Алгоритм расчета боевых нарядов АК для поражения типовых наземных (морских) объектов

Рассматривается нанесение группового ударанарядомАК с заданным вариантом вооружения по наземному (морскому) объекту, который прикрывается несколькими разнотипными комплексами ПВО. Воздушной целью для ЗРК может быть как АК, так и АУР. В этом случае целераспределение огневых средств ПВО – является из основных факторов, которыми может управлять противник в целях снижения эффективности группового удара по объекту. Известно, что целераспределение объектовой ПВО может осуществляться как централизованно с помощью РЛС обнаружения и целеуказания, которая назначает цели комплексам, так и децентрализовано, когда выбор опасной цели осуществляется независимо в каждом ЗРК.

Для моделирования процесса целераспределения в ИВК используется модель земной поверхности (Ландшафт). Ландшафт представляет собой черно-белую карту высот - обычный графический файл размера 1024*1024 пикселя. Файл считывается в двумерный массив, соответственно (1024,1024), в котором дальше хранится. Высота задается (от 0 до 256) цветом точки (пикселя), чем белее точка, тем выше вершина будет на ландшафте, чем чернее - тем ниже вершина, рис 2.5.

Рис. 2.5. Модель земной поверхности

Далее вводятся земная  и скоростная (поточная)  прямоугольные системы координат. За начало отсчета  земной системы координат приняты элементы двумерного массива (0,0) с нулевым значением высоты. Ось  располагается в горизонтальной плоскости; ось  направлена вертикально вверх, а ось  направлена так, чтобы система координат была правой. За начало скоростной системы координат  принимается центр масс; ось  совпадает с вектором скорости ЛА относительно воздуха, ось  лежит в вертикальной плоскости симметрии ЛА и направлена вверх. Положение скоростной системы координат  относительно системы  определяется углами курса , пикирования (кабрирования)  и крена . В земной системе задаются координаты расположения (с учетом высот) ЗРК. Структурная схема функционирования ЗРК представлена на рис. 2.6.

Предполагая, что в каждый момент времени воздушная цель может обстреливаться только одним ЗРК, и этот же комплекс, в случае не поражения цели в предыдущей стрельбе продолжает ее обстрел до момента её поражения или выхода из зоны поражения ЗРК. В этом случае вероятность поражения воздушной цели комплексом ПВО равна

,

где  - вероятность перехвата воздушной цели (ЛА или АУР);  - количество ракет ЗРК в залпе.

Это допущение, принято исходя из того, что:

- условия электромагнитной совместимости, как правило, не позволяют осуществлять одновременную стрельбу различных комплексов по одной и той же цели;

- режим обстрела одного ЛА несколькими целевыми каналами не целесообразен (не экономичен) в условиях работы объектовой ПВО, близких к режиму насыщения;

- оценка результатов стрельбы и дальнейшее сопровождение непораженной цели осуществляется системами управления тех комплексов, которые осуществляли предыдущие обстрелы.

Для выбора ЗРК из сформированного состава ПВО объекта, осуществляющего пуск ракеты по воздушной цели, вычисляется дальность [5] обнаружения комплексами ПВО воздушной цели

,

где  - высота антенны РЛС, м;  - высота полета воздушной цели, м.

Цикл работы ЗРК включает в себя время подготовки к пуску ракеты, время полета ракеты до цели и время оценки результатов. Время подготовки ЗРК к пуску ракеты в модели определяется временными составляющими цикла стрельбы:

 - время реакции (работное время) от момента обнаружения цели до схода ракеты с направляющих)

,

где

 - время, необходимое для обработки исходных данных для стрельбы;

 - время, затраченное для определения характера помех и включения аппаратуры защиты;

 - время, необходимое для перехода к автосопровождению цели;

 - время подготовки ракеты и пусковой установки к стрельбе.

Время  подготовки к повторному пуску с переносом огня на другую цель

,

где  - полетное время ракеты;  - время оценки результатов стрельбы.

Далее с учетом , времени реакции комплекса (или , если рассматривается повторный пуск), производится оценка текущего положения воздушной цели на принадлежность зоне возможных пусков:

- допустимая максимальная (минимальная) дальность пуска;

- максимальная высота пуска;

- предельный курсовой параметр применения ракет

и наличие боекомплекта на текущий момент времени, отражения налета.

Дальнейший выбор из состава комплексов, удовлетворяющих перечисленным выше условиям, осуществляется по критерию минимального подлетного времени ракеты, пущенной  комплексом ПВО, до воздушной цели

,

где - наклонная дальность между воздушной целью и  ЗРК;  - скорость сближения воздушной цели и ракеты, пущенной  ЗРК.

Расчет необходимых боевых нарядов АК для поражения типовых наземных (морских) объектов проводится следующим образом. За количественный состав группы , летящей на заданной высоте, в модели принимается максимальное число комплексов ПВО, которые одновременно могут обслужить группу. Задается  интервал следования определенных таким образом групп.

Тогда при известном полигонном наряде самолетов с заданным вариантом вооружения для поражения объекта, прикрытого комплексами ПВО возможны следующие случаи:

, ;

, ;

, ;

, ,

где при применении АУР; - количества АУР на борту носителя. При применении неуправляемых средств поражения - .

Случай 1. Комплексы ПВО объекта успевают с определенной вероятностью обслужить все воздушные цели из состава наряда и подготовиться к повторному пуску.

Случай 2. Комплексы ПВО объекта успевают с определенной вероятностью обслужить часть воздушных целей, а  беспрепятственно преодолевают ПВО. При этом ЗРК успевают подготовиться к следующему массированному налету.

Случай 3. Комплексы ПВО объекта успевают с определенной вероятностью обслужить все воздушные цели из состава наряда, но не успевают подготовиться к следующему массированному налету.

Случай 4. Комплексы ПВО объекта успевают с определенной вероятностью обслужить часть воздушных целей, а  беспрепятственно преодолевают ПВО. При этом ЗРК успевают подготовиться к следующему массированному налету.

Далее используется итерационная процедура формирования боевых нарядов самолетов, обеспечивающих нанесение объекту заданного ущерба с учетом потерь от ПВО при известном полигонном  наряде

где  - суммарные потери средств поражения; .

Суммарные  потери средств поражения рассчитываются с использованием статистической модели атаки самолета одиночного зенитно-ракетного комплекса с учетом противодействия.