"Триумф искусства и техники. Ни один корабль в мире не достигал еще такого!" Отзыв Чарльза Крампа о первом круге испытаний "Варяга". При волнение моря в 10 баллов крейсер "Варяг" показывает мировой рекорд для крейсеров своего класса по скорости - 24,59 узла.
подробнее...

О моделировании морского боя Расчет вероятности попаданиря - мозговой штурм
Господа, всем привет! Я очнулся после отпуска, и горю желанием подготовится к более удачной попытке моделирования Цусимы. Вопрос с движением (по крайней мере в общих чертах) мне понятен. Теперь принимаюсь за моделирование артиллерии. Принимаются все конструктивные предложения по расчету вероятности попадания. Я для себя пока остановился на формулах Колтовского из Гончарова, но там "есть нюансы", и если кто-то серьезно занимался - то буду благодарен за помощь.

Ответов - 157, стр: 1 2 3 4

Вот кстати забавная картинка http://www.wunderwaffe.narod.ru/Magazine/BKM/Orion/Draw/02.jpg
Вот еще ссылки http://www.gwpda.org/naval/brassey/b1902r04.htm http://www.gwpda.org/naval/brassey/b1901g07.htm http://www.gwpda.org/naval/brassey/b1901g08.htm http://www.gwpda.org/naval/brassey/b1901g09.htm
realswat пишет: Вот еще ссылки Интересно, может пригодиться
realswat пишет: Вот кстати забавная картинка http://www.wunderwaffe.narod.ru/Magazine/BKM/Orion/Draw/02.jpg Как я понимаю, верхняя картинка, это результаты стрельбы с помощью прибора "firing director" Перси Скотта. Его кажется и опробовали на тех самых стрельбах в 1912г. А нижняя картинка - результат стрельбы без использования этого прибора.
Вычисление вероятности попадания и матожидание неплохо изложены у Унковского: Унковский В.А. Теория стрельбы и ее приложение к стрельбе корабельной артиллерии. М. 1939. Но я не математик Имею подлинное издание. Из-за загруженности, увы, не обещаю быстрых сканов. Там рассмотрены, в частности (параграфы): 1. Вероятность 1 попадания при наличии ошибок, не зависящих от орудия 2. Приемы вычисления вероятности одного попадания при точно заданном положении цели. 3. Вероятность попадания при нескольких выстрелах, когда положение цели относительно центра группирования точно задано 4. Применение теоремы гипотез к вопросам артиллерийской стрельбы для образования распределения цели 5. Подсчет вероятности попадания при заданном распределении цели. 6. О математическом ожидании попадания при одном выстреле 7. О распределении вероятностей падений. Кривая распределения вероятностей падений. Вычисление по способу замены теневой проекции корабля прямоугольником при случае, когда средняя траектория проходит через центр цели, мне кажется наиболее простым и реализуемым. Постараюсь, если кому необходимо, здесь позже дать этот вариант формулы Унковского. В нем используются длинна, высота и ширина цели, курсовой угол цели, угол падения снаряда, вероятные отклонения (рассеивание) по дальности и боковому расстоянию. При длинне цели 60 саж, ширине 8 саж, высоте 3 саж, углу падения 26,33, курсовому углу 30, ВД 40 саж., ВБ 5 саж - вероятность 1 попадания равна 13,4% Понятно, что к этой, теоретически максимальной величине надо вводить поправочные коэффициенты.
Уралец пишет: Вычисление по способу замены теневой проекции корабля прямоугольником при случае, когда средняя траектория проходит через центр цели, мне кажется наиболее простым и реализуемым. Совершенно с Вами согласен! Сканы были бы черезвычайно полезны!


2 страницы из Унковского.
Уралец пишет: 2 страницы из Унковского. В Унковском понятнее, чем в описании его же Гончаровым. В принципе применимо для машинного расчета, остается вопрос поправочных коэффициентов. ПС Ну и естественно данная модель не учитывает попадания во все, что выше корпуса, т.е. трубы, надстройки, мачты.
Anton пишет: ПС Ну и естественно данная модель не учитывает попадания во все, что выше корпуса, т.е. трубы, надстройки, мачты. Разумеется. Также не учитываются влияния того, что Унковский называет "ошибки подготовки" - вероятность точного измерения расстояний, ВИР, КУ, учета собственной скорости и скорости цели и т.д. Попадания во все, что выше корпуса - на этом фоне кажутся маловажными. Хотя можно увеличить рассчетную высоту цели для того, чтобы площадь ее проекции учитывала и площадь проекции труб и надстроек.
Уралец пишет: Также не учитываются влияния того, что Унковский называет "ошибки подготовки" - вероятность точного измерения расстояний, ВИР, КУ, учета собственной скорости и скорости цели и т.д. В общем-то на эти факторы и нужны поправки Уралец пишет: Попадания во все, что выше корпуса - на этом фоне кажутся маловажными. Особенно для Цесаревича или Аскольда. Да и Амуру в трубу попали (правда не разорвался) Уралец пишет: Хотя можно увеличить рассчетную высоту цели для того, чтобы площадь ее проекции учитывала и площадь проекции труб и надстроек. Это будет не совсем корректно... надо подумать!
Anton пишет: Ну и естественно данная модель не учитывает попадания во все, что выше корпуса, т.е. трубы, надстройки, мачты. "Ясно, что этот способ не только грешит численно, но и принципиально неверен." Ясно, почему - снаряды распределяются по эллипсу рассеивания по Гауссову закону, а не равномерно. Поэтому замена эллипса на прямоугольник дает ошибки - впрочем, небольшие. Anton пишет: Это будет не совсем корректно... надо подумать! ИМХО, простейший способ - по данному способу просто вычислять попадание, а место его определять жребием уже дополнительно, разбрасывая по координатной сетке, наложенной на чертежик корабля.
Кстати, сравнительно простой вариант - "разбрасывать" снаряды по вертикальной проекции. "Поднять" палубу на вертикаль несколько проще, чем проецировать трубы, настройки и пр на горизонталь. Хотя печально то, что в данном случае сложнее машинизировать....
А что деалать если стрельба идет не по нормали к борту, а где-нибудь под углом 45° - сразу возникают неточности. Помоему проще расчтитать примерную вероятность попадания в разные узлы корабля и плясать от этого. Вероятность попадания корабли разных рамеров считать исходя из соотношения их длин - в основном будет зависеть о них
Уралец пишет: 2 страницы из Унковского. А можно попросить следующие две?:-) Там, где про несколько попаданий. realswat пишет: простейший способ - по данному способу просто вычислять попадание, а место его определять жребием уже дополнительно, разбрасывая по координатной сетке, наложенной на чертежик корабля. Примерно так мы и делаем. Берется прямоугольник, равный по одному измерению длине корабля (или больше ее), по второму - максимально возможной "высоте" полета снаряда, который еще может попасть в корабль с учетом угла падения и ракурса (лучше с запасом:-). Далее все снаряды как бы приводятся в плоскость, совпадающую с подбойным бортом в этом прямоугольнике и рассматривается их ход на картинке с учетом ракурса и угла падения - это удже элементарная геометрия.
Ulmo пишет: А что деалать если стрельба идет не по нормали к борту, а где-нибудь под углом 45° - сразу возникают неточности. Аналогично - разрбрасываем снаряды по плоскости, перпендикулярной траектории снаряда. Потом просто проецируем на вертикаль, а потом - на ДП корабля. Неточностей будет минимум - только те, что связаны с кривизной борта (снаряды будут попадать по всей длине, хотя небольшой участок борта в корме/носу не должен быть "виден"). vov пишет: Берется прямоугольник, равный по одному измерению длине корабля (или больше ее), по второму - максимально возможной "высоте" полета снаряда, который еще может попасть в корабль с учетом угла падения и ракурса (лучше с запасом:-). Да, мозговой штурм явно лучше. Простейшая вроде мысль - брать прямоугольник по верхушкам, скажем, труб - а в голову сразу не пришла:-)) vov пишет: Далее все снаряды как бы приводятся в плоскость, совпадающую с подбойным бортом в этом прямоугольнике и рассматривается их ход на картинке с учетом ракурса и угла падения - это удже элементарная геометрия. Понятно. Это посложнее - боковую проекцию корабля можно ведь и в программу вставить, а вот такой способ "оцифровать" несколько сложнее (если правильно понял - ход снаряда с учетом затенения). Впрочем, по цифровой картинке будет сразу видно, так что получится должно неплохо.
realswat пишет: Простейшая вроде мысль - брать прямоугольник по верхушкам, скажем, труб - а в голову сразу не пришла:-)) По высоте - да, а по длине - меньше длины корабля. Или вводить в формулу составляющие надстроек и труб (боковых проекций). Для компьютера в принципе все равно сколько будет составляющих.
Anton пишет: По высоте - да, а по длине - меньше длины корабля. Зачем? Просто сначала считаете попадания в прямоугольник. Если снаряд "попал" в район форштевня на высоте трубы - просто значит, что попадания нет, и все.
realswat пишет: Просто сначала считаете попадания в прямоугольник. Если снаряд "попал" в район форштевня на высоте трубы - просто значит, что попадания нет, и все. Угу
realswat пишет: Как варинат - 0.05*t^1.62. вот построил графики отклонений по нормали от времени полета. Синяя кривая из таблички, красная - график аппроксимации. Не то, чтобы сильно похожа форма, но в общем близко, причем лучше всего на малых дистанциях: На дистанциях до 40 каб - т.е. реально применимых для РЯВ (14 c. для 12"/40) экспонента вида exp((t+1)*0.1)-1.1 поточнее будет Ну а если в перспективе иметь в виду и послед.войны с увелич. дистанциями, то надо переходить к S образным графикам типа exp(-a/(t^b))
И как в ВМ игры будут играть школьники и "непродвинутые" в математике? Или только избранным? Изыскания и исследования вещь полезная, особенно если на выходе получится доступное, понятное и правдоподобное творение. Применимое в достаточно широких кругах интересующихся.
von Echenbach пишет: И как в ВМ игры будут играть школьники и "непродвинутые" в математике? Или только избранным? Изыскания и исследования вещь полезная, особенно если на выходе получится доступное, понятное и правдоподобное творение. Применимое в достаточно широких кругах интересующихся. Так элипс же не самоцель, а необходимое условие для расчета (или выведения формулы) вероятности попадания (напр.по Унковскому). А уж сделать программку, чтоб вводились исходные параметры и выдавались вероятности попаданий (или места попаданий для каждого снаряда) - несложно, использовать смогут все у кого есть компьютер. Меня же к примеру не интересует (и непонятен) состав лекарства, но тем не менее я его употребляю когда надо.
Anton график мелковат, не очень понятно. Но, в принципе, охотно верю Единственное замечение - в Вашей формуле присутствует вычитание константы, что при малых значениях даст бессмысленную отрицательную величину (как и формула Свиньина, впрочем). Нельзя ли от вычитания избавиться подбором других параметров?
Уважаемые господа! С интересом ознакомился с Вашими, в целом, довольно верными размышлениями в области расчета вероятности попаданий. Хочу подбросить немного топлива в горнило размышлений: 1. Применяемые Вами выкладки можно с достаточной степенью приближения использовать для полигонных стрельб. 2. В условиях сложных процессов соотносительного движения арт. установки и объекта наведения, в том числе, условий боевых, необходимо использовать не только оценку вероятностных процессов, но так же учитывать и два других рисковых фактора, таких как неопределенность и противодействие. Вероятность, неопределенность и противодействие - ключевые моменты моделирования боевых действий. 3. Раздел форума называется "Моделирование морского боя" - для корректности было бы неплохо определиться, что Вы моделируете, какие подходы используете и какие процессы исследуете. 4. Не совсем так же понятно относительно какого времени производится исследование: подходы, имеющие место быть в годы РЯВ или современный мат. аппарат. 5. Из собственной практики. Лет двадцать назад я готовил 1 вариант кандидатской диссертации в МВТУ по теме "Перегрузка РК с корабля на ПЛ в условиях интенсивной качки". Как я мучился с описательным процессом абсолютного и относительного движения судов! При описании же стрельб объем используемого мат. аппарата возрастет не в квадрате, а кубе!!! А что говорить о боевых условиях!!! Тема же безусловно очень интересная, но только корректная постановка задачи может отнять очень много времени. С уважением к труду увлеченных, СКБ.
Anton пишет: если в перспективе иметь в виду и послед.войны с увелич. дистанциями, то надо переходить к S образным графикам типа exp(-a/(t^b)) Точно. мф пришли к такому же выводу, но так до конца и не реализовали. С S-образными зависимостями уже довольно сложно подбирать к-ты. Anton пишет: А уж сделать программку, чтоб вводились исходные параметры и выдавались вероятности попаданий (или места попаданий для каждого снаряда) - несложно, использовать смогут все у кого есть компьютер. Конечно. При современных РС проблем с расчетами (такого рода) не существует в принципе. А юзер всего этого и видеть не будет.
Anton пишет: не интересует (и непонятен) состав Это же так просто. Интересоваться немного надо - здоровье одно, а лекарств и врачей много.
Кабанов пишет: Вероятность, неопределенность и противодействие - ключевые моменты моделирования боевых действий. Вероятность и неопределенность - не два ли это конца одной палки?:-) Или под "неопределенностью" Вы имеете нечто другое, нежели использование ДСЧ (в случае моделирования)? Противодействие: очень важный элемент. Но при арт.стрельбе его влияние учитывается (идеологически) достаточно просто: снижается вероятность и/или скорость срельбы. На баллистику орудий и (в значительной мере) корабельное рассеяние вообще противодействие вообще не должно влиять. Кабанов пишет: Не совсем так же понятно относительно какого времени производится исследование: подходы, имеющие место быть в годы РЯВ или современный мат. аппарат. Современный, конечно. Кабанов пишет: При описании же стрельб объем используемого мат. аппарата возрастет не в квадрате, а кубе!!! А что говорить о боевых условиях!!! Так необязательно пытаться учитывать всю физику процессов. Более того, скорее всего это неперспективный подход. Для моделирования достточно иметь разумные величины на выходе. Метод, которым они получены, в общем, значения не имеет. Важно только одно: чтобы эти величины были разумны на всем поле возможных событий. Или хотя бы на бОльшей его части.
Кабанов пишет: 1. Применяемые Вами выкладки можно с достаточной степенью приближения использовать для полигонных стрельб. Да, это пока относится к полигонным вероятностям, а дальше будут поправки, с которыми тоже надо разбираться. vov пишет: Так необязательно пытаться учитывать всю физику процессов. Более того, скорее всего это неперспективный подход. Для моделирования достточно иметь разумные величины на выходе. Метод, которым они получены, в общем, значения не имеет. Важно только одно: чтобы эти величины были разумны на всем поле возможных событий. Или хотя бы на бОльшей его части. Именно
realswat пишет: Единственное замечение - в Вашей формуле присутствует вычитание константы, что при малых значениях даст бессмысленную отрицательную величину (как и формула Свиньина, впрочем). Нельзя ли от вычитания избавиться подбором других параметров? Согласен, погорячился Вычитать надо в любом случае единицу (т.к. Exp 0 =1), завтра поколдую еще над коэффициентами.
Небольшая справка 1. Неопределенность и вероятность имеют существенное различие. Под неопределенность понимают суммирующее влияние внешних и внутренних факторов, которые могут существенно повлиять на ход события, но степень их влияния на данного события сложно оценить качественно. 2. Естественно, противодействие не влияет на баллистику стрельб. Но в теории боевых действий, необходимо рассматривать не просто работу отдельных механизмов, а некую систему "человек-механизм" или, что справедливее "система - управления (имеется ввиду команда или орудийный расчет) - механизированный комплекс". Абсолютно согласен, что просчитать эффективность подобных систем управления в рамках нашей дисскусии не представляется возможным. В этом случае действительно уместно говорить о разумном подходе к учету всех составляющих процесса. Обычно применяется подход по установке границ толерантности к событиям (коэффициентный учет их влияние) или говоря проще "орудия стреляли в два раза медленеее" или "КВО возрос в два раза". Но это очень огубляет расчеты. 3. Еще раз внимательно просмотрел все сообщения, но так и не увидел не сформулированной поставленной задачи, ни граничных условий и т.д. и т.п. (Прошу не воспринимать это как критику. Моделированием процессов сложных систем занимаются отделы институтов и честь и хвала всем участникам, что они пытаются на "коленке" решать эти задачи.) 4. Я не являюсь серьезным специалистом в РЯВ, но, что касается рисков, это мой хлеб. 5. Очень интересно, мне кажется, рассмотреть вопросы компетенции экипажей и командования. Именно компетенций, а не компетентности, как совокупности знаний, умений и навыков, а также мотиваций для выполнения задачи. И не просто компетенций проведения стрельб (как показал опыт учений, у II ТОЭ попаданий не было), а опыт стрельб именно в боевых условиях, которого в отличии от японцев у экипажей II ТОЭ не было. Не случайно эффективность стрельб IТОЭ был существенно выше. Здесь стоит упомянуть и сложнейшие переходы, и климатические условия и погрузку угля и т.п. и т.д. Если оценить психо-физическое состояние экипажей шансов на проведение эффективных стрельб было очень немного, могла выручит только случайность. Здесь работает не героизм, а навык. 6. Весьма любопытно оценить также эффективность ЛПР (лиц, принимающих решения) в боевых условиях, но это уже совсем далеко от баллистики. Существует мощный математический аппарат который позволяет находить влияение эффективности ЛПР на конечную эффективность системы. Вклад ЛПР в общую эффективность деятельности всей системы можно оценить хотя бы простейшим правилом Парето. Извиняюсь за многословие. Просто тема для меня весьма близка и интересна.
Кабанов пишет: как показал опыт учений, у II ТОЭ попаданий не было А как показала Цусима - были, и достаточно немало ;) Кабанов пишет: Не случайно эффективность стрельб IТОЭ был существенно выше Простите, что Вам дает основание делать такие выводы? Процент попаданий 14 мая у 2 эскадры был ВЫШЕ, чем у 1-й эскадры 28 июля и сопоставим с процентом попаданий в бою 10 января. Кабанов пишет: Еще раз внимательно просмотрел все сообщения, но так и не увидел не сформулированной поставленной задачи, ни граничных условий и т.д. и т.п. С этим замечанием совершенно согласен, играемся как можем, держа условия на подсознании.
Комендоры во II ТОЭ, действительно, сделали все что могли и даже больше. Честно говоря, сложно себе представить, как они вообще могли вести бой, психо-физическое состояние экипажей II ТОЭ было очень плохим. Это подтверждает наличие определенного количества офицеров и матросов II ТОЭ покончивших с собой во время Цусимы от явного перенапряжения. Замечание о задаче и граничных условиях это не критика, а только констатация очень высокой сложности моделирования выбранной темы. Эффективность стрельб и процент попадания все же немного разные вещи. С уважением СКБ.
realswat пишет: график мелковат, не очень понятно. Вот крупнее realswat пишет: Единственное замечение - в Вашей формуле присутствует вычитание константы, что при малых значениях даст бессмысленную отрицательную величину Посмотрел внимательно - вычитание константы компенсирует множитель, так что в 0 будет 0.
Кабанов пишет: Эффективность стрельб и процент попадания все же немного разные вещи. Это правда. Но здесь вопрос уже не к комендорам, и не к качеству их подготовки (каковая на 2-й эскадре была по моему скромному мнению после полного курса подготовки, выполненного за время перехода выше, чем у их артурских товарищей, сидевших полгода в базе почти без боевой практики), а в тактике. И вот тут Витгефт несомненно смотрится предпочтительнее - обеспечил сначала отрыв от Того (ну и тот помог тоже), а затем - бой на догоне, оптимальный вариант для сосредоточения огня на "Микасе", которая все прелести этого на себе и испытала. Обеспечь Рожественский такую же концентрацию огня и такие же условия стрельбы для своих - "Микасу" бы на тряпки порвали.
Comte пишет: Обеспечь Рожественский такую же концентрацию огня и такие же условия стрельбы для своих - "Микасу" бы на тряпки порвали Чем порвали бы? И кто сказал, что Того стал бы догонять в кильватерной колонне?
Cогласен с Comte по показательному примеру использования тактики Рождественским и Витгефтом. Не комментируя выбор маршрута движения, боевого построения, тактических просчетов и т.п. (об этом очень много сказано), все же следует отметить чрезвычайную степень утомления и высшего и среднего звена управления II ТОЭ при подходе к Цусиме, не говоря о матросском и квартермейстерском составах. Ну и сам бой уж очень быстро и угнетающе развивался. Надо было реагировать, принимать решения по изменившейся ситуации, а кому и как... Показателен пример В.Н. Ферзена. Ведь оторвался и довел "Изумруд" до б. Св.Владимира, а там верно оценить ситуацию не смог. Хотя, наверное, нам легко говорить...
SII пишет: И кто сказал, что Того стал бы догонять в кильватерной колонне? Ну, к примеру Витгефта ему ПРИШЛОСЬ догонять имено в кильватере - потому что иначе до темноты прочсто бы не догнали. Таким образом, благодаря ошибке Того в первой фазе то ли Витгефт Того, то ли Того сам себе - но НАВЯЗАЛ бой в максимально невыгодной для японцев конфигурации. Правда и то, что (полагаю, в силу развала боевой подготовки после гибели Макарова) артиллеристы наших кораблей использовать этот шанс не смогли.
SII пишет: Чем порвали бы? Как чем? 20 12"/40 6 12"/35, 30 15 10"/40 2 9"/35 6 8"/35 Всего - 49 тяжелых стволов против 47 японских. И главное - решающий перевес в 12" и 10" орудиях. В ситуации Шантунга 4 "бородино"+"Ослябя"+"Сисой"+"Наварин" при реально показанных ими процентах попаданий разорвали БЫ "Микасу" как тузик грелку - думаю, попаданий на 20 только 10" и 12" можно смело забиваться. Пришлось БЫ за это заплатить концевыми единицами 3-го отряда - думаете, неадекватная цена?
Comte пишет: Ну, к примеру Витгефта ему ПРИШЛОСЬ догонять имено в кильватере - потому что иначе до темноты прочсто бы не догнали Не соглашусь :) Если уж так надо догнать (а надо было), то позволить кораблям догонять "по способности", перестраиваясь параллельно в строй фронта. "Фудзи", надо полагать, отстанет, хотя не слишком сильно, остальные три ЭБРа смогут перестроиться во фронт и гнаться где-то на 16 уз (думаю, на короткое время, для перестроения, могут попытаться из 17 выжать). Ну а крейсера тем более смогут это сделать. Comte пишет: Как чем? ... В ситуации Шантунга 4 "бородино"+"Ослябя"+"Сисой"+"Наварин" при реально показанных ими процентах попаданий разорвали БЫ "Микасу" как тузик грелку - думаю, попаданий на 20 только 10" и 12" можно смело забиваться Вы всерьёз считаете, что вся эта масса артиллерии с семи кораблей смогла бы эффективно "работать" по одной цели? Далее, ну, вогнали бы в Микасу 20 12-дюймовых снарядов, и что? Сколько там Орёл попаданий получил? Причём ожидать сильных пожаров от наших снарядов не стоит, а броню они не пробьют на разумной дистанции боя. Наконец, если по Микасе пристрелялись, что мешает ему отвернуть, временно уступив место другому ЭБРу, и так чередоваться весь бой? У нас снарядов не бесконечное количество... Ну а маневрировать японцы куда свободнее могут: у них превосходство в скорости.