Способ компьютерного моделирования стратегического баланса стратегических наступательных и оборонительных вооружений двух стран

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для моделирования динамики взаимодействия крупномасштабных систем. Техническим результатом является расширение объема отображаемой информации. Способ основан на формировании массивов данных, содержащих сведения о характеристиках средств вооружения стран, использовании цветокодовых шкал преобразования данных в изображение и последующем определении эффективности используемых средств.

Изобретение относится к области компьютерного моделирования в диалоговом режиме динамики взаимодействия крупномасштабных систем. составленных из разнородных объектов, и может найти применение в качестве инструмента в переговорном процессе экспертов России и США с целью выработки мотивированных компромиссных решений по проблеме стратегической стабильности наступательных и оборонительных стратегических вооружений.

Заявляемое изобретение может быть использовано в качестве новой адаптивной синтетической модели стратегической стабильности XXI века, разработанной и согласованной на основе результатов переговоров, при этом применение данного изобретения базируется на том, что количественные и качественные параметры стратегического наступательного вооружения (СНВ) и системы противоракетной обороны (ПРО) представлены как составляющие единой стратегической системы, обеспечивающей баланс наступательного и оборонительного оружия России и США.

Эта модель призвана поставить в рамки договорных отношений уровни ПРО США и "асимметричного" ответа России, заблокировав, таким образом, раскрутку нового витка гонки вооружений.

Она должна обеспечить соблюдение интересов национальной безопасности России и США и их союзников по НАТО без ущерба интересам других стран, заинтересованных в установлении стратегической стабильности. При этом должен быть сохранен потенциал сдерживания между США и Россией и одновременно заблокированы агрессивные и провокационные действия "третьих стран", по отношению к которым стратегия сдерживания является малоэффективной.

В отличие от ортодоксальной стратегии взаимного сдерживания. основанной на Договоре по ПРО 1972 года между СССР и США, новая модель должна являться более адекватной современной геополитической обстановке и адаптивной к тенденциям ее развития. Модель учитывает следующие основные изменения, произошедшие в мире с момента подписания договора по ПРО 1972 года: а) распространение оружия массового поражения (ОМП) и ракетных средств его доставки среди "третьих стран", в отношении которых стратегия сдерживания является малоэффективной, что обуславливает наличие общих для CШA, стран западной Европы и России угроз; б) значительное ослабление общего военно-экономического потенциала России при сохранении примерного паритета с CШA в части СНВ; в) тенденцию интеграции России в мировое сообщество на основе общих экономических интересов и гуманитарных ценностей; г) заинтересованность США в создании НПРО в рамках новых договорных отношений с Россией без односторонней денонсации договора по ПРО 1972 г., что привело бы к разрушению всей существующей конструкции мировой стратегической стабильности.

Баланс стратегических наступательных и оборонительных вооружений России и США при наличии у США НПРО (национальной противоракетной обороны) может быть достигнут при условии, что приняты меры, исключающие возможность получения США односторонних преимуществ путем нанесения по территории России обезоруживающего ракетно-ядерного удара и ослабление ответного удара России. Это условие может быть выполнено путем компенсации боевых возможностей НПРО разницей в квотах на СНВ с учетом средств преодоления в пользу России, закрепленных в соответствующем договоре.

Более подробно концепция стратегической стабильности в XXI веке описана в [1].

Модели, предназначенные для воспроизведения процесса взаимодействия между поступательной и обороняющейся сторонами, известны.

Например, известен способ определения эффективности обороны от баллистических ракет, реализован в вероятностной модели, описанной в [2]. Этот способ можно использовать для определения технических характеристик, требуемых для обороны, удовлетворяющей конкретным военно-политическим целям. Цель обороны устанавливается в виде некоторой вероятности отсутствия проникновения боеголовок через оборонительную систему. Технические характеристики определяются вероятностью поражения при одном пуске перехватчика, а также вероятностями обнаружения боеголовки, слежения и классификации. Нападение характеризуется численностью боеголовок и не отождествленных ложных целей. Изучаются режимы заградительного огня и стрельбы с корректировкой и выводится оптимальное выделение перехватчиков на каждую цель для последнего случая с возможностью выработки вариантов приложения этой модели для определения размеров национальной противоракетной обороны (ПРО) и ПРО на театре военных действий.

Общим принципом известного способа и предлагаемого изобретения является использование для расчета эффективности системы ПРО при отражении ракетных ударов различной плотности математического аналога теории вероятностей в виде биноминального закона распределения по схеме, испытанной Бернулли.

Недостатком известного способа является отсутствие в нем возможностей конкретизации при решении конкретно поставленной задачи, например целевой постановки проводимых расчетов, а также механизма взаимодействия пользователей и ЭВМ в процессе выработки комплексных решений при создании новой стратегии стабильности, основанной на балансе СНВ - ПРО (Стратегических Наступательных Вооружений - Противоракетной обороны) России и США при одновременной эффективной обороне территории США от ракетных ударов третьих стран, возможных корректив Договора по ПРО 1972 г. и разницы в квотах на стратегические наступательные вооружения России и США, компенсирующие боевые возможности НПРО (Национальной Противоракетной обороны) при отражении ответного удара.

Известен способ [3], представляющий процесс виртуального воспроизведения взаимодействия операторов и средств вооружения, обеспечивающий решение боевых задач управления военными объектами на качественно новом уровне, являющийся наиболее близким аналогом заявленного изобретения и основанный на том, что базу данных компьютера делят на области, предназначенные для формирования в них массивов данных, содержащих сведения о количественных и качественных характеристиках средств вооружения стран, и заносят эти массивы данных в базу данных компьютера затем, используя цветокодовые шкалы преобразования данных размещения противоракетных комплексов систем национальной противоракетной обороны в изображение, отображают цветные изображения сформированных данных в выделенных окнах на экране дисплея. Известный способ предназначен для выработки мотивированных решений в сложных условиях ведения боевых действий современными системами вооружений.

Недостатком этого способа, являющегося наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению, применительно к области, к которой относится данное изобретение, является невозможность на основе этого решения промоделировать боевую работу системы противоракетной обороны при отражении ею ракетного удара.

В связи с наличием огромного количества факторов политического, военного, технико - технологического, экономического и организационного характеров достижение соглашений по проблеме мировой стратегической стабильности без использования компьютерных моделей в интерактивном режиме представляется невозможным.

Целью изобретения является устранение недостатков, присущих вышеперечисленным решениям.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе базу данных компьютера делят на области, предназначенные для формирования в них массивов данных, содержащих сведения о количественных и качественных характеристиках средств вооружения стран, и заносят эти массивы данных в базу данных компьютера, затем, используя цветокодовые шкалы преобразования данных размещения противоракетных комплексов систем национальной противоракетной обороны в изображение, отображают цветные изображения сформированных данных в выделенных окнах на экране дисплея, дополнительно в первый массив данных включают сведения о количественных и качественных характеристиках средств стратегического наступательного вооружения первой страны.

Кроме этого, данные второго массива, содержащие данные о средствах системы национальной противоракетной обороны первой страны, делят на пять групп, содержащих соответственно 1-ая - географические координаты размещения противоракетных комплексов систем национальной противоракетной обороны первой страны и обороняемых ими зон территории первой страны, 2-ая - сведения об элементах, входящих в состав противоракетных комплексов, 3-я - параметры стартовых установок, 4-ая - количество и параметры противоракет и 5-ая - количество и параметры радиолокационных станций.

Затем задают первую цветокодовую шкалу преобразования географических данных размещения противоракетных комплексов систем национальной противоракетной обороны первой страны и обороняемых ими территорий в изображение, используя первую цветокодовую шкалу отображают в первом выделенном окне на экране дисплея изображение карты территории первой страны с указанием на ней координат размещения противоракетных комплексов и обороняемых ими зон территории первой страны.

Во втором выделенном окне отображают цветные изображения элементов противоракетных комплексов первой страны, в третьем выделенном окне отображают табличное представление параметров стартовых установок, противоракет и радиолокационных станций, входящих в данные второго массива.

Затем на экране компьютера совмещают изображения, сформированные в первом, втором и третьем окнах, получая первую мнемосхему, представляющую изображение системы национальной противоракетной обороны первой страны, после чего в третий массив данных включают сведения о количественных и качественных характеристиках средств стратегических наступательных вооружений второй страны и в четвертом выделенном окне на экране дисплея отображают изображение карты территории второй страны с размещенными на ней средствами стратегических наступательных вооружений второй страны.

Далее по запросу оператора из первого массива данных выделяют данные о количественных и качественных характеристиках средств стратегического наступательного вооружения первой страны, участвующих в первом обезоруживающем ударе средств стратегического наступательного вооружения первой страны по территории второй страны и на основании выделенных данных формируют четвертый массив данных и заносят его в базу данных компьютера.

Затем в пятом выделенном окне на экране дисплея отображают табличное представление данных о количественных характеристиках средств стратегического наступательного вооружения первой страны, участвующих в первом обезоруживающем ударе средств стратегического наступательного вооружения первой страны по территории второй страны, после чего задают вторую цветокодовую шкалу преобразования количественных и качественных характеристик средств стратегического наступательного вооружения первой страны и зон территории первой страны, на которые распространяются действия этих средств, участвующих в первом обезоруживающем ударе средств стратегического наступательного вооружения первой страны по территории второй страны, в изображение. Используя вторую цветокодовую шкалу, в шестом выделенном окне на экране дисплея отображают цветные изображения зон территории второй страны, на которые распространяются действия средств стратегического наступательного вооружения первой страны, участвующих в первом обезоруживающем ударе по территории второй страны.

После этого на экране компьютера совмещают изображения, содержащиеся в четвертом, пятом и шестом окнах, получая вторую мнемосхему средств стратегического наступательного вооружения первой страны, участвующих в первом обезоруживающем ударе по территории второй страны, и на основе анализа полученного изображения устанавливают факты поражения средств стратегических наступательных вооружений второй страны.

Далее в пятый массив данных включают данные о количественных и качественных характеристиках причиненного второй стране ущерба, сравнивают данные третьего и пятого массивов данных и по результатам сравнения формируют шестой массив данных о количественных и качественных характеристиках средств стратегических наступательных вооружений второй страны, оставшихся после обезоруживающего ракетного удара.

После этого по запросу оператора из данных шестого массива выделяют несколько наборов данных о средствах стратегических наступательных вооружений второй страны, каждый из которых соответствует отдельному варианту средств стратегических наступательных вооружений второй страны, участвующих в ответном ударе второй страны по территории первой страны.

Выделенные наборы данных в виде седьмого массива данных заносят в базу данных компьютера, потом задают третью цветокодовую шкалу преобразования количественных и качественных характеристик вариантов средств стратегического наступательного вооружения второй страны, участвующих в ответном ударе второй страны по территории первой страны, и области первой страны, на которые распространяются действия этих средств, в изображение.

Используя эту третью цветокодовую шкалу, отображают данные о вариантах средств стратегических наступательных вооружений второй страны, участвующих в ответном ударе, на первой мнемосхеме, представляющей изображение системы национальной противоракетной обороны первой страны.

Получают третью мнемосхему боевого взаимодействия средств системы национальной противоракетной обороны первой страны и всех вариантов средств стратегических наступательных вооружений второй страны, участвующих в ответном ударе.

Эффективности системы национальной противоракетной обороны первой страны при отражении ответного удара второй страны определяют по критерию величин вероятностей проникновения через нее задаваемого количества боеголовок m из числа n, участвующих в различных вариантах ответного удара, определяемых по формуле здесь n - общее количество боеголовок второй страны, участвующих в ударе, m - задаваемое количество боеголовок второй страны, проникающих через оборону первой страны, р(а) - полная вероятность поражения одной боеголовки противоракетной средств системы национальной противоракетной обороны первой страны, р(а) = p₁(a/b)•p(b),
где p₁(a/b) - условная вероятность поражения боеголовки одной противоракетой при условии ее правильного обнаружения и селекции, а также безотказной работы элементов системы национальной противоракетной обороны,
p(b) - результирующая вероятность правильного выполнения всех операций, а также событий, влияющих на выполнение перехватчиком своей целевой задачи, при этом
р(b) = р(с)•p(d)•р(е),
где р(с) - вероятность обнаружения цели, ее сопровождения и выдачи целеуказаний.

p(d) - вероятность правильной селекции боеголовки на фоне ложных целей,
р(е) - вероятность безотказной работы основного оборудования;
при р(а) - const для всех боеголовок и противоракет,
р(о) - вероятность поражения всех m боеголовок будет равна
р(о) = (р(а))^m,
при соблюдения условия, заключающегося в том, что по одной цели производится стрельба одновременно r противоракетами,
p_r(a/b)=1-(1-p₁(a/b))^r=1-L^r
где L=1-p₁(a/b),
L - показатель "проницаемости" национальной противоракетной обороны второй страны для каждой боеголовки.

Полученные данные р(m) в виде восьмого массива заносят в память компьютера. Далее задают минимально допустимые пороговые значения количества боеголовок (m_min) и вероятности их проникновения р_min(m_min) через систему национальной противоракетной обороны при ответном ударе второй страны по территории первой страны.

Заносят их в память компьютера и попарно сравнивают данные <m, р(m)> с заданными пороговыми значениями <m, p_min(m_min)>.

В случае, если находится пара чисел, <m*, р*(m*)> отвечающих условию:
m* ≥ m_min и p*(m*) ≥ p_min(m_min),
принимают решение о том, что система национальной противоракетной обороны не нарушает существующего стратегического баланса стратегических наступательных вооружении двух стран.

Если упомянутое условие не выполняется ни для одной пары чисел, то в итерационном цикле увеличивают на единицу количество боеголовок n, принимающих участие в ответном ударе второй страны, и определяют число n_min, при котором выполняется указанное условие, затем определяют k пo формуле:
k=n_min - n,
где k - оценка нарушения существовавшего баланса в области стратегических наступательных вооружений двух стран в пользу первой страны за счет наличия у первой страны системы национальной противоракетной обороны.

Увеличивают количество средств стратегических наступательных вооружений второй страны на величину k и восстанавливают баланс стратегических наступательных и оборонительных вооружений двух стран.

Вносят в девятый массив данных данные о количественных и качественных характеристиках средств оружия массового поражения третьих стран и ранжируют по убыванию данные о количественных характеристиках средств оружия массового поражения третьих стран. Затем выделяют данные третьей страны высшего ранга, который заносят в базу данных компьютера в виде десятого массива данных.

По запросу оператора из данных десятого массива выделяют несколько наборов данных о средствах оружия массового поражения третьей страны, каждый из которых соответствует отдельному варианту удара третьей страны по территории первой страны. Полученные наборы данных в виде одиннадцатого массива заносят в базу данных компьютера.

После этого задают четвертую цветокодовую шкалу преобразования количественных и качественных характеристик вариантов средств оружия массового поражения третьей страны высшего ранга и области территории первой страны, на которые распространяются действия этих средств, в изображение.

Используя четвертую цветокодовую шкалу, отображают данные всех вариантов удара третьей страны высшего ранга по территории первой страны на первой мнемосхеме, представляющей изображение системы национальной противоракетной обороны первой страны, и получают четвертую мнемосхему боевого взаимодействия средств системы национальной противоракетной обороны первой страны и выделенных средств оружия массового поражения третьей страны высшего ранга.

Затем определяют эффективность системы национальной противоракетной обороны первой страны при отражении ею различных вариантов ракетного удара третьей страны высшего ранга по критерию вероятности поражения ею всех m участвующих в ударе боеголовок в соответствии с выражением:
р(о) = (р(а))^m
при условии, что по одной цели производится стрельба одновременно r противоракетами.

Полученные для каждого варианта значения вероятности поражения в виде двенадцатого массива данных заносят в память компьютера.

Далее задают пороговое значение эффективности системы национальной противоракетной обороны первой страны при отражении ею ракетного удара третьей страны в виде максимального значения вероятности поражения всех m боеголовок р_пор(0) третьей страны, участвующих в ударе по территории первой страны, и по запросу пользователя из полученных значений вероятности поражения двенадцатого массива выбирают р_min(0) и сравнивают его с упомянутым заданным пороговым значением.

При выполнении условия
р_min(0)≥р_пор(0)
считают систему национальной противоракетной обороны первой страны с параметрами данных о средствах системы национальной противоракетной обороны первой страны, содержащихся во втором массиве, эффективной при отражении ракетного удара третьих стран и одновременно не нарушающей стратегического баланса стратегических наступательных и оборонительных вооружений двух стран при условии увеличения числа боеголовок второй страны на величину k по сравнению с первой страной.

При невыполнении упомянутого условия - в итерационном цикле увеличивают данные о количестве противоракет, содержащиеся во втором массиве данных, до значения, при котором это условие выполняется, и корректируют данные о количестве противоракет второго массива путем увеличения количества противоракет на вычисленное значение.

Затем, используя полученные значения, определяют вероятности проникновения боеголовок р(m) для ответного удара второй страны по территории первой страны, определяют новое значение k и, увеличивая количество средств стратегических наступательных вооружений второй страны на величину k, восстанавливают баланс стратегических наступательных и оборонительных вооружений двух стран.

Принципы реализации заявленного изобретения учитывают следующие факторы.

С момента подписания договора по ПРО в мире произошли существенные изменения, не считаться с которыми невозможно.

В 1972 г., когда на мировой военно-политической арене было два основных игрока - СССР и США, между ними был достигнут консенсус, зафиксированный в договоре по ПРО, который долгое время являлся мощным стабилизирующим фактором, действовавшим в рамках концепции взаимного ядерного сдерживания (ВЯС).

Для современной геополитической обстановки в целом характерными являются, с одной стороны, значительное ослабление экономической и военной мощи России, и, как следствие, утрата ею былого мирового престижа и позиций, а с другой - появление многих новых игроков, обладающих возможностями катастрофически повлиять на судьбы мира при отсутствии у их лидеров адекватной ответственности за такие действия.

Опыт прошедших лет показал, что чисто политическими средствами не удалось сдержать распространение ракетно-ядерного оружия и других видов оружия массового поражения (ОМП).

При всем разнообразии конфликтующих и в чем-то совпадающих интересов России, США и стран Западной Европы определяющими в этой игре являются позиции США и России в отношении к договору по ПРО 72 г., а по существу к концепции стратегической стабильности в XXI веке.

США провозглашают новую доктрину обеспечения стратегической стабильности (в первую очередь, своей безопасности), основанную на наличии системы ПРО, обеспечивающей гарантированное выживание в многополюсном (с точки зрения наличия оружия массового поражения и средств его доставки в виде БР) мире с множественными очагами региональных конфликтов.

Россия усматривает в позиции США неискренность, поскольку ограниченная ПРО потенциально способна ослабить наш ответный удар после обезоруживающего (контрсилового) удара США. Это нарушит установленный договором СНВ-2, а также будущим договором СНВ-3 стратегический баланс и вынудит Россию предпринять ответные меры в направлении его выравнивания (т.н. "асимметрический ответ"). Кроме того, исходя из известного правила ориентироваться не на намерения, а на возможности, есть все основания полагать, что созданная инфраструктура НПРО позволит наращивать ее боевые возможности до уровня, полностью блокирующего наши ответные действия.

В этих условиях США (форсируют работы но созданию национальной системы ПРО.

С целью достижения мотивированного компромисса интересов России и США в этой сфере предлагается Заявляемый способ компьютерного моделирования стабильного стратегического взаимодействия национальной противоракетной обороны и наступательных стратегических вооружений двух стран является инструментом для достижения мотивированного компромисса интересов России и США. Полученная в результате компьютерного моделирования оценочная модель боевых возможностей НПРО при отражении ракетных ударов различной плотности может быть использована в переговорном процессе экспертов России и США.

С применением данного способа компьютерного моделирования может быть разработана и согласована компромиссная стратегия стабильности, в которой количественные и качественные параметры стратегического наступательного вооружения (СНВ) и системы НПРО представлены как составляющие единой стратегической системы, обеспечивающей баланс наступательного и оборонительного оружия двух стран при гарантированном отражении системой НПРО ракетных ударов с OMП по территории первой страны, наносимых одной из третьих стран.

Ниже приведено описание укрупненного алгоритма работы экспертов (пользователей) с заявляемым способом компьютерного моделирования стратегического баланса наступательных и оборонительных вооружений двух стран.

В память компьютера заносятся массивы данных о количественных и качественных (типы баллистических ракет, типы стационарных и мобильных стартовых установок, структуры СНВ, наличие и типы средств преодоления ПРО в виде тяжелых и легких ложных целей, а также разделяющихся головных частей индивидуального наведения и т.п.) характеристиках СНВ России и США.

По взаимной договоренности между экспертами России и США задают реальные или условные координаты стартовых установок СНВ и зоны возможного нахождения мобильных средств СНВ двух стран.

В отдельный массив данных в память компьютера заносят данные о количественных и качественных характеристиках НПРО в целом. При этом под качественными характеристиками понимаются данные о назначении НПРО, ее архитектуре, сведения об эшелонах заатмосферного и атмосферного перехватов, состав противоракетных комплексов, возможность привлечения существующей системы предупреждения о ракетно-ядерном нападении и ее будущих модификаций в виде SBIRS-LOW, возможность интеграции НПРО с системой THAAD и т.п.

Основные данные при компьютерном моделировании:
1. Исходные параметры - количественные и качественные характеристики СНВ двух стран при наличии относительного паритета в этой области.

2. Основные характеристики НПРО, определяющие ее боевые возможности, а также привлекаемые системы предупреждения о ракетно-ядерном нападении.

3. Существующие и прогнозируемые арсеналы ОМП и ракетных средств его доставки третьих стран.

Результатом моделирования являются:
1. Основные параметры НПРО, обеспечивающие ее боевые возможности в части эффективного отражения ракетных ударов третьих стран.

2. Необходимые превышения в квотах на СНВ и средствах преодоления предоставляемых второй стране по сравнению с первой, обеспечивающие компенсацию возможностей НПРО на отражении ответного удара второй страной.

К количественным характеристикам относятся сведения о географических координатах противоракетных комплексов, количествах противоракет, стартовых установок, PЛC и т.п.

В этот же массив заносят данные об основных характеристиках элементов противоракетных комплексов, определяющих боевые возможности НПРО.

В части PЛС такими характеристиками являются:
- произведение средней мощности излучения на апертуру P•S(вт. м²),
- сектора обзора по азимуту и углу места,
- частота повторения зондирующих импульсов и их количество в одной пачке,
- количество лучей ФАР и скорость их сканирования,
- разрешающая способность по трем координатам, вероятность р(с) обнаружения цели на предельной дальности R, ее сопровождение и выдача целеуказаний на запуск противоракеты,
- вероятность p(d) правильной селекции боеголовок (БГ) на фонах ложных целей (ЛЦ) различных типов,
- надежностные характеристики: вероятность безотказной работы р(е), коэффициент готовности и т.п.,
- основные тактико-технические и вероятностно-временные характеристики привлекаемых систем предупреждения о ракетном нападении, влияющих на расширение обороняемых территорий, на которые распространяются HПPO, путем выдачи им предварительных целеуказаний.

В части стартовых установок
- количество противоракет, запускаемых с каждой стартовой установки,
- скорострельность,
- направление стрельбы,
- вероятность безотказной работы р(е) и т.п.

В части противоракет
- вероятность поражения цели р(а/b) при условии правильного целеуказания, получаемого в начале старта,
- максимальная скорость и время ее набора с момента старта, возможность маневрирования, в том числе по корректирующим командам с земли,
- основные характеристики головок самонаведения (ГСО) перехватчиков заатмосферного и атмосферного перехватов:
- типы и количество датчиков,
- дальности обнаружения и захвата целей,
- селектирующие возможности.

Далее по взаимному согласованию экспертов обеих сторон формируют структуры различных вариантов обезоруживающих ударов США на территории России, отличающиеся своими количественными и качественными характеристиками, такими как боевые порядки, количества и типы баллистических ракет, мощности боезарядов, координаты целей и т.п. Эти данные заносятся в память компьютера, и производится моделирование возможных последствий этих ударов в виде причиненных России ущербов в части СНВ.

Из оставшихся СНВ после обезоруживающего удара, принесшего наибольший ущерб, экспертным путем формируются структуры вариантов ответных ударов России по территории США, эти данные заносятся в компьютер, и осуществляется моделирование боевых действий НПРО при их отражении.

Эффективность НПРO определяется по критерию величин вероятностей Р(m) проникновения через нее задаваемого числа боеголовок м из числа n, участвующих в ответном ударе. Вычисления производятся для каждого из вариантов ответного удара по формулам, приведенным в [2] для конкретных параметров HПPO, хранящихся в памяти компьютера. Экспертами двух сторон вырабатывается критерий неприемлемого для США ущерба от ответного удара России, достаточного для сдерживания США от нанесения первого обезоруживающего удара. Количественно этот критерий выражается в виде пары чисел <m, P_min(m_min)>, определяющих минимальное количество боеголовок, проникающих через НПPO с минимально допустимой вероятностью. Эта пара чисел заносится в компьютер, в котором осуществляется попарное сравнение вычисленных для различных вариантов ответного удара значений <m, Р(m)> с числами <m, Р_min(m_min)>.

В случае, если находится пара чисел <m*, P*(m)>, отвечающих условию m* ≥ m_min и Р*(m*) ≥ Р_min(m_min), то принимается решение о том, что НПРО с данными параметрами не нарушает существующего баланса СНВ России и США.

Если же это условие не выполняется, то в итерационном цикле увеличивают количество боеголовок n в ответном ударе России вплоть до значения n = n_min, при котором выполняется указанное условие. Вычисляется число k=n_min - n, на которое необходимо увеличить количество боеголовок России по сравнению с США, при котором был бы восстановлен нарушенный НПРО стратегический баланс.

Между экспертами обеих сторон может быть достигнуто соглашение, в соответствии с которым восстановление стратегического баланса могло бы быть осуществлено путем разрешения России иметь в арсенале СНВ баллистические ракеты с разделяющимися головными частями индивидуального наведения.

После достижения соглашения по проблеме стратегического баланса стратегических наступательных и оборонительных вооружений России и CШA осуществляется проверка эффективности НПPO при отражении ракетных ударов "третьих стран".

Для этого в память компьютера заносится массив данных, содержащий информацию о характеристиках оружия массового поражения (ядерного, химического и бактериологического), а также ракетных средствах его доставки, которыми обладают или могут потенциально обладать "третьи страны", для которых, но мнению экспертов, стратегия сдерживания является неэффективной.

С учетом многих факторов эти страны ранжируются по степени опасности, и применительно к стране, представляющей высшую опасность, формируются структуры возможных вариантов ракетных ударов по территории США. Характеристики этих вариантов в виде отдельного массива заносятся в память компьютера и осуществляется моделирование боевых действий НПРО при их отражении.

Экспертным путем назначают пороговое значение эффективности НПРО при отражении ею ракетных ударов "третьих стран" в виде максимального значения вероятности поражения всех m боеголовок, участвующих в ударе Р_пор(0). Из вычисленных значений вероятностей поражения всех боеголовок при различных вариантах ракетного удара выделяют наименьшее значение P_min(0) и сравнивают его с пороговым.

Эффективность HПРО определяется по критерию вероятности поражения всех участвующих в ударе боеголовок, вычисляемых по формуле, приведенной в источнике [2]. При выполнения условия Р_min(0) ≥ Р_пор(0) считают НПРО эффективной при отражении ракетных ударов "третьих стран".

Если же это условие не выполняется, то в итерационном цикле увеличивают количество противоракет НПРО вплоть до значения, при котором это условие выполняется.

Вычисленное таким образом количество противоракет будет являться новым параметром НПРО, для которого необходимо проверить соблюдение баланса стратегических наступательных и оборонительных вооружений России и США.

Эта проверка осуществляется описанным выше способом, и в случае нарушения баланса он восстанавливается путем соответствующего увеличения для России квоты на СНВ.

В данном изобретении используются цветные отображения на экране дисплея основных результатов моделирования и расчетов в виде мнемосхем с наложенными на них таблицами, что обеспечивает возможность визуального сравнения и выбора различных вариантов, а также комфортность работы операторов (экспертов). Это достигается путем задания цветокодовых шкал преобразования количественных и качественных характеристик исходных данных, используемых для компьютерного моделирования различных процессов и проведения расчетов, а также полученных результатов, в соответствующие изображения и таблицы с их последующим отображением в виде мнемосхем [4], предоставляющих в наглядной форме структуру и динамику состояний разнородных объектов.

Изобретение может быть использовано для моделирования военной ситуации при ведении переговоров с целью достижения мотивированного компромисса интересов России и США в этой сфере.

Источники информации
1. Ст. К. Черевков "Стабильность на новой основе", Независимое военное обозрение, еженедельное приложение к "Независимой газете", 2-4 февраля 2001. 4/226).

2. Ст. Дина Л. Уилкенинг "Простая модель для вычисления эффективности обороны от баллистических ракет", опубл. в журнале "Наука и всеобщая безопасность", т.8. вып. 2, февраль 2000 г.

3. Патент США 6215498, опубл. 10.04.2001 г.

4. ГОСТ 27833-88, "Средства отображения информации, термины и определения". Гос. комитет СССР по стандартам г. Москва.

Формула изобретения

Способ компьютерного моделирования стратегического баланса стратегических наступательных и оборонительных вооружений двух стран, заключающийся в том, что базу данных компьютера делят на области, предназначенные для формирования в них массивов данных, содержащих сведения о количественных и качественных характеристиках средств вооружения стран, и заносят эти массивы данных в базу данных компьютера, затем, используя цветокодовые шкалы преобразования данных размещения противоракетных комплексов систем национальной противоракетной обороны в изображение, отображают цветные изображения сформированных данных в выделенных окнах на экране дисплея, отличающийся тем, что в первый массив данных включают сведения о количественных и качественных характеристиках средств стратегического наступательного вооружения первой страны, данные второго массива, содержащие данные о средствах системы национальной противоракетной обороны первой страны, делят на пять групп, содержащих соответственно 1-ая - географические координаты размещения противоракетных комплексов систем национальной противоракетной обороны первой страны и обороняемых ими зон территории первой страны, 2-ая - сведения об элементах, входящих в состав противоракетных комплексов, 3-я - параметры стартовых установок, 4-ая - количество и параметры противоракет и 5-ая - количество и параметры радиолокационных станций, задают первую цветокодовую шкалу преобразования географических данных размещения противоракетных комплексов систем национальной противоракетной обороны первой страны и обороняемых ими территорий в изображение, используя первую цветокодовую шкалу, отображают в первом выделенном окне на экране дисплея изображение карты территории первой страны с указанием на ней координат размещения противоракетных комплексов и обороняемых ими зон территории первой страны, во втором выделенном окне отображают цветные изображения элементов противоракетных комплексов первой страны, в третьем выделенном окне отображают табличное представление параметров стартовых установок, противоракет и радиолокационных станций, входящих в данные второго массива, затем на экране компьютера совмещают изображения, сформированные в первом, втором и третьем окнах, получая первую мнемосхему, представляющую изображение системы национальной противоракетной обороны первой страны, после чего в третий массив данных включают сведения о количественных и качественных характеристиках средств стратегических наступательных вооружений второй страны и в четвертом выделенном окне на экране дисплея отображают изображение карты территории второй страны с размещенными на ней средствами стратегических наступательных вооружений второй страны, далее по запросу оператора из первого массива данных выделяют данные о количественных и качественных характеристиках средств стратегического наступательного вооружения первой страны, участвующих в первом обезоруживающем ударе средств стратегического наступательного вооружения первой страны по территории второй страны, и на основании выделенных данных формируют четвертый массив данных и заносят его в базу данных компьютера, затем в пятом выделенном окне на экране дисплея отображают табличное представление данных о количественных характеристиках средств стратегического наступательного вооружения первой страны, участвующих в первом обезоруживающем ударе средств стратегического наступательного вооружения первой страны по территории второй страны, после чего задают вторую цветокодовую шкалу преобразования количественных и качественных характеристик средств стратегического наступательного вооружения первой страны и зон территории первой страны, на которые распространяются действия этих средств, участвующих в первом обезоруживающем ударе средств стратегического наступательного вооружения первой страны но территории второй страны, в изображение, и, используя вторую цветокодовую шкалу, в шестом выделенном окне на экране дисплея отображают цветные изображения зон территории второй страны, на которые распространяются действия средств стратегического наступательного вооружения первой страны, участвующих в первом обезоруживающем ударе по территории второй страны, после чего на экране компьютера совмещают изображения, содержащиеся в четвертом, пятом и шестом окнах, получая вторую мнемосхему средств стратегического наступательного вооружения первой страны, участвующих в первом обезоруживающем ударе по территории второй страны, и на основе анализа полученного изображения устанавливают факты поражения средств стратегических наступательных вооружений второй страны, далее в пятый массив данных включают данные о количественных и качественных характеристиках причиненного второй стране ущерба, сравнивают данные третьего и пятого массивов данных и по результатам сравнения формируют шестой массив данных о количественных и качественных характеристиках средств стратегических наступательных вооружений второй страны, оставшихся после обезоруживающего ракетного удара, после чего по запросу оператора из данных шестого массива выделяют несколько наборов данных о средствах стратегических наступательных вооружений второй страны, каждый из которых соответствует отдельному варианту средств стратегических наступательных вооружений второй страны, участвующих в ответном ударе второй страны по территории первой страны, и выделенные наборы данных в виде седьмого массива данных заносят в базу данных компьютера, потом задают третью цветокодовую шкалу преобразования количественных и качественных характеристик вариантов средств стратегического наступательного вооружения второй страны, участвующих в ответном ударе второй страны по территории первой страны, и области первой страны, на которые распространяются действия этих средств, в изображение, и, используя эту третью цветокодовую шкалу, отображают данные о вариантах средств стратегических наступательных вооружений второй страны, участвующих в ответном ударе, на первой мнемосхеме, представляющей изображение системы национальной противоракетной обороны первой страны, и получают третью мнемосхему боевого взаимодействия средств системы национальной противоракетной обороны первой страны и всех вариантов средств стратегических наступательных вооружений второй страны, участвующих в ответном ударе, после чего определяют эффективности системы национальной противоракетной обороны первой страны при отражении ответного удара второй страны по критерию величин вероятностей проникновения через нее задаваемого количества боеголовок m из числа n, участвующих в различных вариантах средств стратегических наступательных вооружений второй страны, участвующих в ответном ударе, определяемых по формуле

где n - общее количество боеголовок второй страны, участвующих в ударе;
m - задаваемое количество боеголовок второй страны, проникающих через оборону первой страны;
р(а) - полная вероятность поражения одной боеголовки противоракетой средств системы национальной противоракетной обороны первой страны,
p(a)= p₁(a/b)•(p(b),
где p₁(a/b) - условная вероятность поражения боеголовки одной противоракетой при условии ее правильного обнаружения и селекции, а также безотказной работы элементов системы национальной противоракетной обороны;
p(b) - результирующая вероятность правильного выполнения всех операций, а также событий, влияющих на выполнение перехватчиком своей целевой задачи,
при этом
р(b)= р(с)•p(d)•p(e),
где р(с) - вероятность обнаружения цели, ее сопровождения и выдачи целеуказаний;
p(d) - вероятность правильной селекции боеголовки на фоне ложных целей;
р(е) - вероятность безотказной работы основного оборудования;
при р(а) - const для всех боеголовок и противоракет,
р(о) - вероятность поражения всех m боеголовок будет равна р(о)= (р(а))^m,
при соблюдения условия, заключающегося в том, что по одной цели производится стрельба одновременно r прогиворакетами,
pr(a/b)= 1-(1-p₁(a/b))^r= 1-L^r,
где L= 1-p₁(a/b);
L - показатель "проницаемости" национальной противоракетной обороны второй страны для каждой боеголовки,
затем полученные данные р(m) в виде восьмого массива заносят в память компьютера, далее задают минимально допустимые пороговые значения количества боеголовок (m_min) и вероятности их проникновения p_min(m_min) через систему национальной противоракетной обороны при ответном ударе второй страны по территории первой страны, заносят их в память компьютера и попарно сравнивают данные <m, р(m)> с заданными пороговыми значениями <m, p_min(m_min)>, при этом в случае, если находится пара чисел, <m, р*(m^*)> отвечающих условию
m^*≥ m_min и р*(m^*)≥p_min(m_min),
принимают решение о том, что система национальной противоракетной обороны не нарушает существующего стратегического баланса стратегических наступательных вооружений двух стран, если упомянутое условие не выполняется ни для одной пары чисел, то в итерационном цикле увеличивают на единицу количество боеголовок n, принимающих участие в ответном ударе второй страны, и определяют число n_min, при котором выполняется указанное условие, затем определяют k по формуле
k = n_min - n,
где k - оценка нарушения существовавшего баланса в области стратегических наступательных вооружений двух стран в пользу первой страны за счет наличия у первой страны системы национальной противоракетной обороны, и, увеличивая количество средств стратегических наступательных вооружений второй страны на величину k, восстанавливают баланс стратегических наступательных и оборонительных вооружений двух стран, затем вносят в девятый массив данных данные о количественных и качественных характеристиках средств оружия массового поражения третьих стран, ранжируют по убыванию данные о количественных характеристиках средств оружия массового поражения третьих стран и выделяют данные третьей страны высшего ранга, который заносят в базу данных компьютера в виде десятого массива данных, затем по запросу оператора из данных десятого массива выделяют несколько наборов данных о средствах оружия массового поражения третьей страны, каждый из которых соответствует отдельному варианту удара третьей страны по территории первой страны, и полученные наборы данных в виде одиннадцатого массива заносят в базу данных компьютера, после чего задают четвертую цветокодовую шкалу преобразования количественных и качественных характеристик вариантов средств оружия массового поражения третьей страны высшего ранга и области территории первой страны, на которые распространяются действия этих средств, в изображение, далее, используя четвертую цветокодовую шкалу, отображают данные всех вариантов удара третьей страны высшего ранга по территории первой страны на первой мнемосхеме, представляющей изображение системы национальной противоракетной обороны первой страны, и получают четвертую мнемосхему боевого взаимодействия средств системы национальной противоракетной обороны первой страны и выделенных средств оружия массового поражения третьей страны высшего ранга, затем определяют эффективность системы национальной противоракетной обороны первой страны при отражении ею различных вариантов ракетного удара третьей страны высшего ранга по критерию вероятности поражения ею всех m участвующих в ударе боеголовок в соответствии с выражением
р(о)= (р(а))^m,
при условии, что по одной пели производится стрельба одновременно r противоракетами, полученные для каждого варианта значения вероятности поражения в виде двенадцатого массива данных заносят в память компьютера, задают пороговое значение эффективности системы национальной противоракетной обороны первой страны при отражении ею ракетного удара третьей страны в виде максимального значения вероятности поражения всех m боеголовок р_пор (0) третьей страны, участвующих в ударе по территории первой страны, и по запросу оператора из полученных значений вероятности поражения двенадцатого массива выбирают p_min (0) и сравнивают его с упомянутым заданным пороговым значением, затем при выполнении условия
р_min(0)≥р_min(0),
считают систему национальной противоракетной обороны первой страны с параметрами данных о средствах системы национальной противоракетной обороны первой страны, содержащихся во втором массиве, эффективной при отражении ракетного удара третьих стран и одновременно не нарушающую стратегического баланса стратегических наступательных и оборонительных вооружений двух стран при условии увеличения числа боеголовок второй страны на величину k по сравнению с первой страной, а при невыполнении упомянутого условия - в итерационном цикле увеличивают данные о количестве противоракет, содержащиеся во втором маccиве данных, до значения, при котором это условие выполняется, и корректируют данные о количестве противоракет второго массива путем увеличения количества противоракет на вычисленное значение, после чего, используя полученные значения, определяют вероятности проникновения боеголовок р(m) для ответного удара второй страны по территории первой страны, определяют новое значение k и, увеличивая количество средств стратегических наступательных вооружений второй страны на величину k, восстанавливают баланс стратегических наступательных и оборонительных вооружений двух стран.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 29.12.2004

Извещение опубликовано: 27.03.2006        БИ: 09/2006

RH4A - Выдача дубликата патента Российской Федерации на изобретение

Дата выдачи дубликата: 10.06.2006

Наименование лица, которому выдан дубликат:
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский научно-исследовательский институт космического приборостроения" (RU)

Извещение опубликовано: 20.08.2006        БИ: 23/2006

NF4A Восстановление действия патента

Дата, с которой действие патента восстановлено: 27.04.2011

Дата публикации: 27.04.2011

---