МЕЖВИДОВОЙ МОДЕЛИРУЮЩИЙ КОМПЛЕКС ИНФОРМАЦИОННЫХ И РАСЧЕТНЫХ ЗАДАЧ ДЛЯ СРАВНЕНИЯ БОЕВЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ РАЗНОРОДНЫХ ГРУППИРОВОК ВОЙСК СТОРОН

ВЕСТНИК АКАДЕМИИ ВОЕННЫХ НАУК

№ 1(14)/2006

Полковник Н.Н. ПРОНЬКИН

 

 

МЕЖВИДОВОЙ МОДЕЛИРУЮЩИЙ КОМПЛЕКС ИНФОРМАЦИОННЫХ И РАСЧЕТНЫХ ЗАДАЧ ДЛЯ СРАВНЕНИЯ БОЕВЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ РАЗНОРОДНЫХ ГРУППИРОВОК ВОЙСК СТОРОН

Подавляющее большинство военных ученых, исследующих состояние и направления развития военно-политической и военно-стратегической обстановки в мире и в отдельных его регионах, приходят к выводу, что несмотря на прогнозируемое в целом благоприятное ее развитие для России и ее союзников, в настоящее время и в обозримом будущем сохраняются предпосылки к возникновению различного типа военных конфликтов с участием или втягиванием в них Российской Федерации. Поэтому в современных условиях одной из главных задач в системе национальной безопасности государства становится адекватное реагирование на возможные военные угрозы для нашего государства и его союзников в случае агрессии образца XXI века.

В настоящее время в решении задач строительства ВС РФ все более актуальной становится проблема оценки и сравнения боевых возможностей разнородных группировок войск сторон при ведении боевых действий с применением обычных средств поражения. Это связано с тем, что как в странах НАТО, в Японии, в Китае, так и в нашей стране ведутся научно-конструкторские разработки военного назначения, которые могут обеспечить создание принципиально новых систем вооружения или придать имеющимся новые качества. Дальнейшее опережение в поступлении этих систем на вооружение армий вероятных противников в значительных количествах может дополнительно повлиять на сложившуюся военно-стратегическую ситуацию и дестабилизировать военно-политическую обстановку, так как эффективность их применения сравнима с эффективностью применения тактического ядерного оружия.

Для принятия адекватных ответных мер нужны прежде всего объективные оценки влияния изменений в количестве и качестве вооружений на соотношение боевых возможностей группировок вооруженных сил сторон.

В основе современных методологий, позволяющих оценивать это соотношение, лежат комплексные тактико-технические исследования с использованием системного анализа. Оценка результатов операции и сравнение ее вариантов осуществляется на основе показателей боевой эффективности (достижения полученного результата) при определенном уровне расходования ресурсов (военной техники, людских сил, материальных и других затрат). Тогда на каждом уровне иерархии системной задачи решается задача сравнения или выбора вариантов, имеющих наилучшее соотношение «эффективность - затраты», что позволяет получить рациональное решение и сформировать предложения лицу, принимающему решение (ЛПР), по выбору наиболее предпочтительного варианта операции.

Оценка и сравнение вариантов операций в настоящее время строится на основе математических моделей. На начальном этапе, исходя из анализа тактико-технических особенностей используемых в операции разнородных группировок войск, может быть сформировано значительное число альтернативных вариантов группировок и их построений. Получение оценок системы показателей эффективности и затрат для всего множества вариантов возможно с использованием комплекса математических моделей, отражающих все основные тактико-технические особенности противоборствующих группировок войск. Эта задача, даже с привлечением самой современной вычислительной техники, является крайне сложной и проблематичной по объему содержания и практически неразрешимой в отводимые приемлемые сроки. Поэтому после формирования множества вариантов операции и разработки частных математических моделей необходимо проводить оценку системы по частным показателям, оценивающим боевую эффективность операции и затраты на ее реализацию. Результаты анализа полученных оценок в соответствии с выбранными показателями и критериями предпочтения позволяют отселектировать заведомо нерациональные варианты, сузить их исходное множество и снизить в случае применения комплексных математических моделей трудоемкость дальнейших исследований.

Соответствующие комплексные математические модели строятся на основе принципа ведения двусторонних боевых действий, в которых учитываются все основные моменты вооруженного противоборства, способные существенно повлиять на исход боевой операции. Такие модели позволяют учесть множество взаимосвязей различных событий, из которых состоит процесс вооруженного противоборства, оперативно вносить изменения в исходные данные и в структуры группировок, анализировать динамику боя и оценивать его результаты.

Взаимодействие сторон описывают методом имитационного моделирования. При этом под имитацией понимается численный метод проведения на цифровых вычислительных машинах экспериментов с математическими моделями, описывающими поведение сложных систем (боевых операций) в течение продолжительных периодов времени.

Этап сравнения альтернативных вариантов боевых операций состоит в отыскании рационального с тактико-технической и боевой точки зрения варианта, которым оперирует ЛПР.

Методология системного анализа, объединяющая математические методы анализа и строгие формализованные методы с экспериментом, эвристическими приемами и суждениями экспертов, в настоящее время стала общепринятой.

Для практической оценки результатов операции используются системные показатели, учитывающие реальные условия выполнения боевых задач операции. Поэтому системная оценка эффективности операции строится, как правило, на основе имитационного моделирования типовых боевых операций.

Отметим, что моделирование боевых действий позволяет решать новые задачи в области информатизации вооруженных сил и совершенствования их информационного потенциала, чему военное руководство ведущих мировых держав придает большое значение. Кроме того, моделирование боевых действий является одним из важнейших направлений в оперативной деятельности штабов всех уровней вооруженных сил.

Данные обстоятельства привели к значительному усложнению процессов обоснования вопросов строительства, разработки способов и форм применения вооруженных сил, развития ВВСТ, и потребовали широкого развития компьютерного моделирования. Разработка и использование моделей и моделирующих комплексов стала одной из приоритетных областей современной военной кибернетики и информатики, в которых используются самые передовые технологии и в которые многие государства вкладывают значительные средства.

В России в условиях сокращения объемов финансирования и различных ресурсных ограничениях ВС приходится искать рациональные их структуры, наиболее эффективные и менее дорогие варианты оснащения ВВТ, поднимать уровень боевой и оперативной подготовки. При малой численности ВС устранять просчеты при ведении боевых действий будет некому и нечем.

Показанные обстоятельства определяют проблему моделирования, заключающуюся в неразрешенности противоречия между реальным и требуемым качеством разрабатываемых моделей и моделирующих комплексов для ВС РФ. Это обусловлено тем, что частные видовые и родовые моделирующие комплексы, а также модели отдельных средств вооруженной борьбы, какими бы они ни были детальными, не могут адекватно моделировать вооруженное противоборство, так как не учитывают взаимное влияние действий структурных элементов вооруженных сил друг на друга.

Отметим также, что вооруженная борьба благодаря развитию структурных элементов вооруженных сил, форм и способов их применения, стала достаточно сложным процессом, протекающим на суше, на море, в воздухе и в космосе. Она имеет общевойсковой характер и невиданные ранее динамизм и размах. Ее изучение и прогнозирование фактически возможно только методами компьютерного моделирования, а проведенные оценки обусловливают вывод, что основной путь решения данной проблемы заключается в создании межвидового моделирующего комплекса (ММК).

В основу разрабатываемого межвидового моделирующего комплекса (ММК «Соотношение сил») информационных и расчетных задач для сравнения боевых возможностей разнородных группировок войск сторон положена методика расчета количественно-качественного соотношения сил (ККСС), основанная на коэффициентах соизмеримости средств борьбы сторон при их попарном сравнении.

Коэффициентом соизмеримости двух средств борьбы при их попарном сравнении (Кс) принято называть число, равное такому отношению численностей однородных средств сторон, при котором каждая сторона выполняет свою задачу с одинаковой вероятностью, то есть отношению численностей, обеспечивающему равенство сил. Это означает, что величина Кс показывает, сколько средств нашей стороны нужно выделить на одно выбранное для сравнения средство противника, чтобы силы были равны, или, другими словами, выполнялось условие - вероятности выполнения задач каждой стороной равны между собой. Если перед каким-либо средством борьбы (системой оружия) стоит задача вывода из строя со степенью поражения, равной 50%, одного средства борьбы или объекта противника, то Кс представляет собой средний единичный наряд, потребный для выполнения этой задачи.

В методике, основанной на коэффициентах соизмеримости, сравнение боевых возможностей разнородных группировок войск сторон осуществляется моделированием по заложенному сценарию боя с учетом целераспределения и возможности противоборства каждого средства нашей стороны с каждым средством противника в конкретных условиях боя.

Общее количественно-качественное соотношение сил сторон, вычисленное с помощью этой методики, показывает, во сколько раз нужно увеличить меньшую (более слабую) группировку войск, чтобы в рассматриваемых условиях боевых действий силы сторон были равны (относительные потери сторон равны, продвижение линии фронта отсутствует).

Очевидно, что методика сравнения боевых возможностей разнородных группировок войск, основанная на коэффициентах соизмеримости средств борьбы при их попарном сравнении в условиях боя, позволяет получить более детальные оценки, учитывает большее количество факторов. По существу, она является укрупненной моделью боевых действий сухопутных войск, ВВС и ПВО сторон, использует большие объемы нормативных данных, рассчитанных на моделях тактического уровня.

В методике предусмотрена возможность представления исходных данных о боевых составах сторон по шести уровням обобщения: театр военных действий; стратегическое направление; фронт (группа армий); операционное направление; армия (армейский корпус); соединение (отдельная часть).

При учете оперативного построения противостоящих группировок предусмотрена возможность различать первый оперативный эшелон, резервы, а также до пяти направлений действий, а при задании численного состава соединений и частей учитывается их штатная численность по личному составу, вооружению, военной и специальной технике, а также укомплектованность на рассматриваемый момент времени.

При учете качества вооружения и военной техники предусмотрена возможность различать все основные системы оружия, имеющиеся и поступающие в ближайшие годы на вооружение армий СНГ и вероятных противников, в том числе и разведывательно-ударные комплексы различного назначения, средства разведки, связи и радиоэлектронной борьбы.

Таким образом, следует отметить, что методика сравнения боевых возможностей разнородных группировок войск позволяет моделировать основные элементы операции с различной степенью детализации (в пределах возможной детализации исходных данных) и увязывать их между собой.

ММК позволяет вычислять следующие показатели:

-  общее количественно-качественное соотношение сил в рассматриваемой полосе боевых действий;

-  ККСС по первым эшелонам, по направлениям и задачам (для различных видов боевых действий - подготовленная оборона; оборона, подготовленная в короткие сроки; встречные действия; наступление на поспешно занятую оборону противника; наступление на подготовленную оборону противника);

-  ККСС по общевойсковым и танковым дивизиям;

-  ККСС по основным видам вооружения (носителям ядерного оружия, оперативным и тактическим ракетам, боевым самолетам, боевым вертолетам, танкам, противотанковым средствам, артиллерии и минометам, средствам ПВО и другим системам вооружения);

-  ККСС в воздухе над своей территорией - сравниваются боевые возможности сил и средств ПВО нашей группировки войск, включая силы истребительной авиации ВВС, выделенные для прикрытия войск и объектов, с боевыми возможностями средств воздушного нападения противника в различных условиях ведения боевых действий;

-  ККСС в воздухе над территорией противника - сравниваются боевые возможности наших средств воздушного нападения с боевыми возможностями сил и средств ПВО противника в различных условиях боевых действий;

-  показатели влияния на общее ККСС систем разведки, управления и РЭБ, а также разнотипных классов и типов вооружения;

-  ориентировочные значения темпов продвижения войск в зависимости от вида боевых действий, типа местности и степени подготовленности оборонительных рубежей;

-  ориентировочные значения потерь основного вооружения сторон.

Точность расчетов, получаемых с помощью методики, определяется точностью отражения моделируемого фрагмента принятыми логическими допущениями и исходными данными. Эта точность зависит от соответствия исходных данных, содержащихся в нормативной базе методики, тем условиям, для которых проводятся расчеты, детализации и точности переменной информации, адекватности логической схемы расчета, принятой в методике, реальным действиям противостоящих группировок войск сторон.

По признаку точности методика относится к классу оценочных, основное ее предназначение - сравнение различных вариантов оперативно-стратегической обстановки.

Для определения рационального боевого состава разнородных группировок войск решается обратная задача, которая базируется на тех же исходных данных об эффективности вооружения для различных условий его применения, боевом и численном составе сторон, что и прямая задача сравнения боевых возможностей разнородных группировок войск на основе коэффициентов соизмеримости средств борьбы при их попарном сравнении. Обе задачи являются частями единого информационно-расчетного комплекса. Это позволяет существенно сократить время, затрачиваемое на проведение расчетов.

МЕЖВИДОВОЙ МОДЕЛИРУЮЩИЙ КОМПЛЕКС ИНФОРМАЦИОННЫХ И РАСЧЕТНЫХ ЗАДАЧ ДЛЯ СРАВНЕНИЯ БОЕВЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ РАЗНОРОДНЫХ ГРУППИРОВОК ВОЙСК СТОРОН

 

При определении рационального боевого состава разнородных группировок войск необходимо учитывать, что при решении поставленных задач успех достигается согласованными действиями всех видов и родов войск, каждый из которых, как правило, выполняет свойственные ему задачи и вносит свой вклад в разгром противостоящего противника. Это обусловливает необходимость иметь сбалансированные пропорции различных сил и средств в разнородной группировке войск в зависимости от характера задач, условий их выполнения и особенностей противостоящего противника. Одним из возможных и применяемых в настоящее время в практике планирования операций крупного масштаба является подход к определению рационального состава разнородной группировки войск, заключающийся в следующем:

-    на основе изучения особенностей стратегических и операционных направлений театра военных действий, анализа состава группировки и возможного характера действий противника планируемая операция расчленяется по направлениям и по глубине на определенные этапы развития обстановки. На примере фронтовой операции такими этапами могут быть: прорыв передового оборонительного рубежа, развитие наступления в глубину и выполнение задач первых армейских операций (ближайшей задачи фронта) с разгромом ближайших оперативных резервов противника; проведение последующих армейских операций (выполнение дальнейшей задачи фронта) с разгромом оперативных и ближайших стратегических резервов. Могут быть и другие этапы развития оперативной обстановки в зависимости от конкретных условий планируемой операции;

-    с учетом принятых нормативов ширины полос и глубины задач общевойсковых объединений и соединений в наступлении (или обороне) к условиям данного ТВД определяется количество армейских полос и для каждой полосы - потребное количество мотострелковых (танковых) дивизий в зависимости от нормативного значения количественно-качественного соотношения сил сторон по дивизиям сухопутных войск в рассматриваемой полосе для выполнения первоочередных задач, а затем для наращивания сил при выполнении последующих задач и, наконец, в целом за операцию;

-    по результатам этих вычислений и исходя из типового состава объединений сухопутных войск, определяется потребное количество армий (армейских комплектов РВ и А, ПВО, авиации, связи, РЭБ и других) в группировке фронта;

-    далее определяется количество соединений и частей родов и видов ВС, специальных войск, тыловых и ремонтно-восстановительных частей, требующихся дополнительно к типовым армейским и фронтовому комплектам. При этом расчеты по каждому виду ВС и роду войск ведутся, основываясь на показателях, характеризующих относительные боевые возможности сторон.

Таким образом, имея в качестве исходных данных группировку и предполагаемое оперативное построение противостоящего противника, а также нормативные значения количественно-качественного соотношения сил и средств сторон, нормативные данные ширины полос боевых действий общевойсковых соединений и ряд других показателей, решается обратная задача - определяется ориентировочный состав и оперативное построение нашей разнородной группировки войск на рассматриваемом направлении.

Структурная блок-схема алгоритма оптимизационной задачи определения потребного боевого состава разнородной группировки для выполнения заданного объема задач при принятых ограничениях представлена на рис. 2.

Сущность задачи определения оптимального боевого состава разнородной группировки войск, потребной для выполнения заданного объема задач, заключается в определении такого сочетания разнородных сил и средств, которое бы обеспечивало выполнение поставленных задач, и при этом численность средств борьбы каждого типа не превышала бы заданных ограничений, а общая численность всех средств борьбы нашей группировки была бы минимальной.

В качестве опорного варианта боевого состава разнородной группировки войск используется боевой состав, полученный с помощью решения обратной задачи. На основе специально разработанной процедуры осуществляется распределение сил и средств по объектам поражения противника.

Критерием эффективности распределения сил и средств по объектам поражения противника является ожидаемая степень выполнения поставленной задачи (например, поражение всех групп объектов, выбранных в рассматриваемом фрагменте операции). Варьируя боевым составом разнородной группировки в определенных ограничениями пределах и каждый раз получая новое распределение всех средств поражения, определяется максимальное значение этого критерия. Соответствующий этому значению критерия боевой состав разнородной группировки является оптимальным по степени выполнения поставленных задач на поражение объектов противника.

В такой постановке задача решается с помощью пакета прикладных программ нелинейного программирования. Искомым результатом является вектор [Xi], соответствующий минимальному значению целевой функции и характеризующий потребный состав средств разнородной группировки для рассматриваемого этапа развития оперативной обстановки (этапа операции).

МЕЖВИДОВОЙ МОДЕЛИРУЮЩИЙ КОМПЛЕКС ИНФОРМАЦИОННЫХ И РАСЧЕТНЫХ ЗАДАЧ ДЛЯ СРАВНЕНИЯ БОЕВЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ РАЗНОРОДНЫХ ГРУППИРОВОК ВОЙСК СТОРОН

 

Для различных этапов операции потребный состав средств поражения разнородной группировки войск может существенно различаться как по количеству, так и по структуре. Поэтому число каждого типа средств поражения определяется с учетом потребности выполнения задач на всех рассматриваемых этапах операции (r):

МЕЖВИДОВОЙ МОДЕЛИРУЮЩИЙ КОМПЛЕКС ИНФОРМАЦИОННЫХ И РАСЧЕТНЫХ ЗАДАЧ ДЛЯ СРАВНЕНИЯ БОЕВЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ РАЗНОРОДНЫХ ГРУППИРОВОК ВОЙСК СТОРОН

Задача оптимизации состава разнородной группировки войск сводится к итерационной задаче, решаемой в интерактивном режиме.

Таким образом, разработанный межвидовой моделирующий комплекс позволяет получать потребный боевой состав разнородной группировки войск для выполнения поставленных задач на поражение объектов противника в зависимости от вида боевых действий и стоимостные оценки вариантов разнородной группировки войск до и после оптимизации.


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