УСТРОЙСТВО ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ Российский патент 2024 года по МПК G06F17/10 F42B35/00 

Изобретение относится к специализированным устройствам вычислительной техники. Оно может быть использовано при решении исследовательских задач по обоснованию направлений совершенствования состава группировки ракетных комплексов (РК) и оперативно-технических характеристик систем и комплексов ракетного вооружения, а также средств обеспечения его боевого применения.

Одним из показателей уровня реализуемости группировкой РК своей боевой задачи является количество элементов боевого оснащения ракет (далее - элементы БО), доставленных до объектов поражения противника [Волков Е.Б., Норенко А.Ю. Ракетное противостояние. М.: СИП РИА, 2001. -168 с.]. Боевая задача группировки считается реализуемой, если количество элементов БО, доставленных до объектов поражения, не меньше заданного количества. Заданным количеством элементов БО, как правило, принимается их минимально необходимое количество для нанесения противнику неприемлемого ущерба.

Изменение (уменьшение) количества элементов БО от их исходного состава является следствием потерь боевого ресурса группировки от воздействий средств противника на составные части РК и отказов элементов РК в ходе боевого применения. Под боевым ресурсом группировки РК будем понимать пусковые установки (ПУ), ракеты, ступени разведения (CP) и элементы БО, которыми располагает группировка.

При доставке элементов БО в количестве, меньшем заданного, реализуемость боевой задачи группировки РК признается ниже требуемого уровня. В таком случае актуальным становится решение задачи выбора наиболее целесообразных направлений совершенствования группировки РК с целью доведения реализуемости ее боевой задачи до требуемого уровня. Доведение реализуемости боевой задачи группировки РК до требуемого уровня будем называть обеспечением реализуемости боевой задачи группировки.

Основу процесса обеспечения реализуемости боевой задачи группировки РК составляют две операции:

- оценка реализуемости боевой задачи группировки по некоторому варианту входных данных (значений параметров группировки РК и противодействующих ей средств противника);

- поиск значений параметров группировки, обеспечивающих заданный уровень реализуемости боевой задачи, если оценка реализуемости показала ее недостаточный уровень.

Известно устройство, позволяющее автоматизировать процесс решения первой из указанных операций - оценки реализуемости боевой задачи группировки РК [Патент на изобретение RU №2647135, опубликовано 14.03.2018, Бюл. №8). Устройство, предложенное в указанной работе, примем за прототип настоящего изобретения. Основные положения прототипа заключаются в следующем.

Потери боевого ресурса группировки РК определяют поэтапно. В качестве каждого этапа принимают временной интервал, имеющий свою специфику потерь боевого ресурса. С этой целью весь процесс противоборства воюющих сторон делят на 4 этапа:

- этап 1: от момента (t₀) обнаружения пусков ракет противника или от времени принятия решения на пуск ракет группировки РК (в зависимости от того, что наступит раньше) до старта ракет группировки (t_с). Результатом этапа является количество стартовавших ракет;

- этап 2: от момента старта ракет (t_с) до завершения активного участка выведения (t_аув). Завершением активного участка выведения (АУВ) является отделение от ракет ступеней разведения (для ракет с последовательным и параллельным отделением элементов БО) или отделение элемента БО (для моноблочных ракет). Результатом этапа является количество ракет, последние ступени выведения которых штатно завершили отделение ступеней разведения или элементов БО;

- этап 3 - активный участок разведения (АУР) длится от завершения АУВ (t_аув) до завершения АУР (t_аур). Завершением АУР является отделение элементов БО от ступеней разведения. Результатом этапа является количество элементов БО, штатно отделившихся от ступеней разведения;

- этап 4: с момента отделения элементов БО от последней ступени ракеты (t_аут) до момента доставки элементов БО к объектам поражения (t_дбо). Результатом этапа является количество элементов БО, доставленных до объектов поражения.

На каждом этапе определяют количество сохранившегося боевого ресурса группировки после воздействия на него средств противника и отказов элементов РК. Расчетные зависимости, характеризующие количество сохранившегося боевого ресурса группировки в произвольные моменты времени этапов ее применения, уточненные в работе [Патент на полезную модель RU №190530 от 03.07.2019, опубликовано 03.07.2019, Бюл. №19], имеют следующий вид:

где n_с,в(t), n_аув,в(t), n_аур,в(t), n_дбо,в(t) - количество сохранившегося боевого ресурса группировки в функции времени на этапах 1, 2, 3, 4 соответственно с учетом воздействий противника;

n_с(t), n_аув(t), n_аур(t), n_дбо(t) - количество сохранившегося боевого ресурса группировки в функции времени на этапах 1, 2, 3, 4 соответственно с учетом воздействий противника и отказов элементов РК;

n_бд - исходное количество ПУ (ракет) группировки РК, находящихся на боевом дежурстве;

P_спуi, P_срi, P_ссрi, P_сбоi - устойчивость боевого ресурса группировки (ПУ, ракет, ступеней разведения, элементов БО соответственно) к воздействию i-ого типа;

F_в1i(t₀ ≤ t ≤ t_с), F_в2i(t_c < t ≤ t_аув), F_в3i(t_аув < t ≤ t_аур),

F_в4i(t_аут < t ≤ t_дбо) - функции вероятностей воздействия i-ого типа на ПУ, ракеты, CP и элементы БО в момент времени t на этапах 1, 2, 3, 4 соответственно;

P_пу, Р_р, P_ср, P_бо - надежность ПУ, ракет, CP и элементов БО соответственно;

F_от1(t₀ < t ≤ t_c), F_от2(t_с < t ≤ t_аув), F_от3(t_аув < t ≤ t_аур),

F_от4(t_аут < t ≤ t_дбо) - функции вероятностей отказов ПУ, ракет, CP и элементов БО в момент времени t на этапах 1, 2, 3, 4 соответственно;

n_с(t_с), n_аув(t_аув), n_аут(t_аут) - количество боевого ресурса группировки на начало этапов 2, 3, 4 соответственно;

n_ср - количество ступеней или блоков разведения с элементами БО на ракете.

Формульные зависимости (1) и (2) описывают изменение во времени количества сохранившегося боевого ресурса группировки на первом этапе ее применения. Зависимость (1) показывает деградацию боевого ресурса в результате множественных разнотипных воздействий на него средств противника. Выражение (2) окончательно уточняет количество сохранившегося боевого ресурса группировки на первом этапе, учитывая возможные отказы элементов РК, задействованных на этом этапе. Пары выражений (3) и (4), (5) и (6), (7) и (8) обеспечивают решение аналогичных задач применительно ко второму, третьему и четвертому этапам соответственно.

Количество боевого ресурса группировки на начало 2-го и 3-го этапов (ракет) соответствует количеству сохранившегося ресурса на моменты завершения предшествующих им этапов. Количество элементов БО на начало последнего этапа nаут(tаут) определяют на третьем этапе в зависимости от комплектации ракет:

- для ракет с параллельным отделением элементов БО nаут(tаут) соответствует количеству сохранившихся блоков разведения на момент завершения участка разведения:

- для ракет с моноблочной головной частью nаут(tаут) соответствует количеству сохранившихся ракет на момент завершения участка выведения:

- для ракет с последовательным отделением элементов БО nаут(tаут) вычисляют из выражения:

где n_аув(t_аув) - количество боеготовых ракет группировки на момент окончания активного участка выведения;

n_бо - количество элементов БО на одной ракете;

Δn_бо - количество элементов БО группировки, потерянных на АУР.

Потери элементов БО на АУР (Δn_бо) составляют элементы БО, которые не отделились от ступеней разведения к моменту их уничтожения или отказа. Следовательно, значение Δn_бо можно определить из сопоставления времен потерь ступеней разведения с временами отделения от них элементов БО. Для этого необходимо задать законы распределения потерь ступеней разведения и отделения элементов БО от СР. Например, принимают допущение, что потери CP и моменты отделения элементов БО распределены равномерно на протяжении АУР. С учетом такого допущения порядок определения количества элементов БО, потерянных на АУР, представляют следующим образом.

Шаг 1. Из результатов, полученных при вычислении по формулам (1)…(6), определяют:

- количество CP, потерянных на АУР:

- продолжительность участка разведения элементов БО:

- интервал времени между потерями CP:

- интервал времени между отделениями элементов БО:

Шаг 2. Задают начальные значения параметров для расчета:

Δn_бо=0 - количество потерянных элементов БО;

l=1 - номер потерянной CP, l=(1, …, Δn_ср);

p=1 - номер элемента БО, отделяемого от CP, p={1, …, n_бо}.

Шаг 3. Определяют соотношение моментов времени потери l-ой CP и отделения от нее р-го элемента БО посредством контроля выполнения условия:

Шаг 4. Если условие (16) не выполняется, что свидетельствует о штатном отделении р-го элемента БО от l-ой CP, то выполняют переход к шагу 5.

Если условие (16) выполняется, то потеря l-ой CP происходит до или во время отделения р-го элемента БО. В результате этого совместно со ступенью разведения будут потеряны не отделившиеся от нее элементы БО. Их количество определяют из выражения:

Корректируют общее количество потерянных элементов БО группировки на количество элементов БО, потерянных совместно с l-ой ступенью разведения:

Увеличивают номер потерянной CP:

Если l ≤ Δn_ср, выполняют переход к шагу 3. В противном случае выполняют переход к шагу 6.

Шаг 5. Увеличивают номер отделившегося элемента БО:

Если p ≤ n_бо, выполняют переход к шагу 3. В противном случае выполняют переход к шагу 6.

Шаг 6. Завершение вычислений.

Итоговое значение Δn_бо полученное по формуле (18), характеризует количество элементов БО, потерянных на АУР. Используя это значение, по формуле (11) находят количество n_аут(t_аут) боеготовых элементов БО на начало последнего этапа боевого применения группировки.

По значению n_дбо, полученному по формуле (8) на момент подлета элементов БО к объектам поражения (t_дбо), делают заключение о реализуемости боевой задачи группировки РК. При выполнении условия (21):

или соответствующего ему условия (22):

боевая задача группировки РК считается реализуемой.

Здесь n_дбо(t_дбо) - количество боеготовых элементов БО, доставленных группировкой РК до объектов поражения противника;

n_дбо.min - минимальное количество доставленных элементов БО, необходимое для выполнения боевой задачи группировки;

Δn_дбо(t_дбо) - доля элементов БО, доставленных до объектов поражения, от их исходного количества;

n_бд - исходное количество пусковых установок (ракет) группировки РК, находящихся на боевом дежурстве;

n_бо - штатное количество элементов БО на одной ракете;

Δn_дбо.min - минимальная доля доставленных элементов БО от их исходного количества, при которой выполняется боевая задача группировки РК.

Имея набор данных, характеризующих группировку РК, вид и параметры функций распределения вероятностей воздействий противника и вероятностей отказов элементов РК, можно с использованием зависимостей (1)…(8) и приведенного выше порядка определения количества элементов БО, потерянных на АУР, получить количество сохранившегося боевого ресурса группировки на любой момент времени ее применения. Значения количества ресурса, полученные с заданной дискретностью по времени, позволяют сформировать траекторию изменения боевого ресурса группировки РК в ходе противоборства воюющих сторон. Объем боевого ресурса группировки на момент доставки элементов БО к объектам поражения противника характеризует уровень реализуемости боевой задачи группировки.

Для выполнения второй из перечисленных выше операций обеспечения реализуемости боевой задачи группировки РК (поиска значений параметров, обеспечивающих заданный уровень реализуемости боевой задачи) отсутствуют средства автоматизации. Такое обстоятельство вынуждает решать указанную задачу методом «проб и ошибок». Недостатками этого метода применительно к рассматриваемой задаче являются его большая трудоемкость и длительность исполнения. Кроме того, указанный метод не гарантирует оптимальности полученного решения.

Целью и техническим результатом предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей устройства-прототипа и создание на этой основе устройства определения параметров группировки (УОПГ) ракетных комплексов, обеспечивающих заданный уровень реализуемости боевой задачи группировки при минимальных затратах по стоимости и срокам исполнения, что востребовано в процессе поиска наиболее рациональных направлений совершенствования группировки РК.

Технический результат изобретения достигнут введением в состав устройства дополнительного блока поиска оптимальных значений параметров группировки РК, которые обеспечивают заданный уровень реализуемости боевой задачи группировки при минимальных стоимости и сроках совершенствования группировки.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом (фиг.). Здесь представлена блок-схема устройства определения параметров группировки ракетных комплексов, используемого при поиске направлений совершенствования группировки РК.

Устройство определения параметров группировки РК содержит:

- блок 1 ввода входных данных;

- блок 2 ввода исходных данных;

- блок 3 памяти входных данных;

- блок 4 памяти исходных данных;

- по одному блоку (5, 6, 7, 8) определения состава сохранившегося боевого ресурса группировки на каждом из четырех этапов противоборства воюющих сторон;

- блок 9 поиска оптимальных значений параметров группировки ракетных комплексов, обеспечивающих заданный уровень реализуемости боевой задачи группировки (далее для краткости блок 9 будем называть блоком поиска оптимальных значений параметров группировки);

- блок 10 памяти входной и выходной информации решения задачи;

- блок 11 отображения входной и выходной информации решения задачи.

Связи между блоками УОПГ организованы следующим образом.

Выход блока 1 ввода входных данных соединен с входом блока 3 памяти входных данных. Выход блока 2 ввода исходных данных соединен с входом блока 4 памяти исходных данных. Выходы блока 3 памяти входных данных и блока 4 памяти исходных данных соединены соответственно с первыми и вторыми входами блоков 5, 6, 7, 8 определения состава сохранившегося боевого ресурса группировки на первом, втором, третьем и четвертом этапах процесса противоборства воюющих сторон.

Первые выходы блоков 5, 6, 7 определения состава сохранившегося боевого ресурса группировки на первом, втором и третьем этапах противоборства соединены с третьими входами таких же блоков 6, 7, 8 второго, третьего и четвертого этапов соответственно. Вторые выходы блоков 5, 6, 7 и выход блока 8 соединены с входом блока 10 памяти входной и выходной информации решения задачи.

Первый выход блока 10 памяти входной и выходной информации соединен с входом блока 11 отображения входной и выходной информации решения задачи. Второй выход блока 10 соединен с входом блока 9 поиска оптимальных значений параметров группировки.

Выход блока 9 поиска оптимальных значений параметров группировки соединен с входами блока 3 памяти входных данных и блока 4 памяти исходных данных.

На каждой итерации решения задачи в блоке 10 памяти входной и выходной информации накапливается информация с заданной дискретностью по времени о сохранившемся боевом ресурсе группировки на каждом из четырех этапов. Эта информация может быть передана в блок 11 отображения входной и выходной информации для ее анализа. Количество боевого ресурса, сохранившегося на момент окончания четвертого этапа, что соответствует количеству элементов БО, доставленных до объектов поражения противника, передается для оценки реализуемости боевой задачи группировки в блок 9 поиска оптимальных значений параметров группировки.

При достаточном уровне реализуемости боевой задачи или при невозможности достичь его, блок 9 обеспечивает завершение процесса оптимизации параметров группировки ракетных комплексов. После этого блоком 11 осуществляется вывод входной и выходной информации решения задачи в заданных форме и объеме.

При недостаточном уровне реализуемости боевой задачи блок 9 выполняет очередную итерацию оптимизации параметров группировки по заданным критериям оптимизации с учетом наложенных ограничений на диапазоны изменения значений оптимизационных параметров. Под оптимизационными параметрами будем понимать параметры группировки из состава входных и исходных данных, значения которых допустимо изменять в интересах обеспечения реализуемости боевой задачи группировки РК.

В результате оптимизации формируется новый вариант значений оптимизационных параметров для следующей итерации решения задачи. Эта информация передается блоком 9 в блоки 3, 4 памяти входных и (или) исходных данных, после чего инициируется выполнение очередной итерации оценки и анализа уровня реализуемости боевой задачи группировки РК по скорректированным входным и (или) исходным данным.

Основу блока 9 составляет вычислительная процедура, в которой программно реализован метод многокритериальной оптимизации нелинейной функции многих переменных с ограничениями.

Основной целевой функцией рассматриваемой задачи оптимизации является совокупность зависимостей (1)…(8), которые позволяют определить количество элементов боевого оснащения, доставленных до объектов поражения противника, или их доли от исходного количества. Вторая из этих форм целевых функций представляется наиболее информативной и универсальной для группировок РК любого количественного состава. Ее и примем за основную целевую функцию Ф_дбо(Q) рассматриваемой задачи оптимизации:

где Q={q₁, q₂, …, q_n} - множество оптимизационных параметров задачи;

q_i, q_imin, q_imax - текущее, минимальное и максимальное значения i-го оптимизационного параметра;

n - заданное количество оптимизационных параметров для варианта решения задачи.

Удовлетворительное значение целевой функции Ф_дбо(Q) может быть достигнуто различными путями (сочетаниями значений оптимизационных параметров). В рассматриваемой задаче важно знать наилучший путь из всех допустимых. Это обусловлено тем, что в реальных условиях приходится считаться с ограниченностью материальных и временных ресурсов, расходуемых на достижение цели - обеспечение реализуемости боевой задачи группировки РК. Для учета этого обстоятельства дополним основную целевую функцию двумя дополнительными целевыми функциями. В качестве таких функций используем функции затрат стоимости Ф_C(Q, C) и времени Ф_Т(Q, Т) на совершенствование параметров группировки РК с целью обеспечения реализуемости ее боевой задачи. Указанные функции должны быть сведены к минимуму в процессе оптимизации. Функции затрат для нелинейных систем, какой является система (1)…(8), можно задать в виде суммы интегралов Римана-Стильтьеса [Коваленко И.Н. и др. Полумарковские модели в задачах проектирования систем управления летательных аппаратов. М.: Машиностроение. 1973. - 176 с.]:

где N_-, N₊ - количество оптимизационных параметров, которые требуют уменьшения их значений и увеличения соответственно;

q_i0 - начальное значение i-го оптимизационного параметра;

C_i(q_i), T_i(q_i) - коэффициенты соответствия изменения значения i-го оптимизационного параметра и затрат на это стоимости и времени соответственно.

В первые суммы выражений (24) и (25) включаются параметры, требующие уменьшения их значений, а во вторые суммы - увеличения значений.

При постоянных значениях коэффициентов соответствия C_i(q_i), T_i(q_i) функции затрат принимают вид:

При решении оптимизационной задачи с основной и одной дополнительной целевой функцией (например, стоимости) будет осуществлен поиск совокупности оптимизационных параметров, которые обеспечат реализуемость боевой задачи при минимальных финансовых затратах. При включении в процесс оптимизации двух дополнительных целевых функций, будет искаться решение, обеспечивающее реализуемость боевой задачи с минимальными финансовыми затратами и в минимальные сроки.

Устройство определения параметров группировки РК содержит элементы (блоки), охарактеризованные на функциональном уровне. Их реализация предполагает использование, в частности, программируемых (настраиваемых) многофункциональных средств.

Предлагаемое устройство определения параметров группировки РК функционирует следующим образом.

Предварительно в блок 4 памяти исходных данных с использованием блока 2 ввода исходных данных записывается информация:

- о системах управления войсками и оружием:

• время обнаружения ракет противника от момента их старта;

• длительность принятия решения на ответные действия;

• время доведения приказа на пуск ракет до пусковых установок;

- о группировке РК:

• типы РК группировки;

• типы комплектаций ракет для каждого типа РК группировки;

• количество ПУ с каждым типом комплектации ракет в группировке;

- о ракетном комплексе и его элементах:

• оперативные характеристики элементов РК:

длительность предстартовой подготовки ракет к пуску;

длительность участка выведения боевого оснащения или ступени разведения элементов БО;

длительность участка разведения элементов БО;

• надежность РК и его элементов;

• устойчивость РК и его элементов к поражающим факторам каждого типа воздействия на них;

• тип головной части ракеты (моноблочная, с последовательным отделением элементов БО, с параллельным отделением элементов БО);

• количество элементов БО на ракете;

• виды функций распределения вероятностей отказов элементов РК на каждом этапе боевого применения группировки;

• значения параметров функций распределения вероятностей отказов элементов РК для каждого этапа;

- о возможном воздействия противника на составные части группировки РК на каждом этапе ее применения:

• количество типов воздействий противника на составные части группировки РК на каждом этапе ее применения;

• типы воздействий противника на составные части группировки РК на каждом этапе ее применения;

• виды функций распределения вероятностей воздействия противника на составные части группировки РК на каждом этапе ее применения для каждого типа воздействия;

• значения параметров функций распределения вероятностей воздействия противника для каждого этапа применения группировки и каждого типа воздействия;

- коэффициенты соответствия затрат стоимости и времени на изменение параметров, которые могут задаваться в качестве оптимизационных.

Указанная информация с использованием блока 2 ввода исходных данных может уточняться и актуализироваться в процессе эксплуатации предлагаемого УОПГ РК.

Непосредственно перед выполнением УОПГ в него вводятся значения параметров входных данных, характеризующих исследуемую группировку РК и порядок решения задачи.

Входные данные включают:

- тип РК группировки;

- тип комплектации ракеты РК;

- количество ПУ группировки;

- виды функций распределения вероятностей отказов элементов РК;

- количество типов воздействия противника на каждом этапе применения группировки;

- виды функций распределения вероятностей воздействия противника на каждом этапе применения группировки;

- критерии оптимизации параметров группировки;

- допустимое значение уровня реализуемости боевой задачи группировки;

- перечень оптимизационных параметров (параметров группировки, значения которых допустимо изменять для обеспечения заданного уровня реализуемости боевой задачи группировки);

- допустимые диапазоны изменения значений оптимизационных параметров;

- содержание результатов, выводимых для анализа на печать или экран монитора при завершении решения задачи.

Каждое вводимое значение параметра входных и исходных данных контролируется на соответствие его допустимым значениям или диапазонам изменения, а также на взаимное соответствие значениям других параметров из состава входных и исходных данных. Все эти функции реализуются блоками 1 и 2 ввода входных и исходных данных. При положительном результате контроля вводимых параметров, они записываются в блоки 3 или 4 памяти входных или исходных данных соответственно.

После завершения записи входных данных, выполняются последовательно блоки 5, 6, 7, 8 определения состава сохранившегося боевого ресурса группировки на первом, втором, третьем и четвертом этапах соответственно. В основу моделей указанных блоков положены аналитические зависимости (1)…(8) количества сохранившегося боевого ресурса группировки от времени противоборства воюющих сторон с учетом реально возможных законов распределения вероятностей отказов элементов ракетных комплексов и множественных воздействий различных типов средств противника на группировку в процессе ее боевого применения. В блоке 5, который моделирует первый этап боевого применения группировки, реализована пара формульных зависимостей (1) и (2). В блоках 6 (второй этап), 7 (третий этап), 8 (четвертый этап) реализованы пары формул (3) и (4), (5) и (6), (7) и (8) соответственно. Порядок функционирования блоков 5…8 во многом схож. Опишем функционирование блока 5 определения состава сохранившегося боевого ресурса группировки на первом этапе, а затем укажем особенности работы остальных из указанных блоков (6, 7, 8).

Блок 5 определения состава сохранившегося боевого ресурса группировки на первом этапе решает следующие задачи:

- формирование начальных данных для определения изменения боевого ресурса группировки на первом этапе;

- определение сохранившегося боевого ресурса группировки после воздействий противника по группировке;

- определение сохранившегося боевого ресурса группировки с учетом воздействий противника и отказов элементов РК группировки;

- пересчет (преобразование) сохранившегося боевого ресурса группировки в эквивалентное ему количество элементов БО.

Формирование начальных данных для определения изменения боевого ресурса группировки на первом этапе подготавливается блоком 5 на основе имеющихся сведений в блоке 3 памяти входных данных и блоке 4 памяти исходных данных. Начальные данные формируется в первую очередь из информации блока 3 памяти входных данных. Информация, отсутствующая в блоке 3 памяти входных данных, но необходимая для решения задачи, извлекаются из блока 4 памяти исходных данных. В качестве начального значения боевого ресурса, располагаемого группировкой, принимается количество пусковых установок группировки, находящихся на боевом дежурстве. Эта и другая информация, приведенная в выражениях (1) и (2), формируется в блоке 5 с последующей передачей ее в качестве входной информации для вычислительных процедур определения изменения боевого ресурса группировки на протяжении первого этапа.

В первой вычислительной процедуре блока 5 осуществляется моделирование потерь боевого ресурса группировки в результате воздействий на нее средств противника. Основу этой процедуры составляет программная реализация выражения (1). Выходной информацией этой процедуры является количество сохранившегося боевого ресурса группировки после воздействия противника на определенные моменты времени t первого этапа противоборства сторон. Боевой ресурс группировки в начале этапа представляется пусковыми установками, а в конце этапа -успешно стартовавшими ракетами. Моменты времени этапа формируются исходя из заданной дискретности, с которой нужно получать выходную информацию. По результатам моделирования процесса воздействий противника на боевой ресурс группировки определяется количество сохранившихся пусковых установок (ракет) на каждый дискретный момент времени первого этапа.

Информация о дискретных значениях времени и количестве сохранившихся ПУ (ракет) к этому времени передается из первой процедуры во вторую процедуру моделирования отказов элементов РК. Основу второй процедуры блока 5 составляет программная реализация выражение (2), т.е. в этой процедуре дополнительно учитываются потери боевого ресурса в результате отказов его элементов. Выходной информацией второй процедуры блока 5 является результирующее количество сохранившегося боевого ресурса группировки (с учетом воздействий противника и отказов элементов РК) на дискретные моменты времени t первого этапа противоборства сторон.

Количество успешно стартовавших ракет на момент окончания первого этапа передается из блока 5 в блок 6 очередного этапа в качестве начального значения количества боевого ресурса группировки на этом (втором) этапе.

Кроме того, количество сохранившихся пусковых установок на каждый момент времени первого этапа и количество успешно стартовавших ракет в конце этого этапа передаются из второй процедуры блока 5 в процедуру преобразования боевого ресурса группировки на этапе в эквивалентное ему количество элементов БО. Такое преобразование носит вспомогательный характер. Оно необходимо для того, чтобы итоговые результаты решения задачи можно было представить в виде изменения во времени количества как исходного боевого ресурса группировки на этапе (пусковых установок или ракет), так и эквивалентного ему количества элементов БО на синхронизированные моменты времени.

Преобразование боевого ресурса группировки из исходного вида в эквивалентное ему количество элементов БО в каждый момент времени t этапа осуществляется в блоке 5 на основе реализации следующего выражения:

где n_бо(t) - количество боеготовых элементов БО в группировке на момент времени t;

n_бр(t) - количество сохранившегося боевого ресурса группировки в исходном виде (пусковых установок, ракет, ступеней разведения) на момент времени t;

n_бо - штатное количество элементов БО на одной ракете.

Выходная информация блока 5 (количество сохранившегося боевого ресурса группировки в исходном виде и в эквивалентном ему количестве элементов БО с привязкой ко времени t) передается в блок 10 памяти результатов решения задачи для их записи и хранения.

После завершения записи выходной информации блока 5 в блок 10, начинается определение количества сохранившегося боевого ресурса группировки на очередном (втором) этапе противоборства сторон. Эта задача решается в блоке 6.

Функционирование элементов блоков 6, 7, 8 имеет ряд отличий от порядка функционирования описанных выше элементов блока 5.

Функционально блоки 6, 7, 8 отличаются от описанного выше блока 5 реализацией в них других формульных зависимостей, а именно: выражений (3) и (4) - в блоке 6; выражений (5) и (6) - в блоке 7, выражений (7) и (8) - в блоке 8.

В процедурах формирования начальных данных боков 6, 7 и 8 исключается функция подготовки количества боевого ресурса группировки на начало этапа. Эта информация поступает в блоки 6, 7 и 8 из аналогичных блоков моделирования предшествующих им этапов (5-го, 6-го и 7-го соответственно).

Порядок функционирования блока 7 несколько отличается от порядка функционирования аналогичных блоков 5, 6 и 8. Информация о количестве ракет, сохранившихся на момент завершения активного участка выведения, которая передается из блока 6 в блок 7, обрабатывается здесь по различным алгоритмам в зависимости от типа головной части ракеты.

Для моноблочной ракеты выполняется только определение количества элементов БО на начало последнего этапа по формуле (10). Полученное значение передается в блок 8 в качестве его входной информации. Выражения (5) и (6), реализованные в блоке 7, в этом случае не задействуются, т.к. у таких ракет отсутствует активный участок разведения.

Для ракет с параллельным отделением элементов БО моделируется АУР с использованием выражений (5) и (6). В результате этого моделирования определяется количество сохранившихся блоков разведения на каждый дискретный момент времени и на момент завершения участка разведения. Количество сохранившихся блоков разведения на момент завершения АУР, что соответствует количеству сохранившихся элементов БО (9), передается в блок 8.

Для ракет с последовательным отделением элементов БО предварительно моделируется АУР с использованием выражений (5) и (6). Затем с полученными результатами выполняются вычисления в соответствии с приведенным выше порядком определения количества элементов БО, потерянных на АУР (формулы (12)…(20)). При этом на каждый момент времени, соответствующий потере элемента БО или ступени разведения, фиксируется количество сохранившихся ступеней разведения и элементов БО для последующего вывода этой информации для анализа. Окончательное значение количества элементов БО, штатно отделившихся от ступеней разведения на момент завершения АУР, определяется с использованием выражения (11). Это количество является начальной информацией для моделирования последнего этапа ведения боевых действий.

Блок 8 имеет структурное отличие от аналогичных блоков 5, 6 и 7. Здесь отсутствует процедура преобразования боевого ресурса группировки в эквивалентное ему количество элементов БО, т.к. на последнем этапе боевой ресурс группировки учитывается только в элементах БО.

После выполнения последнего из четырех блоков 5, 6, 7, 8 и записи их результатов в блок 10, количество элементов БО, доставленных группировкой РК до объектов поражения, автоматически передается в блок 9 для анализа и определения последующих действий.

Если выполняется основной критерий решения задачи (количество или доля доставленных элементов БО не меньше заданного уровня), а изменения по каждой из дополнительных целевых функций не нарушают установленные ограничения, то процесс решения задачи останавливается и осуществляется вывод результатов ее решения. Такие же действия предпринимаются в ситуации, когда в результате нескольких итераций решения задачи выявляется невозможность найти удовлетворительный результат при заданных ограничениях на оптимизационные параметры.

Функцию вывода результатов решения задачи выполняет блок 11. Объем и форма выводимой информации, а также устройство вывода информации задаются пользователем во входных данных на решение задачи. Соответственно заданию пользователя возможно вывести все промежуточные значения или только конечный результат, выводимую информацию представить в графическом и (или) табличном виде, информацию вывести на экран или печатающее устройство.

Таким образом, благодаря дополнительно введенному блоку и связям, указанным в формуле изобретения, достигается требуемый технический результат, заключающийся в расширении функциональных возможностей устройства-прототипа и создание на этой основе устройства определения параметров группировки ракетных комплексов, обеспечивающих заданный уровень реализуемости боевой задачи группировки, что востребовано в процессе поиска наиболее рациональных направлений совершенствования группировки РК.

Изобретение относится к области вычислительной техники. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей устройства, заключающихся в обеспечении определения параметров группировки ракетных комплексов, обеспечивающих заданный уровень реализуемости боевой задачи группировки. Технический результат достигается за счет введения в состав устройства дополнительного блока поиска оптимальных значений параметров группировки, который обеспечивает заданный уровень реализуемости боевой задачи группировки ракетных комплексов при минимальных затратах по стоимости и срокам исполнения. 1 ил.

Устройство определения параметров группировки ракетных комплексов, обеспечивающих заданный уровень реализуемости боевой задачи группировки, содержащее блок ввода входных данных, блок ввода исходных данных, блок памяти входных данных, блок памяти исходных данных, блок памяти входной и выходной информации решения задачи, блок отображения входной и выходной информации решения задачи, по одному блоку определения состава сохранившегося боевого ресурса группировки на каждом из четырех этапов противоборства воюющих сторон, в основу моделей которых положены аналитические зависимости количества сохранившегося боевого ресурса группировки от времени противоборства воюющих сторон с учетом реально возможных законов распределения вероятностей отказов элементов ракетных комплексов и различных типов воздействий средств противника на группировку в процессе ее боевого применения, отличающееся введением в состав устройства дополнительного блока поиска оптимальных значений параметров группировки ракетных комплексов, обеспечивающих заданный уровень реализуемости боевой задачи группировки, при этом связи между блоками организованы следующим образом: выход блока ввода входных данных соединен с входом блока памяти входных данных, выход блока ввода исходных данных соединен с входом блока памяти исходных данных, выходы блока памяти входных данных и блока памяти исходных данных соединены соответственно с первыми и вторыми входами блоков определения состава сохранившегося боевого ресурса группировки на первом, втором, третьем и четвертом этапах процесса противоборства воюющих сторон, первые выходы блоков определения состава сохранившегося боевого ресурса группировки на первом, втором и третьем этапах противоборства соединены с третьими входами таких же блоков второго, третьего и четвертого этапов соответственно, вторые выходы блоков определения состава сохранившегося боевого ресурса на первом, втором, третьем этапах и выход такого же блока для четвертого этапа соединены с входом блока памяти входной и выходной информации решения задачи, первый выход блока памяти входной и выходной информации соединен с входом блока отображения входной и выходной информации решения задачи, второй выход блока памяти входной и выходной информации соединен с входом блока поиска оптимальных значений параметров группировки ракетных комплексов, выход блока поиска оптимальных значений параметров группировки ракетных комплексов соединен с входами блока памяти входных данных и блока памяти исходных данных, при этом на каждой итерации решения задачи в блоке памяти входной и выходной информации накапливается информация с заданной дискретностью по времени о сохранившемся боевом ресурсе группировки на каждом из четырех этапов, которая может быть передана в блок отображения входной и выходной информации для ее анализа, а количество боевого ресурса, сохранившегося на момент окончания четвертого этапа, что соответствует количеству боевого ресурса, доставленного до объектов поражения, передается для оценки реализуемости боевой задачи группировки в блок поиска оптимальных значений параметров группировки, который обеспечивает завершение процесса оптимизации параметров группировки ракетных комплексов при достаточном уровне реализуемости боевой задачи или при невозможности достичь его, а при недостаточном уровне реализуемости боевой задачи выполняет очередную итерацию оптимизации параметров группировки по заданным критериям оптимизации с учетом наложенных ограничений на диапазоны изменения значений оптимизационных параметров, в результате чего формирует новый вариант значений оптимизационных параметров, передает эту информацию в блоки памяти входных и (или) исходных данных и инициирует выполнение очередной итерации решения задачи по скорректированным входным и (или) исходным данным.