Имитационная модель функционирования
системы управления огнем артиллерии мотострелкового полка.
Лапшин
Сергей Александрович,
кандидат военных наук, доцент,
Мягких
Максим Анатольевич,
адъюнкт Михайловской Военной
Артиллерийской Академии.
Первым признаком любого управления является наличие определённой структуры: субъекта управления, объекта управления и каналов связи между ними. В системе управления огнём (СУО) артиллерией мотострелкового полка можно выделить ряд подсистем, в которых в качестве субъектов и объектов управления выступают различные должностные лица и технические средства. К этим подсистемам относятся подсистема управления средствами артиллерийской разведки; подсистема обработки информации и принятия решения; подсистема управления средствами огневого поражения; подсистема управления средствами обеспечения. Оценить эффективность СУО, то есть определить количество целей, которые она сможет обслужить, возможно воспроизведя процесс функционирования её подсистем. Сделать это предлагается с помощью имитационной модели созданной в системе моделирования GPSS World.
В модели функционирования СУО в качестве транзактов выступают цели различного типа. Это позволяет проследить их прохождение в системе управления с момента проявления до момента поражения. При этом параллельно учитываются вероятностные и временные характеристики системы управления.
Имитационная модель функционирования системы управления огнем артиллерии мотострелкового полка состоит из семи секторов:
1. Исходные данные.
2. Проявление целей.
3. Работа средств разведки.
4. Работа органов управления.
5. Работа средств поражения.
6. Результаты моделирования.
7. Время моделирования.
В первом секторе, через регулируемые параметры и параметры цели задаются исходные данные для проведения моделирования.
Во втором секторе происходит имитация проявления целей различного типа в ходе исследуемого периода.
Сектор состоит из шести подсекторов, каждый из которых имитирует появление целей своего типа. Работа этих подсекторов идентична. Первым блоком этого сектора имитируется проявление целей, которое происходит равномерно в течении исследуемого периода, за исключением колонн и атакующих групп пехоты, проявление которых задерживается на определенное время. Следующими блоками проявленной цели присваивается приоритетность, с которой будет в дальнейшем обслуживаться цель, а также ей присваиваются параметры, характеризующие этот вид цели и определяющие её дальнейшее продвижение в модели. Заключительный блок сектора передаёт цель в третий сектор. При этом учитывается вид и занятость средства артиллерийской разведки, которое способно её засечь. Приоритетность в выборе средства артиллерийской разведки отдается техническим средствам разведки.
Третий сектор имитирует работу подсистемы разведки. Он состоит из четырёх подсекторов, имитирующих каждое из средств артиллерийской разведки. Принцип работы подсекторов идентичный.
В первом блоке каждого из подсекторов происходит занятие средства разведки целью. Во втором блоке происходит имитация обслуживания цели, путем задержки во времени, которое необходимо средству разведки для засечки и обработки цели, а также на передачу данных о ней органу управления. Это время подчиняется нормальному закону и характеризуется соответствующими значениями математического ожидания и средне квадратического отклонения. Третий блок переводит средство разведки в разряд свободных. После чего цель случайным образом с вероятностью получения недостоверных данных о цели переводится в разряд непораженных. Максимальное время обработки какой-либо цели предлагаемой моделью не более максимального времени нахождения цели на позиции. Следующий блок проверяет это условие. При невыполнении этого условия цель в последнем блоке подсектора переводится в разряд непораженных. В противном случае происходит ее передача на обработку органу управления.
Четвертый сектор имитирует работу органов управления по принятию решения и постановке задачи на поражение целей.
При поступлении цели в этот сектор она становится в очередь на обработку, при незанятости органа управления происходит передача данной цели в следующие блоки. Второй и третий блоки переводят цель в разряд непораженных, случайным образом с вероятностями устойчивости к радиоэлектронному подавлению и огневому поражению противника. Цели, не переведенные в разряд непораженных, переходят в следующий блок, в котором происходит занятие органа управления, а в следующем блоке очередь целей на обработку в орган управления уменьшается на единицу. Далее цель задерживается на время необходимое органу управления на принятие решения и постановку задачи средствам поражения. Следующий блок переводит орган управления в свободное состояние. Далее сравнивается время нахождения цели в модели с максимальным временем нахождения цели на позиции. Если оно больше, то цель переводится в разряд непоражённых. В противном случае цель переходит в следующий блок. В этом блоке цель переводится в разряд непораженных, случайным образом с вероятностью безошибочного принятия решения органом управления. В заключительном блоке сектора происходит передача цели свободным средствам поражения.
Пятый сектор имитирует работу средств поражения по подготовке и выполнению огневой задачи. Он состоит из четырех подсекторов. Последовательность работы каждого из подсекторов описывается следующим образом. В первом блоке происходит занятие средства поражения. Второй блок задерживает во времени продвижение цели по модели на величину, равную времени, необходимому средству поражения на подготовку и открытию огня по цели. Следующий блок освобождает средство поражения и переводит его в разряд свободных. В последующем сравнивается время нахождения цели в модели с максимальным временем нахождения цели на позиции. Если это время больше максимального, то цель переходит в разряд непоражённых. В противном случае цель переводится в разряд пораженных, то есть считается, что огневая задача по этой цели выполнена.
Шестой сектор предназначен для отображения результатов моделирования. В нём определяется количество непораженных целей, количество и тип целей, по которым огневая задача была выполнена.
В завершающем модель седьмом секторе задается время моделирования системы, которое определяется по времени исследования системы управления огнем.
С помощью созданной имитационной модели можно оценить различные варианты созданной СУО. При изменении варианта системы управления в секторе исходных данных необходимо изменить регулируемые параметры, такие, как вероятность подавления канала СУО артиллерии мсп при радиоэлектронном противодействии противника; вероятность поражения канала СУО артиллерии мсп огневым воздействием противника; вероятность выполнения алгоритма решения огневой задачи с ошибкой повлекшей невыполнение огневой задачи; математическое ожидание и среднее квадратическое отклонение времени необходимого органу управления для принятия решения и постановки огневой задачи средствам поражения по целям различного типа.
Оценив все возможные варианты создания СУО можно выбрать наиболее эффективный для данных условий.
Литература.
1. Управление огнём артиллерийской группы (дивизиона). / С.А. Лапшин, В.Ю. Кобылин, В.С. Баринов и др. – СПб.: ВАУ, 2000.- 402с.
2. Боев В.Д. Моделирование систем. Инструментальные средства GPSS World: учебное пособие. – СПб.: БХВ-Петербург, 2004.- 368с.
3. Кудрявцев В.Г. GPSS World. Основы имитационного моделирования различных систем. М.: ДМК Пресс,2004. – 320с.
Поступила в редакцию 1 февраля