RU2679213C2 - Способ и устройство для оптимизации плана распределения ресурсов - Google Patents
Способ и устройство для оптимизации плана распределения ресурсов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2679213C2 RU2679213C2 RU2015134855A RU2015134855A RU2679213C2 RU 2679213 C2 RU2679213 C2 RU 2679213C2 RU 2015134855 A RU2015134855 A RU 2015134855A RU 2015134855 A RU2015134855 A RU 2015134855A RU 2679213 C2 RU2679213 C2 RU 2679213C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- weapons
- proposal
- windows
- firing
- data
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000013468 resource allocation Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 27
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims description 16
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 238000013479 data entry Methods 0.000 claims description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 9
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 8
- 238000013439 planning Methods 0.000 description 6
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 2
- 238000012549 training Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H11/00—Defence installations; Defence devices
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
- G06Q10/06315—Needs-based resource requirements planning or analysis
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/10—Services
- G06Q50/26—Government or public services
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Economics (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Marketing (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
Abstract
Изобретение относится к оптимизации плана распределения ресурсов ракетного вооружения. Технический результат заключается в обеспечении назначения ракетного вооружения для отслеживания и устранения воздушных угроз в военной области. Такой результат достигается за счет того, что устройство содержит: первый блок для извлечения информации, относящейся к рассматриваемой ситуации; второй блок для обработки упомянутой информации, чтобы выводить предложение о применении вооружения из нее, сначала определяя окна ведения огня на основе упомянутой информации и затем выводя предложение о применении вооружения на основе упомянутых окон ведения огня, упомянутое предложение о применении вооружения указывает назначение ракетного вооружения и моменты ведения огня для отслеживания и устранения воздушных угроз; и третий блок для реализации этапа утверждения предложения о применении вооружения, причем применение вооружения выполняется в соответствии с предложением о применении вооружения, утвержденным посредством упомянутого третьего блока. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к устройству и к способу для оптимизации плана распределения ресурсов.
В рамках настоящего изобретения распределение ресурсов понимается как означающее привязку ресурсов к объектам, например, вооружений к целям, которые должны быть достигнуты в военной области.
Более конкретно, настоящее изобретение может быть применено к любой ситуации для распределения ресурсов или задач, которые могут быть смоделированы посредством окон доступности и эффективности, т.е., посредством окон, которые зависят от интервала времени, в течение которого соответствующий ресурс может быть использован (т.е., является доступным), и значение которого представляет эффективность этого ресурса в достижении его цели, например, эффективность вооружения, такого как ракета, в уничтожении цели.
Возможны многочисленные применения в области планирования задачи и/или управления задачей, и это является особым случаем в следующих отраслях: гражданская или военная авиация (подготовка к вылету для систем вооружения), автономные гражданские или военные системы (дроны), воздушные перевозки (администрация аэропорта), область обычной логистики, транспортная область (железнодорожный транспорт, управление дорожным движением, грузовые перевозки и т.д.).
Даже если оно может, таким образом, быть использовано в многочисленных областях, настоящее изобретение является более конкретно применимым к военной области и, более конкретно, применимо к случаю командных и управляющих (C2) систем, которые организуют целераспределение вооружения, в частности. В военном контексте, оборона области от наступления противника требует тщательной предварительной обработки для того, чтобы лучше распределять ресурсы, которые доступны, для того, чтобы отслеживать и устранять угрозы, в то же время максимизируя вероятность выживания стратегических точек, которые защищаются.
В зависимости от угроз система командования и управления определяет решение о применении вооружения, принимая во внимание операционные и технические критерии.
Определение решения о применении вооружения основывается не только на распределении доступных вооружений по целям, но также основывается на выборе времени ведения огня. Выбор времени ведения огня может оказаться очень сложным, когда сталкивается с многочисленными ограничениями и неопределенностями, которые существуют в такой сложной системе.
Поэтому, моделирование такого сценария формулирует реальную проблему, которая встречается в военной промышленности при разработке решений, чтобы реагировать на эту проблему. Действительно, должна быть возможность находить решение, которое основывается на временном горизонте, но которое также имеет возможность моделировать зоны неопределенности, когда угроза находится в пределах радиуса действия. Оператор должен подтверждать применение вооружения на основе уместности предложенных моментов ведения огня, в то же время принимая во внимание уместность ассоциированных вероятностей успеха. Решение о применении вооружения должно быть выполнимым и оптимальным с точки зрения вероятности успеха.
Первый традиционный подход предполагает моделирование ситуации как последовательности проблем распределения вооружения по целям в статичной версии. Уровень опасности назначается каждой угрозе, и каждому вооружению назначается вероятность успеха против этой угрозы. Проблема представляется динамической посредством рассмотрения сценария на пошаговой основе и посредством наблюдения результатов каждого из боев, получающихся в результате распределения, предпринятого во время предыдущего этапа.
Дополнительный традиционный подход подразумевает использование дискретного временного пространства и ассоциирование вероятности успеха с ним. Этот подход предоставляет возможность планирования решения о применении вооружения с временным горизонтом, который разделен на отрезки.
Однако, ни одно из этих решений не удовлетворительно для предполагаемых прикладных задач. Действительно:
- моделирование динамической проблемы как последовательности статичных проблем не всегда является достаточным для преодоления реальной проблемы, поскольку оно не принимает во внимание непрерывность времени и возможности долгосрочного прогнозирования решения о применении вооружения. Так как проблема уменьшается до последовательности статичных проблем, понятие прогнозирования абсорбируется. Долговременное планирование невозможно. Этот способ не предоставляет возможности задавать последовательность ведения огня для общей оптимизации проблемы; и
- моделирование вероятности дискретного времени не предоставляет возможности достоверно управлять границами временного интервала. Действительно, такое моделирование предполагает, что, между двумя очень близкими моментами времени, вероятность успеха может изменяться с 0 до высокого значения. Это представляет значительную ошибку моделирования: например, для вышеупомянутого применения в военной области в диапазонах в несколько километров несколько метров являются незначительными и не должны вести к такому значительному различию.
Следовательно, не существует устройства или технического средства, которое предоставляет возможность определения и оптимизации плана распределения ресурсов.
Настоящее изобретение относится к устройству для оптимизации плана распределения ресурсов, которое предоставляет возможность преодоления вышеупомянутых недостатков.
Для этого, согласно изобретению, устройство упомянутого типа содержит:
- средство для ввода данных;
- первое средство для определения, на основе введенных данных, временных окон доступности и эффективности относительно упомянутых ресурсов;
- второе средство для определения, с помощью этих временных окон, оптимального плана распределения ресурсов; и
- пользовательское средство, использующее оптимальный план распределения, определенный вторым средством,
устройство отличается тем, что упомянутое второе средство содержит:
- первый элемент, сконфигурированный, чтобы задавать вероятности в пространстве решений, а именно, упомянутые временные окна, посредством формирования непрерывных функций как функции времени, которая соответствует временным окнам; и
- второй элемент, сконфигурированный, чтобы оптимизировать план распределения на основе пространства решений, в котором таким образом заданы вероятности.
Таким образом, в соответствии с изобретением, получается устройство, которое предоставляет возможность определения и оптимизации плана распределения ресурсов.
Устройство согласно настоящему изобретению, таким образом, содержит, как указано далее в данном документе, техническое средство для формирования данных, техническое средство для автоматической обработки данных (для того, чтобы определять оптимальный план распределения) и техническое средство для использования результатов обработки.
"Задание вероятностей" означает назначение вероятностей элементам рассматриваемого множества. Традиционно, вероятность является оценкой вероятного характера события, чем более высоким является это число, тем выше шанс возникновения события.
Кроме того, преимущественно:
- средство для ввода данных содержит средство (например, радиолокационный блок) для автоматического предоставления данных и/или средство, чтобы предоставлять возможность оператору вводить данные; и/или
- пользовательское средство содержит средство отображения, которое отображает оптимальный план распределения на экране; и/или
- средство отображения и средство, чтобы предоставлять возможность оператору вводить данные, являются частью человеко-машинного интерфейса; и/или
- первый элемент сконфигурирован, чтобы реализовывать интерполяцию на основе точек технических характеристик с тем, чтобы получать непрерывную модель вероятности пространства решений; и/или
- второй элемент сконфигурирован, чтобы выполнять оптимизацию методом скопления частиц.
Устройство согласно изобретению может использовать любое традиционное математическое моделирование вероятностного типа для временных окон доступности и эффективности.
Устройство согласно изобретению, таким образом, предоставляет возможность предоставления простой реакции на проблему моделирования, в то же время включая улучшенную достоверность в математическое представление. Планирование с временным горизонтом и переходными областями точно показано. Использование законов вероятности предоставляет возможность, в операционной системе, определять количественно доступность и эффективность каждого ресурса и, таким образом, предоставляет возможность общей оптимизации задачи по времени, в то же время максимизируя вероятность успеха задачи.
Для этого, окно доступности ресурсов (например, вооружений), таким образом, определяется, причем это окно ассоциируется с вероятностью успеха, которая моделируется посредством фундаментальных законов вероятности.
Устройство согласно изобретению, таким образом, предоставляет возможность преодоления следующих двух проблем, в частности:
- неопределенности на границах, при этом используя математические свойства моделирования по нормальному закону; и
- предложение решения с временным горизонтом.
Кроме того, в дополнение к более точному показу переходных областей, настоящее изобретение предоставляет возможность получения пространства решений, которое является более точным и непрерывным, чем традиционное решение на основе дискретного пространства.
Устройство автоматической оптимизации согласно изобретению может быть применено во множестве областей, как показано далее в данном документе, и, в частности, в военной области.
Настоящее изобретение дополнительно относится к системе для распределения ресурсов, содержащей такое устройство оптимизации. Оно дополнительно относится к системе для отслеживания и устранения угроз в военной области, в частности, системе типа командования и управления (C2), содержащей распределение вооружений для отслеживания и устранения угроз, упомянутая система содержит:
- первый блок для извлечения информации, относящейся к рассматриваемой ситуации;
- второй блок, содержащий вышеупомянутое устройство оптимизации, для обработки этой информации, чтобы выводить предложение о применении вооружения из нее, сначала определяя окна ведения огня на основе упомянутой информации, и затем выводя предложение о применении вооружения на основе упомянутых окон ведения огня; и
- третий блок для реализации этапа утверждения предложения о применении вооружения, применение вооружения выполняется в соответствии с предложением о применении вооружения, утвержденного посредством упомянутого третьего блока.
Кроме того, преимущественно:
- первый блок содержит, по меньшей мере, один радиолокационный блок, который передает упомянутому устройству информацию, относящуюся к воздушной обстановке окружения области, которая должна быть защищена посредством системы; и/или
- система дополнительно содержит человеко-машинный интерфейс, предоставляющий возможность оператору выполнять подтверждение; и/или
- система дополнительно содержит средство отображения, которое отображает предложение о применении вооружения, утвержденное посредством упомянутого третьего блока.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу автоматической оптимизации плана распределения ресурсов.
Согласно изобретению, упомянутый способ оптимизации, в котором следующие этапы автоматически реализуются:
A) формирование данных и определение, на основе сформированных данных, временных окон доступности и эффективности относительно упомянутых ресурсов; и
B) определение, с помощью упомянутых временных окон, оптимального плана распределения ресурсов, который впоследствии используется,
способ отличается тем, что, во время этапа B), следующие последовательные операции реализуются:
a) задание вероятности в пространстве решений, а именно, упомянутых временных окон, посредством формирования непрерывных функций в качестве функции времени, которая согласуется с упомянутыми временными окнами; и
b) оптимизация плана распределения на основе пространства решений с заданными таким образом вероятностями.
Способ согласно изобретению, следовательно, предоставляет временную вероятностную модель с тем, чтобы оценивать план во всей его полноте, рассматривая фактические ограничения, а также неопределенные пространства, т.е., временную зону, где угроза попадает в радиус действия.
Преимущественно, во время этапа B/a), интерполяция реализуется на основе точек технических характеристик с тем, чтобы получать непрерывную вероятностную модель пространства решений.
Кроме того, преимущественно, во время этапа B/b), выполняется оптимизация методом скопления частиц. Другие традиционные способы оптимизации (генетические алгоритмы, "жадные" алгоритмы и т.д.) также возможны.
Поэтому, настоящее изобретение дополнительно относится к способу для отслеживания и устранения угроз в военной области, содержащей распределение вооружений для отслеживания и устранения угроз.
Это способ, в котором следующие последовательные этапы реализуются:
α) извлечение информации, относящейся к рассматриваемой ситуации;
β) обработка этой информации, чтобы выводить предложение о применении вооружения из нее, сначала определяя окна ведения огня на основе упомянутой информации и затем выводя предложение о применении вооружения на основе упомянутых окон ведения огня, упомянутое предложение о применении вооружения указывает выделение средств поражения и моменты ведения огня для отслеживания и устранения угроз; и
γ) предоставление этапа утверждения предложения о применении вооружения, применение вооружения выполняется согласно предложению о применении вооружения, утвержденного во время этого этапа γ),
способ отличается, согласно изобретению, тем, что, во время этапа β), предложение о применении вооружения определяется посредством реализации вышеупомянутого способа оптимизации.
Изображения на сопровождающих чертежах будут полезны для понимания того, как изобретение может быть воспроизведено. На этих чертежах идентичные ссылочные номера обозначают аналогичные элементы.
Фиг. 1 - это блок-схема устройства согласно изобретению.
Фиг. 2 - это график, объясняющий признаки способа, реализованного посредством устройства согласно изобретению.
Фиг. 3 - это блок-схема системы для отслеживания и устранения угроз с помощью устройства согласно изобретению.
Устройство 1, согласно изобретению и схематично показанное на фиг. 1, предназначено, чтобы выполнять автоматическую оптимизацию плана распределения ресурсов, т.е., определять план, который наилучшим образом оптимизирует распределение различных рассматриваемых ресурсов для конкретных конечных целей, например, вооружений для отслеживания и устранения угроз.
Для этого, устройство 1 оптимизации упомянутого типа содержит:
- средство 4 для ввода данных;
- средство 2 для определения, на основе принятой информации и данных, временных окон доступности и эффективности, в частности, окон ведения огня из вооружений, относительно рассматриваемых ресурсов. Упомянутая информация и данные принимаются от средства 4 для ввода данных через линию 3 связи;
- средство 5, которое соединяется через линию 7 связи с упомянутым средством 2, и которое спроектировано так, чтобы определять, с помощью упомянутых временных окон, оптимальный план распределения ресурсов; и
- пользовательское средство 11, которое использует оптимальный план распределения, определенный средством 5.
В рамках настоящего изобретения средство 4 для ввода данных может содержать:
- средство 12 (устройства или системы, такие как радиолокационный блок, например) для автоматического предоставления данных; и/или
- средство 13 для предоставления возможности оператору вводить данные, в частности, вручную. Упомянутое средство 13 может содержать клавиатуру, мышь, сенсорную панель и т.д. или любое другое традиционное средство, ассоциированное с экраном, например, которое предоставляет возможность оператору вводить данные в упомянутое устройство 1.
Согласно изобретению, упомянутое средство 5 содержит, как показано на фиг. 1:
- элемент 6, который соединяется через линию 7 связи с упомянутым средством 2 и спроектирован так, чтобы задавать вероятности в пространстве решений, а именно, упомянутые временные окна, формируя непрерывные функции как функцию времени, которая согласуется с упомянутыми временными окнами; и
- элемент 8, который соединяется через линию 9 связи с элементом 6 и сформирован так, чтобы оптимизировать план распределения на основе пространства решений с заданными таким образом вероятностями.
Элемент 8 затем передает оптимальный план распределения через линию 10 связи пользовательскому средству 11. Пользовательское средство 11 является средством, которое использует оптимальный план распределения, определенный средством 5. Это пользовательское средство 11 содержит, например, блок отображения (который отображает этот оптимальный план распределения на экране) или средство печати (которое печатает оптимальный план распределения). Средство 11 может формировать человеко-машинный интерфейс со средством 13.
В конкретном варианте осуществления, элемент 6 реализует интерполяцию на основе точек технических характеристик с тем, чтобы получать непрерывную вероятностную модель пространства решений (временных окон доступности и эффективности). Интерполяция этого типа может быть реализована точно и эффективно с помощью традиционной интерполяции с помощью кривой Безье, например.
Моделирование, реализуемое посредством устройства 1, основывается на традиционных законах вероятности (гауссовский, пуассоновский и т.д.). Это решение предоставляет возможность:
- определения вероятности успеха как функции времени; и
- прогнозирования плана распределения в перспективе.
Должно быть отмечено, что преимуществом пространств с заданными вероятностями является то, что существует главная математическая теория, относящаяся к комбинации событий (самостоятельных или несамостоятельных), что делает этот подход даже более надежным.
В качестве иллюстрации, фиг. 2 (где показывается вероятность P как функцию времени T) показывает кривую G вероятности, которая является кривой доступности и эффективности и смоделирована как сумма двух гауссовых функций F1 и F2.
Кроме того, в конкретном варианте осуществления, элемент 8 использует способ оптимизации, который основан на принципе оптимизации методом скопления частиц, который определен, например, в статье Leboucher, Chelouah, Siarry и Le Menec, "A Swarm Intelligence Method Combined to Evolutionary Game Theory Applied to the Resources Allocation Problem" и опубликованной в журнале "International Journal of Swarm Intelligence Research (IJSIR)", том 3, сс. 20-38, 2012 г.
Упомянутое устройство согласно настоящему изобретению может быть применено во множестве областей.
В предпочтительном применении упомянутое устройство 1 формирует часть системы 15 для отслеживания и устранения угроз в военной области, в частности командного и контролирующего типа, содержащей распределение вооружений, в частности, ракет, для отслеживания и устранения угроз (как правило, воздушных целей).
Эта система 15 содержит, как показано на фиг. 3:
- средство 12, которое содержит, по меньшей мере, один радиолокационный блок 16, который передает информацию устройству 1 через линию 3 связи относительно воздушной обстановки окружения области, которая должна быть защищена посредством системы 15. Это средство 12 может уже формировать часть (по меньшей мере, частично) устройства 1 или может быть выделено для системы 15. Радиолокационный блок 16 обнаруживает угрозы и передает соответствующую информацию, в частности, позицию и кинематику целей;
- упомянутое устройство 1 обрабатывает эту информацию, чтобы выводить предложение о применении вооружения из нее, сначала определяя окна ведения огня с помощью средства 2 на основе упомянутой предварительно отформатированной информации и затем выводя, с помощью средства 5, предложение о применении вооружения на основе этих окон ведения огня. Это предложение применения вооружения является оптимальным планом распределения, который указывает выделение средств поражения и планирует моменты ведения огня или время для отслеживания и устранения угроз; и
- средство 17 для реализации этапа утверждения предложения о применении вооружения, принятого от устройства 1 по линии 10 связи. Утверждение выполняется оператором с помощью средства 18 (формирующего часть вышеупомянутого человеко-машинного интерфейса, например), которое соединено через линию 19 связи с упомянутым средством 17.
Затем, применение вооружения выполняется в соответствии с предложением о применении вооружения, утвержденным посредством упомянутого средства 17 и переданным по линии 20 связи, например, средству отображения (не показано). Средство 17 и устройство 1 (в частности, его средства 2, 6 и 8) являются частью блока 21 обработки информации, например.
Обработка, реализуемая посредством различных средств устройства 1, будет описана подробно далее в данном документе.
На основе информации, предоставленной радиолокационным блоком 16, информация подвергается постобработке посредством устройства 1, так что она может быть использована. Эта обработка делится на две подзадачи: вычисление возможности подготовки ракет к рассматриваемой угрозе и оптимизация последовательности ведения огня для того, чтобы оптимизировать обработку всех угроз.
Вычисление возможности подготовки, которое традиционно реализуется средством 2, подразумевает преобразование информации, предоставленной радиолокационным блоком 16 и отформатированной, в окна ведения огня для того, чтобы вычислять наилучшую последовательность ведения огня с точки зрения плана применения вооружения. Для этого, средство 2 вычисляет, например, пересечение между путем и объемом, входными данными которых является кинематика угрозы и технические характеристики вооружений. Средство 2 предоставляет временные окна ведения огня, которые возможно могут быть разделены на множество частей.
Средство 5 затем определяет предложение о применении вооружения как функцию этих окон ведения огня.
Средство 5, поэтому, использует окна ведения огня в качестве входных данных и, после того как оптимальное решение было определено, оно предоставляет набор решений следующего типа: {Ракета; Угроза; Время ведения огня}.
Для этого, элемент 6 средства 5 сначала задает вероятности в пространстве решений, а именно упомянутые окна ведения огня, формируя непрерывные функции, моделирующие упомянутые окна ведения огня.
Как указано выше, в пространстве решений могут быть заданы вероятности с помощью системы простой интерполяции на основе точек технических характеристик. Интерполяция этого типа может быть точно и эффективно реализована с помощью интерполяции с помощью кривой Безье, например. Например, непрерывная вероятностная модель пространства решений получается на основе реальных точек технической характеристики, т.е., вероятности успеха ведения огня как функции момента (или времени) ведения огня.
Решение должно принимать во внимание три важных момента: ассоциирование ракет для обработки одной угрозы, возможность планирования вторжения с временным горизонтом и определение критерия, т.е., общего показателя, например, на основе возможности системы иметь дело с любым типом сценария. Устройство 1 согласно изобретению предоставляет возможность принимать во внимание эти различные аспекты.
Подход с заданием вероятностей на основе последовательности временных событий, которые могут рассматриваться как самостоятельные или несамостоятельные, моделируется известным образом. Поэтому, объединение ракет с тем, чтобы перехватывать одну цель, может быть определено количественно очень точно. Подход, принимаемый во внимание устройством 1, на основе прогнозирования с временным горизонтом, предоставляет возможность изучения всех возможных комбинаций в единицах используемых ракет и времени. Поэтому, целью является больше не оптимизация только одной пары {Ракета 1 - Ракета 2}, а оптимизация триплета {Ракета 1 - Ракета 2 - Время перехвата}.
Как указано выше, планирование с временным горизонтом является необходимым для того, чтобы успешно выполнять задачу. Выбор непрерывной функции относительно времени моделирования значительно улучшает точность используемой модели.
Что касается оптимизации, реализуемой посредством элемента 8, как и в случае для какой-либо проблемы оптимизации, определение показателя, который предоставляет возможность сравнивать решения друг с другом, является необходимым. Предложенный подход, поэтому, основывается на вероятностях. Качество решения, поэтому, необходимо определять по вероятности. Действительно, предложенная модель основывается на последовательности самостоятельных или несамостоятельных событий, для которых правила ассоциирования математически известны. Общий критерий для оценки решения может, таким образом, быть основан на общей вероятности того, что все угрозы обработаны, или альтернативно на выживании определенной зоны. Два подхода могут также быть объединены.
Настоящее изобретение предоставляет возможность преодоления следующих двух проблем:
- моделирование неопределенностей, ассоциированных с контекстом, и вероятность более хорошего и долговременного прогноза применения вооружения, принимая во внимание ситуацию, которая постоянно развивается со временем; и
- решение проблем на границах областей способности подготовки для более реалистичного моделирования.
Устройство 1 было описано выше в применении с системой 15 C2-типа. Однако, множество других применений возможно в области планирования задачи и/или управления задачей, и, в частности, в следующих отраслях: гражданская или военная авиация (подготовка к вылету для систем вооружения), автономные гражданские или военные системы (дроны), воздушные перевозки (администрация аэропорта), область обычной логистики, транспортная область (железнодорожный транспорт, управление дорожным движением, грузовые перевозки и т.д.).
Claims (29)
1. Система для назначения ракетного вооружения для отслеживания и устранения воздушных угроз в военной области, причем упомянутая система включает в себя:
первый блок для извлечения информации, относящейся к рассматриваемой ситуации;
второй блок для обработки упомянутой информации, чтобы выводить предложение о применении вооружения из нее, сначала определяя окна ведения огня на основе упомянутой информации и затем выводя предложение о применении вооружения на основе упомянутых окон ведения огня, упомянутое предложение о применении вооружения указывает назначение ракетного вооружения и моменты ведения огня для отслеживания и устранения воздушных угроз; и
третий блок для реализации этапа утверждения предложения о применении вооружения, причем применение вооружения выполняется в соответствии с предложением о применении вооружения, утвержденным посредством упомянутого третьего блока,
при этом упомянутый второй блок содержит автоматическое устройство для оптимизации плана распределения ресурсов средств поражения, причем упомянутое устройство содержит:
средство для ввода данных;
первое средство для определения, на основе введенных данных, окон ведения огня средств поражения доступности и эффективности относительно ресурсов ракетных средств поражения;
второе средство для определения, с помощью упомянутых окон ведения огня средств поражения, оптимального плана распределения ресурсов для упомянутых ресурсов ракетных средств поражения; и
пользовательское средство, использующее оптимальный план распределения ресурсов, определенный упомянутым вторым средством,
при этом упомянутое второе средство содержит:
первый элемент, сконфигурированный, чтобы задавать вероятности в пространстве решений, а именно упомянутые окна ведения огня средств поражения, посредством формирования непрерывных функций как функции времени, которая соответствует упомянутым окнам ведения огня средств поражения, причем упомянутый первый элемент сконфигурирован, чтобы реализовывать интерполяцию на основе точек технических характеристик, так, чтобы получать непрерывную вероятностную модель упомянутого пространства решений, и при этом упомянутая интерполяция представляет собой интерполяцию с помощью кривой Безье; и
- второй элемент, сконфигурированный, чтобы оптимизировать упомянутый план распределения на основе упомянутого пространства решений с заданными таким образом вероятностями.
2. Система по п.1, в которой упомянутое средство для ввода данных содержит средство, чтобы предоставлять возможность автоматической подачи данных.
3. Система по п.1, в которой упомянутое средство для ввода данных содержит средство, чтобы предоставлять возможность оператору вводить данные.
4. Система по п.1, в которой пользовательское средство содержит средство отображения, сконфигурированное для отображения оптимального плана распределения на экране.
5. Система по п.1, в которой упомянутое средство для ввода данных и упомянутое пользовательское средство являются частью человекомашинного интерфейса.
6. Система по п.1, в которой упомянутый второй элемент сконфигурирован, чтобы выполнять оптимизацию методом скопления частиц.
7. Система по п.1, в которой упомянутый первый блок содержит по меньшей мере один радиолокационный блок, который передает информацию упомянутому устройству относительно воздушной обстановки окружения области, которая должна быть защищена посредством упомянутой системы.
8. Система по п.1, дополнительно содержащая человекомашинный интерфейс, предоставляющий возможность оператору выполнять утверждение.
9. Система по п.1, дополнительно содержащая средство отображения, сконфигурированное для отображения предложения о применении вооружения, утвержденного посредством упомянутого третьего блока.
10. Способ для отслеживания и устранения воздушных угроз в военной области, содержащий назначение ракетного вооружения для отслеживания и устранения воздушных угроз, причем упомянутый способ реализует следующие последовательные этапы, на которых:
α) извлекают информацию, относящуюся к рассматриваемой ситуации;
β) обрабатывают упомянутую информацию, чтобы выводить предложение о применении вооружения из нее, сначала определяя окна ведения огня на основе упомянутой информации и затем выводя предложение о применении вооружения на основе упомянутых окон ведения огня, упомянутое предложение о применении вооружения указывает назначение средств поражения и моменты ведения огня для отслеживания и устранения воздушных угроз и
γ) утверждают предложение о применении вооружения, причем применение вооружения выполняется в соответствии с предложением о применении вооружения, где на этапе β) предложение о применении вооружения определяется посредством оптимизации плана распределения ресурсов средств поражения, причем автоматически выполняются следующие этапы:
A) формируют данные и определяют, на основе сформированных данных, окна ведения огня средств поражения доступности и эффективности относительно ресурсов ракетных средств поражения и
B) определяют, с помощью упомянутых окон ведения огня средств поражения, оптимальный план распределения ресурсов для упомянутых ресурсов ракетных средств поражения, который впоследствии используется,
при этом на этапе B) выполняются следующие последовательные операции:
a) определяют вероятность пространства решений посредством формирования непрерывных функций в качестве функции времени, которая соответствует упомянутым окнам ведения огня средств поражения, реализуя интерполяцию на основе точек технических характеристик, так, чтобы получать непрерывную вероятностную модель упомянутого пространства решений, и при этом упомянутая интерполяция представляет собой интерполяцию с помощью кривой Безье; и
b) оптимизируют план распределения на основе пространства решений с заданными таким образом вероятностями.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR13/00286 | 2013-02-08 | ||
| FR1300286A FR3002059B1 (fr) | 2013-02-08 | 2013-02-08 | Procede et dispositif d'optimisation d'un plan d'allocation de ressources |
| PCT/FR2014/000029 WO2014122372A2 (fr) | 2013-02-08 | 2014-02-05 | Procédé et dispositif d'optimisation d'un plan d'allocation de ressources |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015134855A RU2015134855A (ru) | 2017-03-16 |
| RU2679213C2 true RU2679213C2 (ru) | 2019-02-06 |
Family
ID=50272543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015134855A RU2679213C2 (ru) | 2013-02-08 | 2014-02-05 | Способ и устройство для оптимизации плана распределения ресурсов |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9658034B2 (ru) |
| EP (1) | EP2765544B1 (ru) |
| CN (1) | CN105144207B (ru) |
| ES (1) | ES2913848T3 (ru) |
| FR (1) | FR3002059B1 (ru) |
| IL (1) | IL240300B (ru) |
| RU (1) | RU2679213C2 (ru) |
| SG (1) | SG11201506225YA (ru) |
| WO (1) | WO2014122372A2 (ru) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018106819A1 (en) | 2016-12-06 | 2018-06-14 | Invidi Technologies Corporation | Resource allocation in communications networks using probability forecasts |
| FR3063554B1 (fr) | 2017-03-03 | 2021-04-02 | Mbda France | Procede et dispositif de prediction de solutions d'attaque et de defense optimales dans un scenario de conflit militaire |
| DE102018108204B4 (de) | 2018-04-06 | 2023-07-27 | Rheinmetall Air Defence Ag | Interventionssystem zur Abwehr eines Schwarms von unbemannten Flugkörpern und Verfahren zur Abwehr eines Schwarms von unbemannten Flugkörpern mittels eines solchen Interventionssystems |
| CN109034531B (zh) * | 2018-06-19 | 2021-08-17 | 上海卫星工程研究所 | 一种考虑多时间窗口约束的卫星成像多源任务动态规划方法 |
| US20220049932A1 (en) * | 2018-10-31 | 2022-02-17 | Fortem Technologies, Inc. | System and method of managing a plurality of projectile modules on a flying device |
| CN109598374B (zh) * | 2018-11-21 | 2022-08-12 | 华南理工大学 | 一种关键设施实物保护系统的启发式有效性分析方法 |
| CN109670724A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-04-23 | 重庆誉存大数据科技有限公司 | 风险评估方法及装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2204843C2 (ru) * | 2001-05-28 | 2003-05-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Рубин" | Цифровая вычислительная система для обработки аналоговой радиолокационной информации |
| US6610971B1 (en) * | 2002-05-07 | 2003-08-26 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Ship self-defense missile weapon system |
| US7202809B1 (en) * | 2004-05-10 | 2007-04-10 | Bae Systems Land & Armaments L.P. | Fast acting active protection system |
| RU80604U1 (ru) * | 2008-08-06 | 2009-02-10 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Тактическое ракетное вооружение" | Автоматизированная система распределения ресурсов для оптимального решения целевых задач |
| US20120037749A1 (en) * | 2007-05-14 | 2012-02-16 | Raytheon Company | Methods and apparatus for fire control during launch of an effector |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4647759A (en) * | 1983-07-07 | 1987-03-03 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Fire control apparatus for a laser weapon |
| US5992288A (en) * | 1997-11-03 | 1999-11-30 | Raytheon Company | Knowledge based automatic threat evaluation and weapon assignment |
| US6497169B1 (en) * | 2001-04-13 | 2002-12-24 | Raytheon Company | Method for automatic weapon allocation and scheduling against attacking threats |
| US7757595B2 (en) * | 2006-04-14 | 2010-07-20 | Raytheon Company | Methods and apparatus for optimal resource allocation |
| US8138965B1 (en) * | 2007-07-18 | 2012-03-20 | Lockheed Martin Corporation | Kinematic algorithm for rocket motor apperception |
| US8025230B2 (en) * | 2008-01-04 | 2011-09-27 | Lockheed Martin Corporation | System and method for prioritizing visually aimed threats for laser-based countermeasure engagement |
| US9170069B1 (en) * | 2011-06-20 | 2015-10-27 | Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. | Aimpoint offset countermeasures for area protection |
| US9250043B1 (en) * | 2012-08-13 | 2016-02-02 | Lockheed Martin Corporation | System and method for early intercept ballistic missile defense |
-
2013
- 2013-02-08 FR FR1300286A patent/FR3002059B1/fr active Active
-
2014
- 2014-02-05 RU RU2015134855A patent/RU2679213C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2014-02-05 WO PCT/FR2014/000029 patent/WO2014122372A2/fr active Application Filing
- 2014-02-05 CN CN201480007815.0A patent/CN105144207B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2014-02-05 ES ES14290028T patent/ES2913848T3/es active Active
- 2014-02-05 EP EP14290028.1A patent/EP2765544B1/fr active Active
- 2014-02-05 SG SG11201506225YA patent/SG11201506225YA/en unknown
- 2014-02-05 US US14/766,447 patent/US9658034B2/en active Active
-
2015
- 2015-08-02 IL IL240300A patent/IL240300B/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2204843C2 (ru) * | 2001-05-28 | 2003-05-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Рубин" | Цифровая вычислительная система для обработки аналоговой радиолокационной информации |
| US6610971B1 (en) * | 2002-05-07 | 2003-08-26 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Ship self-defense missile weapon system |
| US7202809B1 (en) * | 2004-05-10 | 2007-04-10 | Bae Systems Land & Armaments L.P. | Fast acting active protection system |
| US20120037749A1 (en) * | 2007-05-14 | 2012-02-16 | Raytheon Company | Methods and apparatus for fire control during launch of an effector |
| RU80604U1 (ru) * | 2008-08-06 | 2009-02-10 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Тактическое ракетное вооружение" | Автоматизированная система распределения ресурсов для оптимального решения целевых задач |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105144207B (zh) | 2018-11-13 |
| FR3002059B1 (fr) | 2022-06-03 |
| WO2014122372A2 (fr) | 2014-08-14 |
| FR3002059A1 (fr) | 2014-08-15 |
| IL240300B (en) | 2018-07-31 |
| WO2014122372A3 (fr) | 2014-11-27 |
| SG11201506225YA (en) | 2015-09-29 |
| IL240300A0 (en) | 2015-09-24 |
| EP2765544B1 (fr) | 2022-03-09 |
| US9658034B2 (en) | 2017-05-23 |
| US20150377596A1 (en) | 2015-12-31 |
| ES2913848T3 (es) | 2022-06-06 |
| EP2765544A1 (fr) | 2014-08-13 |
| RU2015134855A (ru) | 2017-03-16 |
| CN105144207A (zh) | 2015-12-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2679213C2 (ru) | Способ и устройство для оптимизации плана распределения ресурсов | |
| US20120000349A1 (en) | Assigning weapons to threats | |
| RU2662920C2 (ru) | Способ и устройство многоцелевой оптимизации | |
| Freeman | Test and evaluation for artificial intelligence | |
| Moore et al. | Regression Approach for Estimating Procurement Cost | |
| EP2239533A1 (en) | Assigning weapons to threats | |
| Naseem et al. | A real-time man-in-loop threat evaluation and resource assignment in defense | |
| Nguyen | Assessment of a ballistic missile defense system | |
| de Barros Barreto et al. | Using a Semantic Approach to Cyber Impact Assessment. | |
| US20190188342A1 (en) | Methods and apparatus for hazard abatement using normalized effect analysis | |
| Mishra et al. | Dynamic resource management and information integration for proactive decision support and planning | |
| Byers et al. | Situational awareness for surveillance and interdiction operations (SASIO): Tactical installation protection | |
| Adams et al. | Mixed initiative planning and control under uncertainty | |
| Yang et al. | Modeling of situation assessment in regional air defense combat | |
| Mitchell et al. | An analytical approach for predicting soldier workload and performance using human performance modeling | |
| Zhou et al. | A multi-task learning approach for facilitating dynamic airspace sectorization | |
| Petter | An analysis of stability properties in earned value management’s cost performance index and earned schedule’s schedule performance index | |
| Crone et al. | Selecting sensitive measures of performance in complex multivariable environments | |
| Han | System-of-systems architecture analysis and design using Bayesian networks | |
| Handley | A Risk Based Approach for Human Assurance | |
| Ezzeddine et al. | Construction Control Room for Project Monitoring and Control | |
| Blanks | Operational Scheduling of Deep Space Radars for Resident Space Object Surveillance | |
| Kharchenko et al. | FORMATION OF INDICATORS AND CRITERIA FOR ASSESSING THE IMPACT OF RISKS ON AVIATION ACTIVITY. | |
| Power et al. | A hybrid between model-based systems engineering and agile methodologies for simulation of complex weapon systems of systems | |
| Murray-Krezan et al. | The Joint Space Operations Center (JSpOC) Mission System (JMS) and the Advanced Research, Collaboration, and Application Development Environment (ARCADE) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20171219 |
|
| FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20181129 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210206 |