Базовые модели боевых действий

Автор(ы): Корепанов В.О., Чхартишвили А.Г., Шумов В.В.

Выпуск: 103

Рубрика: Системный анализ

Год: 2023

Библиография: Корепанов В.О., Чхартишвили А.Г., Шумов В.В. Базовые модели боевых действий // Управление большими системами. Выпуск 103. М.: ИПУ РАН, 2023. С.40-77. DOI: https://doi.org/10.25728/ubs.2023.103.2

Дата опубликования: 31.05.2023

Ключевые слова: боевые действия, модели наступления-обороны, распределение сил и средств, теория игр, динамика боевых действий, имитационная модель, функция победы, бой подразделений, маскировка, рефлексивные игры.

Аннотация: Представлены три подхода к описанию боевых действий и результаты их моделирования: теоретико-игровые модели оптимального распределения сил и средств сторон по направлениям и эшелонам (задачам) в тактических моделях встречного боя, наступления и обороны; расширение моделей динамики боевых действий Осипова – Ланчестера; имитационные модели боя подразделений. В качестве показателя эффективности боевых действий предложено использовать вероятностную функцию победы одной из сторон, зависящую от их численностей и боевого превосходства одной из сторон. Теоретико-игровые модели «наступление–оборона» (встречный бой) решаются в два этапа. На первом этапе по одному из трех критериев (прорыв слабейшего пункта, прорыв хотя бы одного пункта, средневзвешенная вероятность прорыва с учетом ценности пунктов) находятся оптимальные распределения сил и средств сторон по пунктам (по фронту) и значения игры. На втором этапе по двум критериям находятся оптимальные распределения сил и средств между тактическими задачами (эшелонами) в предположении, что при решении ближайшей задачи стороны руководствуются критерием прорыва слабейшего пункта обороны. Также приведена формулировка задачи маскировки с использованием подхода рефлексивных игр. В последнем разделе предложен алгоритм с дискретным временем для моделирования боя подразделений. Предложено учитывать характеристики места боя, динамику положения боевых единиц сторон, типы единиц (от которых зависит средняя скорость единиц, дальность обнаружения и эффективного поражения), БЛА, угол обстрела, влияние маскировки. Для проверки предложенного алгоритма построена имитационная модель встречного боя, с помощью которой получены зависимости победы одной стороны от параметра решительности. Обсуждаются перспективы подходов.

Author(s): Korepanov V., Chkhartishvili A., Shumov V.

Article title: Basic combat models

Issue: 103

Year: 2023

Keywords: combat operations, offensive-defense models, distribution of forces and resources, game theory, dynamics of combat operations, simulation model, victory function, units combat, camouflage, reflexive games

Abstract: The paper presents three approaches to the description of combat operations and the modeling results: game-theoretic models of the optimal distribution of forces and means of the parties in directions and echelons (tasks) in tactical models of oncoming combat offensive and defense; expansion of the Osipov-Lanchester models of the dynamics of combat operations; simulation models of combat units. As an indicator of the effectiveness of combat operations, it is proposed to use the probability function of the victory of one of the parties, depending on their numbers and the combat superiority of one of the parties. Game-theoretic models of "offensive-defense" (oncoming combat) are solved in two stages. At the first stage, according to one of the three criteria (breakthrough of the weakest point, breakthrough of at least one point, weighted average probability of a breakthrough taking into account the value of the points), the optimal distribution of the forces and means of the parties by points (along the front) and the value of the game are found. At the second stage, according to two criteria, the optimal distribution of forces and means between tactical tasks (echelons) is found under the assumption that when solving the immediate task, the parties are guided by the criterion of breaking through the weakest point of defense. The formulation of the masking problem using the approach of reflexive games is also given. The last section proposes a discrete-time algorithm for simulating units combat. It is proposed to take into account the characteristics of the battlefield, the dynamics of the position of combat units of the parties, the types of units (which determine the average speed of units, the range of detection and effective defeat), UAVs, the angle of fire, the effect of camouflage. To test the proposed algorithm, a simulation model of an oncoming battle was built, with the help of which the dependencies of the victory of one side on the decisiveness parameter were obtained. The perspectives of the approaches are discussed.