Математична модель та алгоритм оцінювання ефективності функціонування бортових радіолокаційних станцій управління зброєю в умовах перешкод та протидії їм в повітряному бою

Abstract

Анотація Розвиток та практична реалізація нових способів активної протидії станціям перешкод противника в повітряному бою зумовлюють необхідність урахування їх впливу на загальну ефективність функціонування бортових радіолокаційних станцій управління зброєю, що потребує удосконалення існуючих математичних моделей опису їх функціонування в умовах перешкод та одночасної активної протидії. Автор у статті описав удосконалену математичну модель оцінювання ефективності функціонування бортових радіолокаційних станцій управління зброєю у повітряному бою для забезпечення живучості літака-винищувача та надійного виконання ним бойового завдання. Проведено аналіз сучасних бортових радіолокаційних систем та станцій активних перешкод як об’єктів математичного моделювання, способів активної протидії бортовим станціям перешкод противника та існуючих математичних моделей функціонування бортових радіолокаційних станцій управління зброєю. Сформовані вихідні дані щодо математичного моделювання функціонування бортових радіолокаційних станцій управління зброєю в умовах перешкод з одночасною протидією станціям перешкод противника та наведено обрану ситуацію повітряного бою, яка підлягає математичному опису. Було обрано показники та критерії, що характеризують ефективність функціонування бортових радіолокаційних станцій управління зброєю, основним з яких є обмеження по дальності їх використання в залежно від способу протидії, що застосовується. Проведені попередні розрахунки щодо застосування зазначених способів активної протидії. Ураховуючи особливості застосування способів протидії станціям перешкод противника, запропоновано поділити цикл повітряного бою між літаками на 5 етапів залежно від дальності між ними. Розроблено алгоритм обґрунтування вибору способів протидії станціям перешкод противника, зважаючи на дальність між літаками для безперервного супроводження цілі та визначені ймовірності супроводження цілі з урахуванням застосування різних комбінацій способів протидії. Для якісної та повної оцінки ефективності функціонування бортових радіолокаційних станцій управління зброєю запропоновано використовувати нечіткі множини та теорію ігор, за допомогою яких побудована математична модель оцінювання ефективності функціонування бортових радіолокаційних станцій управління зброєю в умовах протидії станціям перешкод противника, яка застосовувалась під час розроблення алгоритму та вибору найефективнішої комбінації способів протидії. Abstract The development and practical implementation of new methods of active counteraction to enemy interference stations in air combat necessitate considering their impact on the overall efficiency of airborne radar weapons control stations, which requires improving existing mathematical models for describing their functioning in conditions of interference and simultaneous active counteraction. In the article, the author describes an improved mathematical model for assessing the effectiveness of airborne radar weapons control stations in air combat to ensure the survivability of a fighter aircraft and its reliable performance of a combat mission. The analysis of modern airborne radar systems and active interference stations as objects of mathematical modelling, methods of active counteraction to enemy airborne interference stations and existing mathematical models of the functioning of airborne radar weapons control stations is carried out. The initial data on the mathematical modelling of the functioning of airborne radar weapons control stations in conditions of interference with simultaneous counteraction to enemy interference stations are formed and the selected air combat situation is presented, which is subject to mathematical description. Indicators and criteria characterizing the effectiveness of the functioning of airborne weapons control radar stations have been selected, the main of which is the limitation on the range of their use depending on the method of counteraction used. Preliminary calculations have been made regarding the use of these methods of active counteraction. Considering the peculiarities of using methods of counteracting enemy stations, it is proposed to divide the cycle of air combat between aircraft into 5 stages depending on the distance between them. An algorithm for justifying the choice of methods of countering enemy interference stations, considering the range between aircraft for continuous target tracking, is developed and the probability of target tracking is determined, considering the use of various combinations of countermeasures. For a qualitative and complete assessment of the effectiveness of the functioning of airborne radar weapons control stations, it is proposed to use fuzzy sets and game theory, which are used to build a mathematical model for assessing the effectiveness of airborne radar weapons control stations in terms of countering enemy interference stations, which was used to develop an algorithm and select the most effective combination of countermeasures.