Гульцов П. С. Автоматизоване керування станами об’єктів, що рухаються вільною траєкторією під час динамічних збурень

Дисертаційна робота присвячена визначенню оптимального часу бойового застосування артилерійської гармати під час тривалих динамічних збурень способом удосконалення імітаційних моделей та методів автоматизованого керування станами для забезпечення мінімальних втрат артилерійських снарядів і збереження боєздатності гармати. У першому розділі «Способи визначення станів артилерійської гармати під час динамічних збурень» одержано такі результати. – Мінімізація часу на прийняття рішень і подальша їх реалізація системою керування є основним критерієм бойового застосування артилерії. Результати дослідження станів гармати та її пострілів продемонстрували, що у польових умовах удосконалення роботи зброї уможливлюється лише шляхом урахування збурень, що впливають на наявні фізичні поля. – Показано, що для подальшого успіху виконання бойового завдання необхідно провести удосконалення методу і моделі ефективного автоматизованого керування бойовою роботою артилерійським підрозділом під час ураження цілі за умови зміни вогневої позиції для забезпечення найменшої втрати боєздатності та мінімального часу руху артилерійського снаряда вільною траєкторією на максимальну дальність. Обґрунтовано важливість розробки методу і моделі параболічної апроксимації визначення координати зіткнення артилерійського снаряда з поверхнею на основі реєстрації балістичної хвилі, утвореної артилерійським снарядом, що летить траєкторією, розподіленою у просторовому відношенні системою акустичних сенсорів, способом упровадження комп’ютерної системи автоматизації. – Обґрунтовано структуру дослідження і поставлено завдання, яке полягає у визначенні оптимального часу виконання бойової задачі артилерійською гарматою під час тривалих динамічних збурень засобом удосконалення імітаційних моделей та методів керування станами гармати для забезпечення мінімальної втрати її боєздатності. У другому розділі «Моделювання утворення дульного викиду як діагностичної ознаки стану пострілу» одержано такі результати: – Визначено причину неможливості опису явища утворення сажі у використанні наявних моделей процесів внутрішньої балістики. На прикладі запропонованої моделі розроблено алгоритм вирішення задачі внутрішньої балістики з можливістю визначення температури порохових газів по довжині ствола в різні моменти часу на базі рівноважної моделі та при різному положенні артилерійського снаряда у стволі. – На основі аналізу умов, за яких відбувається розширення порохових газів під час артилерійського пострілу, проведено моделювання розподілу температури порохових газів у порожнині ствола між зарядною коморою і рухомим снарядом засобом одновимірної задачі із застосуванням методу кінцево-різницевих елементів. – Розроблено імітаційну модель одновимірної задачі розподіленого утворення порохових газів, зокрема сажі, під час їх розширення в стані пострілу артилерійської гармати, що дало можливість розробити метод визначення зміни їх температури по довжині ствола з встановленням межової кількості сажі методом кінцево-різницевих елементів. У третьому розділі «Удосконалення методу й моделі керування бойовим застосуванням артилерійської установки» для автоматизованого керування станами гармат під час динамічних збурень виконано таке: – Удосконалено узагальнений кількісний критерій оцінки ефективності стрільби артилерійського підрозділу під час автоматизованого керування за наявності випадкових збурень пострілів, що діють на систему контролю. – Розроблено стохастичну модель ефективності послідовної стрільби артилерійського підрозділу на базі Марківського моделювання. – Розроблено модель керування бойового застосування артилерійської установки, що реалізує завдання знищення цілі заданою кількістю снарядів за умови зміни вогневої позиції для зменшення ймовірності її вогневого ураження артилерійською установкою ворожої сторони. – Розроблено метод пошуку рішення про стан виконання бойового застосування артилерійською установкою атакуючої сторони по запропонованій моделі. У четвертому розділі «Метод параболічної апроксимації визначення координати зіткнення артилерійського снаряда з поверхнею» досягнута мета дисертаційного дослідження, а саме: – Розроблено та досліджено модель та метод верифікації артилерійського пострілу з випадковими збуреннями. Розроблений метод дає можливість провести верифікацію пострілу ще до приземлення снаряда та його розриву. – Проведено обчислювальний імітаційний експеримент, який продемонстрував, що розроблений метод дозволяє суттєво обмежити час вогневої реалізації артилерійської системи та зменшити витрати снарядів у компенсації динамічних збурень порівняно з традиційним пристрілом. – Вперше запропоновано метод відстеження артилерійського снаряду під час дії на нього динамічних збурень на основі реєстрації балістичної та дульної хвиль на відстані, що утворюються за дальністю польоту снаряда.