Устройство для оценки эффективности войск противовоздушной обороны оперативного уровня - RU2585724C2

Чертежи

Описание

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и может быть использовано в учебном процессе при получении курсантами военных академий знаний по управлению войсками, в частности оперативного и тактического звеньев управления.

Известна научно-исследовательская модель оценки показателей эффективности информационных радиоэлектронных средств (радиолокаторов, средств радиосвязи) противовоздушной обороны (ПВО) в условиях применения противником противорадиолокационных ракет, самонаводящихся на электромагнитное излучение радиоэлектронных систем. [RU 126168, МПК G06N 7/00, 2012], включающая соединенные между собой цифровыми линиями связи интерфейс моделирующего комплекса, модель контура дальнего наведения противорадиолокационных ракет, модель контура самонаведения противорадиолокационных ракет, модель оценки степени поражения радиоэлектронной системы поражающими факторами осколочно-фугасной боевой части противорадиолокационной ракеты и блок памяти исходных данных и результатов моделирования.

Недостатком известной модели является трудность оценки эффективности управления войсками ПВО оперативного уровня.

Прототипом изобретения является система [Джаратано Д., Райли Г. Экспертные системы. Принципы разработки и программирования. - М.: Издательский дом "Вильяме", 2007, рис. 1.6., с. 70.], в состав которой входит база знаний, машина логического вывода, рабочая память, блок объяснения, пользовательский интерфейс, блок приобретения знаний, причем выходы базы знаний и рабочей памяти соединены с первым и вторым входами машины логического вывода, третий вход машины логического вывода соединен со вторым выходом блока приобретения знаний, первый и второй выходы машины логического вывода соединены с входами базы знаний и рабочей памяти, третий выход машины логического вывода соединен с первым входом блока объяснения, выход блока объяснения и первый выход блока приобретения знаний соединены с первым и вторым входами пользовательского интерфейса, первый и второй выходы пользовательского интерфейса соединены со вторым входом блока объяснения и входом блока приобретения знаний, третий вход и третий выход пользовательского интерфейса соединены с внешним по отношению к системе пользователем (являются входом и выходом системы).

Недостатком известной системы является то, что в ней не учитывается вклад в эффективность управления оперативного звена в целом тактического уровня управления, а также не обеспечивается оценка вклада в эффективность управления отдельных задач управления с учетом последовательности их реализации.

Задачей изобретения является устранение недостатков известной системы и создание устройства обеспечивающего автоматизацию задачи управления, решаемую на командных пунктах (КП) управления расчета показателей оценки соотношения сил, при выполнении основных задач управления на КП, а также определение эффективности управления войсками ПВО оперативного звена в целом.

Техническим результатом изобретения является автоматизация задачи управления войсками ПВО, решаемой на командных пунктах управления расчета показателей оценки соотношения сил, при выполнении основных задач управления на КП.

Достижение заявленного технического результата и, как следствие, решение поставленной задачи обеспечивается тем, что устройство для оценки эффективности войск противовоздушной обороны оперативного уровня, содержащее базу знаний, машину логического вывода, рабочую память, блок объяснения, пользовательский интерфейс, блок приобретения знаний, таким образом, что выход базы знаний и первый выход рабочей памяти соединены с первым и вторым входами машины логического вывода, третий вход машины логического вывода соединен со вторым выходом блока приобретения знаний, первый и второй выходы машины логического вывода соединены с входом базы знаний и входом рабочей памяти, третий выход машины логического вывода соединен с первым входом блока объяснения, выход блока объяснения и первый выход блока приобретения знаний соединены с первым и вторым входами пользовательского интерфейса, первый и второй выходы пользовательского интерфейса соединены со вторым входом блока объяснения и входом блока приобретения знаний, третий вход и третий выход пользовательского интерфейса являются первым входом и выходом устройства определения эффективности управления войсками ПВО, согласно изобретению, оно дополнительно содержит блок расчета показателей оценки соотношения сил при выполнении основных задач управления на КП оперативного или оперативно-тактического звена управления на отдельном рубеже, блок расчета показателя оценки соотношения сил по комплексу задач управления на отдельном рубеже, блок определения эффективности управления войсками ПВО оперативного звена управления, блок определения эффективности управления войсками ПВО с КП тактического звена управления, блок определения эффективности управления войсками ПВО оперативного звена в целом, причем второй выход рабочей памяти соединен со вторыми входами блока расчета показателей оценки соотношения сил при выполнении основных задач управления на КП оперативного или оперативно-тактического звена управления на отдельном рубеже, блока расчета показателя оценки соотношения сил по комплексу задач управления на отдельном рубеже, блока определения эффективности управления войсками ПВО с КП оперативного звена управления блока определения эффективности управления войсками ПВО с КП тактического звена управления, второй вход устройства определения эффективности управления войсками ПВО соединен с первым входом блока расчета показателей оценки соотношения сил при выполнении основных задач управления на КП оперативного или оперативно- тактического звена управления на отдельном рубеже, выход блока расчета показателей оценки соотношения сил при выполнении основных задач управления на КП оперативного или оперативно-тактического звена управления на отдельном рубеже соединен с первым входом блока расчета показателя оценки соотношения сил по комплексу задач управления на отдельном рубеже, выход блока расчета показателя оценки соотношения сил по комплексу задач управления на отдельном рубеже соединен с первым входом блока определения эффективности управления войсками ПВО с КП оперативного звена управления тактического звена управления, выход которого соединен с первым входом блока определения эффективности управления войсками ПВО с КП тактического звена управления, выход блока определения эффективности управления войсками ПВО с КП тактического звена управления соединен с входом блока определения эффективности управления войсками ПВО оперативного звена в целом, выход которого соединен с четвертым входом машины логического вывода.

Дополнительное введение соединенных между собой блока расчета показателей оценки соотношения сил при выполнении основных задач управления на КП оперативного или оперативно-тактического звена управления на отдельном рубеже, второй вход которого соединен со вторым выходом рабочей памяти, первый вход соединен со вторым входом устройства определения эффективности управления войсками ПВО, блока расчета показателя оценки соотношения сил по комплексу задач управления на отдельном рубеже, второй вход которого соединен со вторым выходом рабочей памяти; блока определения эффективности управления войсками ПВО с КП оперативного звена управления, второй вход которого соединен со вторым выходом рабочей памяти; блока определения эффективности управления войсками ПВО с КП тактического звена управления, второй вход которого соединен со вторым выходом рабочей памяти; блока определения эффективности управления войсками ПВО оперативного звена в целом, выход которого соединен с четвертым входом машины логического вывода, позволяет автоматизировать при оценке эффективности управления войсками ПВО процессы расчета показателей оценки соотношения сил при выполнении основных задач управления на КП оперативного или оперативно-тактического звена управления на отдельном рубеже, расчета показателя оценки соотношения сил по комплексу задач управления на отдельном рубеже, определения эффективности управления войсками ПВО с КП оперативного звена управления, определения эффективности управления войсками ПВО с КП тактического звена управления, определения эффективности управления войсками ПВО оперативного звена в целом. Это в свою очередь позволяет решить поставленную задачу, а именно повысить эффективность управления войсками ПВО с ВКП.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена структурная схема устройства для оценки эффективности войск противовоздушной обороны оперативного уровня.

На чертеже приняты следующие обозначения:

1 - база знаний;

2 - машина логического вывода;

3 - рабочая память;

4 - блок объяснения;

5 - пользовательский интерфейс;

6 - блок приобретения знаний;

7 - блок расчета показателей оценки соотношения сил, при выполнении основных задач управления на КП оперативного или оперативно-тактического звена управления на отдельном рубеже;

8 - блок расчета показателя оценки соотношения сил по комплексу задач управления на отдельном рубеже;

9 - блок определения эффективности управления войсками ПВО с КП оперативного звена управления;

10 - блок определения эффективности управления войсками ПВО с КП тактического звена управления;

11 - блок определения эффективности управления войсками ПВО оперативного звена в целом.

База знаний 1 предназначена для хранения в оперативной памяти правил расчета показателей оценки соотношения сил, в зависимости от условий обстановки. Вход базы знаний 1 соединен с выходом 2.5 машины 2 логического вывода, а выход базы знаний 1 соединен с входом 2.1 машины 2 логического вывода.

Машина 2 логического вывода предназначена для выполнения логических и арифметических действий с данными, хранящимися в рабочей памяти 3, в соответствии с правилами, хранящимися в базе знаний 1. Входы 2.1 и 2.2 машины 2 логического вывода соединены с выходом базы знаний 1 и выходом 3.1 рабочей памяти 3. Вход 2.3 машины 2 логического вывода соединен с выходом 6.2 блока 6 приобретения знаний. Вход 2.4 машины 2 логического вывода соединен с выходом блока 11 определения эффективности управления войсками ПВО оперативного звена в целом. Выход 2.5 машины 2 логического вывода соединен с входом базы знаний 1, выход 2.6 соединен с входом рабочей памяти 3, а выход 2.7 соединен с входом 4.1 блока 4 объяснения.

Рабочая память 3 предназначена для хранения в оперативной памяти данных по мультипликативному коэффициенту соотношения сил для комплекса задач, вариантов построения удара и распределением средств воздушного нападения (СВН) по районам действий, вариантов построения группировки войск оперативного звена управления, глубине наблюдаемого воздушного пространства, параметров, характеризующих относительное количество сил и средств ПВО в группировке, действующей на передовом рубеже, которое находится в наименьшей степени боеготовности, возможной степени сосредоточения СВН на главном направлении удара (параметр оценивается разностью между количеством СВН на главном и второстепенных направлениях, отнесенной к общему количеству СВН, ожидаемых на заданном рубеже), возможной степенью сосредоточения СВН для прорыва на стыках зон ответственности войск (параметр оценивается относительным количеством тактических групп СВН, по которому необходимо решить задачу согласования усилий).

Вход рабочей памяти 3 соединен с выходом 2.6 машины 2 логического вывода. Выход 3.2 рабочей памяти 3 соединен с входом 7.2 блока 7 расчета показателей оценки соотношения сил при выполнении основных задач управления на КП оперативного или оперативно-тактического звена управления на отдельном рубеже, входом 8.2 блока 8 расчета показателя оценки соотношения сил по комплексу задач управления на отдельном рубеже, входом 9.2 блока 9 определения эффективности управления войсками ПВО с КП оперативного звена управления, входом 10.2 - блока 10 определения эффективности управления войсками ПВО с КП тактического звена управления.

Блок 4 объяснения предназначен для запоминания и передачи транзитом информации по определению эффективности управления войсками ПВО с КП тактического звена управления. Вход 4.1 блока 4 объяснения соединен с выходом 2.7 машины 2 логического вывода. Вход 4.2 блока 4 объяснения соединен с выходом 5.4 пользовательского интерфейса 5. Выход блока 4 объяснения соединен с входом 5.1 пользовательского интерфейса 5.

Пользовательский интерфейс 5 предназначен для общения с пользователем посредством использования стандартного набора технических и программных средств (дисплея, клавиатуры и т.п.). Вход 5.1 пользовательского интерфейса 5 соединен с выходом блока 4 объяснения.

Вход 5.2 пользовательского интерфейса 5 соединен с выходом 6.1 блока 6 приобретения знаний. Вход 5.3 пользовательского интерфейса 5 является первым входом устройства определения эффективности управления войсками ПВО и соединен с пользователем системы. Выход 5.4 пользовательского интерфейса 5 соединен с входом 4.2 блока 4 объяснения. Выход 5.5 пользовательского интерфейса соединен с входом блока 6 приобретения знаний. Выход 5.6 пользовательского интерфейса 5 является выходом устройства определения эффективности управления войсками ПВО и соединен с пользователем системы.

Блок 6 приобретения знаний предназначен для организации диалоговой процедуры, целью которой является утверждение управляющих воздействий по определению эффективности управления войсками ПВО с КП тактического звена управления. Вход блока 6 приобретения знаний соединен с выходом 5.5 пользовательского интерфейса 5. Выход 6.1 блока 6 приобретения знаний соединен с входом 5.2 пользовательского интерфейса 5. Выход 6.2 блока 6 приобретения знаний соединен с входом 2.3 машины 2 логического вывода.

Блок 7 расчета показателей оценки соотношения сил при выполнении основных задач управления на КП оперативного или оперативно-тактического звена управления на отдельном рубеже предназначен для оценки эффективности выполнения основных задач управления. Вход 7.1. блока 7 расчета показателей оценки соотношения сил при выполнении основных задач управления на КП оперативного или оперативно-тактического звена управления на отдельном рубеже является вторым входом устройства определения эффективности управления войсками ПВО, через который в устройство определения эффективности управления войсками ПВО поступает информация о параметрах системы управления (времена запаздывания информации команд и сигналов боевого управления, о воздушной обстановке, боевой готовности войск, боевых действиях). Вход 7.2. блока 7 расчета показателей оценки соотношения сил при выполнении основных задач управления на КП оперативного или оперативно-тактического звена управления на отдельном рубеже соединен с выходом 3.2 рабочей памяти 3. Выход 7.3. блока 7 расчета показателей оценки соотношения сил при выполнении основных задач управления на КП оперативного или оперативно- тактического звена управления на отдельном рубеже соединен с входом 8.1 блока 8 расчета показателя оценки соотношения сил по комплексу задач управления на отдельном рубеже.

Блок 8 расчета показателя оценки соотношения сил по комплексу задач управления на отдельном рубеже предназначен для мультипликативного расчета коэффициента соотношения сил для комплекса задач управления. Вход 8.1. блока 8 расчета показателя оценки соотношения сил по комплексу задач управления на отдельном рубеже соединен с выходом 7.3. блока 7 расчета показателей оценки соотношения сил при выполнении основных задач управления на КП оперативного или оперативно-тактического звена управления на отдельном рубеже. Вход 8.2. блока 8 расчета показателя оценки соотношения сил по комплексу задач управления на отдельном рубеже соединен с выходом 3.2 рабочей памяти 3. Выход расчета 8 показателя оценки соотношения сил по комплексу задач управления на отдельном рубеже соединен с входом 9.1. блока 9 определения эффективности управления войсками ПВО с КП оперативного звена управления.

Блок 9 определения эффективности управления войсками ПВО с КП оперативного звена управления обеспечивает оценку эффективности управления на основе полученных оценок коэффициентов соотношения сил на рубежах боевых действий. Вход 9.1. блока 9 определения эффективности управления войсками ПВО с КП оперативного звена управления соединен с выходом блока 8 расчета показателя оценки соотношения сил по комплексу задач управления на отдельном рубеже. Вход 9.2. блока 9 определения эффективности управления войсками ПВО с КП оперативного звена управления соединен с выходом 3.2. рабочей памяти 3. Выход 9.3 блока 9 определения эффективности управления войсками ПВО с КП оперативного звена управления соединен с входом 10.3 блока 10 определения эффективности управления войсками ПВО с КП тактического звена управления.

Блок 10 определения эффективности управления войсками ПВО с КП тактического звена управления обеспечивает оценку эффективности управления на основе полученных оценок коэффициентов соотношения сил на рубежах боевых действий на основе двухоценочных вероятностных моделей, исходя из предположения, что плотность распределения относится к классу бета - распределений. Вход 10.3 блока 10 определения эффективности управления войсками ПВО с КП тактического звена управления соединен с выходом 9.3 блока 9. Вход 10.2 блока 10 определения эффективности управления войсками ПВО с КП тактического звена управления соединен с выходом 3.2. рабочей памяти 3. Выход 10.1 блока 10 определения эффективности управления войсками ПВО с КП тактического звена управления соединен с входом блока 11 определения эффективности управления войсками ПВО оперативного звена в целом.

Блок 11 определения эффективности управления войсками ПВО оперативного звена в целом обеспечивает мультипликативную свертку эффективности управления с КП оперативного звена управления и эффективности управления с КП тактического звена управления. Вход блока 11 соединен с выходом 10.1 блока 10 определения эффективности управления войсками ПВО с КП тактического звена управления, а выход блока 10 соединен с входом 2.4 машины 2 логического вывода.

Блоки 1-11 выполнены в виде программно-технических модулей на плате расширения ПЭВМ с архитектурой типа Х86, установленной на соответствующих КП.

Работа устройства определения эффективности управления войсками ПВО состоит в следующем.

На предварительном этапе работы устройства в рабочую память 3 загружают данные по мультипликативному коэффициенту соотношения сил для комплекса задач, вариантов построения удара и распределением средств воздушного нападения (СВН) по районам действий, вариантов построения группировки войск оперативного звена управления, глубине наблюдаемого воздушного пространства, параметров, характеризующих относительное количество сил и средств ПВО в группировке, действующей на передовом рубеже, которое находится в наименьшей степени боеготовности, возможной степени сосредоточения СВН на главном направлении удара (параметр оценивается разностью между количеством СВН на главном и второстепенных направлениях, отнесенной к общему количеству СВН, ожидаемых на заданном рубеже), возможной степенью сосредоточения СВН для прорыва на стыках зон ответственности войск (параметр оценивается относительным количеством тактических групп СВН, по которому необходимо решить задачу согласования усилий).

В базу знаний 1 закладывают правила расчета показателей оценки соотношения сил в зависимости от условий обстановки.

После завершения предварительного этапа работы устройства пользователь вводит через пользовательский интерфейс 5 в устройства определения эффективности управления войсками ПВО параметры, характеризующие задачи управления (времена запаздывания информации команд и сигналов боевого управления, о воздушной обстановке, боевой готовности войск, боевых действиях), параметры, характеризующие оценку эффективности управления (варианты построения удара и распределением средств воздушного нападения (СВН) по районам действий, вариантов построения группировки войск оперативного звена управления, глубине наблюдаемого воздушного пространства, параметров, характеризующих относительное количество сил и средств ПВО в группировке, действующей на передовом рубеже, которое находится в наименьшей степени боеготовности, возможной степени сосредоточения СВН на главном направлении удара (параметр оценивается разностью между количеством СВН на главном и второстепенных направлениях, отнесенной к общему количеству СВН, ожидаемых на заданном рубеже), возможной степенью сосредоточения СВН для прорыва на стыках зон ответственности войск), поступившие через вход 5.3 пользовательского интерфейса 5, поступают далее на вход блока 6 приобретения знаний, а через него транзитом на вход 2.3 машины 2 логического вывода. Машина 2 логического вывода обеспечивает на основе логических правил, хранящихся в базе знаний 1, загрузку в рабочую память 3 конкретного варианта правил расчета показателей оценки соотношения сил в зависимости от условий обстановки. Числовой код, характеризующий времена запаздывания информации команд и сигналов боевого управления, о воздушной обстановке, боевой готовности войск, боевых действиях поступает через соответствующие связи в блок 7 расчета показателей оценки соотношения сил при выполнении основных задач управления на КП оперативного или оперативно-тактического звена управления на отдельном рубеже, в блок 8 расчета показателя оценки соотношения сил по комплексу задач управления на отдельном рубеже, в блок 9 определения эффективности управления войсками ПВО с КП оперативного звена управления, в блок 10 определения эффективности управления войсками ПВО с КП тактического звена управления.

Через второй вход устройства определения эффективности управления войсками ПВО на вход 7.1 блока 7 расчета показателей оценки соотношения сил при выполнении основных задач управления на КП оперативного или оперативно-тактического звена управления на отдельном рубеже поступают исходные данные для расчета коэффициента соотношения сил на рубежах боевых действий (параметр, характеризующий возможную степень сосредоточения СВН на главном направлении удара и, следовательно, необходимую степень сосредоточения усилий войск (сил) на этом направлении, вероятность реализации противником варианта замысла удара, в котором степень сосредоточения усилий на главном направлении характеризуется параметром, вероятность вскрытия реализуемого противником замысла удара и выбора соответствующего ему плана удара ПВО и т.д.) При установлении такой возможности исходные данные поступают с выхода 7.3 блока 7 расчета показателей оценки соотношения сил при выполнении основных задач управления на КП оперативного или оперативно-тактического звена управления на отдельном рубеже на вход 8.1. блока 8 расчета показателя оценки соотношения сил по комплексу задач управления на отдельном рубеже. В блоке 8 производится расчет показателей оценки соотношения сил в зависимости от условий обстановки. С выхода блока 8 показателей оценки соотношения сил поступают на вход 9.1 блока 9 определения эффективности управления войсками ПВО с КП оперативного звена управления. В блоке 9, происходит мультипликативная свертка эффективности управления с КП оперативного звена управления и эффективности управления с КП тактического звена управления 9.3 на вход 10.3 блока 10 определения эффективности управления войсками ПВО с КП тактического звена управления. В блоке 10 обеспечивается оценка эффективности управления на основе полученных оценок коэффициентов соотношения сил на рубежах боевых действий на основе двухоценочных вероятностных моделей, исходя из предположения, что плотность распределения относится к классу бета - распределений. 10.1 блока 10 поступает на вход блока 11. В блоке 11 обеспечивается мультипликативная свертка эффективности управления с КП оперативного звена управления и эффективности управления с КП тактического звена управления. С выхода блока 11 осуществляется определение эффективности управления войсками ПВО оперативного звена в целом. Вход 2.4 машины 2 логического вывода, через которую следует транзитом на вход 4.1 блока 4 объяснения. С выхода блока 4 объяснения оценки эффективности управления войсками ПВО поступают на вход 5.1 пользовательского интерфейса 5, а с его выхода 5.6 на выход устройства определения эффективности управления войсками ПВО.

Устройство для оценки эффективности войск противовоздушной обороны оперативного уровня разработано на уровне лабораторной модели и программного аппарата для нее. Результаты испытаний модели показали повышение точности оценки эффективности управления войсками ПВО на 12-14%.

Реферат

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и может быть использовано в учебном процессе при получении курсантами военных академий знаний по управлению войсками. Техническим результатом изобретения является автоматизация задачи управления войсками ПВО, решаемой на командных пунктах управления расчета показателей оценки соотношения сил, при выполнении основных задач управления КП. Устройство содержит базу знаний, машину логического вывода, рабочую память, блок объяснения, пользовательский интерфейс и блок приобретения знаний. Согласно изобретению, устройство дополнительно содержит блок расчета показателей оценки соотношения сил при выполнении основных задач управления на КП оперативного или оперативно-тактического звена управления на отдельном рубеже, блок расчета показателя оценки соотношения сил по комплексу задач управления на отдельном рубеже, блок определения эффективности управления войсками ПВО с КП оперативного звена управления, блок определения эффективности управления войсками ПВО с КП тактического звена управления, блок определения эффективности управления войсками ПВО оперативного звена в целом. 1 ил.

Формула