MILITÄR TANKE nr 7/2009, s. 12-20

Simulering av väpnad konfrontation: utvecklingsutsikter

Överste IN OCH. BETNING,

kandidat för militärvetenskap

Överste D.B. KALINOVSKY

Överste O. V. TIKHANYCHEV,

Kandidat för tekniska vetenskaper

För närvarande ökar rollen och betydelsen av militärvetenskapligt underbyggande av beslut av statliga och militära lednings- och kontrollorgan inom området för konstruktion, utbildning, planering av användning och förvaltning av Försvarsmakten i samband med att uppgifterna löses. inför dem för att säkerställa statens militära säkerhet. Samtidigt, som erfarenheterna av lokala krig och väpnade konflikter visar, är de viktigaste förutsättningarna för att framgångsrikt uppnå målen för moderna operationer att i rätt tid spåra och visa i nästan realtid av situationen i konfliktområden, förutsäga dess utveckling, utarbeta olika alternativ för insatser av parternas trupper, inklusive användning av matematiska modelleringsmetoder.

Relevansen av problemet med att tillämpa matematiska modelleringsmetoder i militära angelägenheter bekräftas av ett stort antal publikationer om detta ämne i olika tidskrifter. Deras analys visar att författarnas åsikter varierar, allt från fullständigt förkastande av matematiska modeller i militära angelägenheter till en helt objektiv förståelse av denna fråga, dock med vissa reservationer.

Skälen till detta spektrum av åsikter är olika. Vissa människor tror att beräkningsuppgifter och en matematisk apparat för att jämföra stridspotentialer är ganska tillräckliga för informationsstöd för att planera en operation, andra insisterar på att använda förenklade modeller och förlitar sig på befälhavarens förmåga att ”bygga en mental modell av den kommande striden och operationen, ” eller helt enkelt inte skilja mellan modeller och beräkningsproblem, tolka deras definitioner ganska fritt.

Även om nästan alla författare talar om behovet av prognoser i befälhavares (befälhavare) och stabers arbete, finns det mycket ofta en åsikt, bekräftad vid första anblicken, av välgrundade exempel och resonemang, att användningen av matematiska modelleringsmetoder är olämpligt och ibland farligt, eftersom det leder till en förvrängning av bedömningsplaneringsresultaten. Enligt vår mening finns det flera skäl till denna missuppfattning. Detta är, för det första, en bristande förståelse för essensen av matematisk modellering, syftet med modellerna som används, deras kapacitet, antaganden som tas vid utvecklingen och gränserna för tillämpningen. För det andra att lägga fram samma operativa och tekniska krav på modeller och uppgifter för olika ändamål, som används för olika ledningsnivåer. Och slutligen, för det tredje, den orimliga "absoluteringen" av modelleringsresultaten.

Allt detta är en konsekvens av olika uppfattningar om problemet med att modellera väpnade konfrontationer av militära teoretiker och tjänstemän från militära kommando- och kontrollorgan. För att diskutera denna fråga rimligt, Först och främst måste du bestämma dig för dess huvudkomponenter: terminologi för matematisk modellering; klassificering av matematiska modeller och prognostiseringsmetoder; metodik och gränser för tillämpning av matematiska modeller; teknologier för att implementera matematiska modeller för olika ändamål.

Först och främst bör du förstå vad du ska räkna matematisk modell(MM) vad informations- och beräkningsuppgift(IRZ), och även hur det skiljer sig matematisk modellering från att dirigera operationell-taktiska beräkningar(OTR). I referenslitteraturen finns ett ganska stort antal definitioner av de begrepp som behandlas.

Så, i "Military Encyclopedia" matematisk modell tolkas som en beskrivning av ett fenomen (objekt) med hjälp av matematiska symboler. I "Military Encyclopedic Dictionary" matematisk modellering i militära angelägenheter är det formulerat som en metod för militärteoretisk eller militärteknisk forskning av ett objekt (fenomen, system, process) genom att skapa och studera dess analog (modell) för att få information om det verkliga systemet.

Operationell-taktiska beräkningar i samma ordbok beskrivs som beräkningar utförda av personalen vid avdelningar, formationer, formationer, enheter och underenheter, vars syfte är att fastställa kvantitativa, kvalitativa, tids- och andra indikatorer för att fatta beslut om en operation (strid) eller motivera planering för användning av trupper och säkerställande av kontroll.

Ett av de mest populära elektroniska internetuppslagsverken, Wikipedia, ger sina formuleringar av begrepp relaterade till matematisk modellering. Så, uppgift i den mest allmänna "kanoniska" formen - ett logiskt uttalande som: "med givna förutsättningar krävs det för att säkerställa uppnåendet av ett visst mål," och modell - en logisk eller matematisk beskrivning av komponenter och funktioner som återspeglar de väsentliga egenskaperna hos objektet eller processen som modelleras.

Utifrån definitionerna som ges i samma källa kan man tydligt se den betydande skillnaden mellan en enskild matematisk modell, ett komplex och ett system av modeller. Uppsättning av modeller - en uppsättning modeller utformade för att lösa ett komplext problem, som var och en beskriver en eller annan aspekt av det modellerade objektet eller processen. Om modellerna är sammankopplade på ett sådant sätt att resultaten av vissa visar sig vara initialdata för andra innan man får ett gemensamt resultat, så förvandlas komplexet till ett system av modeller. Modellsystem - en uppsättning ömsesidigt relaterade matematiska modeller för att beskriva komplexa system som inte kan reproduceras i en modell. För att planera och förutsäga beteendet hos stora objekt utvecklas modellsystem, vanligtvis byggda på en hierarkisk princip, V flera nivåer. De kallas flernivåsystem.

Och slutligen ger den nuvarande GOST-serien "RV" följande definitioner av den matematiska modellen och beräkningsproblemet. Matematisk modell för operation (strid)- ett system av matematiska beroenden och logiska regler som gör det möjligt att i tid reproducera de viktigaste komponenterna i simulerade stridsoperationer med tillräcklig fullständighet och noggrannhet och, på grundval av detta, beräkna de numeriska värdena för indikatorerna för förutspått förlopp och resultat av militära operationer.

Beräkningsproblem - en uppsättning matematiska beroenden, algoritmer och data för att utföra operationella-strategiska (operativa-taktiska) eller speciella beräkningar, som gör det möjligt för en att bedöma situationen som kommer att uppstå som ett resultat av de föreslagna åtgärderna eller beräkna kontrollparametrar som säkerställer uppnåendet av önskat resultat med en sannolikhet som inte är lägre än den angivna.

Analys av dessa definitioner visar skillnaden mellan MM och IRD, som består i att de förra är avsedda att förutsäga utvecklingen av situationen under olika varianter av de initiala uppgifterna, och de senare är i första hand avsedda att utföra direkta beräkningar i syfte att få ett specifikt resultat. Tidigare IRZ löstes huvudsakligen för hand, och MM- på "vanliga" datorer. Med utvecklingen av automationsverktyg överfördes många uppgifter i form av program till DATOR, vilket gjorde det möjligt att komplicera den använda matematiska apparaturen, antalet faktorer som togs i beaktande, och ledde till att gränsen mellan MM och IRD blev "suddig". Detta är, enligt vår mening, en av anledningarna till missförstånd när det gäller användningen av matematisk modellering i samband med operationell-taktiska beräkningar.

I enlighet med styrdokumenten är huvudkontorets huvudfunktioner att samla in information och bedöma den, planera en operation (strid) och förutse förändringar i situationen. Med planering är allt ganska klart: det handlar i första hand om att lösa direkta och omvända IRD:er. Men för att bedöma situationen, förutsäga dess förändringar, såväl som för en jämförande bedömning av de planerade alternativen för användning av trupper (styrkor), krävs användning av olika matematiska prognosmetoder (Fig.).

Klassificering av prognosmetoder

Var och en av dessa metoder har testats inom olika förvaltningsområden och har bevisat sin existensrätt. Men inte alla av dem kan användas i den praktiska verksamheten för befälhavare (befälhavare) och staber när de organiserar militära operationer. Detta beror på särdragen i krigföring, som består i den betydande osäkerheten i de ursprungliga uppgifterna, behovet av att ta hänsyn till ett stort antal faktorer och den höga "kostnaden" för felaktiga beslut. Baserat på detta används metoder för extrapolering av trender och vissa typer av modeller nästan aldrig för att organisera militära operationer. Expertmetoder och matematisk modellering är en annan sak, men deras tillämpning påverkas också avsevärt av ovanstående funktioner.

Formellt kan alla tillvägagångssätt för prognoser som visas i figuren tillskrivas modelleringsprocesser och identifiera trender: logisk, mental, matematisk. Men baserat på detaljerna för modellering av väpnad konfrontation, definitionen av MM som används i GOSTs i "RV"-serien, är det tillrådligt, när man talar om modellering, att överväga matematiska modeller som beskriver processerna för väpnad konfrontation, dess komponenter och individuella former . Nedan kommer vi främst att prata om sådana modeller.

Klassificeringen av matematiska modeller påverkar kraven för dem, bildandet av listor över MM och IRZ, som ger beslutsstöd för tjänstemän från militära kommando- och kontrollorgan. Enligt deras syfte delas MMs vanligtvis in i forskning och personal (tabell 1).

bord 1

Klassificering av matematiska modeller

Forskningsmodeller är avsedda både att stödja forskning relaterad till utveckling av vapen, utveckling av nya metoder för att bedriva operationer och stridsoperationer, och att analysera resultat av beräkningar under förhandsplanering. Huvudkravet för dem är att säkerställa den nödvändiga noggrannheten i den matematiska beskrivningen av de processer som studeras. Mindre stränga krav ställs på effektiviteten i modelleringen.

Stabsmodeller är matematiska modeller av operationer (stridsåtgärder) utformade för att stödja den praktiska verksamheten vid högkvarteret. De presenteras två grundläggande krav: första - möjligheten att applicera i realtid, som passar in i huvudkontorets algoritm; den andra är att säkerställa en betydande ökning av objektiviteten och giltigheten av beslut som fattas om truppkontroll.

Enligt formen för beskrivning av processen för väpnad konfrontation är MM indelade i analytisk Och stokastisk. Båda kan vara både personal och forskning.

Enligt det erhållna modelleringsresultatet är modellerna mest signifikant uppdelade i hetero(beskriver) och normativ(optimerande eller föreskrivande). De första låter dig svara på frågan: "vad kommer att hända om...", de andra: "hur man får det att hända så här." Beskrivande modeller används oftast i militära angelägenheter. Användningen av föreskrivande modeller, som är mer lovande ur beslutsstödssynpunkt, hämmas av en rad objektiva och subjektiva faktorer.

Målär att med ett stort antal faktorer i beaktande är det mycket svårt att formulera ett formellt problem med att hitta en optimal lösning. Det är lika svårt att tolka resultaten. Subjektiva faktorer: tjänstemäns motvilja att lita på sökandet efter en lösning på ett program vars verksamhetsprinciper är okända för dem. Det finns också en uppfattning om att algoritmen för den föreskrivande modellen kan beräknas, och med vetskap om det kan resultatet av beslutet beräknas. Denna åsikt är utan tvekan felaktig, eftersom även med en känd algoritm för modellens funktion är det omöjligt att beräkna resultatet av simuleringen utan att ha korrekt information om de initiala data som matats in i modellen.

Det är svårt att bedöma hur betydelsefulla dessa faktorer är för utvecklingen av MM, men faktum är klart: för närvarande för prognoser inom det militära området används beskrivande modeller. Denna trend kommer sannolikt att fortsätta inom en snar framtid.

Vissa källor, som diskuteras i början av artikeln, uttrycker åsikten att modellering (och ibland prognoser) kan ersättas av direkta beräkningar, det räcker med att beskriva processen med en varierande grad av approximation med ett ekvationssystem. Det finns dock en subtil men farlig fallgrop i detta tillvägagångssätt. För det första är vissa processer helt enkelt omöjliga att explicit beskriva. För det andra, att beskriva beteendet hos ett system med ekvationer i explicit form kräver införandet av ett betydande antal korrigerings- och generaliseringskoefficienter, av vilka de flesta erhålls empiriskt genom att generalisera statistiken över kända händelser. Detta görs under strikt specificerade villkor, som den potentiella användaren av avvecklingssystemet inte kommer att känna till vid tidpunkten för beslutet. Varje förändring i formerna, metoderna eller medlen för väpnad kamp minskar noggrannheten i ekvationssystemet och förvränger lösningen av problemet. Det är därför Beräkningsmetoder kommer aldrig att ersätta en modell som arbetar med probabilistiska tillvägagångssätt.

Gränserna för tillämpningen av matematisk modellering, listan över tillämpade MMs inom ramen för ovanstående klassificering bestäms av problemen med prognoser och bedömning lösta i de militära lednings- och kontrollorgan som använder dem, såväl som möjligheterna att ge input och modellernas behov av outputinformation. Från analysen av kraven i de viktigaste styrdokumenten och erfarenheten av operativ träningsverksamhet är det möjligt att fastställa behoven hos militära lednings- och kontrollorgan vid användningen av matematiska modeller och presentera deras hierarkiska struktur (tabell 2).

Den föreslagna klassificeringen är inte en dogm, utan speglar endast militära lednings- och kontrollorgans behov av beräkningsmedel och information (på lång sikt och intellektuellt) stöd och motivering av fattade beslut. Implementeringen av de föreslagna modellerna på ledningsnivåer, deras flerlänksammankoppling, är i huvudsak utsikterna för utvecklingen av matematisk modellering.

Trots det objektiva behovet av att använda matematiska modeller för att organisera militära operationer, påverkas deras användning avsevärt av subjektiva faktorer förknippade med tjänstemännens inställning till modelleringsresultaten. Det bör tydligt förstås att modellen inte är ett sätt att direkt utveckla beslut om användning av trupper (styrkor) eller motivera sätt att utveckla ett vapensystem, utan bara ett verktyg som säkerställer genomförandet av ett av stegen i denna process - en jämförande bedömning av kvaliteten på fattade beslut. Detta verktyg är utvecklat för specifika uppgifter och förutsättningar med vissa antaganden och har motsvarande omfattning. Dessutom är det inte alltid möjligt och nödvändigt att utveckla en viss universell modell. Det är ofta mer ändamålsenligt att ha en uppsättning verktyg som används för att lösa specifika problem på vissa arbetsplatser (ledningsnivåer), anpassade till specifika arbetsförhållanden. Endast en sådan förståelse kommer att göra det möjligt att formulera det korrekta tillvägagångssättet för användningen av modellteknologier i militära lednings- och kontrollorgan och föra organisationen av militära operationer (operationer, stridsåtgärder) av RF Armed Forces till en kvalitativt ny nivå som möter krigföringens krav modern krigsföring nivå.

I detta avseende, såväl som ur synvinkeln av teknisk implementering av modellteknologier, är den lämpligaste klassificeringen av matematiska modeller avseende deras inkludering i sammansättningen av speciella matematiska och programvara(SMPO) automatiserade truppkontrollsystem (ATCS). Med detta tillvägagångssätt kan modeller implementeras, för det första, direkt som en del av SMPO automationsutrustningskomplex(KSA) ACCS; för det andra - i form av separata mjukvaru- och hårdvarusystem(PTK), tillhandahåller lösningar på specifika problem; för det tredje - som en del av stationär eller mobil multifunktionella modelleringscenter(datorcenter för modellering av militära operationer - CC MIA).

Erfarenhet av utveckling och drift av automatiserade styrsystem visar att det i ett antal fall finns det objektiva behovet av att inkludera matematiska modeller i SMPO ASUV, till exempel för att tillhandahålla en jämförande analys av alternativ för användning av trupper vid utveckling av en operationsplan, bedömning av effektiviteten av alternativ för att konstruera en massiv brandattack, etc. Matematiska modeller som fungerar som en del av specialprogramvara (SPO) för den automatiserade kontrollen Systemet måste säkerställa ett automatiserat utbyte av information med systemets databas, andra modeller och uppgifter, ta emot det mesta av informationen från dem på ett automatiserat sätt. Dessa modeller måste ha ett extremt enkelt användargränssnitt som ger en tillräcklig uppsättning formaliserade kontrollåtgärder för användningsordningen för trupper (styrkor) och stridssystem, samt funktioner för en visuell presentation av modelleringsresultat.

Tabell 2

Hierarkisk struktur av matematiska modeller av beväpnade

konfrontation

Vi pratar i första hand om personalmodeller, ibland även kallade "expressmodeller" i den specialiserade litteraturen, även om definitionen av "express" låter något nedsättande och återspeglar bara modellens externa konsumentkvaliteter - enkel kontroll och snabbhet att få resultat. Samtidigt är personalmodeller ganska komplexa produkter: de beskriver på ett adekvat sätt den process för vilken de utvecklades för att modellera. Extern enkelhet uppnås genom ett långsiktigt arbete med optimering av beräkningsalgoritmer och användargränssnitt. Men det är just dessa modeller som kan användas flitigt av officerare som inte har särskild datautbildning.

För att vara rättvis bör det noteras att kreativt och "bitevis" arbete med att skapa programgränssnitt och utveckla tillvägagångssätt för att förena dem, som endast kan utföras av en specialist med ett brett operativt och tekniskt perspektiv, inte hör till vetenskaplig verksamhet. Samtidigt minskar bristen på enhetliga tillvägagångssätt för gränssnittsimplementering av matematiska modeller och informations- och beräkningsuppgifter i tjänstemäns arbete avsevärt deras användaregenskaper, vilket gör det svårt för tjänstemän att bemästra och implementera dem i militärlednings- och militärledningsverksamheten. kontrollorgan.

Modeller som är mer olika i funktionalitet, även om de är mer komplexa att använda, rekommenderas ibland att inte inkluderas i ACS V SMPO, utan att användas som en del av multifunktionella datormodelleringscenter eller separata specialiserade hårdvarusystem. Detta beror på följande faktorer:

komplexa modeller, komplex och modellsystem kan bildas datorkrav, tillhandahålls inte alltid med hjälp av seriella automatiserade styrsystem;

de höga kostnaderna för utveckling och behovet av att upprätthålla komplexa matematiska modeller gör det ibland opraktiskt att leverera dem till militära ledningsmyndigheter för användning endast ett fåtal gånger per år, och ibland mer sällan är det mer ändamålsenligt använd en modell i rörelseläge som en del av mobila hårdvarusystem med egen personal;

mer komplexa och mångsidiga modeller kräver underhåll mer utbildade specialister, som inte alltid är tillgängliga i automatiserade militära lednings- och kontrollorgan;

krav på sammansättningen och detaljerna i de initiala uppgifterna för komplexa modeller (komplex och modellsystem) tillåter inte alltid att de organiseras automatiserad interaktion med ACCS-databasen;

olika utdatainformation kräver det Omfattande bedömning, ofta på gränsen till vetenskap och konst, vilket endast kan uppnås av en erfaren modellspecialist. Dessutom kan endast en specialist inom området modellering i detalj känna till de antaganden och begränsningar som antagits under utvecklingen av modellen, omfattningen av dess tillämpning och bedöma graden av påverkan av dessa faktorer på modelleringsresultaten. När det gäller operativ (strids)planering, med tanke på de höga kostnaderna för ett misstag, är detta en viktig omständighet.

Dessa faktorer, i kombination med behovet av att säkerställa lösningar på problemen med operativ planering och bildandet av ett vapenprogram, nödvändiggör skapandet av specialiserade datorcenter (separata PTC) för modellering av militära operationer (CC MVD) utanför ramen för den automatiserade kontrollen systemet. Sådana datorsimuleringscentraler kan vara stationära eller mobila, utrustade med datorer i olika konfigurationer, men samtidigt finns förutsättningarna för möjligheten att utbyta information mellan inrikesministeriets CC och det automatiserade styrsystemet och säkerställa kraven på säkerheten för den initiala informationen i det automatiserade styrsystemet måste uppfyllas.

Stationära modelleringscentra kan användas i högre ledningsorgans intresse när de genomför strategisk planering, organiserar och analyserar resultaten av operativa träningsaktiviteter, utformar vapenprogram, utvecklar mobiliseringsplaner och utför andra liknande aktiviteter.

Mobila CC:er från inrikesministeriet kan användas för att stärka operativ-strategiska och operativa enheters högkvarter under operativ planering och förberedelse av operationer, såväl som under operativa (strids-) träningsaktiviteter.

Således, matematisk modellering inom området väpnade konfrontationer är tillrådligt, enligt vår åsikt syn, utvecklas inom följande huvudområden:

Först - skapande av personalmodeller som tar hänsyn till de viktigaste faktorerna som påverkar konfrontationsprocessen, med ett extremt enkelt gränssnitt för användning som en del av det automatiserade kontrollsystemets programvara när man genomför en jämförande bedömning av beslut om användning av trupper (styrkor). Tillsammans med detta är det möjligt att överväga möjligheten att introducera modeller i beräknings- och modelleringskomplex för att göra en jämförande bedömning av de beräknade alternativen automatiskt, obemärkt av användaren.

Andra - Skapande av specialiserade hårdvarusystem, inklusive mobila, gränssnitt till automatiserade styrsystem automatiserade styrsystem för in- och utdata, för modellering i syfte att lösa komplexa problem och problem med begränsad tillgång till information.

Tredje - skapande utanför ramarna för automatiserade kontrollsystem av multifunktionella kontrollcenter vid inrikesministeriet, inklusive komplex och system av matematiska modeller och beräkningsproblem för att säkerställa lösningen av ett brett spektrum av problem med att bedöma och förutse situationen i intresset av att fatta militärpolitiska beslut, planera militära operationer och bygga upp Försvarsmakten.

Den föreslagna klassificeringen av modeller, den föreslagna begreppsramen och tillvägagångssätten för implementering av MM för militära lednings- och kontrollorgan på olika nivåer kommer enligt vår mening att göra det möjligt att tydligt definiera platsen och principerna för att använda matematisk modelleringsteknik i RF Armed Forces , att utveckla en enhetlig syn på metoderna för att använda MM i konstruktionssystemet, planering av tillämpning, utbildning och ledning och kontroll av trupper (styrkor), effektivisera processen för deras utveckling och genomförande i praktiken av verksamheten för militära lednings- och kontrollorgan .

En analys av staten, utsikterna för utvecklingen av modellering och dynamiken i tillväxten i kostnaderna för utvecklingen av matematiska modeller för militära operationer i de väpnade styrkorna i de ledande staterna i världen visar allvaret i denna fråga utomlands och fungerar som ytterligare bekräftelse på relevansen av de frågor som diskuteras i den här artikeln.

Militär tanke. 2004. Nr 10. P. 21-27; 2003. Nr 10. S. 71-73.

Militär tanke. 2007. Nr 9. S. 13-16; 2007. Nr 10. P. 61-67; 2008. Nr 1. S. 57-62.

Militär tanke. 2005. Nr 7. P. 9-11; 2006. Nr 12 s. 16-20.

Militär tanke. 2007. Nr 10. P. 61-67; 2007. Nr 9. S. 13-16; 2008. Nr 3. S. 70-75.

Militär uppslagsverk. M.: Voenizdat, 2001. T. 5. P. 32.

Militär encyklopedisk ordbok. M.: Ryska federationens försvarsministerium, institutet militär historia, 2002. s. 1664.

http://www.wikipedia.org._

Utländsk militär granskning. 2006. Nr 6. S. 17-23; 2008. Nr 11. S. 27-32.

För att kommentera måste du registrera dig på sidan.

MILITÄR TANKE nr 12/1987, s. 36-44

TRUPPSLEDNING

B. A. KOKOVIXI ,

reserv konteramiral, kandidat för sjöfartsvetenskap, docent

Artikeln uttrycker författarens rent personliga åsikt. Vi uppmanar läsarna att uttrycka sina åsikter om de frågor som diskuteras i den.

DENNA artikel diskuterar frågan om att skapa matematiska modeller (metoder) för att med beräkningar motivera de beslut som fattas av befälhavare under förberedelserna och genomförandet av stridsoperationer. I princip har detta problem funnits genom krigets och militärkonstens historia, men det blev som mest akut under 1900-talet på grund av uppkomsten och den snabba utvecklingen av nya typer av vapen och utrustning. För närvarande är målet att skapa matematiska modeller som bättre kan stödja befälhavarnas och deras stabers praktiska verksamhet.

På grund av ett antal omständigheter har detta problem ännu inte helt lösts. Under lång tid trodde man att de största svårigheterna och misslyckandena med att lösa det berodde på otillräckliga möjligheter för datorteknik och matematik. På den nuvarande nivån av deras utveckling blir denna synvinkel föga övertygande och ohållbar. Nu prioriteras den metodologiska sidan av problemet. Därför är det först och främst nödvändigt att avslöja, analysera och eliminera orsakerna som gör det svårt att skapa praktiska operationsmodeller (stridsåtgärder). Enligt min åsikt ligger det första (huvudsakliga) skälet inom området för grundläggande begrepp (kategorier) av teorin om krig och militärkonst, och därför är det först och främst viktigt att veta exakt vilken väpnad kamp och dess ingående militära aktioner är, kallade strejk, strid, strid, operation , vad är deras väsen, inre, objektivt nödvändiga innehåll och struktur, hur de är sammanlänkade, hur de skiljer sig från varandra.

Tyvärr verkar det som om det inte finns några tydliga, logiska och logiska svar på dessa frågor. Till exempel definierar teorin "stridsaktioner" enligt följande: 1) organiserade aktioner av enheter och formationer av alla typer av flygplan i utförandet av tilldelade stridsuppdrag. Termen "militära aktioner" används vanligtvis för att bekämpa operationer av operativ-strategisk och strategisk skala; 2) formen för operativ användning av formationer och formationer av luftfartygstyper inom en operation (eller mellan operationer) som del av en större formation. Variationer av stridsoperationer är systematiska stridsoperationer som en speciell form av operativ användning av luftvärn, flygvapen och marinformationer. Dessa oklara, motsägelsefulla, trotsar logiska förklaringsdefinitioner, enligt min mening, genereras av en storskalig klassificering, enligt vilken truppers handlingar vanligtvis delas in i strid, operativ och strategisk, inte beroende på deras essens och objektivt nödvändiga innehåll, men "beroende på omfattningen av den väpnade kampen, truppernas (styrkornas), mål och karaktären av stridsuppdrag."

Frågan uppstår: är det möjligt att utveckla praktiskt taget acceptabla matematiska modeller utan att arbeta med tillräckligt exakta och djupa grundläggande begrepp (kategorier) inom militärkonst? Egentligen är det möjligt. Men vart leder detta? Många år har gått, mycket arbete och pengar har lagts ner, men problemet har inte hittat sin fullständiga teoretiska och praktiska lösning. Dessutom ställs ibland frågan om forskningen bedrivs i rätt riktning. Om de nödvändiga modellerna skapas utan strikt och djup teoretisk motivering, kommer resultaten som erhålls med deras hjälp inte att förtjäna fullständigt förtroende. "Du kan inte gå framåt framgångsrikt genom försök och misstag. Detta kostar samhället." Följaktligen, för att säkerställa en tillförlitlig, teoretiskt baserad lösning på problemet, är det först och främst nödvändigt att klargöra och fördjupa våra begrepp om väpnad kamps väsen, innehåll, struktur och komponenterna i krigskonsten.

Detta krävs.

Först. Håll fast vid den marxist-leninistiska definitionen av krig som en organiserad väpnad kamp mellan stater eller klasser inom en stat, som till sin sociopolitiska natur är "fortsättningen av politiken med våldsamma medel." "Våld är för närvarande armén och flottan..." (K. Marx Och F. Engels. Soch., vol 20, sid. 171). Politiska, ekonomiska, ideologiska och andra former av kamp upphör inte bara, utan blir tvärtom hårdare under ett krig, och utövar i slutändan ett avgörande inflytande på dess utgång, vilket dock inte ändrar essensen och det objektivt nödvändiga innehållet av krig som en väpnad kamp. Definitionen av krig som ges i den sovjetiska militäruppslagsboken som helheten av alla former av kamp, ​​inklusive väpnad, upprepar den föråldrade synvinkel som fanns i tidiga XIXårhundrade. Jag anser att en sådan definition förvränger verkligheten, skapar förvirring i förståelsen av ämnet militärvetenskap och gör det svårt att lösa teoretiska och tillämpade problem, inklusive modelleringsoperationer (stridsaktioner). Historisk erfarenhet bekräftar att militärvetenskap alltid har varit och är engagerad i krig som väpnad kamp och militär konst, och därför är teorin om krig och militärkonst faktiskt "militär" vetenskap, dess filosofiska (grundläggande) del.

Andra. Separera teorin om krig och militär konst från teoretiska beskrivningar av standardalternativ för krig och militära operationer, beroende på de rådande förhållandena i den militärpolitiska situationen i världen och åsikterna från den militära ledningen för de motsatta sidorna att standardalternativ och synpunkter i form av lagbestämmelser har ersatts militärvetenskap. Befälets och stabsspecialitetens officerskår studerar, arbetar och utbildar underordnade inte enligt vetenskap, utan enligt deras åsikter; våra truppers handlingar är organiserade enligt våra åsikter, fienden bedöms enligt hans åsikter. Allt detta leder oundvikligen till antagandet av mallbeslut som inte fullt ut kan säkerställa utvecklingen av matematiska modeller som är acceptabla för huvudkontoret.

Tredje. Utbildningen av officerare och personer som är involverade i modellering av militära operationer måste börja med att bevisa sanningen (överensstämmelse med objektiv verklighet) för kategorierna inom militärvetenskap, precis som till exempel teorem bevisas i geometrin. V.I. Lenin betonade: "Kategorier måste dra tillbaka(och inte godtyckligt eller mekaniskt ta) (inte "berätta", inte "försäkra", men bevisar)..."(Poln. sobr. soch., vol. 29, s. 86). Detta kommer att tillåta eleverna att samtidigt förstå essensen av metoder för strategiska, operativa, stridsoperationer och teorin om militär konst i allmänhet.

I verket ”Categories of Military Art in the Light of Materialist Dialectics” görs ett försök att härleda kategorierna krig och militärkonst, att förtydliga och föra in dem i ett sammankopplat system och att formulera följande grundläggande bestämmelser.

Åtgärder från trupper (styrkor) i krig (”militära” handlingar) inkluderar utplacering, omplacering och skapande av grupperingar: i krigets teater- att genomföra inbördes relaterade operationer ("strategiska" åtgärder); vid operation- för att genomföra sammankopplade strider ("operativa" åtgärder); i strid- för sammankopplad användning av vapen, såväl som deras användning mot fienden ("stridsåtgärder"). Följaktligen, under moderna förhållanden, när man krigar endast med konventionella vapen fientligheterna- är en uppsättning strategiska, operativa och stridsåtgärder (taktiska). I princip kan de utföras av valfritt antal trupper, men det är tillrådligt att begränsa deras övre gräns till ett sådant antal, med en ytterligare ökning där sannolikheten för att slutföra den tilldelade uppgiften förblir praktiskt taget på samma nivå.

Den väpnade kampen och de militära aktioner som utgör den bedrivs inte generellt, som någon vill, utan på objektivt nödvändiga sätt, som är strid, operation, omgruppering, militär aktion. Sätt- dessa är handlingar av trupper av en given sammansättning organiserade på ett visst sätt när de utför en given uppgift under de specifika förhållandena i den aktuella situationen. Militära handlingar, oavsett vad de kallas, är inget annat än en manifestation av essensen av huvudmetoderna i deras olika kombinationer. Dessutom förvandlas truppernas handlingar från både den ena och andra sidan under kriget kontinuerligt till varandra i en strikt definierad sekvens som inte kan ändras. Deras kärna ligger i att förena och koncentrera truppernas ansträngningar och kapacitet där och i ögonblicket var och när det är nödvändigt. I strid uppnås detta genom att kombinera eldkraft för att förstöra dessa fiendeobjekt (grupper), vars förstörelse (inkapacitering) säkerställer att den tilldelade uppgiften slutförs. Denna väg låter dig avsevärt öka den totala styrkan för truppernas attack eller motstånd, i förhållande till den aritmetiska summan av de individuella förmågorna hos stridsenheter för att skapa den nödvändiga överlägsenheten över fienden och besegra honom. I drift- att kombinera de slutliga resultaten av truppernas handlingar i alla strider som utgör en given operation, för att besegra de fiendegrupper och objekt, vars förstörelse säkerställer att den tilldelade uppgiften slutförs.

I det här fallet antas det inte bara att besegra utvalda mål, utan också att använda resultaten av truppernas handlingar i vissa strider för att öka deras effektivitet i andra. Vid omgruppering på en operationsplats - genom att sätta in och omplacera trupper med deras omfattande stöd för att i tid skapa fullt utbildade grupper för att genomföra operationer på en avgörande plats och i det avgörande ögonblicket av kriget; i krig - genom att förena och använda i ömsesidigt intresse de slutliga resultaten av truppernas handlingar i alla operationer som syftar till att besegra fiendens väpnade styrkor i en given teater för militära operationer, samt genom att snabbt skapa omfattande stödda grupper för att genomföra planerade operationer.

Baserat på det föregående kan vi säga att för den praktiska verksamheten för befälhavare (befälhavare) och deras staber är det nödvändigt att utveckla matematiska modeller för metoder för att genomföra strid (operationer) baserade på den kvalitativa och kvantitativa sammansättningen av trupper som tilldelas eller kan tilldelas för att utföra den tilldelade uppgiften, med hänsyn till den interna strukturen krig och militär konst (diagram 1). När du skapar dem är det också viktigt att ta hänsyn till den naturhistoriska processen för utveckling och förändring av metoder för krigföring, dess ingående militära handlingar, beroende på uppkomsten och utvecklingen av nya typer av vapen och tekniska medel (diagram 2).

Fjärde. Teorin om krig och militärkonst, d.v.s. den filosofiska (grundläggande) delen av militärvetenskapen, måste tas bort från den snäva avdelningsunderordningen och överföras till USSR Academy of Sciences, där den måste representeras på lika villkor med alla andra samhällsvetenskaper. Detta, enligt min mening, är det enda verkliga sättet som kan höja militärvetenskapen till en högre, kvalitativt ny nivå, vilket ger en tillförlitlig, teoretiskt baserad lösning på många tillämpade problem, inklusive modellering av militära operationer.

Den andra anledningen till svårigheterna med att utveckla modeller är att de nu om möjligt måste ta hänsyn till alla faktorer som kan påverka organisationen och genomförandet av en operation (stridsoperationer). Detta leder oundvikligen till en kraftig ökning av oförutsägbar initial information. Sådana modeller kan endast användas för forskningsändamål, men inte för befälhavares (befälhavare) och stabers arbete vid planering av militära operationer.

För närvarande utvecklas modeller i förväg och representerar en matematisk analog till en typisk strid (operation), som i största möjliga utsträckning tar hänsyn till: den befintliga organisatoriska strukturen för trupper (styrkor), deras regelbundna kvantitativa och kvalitativa sammansättning; typiska parametrar för olika militära aktioner registrerade i styrande dokument; specifika militärgeografiska förhållanden för teatrar för militära operationer etc. Detta gäller dessutom både våra trupper och fienden. I livet sammanfaller aldrig specifika militära handlingar helt med typiska. Med tanke på att organisationen, bemanningen av trupper (styrkor) och andra förhållanden ständigt och snabbt förändras, förlorar även de utvecklade modellerna sitt praktiska värde. Detta är den tredje anledningen.

Den fjärde är att specialister inom området militär konst (operatörer) aktivt deltar i skapandet av matematiska standardmodeller för militära operationer, och modellerar dem endast i den del som rör utvecklingen av en verbal modell i form av att formulera möjliga lösningar för krigförande parter. Inledande information är fastställd i förväg. Den saknade delen, nödvändig för att modellen ska "fungera" i en specifik situation, förfinas periodiskt och väljs från den så kallade konstanta informationen.

Den allmänna nackdelen med stabsmodeller är att det med deras hjälp är möjligt att utvärdera endast en sida av militärkonsten att befälhavaren (befälhavaren) fattar ett beslut, vilket kännetecknar hans förmåga att organisera truppernas handlingar för att maximera användningen av deras potentiella kapacitet. Den andra (ur militärkonstens synvinkel, den mer komplexa och svåra sidan) är användningen och, om möjligt, skapandet (genom att vilseleda fienden, snabb och oväntad manöver av trupper etc.) förhållanden som gör det möjligt att försvaga fienden och avsevärt öka de kombinerade ansträngningarna av vänliga trupper i huvudriktningen i det avgörande ögonblicket av slaget (operationen) är dåligt bedömt av befintliga modeller.

Baserat på ovanstående bestämmelser angående teorin om krig och krigskonst, föreslår jag ett av de möjliga tillvägagångssätten som kan säkerställa skapandet av matematiska modeller för militära operationer som är praktiskt taget acceptabla för högkvarter. Dess väsen kokar ner till följande.

Varje stridsmodell (operationsmodell) måste förtydligas av motsvarande befälhavare (befälhavare) och hans personal på grundval av den information som de har under utvecklings- och beslutsfattandeperioden, samtidigt som de endast bestämmer de motsatta sidornas handlingsplaner.

Varför bara planer?

Historisk erfarenhet visar att det faktiska förloppet av militära operationer vanligtvis motsvarade exakt planerna för parternas agerande och aldrig helt sammanföll med detaljerade beslut (planer), oavsett vilken sida (attackera eller försvara) som uppnådde eller misslyckades med att uppnå sitt mål. Till exempel inledde den nazistiska armén, vars militära ledare var noggranna, särskilt när de planerade en överraskningsattack, framgångsrikt ett krig mot Sovjetunionen och ledde den 1941 i enlighet med den plan som låg bakom Barbarossaplanen. Det efterföljande händelseförloppet skilde sig dock väsentligt från planen. I slutändan uppnåddes inte krigets mål på grund av den otillräckliga motiveringen av dess plan: det sovjetiska folkets enhet, sammanhållning och våra soldaters oöverträffade heroism togs inte i beaktande.

En modell som utvecklats på basis av information som i detalj beskriver parternas kommande militära operationer kommer uppenbarligen inte att motsvara det faktiska händelseförloppet, och resultaten av beräkningarna kommer att vara mycket tveksamma. Vid tillämpningen av det föreslagna tillvägagångssättet är det viktigt att i utformningen av planerna för parternas agerande syns kärnan i krigskonsten, vilket enligt min mening ligger i förmågan att bli starkare än fienden, att skapa en överväldigande överlägsenhet över honom i det avgörande ögonblicket och på den avgörande platsen för kriget och dess ingående militära aktioner. (Här pratar vi inte om att skapa generell militär överlägsenhet på global skala, vilket är vad USA strävar efter, utan om konsten (förmågan) att besegra angriparen med de tillgängliga krafterna vid en attack) . Att förstå detta är grunden som förenar strategi, operativ konst och taktik i en dialektisk enhet. Samtidigt har varje komponent i militär konst sin egen essens. Men enligt min åsikt ligger kärnan i strategi, operativ konst och taktik i förmågan att skapa överväldigande överlägsenhet över fienden i ett avgörande ögonblick, på en avgörande plats genom att kombinera och ömsesidigt använda slutresultaten av alla operationer (strider) som syftar till. för att uppnå målet, såväl som förmågan att tillämpa villkoren för en specifik situation i intresse av snabb utplacering av heltäckande stödda grupper för att genomföra planerade operationer (strider).

Modellutveckling(beräkningar) och analys av deras resultat kan ha följande ordning: det allmänna förhållandet mellan parternas styrkor i området för operationen (striden) vid tidpunkten för henne början, såväl som varianter av planer för fiendens och vänliga truppers handlingar; ett kriterium för att utvärdera möjliga planer väljs; de förväntade resultaten beräknas enligt det valda kriteriet för alla kombinationer av varianter av deras planer; resultaten analyseras och den mest lämpliga planen för operationen (striden) väljs.

När du bestämmer varje alternativåtgärder från den ena och den andra sidan, utvalda för utvärdering, måste formuleras: Var(i vilken riktning, i vilket område, i vilken zon, remsa och mot vilka fiendens föremål), När(vid vilken tidpunkt, period) och Hur(på vilket sätt, metod, teknik etc.) är det nödvändigt att skapa en överväldigande överlägsenhet över fienden. Att ändra svaret på åtminstone en av dessa frågor ger upphov till en ny version av handlingsplanen för detta parti.

Kriteriet för att bedöma parternas handlingsalternativ i alla deras möjliga kombinationer kan vara sannolikheten att besegra fienden (slutföra den tilldelade uppgiften) eller balansen mellan parternas styrkor i huvudriktningen vid operationens avgörande ögonblick ( slåss). Genom att översätta detta till matematikens språk kan vi säga: i huvudriktningen, i det avgörande ögonblicket, måste man kunna (nämligen "kan" - detta är en militär ledares konst, inom gränserna för den materiella förmågan hos trupper) för att skapa en sådan balans av styrkor till ens fördel, där den tilldelade uppgiften skulle slutföras med sannolikhet, till exempel inte mindre än 0,8. Det bör understrykas att vi talar om ett kvalitativt förhållande mellan parternas krafter, uttryckt i kvantitativa kvantiteter. Denna sannolikhet för nederlag fungerar som ett kriterium för att välja de mest lämpliga alternativen för utformningen av den kommande operationen.

Det är tillrådligt att analysera beräkningsresultaten och välja den optimala varianten av operationsplanen (stridsplanen) med hjälp av spelteori. Man bör komma ihåg att i detta fall bestäms sådana alternativ, med hjälp av vilka motparterna inte riskerar att förlora mer eller vinna mindre än vad som är möjligt enligt det valda kriteriet i en given situation.

Om fienden är lika eller starkare både i sammansättningen av trupper och i nivån av militär konst, kan valet av "garanterade" planer aldrig säkerställa att segern uppnås. Därför, i den föreslagna metoden för att modellera en operation (strid) för analys med hjälp av spelteori, är det nödvändigt att endast välja de varianter av parternas planer där överväldigande överlägsenhet över fienden uppnås i det avgörande ögonblicket, i det avgörande. plats för striden (operation). Naturligtvis är detta riskabelt, men utan detta är det omöjligt att besegra en stark motståndare. Av dem kan du välja den som är relativt bäst enligt kriteriet, som ska fastställas av befälhavaren (befälhavaren) som utvecklar planen.

Vi kommer att försöka demonstrera tillämpningen av den föreslagna metoden för att skapa matematiska modeller med hjälp av två klassiska exempel.

I det berömda slaget vid Cannae (216 f.Kr.) förstörde den karthagiske befälhavaren Hannibal, trots fiendens dubbla totala numeriska överlägsenhet, nästan fullständigt den romerska armén. Parternas totala styrka och förluster var följande:

Det här var ingen oavsiktlig seger. Redan innan striden började satte Hannibal sig som mål inte bara att nå framgång, utan att fullständigt förstöra den romerska armén. Han förde skickligt sin plan till liv.

Det romerska infanteriet bildades till en stridsformation (phalanx), med minst 34 led på djupet och cirka 1 700 man längs fronten. Kavalleriet var placerat på flankerna. Hannibals trupper byggdes i sex kolumner, varav de två mittersta (totalt 20 tusen personer) bestod av svaga spanska och nyligen rekryterade galliska infanteri. De var omgivna av två kolonner med 6 tusen erfarna afrikanska veteraner. På infanteriets flanker fanns kavallerikolonner: till vänster - tungt beväpnat kavalleri (Gazdrubals cuirassiers), till höger - lätt kavalleri (mestadels Numidian).

Det fortsatta händelseförloppet var följande. När striden började störtade Gazdrubals kavalleri de romerska ryttarna, en del av deras styrkor hjälpte det numidiska kavalleriet att sätta på flykt de romerska ryttarna på det romerska infanteriets vänstra flank, och med huvudstyrkorna rusade till baksidan av falangen, tvingar den att först vända tillbaka och sedan stanna. I mitten av fronten, efter en kort strid, attackerade romarna beslutsamt gallerna och spanjorerna, tillfogade dem stora förluster och tvingade det karthagiska centret att retirera. Hannibals personliga närvaro här hindrade gallerna från att bryta fronten och fly. I detta avgörande ögonblick, under påverkan av ett slag bakifrån, stannade den romerska falangen, vilket innebar dess död, endast de yttre leden av den omringade skaran av romerska legioner kunde agera med vapen, och de bakre representerade ett mål för att flyga stenar, pilar och pilar. Resultatet av striden var avgjort. Det som följde var en massaker.

Utifrån det faktiska händelseförloppet kan den verbala modellen för de karthagiska truppernas agerande, d.v.s. Hannibals plan, formuleras på följande sätt: med små styrkor för att hålla tillbaka det första angreppet av det romerska infanteriets falang i centrum, sopa bort det romerska kavalleriet på flankerna, helt omringa och stoppa falangens framfart med ett slag bakifrån, och därigenom beröva den offensiv kraft, och med hjälp av dess långsamhet och det romerska infanteriets dåliga träning, fullständigt besegra fienden. Den romerske befälhavaren Servilius plan: att rikta infanteriets hela styrka till centrum av karthagernas stridsformation, krossa fienden med ett avgörande anfall, sätta honom på flykt och sedan en efter en besegra de spridda enheterna av infanteriet och kavalleriet.

Kärnan i den nuvarande konfliktsituationen och hela beräkningen här handlar om att lösa en fråga: vem hade bättre chans - Hannibal att hålla tillbaka den romerska falangens angrepp i centrum tills ögonblicket då Gazdrubals kavalleri slog till bakifrån och stoppade den, eller Servilius , för att krossa centrum av den karthagiska stridsformationen, innan han stoppade och återuppbyggde falangen för handling i andra riktningar? En matematisk beskrivning av agerandet av parternas trupper själva krävs inte för att lösa detta problem.

Efter att ha analyserat, som de säger, "omvänt" det slutliga resultatet av striden utifrån krigskonstens väsen, kan vi säga att i det avgörande ögonblicket av striden i den avgörande riktningen (i mitten), Hannibal kunde skapa (genom att slå falangen bakifrån) en överväldigande (åtminstone fyrfaldig) överlägsenhet över fienden och förhindrade därigenom krossandet av mitten av hans infanteri.

Under den stora Fosterländska kriget Under genomförandet av militära operationer i Stalingrad-riktningen uppstod en situation liknande den som diskuterats ovan, bara med en annan total kvantitativ kvot av trupper från de stridande parterna och en mycket större omfattning av militära operationer. Att döma av det faktiska händelseförloppet var den allmänna planen för våra trupper att hålla Volgas högra strand i Stalingradområdet med små styrkor, koncentrera överlägsna styrkor på den nazistiska gruppens flanker, omringa och förstöra den med konvergerande slag.

För att underbygga denna plan, enligt min mening, räcker det att skapa en matematisk modell som skulle lösa en fråga: vem har en bättre chans - våra trupper - att hålla ett brohuvud på högra stranden av Volga åtminstone tills fienden är helt omringad, eller fienden som behöver kasta våra försvarande trupper i Volga innan de vänder våra trupper för att möta våra framryckande trupper? Det skulle vara olämpligt att utveckla en komplex matematisk modell av sådana storskaliga militära operationer för att motivera denna plan: den skulle inte ge mer exakta, tillförlitliga resultat. Raka motsatsen.

Genom att analysera enskilda exempel kan man naturligtvis inte dra kategoriska slutsatser. Men vissa tankar kan uttryckas.

Först. Modeller som inte tar hänsyn till befälhavarnas militära skicklighet kommer inte att helt återspegla den objektiva verkligheten och kommer alltid att ge ett entydigt svar: den sida som har numerisk överlägsenhet och större materiella förmågor kommer att vinna. Användningen av sådana modeller kommer att lära officerare att vinna med siffror, inte skicklighet. För att ta hänsyn till nivån på militär konst i matematiska modeller och utveckla lämpliga koefficienter är det nödvändigt att noggrant analysera historisk erfarenhet, som visas ovan i två exempel.

Andra. Huvudvillkoret för en framgångsrik användning av det föreslagna tillvägagångssättet är förmågan att identifiera kärnan i konfliktsituationer som uppstår under förberedelserna och genomförandet av militära operationer, och utvärdera dem utifrån krigskonstens kärna.

Tredje. Ju kortare, tydligare och tydligare planerna för parternas agerande formuleras, desto lättare är det att identifiera kärnan i den framväxande konfliktsituationen och identifiera den fråga som kräver beräkningar för dess lösning. Ju enklare modellen är, desto närmare verkligheten är den, desto mindre förvrängd speglar den den och desto mindre initial information kräver den. Självklart kommer den matematiska apparaten för sådana modeller också att vara enkel (inom ramen för sannolikhetsteori och spelteori).

Låt oss komma ihåg att det föreslagna tillvägagångssättet endast gäller modeller för att motivera avsikterna med fattade beslut. Matematiska modeller för forskningsändamål, grafisk visning på skärmen av beslut som fattats om den aktuella situationen och andra tas inte upp här.

Sammanfattningsvis noterar vi att en annan allmänt välkänd metod för att skapa modeller (som konventionellt kan kallas "duellering") förtjänar uppmärksamhet, när befälhavaren (befälhavaren) spelar ett "schackspel" med en dator som simulerar fienden. Naturligtvis är denna väg svår och tidskrävande, men, enligt min mening, lovande ur synvinkeln att öka effektiviteten för att utbilda officerare i krigskonsten.

Den matematiska modellen och metodiken för operationell-taktiska beräkningar är en och samma.

Militärt tänkande.- 1987.- Nr 7.- S. 33-41

Militär encyklopedisk ordbok - M.: Voenizdat, 1986. - S. 89

Ibid.-S. 145.

Material från plenum för SUKP:s centralkommitté, 25-26 juni 1987 - M. Politizdat, 1987.-P. 12.

sovjetisk encyklopedisk ordbok.- M.: Sov. uppslagsverk, 1983.- S. 238

Militärt uppslagsverk - Del III - S:t Petersburg, 1839. - S. 454.

Marine Atlas-T. III.- Del 1.-MO USSR, 1958 -L. 1,

För att kommentera måste du registrera dig på sidan.

Processen att skapa matematiska modeller för stridsoperationer är arbetsintensiv, lång och kräver användning av arbetskraft från specialister på tillräckligt hög nivå, som har god utbildning både inom ämnesområdet relaterat till objektet för modellering och inom området för tillämpad matematik, moderna matematiska metoder, programmering, som känner till kapaciteten och detaljerna hos modern datorteknik. En utmärkande egenskap hos de matematiska modeller av stridsoperationer som för närvarande skapas är deras komplexitet, på grund av komplexiteten hos de objekt som modelleras. Behovet av att bygga sådana modeller kräver utveckling av ett system av regler och tillvägagångssätt som kan minska kostnaden för modellutveckling och minska sannolikheten för fel som är svåra att eliminera senare. En viktig komponent i ett sådant regelsystem är de regler som säkerställer en korrekt övergång från en konceptuell till en formaliserad beskrivning av systemet på ett visst matematiskt språk, vilket uppnås genom att välja ett specifikt matematiskt schema. Ett matematiskt schema förstås som en speciell matematisk modell för omvandling av signaler och information för ett visst element i ett system, definierat inom ramen för en specifik matematisk apparat och som syftar till att konstruera en modelleringsalgoritm för en given klass av element i ett komplext system.

För ett rimligt val av ett matematiskt schema när man konstruerar en modell, är det tillrådligt att klassificera det efter syftet med modellering, metod för implementering, typ av intern struktur, komplexitet hos modelleringsobjektet och metod för att representera tid.

Det bör noteras att valet av klassificeringskriterier bestäms av studiens specifika mål. Syftet med klassificeringen i detta fall är å ena sidan ett rimligt val av ett matematiskt schema för att beskriva processen för stridsoperationer och dess representation i en modell i syfte att erhålla tillförlitliga resultat, och å andra sidan identifiera egenskaper hos den simulerade processen som måste beaktas.

Syftet med simuleringen är att studera dynamiken i den väpnade kampprocessen och utvärdera effektiviteten av stridsoperationer. Sådana indikatorer förstås som ett numeriskt mått på graden av slutförande av ett stridsuppdrag, vilket kan representeras kvantitativt, till exempel av den relativa mängden förhindrad skada på försvarsanläggningar eller skada som tillfogats fienden.

Metoden för genomförandet bör bestå i en formaliserad beskrivning av logiken i vapenmodellernas funktion och militär utrustning(VVT) i enlighet med deras analoger i själva processen. Man måste ta hänsyn till att moderna vapen och militär utrustning är komplexa tekniska system som löser en uppsättning sammanhängande problem, som också är komplexa tekniska system. Vid modellering av sådana objekt är det tillrådligt att bevara och återspegla både den naturliga sammansättningen och strukturen, såväl som algoritmerna för modellens stridsfunktion. Dessutom, beroende på modelleringsmålen, kan det vara nödvändigt att variera dessa modellparametrar (sammansättning, struktur, algoritmer) för olika beräkningsalternativ. Detta krav avgör behovet av att utveckla en modell av ett specifikt prov av vapen och militär utrustning som en sammansatt modell av dess delsystem, representerade av sammankopplade komponenter.

Således, enligt klassificeringskriteriet, typen av intern struktur, måste modellen vara sammansatt och multikomponent, och enligt implementeringsmetoden måste den tillhandahålla simuleringsmodellering av stridsoperationer.

Modelleringsobjektets komplexitet. När man utvecklar komponenter som bestämmer sammansättningen av modeller av vapen och militär utrustning och kombinerar modeller av vapen och militär utrustning till en enda modell av stridsoperationer, är det nödvändigt att ta hänsyn till de karakteristiska skalorna för tidsgenomsnittet av kvantiteter som förekommer i komponenterna som skiljer sig åt i storleksordningar.

Det slutliga målet med modellering är att utvärdera effektiviteten av stridsoperationer. Det är för att beräkna dessa indikatorer som en modell utvecklas som reproducerar processen för stridsoperationer, som vi villkorligt kommer att kalla den viktigaste. Den karakteristiska tidsskalan för alla andra processer som ingår i den (primär bearbetning av radarinformation, målspårning, missilledning, etc.) är mycket mindre än den huvudsakliga. Det är därför tillrådligt att dela upp alla processer som sker i väpnad kamp i långsamma, vars utvecklingsprognoser är av intresse, och snabba, vars egenskaper inte är av intresse, men deras inflytande på de långsamma måste beaktas. konto. I sådana fall väljs den karakteristiska tidsskalan för medelvärdesbildning för att kunna konstruera en modell för utvecklingen av huvudprocesserna. När det gäller snabba processer, inom ramen för den skapade modellen, behövs en algoritm som gör det möjligt att i ögonblicken av snabba processer ta hänsyn till deras inflytande på långsamma.

Det finns två möjliga tillvägagångssätt för att modellera inverkan av snabba processer på långsamma. Den första är att utveckla en modell för deras utveckling med en motsvarande karakteristisk tidsskala för medelvärde, mycket mindre än den för huvudprocesserna. När man beräknar utvecklingen av en snabb process i enlighet med dess modell, förändras inte egenskaperna hos långsamma processer. Resultatet av beräkningen är en förändring av egenskaperna hos långsamma processer, som, ur långsam tidsynpunkt, inträffar omedelbart. För att kunna implementera denna metod för att beräkna påverkan av snabba processer på långsamma, är det nödvändigt att introducera motsvarande externa kvantiteter, identifiera och verifiera deras modeller, vilket komplicerar alla stadier av modelleringstekniken.

Det andra tillvägagångssättet består i att överge beskrivningen av utvecklingen av snabba processer med hjälp av modeller och att betrakta deras egenskaper som slumpvariabler. För att implementera denna metod är det nödvändigt att ha fördelningsfunktioner av slumpvariabler som kännetecknar inverkan av snabba processer på långsamma, såväl som en algoritm som bestämmer ögonblicken för början av snabba processer. Istället för att beräkna utvecklingen av snabba processer, kastas ett slumptal ut och, beroende på det tappade värdet, i enlighet med de kända fördelningsfunktionerna för slumpvariabler, bestäms värdet som de beroende indikatorerna för långsamma processer kommer att ta, vilket tar ta hänsyn till inverkan av snabba processer på långsamma. Som ett resultat blir egenskaperna hos långsamma processer också slumpvariabler.

Det bör noteras att med den första metoden att modellera inverkan av snabba processer på långsamma, blir den snabba processen långsam, den huvudsakliga, och dess förlopp påverkas av processer som redan är snabba i förhållande till den. Denna hierarkiska kapsling av snabba processer till långsamma är en av komponenterna i kvaliteten på att modellera processen för väpnad kamp, ​​vilket klassificerar modellen för stridsoperationer som strukturellt komplex.

Metod för att representera modelltid. I praktiken används tre tidsbegrepp: fysisk, modell och processor. Fysisk tid avser processen som modelleras, modelltid avser reproduktionen av fysisk tid i modellen, processortid avser exekveringstiden för modellen på en dator. Förhållandet mellan fysisk tid och modelltid specificeras av koefficienten K, som bestämmer intervallet för fysisk tid som tas som en enhet av modelltid.

På grund av den diskreta karaktären av samverkan mellan vapen och militärutrustningsprover och deras representation i form av en datormodell, är det tillrådligt att ställa in modelltiden genom att öka diskreta tidsintervall. I detta fall är två alternativ för dess representation möjliga: 1) diskret tid är en sekvens av reella tal på samma avstånd från varandra; 2) sekvensen av tidpunkter bestäms av signifikanta händelser som inträffar i de simulerade objekten (händelsetid). Ur beräkningsresursers synvinkel är det andra alternativet mer rationellt, eftersom det låter dig aktivera ett objekt och simulera dess funktion endast när en viss händelse inträffar, och i intervallet mellan händelser, anta att objektens tillstånd förblir oförändrad.

En av huvuduppgifterna vid utveckling av en modell är att uppfylla kravet på synkronisering av alla simulerade objekt i tid, det vill säga korrekt kartläggning av ordningen och tidsmässiga relationer mellan förändringar i processen för stridsoperationer i ordningen av händelser i modell. Med en kontinuerlig representation av tid tror man att det finns en enda klocka för alla objekt som visar samma tid. Överföringen av information mellan objekt sker omedelbart, och genom att kontrollera med en enda klocka är det därför möjligt att fastställa tidssekvensen för alla händelser som ägde rum. Om det finns objekt i modellen med en diskret representation av tid, för att bilda en enda modellklocka, är det nödvändigt att kombinera många tidsprover av objektmodeller, beställa och definiera värdena för rutnätsfunktioner på de saknade tidsproverna . Det är möjligt att synkronisera objektmodeller med händelsetid endast explicit, genom att sända en signal om förekomsten av en händelse. I detta fall behövs en kontrollprogram-schemaläggare för att organisera exekveringen av händelser för olika objekt, vilket bestämmer den erforderliga kronologiska ordningen för händelseexekveringen.

I en stridsmodell är det nödvändigt att använda händelse och diskret tid tillsammans denna representation av tid kallas hybrid. När du använder det får de simulerade objekten egenskapen att ändra värdena för vissa tillståndsindikatorer abrupt och nästan omedelbart, det vill säga de blir objekt med hybridbeteende.

För att sammanfatta klassificeringen ovan kan vi dra slutsatsen att stridshandlingsmodellen bör vara en sammansatt, strukturellt komplex, flerkomponents, dynamisk, simuleringsmodell med hybridbeteende.

För en formaliserad beskrivning av en sådan modell är det lämpligt att använda ett matematiskt schema baserat på hybridautomater. I det här fallet representeras prover av vapen och militär utrustning som aktiva dynamiska objekt med flera komponenter. Komponenter beskrivs av en uppsättning tillståndsvariabler (externa och interna), struktur (enkelnivå eller hierarkisk) och beteende (beteendekarta). Interaktion mellan komponenter utförs genom att skicka meddelanden. För att kombinera komponenter till en modell av ett aktivt dynamiskt objekt används reglerna för sammansättning av hybridautomater.

Låt oss presentera följande notation:

sÎRn - vektor av objekttillståndsvariabler, som bestäms av uppsättningen av ingångspåverkan på objektet, påverkan av den yttre miljön , interna (egna) parametrar för objektet hkÎHk,;

En uppsättning vektorfunktioner som bestämmer funktionslagen för ett objekt i tid (reflekterar dess dynamiska egenskaper) och säkerställer existensen och unikheten hos lösningen s(t);

SO är uppsättningen av initiala villkor, inklusive alla initiala villkor för objektkomponenterna genererade av initialiseringsfunktionen under drift;

Ett predikat som bestämmer en förändring i ett objekts beteende (väljer det önskade från alla speciellt valda tillstånd, kontrollerar villkoren som måste åtfölja händelsen och tar värdet sant när de är uppfyllda) specificeras av en uppsättning booleska funktioner ;

En invariant som definierar en viss egenskap hos ett objekt som måste bevaras under specificerade tidsperioder specificeras av en uppsättning booleska funktioner;

- en uppsättning verkliga initieringsfunktioner som mappar lösningsvärdet vid den högra slutpunkten av den aktuella tidsperioden till värdet av de initiala förhållandena vid den vänstra startpunkten vid den nya tidsperioden: s()=init(s()) ;

Hybridtid specificeras av en sekvens av tidsintervall av formen , - slutna intervall.

Hybridtidselementen Pre_gapi, Post_gapi är "tidsgapet" för nästa steg av hybridtiden tH=(t1, t2,...). Vid varje klockcykel på segment av lokal kontinuerlig tid beter sig hybridsystemet som ett klassiskt dynamiskt system fram till punkten t*, där predikatet som bestämmer förändringen i beteende blir sant. Punkt t* är slutpunkten för det aktuella och början av nästa intervall. Intervallet innehåller två tidsluckor i vilka tillståndsvariabler kan ändras. Flödet av hybridtid i nästa klockcykel ti=(Pre_gapi,, Post_gapi) börjar med beräkningen av nya initiala villkor i tidluckan Pre_gapi. Efter beräkning av de initiala förhållandena kontrolleras predikatet vid den vänstra änden av det nya tidsintervallet. Om predikatet utvärderas till sant, görs övergången omedelbart till den andra tidluckan, annars utförs en diskret sekvens av åtgärder som motsvarar det aktuella tidssteget. Tidsluckan Post_gapi är utformad för att utföra omedelbara åtgärder efter slutförandet av långsiktigt beteende vid ett givet hybridtidssteg.

Med hybridsystem H menar vi ett matematiskt objekt av formen

.

Modelleringsuppgiften är att hitta en sekvens av lösningar Ht=((s0(t),t, t0), (s1(t),t,t1),...), som definierar hybridsystemets bana i fasrummet för stater. För att hitta sekvensen av lösningar Ht är det nödvändigt att utföra ett experiment eller simulering på en modell med givna initiala data. Med andra ord, till skillnad från analytiska modeller, med hjälp av vilka en lösning erhålls med hjälp av kända matematiska metoder, är det i detta fall nödvändigt att köra en simuleringsmodell, och inte en lösning. Detta innebär att simuleringsmodeller inte bildar sin egen lösning på samma sätt som när man använder analytiska modeller, utan är ett medel och informationskälla för att analysera verkliga systems beteende under specifika förhållanden och fatta beslut om deras effektivitet.

I det andra centrala forskningsinstitutet vid Ryska federationens försvarsministerium (Tver), baserat på representationen av simulerade objekt i form av hybridautomatiska maskiner, utvecklades ett simuleringsmodelleringskomplex (IMK) "Seliger", utformat för att bedöma effektiviteten av grupperingar av styrkor och medel för flygförsvar vid avvärjning av attacker från flygvapen (SVKN). Grunden för komplexet är ett system av simuleringsmodeller av objekt, simulerande algoritmer för stridsfunktion av riktiga vapen och militär utrustning (luftvärnsmissilsystem, radarstation, kommandopostautomationssystem (för radiotekniska trupper - radarkompani, bataljon). , brigad, för luftvärnsmissilstyrkor - regemente, brigad etc.), stridsflygkomplex (stridsflygplan och attackvapen för flygplan), elektronisk undertryckningsutrustning, icke-strategiska missilförsvarsbrandsystem, etc.). Modeller av objekt presenteras i form av aktiva dynamiska objekt (ADO), som inkluderar komponenter som gör det möjligt att studera dynamiken i olika processer under deras funktion.

Till exempel representeras en radarstation (radar) av följande komponenter (fig. 1): antennsystem (AS), radiosändningsanordning (RPrdU), radiomottagningsanordning (RPru), passivt och aktivt störningsskydd (PZPAP) , primär informationsbehandlingsenhet ( POI), sekundär informationsbehandlingsenhet (SOI), dataöverföringsutrustning (ADT) etc.

Sammansättningen av dessa komponenter som en del av radarmodellen gör det möjligt att på ett adekvat sätt simulera processerna för att ta emot och sända signaler, detektera ekosignaler och bäring, brusskyddsalgoritmer, mätsignalparametrar etc. Som ett resultat av modelleringen är de viktigaste indikatorer beräknas som karakteriserar radarns kvalitet som en källa för radarinformation (detektionszonparametrar, noggrannhetsegenskaper, upplösning, prestanda, brusimmunitet, etc.), vilket gör att du kan utvärdera effektiviteten av dess funktion när olika förutsättningar interferensmålmiljö.

Synkronisering av alla simulerade objekt i tid, det vill säga korrekt kartläggning av ordningen och tidsmässiga relationer mellan förändringar i processen för stridsoperationer till händelseordningen i modellen, utförs av objekthanteringsprogrammet (Fig. 2). . Funktionerna i detta program inkluderar också att skapa och ta bort objekt, organisera interaktion mellan objekt och logga alla händelser som inträffar i modellen.

Användningen av en händelselogg möjliggör en retrospektiv analys av dynamiken i stridsoperationer med vilket simulerat objekt som helst. Detta gör det möjligt att bedöma graden av lämplighet för objektmodeller både med gränspunktsmetoder och genom att övervaka riktigheten av modelleringsprocesser i komponenterna i ett objekt (det vill säga kontrollera lämpligheten genom att köra från input till output), vilket ökar de erhållna resultatens tillförlitlighet och giltighet.

Det bör noteras att flerkomponentmetoden låter dig variera deras sammansättning (till exempel för att studera stridsdriften av luftförsvarssystem med olika typer ASCU) i syfte att syntetisera en struktur som uppfyller vissa krav. Dessutom, på grund av typ av programrepresentation av komponenterna, utan omprogrammering av källkoden för programmet.

Den allmänna fördelen med detta tillvägagångssätt när man bygger en modell är förmågan att snabbt lösa ett antal forskningsproblem: att bedöma effekten av förändringar i kontrollsystemets sammansättning och struktur (antal nivåer, kontrollcykel, etc.) på effektiviteten av gruppens stridsoperationer som helhet; bedömning av olika informationsstödsalternativs inflytande på provernas och gruppens potentiella stridsförmåga, forskning om former och metoder för stridsanvändning av proverna m.m.

Modellen för stridsoperationer byggd på basen av hybridautomater är en överlagring av gemensamt beteende av parallella och/eller sekventiellt fungerande och interagerande multikomponent-ADO, som är en sammansättning av hybridautomater som arbetar i hybridtid och interagerar genom meddelandebaserade anslutningar .

Litteratur

1. Sirota A.A. Datormodellering och effektivitetsbedömning av komplexa system. M.: Tekhnosphere, 2006.

2. Kolesov Yu.B., Senichenkov Yu.B. Systemmodellering. Dynamiska och hybridsystem. St Petersburg: BHV-Petersburg, 2006.

För att träna flygförsvarsstyrkorna behövs en ny materiell och teknisk bas, skapad på basis av moderna, maximalt enhetliga tekniska träningsverktyg, utvecklade med modern teknik

Att säkerställa en hög utbildningsnivå av personal - från nivån för enskilda enheter till de högsta befälsnivåerna - samtidigt som man minskar materiella och ekonomiska kostnader är en mycket brådskande fråga för utbildningen av trupper (styrkor) och lednings- och kontrollorgan inom Aerospace. Försvarsmakten.

Behovet av att lösa detta problem för närvarande beror på följande faktorer:

• ständiga förändringar i egenskaperna hos den potentiella fiendens medel för väpnad krigföring;
• den ökande dynamiken i fientligheterna;
• deltagande av olika typer och typer av luftförsvars- och missilförsvarsstyrkor och medel för att lösa flygförsvarsproblem;
• den begränsade kapaciteten hos den typ av luftmål som används för att skapa en luftburen och störande miljö under taktiska övningar med levande eld på det ryska försvarsministeriets träningsplatser;
• de ökande kostnaderna för att genomföra fullskaliga övningar och gemensam utbildning av stridsbesättningar på olika nivåer av befäl inom militärens grenar och grenar;
• Begränsad kapacitet hos befintliga träningsanläggningar för att integrera dem i träningskomplex och träningssystem i intresse av omfattande utbildning av trupper och lednings- och kontrollorgan i flygförsvarsregionen.

Ett möjligt tillvägagångssätt för att lösa problematiska frågor relaterade till organisation och genomförande av strids- och operativ träningsverksamhet kan vara användningen av modern teknik för modellering av väpnad konfrontation, som används i tekniska träningsanläggningar (TSO) för utbildning av trupper (styrkor) och luftförsvarsledning och kontrollorgan.

För närvarande arbetar ett antal industriorganisationer: Center for Joint Technological Developments, Research Institute "Tsentrprogramsistem", ZAO "CNTU "Dynamics", ZAO "NII TS "Sinvent", Instrument Design Bureau, OJSC "Tulatochmash" etc. att skapa moderna TSO för flyg- och rymdförsvarsstyrkorna och utvecklingen av lovande teknologier för modellering av militära operationer och utbildning av specialister av trupper (styrkor) och lednings- och kontrollorgan för formationer, flygförsvarsföreningar.

Deras ansträngningar är dock främst inriktade på att skapa tekniska träningsverktyg på taktisk nivå i form av autonoma homogena simulatorer. Dessa arbeten innebär inte integrering av simulatorer och träningskomplex i utbildningssystem för intraspecifik och interspecifik användning, vilket kraftigt begränsar tillämpningsområdet för deras tillämpning vid utbildning av militära formationer (MF) och lednings- och kontrollorgan som löser flygförsvarsproblem.

I allmänhet kan typen av TSO för flygförsvarsstyrkorna inkludera:

• utbildnings- och träningsanläggningar;
• träningskomplex;
• utbildningssystem för intraspecifik användning;
• utbildningssystem för interspecifik användning.

Det bör särskiljas att en utbildningsanläggning (UTS) är ett hårdvaru- och mjukvarukomplex som tillhandahåller en hel cykel av utbildning av stridsbesättningsnummer på en kommandonivå (enhet) genom automatiserad teoretisk utbildning om de erforderliga typerna av träning, bildandet av initiala färdigheter och stridsfärdigheter stridsarbete (strid) genom individuell och autonom träning.

Ett träningskomplex (TC) är en strukturell och organisatorisk sammanslutning av informationslänkad, geografiskt spridd träningsutrustning som ger den erforderliga nivån av praktisk beredskap för besättningar på olika kontrollnivåer, med hänsyn tagen till nivån av automatisering av stridsprocessen som implementeras i vapen och militär utrustning genom att utföra komplex (två-nivå) utbildning under de erforderliga förhållandena för stridsanvändning VVT.

Träningssystemet för intraspecifikt bruk (TC VP) är en strukturell och organisatorisk förening av informationskopplade territoriellt spridda tekniska komplex och träningsutrustning i en taktisk truppformation, vilket ger den nödvändiga nivån av praktisk beredskap och samordning av beräkningar av olika kontrollnivåer genom att genomföra gemensam (tre-nivå) utbildning av formationer av militära formationer av samma typ Sun.

Träningssystemet för interspecifikt bruk (TS MP) är en strukturell och organisatorisk sammanslutning av informationsbunden, territoriellt spridd teknisk utrustning och teknisk utrustning för intraspecifik användning i en operativ-taktisk truppformation, vilket ger den erforderliga nivån av samstämmighet mellan beräkningar vid olika kontrollnivåer genom att genomföra gemensam träning av formationer av militära formationer av flera typer av väpnade styrkor.

I detta avseende bör de skapade tekniska medlen för att utbilda stridsbesättningar av kommandoposter och bärraketer på olika nivåer av kontroll av flygförsvarsstyrkorna, med hänsyn till eventuell inblandning av flertjänststyrkor och medel för att förbereda sig för att lösa flygförsvarsuppgifter. övervägas på alla nivåer av den föreslagna klassificeringen efter syfte, beroende på specifikationerna för strids- och operativ träningsverksamhet.

De huvudsakliga problematiska frågorna som kvarstår i utvecklingen av utbildningsverktyg är:

• säkerställa en hög grad av lämplighet i simuleringen av driften av utrustning, system och medel för vapen och militär utrustning och kontroller;
• säkerställa den erforderliga graden av lämplighet för den simulerade luft- och marksituationen (om nödvändigt, sjö) med den verkliga situationen;
• säkerställa en enhetlig simulerad luft- och marksituation för all vapen och militär utrustning och militära formationer som deltar i träning;
• koppling av geografiskt spridda träningsanläggningar och träningskomplex till system på högre nivå för att genomföra utbildning på flera nivåer av kontrollorgan;
• synkronisering i drifttid av geografiskt spridda simulatorer och träningskomplex för att genomföra olika typer av träning som en del av träningssystem;
• säkerställa objektivitet i bedömningen av specialisternas, stridsbesättningarnas och lednings- och kontrollorganens professionella beredskapsnivå baserat på resultaten av att dokumentera deras verksamhet under utbildningsprocessen.

För att träna flygförsvarsstyrkorna behövs en ny materiell och teknisk bas, skapad på basis av moderna, maximalt enhetliga tekniska stödsystem, utvecklade med modern teknik. Utbildning av högt kvalificerade specialister och kontrollorgan, redo och kapabla när som helst att kvalitativt lösa de uppgifter som tilldelats dem under alla miljöförhållanden, är praktiskt taget omöjlig utan systematisk träning med simulering av situationer som kan uppstå i en verklig stridssituation, inklusive icke -standardsituationer (icke-standard, nödsituationer).

Med hänsyn till den inhemska och utländska praxisen för att utveckla TSO:er, föreslås följande koncept för att skapa dem:

• För det första är detta skapandet av ett flernivåsystem av simulering och matematiska modeller av vapen och militär utrustning (WME) vid förberedelse av militära styrkor (fig. 1);

• för det andra är det integreringen av de skapade simuleringsmodellerna av vapen och militär utrustning, luftburna element och träningsutrustning i en enda modelleringsmiljö för att skapa och använda ett enda virtuellt stridsutrymme när man genomför strids- och operativa träningsaktiviteter (Fig. 2). ;

• för det tredje måste simuleringsmodeller av vapen och militär utrustning och träningsanläggningar interagera med varandra och med modelleringsmiljön genom implementeringen av den distribuerade modelleringsstandarden IEEE-1516, det vill säga genom att använda HLA - High Level Architecture-teknologin (Fig. 3). .

Skapandet av moderna tekniska träningsanläggningar kommer praktiskt att säkerställa implementeringen av LVC-konceptet för truppträning, som är baserat på den integrerade användningen av tre typer av modellering: stridsverklighet, virtuell och konstruktiv modellering. Dessutom bestämmer varje modelleringssegment faktiskt TSO:ns designegenskaper och dess tillämpningsområde (fig. 4).

Således innebär modellering av stridsverkligheten (Live Simulator, L-segment) användning av riktig militär personal och riktiga system när man genomför taktiska övningar (TC) på olika nivåer. I processen med att utföra stridsträningsaktiviteter använder trupper riktiga vapen under verkliga förhållanden. Effekterna av interaktion kan indikeras genom att spela tillsammans med den motsatta sidan med hjälp av mål under direkt skjutning och flygningar av verklig flyg under skjutträning. Denna typ av modellering är typisk för testplatser i östra Kazakstan.

Virtuell simulering (Virtual Simulator, V-segment) involverar verkliga människors arbete med simulerade system i en informationsmodelleringsmiljö, det vill säga användning av olika typer och typer av simulatorer under stridsträningsaktiviteter som syftar till individuell träning av praktikanter, träning och samordning av stridsbesättningar, besättningar CP (PU) av olika ledningsnivåer (se fig. 3). Denna typ av modellering är tillämplig på platser för permanent utplacering vid olika typer av utbildning.

Constructive Simulator (C-segment) inkluderar simulerad personal, utrustning, vapen och militära formationer. Riktiga människor styr simuleringen, där simulerade trupper, utrustning och vapen samverkar (fig. 5). Ett liknande modelleringssystem bör användas för att bedriva utbildningsverksamhet i förberedelse av kontrollorgan (CO). Denna typ av modellering är tillämplig när man genomför datorlednings- och personalträning (CST) och lednings- och stabsövningar (CSE) för OU med början från den taktiska nivån.

Den integrerade användningen av ovanstående typer av modellering föreslår möjligheten att kombinera dem i träningssystem för intraspecifik och interspecifik användning. Den föreslagna versionen av fordonet för interspecifik användning av luftförsvarsmissiler (Aerospace Defense, Air Force, Navy Air Defense, Air Defense Forces of the Air Force) under markförhållandena presenteras i figur 6, där luften (bakgrunden) ) situation skapas genom att kombinera flygningar av verkliga och simulerade mål. Signaler från simulerade mål kommer till ingången av luftvärn och radiomottagningsmedel på samma sätt som signaler från verkliga mål, och skapar en allmän situation. Samtidigt arbetar det verkliga flyget på sätt att övervinna luftförsvar och förstöra försvarsmål genom att använda flygvapen. Det bör noteras att simulerade mål även kan skapas på basis av flygsimulatorer med tredimensionell visualisering av situationen för piloter. Funktioner i arkitekturen för flygförsvarsövningsplatsen, som implementerar LVC-konceptet för truppträning, presenteras i figur 7.

Det måste beaktas att integreringen av utbildningsverktyg (simulatorer, utbildningskomplex och system) i UIMS kommer att kräva lösning av nyckelproblem av systemisk karaktär, nämligen:

• metodologiska– Utveckling av nya program och utbildningsmetoder i samband med skapandet av nya generationer av teknisk personal och att utrusta truppernas utbildningsmaterial och tekniska bas med dem.
• systemteknik– Genomförande av övergången till den modulära principen att bygga TSO-hårdvara och programvara på en kvalitativt ny informationsteknikbas.
• teknologisk– Skapande av en inhemsk teknisk bas för utveckling av nya generationens läromedel för intraspecifik och interspecifik användning.

Möjliga anvisningar för att lösa de noterade problemen bör övervägas:

• Användningen av lovande elementbas och modern hårdvara och mjukvara för att skapa lovande TSO:er;
• användning av hårdvara och mjukvara byggd på grundval av certifierade mjukvaru- och hårdvarusystem (STC), anpassade för användning som en del av utbildningssystem för flygförsvarsstyrkorna;
• största möjliga sammanslagning av hårdvara och mjukvara som ingår i utbildningssystemen för flygförsvarsstyrkorna;
• gränssnitt för hårdvara och mjukvara som är en del av utbildningssystemen för Aerospace Defense Forces, baserat på högnivåintegreringsteknik;
• integration av tidigare utvecklade och utvecklade simulatorer (träningskomplex) i en enhetlig informationsmodelleringsmiljö (UIMS) baserad på distribuerad modelleringsteknologi;
• användning av EIMS för alla medel som är involverade i genomförandet av olika typer av utbildning;
• integration av olika modelleringssegment (V-segment, C-segment) för att genomföra komplex utbildning på flera nivåer av enheter, enheter och formationer och träningsanläggningar enligt en enda plan och scenario;
• användning av omfattande informationssäkerhetssystem för att säkerställa säkerheten vid behandling, lagring och överföring av information.

Enligt vår åsikt kommer implementeringen av de noterade områdena att skapa en lovande teknisk bas för att skapa utbildningssystem för intraspecifik och interspecifik användning och säkerställa:

• öka andelen utbildade specialister för flygförsvarsstyrkorna, trots minskningen av den totala tjänstgöringstiden i försvarsmakten;
• intensiv utbildning av personal från enheter och formationer av flyg- och rymdförsvarsstyrkorna baserat på testscenarier av vilken komplexitet som helst enligt utbildningschefen;
• omfattande utbildning av enheter och lednings- och kontrollorgan för militära formationer av Aerospace Defense Forces för att utföra stridsuppdrag på en högre metodologisk och teknisk nivå;
• uppnå maximal objektivitet vid övervakning av utbildningsnivån för militär personal, enheter, formationer och lednings- och kontrollorgan;
• förbättra kompetensen hos befälhavare och lednings- och kontrolltjänstemän i beslutsfattande och organisering av interaktion, och lösa andra problem;
• öka den moraliska och psykologiska stabiliteten hos personalen under förhållanden nära verkligheten.

Enligt våra uppskattningar kommer implementeringen av LVC-konceptet att utbilda trupper och lednings- och kontrollorgan som föreslås för användning i flygförsvarsstyrkorna att säkerställa en betydande minskning av kostnaderna (7-12 gånger) för att samordna interspecifika grupperingar av luftförsvarsstyrkor och medel i förhållande till utpekandet av luftfienden med hjälp av verkliga flygmedel. Den vetenskapliga potentialen för vidareutveckling av LVC-konceptet har regionen VA East Kazakhstan uppkallad efter. G.K. Zhukov, och praktisk erfarenhet av dess implementering i att träna trupper i lovande stridsutbildningscenter - JSC NPO Russian Basic Information Technologies, vilket gör att vi kan dra slutsatsen att det är tillrådligt att dela potentialen hos dessa institutioner (företag) när vi utför arbete för att skapa lovande stridsutbildningscenter (CPC) för flygförsvarsstyrkorna.

Processen att skapa matematiska modeller för stridsoperationer är arbetsintensiv, lång och kräver användning av arbetskraft från specialister på tillräckligt hög nivå, som har god utbildning både inom ämnesområdet relaterat till objektet för modellering och inom området för tillämpad matematik, moderna matematiska metoder, programmering, som känner till kapaciteten och detaljerna hos modern datorteknik. En utmärkande egenskap hos de matematiska modeller av stridsoperationer som för närvarande skapas är deras komplexitet, på grund av komplexiteten hos de objekt som modelleras. Behovet av att bygga sådana modeller kräver utveckling av ett system av regler och tillvägagångssätt som kan minska kostnaden för modellutveckling och minska sannolikheten för fel som är svåra att eliminera senare. En viktig komponent i ett sådant regelsystem är de regler som säkerställer en korrekt övergång från en konceptuell till en formaliserad beskrivning av systemet på ett visst matematiskt språk, vilket uppnås genom att välja ett specifikt matematiskt schema. Ett matematiskt schema förstås som en speciell matematisk modell för omvandling av signaler och information för ett visst element i ett system, definierat inom ramen för en specifik matematisk apparat och som syftar till att konstruera en modelleringsalgoritm för en given klass av element i ett komplext system.

För ett rimligt val av ett matematiskt schema när man konstruerar en modell, är det tillrådligt att klassificera det efter syftet med modellering, metod för implementering, typ av intern struktur, komplexitet hos modelleringsobjektet och metod för att representera tid.

Det bör noteras att valet av klassificeringskriterier bestäms av studiens specifika mål. Syftet med klassificeringen i detta fall är å ena sidan ett rimligt val av ett matematiskt schema för att beskriva processen för stridsoperationer och dess representation i en modell i syfte att erhålla tillförlitliga resultat, och å andra sidan identifiera egenskaper hos den simulerade processen som måste beaktas.

Syftet med simuleringen är att studera dynamiken i den väpnade kampprocessen och utvärdera effektiviteten av stridsoperationer. Sådana indikatorer förstås som ett numeriskt mått på graden av slutförande av ett stridsuppdrag, vilket kan representeras kvantitativt, till exempel av den relativa mängden förhindrad skada på försvarsanläggningar eller skada som tillfogats fienden.

Metoden för genomförandet bör bestå av en formaliserad beskrivning av logiken för funktion av vapen och militär utrustning (WME) i enlighet med deras analoger i den faktiska processen. Man måste ta hänsyn till att moderna vapen och militär utrustning är komplexa tekniska system som löser en uppsättning sammanhängande problem, som också är komplexa tekniska system. Vid modellering av sådana objekt är det tillrådligt att bevara och återspegla både den naturliga sammansättningen och strukturen, såväl som algoritmerna för modellens stridsfunktion. Dessutom, beroende på modelleringsmålen, kan det vara nödvändigt att variera dessa modellparametrar (sammansättning, struktur, algoritmer) för olika beräkningsalternativ. Detta krav avgör behovet av att utveckla en modell av ett specifikt prov av vapen och militär utrustning som en sammansatt modell av dess delsystem, representerade av sammankopplade komponenter.

Således, enligt klassificeringskriteriet, typen av intern struktur, måste modellen vara sammansatt och multikomponent, och enligt implementeringsmetoden måste den tillhandahålla simuleringsmodellering av stridsoperationer.

Modelleringsobjektets komplexitet. När man utvecklar komponenter som bestämmer sammansättningen av modeller av vapen och militär utrustning och kombinerar modeller av vapen och militär utrustning till en enda modell av stridsoperationer, är det nödvändigt att ta hänsyn till de karakteristiska skalorna för tidsgenomsnittet av kvantiteter som förekommer i komponenterna som skiljer sig åt i storleksordningar.

Det slutliga målet med modellering är att utvärdera effektiviteten av stridsoperationer. Det är för att beräkna dessa indikatorer som en modell utvecklas som reproducerar processen för stridsoperationer, som vi villkorligt kommer att kalla den viktigaste. Den karakteristiska tidsskalan för alla andra processer som ingår i den (primär bearbetning av radarinformation, målspårning, missilledning, etc.) är mycket mindre än den huvudsakliga. Det är därför tillrådligt att dela upp alla processer som sker i väpnad kamp i långsamma, vars utvecklingsprognoser är av intresse, och snabba, vars egenskaper inte är av intresse, men deras inflytande på de långsamma måste beaktas. konto. I sådana fall väljs den karakteristiska tidsskalan för medelvärdesbildning för att kunna konstruera en modell för utvecklingen av huvudprocesserna. När det gäller snabba processer, inom ramen för den skapade modellen, behövs en algoritm som gör det möjligt att i ögonblicken av snabba processer ta hänsyn till deras inflytande på långsamma.

Det finns två möjliga tillvägagångssätt för att modellera inverkan av snabba processer på långsamma. Den första är att utveckla en modell för deras utveckling med en motsvarande karakteristisk tidsskala för medelvärde, mycket mindre än den för huvudprocesserna. När man beräknar utvecklingen av en snabb process i enlighet med dess modell, förändras inte egenskaperna hos långsamma processer. Resultatet av beräkningen är en förändring av egenskaperna hos långsamma processer, som, ur långsam tidsynpunkt, inträffar omedelbart. För att kunna implementera denna metod för att beräkna påverkan av snabba processer på långsamma, är det nödvändigt att introducera motsvarande externa kvantiteter, identifiera och verifiera deras modeller, vilket komplicerar alla stadier av modelleringstekniken.

Det andra tillvägagångssättet består i att överge beskrivningen av utvecklingen av snabba processer med hjälp av modeller och att betrakta deras egenskaper som slumpvariabler. För att implementera denna metod är det nödvändigt att ha fördelningsfunktioner av slumpvariabler som kännetecknar inverkan av snabba processer på långsamma, såväl som en algoritm som bestämmer ögonblicken för början av snabba processer. Istället för att beräkna utvecklingen av snabba processer, kastas ett slumptal ut och, beroende på det tappade värdet, i enlighet med de kända fördelningsfunktionerna för slumpvariabler, bestäms värdet som de beroende indikatorerna för långsamma processer kommer att ta, vilket tar ta hänsyn till inverkan av snabba processer på långsamma. Som ett resultat blir egenskaperna hos långsamma processer också slumpvariabler.

Det bör noteras att med den första metoden att modellera inverkan av snabba processer på långsamma, blir den snabba processen långsam, den huvudsakliga, och dess förlopp påverkas av processer som redan är snabba i förhållande till den. Denna hierarkiska kapsling av snabba processer till långsamma är en av komponenterna i kvaliteten på att modellera processen för väpnad kamp, ​​vilket klassificerar modellen för stridsoperationer som strukturellt komplex.

Metod för att representera modelltid. I praktiken används tre tidsbegrepp: fysisk, modell och processor. Fysisk tid avser processen som modelleras, modelltid avser reproduktionen av fysisk tid i modellen, processortid avser exekveringstiden för modellen på en dator. Förhållandet mellan fysisk tid och modelltid specificeras av koefficienten K, som bestämmer intervallet för fysisk tid som tas som en enhet av modelltid.

På grund av den diskreta karaktären av samverkan mellan vapen och militärutrustningsprover och deras representation i form av en datormodell, är det tillrådligt att ställa in modelltiden genom att öka diskreta tidsintervall. I detta fall är två alternativ för dess representation möjliga: 1) diskret tid är en sekvens av reella tal på samma avstånd från varandra; 2) sekvensen av tidpunkter bestäms av signifikanta händelser som inträffar i de simulerade objekten (händelsetid). Ur beräkningsresursers synvinkel är det andra alternativet mer rationellt, eftersom det låter dig aktivera ett objekt och simulera dess funktion endast när en viss händelse inträffar, och i intervallet mellan händelser, anta att objektens tillstånd förblir oförändrad.

En av huvuduppgifterna vid utveckling av en modell är att uppfylla kravet på synkronisering av alla simulerade objekt i tid, det vill säga korrekt kartläggning av ordningen och tidsmässiga relationer mellan förändringar i processen för stridsoperationer i ordningen av händelser i modell. Med en kontinuerlig representation av tid tror man att det finns en enda klocka för alla objekt som visar samma tid. Överföringen av information mellan objekt sker omedelbart, och genom att kontrollera med en enda klocka är det därför möjligt att fastställa tidssekvensen för alla händelser som ägde rum. Om det finns objekt i modellen med en diskret representation av tid, för att bilda en enda modellklocka, är det nödvändigt att kombinera många tidsprover av objektmodeller, beställa och definiera värdena för rutnätsfunktioner på de saknade tidsproverna . Det är möjligt att synkronisera objektmodeller med händelsetid endast explicit, genom att sända en signal om förekomsten av en händelse. I detta fall behövs en kontrollprogram-schemaläggare för att organisera exekveringen av händelser för olika objekt, vilket bestämmer den erforderliga kronologiska ordningen för händelseexekveringen.

I en stridsmodell är det nödvändigt att använda händelse och diskret tid tillsammans denna representation av tid kallas hybrid. När du använder det får de simulerade objekten egenskapen att ändra värdena för vissa tillståndsindikatorer abrupt och nästan omedelbart, det vill säga de blir objekt med hybridbeteende.

För att sammanfatta klassificeringen ovan kan vi dra slutsatsen att stridshandlingsmodellen bör vara en sammansatt, strukturellt komplex, flerkomponents, dynamisk, simuleringsmodell med hybridbeteende.

För en formaliserad beskrivning av en sådan modell är det lämpligt att använda ett matematiskt schema baserat på hybridautomater. I det här fallet representeras prover av vapen och militär utrustning som aktiva dynamiska objekt med flera komponenter. Komponenter beskrivs av en uppsättning tillståndsvariabler (externa och interna), struktur (enkelnivå eller hierarkisk) och beteende (beteendekarta). Interaktion mellan komponenter utförs genom att skicka meddelanden. För att kombinera komponenter till en modell av ett aktivt dynamiskt objekt används reglerna för sammansättning av hybridautomater.

Låt oss presentera följande notation:

sÎRn - vektor av objekttillståndsvariabler, som bestäms av uppsättningen av ingångspåverkan på objektet, påverkan av den yttre miljön , interna (egna) parametrar för objektet hkÎHk,;

En uppsättning vektorfunktioner som bestämmer funktionslagen för ett objekt i tid (reflekterar dess dynamiska egenskaper) och säkerställer existensen och unikheten hos lösningen s(t);

SO är uppsättningen av initiala villkor, inklusive alla initiala villkor för objektkomponenterna genererade av initialiseringsfunktionen under drift;

Ett predikat som bestämmer en förändring i ett objekts beteende (väljer det önskade från alla speciellt valda tillstånd, kontrollerar villkoren som måste åtfölja händelsen och tar värdet sant när de är uppfyllda) specificeras av en uppsättning booleska funktioner ;

En invariant som definierar en viss egenskap hos ett objekt som måste bevaras under specificerade tidsperioder specificeras av en uppsättning booleska funktioner;

- en uppsättning verkliga initieringsfunktioner som mappar lösningsvärdet vid den högra slutpunkten av den aktuella tidsperioden till värdet av de initiala förhållandena vid den vänstra startpunkten vid den nya tidsperioden: s()=init(s()) ;

Hybridtid specificeras av en sekvens av tidsintervall av formen , - slutna intervall.

Hybridtidselementen Pre_gapi, Post_gapi är "tidsgapet" för nästa steg av hybridtiden tH=(t1, t2,...). Vid varje klockcykel på segment av lokal kontinuerlig tid beter sig hybridsystemet som ett klassiskt dynamiskt system fram till punkten t*, där predikatet som bestämmer förändringen i beteende blir sant. Punkt t* är slutpunkten för det aktuella och början av nästa intervall. Intervallet innehåller två tidsluckor i vilka tillståndsvariabler kan ändras. Flödet av hybridtid i nästa klockcykel ti=(Pre_gapi,, Post_gapi) börjar med beräkningen av nya initiala villkor i tidluckan Pre_gapi. Efter beräkning av de initiala förhållandena kontrolleras predikatet vid den vänstra änden av det nya tidsintervallet. Om predikatet utvärderas till sant, görs övergången omedelbart till den andra tidluckan, annars utförs en diskret sekvens av åtgärder som motsvarar det aktuella tidssteget. Tidsluckan Post_gapi är utformad för att utföra omedelbara åtgärder efter slutförandet av långsiktigt beteende vid ett givet hybridtidssteg.

Med hybridsystem H menar vi ett matematiskt objekt av formen

.

Modelleringsuppgiften är att hitta en sekvens av lösningar Ht=((s0(t),t, t0), (s1(t),t,t1),...), som definierar hybridsystemets bana i fasrummet för stater. För att hitta sekvensen av lösningar Ht är det nödvändigt att utföra ett experiment eller simulering på en modell med givna initiala data. Med andra ord, till skillnad från analytiska modeller, med hjälp av vilka en lösning erhålls med hjälp av kända matematiska metoder, är det i detta fall nödvändigt att köra en simuleringsmodell, och inte en lösning. Detta innebär att simuleringsmodeller inte bildar sin egen lösning på samma sätt som när man använder analytiska modeller, utan är ett medel och informationskälla för att analysera verkliga systems beteende under specifika förhållanden och fatta beslut om deras effektivitet.

I det andra centrala forskningsinstitutet vid Ryska federationens försvarsministerium (Tver), baserat på representationen av simulerade objekt i form av hybridautomatiska maskiner, utvecklades ett simuleringsmodelleringskomplex (IMK) "Seliger", utformat för att bedöma effektiviteten av grupperingar av styrkor och medel för flygförsvar vid avvärjning av attacker från flygvapen (SVKN). Grunden för komplexet är ett system av simuleringsmodeller av objekt, simulerande algoritmer för stridsfunktion av riktiga vapen och militär utrustning (luftvärnsmissilsystem, radarstation, kommandopostautomationssystem (för radiotekniska trupper - radarkompani, bataljon). , brigad, för luftvärnsmissilstyrkor - regemente, brigad etc.), stridsflygkomplex (stridsflygplan och attackvapen för flygplan), elektronisk undertryckningsutrustning, icke-strategiska missilförsvarsbrandsystem, etc.). Modeller av objekt presenteras i form av aktiva dynamiska objekt (ADO), som inkluderar komponenter som gör det möjligt att studera dynamiken i olika processer under deras funktion.

Till exempel representeras en radarstation (radar) av följande komponenter (fig. 1): antennsystem (AS), radiosändningsanordning (RPrdU), radiomottagningsanordning (RPru), passivt och aktivt störningsskydd (PZPAP) , primär informationsbehandlingsenhet ( POI), sekundär informationsbehandlingsenhet (SOI), dataöverföringsutrustning (ADT) etc.

Sammansättningen av dessa komponenter som en del av radarmodellen gör det möjligt att på ett adekvat sätt simulera processerna för att ta emot och sända signaler, detektera ekosignaler och bäring, brusskyddsalgoritmer, mätsignalparametrar etc. Som ett resultat av modelleringen är de viktigaste indikatorer beräknas som karakteriserar kvaliteten på radarn som en källa för radarinformation (detektionszonparametrar, noggrannhetsegenskaper, upplösning, prestanda, brusimmunitet, etc.), vilket gör det möjligt att utvärdera effektiviteten av dess funktion under olika förhållanden. målbrusmiljön.

Synkronisering av alla simulerade objekt i tid, det vill säga korrekt kartläggning av ordningen och tidsmässiga relationer mellan förändringar i processen för stridsoperationer till händelseordningen i modellen, utförs av objekthanteringsprogrammet (Fig. 2). . Funktionerna i detta program inkluderar också att skapa och ta bort objekt, organisera interaktion mellan objekt och logga alla händelser som inträffar i modellen.

Användningen av en händelselogg möjliggör en retrospektiv analys av dynamiken i stridsoperationer med vilket simulerat objekt som helst. Detta gör det möjligt att bedöma graden av lämplighet för objektmodeller både med gränspunktsmetoder och genom att övervaka riktigheten av modelleringsprocesser i komponenterna i ett objekt (det vill säga kontrollera lämpligheten genom att köra från input till output), vilket ökar de erhållna resultatens tillförlitlighet och giltighet.

Det bör noteras att flerkomponentmetoden låter dig variera deras sammansättning (till exempel för att studera stridsdriften av luftförsvarssystem med olika typer av automatiserade kontrollsystem) i syfte att syntetisera en struktur som uppfyller vissa krav. Dessutom, på grund av typ av programrepresentation av komponenterna, utan omprogrammering av källkoden för programmet.

Den allmänna fördelen med detta tillvägagångssätt när man bygger en modell är förmågan att snabbt lösa ett antal forskningsproblem: att bedöma effekten av förändringar i kontrollsystemets sammansättning och struktur (antal nivåer, kontrollcykel, etc.) på effektiviteten av gruppens stridsoperationer som helhet; bedömning av olika informationsstödsalternativs inflytande på provernas och gruppens potentiella stridsförmåga, forskning om former och metoder för stridsanvändning av proverna m.m.

Modellen för stridsoperationer byggd på basen av hybridautomater är en överlagring av gemensamt beteende av parallella och/eller sekventiellt fungerande och interagerande multikomponent-ADO, som är en sammansättning av hybridautomater som arbetar i hybridtid och interagerar genom meddelandebaserade anslutningar .

Litteratur

1. Sirota A.A. Datormodellering och effektivitetsbedömning av komplexa system. M.: Tekhnosphere, 2006.

2. Kolesov Yu.B., Senichenkov Yu.B. Systemmodellering. Dynamiska och hybridsystem. St Petersburg: BHV-Petersburg, 2006.