Mathematical Model for Solving Problem of Target Allocation of Antiaircraft Fire Weapons in AD Contour of Surface Ship (in AD System of Group of Ships) in Case of Attack Threat and Repelling Attacks of Anti-Ship Cruise Missiles

Authors

  • V. A. Galiy Sevastopol State University
  • S. N. Ivanischev Sevastopol State University
  • V. N. Bukriy Sevastopol State University

DOI:

https://doi.org/10.22213/2413-1172-2022-2-23-33

Keywords:

antiaircraft defense, anti-ship cruise missiles, target allocation of antiaircraft fire weapons, detection line of radar station, degree of danger of air target, dead time of complex

Abstract

The improvement of the algorithms of processing information and controlling of weapons systems in combination with their automation, which can significantly reduce time from the moment of detection of air targets to their destruction, is a promising direction in organizing of building and effective combat use of such complex systems as the contour of antiaircraft defense (AD) of a single surface ship and the AD system of a group of the surface ships. The transition to the creation and use of the precision-guided long-range munition, e.g. anti-ship missiles (AShM), allows to destroy ships from remote lines without entering the zone of the fighter aircraft action and reach of the antiaircraft missile system. When repelling attacks of anti-ship cruise missiles, a poor-quality solution of the problem of the target allocation of the antiaircraft fire weapons of a ship (group of ships) does not allow to realize the combat capabilities of the AD contour (system) as a whole, which leads to a loss of combat capability of the ship (ships). The main difference between the proposed mathematical model for solving the target allocation problem and those implemented in the combat information and controlling systems of the surface ships is the fact that it provides the possibility of evaluating own antiaircraft fire weapons and enemy’s AShM when developing an optimal target allocation plan based on a detailed account of the AShM detection range, coordination of the destruction zones, sectors of fire, lines of the implementation of the AShM tasks, mutual security measures, electromagnetic compatibility of the electronic means, i.e. taking into account the existing zones of the destruction of the antiaircraft fire weapons, as well as solving the problem of the target allocation in time. The solution of the task is carried out both directly during the antiaircraft combat, and in the case of the attack threat of the AShM. In its turn, the last one makes it possible to optimize building of the antiaircraft fire covering system and the AD system of both a single surface ship and the group of the surface ships as a whole, and to optimize the solution of the target allocation problem, in particular. The presented mathematical model and the algorithm and program developed on its basis can be recommended after appropriate modification for inclusion in both automated combat control systems and respectively combat information and control systems of connections of surface ships and single ships, that allows to solve the problem of the target allocation on a time scale close to real.

Author Biographies

V. A. Galiy, Sevastopol State University

PhD in Engineering, Associate Professor

S. N. Ivanischev, Sevastopol State University

Sevastopol State University

V. N. Bukriy, Sevastopol State University

PhD in Engineering

References

Солдаткин А. Перспективные решения - задачи совершенствования ЗРК МД // Национальная оборона. 2020. № 9. С. 128-131.

Шустова Н. А., Степанов В. В. Основы моделирования системы поддержки принятия решений по комплексному применению сил и средств ПВО надводных кораблей // Программные продукты и системы. 2021. Т. 34, № 2. С. 344-353.

Kousalya B., Vasanthi T. Protection of k-out-of-n systems under intentional attacks using imperfect false elements.International Journal of Performability Engineering, 2013, 9, 529-537.

Маттиас А., Масленникова Т., Корсунский А. Интегрированные системы управления для надводных кораблей ВМФ // Морской сборник. 2018. № 10. С. 53-55.

Guo J., Zhao Z., Zhou J. Evaluation of Intelligent Air Defense algorithm based on Machine Learning. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2021, 769, 042118.

Обнаружение и классификация малоразмерных объектов на изображениях, полученных радиолокационными станциями с синтезированной апертурой / Е. А. Казачков, С. Н. Матюгин, И. В. Попов, В. В. Шаронов // Вестник концерна ВКО «Алмаз-Антей». 2018. № 1. С. 10-15.

Денисов М. Модернизация американской многофункциональной системы управления оружием «Иджис» // Зарубежное военное обозрение. 2021. № 7. С. 77-79.

Wang H., Chen S., Xu F., Jin Y.-O. Application of deep-learning algorithms to MSTAR data.International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), 2015, 3743-3745.

Корабельников А. П., Криницкий Ю. В. Тенденции применения сил и средств воздушного нападения и направления совершенствования ПВО // Военная мысль. 2021. № 2. С. 28-35.

Смирнов М. А. Методика оценки эффективности информационных средств ЗРК (ЗРС) при обнаружении ГЗКР с учетом динамики ЭПР цели // Вестник концерна ВКО «Алмаз-Антей». 2019. № 1. С. 18-23.

Hampton B. Weapons Systems: Background and Issues for Congress, 2018.

Федоров А., Листовский В. Любая цель будет уничтожена // Национальная оборона. 2020. № 8. С. 36-43.

Друзин С. В., Горевич Б. Н. Методика формирования облика радиолокационных станций перспективной системы вооружения войсковой ПВО // Вестник концерна ВКО «Алмаз-Антей». 2020. № 2. С. 6-31.

Созинов П. А. Актуальные задачи математического моделирования систем ВКО // Вестник концерна ВКО «Алмаз-Антей». 2017. № 3. С. 17-26.

Сильников М. В., Лазоркин В. И. Формализация системы противовоздушной обороны и системы активной защиты объектов и средств поражения в условиях массированного налета средств воздушно-космического нападения // Известия РАРАН. 2021. Вып. 117. С. 25-32.

Горев А. Г., Козлов И. Л. Количественное обоснование решений на основе аналитического моделирования // Военная мысль. 2020. № 7. С. 117-122.

Оркин Б. Д., Оркин С. Л., Дьячук А. К. Структура алгоритма целераспределения средств противовоздушной обороны // Труды МАИ. 2012. № 62. С. 145-149.

Бурыкин А.А. Реализация элементов технологии искусственного интеллекта в перспективных АСУ надводного корабля и АСУ временного формирования сил ВМФ // Военная мысль. 2021. № 4. С. 50-58.

Измайлов Роман. Вчера, сегодня и завтра противовоздушной обороны кораблей ВМФ России // Национальная оборона. 2021. № 8. С. 94-101.

Бубенщиков А. А., Болдырев А. А. Оценка эффективности анализа радиоэлектронной обстановки в условиях контррадиоподавления // Военная мысль. 2019. № 7. С. 99-104.

Егоров К. Перспективы развития высокоточных средств поражения класса «воздух - земля» // Зарубежное военное обозрение. 2020. № 12. С. 42-55.

Обеспечение стойкости корабельных радиоэлектронных систем / А. Харланов, Л. Попов, И. Кузнецов, А. Жидков // Морской сборник. 2019. № 6. С. 65-68.

Published

28.06.2022

How to Cite

Galiy В. А., Ivanischev С. Н., & Bukriy В. Н. (2022). Mathematical Model for Solving Problem of Target Allocation of Antiaircraft Fire Weapons in AD Contour of Surface Ship (in AD System of Group of Ships) in Case of Attack Threat and Repelling Attacks of Anti-Ship Cruise Missiles. Vestnik IzhGTU Imeni M.T. Kalashnikova, 25(2), 23–33. https://doi.org/10.22213/2413-1172-2022-2-23-33

Issue

Section

Articles