Модель оценки эффективности боевых систем

ВОЕННАЯ МЫСЛЬ № 8/2009, стр. 39-43

Модель оценки эффективности боевых систем

Контр-адмирал в отставке И.П. РУСАНОВ,

кандидат военных наук

Полковник в отставке А. И. БУРАВЛЕВ,

доктор технических наук

СОВРЕМЕННЫЕ комплексы вооружения различных видов и родов войск в отличие от типовых воинских формирований представляют собой боевые системы (БС), отличительной особенностью которых является интеграция в единой системе информационно-управляющей подсистемы, средств технического обеспечения и оружия. В результате такого объединения боевые системы приобрели качественно новые свойства и повышенные боевые возможности. Такими свойствами являются круглосуточное применение оружия, высокий темп и точность стрельбы, многоканальность, маневренность. Естественно, что при оценке эффективности таких систем нужно учитывать эти новые возможности, что требует разработки новых методических подходов к оценке эффективности БС.

Рассмотрим функциональную структуру БС (рис. 1). Она включает в себя следующие функциональные подсистемы: информационную подсистему (разведки и связи и др.); подготовки и технического обеспечения применения оружия; управления оружием; собственно оружие и боекомплект средств поражения (ударная подсистема).

Каждая подсистема выполняет свою функцию и передает информацию и управляющие команды на другие подсистемы. Взаимодействие указанных подсистем в БС определяет рабочий цикл боевого применения системы.

Модель оценки эффективности боевых систем

Рис. 1. Функциональная структура БС

Процесс функционирования БС представляет собой, как правило, последовательный процесс выполнения отдельных операций, поэтому время реакции БС равно сумме времен составляющих его операций: обнаружения цели tобн, выдачи целеуказания tцу , подготовки к стрельбе и перезарядки оружия tпс , времени обстрела цели до ее поражения tc:

Модель оценки эффективности боевых систем

Для последовательного процесса его ритм (средняя длительность интервала между реакциями БС) характеризуется максимальной средней продолжительностью операции цикла:

Модель оценки эффективности боевых систем

Здесь чертой обозначено среднее время выполнения соответствующей операции.

Операция с максимальной продолжительностью цикла является определяющей, но только в том случае, когда часть их (операций) выполняется параллельно.

В качестве обобщенной характеристики БС используем интенсивность ее функционирования, которая обратно пропорциональна величине ритма процесса и характеризует среднее число реакций (производительность) БС в единицу времени

Модель оценки эффективности боевых систем

Процесс применения БС носит вероятностный характер, так как связан с действием большого числа случайных факторов. К ним относится прежде всего противодействие противника, которое осуществляется применением средств маскировки своих объектов, информационного подавления средств обнаружения целей и передачи команд управления, огневого и других видов поражения элементов БС. Элементы случайности в процесс функционирования боевых систем вносят также отказы технических средств, ошибочные действия личного состава и другие факторы внешней среды. С учетом этого функционирование БС представляет собой некоторый случайный процесс, состояние которого определяется вероятностными характеристиками. При определенных допущениях этот процесс может быть смоделирован марковским непрерывным процессом с дискретным множеством состояний. Основным допущением, строгость которого часто вызывает сомнение, является отсутствие последействия в реальном процессе. Применительно к БС отсутствие последействия означает, что вероятностные характеристики процесса функционирования БС определяются только текущим состоянием системы и не зависят от прошлых состояний и от того, каким образом система попала в данное состояние. Надлежащим выбором состояний БС и интенсивностей переходов можно обеспечить выполнение этого требования. В этом случае процесс функционирования БС можно с достаточной степенью корректности описать системой массового обслуживания (СМО) с различной дисциплиной обслуживания заявок.

Входным потоком заявок будем рассматривать поток целей противника с интенсивностью X . Этот поток в общем случае может быть неординарным и нестационарным. Однако для многоканальной БС на ограниченном интервале времени моделирования удара (боя) этот поток может рассматриваться как стационарный и даже ординарный.

При наличии l каналов в БС интенсивность стрельбы составит l μ0. Стрельба по цели ведется до ее поражения. Данный факт также является признаком перехода системы из одного состояния в другое.

Рассмотрим возможные состояния БС в произвольный момент времени:

0 - все «стрельбовые» каналы свободны (стрельба по целям не ведется);

1 - занят один «стрельбовый» канал (стрельба ведется по одной цели);

l- заняты все «стрельбовые» каналы (стрельба ведется по l целям).

В этом случае очередная заявка на поражение обнаруженной цели получает отказ данной БС. Граф состояний и возможных переходов показан на рисунке 2.

Модель оценки эффективности боевых систем

Рис. 2. Граф изменения состояний БС

Пользуясь теорией систем массового обслуживания, по данному графу состояний можно записать уравнения динамики вероятностей состояний Модель оценки эффективности боевых систем БС в процессе функционирования:

Модель оценки эффективности боевых систем

с начальными условиями Модель оценки эффективности боевых систем где Модель оценки эффективности боевых систем - первая производная вероятности i -го состояния БС.

Для стационарного режима функционирования (t → ∞) вероятности возможных состояний рассчитываются по известным формулам:

Модель оценки эффективности боевых систем

Здесь параметр Модель оценки эффективности боевых систем характеризует приведенную интенсивность входного потока целей для БС. Зная эти вероятности, нетрудно определить основные показатели эффективности БС как системы массового обслуживания. Такими показателями являются:

вероятность пропуска цели -Модель оценки эффективности боевых систем

вероятность поражения хотя бы одной цели - Модель оценки эффективности боевых систем

производительность БС -Модель оценки эффективности боевых систем

среднее число занятых каналов стрельбы -Модель оценки эффективности боевых систем

вероятность занятости «стрельбового» канала БС -Модель оценки эффективности боевых систем

Рассмотрим несколько примеров оценки эффективности.

Произведем оценку эффективности зенитно-артиллерийского комплекса (ЗАК), включающего один канал обнаружения и целеуказания и две артиллерийских установки (АУ). При обнаружении цели ее координаты и параметры движения передаются на АУ, которая ведет огонь до поражения цели. Среднее время обнаружения и сопровождения цели в секторе обстрела составляет: to6н =2 мин., время выдачи целеуказания для стрельбы: tцу=30 сек., темп стрельбы пушечной установки: v =80 выстрелов в мин., запас боекомплекта: N6k=20 снарядов. Вероятность поражения цели одним снарядом составляет: W=0,12. Время на перезарядку пушечной установки составляет: tn = 5 мин.

Требуется рассчитать вероятность пропуска цели и среднее число пораженных целей при групповом налете с интенсивностью λц - 0,5, 1/мин.

Модель оценки эффективности боевых систем

Модель оценки эффективности боевых систем

Луговский А.О., Харламов Н.Н., Шевелев Э.Г. Научная дисциплина - теория боевых систем // Техника и вооружение. 1992. № 1,2.

Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Теория случайных процессов и ее инженерные приложения. М.: Наука, 1992. С. 23.

Тараканов К.В., Овчаров Л.А., Тырышкин А.Н. Аналитические методы исследования систем. М.: Сов. Радио, 1974.


Для комментирования необходимо зарегистрироваться на сайте

  • <a href="http://www.instaforex.com/ru/?x=NKX" data-mce-href="http://www.instaforex.com/ru/?x=NKX">InstaForex</a>
  • share4you сервис для новичков и профессионалов
  • Animation
  • На развитие сайта

    нам необходимо оплачивать отдельные сервера для хранения такого объема информации