ПОДХОД К ФОРМАЛИЗАЦИИ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ АВИАЦИЕЙ В УСЛОВИЯХ ПРЕДНАМЕРЕННЫХ ПОМЕХ

А. И. Мосин

ВУНЦ ВВС «ВВА имени профессора Н. Е. Жуковского и Ю. А. Гагарина»

Наиболее существенной особенность боевых действий авиации в настоящее время является ее возможность применения в любых условиях обстановки, независимо от времени суток с заданной точностью поражения противника. Поэтому очевидной и важной необходимость современного этапа развития авиации является повышение ее эффективности управления.

Одним из ключевых направлений повышения эффективности управления авиацией является - автоматизация процесса принятия решения и, как следствие, оборудование пунктов управления (ПУ) комплексами средств автоматизации (КСА), а также предоставление органам управления во всех условиях обстановки — средствами автоматизации (СА).

Поскольку автоматизация процесса принятия решения (планирования) в том числе решение информационно-расчетных задач с целью математического обоснования боевого управления авиацией, а также непосредственно выполнение комплекса задач боевого управления авиацией определяет соответствующие требования к специальному программному обеспечению (СПО). Так, например, СПО КСА ПУ должно обеспечить органам управления решение следующих задач: отображение оперативно-тактической информации в зоне ответственности боевого расчета; автоматизированное решение и выдача по запросу результатов решения информационных и расчетных задач; выдача данных о пилотажнонавигационной информации на электронные (векторные, растровые и матричные) карты.

Автоматизация соответствующих задач позволит обеспечить визуальный поиск необходимых элементов ъ и2, ... ип) на карте, а их анализ (совокупность) образует решение и в складывающейся оперативно-тактической обстановке с учетом заданных фиксированных условий и ограничений, налагаемых на решение.

Таким образом, их совокупность формирует множество возможных решений ?/, при этом и е и. Следовательно, задача Д Л будет состоять в том, чтобы на множестве возможных решений и выделить те решения и (одно или область решений), которые с той или другой точки зрения эффективнее других. Чтобы сравнивать между собой по эффективности разные решения, необходимо использовать показатель эффективности отражающий целевую направленность процесса управления.

В ходе оценки эффективности процесса управления необходимо установить следующее соответствие ?/—»ТУ, а также выбрать из множества возможных альтернативных вариантов и&11 предпочтительный - иеи, т.е. в некотором смысле наилучший [1]. Для дальнейшего решения задачи необходимо выработать правило, которое бы предписывало выбор рациональной стратегии. Такое правило принятия решения называют критерием эффективности. В основу формирования критерия эффективности закладывается представление о рациональности поведения, отражающее те или иные черты разумного, целесообразного, логичного, устойчивого и т.п.

В теории выработки решений используют три концепции организации рационального поведения системы [2]: пригодности, оптимизации и адаптивности. В условиях ограниченного времени на решение задачи выбора и неполной информированности об условиях проведения операции, наиболее широко применяется концепция пригодности. Концепция предполагает, что цель определена в виде некоторого требуемого уровня показателя эффективности ТУтр (уровня пригодности). Тогда выбор стратегии осуществляется в соответствии с условием [2]

Как было изложено ранее, множество и определяется различного рода ограничениями, которые накладываются как непосредственно на множество возможных стратегий, так и на показатель эффективности и параметры модели процесса управления в условиях решаемой задачи.

Условие (1) делит множество допустимых стратегий на два непересекающихся подмножества: Ц11 - подмножество приемлемых (пригодных) стратегий ТТаи и Ц* - подмножество неприемлемых стратегий Цнс:и(ипиин=и). Все стратегии ?/"<=?/ считаются равноценными в смысле достижения цели. Таким образом, любая стратегия и^еЦ11 является решением задачи выбора согласно концепции пригодности.

Для определения множества возможных альтернативных вариантов решений ?7, учитывающих помеховую обстановку в зоне ответственности ПУА, требуется содержательное и формальное описание условий и ограничений, соответствующих текущей (прогнозируемой) оперативно-тактической обстановке.

При этом заданными условиями будут являться:

район боевых действий (электронная карта района боевых действий, включающая параметры рельефа местности (матрицу высот), а также зоны ответственности ПУА и их местоположение);

ТТХ наземных и бортовых средств связи, а также минимальная область пространства Д8 = 1x1, принимаемая в качестве решения о выборе позиции (может определяться линейными размерами элемента матрицы высот /).

Анализ управления авиацией в процессе подготовки и в ходе боевых действий показывает, что для эффективного решения задач целеуказания и наведения необходимыми условиями являются: наличие устойчивой связи по линии ПУ - ПУ; наличие устойчивой радиосвязи по линии ПУ - воздушное судно (ВС) и наличие визуальной видимости цели.

Предположим, что существуют области пространства, в которых эти условия выполняются. Каждая область может рассматриваться как ограничение в выборе стратегии. Тогда множество возможных альтернативных стратегий и можно определить следующим образом:

где иг - множество стратегий по выбору места (района) развертывания радиотехнических средств обеспечения полетов авиации (позволяющих дежурному боевому расчету ПУ обнаружить и распознать цель, в том числе и возможности визуального распознавания);

I]2, 113 - множество стратегий по выбору места (района) ПУ в зонах устойчивой радиосвязи с учетом рельефа местности по линии ПУ - ВС и соответственно устойчивой связи по линии ПУ-ПУ.

В результате решения задачи оценки эффективности (определения значений W’ для всех допустимых значений иеЦ), а также задачи анализа эффективности в соответствии с условием (1) будет выделено подмножество практически равноценных разумных стратегий ГТ”, в пределах которых может быть сделан окончательный выбор. На практике это означает определение области пространства, в рамках которого обеспечивается требуемое качество управления воздушным судном с учетом характеристик цели, рельефа местности и заданных (прогнозируемых) условий обстановки.

Таким образом, на основе выше приведенных рассуждений, можно разработать математическую модель процесса управления, представленную формальными соотношениями, устанавливающими связь принятого критерия эффективности с действующими факторами рассматриваемого процесса.

ЛИТЕРАТУРА

  • 1 Вентцель Е.С. Исследование операций. - М.: Советское радио, 1972. - 326 с.
  • 2 Надежность и эффективность в технике: Справочник. Т.З. Эффективность технических систем/ Под общ. ред. В.Ф.Уткина, Ю.В. Крючкова. - М.: Машиностроение, 1988. - 328 с.

УДК 004.7

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >