CC BY
0
УДК 621.396
DOI: 10.24412/2071-6168-2024-2-73-74
МЕТОДИКА РАСЧЕТА БОЕВОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГСН
Е.А. Пафиков, Е.И. Минаков, Д.В. Желонкин, А.С. Ишков, С.В. Бочкарев
Рассмотрен общий системный подход путем оценки эффективности ГСН для снарядов артиллерийской системы, предназначенной решать задачи в интересах полковой артиллерии (ПА), проведя морфологический анализ. Очевидно, что следующим этапом должно быть рассмотрение вопроса о конкретизации показателей эффективности ГСН.
Ключевые слова: ГСН, системный подход, эффективность, расчет, боеприпасы, анализ.
ГСН, предназначенные для снарядов ствольной артиллерии и РСЗО, нельзя рассматривать изолированно от артиллерии и других подразделений, связанных общей задачей. Как известно средства разведки, средства управления и огневые средства образуют АРОС. Такие комплексы в военной системотехнике относятся к сложным системам, т.к. включают в себя ряд более простых систем, и в то же время являются частью более сложной системы (общевойсковая часть, соединение). В этом случае для оценки эффективности существующего образца ГСН или для определения ТТТ к создаваемому образцу необходимо использовать системный подход, этапы которого применительно к оценке эффективности ГСН, для артиллерийских снарядов, могут быть сформулированы следующим образом [2]: определение системы и ее подсистем; построение математической модели боевого применения системы и подсистем; выбор критериев (групп критериев) эффективности; выбор оптимальных ТТТ в соответствии с выбранным критерием (для проектируемого вооружения); оценка эффективности системы с полученными ТТТ.
Рассмотрим применение системного подхода на конкретном примере. Полагая, что необходимо оценить эффективность ГСН для снарядов артиллерийской системы, предназначенной решать задачи в интересах полковой артиллерии (ПА), проведем морфологический анализ этой системы, т. е. определим системы и подсистемы:
S=S1U S2U S3...U Sm
где Sl-подсистема огневых подразделений; S2 - подсистема разведки адн; S3...Sm - другие подразделения адн; U - знак логического сложения.
В свою очередь,
S1=Sn U S12 U...U Sm
S11 - подсистема артиллерийское орудие; S12 - S1n - другие орудия адн. Продолжим декомпозицию
Sn=Sn1 U...U Suj .
Здесь S111 - подсистема боеприпасов; Suj - подсистемы других элементов орудия. Для S111 справедливо соотношение
Sm=S1111 U S1112 U S1113,
где S1111 - подсистема ГСН; S1112 - подсистема взрывчатое вещество; S1113 - подсистема оболочки (корпуса) снаряда. Общий состав системы запишется в виде логико-аналитического функционала: S={[(S1111US1112US1113)US112,...Snj]U(S12US13...S1n)US2US3...US1m)}. Поскольку система ГСН фш)входит в качестве подсистемы в более крупную систему, то эффективность системы S1111 .следует оценивать через эффективность систем S111, S11 и S.
Эффективность системы S11, обозначим ее Э11, можно представить в виде:
k
Эп = ХШ Э111 + Ex11i 3ni , i=2
где Э111 - эффективность системы боеприпасов; Эш - эффективность других элементов орудия; %ni - коэффициент приведения размерностей.
В свою очередь, эффективность огневых подразделений адн нетрудно записать в виде
n
Э1 = Эи + X Э1 , i=2
Эффективность системы S (адн) будет определяться как
m
Э = Х1 Э1 + х X i Э i, (1.7)
i=2
где Эп - эффективность других подразделений адн.
Таким образом, просматривается связь между эффективностью системы S1111 (ГСН) и эффективностью системы S (адн), т. е. чем выше эффективность ГСН, тем больше эффективность артиллерии полка.
В качестве меры эффективности системы S (адн) может использоваться величина ущерба, нанесенного противнику [113].
N
Э =X QvPv, (1.8)
и=1
где Qv - важность v-го объекта; Pv - вероятность его уничтожения; N - число обстрелянных объектов v=1,N.
Иногда, в отдельных случаях, когда надо оценить эффективность противотанковой обороны или режима контрбатарейной борьбы (КББ), возможно применение в качестве меры эффективности "величины предотвращенного ущерба" [2],
Известия ТулГУ. Технические науки. 2024. Вып. 2
N r
3= 1 «П
v=1 j=1
1 - AjPj
(1.9)
j-n(i - Pjj l=1
где Aj - поражающая способность j - го средства нападения; j = 1, r; 4Pvj - ущерб, нанесенный j - м средством v -
му объекту при отсутствии обороны (КББ); Pij - вероятность поражения j - того средства нападения lm средством
xj
защиты; Xj - число средств обороны, назначенное для уничтожения j - того средства нападения; ^ (1 — P ) - веро-
i=1
ятность непоражения j - того средства нападения Xj средством защиты; А P П (1 — P; ) - ущерб, нанесенный j - м
j j i=1 j
средством Vm объекту при наличии обороны.
В выражении (1.8) от эффективности системы Sun (ГСН) в явном виде зависит только Рv - вероятность уничтожения v-го объекта. В выражении (1.9) от эффективности S1111 в явном виде зависит Рц - вероятность поражения j-го средства нападения, lm средством защиты. Следовательно, увеличение Рv или Рц m за счет повышения эффективности системы &ш(ГСН), есть один из путей увеличения эффективности системы 5(адн).
Если считать, что цели, поражаемые артиллерией, равноценны (например, танки в танковой роте) и вероятность поражения каждого равна Рv, то выражение (1.8) приобретает смысл математического ожидания числа пораженных целей
Э = М = Pv N, (1.10)
при условии, что число выпущенных снарядов с ГСН М не менее N (M>N).
В случае, если M>>N или применяются кассетные боеприпасы, каждый боевой элемент которого имеет собственную ГСН, то математическое ожидание числа пораженных целей будет определяться:
(111)
Э = М = N
1 — (1 — P1P2P3P4)"
где п - среднее количество боеприпасов с ГСН, приходящихся на одну цель из состава групп; т.е. количество суббоеприпасов, которые могут иметь в своем поле обзора одну цель; Р1 - вероятность попадания цели в поле обзора какой-то одной ГСН; Р2 - вероятность захвата цели при условии ее нахождения в поле обзора ГСН; Рз - вероятность попадания снаряда в цель; Р4 - вероятность уничтожения цели при попадании.
Показатель Э характеризует эффективность адн без учета затрат на создание и эксплуатацию боеприпасов с ГСН. Высокая стоимость этих снарядов заставляет считаться не только с уровнем эффективности, но и со стоимостью достижения этого уровня. Поэтому за показатель эффективности целесообразно выбрать отношение [1,4]
W = АЭ , (1.12)
АСШ1
где АЭ1= Э*1-Э1; Э*1 - эффективность адн, при наличии в его боекомплекте боеприпасов с ГСН; Э1 - эффективность адн с обычными боеприпасами; АС 1111 - разница в стоимости снаряда с ГСН и обычного снаряда.
Величина N для расчета показателя эффективности Э1 может быть определена следующим образом
N=N0X1,
где N0 - расчетное число целей исследуемого класса; К - коэффициент, определяющий потенциальные возможности средства разведки по вскрытию целей.
Величина К, в свою очередь, определяется выражением
Др г тр
К = | 11 Кц (^ц (ДК (1 )Р(Д^Д11 , (113)
Ду 0 о
где £<(Д), - плотность распределения целей по фронту, глубине и по времени; Др - дальность разведки по данному классу целей; z=2D ^(0ск/2) - ширина полосы разведки на дальности Д при ширине сектора сканирования 0ск; Р(Д) - вероятность прямой видимости на данной местности и заданной высоте антенны.
Более подробно расчет N для различных видов боя и различных средств разведки рассмотрен в работах
автора [2].
Таким образом, рассмотрен общий подход к оценке эффективности ГСН. Очевидно, что следующим этапом должно быть рассмотрение вопроса о конкретизации показателей эффективности ГСН.
Список литературы
1. Акиншин Н.С., Пафиков Е.А., Смыляев Д.В., Синтез многоточечной модели объекта локации на фоне подстилающей поверхности // В сборнике материалов Всероссийской НТК «Пути повышения эффективности применения ракетно-артиллерийских комплексов методов их эксплуатации и ремонта» ВА МТО (г. Пенза). - Пенза: фил. ВА МТО (г. Пенза), 2021. - С.186-190.
2. Басалов, Ф.А. Исследование тонкой структуры сигналов, отраженных наземными и надводными протяженными объектами, с целью повышения эффективности артиллерийских радиолокационных средств и управляемых снарядов: дис. ... д-ра техн. наук / Басалов Ф.А. - Тула, 1975. - 415 с.
3. Смыляев Д.В., Федянин Н.Д., Пафиков Е.А. Модели процессов разведки целей оператором бронетанковой техники с помощью оптико-электронных приборов наблюдения // Известия Тульского государственного университета. 2021. Выпуск 9. С.121-130.
4. Пафиков Е.А., Мамон Ю.И, Смыляев Д.В. Влияние блестящих точек на положение фазового центра протяжённого радиолокационного объекта // Труды российского научно-технического общества радиотехники, электроники и связи им. А.С. Попова, серия: научные сессии Тульской областной организации выпуск XXXVII. -Тула: ТуЛГУ - 2019 - С.57-64
Пафиков Евгений Анатольевич, канд. техн. наук, доцент, evgeniy [email protected], Россия, Пенза, Филиал Военной академии материально-технического обеспечения,
Минаков Евгений Иванович. д-р техн. наук, профессор, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Желонкин Дмитрий Васильевич, адъюнкт, [email protected], Россия, Пенза, Филиал Военной академии материально-технического обеспечения,
Ишков Антон Сергеевич, канд. техн. наук, доцент, asihkov@mail. ru Россия, Пенза, Пензенский государственный университет.
Бочкарев Сергей Викторович, канд. техн. наук, преподаватель, [email protected], Россия, Пенза, Филиал Военной академии материально-технического обеспечения
THE METHODOLOGY FOR CALCULATING THE COMBAT EFFECTIVENESS OF THE GOS E.A. Pafikov, E.I. Minakov, D.V. Zhelonkin, A.S. Ishkov, S.V. Bochkarev
A general systematic approach is considered by evaluating the effectiveness homing head for shells of an artillery system designed to solve tasks in the interests of regimental artillery (PA) by conducting a morphological analysis. Obviously, the next step should be to consider the issue of specifying the performance indicators of the homing head.
Key words: homing head, systematic approach, efficiency, calculation, ammunition, analysis.
Pafikov Evgeny Anatolyevich, candidate of technical sciences, docent, [email protected], Russia, Penza, Branch of the Military Academy of Logistics,
Minakov Evgeny Ivanovich, doctor of technical sciences, professor, Russia, Tula, Tula State University,
Zhelonkin Dmitry Vasilyevich, adjunct, Dizhelonkin58@yandex. ru, Russia, Penza, Branch of the Military Academy of Logistics,
Ishkov Anton Sergeevich, candidate of technical sciences, docent, asihkov@mail. ru, Russia, Penza, Penza-state-
university,
Bochkarev Sergey Viktorovich, candidate of technical sciences, lecturer, [email protected], Russia, Penza, Branch of the Military Academy of Logistics
УДК 623.4.01
DOI: 10.24412/2071-6168-2024-2-75-76
АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПОСТРОЕНИЯ РАДИОЛОКАЦИОННОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ С СИНТЕЗИРОВАННОЙ АПЕРТУРОЙ
А.В. Пыхтункин, Е.И. Минаков, А.С. Ишков, Е.Б. Середа
Проведен анализ существующих методов построения радиолокационного изображения.
Ключевые слова: синтезированная апертура, доплеровская частота, круговой апертурный синтез, метод синтеза апертуры вращающихся объектов.
При испытательных стрельбах ракеты с борта на землю по телеметрическому каналу, наряду с другой информацией, передаются отсчёты траекторного доплеровского сигнала. Используя приёмы синтеза апертуры антенны, есть возможность восстановить пролётную ситуацию по траекторному доплеровскому сигналу, не прибегая к дорогостоящим дополнительным системам траекторного контроля, для которых потребуется место на борту ракеты и дополнительный объём телеметрического канала.
Синтезированная апертура антенны - это воображаемая апертура антенной решётки, которая синтезируется в результате движения по траектории летательного аппарата одним единственным антенным элементом с изотропной диаграммой направленности. Единственный движущийся элемент, занимая ряд последовательных положений на траектории, ведёт себя как полноценная антенная решётка с множеством изотропных элементов, расположенных вдоль апертуры (траектории) с некоторым шагом. Как реальная, так и синтезированная антенная решётка имеет узкую диаграмму направленности. Угловая ширина диаграммы антенной решётки определяется длиной её апертуры. Они связаны обратно пропорциональной зависимостью:
