Nghiên cứu phương pháp tính toán lựa chọn mang treo tối ưu cho máy bay khi tiêu diệt các loại mục tiêu mặt đất, mặt nước

Bài viết trình bày kết quả xây dựng mô hình để giải quyết bài toán lựa chọn phương án mang treo tối ưu cho các loại máy bay dựa trên thuật toán nhánh cận. Phương pháp này đã được đưa vào ứng dụng thực tiễn để xây dựng các phần mềm giải quyết các bài toán ứng dụng chiến đấu của phương tiện sát thương hàng không phục vụ công tác dẫn đường của Quân chủng Phòng không - Không quân và cho thấy kết quả khả quan.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu phương pháp tính toán lựa chọn mang treo tối ưu cho máy bay khi tiêu diệt các loại mục tiêu mặt đất, mặt nước Công nghệ thông tin NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN LỰA CHỌN MANG TREO TỐI ƯU CHO MÁY BAY KHI TIÊU DIỆT CÁC LOẠI MỤC TIÊU MẶT ĐẤT, MẶT NƯỚC Nguyễn Chí Thành*, Phạm Thu Hương, Nguyễn Sinh Huy, Lê Thị Thu Hồng Tóm tắt: Bài toán tính toán các phương án mang treo PTSTHK tối ưu cho các loại máy bay là một trong những nội dung quan trọng trong công tác chuẩn bị bay. Bài báo trình bày kết quả xây dựng mô hình để giải quyết bài toán lựa chọn phương án mang treo tối ưu cho các loại máy bay dựa trên thuật toán nhánh cận. Phương pháp này đã được đưa vào ứng dụng thực tiễn để xây dựng các phần mềm giải quyết các bài toán ứng dụng chiến đấu của phương tiện sát thương hàng không phục vụ công tác dẫn đường của Quân chủng Phòng không - Không quân và cho thấy kết quả khả quan. Từ khóa: Phương tiện sát thương hàng không; Mang treo tối ưu; Tối ưu hóa tổ hợp; Bài toán cái túi. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Những thành tựu của khoa học công nghệ và những phát minh mới về vũ khí trang bị, phương tiện chiến tranh hiện nay đã ảnh hưởng không nhỏ đến tổ chức lực lượng, chiến thuật, chiến lược quân sự của tất cả các nước trên thế giới. Với sự quan tâm, đầu tư nâng cao năng lực chiến đấu, Không quân Việt Nam đã được trang bị nhiều loại máy bay chiến đấu và vũ khí, khí tài hiện đại để trở thành lực lượng hết sức quan trọng trong thế trận bảo vệ an ninh, an toàn cho tổ quốc trước các thế lực thù địch. Trong tác chiến của lực lượng Không quân, mỗi loại vũ khí, phương tiện sát thương hàng không (PTSTHK) có tác dụng phá hủy mục tiêu nhất định, có thể đạt hiệu quả cao với mục tiêu này nhưng lại đạt hiệu quả phá hủy thấp thậm chí không gây nguy hại với loại mục tiêu khác. Bên cạnh đó, mỗi máy bay hiện có khả năng mang theo vũ khí rất đa dạng (tên lửa, bom, đạn pháo...), tuy nhiên khả năng mang theo mỗi loại vũ khí của máy bay là có giới hạn; vì vậy, khi có nhiệm vụ chiến đấu, người chỉ huy phải căn cứ vào yêu cầu nhiệm vụ chiến đấu cụ thể được giao, đặc tính mục tiêu cần đánh, điều kiện và tình hình chiến thuật, số bom đạn có trong kho, loại máy bay sẽ sử dụng mà lựa chọn phương án mang theo vũ khí để hiệu quả phá huỷ mục tiêu là lớn nhất, được gọi là phương án mang treo PTSTHK tối ưu. Bài toán tính toán lựa chọn phương án mang treo PTSTHK tối ưu cho các loại máy bay hiện có tại đơn vị nhằm tiêu diệt mục tiêu theo yêu cầu đặt ra với xác suất lớn nhất là một nội dung hết sức quan trọng trong công tác chuẩn bị tổ chức bay ứng dụng chiến đấu PTSTHK đánh mục tiêu mặt đất, mặt nước [1, 2]. Hiện nay, việc tính toán, giải quyết bài toán này tại các đơn vị được tiến hành chủ yếu bằng phương pháp thủ công, dựa trên việc tra cứu tài liệu sẵn có và kinh nghiệm tổ chức, thực hành tác chiến của cơ quan tham mưu tác chiến và người chỉ huy đơn vị. Với phương pháp này, thời gian tính toán sẽ mất nhiều 164 N.C. Thành, …, L.T.T. Hồng, “Nghiên cứu phương pháp … mục tiêu mặt đất, mặt nước.” Nghiên cứu khoa học công nghệ thời gian và không thể tránh khỏi sai sót trong tính toán, ảnh hưởng không nhỏ đến hiệu quả tác chiến. Do đó, việc xây dựng phần mềm tự động tính toán và đưa ra đáp án cho các bài toán trên là hết sức cần thiết nhằm rút ngắn thời gian tính toán, bảo đảm tính chính xác và nâng cao hiệu quả cho công tác chuẩn bị tổ chức chiến đấu. Trong bài báo này, chúng tôi trình bày phương pháp giải quyết bài toán tính toán lựa chọn phương án mang treo PTSTHK tối ưu để tiêu diệt mục tiêu trong tổ chức tiến công đường không ứng dụng chiến đấu PTSTHK đánh mục tiêu mặt đất, mặt nước (trong bài báo này sẽ được gọi là bài toán lựa chọn phương án mang treo PTSTHK tối ưu). Bài báo được trình bày theo thứ tự sau: Phần 2 trình bày nội dung nghiên cứu; Phần 3 trình bày các kết quả thử nghiệm, đánh giá; cuối cùng kết luận được trình bày trong Phần 4. 2. NỘI DUNG CẦN GIẢI QUYẾT 2.1. Bài toán tính toán lựa chọn phương án mang treo PTSTHK tối ưu đánh mục tiêu mặt đất, mặt nước trong tổ chức bay ứng dụng chiến đấu PTSTHK Bài toán tính toán lựa chọn phương án mang treo PTSTHK tối ưu để tiêu diệt mục tiêu là một bài toán quan trọng trong quá trình chuẩn bị tổ chức bay bắn, ném bom, phóng tên lửa vào các mục tiêu điểm, mục tiêu cụm (mục tiêu diện) và các mục tiêu phức hợp trong tấn công đường không. Bài toán lựa chọn phương án mang treo phương tiện sát thương hàng không tối ưu phải thỏa mãn các ràng buộc sau: - Ràng buộc về trọng tải tối đa: Tổng trọng lượng phương tiện sát thương mang theo không vượt quá trọng tải treo ngoài tối đa đối với từng loại máy bay (Đối với MiG-21BIS là 1000kg; Su-22M, Su-22M4 là 4000kg; Su-27SKM là 8000kg và Su-30MK2 là 8000kg). - Ràng buộc về chủng loại vũ khí: Mỗi loại máy bay chỉ có thể mang được một số chủng loại vũ khí sát thương nhất định, phụ thuộc vào thiết kế của máy bay và các hệ thống điều khiển được tích hợp trên máy bay. - Ràng buộc về trang bị hiện có của đơn vị: Mỗi đơn vị được biên chế một số lượng vũ khí nhất định; do đó, khi tính toán phương án mang treo phương tiện sát thương hàng không tối ưu, phải bảo đảm phù hợp với số lượng, chủng loại PTSTHK hiện có của đơn vị. - Ràng buộc về điểm treo, giá treo: Trên các dòng máy bay khác nhau, số lượng điểm treo, vị trí điểm treo trên máy bay khác nhau (Máy bay Su-27SMK có 10 điểm treo, máy bay Su-30MK2 có 12 điểm treo,...); mỗi vị trí mang treo được thiết kế để phù hợp với một số loại vũ khí nhất định với số lượng PTSTHK là hữu hạn (ví dụ trên máy bay Su-30MK2 chỉ có 6 vị trí có thể treo được tên lửa điều khiển với số lượng 1 quả/ 1 giá treo). Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CNTT, 11 - 2018 165  Công nghệ thông tin - Ràng buộc về tính đối xứng: Khi lắp đặt các loại PTST trên má ...