Методика оценки эффективности выполнения огневых задач реактивной артиллерией.

Волошин Роман Владимирович,

адъюнкт Михайловской Военной Артиллерийской Академии.

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Хазов Валерий Александрович.

Оценка эффективности выполнения огневых задач реактивной артиллерии современными аналитическими зависимостями сопряжена со значительными ошибками. Это связанно с тем, что применительно к реактивной артиллерии дисперсия реального рассеивания при стрельбе даже по одной точке прицеливания больше дисперсии наивыгоднейшего рассеивания. Если реальное рассеивание больше наивыгоднейшего, то наивыгоднейшего рассеивания достичь нельзя. Поэтому наиболее подходящим методом расчета показателя эффективности стрельбы реактивной артиллерии представляется метод статистических испытаний. При современном развитии вычислительной техники этот способ позволяет с достаточной точностью учесть множество факторов, влияющих на процесс стрельбы реактивной артиллерии.

Методику расчета методом статистических испытаний структурно можно представить из следующих блоков:

1. Определение исходных данных.

Исходные данные для расчетов следующие:

- баллистические характеристики артиллерийской системы согласно Таблиц стрельбы ( , поправки на отклонение условий стрельбы от табличных, характеристики рассеивания и др.);

- данные, характеризующие способ определения установок для стрельбы (ошибки определения установок для стрельбы и система ошибок, сопровождающая стрельбу на поражение);

- данные, характеризующие конкретную стрельбу (дальность, расход снарядов, способ обстрела и его параметры, баллистический вариант и т.д.);

- данные о боеприпасе (калибр, тип боеприпаса).

Исходные данные для расчета поражения цели:

- приведенные размеры элементарной цели;

- размеры групповой цели по фронту и глубине.

2. Моделирование положения элементарной цели в составе групповой.

Система координат для определения положения отдельной цели и разрывов снарядов относительно центра групповой цели имеет начало в центре цели. Ось Х направлена вдоль плоскости стрельбы. Ось Y перпендикулярна плоскости стрельбы.

Моделирование положения отдельной цели в составе групповой производится с помощью датчика случайных чисел по закону равной вероятности с характеристиками, равными размерам групповой цели.

,             ,                                (1)

где  – координаты  элементарной цели в системе координат групповой цели;  – фронт и глубина групповой цели;  – случайные числа, распределенные по закону равной вероятности для определения координат цели по осям Х и системы координат групповой цели Y.

3. Моделирование ошибок подготовки стрельбы.

Отдельная цель имеет приведенную площадь поражения (S_п). Учитывая, что основным поражающим фактором осколочно-фугасных снарядов  является фугасное действие, а в кассетных снарядах осколочного действия боевой элемент снаряда подрывается под углом 90⁰ к поверхности, можно принять приведенные размеры цели по фронту и глубине  . Данное положение элементарной цели принимается неизменным в одной реализации стрельбы.

На следующем этапе расчетов определяются значения отклонения центра рассеивания дивизиона, батареи и боевой машины вследствие ошибок подготовки стрельбы в зависимости от выбранной (созданной) системы ошибок. В этой  связи, в расчетах необходимо использовать характеристики точности полной и сокращенной подготовки, а также систему ошибок применительно к особенностям действий реактивной артиллерии.

Сущность моделирования ошибок подготовки стрельбы состоит в том, что в соответствии с введенными исходными данными в каждой реализации определяются отклонение точек падения всех боевых j элементов i снарядов k орудий n батарей по формуле

                                                                                       (2)

где  – отклонения точек падения боевых элементов снарядов по дальности и направлению от центра цели;  – отклонение центра рассеивания снарядов (ЦРС) дивизиона по дальности и направлению от центра цели;  – отклонение центра рассеивания n-той батарей по дальности и направлению;  – отклонение центра рассеивания k-го орудия n-той батарей по дальности и направлению;  – отклонение точки падения i-го снаряда k-го орудия n-той батарей по дальности и направлению вследствие рассеивания снарядов;  – отклонение точки падения j-го боевого элемента i-го снаряда k-го орудия n-той батарей по дальности и направлению вследствие рассеивания боевых элементов.

Значения отклонений определяются умножением величины соответствующей ошибки на случайные числа, распределенные по нормальному закону. Случайные числа определяются с помощью датчика случайных чисел.

При моделировании стрельбы осколочно-фугасными снарядами определение точек падения боевых элементов не производится, последние слагаемые в (2) отсутствуют.

4. Моделирование точек падения боеприпасов (боевых элементов).

Для реализации в расчетах способа обстрела вводится значение шкалы прицела  в отклонение ЦРС соответствующей батареи по дальности и значение интервала веера  в отклонение ЦРС каждой боевой машины по направлению.

Ошибки подготовки стрельбы в каждой реализации принимают случайные значения и зависят от величины составляющих ошибок (первые три слагаемые в формуле (2)) и их группировки в данной стрельбе. В связи с этим исключаются ошибки расчетов, вызванные различными способами сведения стрельбы, повышается точность и достоверность результатов расчета.

После определения координат Х и Y очередного разрыва производится расчет попадания разрыва в приведенные размеры отдельной цели. Для чего определяется расстояние от точки разрыва до центра отдельной цели по осям Х и Y.

,    

Факт попадания устанавливается по одновременному выполнению неравенств

 и

В таком порядке производятся расчеты в каждой реализации стрельбы. Минимальное количество реализаций, необходимых для определения математического ожидания ущерба наносимого противнику при выполнении огневой задачи с требуемой точностью , определяется по зависимости:

            .                                                 (3)

где  – коэффициент Стьюдента (число среднеквадратических ошибок, составляющих половину доверительного интервала с гарантированной вероятностью );  – вероятность появления события;  – допустимая ошибка в определении вероятности поражения цели.

5. Расчет поражения элементарной цели.

Степень поражения цели в данных условиях стрельбы определяется как отношение количества реализаций, в которых отдельная цель была поражена к общему количеству реализаций.

При проведении расчетов для оценки эффективности выполнения огневых задач несколькими дивизионами величины отклонений ЦРС каждого дивизиона рассчитываются отдельно. Если предполагается стрельба батареями различных дивизионов, то их дивизионные ошибки определяются отдельно для каждой, причем в зависимости от вида применяемого боеприпаса.

6. Расчет и оценка результатов.

Точность метода зависит от точности исходных данных и способа расчета. При проведении расчетов количество реализаций необходимо определять из расчета получения ошибки не более 2% со степенью достоверности не хуже 95%. Такая точность достижима применением вычислительной техники и обоснована дальнейшим использованием результатов исследований.

Таким образом, метод статистических испытаний, реализованный для оценки эффективности выполнения огневых задач реактивной артиллерией в различных условиях, позволит выявить основные закономерности и вывести зависимости для использования их в автоматизированных системах управления огнем.

Литература.

1. Правила стрельбы и управления огнем. Часть 1. – М.: Воениздат, 1998. – 410с.

2. Лапшин, С.А Управление огнём артиллерийской группы (дивизиона). Учебник. / С.А. Лапшин, В.Ю. Кобылин, В.С. Баринов – СПб.: ВАУ, 2000. – 402 с

3. Барковский, А.Ф. Теоретические основы управления ударами и огнем артиллерии. Учебник. / А. Барковский – СПб.: МВАА, 2005. – 459 с.

Поступила в редакцию 29 января 2008 г.