Метод динамічного цілерозподілу неоднорідного рою ударних безпілотних літальних апаратів на основі ітераційних процедур «задачі про призначення»

Анотація

У статті викладено метод динамічного цілерозподілу неоднорідного рою ударних безпілотних літальних апаратів на основі ітераційних процедур «задачі про призначення» по різнорідних об’єктах групової цілі противника. Метод враховує різні варіанти сценаріїв несиметричного конфлікту «неоднорідний рій безпілотних літальних апаратів – різнорідні об’єкти групової цілі противника», а також обмеження, пов’язані з втратами ресурсів рою, пріоритетністю цілей противника і швидкою зміною бойової обстановки. Визначено низку обмежень і припущень, на основі евристичного підходу сформовано варіанти розподілу безпілотних літальних апаратів неоднорідного рою на різнорідні об’єкти групової цілі противника, а також обґрунтовано їхні пріоритети, що враховано під час формалізації розв’язуваної задачі цілерозподілу. Показано, що логіка «задачі про призначення» на усіх етапах методу залишається збереженою, а відомі обмеження не порушуються. Новизна методу зводиться до використання ітераційних процедур типової оптимізаційної «задачі про призначення» для раціонального використання ресурсу ударних безпілотних літальних апаратів із комплексним урахуванням: різних сценаріїв несиметричного конфлікту «неоднорідний рій безпілотних літальних апаратів – різнорідні об’єкти групової цілі противника»; коефіцієнта втрат безпілотних літальних апаратів внаслідок вогневої або радіоелектронної протидії противника; залишку потенціалу (ресурсу) рою ударних безпілотних літальних апаратів після кожної ітерації цілерозподілу; залишку неуражених об’єктів групової цілі після ітерацій первинного, вторинного і третинного цілерозподілу. Наведено порядок визначення додаткових показників за допомогою методу, зокрема: використаного ресурсу рою ударних безпілотних літальних апаратів, його залишку (сумарної невикористаної маси бойової частини) після кожної ітерації цілерозподілу, а також кількості неуражених різнорідних «об’єктів противника». Логіка та працездатність методу підтверджена розрахунками. Метою статті є розроблення методу динамічного цілерозподілу неоднорідного рою ударних безпілотних літальних апаратів на основі ітераційних процедур «задачі про призначення» по різнорідних об’єктах групової цілі противника.

Методи дослідження. Під час написання статті застосовано: загальнонаукові методи (аналізу, порівняння), положення системного підходу, методи комбінаторного аналізу, методи оптимізації, зокрема, однієї із задач лінійного цілочисельного програмування.

Отримані результати дослідження. Авторами розроблений метод, який дає змогу розв’язати задачу цілерозподілу неоднорідних роїв ударних безпілотних літальних апаратів по різнорідних об’єктах групової цілі противника завдяки: використанню ітераційних процедур «задачі про призначення» з послідовним використанням запропонованих варіантів призначення неоднорідного рою ударних безпілотних літальних апаратів на різнорідні об’єкти відповідно до пріоритетів зазначених варіантів; здійсненню розподілу ударних безпілотних літальних апаратів по об’єктах за умов несиметричного конфлікту «неоднорідний рій безпілотних літальних апаратів – різнорідні об’єкти противника»). Проведена формалізація задачі та запропоновано узагальнену схему методу. Серією розрахунків показано працездатність запропонованого методу динамічного цілерозподілу неоднорідного рою ударних безпілотних літальних апаратів на основі ітераційних процедур «задачі про призначення». 

Елементом наукової новизни є те, що розроблений метод цілерозподілу неоднорідного рою ударних безпілотних літальних апаратів по різноріднитх об’єктах групової цілі противника зводиться до використання ітераційних процедур типової оптимізаційної «задачі про призначення» для раціонального використання ресурсу ударних безпілотних літальних апаратів з комплексним урахуванням: різних сценаріїв несиметричного конфлікту «неоднорідний рій безпілотних літальних апаратів – різнорідні об’єкти групової цілі противника»; коефіцієнта втрат безпілотних літальних апаратів внаслідок вогневої або радіоелектронної протидії противника; залишку потенціалу (ресурсу) рою ударних безпілотних літальних апаратів після кожної ітерації цілерозподілу; залишку неуражених об’єктів групової цілі після ітерацій первинного, вторинного і третинного цілерозподілу.

Теоретична й практична значущість викладеного у статті. Запропоновано метод розв’язання задачі цілерозподілу неоднорідних ресурсів на основі класичної «задачі про призначення» з послідовним використанням варіантів розподілу ресурсів відповідно до їхніх пріоритетів (за умов, коли кількість ресурсів (ударних безпілотних літальних апаратів) не відповідає кількості об’єктів ураження). Запропонований метод може бути враховано під час розроблення моделей та алгоритмів ройової поведінки неоднорідних груп безпілотних літальних апаратів у процесі спільного виконання завдань із виявлення та ураження різнорідних об’єктів.