Harcműveletek matematikai modellezése. A harci műveletek modellezése, mint a megalapozott döntések meghozatalának fő eszköze. Katonai elmélet és gyakorlat

A katonatudósok fejében, a hozzájuk közel álló körökben, sőt a vezető tisztek között is ott van az álom, hogy olyan modellt, vagy még jobb, modellező komplexumot hozzanak létre, amely megadná a parancsnokot. legjobb lehetőségek erők és eszközök alkalmazása egy adott műveletben. Próbáljuk kitalálni, hogy ez mennyire kivitelezhető.

Bravúros remények

Az ilyen modelleket és komplexumokat a katonai osztály megbízásából hozzák létre a parancsnokok és a törzsek gyakorlati alkalmazása céljából az alakulatok műveleteinek fejlesztése során. különböző szintekenés találkozókat. Úgy tűnik, hogy minden egyszerű: megadja a kezdeti adatokat, megnyomja a gombot, és megkapja az eredményt - több lehetőség a probléma megoldására, válassza ki a legjobbat, és kezdje el a felkészülést a műveletre. A helyes választáshoz nem fér kétség, álmatlan éjszakák amikor egy gondolatot fontolgat. Bízunk abban, hogy megértjük az ellenség szándékait, a csapatok harci szellemét stb. Egy érzéketlen, fáradhatatlan, gyors és pontos gép mindent átgondol helyetted, és megmondja, mit, hogyan és melyik pillanatban tegyél. A tudományos gondolkodás hullámai azonban hosszú évek óta a vágy falát verik, de ezen a területen nincsenek valódi eredmények, és objektíven nem is lehet, mivel az emberi gondolkodási folyamat automatizálása lehetetlen, és a fentiek mindegyike kiméra – megvalósíthatatlan ötlet.

Egyes források szerint az első katonai műveleteket a Pentagonban kezdték modellezni a távoli 80-as években. Az amerikai harcos pragmatikus agya belefáradt a kemény munkába a csapatcsoportok döntéshozatala, előkészítése és akciótervezése során létfontosságú érdekeik számos területén, ahol a világ csendőre, mint az emberiség haladó köreinek képviselője. joggal nevezték az Egyesült Államokat, hadműveleteket hajtott végre. És akkor fáradhatatlan elektronikus számítógépek jöttek a csendőr segítségére. A katonaság megrendelésére különféle matematikai modelleket kezdtek kidolgozni, beleértve a különböző szintű és célú katonai alakulatok akcióit. Minden tervezett műveletet modelleztek, és csak ezt követően születtek döntések azok előkészítéséről és lebonyolításáról. Sokat írtak erről a tudományos és népszerű tudományos irodalomban.

Az e terület fejlesztésében részt vevő hazai szakemberek megérthették, hogy amerikai kollégáik meddig jutottak az amerikai fegyveres erők parancsnokai szellemi tevékenységének automatizálása terén. És a miénk, ami mindig is jellemző volt az újat és haladót néhány hazai keresőre, a virágzó Nyugatra tekintve, ezt megvalósította. A katonatudósok és az igazságos tudósok nem tudtak belenyugodni a fejlett gondolkodás mögötti lemaradásba. – Azt is tudjuk, hogy a fegyver melyik végét tartsuk – mondták, és munkához láttak. Az érdeklődő kutatóintézetek egyre több modellt készítettek különféle műveletekről, és mutatták be kreativitásukat a katonaság előtt. Az utóbbiak, akik érdeklődést mutattak az ilyen irányú munka iránt, úgy tűnik, nem értették meg teljesen a számítógépes műveletek gyakorlati előnyeit. De hogy ne múljanak el azok az emberek, akik távol állnak attól, hogy megértsék a haladás lényegét és alkalmazásának előnyeit, nem vágták le a vállát, hanem meghallgatták a virtuális mezőny dolgozóinak fáradhatatlan tevékenységének gyümölcsét. Nem szabad figyelmen kívül hagyni a divatirányzat népszerűségét a katonai világ vezetése és tudósai körében.

A kutatóintézetek egy összetett, gyakorlatilag lehetetlen feladat megoldásához járultak hozzá. Ezen a területen azonban számos fejlesztésre nem volt szükség az életben, hanem főleg a különböző szintű katonai vezetők előtti demonstrációkhoz használták őket.

súlyos kétségek

Tehát miért nem használják a kifejlesztett modelleket? gyakorlati tevékenységek parancsnokok és katonai hatóságok? A válasz egyszerű: a probléma lényegét értő szakértőknek komoly kétségei vannak azzal kapcsolatban, hogy a számítógépes elme képes-e megbízható, megbízható eredményeket adni a parancsnokoknak.

Felmerül a kérdés: vajon a fejlesztés ilyen eredménye az alkotóktól független objektív valóság, vagy a programozóink képtelenek olyan modelleket alkotni, amelyek teljes mértékben tükrözik a szimulált folyamatokat? Próbáljuk meg kitalálni.

Bármely katonai művelet a parancsnok katonai művészetének gyakorlati megtestesülése, aki egymaga dolgoz ki tervet és hoz döntést. Elkészítése és megvalósítása számos összetett és sokrétű folyamatot foglal magában, melyeket megfelelő algoritmusok és szoftvereszközök segítségével nagyrészt a szükséges pontossággal írnak le. Ez figyelembe veszi nagyszámú kezdeti adatok, amelyek befolyásolják a szimuláció eredményét. Némelyikük mennyiségileg a szükséges pontossággal megadható, például a harci erő, a képzettség szintje, a fegyverek, a harcoló felek technikai felszereltsége, a fizikai-földrajzi és meteorológiai viszonyok és még sok más. Egyes inputokat azonban objektív okokból nem lehet számszerűsíteni. Az ilyen adatok az ember szubjektív, kreatív tevékenységét jellemzik. Ide tartozik a parancsnokok katonai művészete, a parancsnokok taktikai felkészültsége, a személyzet erkölcsi és pszichológiai állapota stb. Ennek megfelelően a műveletek modellezésekor csak formális adatok vehetők figyelembe.

szomorú valóságok

Az egyesült államokbeli JWARS (Joint Warfare System) harcműveleti szimulációs rendszer, amelyet csapatok közös csoportosulásai által végzett műveletek végrehajtására terveztek, a katonai alakulatok különféle célú tevékenységét szimulálja. Mélyen kidolgozta a háromdimenziós virtuális tér kialakításának, az időjárási viszonyok és a terepviszonyok figyelembevételével, a logisztika, az információáramlási rendszer kialakításának, valamint a döntéstámogatás kérdéseit.

Ez javítja a fegyveres erők hadműveleti tervezésének és felhasználásának minőségét, a katonai alakulatok harci képességeinek felmérését, valamint a fegyveres erők építésének elvi dokumentumok kidolgozását. A döntéshozatali folyamat a taktikai standardokra vonatkozó tudásbázison, valamint a döntéshozók preferenciáin alapul. Az amerikaiak figyelembe veszik a fent felsorolt formai adatokat, de a rendelkezésre álló információk szerint figyelembe tudják venni a csapatok erkölcsi és pszichológiai állapotát is, melynek megbízhatósága erősen kétséges, mert a művelet során jelentősen változhat.

Persze papíron simán kiderül, főleg ha nagyon akarod. De a gyakorlatban az amerikai fegyveres erők és a NATO szövetséges erői Irakban, Afganisztánban, Jugoszláviában (főleg) tett akcióinak eredményei nagyon messze voltak attól, amit a szimuláció adott. Így az észak-atlanti szövetség balkáni hadműveletét három napon belül tervezték befejezni, de a jugoszláv hadsereg parancsnokságának hadművészete, harci készségés személyzetének rugalmassága meghiúsította az agresszorok terveit, és a NATO-nak csaknem három hónapba telt céljaik elérése. Mivel a modellezés nem oldotta meg az informális adatok azon problémáit, amelyek jelentősen befolyásolják a művelet kimenetelének megítélésének megbízhatóságát. A modellezési algoritmusok sablonmegoldásokon alapultak, még a legkülönfélébb, de standard, előre meghatározott és az ember szellemi, kreatív munkáját nem megvalósító, erkölcsi és pszichológiai szempontok figyelembevételével.

A kortárs ukrajnai események is demonstrálják az ellenségeskedések lebonyolítására használt amerikai sablonok ostobaságát. Valójában az amerikai tanácsadók modellezésének eredményei szerint az Ukrán Fegyveres Erők számbelileg felsőbbrendű büntetőcsoportjának, amely mindenféle fegyverrel rendelkezik, le kellett volna győznie az alsóbbrendűeket személyi és fegyverzetben, de erős szellemiséggel és erkölcsileg erősebb emberekkel. a DPR és az LPR milíciája egy hónapon belül. De ez a fentebb említett ok miatt nem történt meg. Itt van neked gyakorlati használat működés szimuláció...

Értelmes következtetések

Mik az eredményeink ezen a területen? A hazai fejlesztők által készített ismert működési modellek lényegében nagyon hasonlítanak a külföldi analógokés nem veszik figyelembe az informális kezdeti adatokat, amelyek a parancsnokok katonai művészete, a parancsnokok taktikai kiképzése, valamint a szembenálló felek személyi állományának erkölcsi és pszichológiai állapota. És ezek a tényezők döntőek lehetnek, amint azt a megvívott csaták számos történelmi példája bizonyítja.

A műveleti terv kidolgozása olyan kreatív folyamat, amely csak olyan emberre jellemző, aki rendelkezik intelligenciával, intuícióval és képes nem szabványos megoldások készítésére. Ahogy kiváló parancsnokunk, Alekszandr Vasziljevics Suvorov mondta: "Meglepett - nyert." Ez azt jelenti, hogy csak az rendelkezik magas harci szellemmel, erkölcsileg erős, és mindig győz az ellenség felett, aki nem minta szerint harcol.

Suvorov 63 csatát vívott, és egyet sem veszített. Ha az általa kidolgozott hadműveleti terveket szimulálják, akkor például Rymnik vagy Focsani közelében a kalkulált adatok szerint a törökök győztek volna, hatalmas számbeli fölénnyel. Szuvorov olasz hadjárata is sikertelenül végződött volna. De egy ragyogó parancsnok, az alárendelt csapatok számára rendkívül kedvezőtlen körülmények között, mindig legyőzte az ellenséget, tekintet nélkül a számbeli fölényére és pozíciójában elfoglalt előnyére. Azért, mert tehetséges volt, beosztottjaiban magas erkölcsi normát nevelt, és tudta, hogyan kell fenntartani a legmagasabb katonai szellemet.

Egyetlen modell sem helyettesítheti a parancsnokot, és nem számíthat ki számára olyan megoldási lehetőségeket, amelyek közül a legelfogadhatóbbat kell kiválasztani. Próbáljuk meg ezt elmagyarázni. Tételezzük fel, hogy a modell képes kidolgozni a működési koncepciót és megoldásokat mutatni a kiválasztáshoz. A legjobbak meghatározásakor a parancsnoknak mindegyiket értékelnie kell. Ez sokkal több időt vesz igénybe, mint egy terv személyes kidolgozása. Végül is mennyi lehetőség, annyi értékelés. Ez több időt vesz igénybe.

Ha a parancsnok a javasolt megoldást értékelés nélkül elfogadja, akkor jogilag, az irányadó dokumentumok előírásai szerint, a döntésért felelősként, ténylegesen nem határozza meg azt, hanem a modellalgoritmusokba ágyazott formális eljárások segítségével kapott gépi tippet használ. nem veszi figyelembe a fent leírt "irracionális" adatokat. De nincsenek olyan parancsnokok, akik a modellfejlesztő „műveleti művészetére” támaszkodnak, és ne használnák katonai művészetüket, katonai vezetői tehetségüket, a beosztott parancsnokok taktikai készségeit, katonai képességeiket és a személyzet harci szellemét.

A meglévő működési modelleket soha nem tesztelték érvényesség és megbízhatóság szempontjából. Ezt a katonaság nem követelte meg, és maguk a fejlesztők sem végeztek ilyen kísérleteket. Ennek érdekében egyikük sem szimulált korábbi hadműveleteket, amelyek kimenetele ismert, például a Nagy Honvédő Háború csatáit vagy az orosz hadsereg csatáit a történelem más korszakaiban, hogy a számítógépes eredményt össze lehessen hasonlítani a ismert eredmény. A modelleket nem tesztelték az amerikai és a NATO-erők által Irakban, Afganisztánban vagy Jugoszláviában végrehajtott műveletekkel szemben sem. Az ok egyszerű - az eredmény nem lesz kielégítő a fejlesztők számára, a gépadatok nem egyeznek a valódiakkal. Ha ez a következtetés hibás, akkor lehetőség van egy kísérlet lefolytatására a fent vázolt célokkal, és igazolni a kidolgozott modellek érvényességét és megbízhatóságát.

A számítógép tehát csak korlátozottan, elfogadható hibával képes tükrözni a helyzetnek azt a részét, amely mennyiségileg csak formális kiindulási adatoktól függ. És amit a katonai vezetők akarata és harcművészete, a személyzet morális és pszichológiai állapota, a parancsnokok taktikai felkészültsége előre meghatároz, és nem lehet kiszámítani, azt egyetlen modell sem veszi figyelembe, és nem is tudja figyelembe venni.

Tehát szükség van-e műveletmodellezésre, milyen esetekben célszerű használni? Fel kell tételezni, hogy ez csak akkor hasznos, ha eredményei nem válnak érvekké a katonai vezetők cselekedeteinek igazolására, ami negatív következményekkel jár az alárendelt csapatokra (erőkre) nézve. Miért ne hivatkozhatnánk ebben az esetben a modellező komplexum ajánlásaira? Valós helyzetben ez elfogadhatatlan. De a katonai egyetemek oktatási problémáinak megoldásakor, az operatív képzési rendezvényeken, különösen a parancsnoki és törzsgyakorlatok, képzések stb. lefolytatása során, valamint kutatómunka nagyon hasznos lehet.

HTML vágólap

Amerikai katonai JWARS harcszimulációs rendszer

N. Rezjapov 1. rangú kapitány,
S. Chesnakov őrnagy,
M. Inyukhin kapitány

A számítógépes modellezés régóta és szilárdan bekerült az eszközök arzenáljába az Egyesült Államok fegyveres erőinek vezetői minden szintjén. Az Egyesült Államok katonai vezetése a 2000-es évek eleje óta kiemelt technológiaként emeli ki a harci műveletek szimulációjának és modellezésének eszközeit a haditechnikai politika kialakításában. A számítástechnika, a programozási technológiák, a különféle valós folyamatok modellezésére szolgáló rendszermérnöki alapok fejlődésének magas dinamikája óriási áttörést jelentett az Egyesült Államokban a modellek és szimulációs rendszerek fejlesztésében.1 .

A modellezés fejlesztésének fő irányai az Egyesült Államok fegyveres erőinél: a fegyveres erők felépítésének optimalizálása, a csapatok (erők) harci felhasználására vonatkozó koncepciók kidolgozása, a taktika és a hadműveleti művészet fejlesztése, a megszerzési folyamat optimalizálása. új fegyver- és haditechnikai modellek, a hadműveleti és harci kiképzés fejlesztése stb. mostanában a hangsúly a közös és koalíciós csapatcsoportok (haderő) felépítése és felhasználása terén felmerülő problémák megoldását célzó rendszerek és modellek létrehozásán van. Példa erre a JWARS (Joint Warfare System) közös hadviselés szimulációs rendszer, amely a katonai műveletek közös csapatcsoportok általi végrehajtásának modellje. Lehetővé teszi a szárazföldi, légi, tengeri műveletek és harci műveletek, a különleges és információs műveleti erők akcióinak, a védelem/használat szimulálását. vegyi fegyverek, a rakétavédelmi / légvédelmi rendszerek tevékenységei a hadműveleti, irányítási és űrfelderítési, kommunikációs, logisztikai területen.

A JWARS egy korszerű design1 szimulációs rendszer, amelyet CASE (számítógéppel támogatott szoftverfejlesztés) eszközökkel fejlesztettek ki a Smalltalk programozási nyelven. Az eseményidőt használja, és szimulálja a katonai egységek tevékenységét és interakcióját. Ennek a rendszernek a keretében a háromdimenziós virtuális harctér kialakításának kérdései, figyelembe véve az időjárási viszonyok és a terep adottságait, az ellenségeskedés logisztikai támogatása, az információáramlás egyértelmű rendszerének kialakítása, valamint a döntéstámogatás kérdései irányítási és irányítási rendszerét, meglehetősen mélyen kidolgozták.

A JWARS fő célja a közös hadműveleti alakulatok (OOF) harci műveleteinek szimulálása, ami javítja a fegyveres erők közös hadműveleti tervezésének és felhasználásának minőségét, értékeli a közös alakulatok harci képességeit, és koncepcionális dokumentumokat dolgoz ki a haderő felépítéséhez. a fegyveres erők egészét.

Ez a rendszer lehetővé teszi az operatív tervezés és végrehajtás folyamatának átfogó ellenőrzését, valamint ugyanazon feladatok végrehajtásának ismételt gyakorlását, ami jelentősen növeli a folyamatban lévő akciók eredményeinek elemzésének és a leghatékonyabb forgatókönyv kiválasztásának lehetőségét az erők alkalmazására, ill. eszközök.

A JWARS jellemzői:
- lehetővé teszi a 100 napnál hosszabb ideig tartó katonai műveletek tervezését;
- szimulációs időskála 1:1000 (1000-szer gyorsabb, mint a valós idő);
- a modell inicializálási ideje akár 3 perc.

A modell kidolgozása a programelemzési és értékelési osztály vezetőjének közvetlen irányítása alatt történik. Hangsúlyozzák a JWARS fontosságát ígéretes stratégiai koncepciók kidolgozásában és tesztelésében, az OOF harci felhasználási formáinak és módszereinek fejlesztésében a hálózatközpontú ellenségeskedések körülményei között.

A JWARS legújabb verzióját egy moduláris rendszer jelenléte jellemzi a színházak közötti katonai szállítás hálózatának modellezésére, egy továbbfejlesztett blokk az OOF vezérlőrendszerének modellezésére, a mobil célpontok elleni csapások szimulálásának képessége, egy geoinformációs és geofizikai adatbázis Délkelet-Ázsiára, Távol-Keletre, Dél-Ázsiára és Dél-Amerikára, valamint a programkód korszerűsítése és egy új bevezetése miatt megnövekedett sebesség műszaki bázis, forgatókönyv felépítésének lehetősége stb.

A tömegpusztító fegyverek használatának modellezése jelenleg a vegyi fegyverek elleni védelem szimulációját és azok hatásának felmérését foglalja magában harci egységekés a környezet. A közeljövőben a tervek szerint blokkokat hoznak létre a biológiai és nukleáris fegyverek használatának értékelésének modellezésére.

A légierő akciómodellje mintegy 20 fajta tipikus feladat megoldását támogatja. A közeli légi támogatás folyamatai, a rakétavédelmi rendszerek alkalmazása, a masszív rakéta- és légicsapások (MRAU) alkalmazása, a harci területek légvédelmének biztosítása, a földi / légi / tengeri célok megsemmisítése, az ellenséges támadások elnyomása. Leírják a légvédelmi rendszert, az UAV-k tömeges használatát, a célpontok kijelölését és irányítását ideiglenes korlátozások mellett. , aknák lerakása légi fuvarozóktól, üzemanyag-utántöltés a levegőben stb.

A haditengerészeti akciómodell tartalmazza a felszíni célpontok megsemmisítésének folyamatait, a tengeralattjárók felhasználását a felszíni erők ellen, a tengeri blokádot, a légvédelmi védelmet (légi, tengeralattjáró és felszíni eszközökkel), az aknaharcot a tengeren, a szárazföldi erők támogatását a tengeri tüzérséggel, kétéltű rohamműveletek végrehajtása stb.

Az ABM/Légvédelmi akciók modellje a színházban a Patriot/THAAD, az Aegis és a légi indító lézerfegyverek akcióinak értékelésén alapul. A rakétafenyegetést és az integrált rakétavédelmi rendszer működését szimulálják a színházban.

Az irányítási rendszerek, a kommunikáció, a számítógépes támogatás, az intelligencia és a megfigyelés (C4ISR) modellezése szituációs digitális helyzettérképen, a csatatéren zajló információáramlás imitálásán, a helyzetre vonatkozó információk célfelismeréssel történő összegyűjtésén és összesítésén alapul, feladatok kitűzésével észlelési eszközök, beleértve az űreszközöket és mások

A döntéshozatali folyamat a taktikai standardokra vonatkozó tudásbázison, valamint a döntéshozók preferenciáin alapul.

A rendszer lehetővé teszi a munka szimulálását elektronikai hadviselés, értékelje az irányítási rendszer helyreállításának folyamatait az ellenség becsapódása után.

Az információs műveletek modellezése során a kommunikációs rendszerekre gyakorolt közvetlen hatást, az ellenséges információk észlelését és feldolgozását szimulálják.

Jelenleg nem lehet felmérni az információs vírusok dinamikus behurcolásának, illetve az ellenség számítógépeibe vagy információáramlásaiba történő információtorzulás következményeit, és nincs lehetőség megtévesztő intézkedések feltárására sem (tervezve van ennek megvalósítása). a jövőbeli verziókban).
Az űrerők és -eszközök működésének modellezése figyelembe veszi az erők és eszközök tervezett modernizációját (perspektivikus megjelenését), a világűr irányításának folyamatait, az űrellenes hadműveletek és információs hadviselés imitációját.

A logisztikai támogatás modellezése az autonómia figyelembevételével történik, az erők és eszközök légi, vasúti, közúti, tengeri és csővezetékes szállításának tervezése, szövetségesek támogatása stb.

Példák a JWARS segítségével megoldott feladatokra a hálózatközpontú katonai műveletek körülményei között a következők hatékonyságának értékelése:
- kritikus fontosságú létesítmények védelme (az Egyesült Államok területe, bázisok, fegyveres erők csoportjai a hadműveleti területen, szövetséges erők és létesítmények stb.);
- a tömegpusztító fegyverek és hordozóeszközeik semlegesítése;
- információs rendszerek védelme;
- az ellenség elleni küzdelemre irányuló intézkedések folyamatos megfigyeléssel, nyomon követéssel, nagy pontosságú légi és földi eszközökkel a kritikus fontosságú álló és mobil célpontokra gyakorolt masszív becsapódással;
- új információs technológiák és innovatív koncepciók az „egységes” irányítási rendszer architektúrájának és az üzemi helyzet egységes térképének rendszerének kialakításához stb.

A JWARS tartalmaz egy termelési szakértői rendszert, amely döntési szabály alapú "ha..., akkor..., különben..." következtetést tartalmaz. Az ellenséggel kapcsolatos tudásbázis (tényértékek, szabályok) frissítése a hírszerzési információs folyamat eredményeként történik. A tudásbázis a saját erőkről, a helyzetértékelés eredményeiről is tartalmaz információkat, beleértve az ellenséget is. Automatikusan generált megoldásokat biztosít a felhasználóknak, amelyek interaktívan módosíthatók. A tudásbázis döntési szabályai kulcsfontosságúak a modell dinamikus működéséhez. A szabály kiváltása eredményeként minden tényhez egy vagy több művelet rendelhető. A műveletek akkor hajtódnak végre, ha egy számított tény értéke egyenlővé válik egy bizonyos küszöbértékkel, és változást idéz elő az adatbázis állapotában.

A szabályindító automatikusan kéréseket generál az intelligens rendszer felé, amely értesítéseket (válaszokat) ad ki ezekre a kérésekre. A szabályok működése meghatározza a modell viselkedésének dinamikáját időben. Az intelligenciarendszer által generált válaszokat az elégedettség kritériuma (a kérés elégedettségi foka) értékeli. Az elégedettségi együttható alacsony értéke esetén a kérés újrafogalmazása a kérelmek és a működési környezet állapota közötti kölcsönös függőség figyelembevételével történik.

Az üzemi helyzet felmérésekor digitális földrajzi térkép alkalmazott koordinátahálóval (Common Reference Grid). A földdarabnak megfelelő koordináta-rács minden egyes cellájára a saját erők és az ellenség helyzetének kontrollálási fokát jellemző mutató értékét a „befolyási erő” egy bizonyos szerinti kiszámítása alapján számítják ki. módszer. Ennek eredményeként minden cella kék vagy piros színű.

Az objektumok (célpontok) észlelési és osztályozási folyamatainak modellje sztochasztikus jellegű, függ az ellenséges erők akcióitól, a láthatóságtól, az elektronikus ellenintézkedések mértékétől és a terep jellegétől. A számított valószínűségek alapján meghatározzuk a ténylegesen jelenlévőkből a kimutatható ellenséges erők és eszközök számát, majd modellezzük a célpontok felismerésének/besorolásának valószínűségi folyamatát, melynek eredményeként azokat például vagy egy adott típussal korreláljuk. az AME mintából, vagy csak a minták egy bizonyos osztályával. Ezután az észlelő eszköz munkájáról készül a zárójelentés.

A különböző intelligenciaeszközök munkájának eredményeinek egyetlen információs térben történő asszociációs és korrelációs folyamata a következő:
1. Az egyes felderítő eszközök észlelésének eredményeit helyzettérképen ábrázoljuk.
2. A korábban felfedezett objektumok helyzetét időben extrapoláljuk, mire új jelentések érkeznek a felderítő eszközök munkájának eredményeiről.
3. A korábban felfedezett objektumok "tömegközéppontja" helyének kiszámítása alapján kiválasztják a lehetséges jelölteket az objektumokhoz való társításhoz, amelyekről információkat a felderítő berendezések munkájának eredményeiről szóló újonnan kapott jelentések tartalmaznak.
4. Kiszámítjuk az objektumok asszociációjának valószínűségi értékét.
5. Az asszociációs valószínűség relatív értéke alapján megállapítható, hogy az objektumot újonnan fedezték fel a korábban ismertek közül, vagy egy új objektumot fedeztek fel először.

A JWARS-ben használt algoritmusok természete:
1. Valószínűségi (sztochasztikus) folyamat (Monte Carlo) - véletlenszám-generátorokon, diszkrét kimeneti értékeken alapuló számítások (felderítési folyamatok modellezése, légi csapások tervezése földi célpontok ellen, rakétavédelem / légvédelem hadműveleti területen, aknaharc tengeren, tengeralattjárók elleni küzdelem, a flották felszíni erői közötti konfrontáció stb.).
2. Determinisztikus számítások - (analitikus és valószínűségszámítási képletek alapján). Lehetőség van a tömegpusztító fegyverek, a manőverező erők és eszközök használatának és védekezésének folyamatainak modellezésére.

A hálózatközpontú katonai műveletek körülményeire jellemző JWARS modell tulajdonságai:
- dinamikusan és interaktívan reagálni a folyamatban lévő eseményekre az egyes oldalak helyzetérzékelése alapján, az operatív helyzet elemzése alapján;
- a döntéshozatal alapjainak megteremtése a jelenlegi helyzet elemző értékelésével;
- az OOF parancsnoka intézkedéseinek magas szintű koordinációja / szinkronizálása a beosztott parancsnokok intézkedéseivel a vezetés minden szintjén;
- a hírszerzési információk integrálása a döntéshozatalhoz;
- "kulcstárgyak" (súlypontok) - katonai és gazdasági - viselkedésének modellezése az ellenség rakétavédelmi rendszerének állapotához képest;
-a katonai művelet végső célja (végállapot) megvalósulásának értékelése például az államvezetés politikájának változása formájában;
- a győzelem eléréséhez szükséges összesített kritériumok leírása (földrajzi - az ellenséges egységek hiánya egy adott területen, a kívánt erőegyensúly - a saját erők és szövetségesek elvesztésének elkerülése, az ellenség bizonyos időn belüli legyőzése);
- a katonai művelet céljai elérésének mértékének meghatározása.

Programozási szempontból a JWARS rendszer három modulból áll: funkcionális, szimulációs és rendszermodulból, amelyek egyetlen komplexumban vannak egyesítve. A funkcionális modul olyan alkalmazásszoftvert tartalmaz, amely lehetővé teszi a harci funkciók szimulálását. A speciális szimulációs modul szoftver virtuális képet hoz létre a harctérről. A rendszermodul biztosítja a JWARS rendszer hardverének működését és az adatcseréhez ember-gép interfészeket hoz létre, amelyek segítségével a kiindulási adatok bevitele és a szimulációs eredmények fogadása történik.

funkcionális modul. A JWARS rendszer fő eleme a Battle Space Entity (BSE), névleges részletezési szintje: zászlóalj kombinált fegyveres műveletekre, század légi műveletekre, hajó tengeri műveletekre és felderítő platformok felderítő és megfigyelő rendszerek számára. A harctér segédobjektumai az infrastrukturális létesítmények (kikötők, repülőterek stb.), parancsnoki helyek (parancsnokságok, parancsnoki állomások, kommunikációs központok stb.). A harctér tárgyait statikus (például az ütőeszközök megsemmisítési sugara) és dinamikus (különösen a helykoordináták) tulajdonságok jellemzik. Az adatok tartalmaznak információkat az objektumok egymással és a külső környezettel való kölcsönhatásáról is.

A harci űrobjektumok interakcióját a JWARS rendszerben különféle algoritmusok segítségével valósítják meg, amelyek a szimulált tevékenység természetétől, az algoritmust társított modell funkcionalitásától és az adatok elérhetőségétől függően változnak. Minden interakció a harci űrobjektumok között a JWARS-ben szimulációs esemény. Az egyes események jelentősége a viszonylag alacsonytól a nagyon magasig változhat.

szimulációs modul. Ez a modul objektum-orientáltan kifejlesztett eszközöket tartalmaz a szükséges infrastruktúra szimulálására, amely biztosítja azok modularitását és ezáltal a virtuális harctér gyors változtatásához szükséges kellő rugalmasságot.

A JWARS rendszer szigorú követelményeket támaszt az adatok tárolására és feldolgozására. E követelmények teljesítéséhez robusztus adatbázis-kezelő rendszerre van szükség. A JWARS-ben erre a célra az ORACLE adatbázis-kezelő rendszert (DBMS) használják, amely az összes információ tárolására szolgál, beleértve a bemenetet és a kimenetet is.

A legújabb generáció többi szimulációs rendszeréhez hasonlóan a JWARS is feltétlenül támogatja a HLA-architektúra szabványait.2 .

Rendszer modul. Tartalmazza a JWARS rendszer hardverét, amellyel a felhasználók szimulációkat végeznek. Az ember-gép interfészt a harci forgatókönyvek kidolgozásában, a harctér felderítésében, harci irányításés az ellenőrzés, valamint az eredmények elemzése során.

A JWARS-ben a katonai egységek széles körének szimulációját az eseményadatokkal, szabályokkal és ok-okozati összefüggésekkel kapcsolatos tudásbázisok teszik lehetővé, amelyek együttesen lehetővé teszik a saját alakulatok és ellenséges csapatok (erők) helyzetének analitikus leírását, valamint külső körülmények. A fejlesztők szerint az ok-okozati összefüggések viszonylag kis halmaza teszi lehetővé a különféle katonai műveletek meglehetősen nagy valósághű szimulálását emberi beavatkozás nélkül.

A JWARS rendszer korábbi verziói lehetővé tették olyan tényezők figyelembevételét, mint a személyzet képzettségi szintje, erkölcsi és pszichológiai állapota. Ennek eredményeként lehetőség nyílt egységek létrehozására különböző szinteken harci felkészültség, a parancsnokok különféle személyes tulajdonságaival, mint például a kalandvágy, a harci küldetés rossz minőségű megoldásának aggodalma stb. Ezek a jellemzők bizonyos rugalmasságot biztosítanak bizonyos egységek viselkedésére vonatkozó stratégia kialakításában. NÁL NÉL legújabb verziói A JWARS szigorú parancssori hierarchiát állított fel a feladatok meghatározására, ami összességében lehetővé tette az alárendelt egységek feladatteljesítményének valós értékelését, és optimális lehetőségek kidolgozását harci felhasználásukra. Más szóval, a felsőbb hatóságok felteszik harci küldetésés korlátokat szabjon megoldására.

Az ok-okozati összefüggések kialakításának fő célja egy alegység viselkedésének automatikus reprodukálása a kialakuló harci helyzet alapján. Az Ok-okozati adatok létrehozása varázsló használatával korlátlan számú új szabály hozható létre.

Mivel a szabályok adatként tárolhatók, egyszerű szabálykészleteket generálni a JWARS rendszerkód megváltoztatása nélkül.

A legegyszerűbb JWARS-szabályok elemi logikai összefüggéseket használnak (nagyobb, mint, és, vagy stb.), míg az összetettebb érvelés arra vonatkozóan, hogy egy helyzet kedvező-e vagy sem, többre épül. bonyolult kapcsolatokat(ha, akkor, különben).

A JWARS rendszer ezen eszköztárának fejlesztésének egyik irányzata hamarosan a fuzzy logika matematikai apparátusán alapuló logikai ok-okozati szabályok megalkotásának lehetősége lesz.

A fuzzy szabályok felhasználó általi alkalmazásának megkönnyítésére egy automatizált súgórendszer és egy intuitív grafikus felület kerül megvalósításra. ; A JWARS rendszer egységei sokféle képességgel rendelkeznek és teljesítenek különféle tevékenységek vagy feladatokat egyszerre, ha nem mondanak ellent egymásnak (például helyben maradni és mozogni). Az egység műveletei a helyzetre vonatkozó adatok teljességétől függően változtathatók. Például, amikor a felsőbbrendű ellenséges erőkkel szembesül, egy olyan egység, amely nem rendelkezik teljes információval a többi baráti szövetséges erő elhelyezkedéséről, visszavonulhat, amíg a helyzet biztosabbá nem válik. Minél kétségesebb a helyzet, annál hamarabb indul a visszavonulás. A helyzet meghatározása után az adott pillanatnak megfelelő speciális intézkedéseket lehet tenni. Az egységnek minden rendelkezésére álló erőforrást fel kell használnia a rábízott feladatok megoldására, anélkül, hogy megsértené a korlátozásokat, például a személyi és felszerelési veszteségek számát illetően.

A JWARS korábbi változataiban, amelyek taktikai szinten nem rendelkeztek ok-okozati összefüggésrendszerrel, előfordult, hogy a szimuláció során a harci egységek ahelyett, hogy harcba bocsátkoztak volna, célpontjaik felé haladtak, csak viszonozva a tüzet. Voltak olyan esetek is, amikor az egységek nem megfelelő módon léptek be a csatába. Az ok-okozati összefüggések tudásbázisa lehetővé tette a helyzetfelmérési képesség javítását és az egységek harci felhasználási lehetőségeinek változtatását. oldali ábrán látható módon. 32, az egység megtámadja az ellenséget, megközelíti, megsemmisíti vagy visszavonulásra kényszeríti, majd folytatja az eredeti küldetést. Eközben a saját és az ellenséges támogató egységek veszélyesnek értékelik a helyzetet, és igyekeznek nem a tüzelési zónába kerülni.

A JWARS-szabályok könnyen társíthatók bizonyos típusú egységekhez. Ez lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy új egységeket alakítsanak ki, és a jellemzők különböző kombinációi alapján automatikusan hozzárendeljék a megfelelő szabályokat és műveleteket. Bármely harci egységként létrehozott egység (páncélos, gyalogság, stb.) örökölheti ezeket a szabályokat. A kis egységekre vonatkozó egyes szabályok (mélységi felderítő csoportok, különleges erőcsoportok) azonban fontosabbak lehetnek az általános harci szabályokkal kapcsolatban.

A nem harci egységek akcióinak biztosítására megfelelő szabályokat dolgoznak ki, amelyek például irányváltásra kényszerítik őket, hogy elkerüljék az ellenséggel való ütközést. A harci és nem harci egységek, engedelmeskedve a vezérőrnagy parancsának, hogy egy bizonyos helyre költözzenek, a meglévő szabályok alapján határozzák meg útvonalukat. Ebben a tekintetben jelentős eltérések lehetnek az útvonalakban.

A JWARS használatának gyakorlata azt mutatja, hogy a fuzzy szabályok jó eszközei összetett döntések meghozatalához, mivel nem csak az előre meghatározott cselekvési lehetőségek közül választhatnak, hanem újak generálását is lehetővé teszik. Ez a rendszer azonban továbbra is többnyire szabványos, nem pedig homályos szabályokat használ a szabványos szabálykészletek teljessége és a strukturált döntések meghozatalában való könnyű használhatósága miatt. A legtöbb szakértő úgy véli, hogy a szabványos szabályokat sokkal könnyebb megfogalmazni. A JWARS jövőbeli verziói azonban továbbfejlesztik a fuzzy szabályok szerkesztésére és automatizált ellenőrzésére szolgáló eszközöket, hogy megkönnyítsék a velük való munkát.

A JWARS rendszerben lévő egységek nem egyeznek meg közös akciókban és nem kötnek ideiglenes koalíciót, hanem helyzetértékelés alapján további forrásokat kérnek és készleteket használnak fel. Így egy harci egység további tűztámogatást kérhet, és azt egy vagy több forrásból kaphatja, a meghatározott prioritásoktól függően. Következő kérésre egy másik egység vagy fegyvertípus is támaszként működhet, de mindenesetre a támogatást addig folytatják, amíg minden erőforrás ki nem merül.

Általánosságban meg kell jegyezni, hogy az Egyesült Államokban a modellezési és szimulációs rendszerek fejlesztését a repülőgépek építésének és használatának hatékonyságát biztosító egyik fő tényezőnek tekintik. Az ezen a területen felhalmozott hatalmas potenciált már most úgy értékelik, hogy messze megelőzik a világ más országainak képességeit ezen a területen. A jövőben a modellek további globális integrációja és a rendszerek bevezetése várható. virtuális valóság(mesterséges többdimenziós harctér) olyan távközlési hálózatokon alapul, amelyek célja, hogy a felhasználók számára hozzáférést biztosítsanak mind az operatív, mind a fizikai szimulált környezetekhez, szabványosított modellekhez és adatbázisokhoz, valamint különféle forgatókönyvekhez. Az ígéretes harci szimulációs rendszerek szimulálni fogják a fegyveres erők alkalmazását bármely kontinensen, a tengeren, a levegőben és a világűrben, bevetésük teljes körét (beleértve a békefenntartó műveleteket, a terrorizmus elleni küzdelmet stb.). A jövő rendszerei képesek lesznek nagy pontossággal szimulálni az akciókat egy mesterségesen létrehozott harci környezet hátterében, amely reprodukálja bármely hadműveleti színtér jellemzőit. A valódi katonai alakulatok teljesen és részben számítógépes „analógjai” egyaránt ellenségként működnek.

1 Az emberi részvétel mértéke szerint a külföldi szakértők minden modellező és szimulációs eszközt egyértelműen teljes körűre, virtuálisra és konstruktívra osztanak. A konstruktív eszközök a virtuális csapatok (erők) alkalmazását jelentik egy virtuális harctérben.

2 A HLA-architektúra alatt a szimulációs rendszer felépítését értjük az egyes komponensek összekapcsolásának szintjén, valamint szabványokat, szabályokat és interfészspecifikációkat, amelyek meghatározzák a modellek kölcsönhatását a fejlesztés, módosítás és üzemeltetés során.

külföldi katonai szemle№11 2008 S. 27-32

KÜLFÖLDI KATONAI SZEMLE 11/2008, 27-32.

Amerikai katonai JWARS

1. fokozatú kapitányH . REZJAPOV ,

Jelentősebb S. CSESNOKOV ,

kapitány M. INYUKHIN

A modellezés fejlesztésének fő irányai az Egyesült Államok fegyveres erőinél: a fegyveres erők felépítésének optimalizálása, a csapatok (erők) harci felhasználására vonatkozó koncepciók kidolgozása, a taktika és a hadműveleti művészet fejlesztése, a megszerzési folyamat optimalizálása. fegyverek és katonai felszerelések új modelljei, a hadműveleti és harci kiképzés fejlesztése stb. olyan rendszerek és modellek létrehozására, amelyek célja a közös és koalíciós csapatcsoportok (haderő) építése és alkalmazása terén felmerülő problémák megoldása. Példa erre a JWARS (Joint Warfare System) közös hadviselés szimulációs rendszer, amely a katonai műveletek közös csapatcsoportok általi végrehajtásának modellje. Lehetővé teszi a földi, légi, tengeri műveletek és harci műveletek, a különleges és információs műveleti erők akcióinak, a vegyi fegyverek védelmének / használatának, a rakétavédelmi / légvédelmi rendszerek színházi, parancsnoki és űrhírszerzési műveleteinek szimulálását, kommunikáció, logisztika.

A JWARS egy modern konstruktív modellező rendszer, amelyet CASE (számítógéppel támogatott szoftverfejlesztés) eszközökkel fejlesztettek ki a Smalltalk programozási nyelven. Az eseményidőt használja, és szimulálja a katonai egységek tevékenységét és interakcióját. Ennek a rendszernek a keretében a háromdimenziós virtuális harctér kialakításának kérdései, figyelembe véve az időjárási viszonyok és a terep adottságait, az ellenségeskedés logisztikai támogatása, az információáramlás egyértelmű rendszerének kialakítása, valamint a döntéstámogatás kérdései irányítási és irányítási rendszerét, meglehetősen mélyen kidolgozták.

KépességekJWARS:

- lehetővé teszi a 100 napnál tovább tartó katonai műveletek tervezését;

- szimulációs időskála 1:1000 (1000-szer gyorsabb, mint a valós idő);

- a modell inicializálási ideje akár 3 perc.

A JWARS legújabb verzióját a színházak közötti katonai szállítások hálózatának modellezésére szolgáló moduláris rendszer, az OOF vezérlőrendszer továbbfejlesztett on-line modellezése, a mobil célpontok elleni csapások szimulálásának képessége, valamint egy geoinformációs és geofizikai adatbázis Délkelet-Ázsiára, Távol-Keletre, Dél-Ázsiára és Dél-Amerikára, illetve a programkód korszerűsítése és új technikai bázis bevezetése miatt megnövekedett sebesség, forgatókönyv-konstruálási lehetőség stb.

A tömegpusztító fegyverek használatának modellezése jelenleg a vegyi fegyverek elleni védelem szimulációját és a harci egységekre gyakorolt hatásának felmérését foglalja magában. környezet. A közeljövőben a tervek szerint blokkokat hoznak létre a biológiai és nukleáris fegyverek használatának értékelésének modellezésére.

A döntéshozatali folyamat a taktikai standardokra vonatkozó tudásbázison, valamint a döntéshozók preferenciáin alapul.

A rendszer lehetővé teszi az elektronikus harci berendezések működésének szimulálását, a vezérlőrendszer ellenséges becsapódás utáni helyreállítási folyamatainak értékelését.

Az információs műveletek modellezése során a kommunikációs rendszerekre gyakorolt közvetlen hatást, az ellenséges információk észlelését és feldolgozását szimulálják.

Az űrerők és -eszközök működésének modellezése figyelembe veszi az erők és eszközök tervezett modernizációját (perspektivikus megjelenését), a világűr irányításának folyamatait, az űrellenes hadműveletek és információs hadviselés imitációját.

Példák a JWARS segítségével megoldott feladatokra a hálózatközpontú katonai műveletek körülményei között a következők hatékonyságának értékelése:

Kritikusan fontos objektumok védelme (USA terület, bázisok, fegyveres erők csoportjai a hadműveleti területen, szövetséges erők és létesítmények stb.);

A tömegpusztító fegyverek és hordozóeszközeik semlegesítése;

Információs rendszerek védelme;

Intézkedések az ellenség leküzdésére folyamatos megfigyelés, nyomon követés, nagy pontosságú légi és földi eszközök által a kritikus fontosságú álló és mobil célpontokra gyakorolt hatalmas becsapódás révén;

Új információs technológiák és innovatív koncepciók az „egységes” irányítási rendszer architektúrájának és a működési helyzet egységes térképének rendszerének fejlesztésére stb.

információkat is tartalmaz a saját erőkről, a helyzetértékelés eredményeiről, beleértve az ellenség által végzett helyzetértékelést is. Automatikusan generált megoldásokat biztosít a felhasználóknak, amelyek interaktívan módosíthatók. A tudásbázis döntési szabályai kulcsfontosságúak a modell dinamikus működéséhez. A szabály kiváltása eredményeként minden tényhez egy vagy több művelet rendelhető. A műveletek akkor hajtódnak végre, ha egy számított tény értéke egyenlővé válik egy bizonyos küszöbértékkel, és változást idéz elő az adatbázis állapotában.

Az üzemi helyzet felmérésekor digitális földrajzi térképet használnak koordinátahálóval (Common Reference Grid). A földdarabnak megfelelő koordináta-rács minden egyes cellájára a saját erők és az ellenség helyzetének kontrollálási fokát jellemző mutató értékét a „befolyási erő” egy bizonyos szerinti kiszámítása alapján számítják ki. módszer. Ennek eredményeként minden cella kék vagy piros színű.

A különböző intelligenciaeszközök munkájának eredményeinek egyetlen információs térben történő asszociációs és korrelációs folyamata a következő:

1. Az egyes felderítő eszközök észlelésének eredményeit helyzettérképen ábrázoljuk.

2. A korábban felfedezett objektumok helyzetét időben extrapoláljuk, mire új jelentések érkeznek a felderítő eszközök munkájának eredményeiről.

3. A korábban felfedezett objektumok "tömegközéppontja" helyének kiszámítása alapján kiválasztják a lehetséges jelölteket az objektumokhoz való társításhoz, amelyekről információkat a felderítő berendezések munkájának eredményeiről szóló újonnan kapott jelentések tartalmaznak.

4. Kiszámítjuk az objektumok asszociációjának valószínűségi értékét.

5. Az asszociációs valószínűség relatív értéke alapján megállapítható, hogy az objektumot újonnan fedezték fel a korábban ismertek közül, vagy egy új objektumot fedeztek fel először.

A JWARS-ben használt algoritmusok természete:

1. Valószínűségi (sztochasztikus) folyamat (Monte Carlo) - véletlenszám-generátorokon, diszkrét kimeneti értékeken alapuló számítások (felderítési folyamatok modellezése, légi csapások tervezése földi célpontok ellen, rakétavédelem / légvédelem hadműveleti területen, aknaharc tengeren, tengeralattjárók elleni küzdelem, a flották felszíni erői közötti konfrontáció stb.).

2. Determinisztikus számítások (analitikus és valószínűségszámítási képletek alapján). Lehetőség van a tömegpusztító fegyverek, a manőverező erők és eszközök használatának és védekezésének folyamatainak modellezésére.

A hálózatközpontú katonai műveletek körülményeire jellemző JWARS modell tulajdonságai:

Az a képesség, hogy dinamikusan és interaktívan reagáljunk a folyamatban lévő eseményekre az egyes oldalak helyzetérzékelése alapján, az operatív helyzet elemzése alapján;

Döntéshozatali alapok megteremtése a jelenlegi helyzet elemző értékelésével;

Az OOF parancsnoka és a beosztott parancsnokok intézkedéseinek magas szintű koordinációja / szinkronizálása a vezetés minden szintjén;

Hírszerzési információk integrálása döntéshozatalhoz;

A "kulcsobjektumok" (súlypontok) - katonai és gazdasági - viselkedésének modellezése az ellenség rakétavédelmének állapotához viszonyítva;

A katonai művelet végső célja (végállapot) megvalósításának értékelése például az államvezetés politikájának megváltoztatása formájában;

A győzelem eléréséhez szükséges összesített kritériumok leírása (földrajzi - az ellenséges egységek hiánya egy adott területen, az erők kívánt egyensúlya - a saját erők és szövetségesek elvesztésének elkerülése, az ellenség legyőzése meghatározott időn belül);

A hadművelet céljai elérésének mértékének meghatározása.

funkcionális modul. A JWARS rendszer fő eleme az objektum

harci tér – Battle Space Entity (BSE). A névleges részletezettségi szint: egy zászlóalj kombinált fegyveres műveletekhez, egy század légi műveletekhez, egy hajó tengeri műveletekhez, valamint felderítő platformok a felderítő és megfigyelőrendszerekhez. A harctér segédobjektumai az infrastrukturális létesítmények (kikötők, repülőterek stb.), parancsnoki helyek (parancsnokságok, parancsnoki állomások, kommunikációs központok stb.). A harctér tárgyait statikus (például az ütőeszközök megsemmisítési sugara) és dinamikus (különösen a helykoordináták) tulajdonságok jellemzik. Az adatok tartalmaznak információkat az objektumok egymással és a külső környezettel való kölcsönhatásáról is.

szimulációs modul. Ez a modul objektum-orientáltan kifejlesztett eszközöket tartalmaz a szükséges infrastruktúra szimulálására, amely biztosítja azok modularitását és ezáltal a virtuális harctér gyors változtatásához szükséges kellő rugalmasságot.

A legújabb generáció többi szimulációs rendszeréhez hasonlóan a JWARS is feltétlenül támogatja a HLA-architektúra szabványait.

Rendszer modul. Tartalmazza a JWARS rendszer hardverét, amellyel a felhasználók szimulációkat végeznek. Az ember-gép interfészt a harci forgatókönyvek kialakításában, a harctér felderítésében, a harci vezetés és irányítás megvalósításában, valamint az eredmények elemzésében használják.

A JWARS-ben a katonai egységek széles körének szimulációját az eseményadatokról, szabályokról és ok-okozati összefüggésekről szóló tudásbázisok használata biztosítja, amelyek együttesen lehetővé teszik a saját alakulatok és az ellenséges csapatok (erők) helyzetének analitikus leírását. , valamint a külső körülmények. A fejlesztők szerint az ok-okozati összefüggések viszonylag kis halmaza teszi lehetővé a különféle katonai műveletek meglehetősen nagy valósághű szimulálását emberi beavatkozás nélkül.

A JWARS rendszer korábbi verziói lehetővé tették olyan tényezők figyelembevételét, mint a személyzet képzettségi szintje, erkölcsi és pszichológiai állapota. Ennek eredményeként lehetőség nyílt különböző szintű harcképességű egységek létrehozására, amelyek a parancsnokok különböző személyiségi tulajdonságaival rendelkeznek, mint például a kalandvágy, a kiosztott harci küldetés rossz minőségű megoldása iránti aggodalom stb. bizonyos rugalmasság bizonyos egységek viselkedésére vonatkozó stratégia megalkotásakor. A JWARS legújabb verzióiban szigorú parancssori hierarchiát hoztak létre a feladatok beállításához, amely általában lehetővé tette az alárendelt egységek feladatellátásának valós értékelését, és optimális lehetőségek kidolgozását harci felhasználásukra. Más szóval, a felsőbb hatóságok egy harci küldetést tűznek ki, és annak megoldását korlátozzák.

Mivel a szabályok adatként tárolhatók, egyszerű szabálykészleteket generálni a JWARS rendszerkód megváltoztatása nélkül.

A legegyszerűbb JWARS-szabályok elemi logikai kapcsolatokat használnak (nagyobb, mint, és, vagy stb.), míg az összetettebb érvelés arról, hogy egy helyzet kedvező-e vagy sem, összetettebb kapcsolatokon alapul (ha, akkor, különben).

A JWARS rendszer ezen eszköztárának fejlesztésének egyik irányzata hamarosan a fuzzy logika matematikai apparátusán alapuló logikai ok-okozati szabályok megalkotásának lehetősége lesz.

A fuzzy szabályok felhasználó általi alkalmazásának megkönnyítésére egy automatizált súgórendszer és egy intuitív grafikus felület kerül megvalósításra.

A JWARS rendszer egységei sokféle képességgel rendelkeznek, és különböző műveleteket vagy feladatokat hajthatnak végre egyidejűleg, ha nem mondanak ellent egymásnak (például a helyükön maradnak és mozognak). Az egység műveletei a helyzetre vonatkozó adatok teljességétől függően változtathatók. Például, amikor a felsőbbrendű ellenséges erőkkel szembesül, egy olyan egység, amely nem rendelkezik teljes információval a többi baráti szövetséges erő elhelyezkedéséről, visszavonulhat, amíg a helyzet biztosabbá nem válik. Minél kétségesebb a helyzet, annál hamarabb indul a visszavonulás. A helyzet meghatározása után az adott pillanatnak megfelelő speciális intézkedéseket lehet tenni. Az egységnek minden rendelkezésére álló erőforrást fel kell használnia a rábízott feladatok megoldására, anélkül, hogy megsértené a korlátozásokat, például a személyi és felszerelési veszteségek számát illetően.

A JWARS korábbi változataiban, amelyek taktikai szinten nem rendelkeztek ok-okozati összefüggésrendszerrel, előfordult, hogy a szimuláció során a harci egységek ahelyett, hogy harcba bocsátkoztak volna, célpontjaik felé haladtak, csak viszonozva a tüzet. Voltak olyan esetek is, amikor az egységek nem megfelelő módon léptek be a csatába. Az ok-okozati összefüggések tudásbázisa lehetővé tette a helyzetfelmérési képesség javítását és az egységek harci felhasználási lehetőségeinek változtatását. Ahogy az alábbi ábrán is látható, az egység megtámadja az ellenséget, megközelíti, megsemmisíti vagy visszavonulásra kényszeríti, majd folytatja az eredeti küldetés végrehajtását. Eközben a saját és az ellenséges támogató egységek veszélyesnek értékelik a helyzetet, és igyekeznek nem a tüzelési zónába kerülni.

A katonai egységek tevékenységének egyik kulcsfontosságú aspektusa a közös fellépés. Mivel a rendszer egyik fő funkciója a különböző struktúrák akcióinak hatékonyságának értékelése, a közös fellépéseknek a modell nagyon rugalmas elemét kell képezniük. Például a JWARS egységei erőforrásokkal való ellátása számos forrásból történhet, amelyek közül néhány előnyösebb a helyzet bizonyos körülményei között, ugyanakkor bármelyikük megfelel a minimális követelményeknek. Ennek a kompromisszumnak a megértése nagy kihívást jelent majd a tudásbázisok korlátozott erőforrás-megosztási területeken történő alkalmazása során. A JWARS rendszerben lévő egységek nem egyeznek meg közös akciókban és nem kötnek ideiglenes koalíciót, hanem helyzetértékelés alapján további forrásokat kérnek és készleteket használnak fel. Így egy harci egység további tűztámogatást kérhet, és azt egy vagy több forrásból kaphatja, a meghatározott prioritásoktól függően. Következő kérésre egy másik egység vagy fegyvertípus is támaszként működhet, de mindenesetre a támogatást addig folytatják, amíg minden erőforrás ki nem merül.

Általánosságban meg kell jegyezni, hogy az Egyesült Államokban a modellezési és szimulációs rendszerek fejlesztését a repülőgépek építésének és használatának hatékonyságát biztosító egyik fő tényezőnek tekintik. Az ezen a területen felhalmozott hatalmas potenciált már most úgy értékelik, hogy messze megelőzik a világ más országainak képességeit ezen a területen. A jövőben a modellek további globális integrációja, valamint a távközlési hálózatokra épülő virtuális valóság rendszerek (mesterséges többdimenziós harctér) bevezetése várhatóan mind operatív, mind fizikai szimulált környezetekhez, szabványosított modellekhez és adatbázisokhoz, valamint különféle fajta forgatókönyvek. Az ígéretes harci szimulációs rendszerek szimulálni fogják a fegyveres erők alkalmazását bármely kontinensen, a tengeren, a levegőben és a világűrben, bevetésük teljes körét (beleértve a békefenntartó műveleteket, a terrorizmus elleni küzdelmet stb.). A jövő rendszerei képesek lesznek nagy pontossággal szimulálni az akciókat egy mesterségesen létrehozott harci környezet hátterében, amely reprodukálja bármely hadműveleti színtér jellemzőit. A valódi katonai alakulatok teljesen és részben számítógépes „analógjai” egyaránt ellenségként működnek.

Az emberi részvétel mértéke szerint a külföldi szakértők minden modellező és szimulációs eszközt egyértelműen teljes körűre, virtuálisra és konstruktívra osztanak. A konstruktív eszközök a virtuális csapatok (erők) alkalmazását jelentik egy virtuális harctérben.

A HLA-architektúra alatt a szimulációs rendszer felépítését értjük az egyes komponensek összekapcsolásának szintjén, valamint szabványokat, szabályokat és interfészspecifikációkat, amelyek meghatározzák a modellek kölcsönhatását a fejlesztés, módosítás és üzemeltetés során.

A hozzászóláshoz regisztrálnia kell az oldalon.

A harci műveletek matematikai modelljei létrehozásának folyamata fáradságos, hosszadalmas, és szakemberek munkáját igényli. magas szint akik jó képzettséggel rendelkeznek mind a modellezés tárgyához kapcsolódó tantárgyi területen, mind az alkalmazott matematika, a modern matematikai módszerek, a programozás területén, ismerik a modern számítástechnika lehetőségeit és sajátosságait. Megkülönböztető tulajdonság A jelenleg készülő harci műveletek matematikai modelljei azok összetettsége, a modellezett objektumok összetettsége miatt. Az ilyen modellek felépítésének szükségessége egy olyan szabály- és megközelítésrendszer kidolgozását teszi szükségessé, amely csökkentheti a modell kidolgozásának költségeit és csökkenti a később nehezen kiküszöbölhető hibák valószínűségét. Egy ilyen szabályrendszer fontos alkotóelemei azok a szabályok, amelyek biztosítják a helyes átmenetet a fogalmiról a rendszer egyik vagy másik matematikai nyelven történő formalizált leírására, amely egy meghatározott matematikai séma kiválasztásával érhető el. A matematikai séma egy adott matematikai modell a rendszer egy bizonyos elemének jeleinek és információinak átalakítására, amelyet egy adott matematikai berendezés keretein belül határoznak meg, és egy összetett rendszer elemeinek ezen osztályára vonatkozó modellezési algoritmus felépítésére összpontosítanak.

A modell felépítésénél a matematikai séma ésszerű megválasztása érdekében célszerű a modellezés célja, a megvalósítás módja, a belső szerkezet típusa, a modellező objektum összetettsége és a módszer szerint osztályozni. az idő ábrázolásáról.

Megjegyzendő, hogy az osztályozási jellemzők kiválasztását a vizsgálat konkrét céljai határozzák meg. Az osztályozás célja ebben az esetben egyrészt egy matematikai séma ésszerű megválasztása az ellenségeskedés folyamatának leírására és annak modellben való megjelenítésére a megbízható eredmények elérése érdekében, másrészt a jellemzők azonosítása. a szimulált folyamatról, amelyet figyelembe kell venni.

A modellezés célja a fegyveres harc folyamatának dinamikájának tanulmányozása és a harci műveletek hatékonyságának értékelése. Az ilyen mutatók a harci küldetés teljesítési fokának numerikus mérőszámaiként értendők, amelyek mennyiségileg reprezentálhatók például a védelmi objektumok vagy az ellenség által okozott sebzések relatív értékével.

A végrehajtási módszernek a fegyverek és katonai felszerelések (AME) működési logikájának formalizált leírásából kell állnia, összhangban a valódi folyamatban lévő megfelelőikkel. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy a modern fegyverek és katonai felszerelések összetett technikai rendszerek, amelyek egy sor egymással összefüggő feladatot oldanak meg, amelyek egyben összetett technikai rendszerek is. Az ilyen objektumok modellezésekor célszerű megőrizni és tükrözni a modell természetes összetételét és szerkezetét, valamint a harci működés algoritmusait. Sőt, a modellezés céljaitól függően szükség lehet ezen modellparaméterek (összetétel, szerkezet, algoritmusok) változtatására a különböző számítási lehetőségekhez. Ez a követelmény meghatározza a fegyverek és katonai felszerelések egy adott mintájának modelljének kidolgozásának szükségességét az összekapcsolt alkatrészek által képviselt alrendszereinek összetett modelljeként.

Így az osztályozási jellemző szerint a modell belső szerkezetének típusának kompozit és többkomponensűnek kell lennie, a megvalósítás módja szerint pedig az ellenségeskedések szimulációs modellezését kell biztosítania.

A modellező objektum összetettsége. A fegyverek és katonai felszerelések modelljeinek összetételét meghatározó komponensek kidolgozásakor, valamint a fegyverek és katonai felszerelések modelljei egyetlen harci műveleti modellben való kombinálásakor figyelembe kell venni a megjelenő értékek időbeli átlagolásának jellegzetes skáláit. a nagyságrendekkel eltérő összetevőkben.

A modellezés végső célja a harci műveletek hatékonyságának értékelése. Ezen mutatók kiszámítására dolgoznak ki egy olyan modellt, amely reprodukálja az ellenségeskedés folyamatát, amelyet feltételesen főnek nevezünk. A benne szereplő összes többi folyamat (radarinformációk elsődleges feldolgozása, célkövetés, rakétavezetés stb.) jellemző időskálája jóval kisebb, mint a főé. Célszerű tehát a fegyveres harcban végbemenő összes folyamatot felosztani lassúakra, amelyek fejlődési előrejelzése érdekes, és gyorsakra, amelyek jellemzői nem érdekesek, de a lassúkra gyakorolt hatásuk szükséges. figyelembe kell venni. Ilyenkor az átlagolás jellemző időskáláját úgy választjuk meg, hogy modellezni lehessen a főbb folyamatok alakulását. Ami a gyors folyamatokat illeti, a megalkotott modell keretein belül szükség van egy olyan algoritmusra, amely lehetővé teszi, hogy a gyors folyamatok pillanataiban figyelembe lehessen venni azok hatását a lassú folyamatokra.

Két lehetséges megközelítés létezik a gyors folyamatok lassú folyamatokra gyakorolt hatásának modellezésére. Az első, hogy kidolgozzuk a fejlődésükre vonatkozó modellt a megfelelő átlagolási időskálával, amely sokkal kisebb, mint a főfolyamatoké. Egy gyors folyamat fejlődésének modellje szerinti kiszámításakor a lassú folyamatok jellemzői nem változnak. A számítás eredménye a lassú folyamatok jellemzőinek megváltozása, amely a lassú idő szempontjából azonnal bekövetkezik. Ahhoz, hogy ezt a gyors folyamatok lassú folyamatokra gyakorolt hatásának számítási módszerét megvalósíthassuk, szükséges a megfelelő külső mennyiségek bevezetése, modelljeik azonosítása és ellenőrzése, ami megnehezíti a modellezési technológia minden szakaszát.

A második megközelítés a gyors folyamatok fejlődésének modellek segítségével történő leírásától és jellemzőik valószínűségi változóként való figyelembevételétől való felhagyás. A módszer megvalósításához szükség van olyan valószínűségi változók eloszlásfüggvényeire, amelyek a gyors folyamatok lassú folyamatokra gyakorolt hatását jellemzik, valamint egy olyan algoritmusra, amely meghatározza a gyors folyamatok kezdetét. A gyors folyamatok fejlődésének kiszámítása helyett egy véletlenszámot dobunk ki, és a kiesett értéktől függően a valószínűségi változók ismert eloszlásfüggvényeinek megfelelően meghatározzuk azt az értéket, amelyet a lassú folyamatok függő mutatói vesznek fel, így veszünk figyelembe kell venni a gyors folyamatok hatását a lassúakra. Ennek eredményeként a lassú folyamatok jellemzői is valószínűségi változókká válnak.

Megjegyzendő, hogy a gyors folyamatok lassú folyamatokra gyakorolt hatásának modellezésének első módszerével a gyors folyamat válik lassúvá, fővé, áramlását pedig a hozzá képest már gyors folyamatok befolyásolják. A gyors folyamatok lassú folyamatokba való hierarchikus egymásba ágyazása a fegyveres harc folyamata modellezési minőségének egyik összetevője, amely a harci műveletek modelljét szerkezetileg összetettnek minősíti.

A modellidő ábrázolásának módja. A gyakorlatban az idő három fogalmát használják: fizikai, modell és processzor. A fizikai idő a modellezett folyamatra utal, a modellidő a fizikai idő reprodukálására utal a modellben, a processzoridő pedig arra az időre vonatkozik, amikor a modell fut a számítógépen. A fizikai és a modellidő arányát a K együttható adja meg, amely a modellidő egységeként felvett fizikai idő tartományát határozza meg.

A fegyverek és katonai felszerelések interakciójának diszkrét jellege és számítógépes modell formájában történő megjelenítése miatt célszerű a modellidőt diszkrét időintervallumok növelésével beállítani. Ebben az esetben az ábrázolásának két változata lehetséges: 1) a diszkrét idő egymástól egyenlő távolságra lévő valós számok sorozata; 2) az időpontok sorrendjét a szimulált objektumokban bekövetkező jelentős események határozzák meg (eseményidő). A számítási erőforrások szempontjából a második lehetőség racionálisabb, mivel csak akkor aktiválja az objektumot és szimulálja a munkáját, ha egy bizonyos esemény bekövetkezik, és az események közötti intervallumban feltételezi, hogy az objektumok állapota megmarad. változatlan.

A modell kidolgozásának egyik fő feladata az összes szimulált objektum időbeni szinkronizálásának követelményének teljesítése, vagyis az ellenségeskedések lefolyásának változásai közötti sorrend és időbeli összefüggések helyes megjelenítése az események sorrendjében. a modell. Az idő folyamatos ábrázolása esetén úgy tekintjük, hogy minden objektumhoz egyetlen óra tartozik, amely egyetlen időt mutat. Az objektumok közötti információátadás azonnal megtörténik, így egyetlen órára hivatkozva meg lehet állapítani az összes megtörtént esemény időbeli sorrendjét. Ha vannak a modellben diszkrét időreprezentációval rendelkező objektumok, a modell egységes órájának kialakításához szükség van az objektummodellek időleolvasásainak egy halmazának kombinálására, a rács értékeinek rendezésére és újradefiniálására. funkciókat a hiányzó időkijelzéseken. Az objektummodellek eseményidővel történő szinkronizálása csak explicit módon, egy esemény bekövetkezéséről szóló jel továbbításával lehetséges. Ebben az esetben egy vezérlő program-ütemezőre van szükség a különböző objektumok eseményeinek végrehajtásának megszervezéséhez, amely meghatározza a szükséges időrendben esemény végrehajtása.

A harci cselekmények modelljében szükség van az esemény és a diszkrét idő együttes használatára, az idő ilyen ábrázolását hibridnek nevezzük. Használata során a szimulált objektumok képesek lesznek egyes állapotjelzők értékeinek hirtelen és szinte azonnali megváltoztatására, azaz hibrid viselkedésű objektumokká válnak.

A fenti besorolást összefoglalva megállapítható, hogy a harci műveletek modellje egy összetett, szerkezetileg összetett, többkomponensű, dinamikus, hibrid viselkedésű szimulációs modell legyen.

Egy ilyen modell formalizált leírásához célszerű hibrid automatákon alapuló matematikai sémát használni. Ebben az esetben a fegyverek és katonai felszerelések minták többkomponensű aktív dinamikus objektumokként jelennek meg. Az összetevőket állapotváltozók halmaza (külső és belső), struktúra (egyszintű vagy hierarchikus) és viselkedés (viselkedési térkép) írja le. Az összetevők közötti interakció üzenetek küldésével valósul meg. A komponensek egy aktív dinamikus objektum modelljévé való kombinálásához a hibrid automaták kompozíciós szabályait kell használni.

Vezessük be a következő jelölést:

Az sнRn az objektum állapotváltozóinak vektora, amelyet az objektumon végrehajtott bemeneti műveletek összessége határoz meg, műveletek külső környezet , az objektum belső (intrinzik) paraméterei hkнHk,;

Az objektum időbeni működésének törvényét meghatározó (dinamikus tulajdonságait tükröző) vektorfüggvények halmaza, amelyek biztosítják az s(t) megoldás létezését és egyediségét;

S0 - készlet kezdeti feltételek, amely tartalmazza az inicializálási függvény által a működés során generált objektumkomponensek összes kezdeti feltételét;

Az objektum viselkedésének változását meghatározó predikátumot (kiválasztja a kívánt állapotot az összes speciálisan kiválasztott állapot közül, ellenőrzi az eseményt kísérő feltételeket, és ezek teljesülése esetén igaz értéket vesz fel) egy logikai halmaz adja meg. funkciók;

Egy objektum egy bizonyos tulajdonságát definiáló invariánst, amelyet adott időközönként meg kell őrizni, Boole-függvények halmaza ad meg;

- valódi inicializálási függvények halmaza, amelyek az aktuális időintervallum jobb végpontjában lévő megoldás értékét társítják a bal kezdőpont kezdeti feltételeinek értékéhez az új időintervallumban :s()=init(s( ));

A hibrid időt a , - zárt intervallumok alakú időintervallumok sorozata állítja be.

A Pre_gapi, Post_gapi hibrid idő elemei a tH=(t1, t2,…) hibrid idő következő ciklusának "időrései". A hibrid rendszer minden óraciklusban, a helyi folyamatos idő szegmenseiben klasszikus rendszerként viselkedik. dinamikus rendszer egészen a t* pontig, ahol igazzá válik a viselkedésváltozást meghatározó predikátum. A t* pont az aktuális intervallum végpontja és a következő intervallum eleje. Az intervallumban két időrés található, amelyekben az állapotváltozók változhatnak. A hibrid idő áramlása a következő ciklusban ti=(Pre_gapi,, Post_gapi) az új kezdeti feltételek kiszámításával kezdődik a Pre_gapi időrésben. A kezdeti feltételek kiszámítása után a predikátum az új időintervallum bal végén kerül ellenőrzésre. Ha a predikátum kiértékelése igaz, akkor azonnal áttérés történik a második időrésbe, ellenkező esetben az aktuális időlépésnek megfelelő diszkrét műveletsor kerül végrehajtásra. A Post_gapi időrés úgy van kialakítva, hogy azonnali műveleteket hajtson végre a hosszú távú viselkedés befejezése után egy adott hibrid időintervallumban.

A H hibrid rendszer a forma matematikai objektuma

A modellezési feladat egy olyan Ht=((s0(t),t, t0), (s1(t),t,t1),…) megoldássorozat megtalálása, amely meghatározza a hibrid rendszer pályáját a fázisterében. Államok. A Ht megoldási sorozat megtalálásához kísérletet vagy szimulációt kell végezni egy adott kiindulási adatokkal rendelkező modellen. Vagyis ellentétben az analitikus modellekkel, amelyek segítségével a megoldást ismert matematikai módszerek, ebben az esetben a szimulációs modell futtatása szükséges, nem pedig a megoldás. Ez azt jelenti, hogy a szimulációs modellek nem abban a formában alkotják meg a megoldásukat, ahogyan az analitikus modellek használatakor megtörténik, hanem eszközt és információforrást jelentenek a valós rendszerek adott körülmények közötti viselkedésének elemzéséhez és azok hatékonyságára vonatkozó döntések meghozatalához.

A szimulált objektumok hibrid automaták formájában történő ábrázolása alapján az Orosz Föderáció Védelmi Minisztériumának 2. Központi Kutatóintézete (Tver) kifejlesztett egy „Seliger” szimulációs modellező komplexumot (IMC), amelynek célja a csoportosítások hatékonyságának felmérése. az űrrepülés elleni védelem erői és eszközei az űrrepülés elleni támadások visszaverésében (SVKN). A komplexum alapja az objektumok szimulációs modelljeinek rendszere, amely szimulálja a valódi fegyverek és katonai felszerelések (légvédelmi rakétarendszer, radarállomás, automatizálási berendezések komplexuma) harci működésének algoritmusait. harcálláspont(rádiómérnöki csapatok számára - radartársaság, zászlóalj, dandár, számára légvédelmi rakétacsapatok- ezred, dandár stb.), harci repülési komplexum (vadászrepülés és űrrepülés), elektronikus elnyomó berendezések, nem stratégiai tűzoltó rendszerek rakétavédelem satöbbi.). Az objektummodellek aktív dinamikus objektumok (ADO) formájában jelennek meg, amelyek olyan komponenseket tartalmaznak, amelyek lehetővé teszik, hogy működésük során különféle folyamatokat fedezzen fel a dinamikában.

Például egy radarállomást (RLS) a következő összetevők képviselnek (1. ábra): antennarendszer (AS), rádióadó eszköz (RPRD), rádióvevő (RPR), passzív és aktív interferencia-védelmi alrendszer (PZPAP), elsődleges információfeldolgozó egység (POI), másodlagos információfeldolgozó egység (VOI), adatátviteli berendezés (ADD) stb.

Ezen komponensek összetétele a radarmodellben lehetővé teszi a jelek vételi és továbbítási folyamatainak, a visszhangjelek és csapágyérzékelési folyamatok megfelelő szimulációját, a zajvédelmi algoritmusokat, a jelparaméterek mérését stb. A modellezés eredményeként a főbb, a a radar minősége a radar információforrásaként (észlelési zóna paraméterei, pontossági jellemzők, felbontás, teljesítmény, zajtűrés stb.), amely lehetővé teszi a munka hatékonyságának értékelését, amikor különféle feltételek interferencia környezet.

Az összes szimulált objektum időbeni szinkronizálását, vagyis a harci műveletek folyamatában bekövetkezett változások sorrendjének és időbeli kapcsolatainak helyes megjelenítését a modellben szereplő események sorrendjében, az objektumkezelő program végzi (2. ábra). . A program funkciói közé tartozik még az objektumok létrehozása és törlése, az objektumok közötti interakció megszervezése, a modellben előforduló összes esemény naplózása.

Az eseménynapló használata lehetővé teszi bármely szimulált objektum harci műveleteinek dinamikájának retrospektív elemzését. Ez lehetővé teszi az objektummodellek megfelelőségi fokának felmérését mind határpont-módszerekkel, mind az objektumkomponensekben a modellezési folyamatok helyességének ellenőrzésével (azaz a megfelelőség ellenőrzésével a bemenetről a kimenetre futás módszerével), ami növeli a a kapott eredmények megbízhatósága és érvényessége.

Meg kell jegyezni, hogy a többkomponensű megközelítés lehetővé teszi összetételük változtatását (például a légvédelmi rendszerek harci működésének tanulmányozását különböző típusú ASCU) bizonyos követelményeknek megfelelő struktúra szintetizálása érdekében. Ráadásul a komponensek programábrázolásának begépelése miatt, a program forráskódjának átprogramozása nélkül.

Ennek a megközelítésnek a közös előnye a modell felépítésénél, hogy számos kutatási feladat gyorsan megoldható: felmérhető, hogy az ellenőrzési rendszer összetételében és szerkezetében bekövetkezett változások (szintek száma, ellenőrzési ciklus stb.) milyen hatást gyakorolnak a hatékonyságra. a csoportosulás egészének harci műveleteiről; a különböző lehetőségek hatásának értékelése információs támogatás potenciálért harci képességek minták és csoportok általában, a minták harci felhasználási formáinak és módszereinek tanulmányozása stb.

A hibrid automatákra épülő harci cselekvési modell párhuzamos és/vagy szekvenciálisan működő és kölcsönhatásban lévő többkomponensű ADO-k együttes viselkedésének szuperpozíciója, amelyek hibrid időben működő, üzenetalapú kapcsolatokon keresztül kölcsönhatásba lépő hibrid automaták összetétele.

Irodalom

1. Sirota A.A. Komplex rendszerek számítógépes modellezése és hatékonyságának értékelése. M.: Technosfera, 2006.

2. Kolesov Yu.B., Szenicsenkov Yu.B. Rendszermodellezés. Dinamikus és hibrid rendszerek. Szentpétervár: BHV-Petersburg, 2006.

A harci műveletek matematikai modelljei létrehozásának folyamata munkaigényes, hosszadalmas, és meglehetősen magas szintű szakemberek munkáját igényli, akik jól képzettek mind a modellezés tárgyához kapcsolódó témakörben, mind a alkalmazott matematika, modern matematikai módszerek, programozás területén, akik ismerik a modern számítástechnika lehetőségeit és sajátosságait. A jelenleg készülő harci hadműveletek matematikai modelljeinek sajátossága a bonyolultságuk, a modellezett objektumok összetettségéből adódóan. Az ilyen modellek felépítésének szükségessége egy olyan szabály- és megközelítésrendszer kidolgozását teszi szükségessé, amely csökkentheti a modell kidolgozásának költségeit és csökkenti a később nehezen kiküszöbölhető hibák valószínűségét. Egy ilyen szabályrendszer fontos alkotóelemei azok a szabályok, amelyek biztosítják a helyes átmenetet a fogalmiról a rendszer egyik vagy másik matematikai nyelven történő formalizált leírására, amely egy meghatározott matematikai séma kiválasztásával érhető el. A matematikai séma egy adott matematikai modell a rendszer egy bizonyos elemének jeleinek és információinak átalakítására, amelyet egy adott matematikai berendezés keretein belül határoznak meg, és egy összetett rendszer elemeinek ezen osztályára vonatkozó modellezési algoritmus felépítésére összpontosítanak.

A modell kidolgozásának egyik fő feladata az összes szimulált objektum időbeni szinkronizálásának követelményének teljesítése, vagyis az ellenségeskedések lefolyásának változásai közötti sorrend és időbeli összefüggések helyes megjelenítése az események sorrendjében. a modell. Az idő folyamatos ábrázolása esetén úgy tekintjük, hogy minden objektumhoz egyetlen óra tartozik, amely egyetlen időt mutat. Az objektumok közötti információátadás azonnal megtörténik, így egyetlen órára hivatkozva meg lehet állapítani az összes megtörtént esemény időbeli sorrendjét. Ha vannak a modellben diszkrét időreprezentációval rendelkező objektumok, a modell egységes órájának kialakításához szükség van az objektummodellek időleolvasásainak egy halmazának kombinálására, a rács értékeinek rendezésére és újradefiniálására. funkciókat a hiányzó időkijelzéseken. Az objektummodellek eseményidővel történő szinkronizálása csak explicit módon, egy esemény bekövetkezéséről szóló jel továbbításával lehetséges. Ebben az esetben egy vezérlő program-ütemező szükséges a különböző objektumok eseményeinek végrehajtásának megszervezéséhez, amely meghatározza az események végrehajtásának szükséges kronológiai sorrendjét.

Vezessük be a következő jelölést:

sОRn az objektum állapotváltozóinak vektora, amelyet az objektumon végzett bemeneti műveletek összessége, a környezeti hatások határoznak meg , az objektum belső (intrinzik) paraméterei hkнHk,;

S0 - kezdeti feltételek halmaza, beleértve az objektumkomponensek összes kezdeti feltételét, amelyet az inicializálási funkció generál a működés során;

Egy objektum egy bizonyos tulajdonságát definiáló invariánst, amelyet adott időközönként meg kell őrizni, Boole-függvények halmaza ad meg;

A hibrid időt a , - zárt intervallumok alakú időintervallumok sorozata állítja be.

A Pre_gapi, Post_gapi hibrid idő elemei a tH=(t1, t2,…) hibrid idő következő ciklusának "időrései". A lokális folytonos idő szegmenseinek minden lépésében a hibrid rendszer klasszikus dinamikus rendszerként viselkedik egészen a t* pontig, ahol a viselkedésváltozást meghatározó predikátum igazzá válik. A t* pont az aktuális intervallum végpontja és a következő intervallum eleje. Az intervallumban két időrés található, amelyekben az állapotváltozók változhatnak. A hibrid idő áramlása a következő ciklusban ti=(Pre_gapi,, Post_gapi) az új kezdeti feltételek kiszámításával kezdődik a Pre_gapi időrésben. A kezdeti feltételek kiszámítása után a predikátum az új időintervallum bal végén kerül ellenőrzésre. Ha a predikátum kiértékelése igaz, akkor azonnal áttérés történik a második időrésbe, ellenkező esetben az aktuális időlépésnek megfelelő diszkrét műveletsor kerül végrehajtásra. A Post_gapi időrés úgy van kialakítva, hogy azonnali műveleteket hajtson végre a hosszú távú viselkedés befejezése után egy adott hibrid időintervallumban.

A H hibrid rendszer a forma matematikai objektuma

A modellezési feladat egy olyan Ht=((s0(t),t, t0), (s1(t),t,t1),…) megoldássorozat megtalálása, amely meghatározza a hibrid rendszer pályáját a fázisterében. Államok. A Ht megoldási sorozat megtalálásához kísérletet vagy szimulációt kell végezni egy adott kiindulási adatokkal rendelkező modellen. Vagyis ellentétben az analitikus modellekkel, amelyek segítségével ismert matematikai módszerekkel kapunk megoldást, ebben az esetben a szimulációs modell futtatására van szükség, nem pedig megoldásra. Ez azt jelenti, hogy a szimulációs modellek nem abban a formában alkotják meg a megoldásukat, ahogyan az analitikus modellek használatakor megtörténik, hanem eszközt és információforrást jelentenek a valós rendszerek adott körülmények közötti viselkedésének elemzéséhez és azok hatékonyságára vonatkozó döntések meghozatalához.

A szimulált objektumok hibrid automaták formájában történő ábrázolása alapján az Orosz Föderáció Védelmi Minisztériumának 2. Központi Kutatóintézete (Tver) kifejlesztett egy „Seliger” szimulációs modellező komplexumot (IMC), amelynek célja a csoportosítások hatékonyságának felmérése. az űrrepülés elleni védelem erői és eszközei az űrrepülés elleni támadások visszaverésében (SVKN). A komplexum alapja az objektumok szimulációs modelljeinek rendszere, amely szimulálja a fegyverek és katonai felszerelések valódi mintáinak harci működésének algoritmusait (légvédelmi rakétarendszer, radarállomás, egy parancsnoki állomás automatizálási berendezései (az rádiómérnöki csapatok - radartársaság, zászlóalj, dandár, légvédelmi rakétaerők számára - ezred, dandár stb.), harci repülési komplexum (vadászrepülés és űrrepülés), elektronikus elnyomás eszközei, nem stratégiai védelmi tüzelőrendszerek -rakétavédelem stb.). Az objektummodellek aktív dinamikus objektumok (ADO) formájában jelennek meg, amelyek olyan komponenseket tartalmaznak, amelyek lehetővé teszik, hogy működésük során különféle folyamatokat fedezzen fel a dinamikában.

Ezen komponensek összetétele a radarmodellben lehetővé teszi a jelek vételi és továbbítási folyamatainak, a visszhangjelek és csapágyérzékelési folyamatok megfelelő szimulációját, a zajvédelmi algoritmusokat, a jelparaméterek mérését stb. A modellezés eredményeként a főbb, a a radar minősége, mint radarinformáció forrása (észlelési zóna paraméterei, pontossági jellemzők, felbontás, teljesítmény, zajtűrés stb.), amely lehetővé teszi a működés hatékonyságának értékelését a célkörnyezet különböző feltételei között.

Megjegyzendő, hogy a többkomponensű megközelítés lehetővé teszi az összetételük változtatását (például a légvédelmi rendszerek harci működésének tanulmányozását különböző típusú légvédelmi vezérlőrendszerekkel) bizonyos követelményeknek megfelelő szerkezet szintetizálása érdekében. Ráadásul a komponensek programábrázolásának begépelése miatt, a program forráskódjának átprogramozása nélkül.

Ennek a megközelítésnek a közös előnye a modell felépítésénél, hogy számos kutatási feladat gyorsan megoldható: felmérhető, hogy az ellenőrzési rendszer összetételében és szerkezetében bekövetkezett változások (szintek száma, ellenőrzési ciklus stb.) milyen hatást gyakorolnak a hatékonyságra. a csoportosulás egészének harci műveleteiről; a különböző információs támogatási lehetőségek hatásának felmérése a minták és csoportok egészének potenciális harci képességeire, a minták harci felhasználási formáinak és módszereinek tanulmányozása stb.

Irodalom

1. Sirota A.A. Komplex rendszerek számítógépes modellezése és hatékonyságának értékelése. M.: Technosfera, 2006.

2. Kolesov Yu.B., Szenicsenkov Yu.B. Rendszermodellezés. Dinamikus és hibrid rendszerek. Szentpétervár: BHV-Petersburg, 2006.