Базовая бортовая оперативно советующая экспертная система дуэльной ситуации дальнего воздушного боя

УДК 004.891:623.746.3.001.18

Базовая бортовая оперативно советующая экспертная система дуэльной ситуации дальнего воздушного боя

2007, М.А. Демкин, Ю.Е. Тищенко¹, Б.Е. Федунов

Москва, ФГУП ГосНИИАС, ¹МАИ (технический университет)

Поступила в редакцию  __.__.2007 г.

Представлена структура базы знаний БОСЭС ДБВ1х1, в которой по текущей информации о внешней обстановки активизируется одна проблемная субситуация (ПрС/С), выбираемая из полного их множества. На основе анализа предметной области  выделены: ПрС/С № 1 – «Занятие тактически выгодного положения»; ПрС/С № 2 – «Нападение»; ПрС/С № 3 – «Защита с нападением»; ПрС/С № 4 – «Защита». Для каждой из них на основе виртуального моделирования предполагаемого развития боя и соответствующего множества продукционных правил вырабатываются рекомендации экипажу по рациональному способу ее разрешения.

Приводятся результаты математического моделирования работы БОСЭС ДБВ1х1 в ПрС/С № 2 – «Нападение».

Введение. Типовая боевая ситуация (ТБС) «Дальний ракетный бой (ДБВ)» истребителя И1 с истребителем (целью) И2 (ДБВ1х1) на встречно пересекающихся курсах (Дуэль) является, как правило, фрагментом группового воздушного боя. В общем случае в нем противники используют огневое, маневренное и информационное противодействие друг другу. Задачей ДБВ1х1 является уничтожение самолета – противника или связывание его боем на определенный промежуток времени.

Различают ДБВ1х1:

·  с активной целью, оказывающей активное огневое, маневренное и информационное противодействие. Эту разновидность дальнего боя называют дуэльной ситуацией – «Дуэлью»;

·  с целью, оказывающей только слабое маневренное но, возможно, сильное информационное противодействие. Этот ДБВ1х1 называют «Перехватом».

ТБС ДБВ1х1, для определенности со стороны И1, начинается с момента назначения (взятия) цели И2 на атаку. Цель И2 сопровождается бортовыми измерительными устройствами истребителя И1. В работе это условие отождествляется с фактом сопровождения И2 бортовой радиолокационной станцией (БРЛС) самолета И1 и назначением И2 на атаку.

Окончание ДБВ1х1 отождествляется с условиями:

- уничтожение противника И2,

- перевод летчиком ТБС ДБВ1х1 в другую ТБС, в частности перевод ДБВ1х1 в ближний воздушный бой (ББВ).

Для успешного ведения боя летчику необходима поддержка, которую могут ему оказывать бортовые интеллектуальные системы. Их рекомендации предъявляются летчику на индикаторах информационно управляющего поля кабины (ИУП) самолета.

Разработкой баз знаний бортовых интеллектуальных систем в форме бортовых оперативно советующих экспертных систем (БОСЭС), решающих задачи дуэльной ситуации дальнего воздушного боя, занимались ученые Израиля [1],СССР [2], США [3].

Разрабатываемая группой израильских ученых во главе с Й.Шинаром (J.Shinar) база знаний БОСЭС PADS (Pilot Advisory System) [4,5] нацелена на решение задач, возникающих в дуэльной ситуации дальнего воздушного боя, проходящего на одном высотном эшелоне без применения информационных помех при однократном пуске ракет с борта каждого самолета. База знаний структурирована по фрагментам боя (проблемным субситуациям), связанным с моментами и очередностью пуска ракет. Для каждого фрагмента с использованием текущей информации о противнике конструируется игра (обусловленная субигра) на заданной паре траекторных стратегий ее участников. В процессе функционирования БОСЭС численным методом определяется результат игры, на основании которого продукционными правилами вырабатываются рекомендации экипажу. По терминологии авторов это база знаний относится к базам знаний, основанных «на играх с элементами искусственного интеллекта».

Разрабатываемая группой ученых Великобритании база знаний БОСЭС ММА (Mission Management Aid) нацелена на решение задач перехвата маневрирующей воздушной цели [6,7]. Эта ситуация может возникать в ДБВ1х1 при определении момента эффективного упреждающего пуска ракеты по маневрирующей цели. В базе знаний заложены два режима работы: перехват заранее заданной цели из ситуации «Маршрут» (по терминологии авторов «Точечный перехват») и «Перехват из положения дежурства в воздухе». При оперативном конструировании текущей траектории истребителя с помощью продукционных правил, анализирующих сложившуюся ситуацию, используются результаты решения двух оптимизационных задач: определение оптимальной траектории выхода истребителя на заданную скорость (число Маха) и заданную высоту по критериям «Минимальное время» и «Минимальный расход топлива». В ряде случаев такая траектория конструируется с учетом ограничения выхода на цель в заданное время.