят их в базу данных компьютера в виде второго массива данных, затем по выбору оператора втором окне экрана дисплея отображают эти модели.

Однако известный способ не обеспечивает возможность оценки эффективности процесса разработки объектов военной техники, составленных из разнородных объектов, с целью выработки мотивированных решений по их применению в различных условиях эксплуатации с учетом технико-экономических показателей разработок объектов вооружений.

Целью изобретения является исключение всех вышеперечисленных недостатков.

Ожидаемые технические результаты работы предлагаемого способа моделирования:

1) снижение неопределенности в ожидаемых действиях противника;

2) уменьшение времени подготовки планирования военных действий;

3) выработка рекомендаций по выбору рационального состава воинских формирований;

4) исследование боевых свойств группировок, оснащенных различными (в том числе и перспективными) образцами вооружения;

5) обоснование технико-экономических показателей при формировании и контроле реализации Государственной программы вооружения и Государственного оборонного заказа.

Поставленная цель достигается тем, что способ компьютерного моделирования процесса ведения военных действий заключается в том, что формируют первый массив данных, включающих информационные сообщения о физико-географических условиях театра военных действий и заносят его в базу данных компьютера.

Выделенные по запросу оператора данные из первого массива преобразуют в трехмерное изображение модели заданных физико-географических условий театра военных действий, после чего отображают полученную модель в первом окне экрана дисплея.

Формируют компьютерные модели объектов военной техники и заносят их в базу данных компьютера в виде второго массива данных, затем по выбору оператора во втором окне экрана дисплея отображают модели объектов военной техники в виде масштабного схематического представления.

Далее задают первую цветокодовую шкалу преобразования физико-географических условий театра военных действий в изображение, которую используют при трехмерном изображении модели упомянутых заданных физико-географических условий театра военных действий, и формируют третий массив данных об объектах военной техники, включающих потенциальные данные об их пространственно-временных и количественных характеристиках и о технико-экономических показателях их разработки и заносят третий массив данных в базу данных компьютера, после чего на основе этих данных определяют значения показателей боевого воздействия каждого объекта военной техники.

Затем задают вторую цветокодовую шкалу преобразования показателей боевого воздействия, функционирования и представления каждой модели объекта военной техники в изображение, затем по выбору оператора во втором окне экрана дисплея отображают данные об объектах военной техники в виде соответственно табличного и/или графического представления, из второго и третьего массивов данных выделяют данные о двух заданных группах объектов военной техники, которые относят соответственно к первому и второму участникам военных действий, на основе которых формируют соответственно четвертый и пятый массивы данных, представляющие модели упомянутых двух участников военных действий.

Используя вторую цветокодовую шкалу, отображают модели упомянутых двух участников военных действий в виде изображения областей распространения боевого действия, функционирования и моделей объектов военной техники. Используя операцию масштабирования, совмещают это изображение с изображением первого окна, после чего воспроизводят этапы итерационного процесса боевого взаимодействия моделей упомянутых участников военных действий и отображают его на экране компьютера в первом окне, при этом на каждом этапе воспроизведения этого процесса формируют области боевого взаимодействия каждого объекта военной техники для каждого участника военных действий и анализируют наличие совпадений сформированных областей цветокодовых изображений первой и второй моделей участников военных действий.

Совпадения принимают за факты попадания в цель, фиксируют эти результаты наличия и отсутствия попаданий, по которым судят о результативности соответствующих объектов военной техники, и заносят в базу данных компьютера пространственно-временные и количественные показатели объектов военной техники с полученной результативностью для каждого участника военных действий, формируя шестой массив данных.

После этого отображают на экране дисплея перечень этих данных в виде диаграмм и ранжируют по убыванию значений результативности пространственно-временные и количественные показатели объектов военной техники, содержащиеся в шестом массиве данных.

Затем из полученного ряда выделяют группу объектов военной техники, характеристики которых соответствуют извне заданным условиям выбора, из которых формируют седьмой массив данных, в который вносят данные технико-экономических показателей разработки соответствующих объектов. Эти объекты военной техники относят к наиболее эффективным и на основании анализа эффективности технико-экономических показателей разработки выделенной группы объектов военной техники формируют восьмой массив данных об экономических показателях их разработки.

Действия, совершаемые при реализации заявленного способа, могут быть проиллюстрированы при помощи следующих таблиц и чертежей.

Ввод исходных данных осуществляется путем заполнения базы данных реляционного типа - таблиц данных (фиг.1). Табличное представление информационных данных о ФГУ - физико-геграфических условиях - может иметь вид, приведенный в таблице 1.

Таблица 1Формат информационного сообщения о ФГУШиротаДолготаВысота над уровнем моряПризнак типа ФГУ

В заявленном способе задают первую цветокодовую шкалу преобразования физико-географических условий театра военных действий, в изображение, которую используют при трехмерном изображении модели упомянутых заданных физико-географических условий театра военных действий и выделенные по запросу оператора данные из первого массива преобразуют в трехмерное изображение модели заданных физико-географических условий театра военных действий, после чего отображают полученную модель в первом окне экрана дисплея (фиг.2).

Формируют второй массив данных, включающий потенциальные данные об их пространственно-временных и количественных характеристиках объектов военной техники (таблицы 2а, 2б) и о технико-экономических показателях их разработки (таблица 3), и заносят его в базу данных компьютера.

В таблицах 2а и 2б приведены характеристики показателей, где в качестве примеров указаны показатели радиолокационных станций РЛС и летательных аппаратов.

В таблице 3 представлен примерный состав технико-экономических показателей разработки объекта военной техники ВТ.

В заявляемом способе формируют третий массив данных, которые являются показателями боевого воздействия каждого объекта военной техники и определяются на основе данных первого и второго массива. В качестве примера дальность прямой видимости РЛС определяется как:

где h_а - высота энергетического центра антенны (элемент второго массива);

h_ц - высота рельефа местности (элемент первого массива).

После этого задают вторую цветокодовую шкалу преобразования показателей боевого воздействия, функционирования и представления каждой модели объекта военной техники в изображение. Затем по выбору оператора во втором окне экрана дисплея отображают данные об объектах военной техники в виде соответственно табличного и/или графического представления (фиг.3, 4).

Согласно изобретению из второго и третьего массивов данных выделяют данные о двух заданных группах объектов военной техники, которые относят соответственно к первому и второму участникам военных действий, на основе которых формируют соответственно четвертый и пятый массивы данных, представляющие модели упомянутых двух участников военных действий.

Используя вторую цветокодовую шкалу, отображают модели упомянутых двух участников военных действий в виде изображения областей распространения боевого действия, функционирования и моделей объектов военной техники и, используя операцию масштабирования, совмещают это изображение с изображением первого окна (фиг.5).

Затем формируют сценарий военных действий (фиг.6), включающий этапы итерационного процесса боевого взаимодействия моделей упомянутых участников военных действий, и воспроизводят его на экране компьютера в первом окне (фиг.7), при этом на каждом этапе воспроизведения этого сценария формируют области боевого взаимодействия каждого объекта военной техники для каждого участника военных действий и анализируют наличие совпадений сформированных областей цветокодовых изображений первой и второй моделей участников военных действий.

Совпадения принимают за факты попадания в цель, фиксируют эти результаты наличия и отсутствие попаданий, по которым судят о результативности соответствующих объектов военной техники и заносят в базу данных компьютера пространственно-временные и количественные показатели объектов военной техники с полученной результативностью для каждого участника военных действий, формируя шестой массив данных.

Табл.4Примерный состав результатов моделирования объекта военной техники (РЛС)№ п/пНаименование показателя1Коэффициент обнаружения2Коэффициент сопровождения3Коэффициент мобильности4Коэффициент эксплуатации5Коэффициент сопряжения с комплексами средств автоматизации

Технические показатели объектов военной техники могут быть проиллюстрированы, например, в виде диаграмм, представленных на фиг.8.

После окончания выполнения сценария военных действий отображают на экране дисплея перечень этих данных в виде диаграмм и ранжируют по убыванию значений результативности пространственно-временные и количественные показатели объектов военной техники, содержащиеся в шестом массиве данных.

Затем из полученного ряда выделяют группу объектов военной техники, характеристики которых соответствуют извне заданным условиям выбора. При этом в качестве упомянутых условий могут быть заданы стоимостные характеристики, показатели стоимости и объема ремонтных работ и процесса восстановления технических средств, показатели потребления горючих материалов, стоимости и объемы запчастей, технические характеристики объектов военной техники, а также условия, обусловленные стратегическими и тактическими задачами, уровнем нахождения соответствующих средств на стадиях научных изысканий и теоретических исследований. Из этих данных формируют седьмой массив, в который вносят данные технико-экономических показателей разработки соответствующих объектов.

Выделяют из объектов военной техники, указанных в седьмом массиве данных, объекты, имеющие наилучшие результаты при боевом взаимодействии и характеризующиеся более предпочтительными показателями в соответствии с условиями эксплуатации и возможностями создания, проектирования и испытания объектов военной техники. Эти объекты военной техники относят к наиболее эффективным и на основании анализа эффективности технико-экономических показателей разработки выделенной группы объектов военной техники формируют восьмой массив данных, в который вводят экономические показатели разработки выбранных соответствующих объектов военной техники (фиг.9).

Перечень технических и программных средств, которые могут быть использованы для реализации предлагаемого способа, приведены в табл.5.

В частном случае реализации заявленного способа может быть использована конфигурация технических и программных средств, например, таких, как представленные в таблице 6.

Локальная сеть комплекса, реализующего заявленный способ, представлена на фиг.10.

Рассматриваемый способ благодаря введению новых операций и условий их осуществления позволяет получить высококачественную оценку эффективности процесса разработки объектов военной техники.

Таблица 2аПримерный состав показателей объекта военной техники (РЛС)№ п/пТип показателяНаименование показателя1ПространственныйМинимальная инструментальная дальность  Максимальная инструментальная дальность  Нормированная дальность обнаружения в угломестной плоскости  Высота энергетического центра антенны, м  Максимальная высота обнаруживаемых целей, км  Потенциальный объем зоны обнаружения  Высота потребной горки, м2ВременнойВремя пролонгации потерянных трасс, сек  Длительность зондирующих импульсов, мкс  Период обзора, с  Время развертывания из походного положения, мин  Среднее время наработки на отказ, мин  Численность боевого расчета3КоличественныйКоличество индикаторов  Количество целевых каналов (каналов обработки)  Количество выдаваемых (обрабатываемых) пеленгов

Таблица 2бПримерный состав показателей объекта военной техники (летательный аппарат)№ п/пТип показателяНаименование показателя1ПространственныйКрейсерская высота полета (метры)  Максимальная дальность полета (метры)  Расстояние до рубежа выполнения задачи (метры)2ВременнойВремя одного цикла обзора РЛС, сек  Время включения до пролета очередного поворотного пункта маршрута, с3КоличественныйМасса, (кг)  Количество средств навигации  Количество одновременно атакуемых целей

Таблица 3Примерный состав технико-экономических показателей разработки объекта военной техники№ п/пНаименование показателя1Время начала разработки объекта ВТ2Время конца разработки объекта ВТ (минимальное)3Время конца разработки объекта ВТ (среднее)4Время конца разработки объекта ВТ (максимальное)5Стоимость разработки объекта ВТ полная6Стоимость разработки объекта ВТ израсходованная7Коэффициент изменения: стоимость - время дни/рубли8Коэффициент изменения: стоимость - количество, штуки/рубли9Вклад объекта ВТ в выполнение задачи в заданный срок10Текущий приоритет объекта ВТ11Вероятность успешной реализации разработки ВТ

Таблица 6№ п/пТип средстваНаименование показателя1ТехническийЛВС, состоящая из сервера данных HP P2-IV 800 и 5 компьютеров HP P2-III 500  Устройство печати картографической информации - HP Jet 350 Color  Устройство печати текстовой информации - HP 5000N2ПрограммныйОС МС ВС  СУБД Линтер ВС  Средства Web-технологии - Клиент ГОД

Изобретение относится к области компьютерного проектирования и может найти применение при видеомониторинге процесса разработки крупномасштабных систем. Техническим результатом является обеспечение способа компьютерного моделирования процесса ведения военных действий, обеспечивающего упрощенное моделирование процесса ведения военных действий. Заявленный способ основан на формировании массивов данных о технико-экономических показателях разрабатываемых объектов военной техники с отображением и совмещением этой информации в окнах на экране дисплея. 10 ил., 7 табл.

Способ компьютерного моделирования процесса ведения военных действий, заключающийся в том, что формируют первый массив данных, включающих информационные сообщения о физико-географических условиях театра военных действий, и заносят его в базу данных компьютера, выделенные по запросу оператора данные из первого массива преобразуют в трехмерное изображение модели заданных физико-географических условий театра военных действий, после чего отображают полученную модель в первом окне экрана дисплея, формируют компьютерные модели объектов военной техники и заносят их в базу данных компьютера в виде второго массива данных, затем по выбору оператора во втором окне экрана дисплея отображают модели объектов военной техники в виде масштабного схематического представления, отличающийся тем, что задают первую цветокодовую шкалу преобразования физико-географических условий театра военных действий в изображение, которую используют при трехмерном изображении модели упомянутых заданных физико-географических условий театра военных действий, формируют третий массив данных об объектах военной техники, включающих потенциальные данные об их пространственно-временных и количественных характеристиках и о технико-экономических показателях их разработки, и заносят третий массив данных в базу данных компьютера, после чего на основе этих данных определяют значения показателей боевого воздействия каждого объекта военной техники, затем задают вторую цветокодовую шкалу преобразования показателей боевого воздействия, функционирования и представления каждой модели объекта военной техники в изображение, затем по выбору оператора во втором окне экрана дисплея отображают данные об объектах военной техники в виде соответственно табличного и/или графического представления, из второго и третьего массивов данных выделяют данные о двух заданных группах объектов военной техники, которые относят соответственно к первому и второму участникам военных действий, на основе которых формируют соответственно четвертый и пятый массивы данных, представляющие модели упомянутых двух участников военных действий, используя вторую цветокодовую шкалу, отображают модели упомянутых двух участников военных действий в виде изображения областей распространения боевого действия, функционирования и моделей объектов военной техники и, используя операцию масштабирования, совмещают это изображение с изображением первого окна, после чего воспроизводят этапы итерационного процесса боевого взаимодействия моделей упомянутых участников военных действий и отображают его на экране компьютера в первом окне, при этом на каждом этапе воспроизведения этого процесса формируют области боевого взаимодействия каждого объекта военной техники для каждого участника военных действий и анализируют наличие совпадений сформированных областей цветокодовых изображений первой и второй моделей участников военных действий, совпадения принимают за факты попадания в цель, фиксируют эти результаты наличия и отсутствие попаданий, по которым судят о результативности соответствующих объектов военной техники, и заносят в базу данных компьютера пространственно-временные и количественные показатели объектов военной техники с полученной результативностью для каждого участника военных действий, формируя шестой массив данных, после чего отображают на экране дисплея перечень этих данных в виде диаграмм и ранжируют по убыванию значений результативности пространственно-временные и количественные показатели объектов военной техники, содержащиеся в шестом массиве данных, затем из полученного ряда выделяют группу объектов военной техники, характеристики которых соответствуют извне заданным условиям выбора, из которых формируют седьмой массив данных, в который вносят данные технико-экономических показателей разработки соответствующих объектов, эти объекты военной техники относят к наиболее эффективным и на основании анализа эффективности технико-экономических показателей разработки выделенной группы объектов военной техники формируют восьмой массив данных об экономических показателях их разработки.