DE3429772A1

DE3429772A1 - System und verfahren zur zuteilung von hilfsmitteln

Info

Publication number: DE3429772A1
Application number: DE19843429772
Authority: DE
Inventors: John Hamer Preston Lancashire Powell
Original assignee: British Aerospace PLC
Current assignee: BAE Systems PLC
Priority date: 1983-08-13
Filing date: 1984-08-13
Publication date: 1985-02-28
Also published as: GB2145256A; GB8420095D0; IT8448723A0; GB2145256B; FR2550639B1; SE8404053L; SE8404053D0; FR2550639A1; US4797839A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein System und ein Verfahren zur Bestimmung der Zuteilung eines Hilfsmittels auf eine Reihe von Bedarfsträgern, was eine Zuteilung von Hilfsmitteln erfordert, um die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Überwindung jeder Forderung aus einer Reihe von Forderungen zu optimieren.

Ein Beispiel hiervon stellt eine Situation dar, wo der Pilot eines Flugzeuges einen Flugauftrag nach einem Ziel durchführen soll und der Flug über feindliches Territorium erfolgen muß, wo mehrere Bedrohungen in Form am Boden stationierter Flugkörper oder Flugabwehrsysteme vorhanden sind und der Flugzeugführer eine begrenzte Zahl von Bekämpfungsmitteln mit sich führt, um das Flugzeug gegen feindliche Bedrohung zu verteidigen, wobei die zur Verfügung stehenden Abwehrmittel dem Piloten zur Verfügung stehen. Die natürliche Reaktion des Piloten scheint darin zu bestehen, daß er, wenn er vom Boden her bedroht wird, auf die bedrohende Bodenstation so viele Granaten, Raketen oder dergleichen abfeuert, wie es ihm zur Bekämpfung dieses Zieles erforderlich erscheint. Wenn das Flugzeug eine unbegrenzte Menge an Hilfsmitteln mit sich führt, beeinträchtigt dies den Erfolg der Mission nicht in schädlicher Weise. Wenn aber, wie es üblich ist, das Flugzeug nur eine begrenzte Zahl von Hilfsmitteln zur Verfügung hat und das Flugzeug auf seiner Mission zahlreichen Bedrohungen ausgesetzt ist, dann vermindert sich dramatisch die Erfolgswahrscheinlichkeit der Gesamtmission, wenn der Flugzeugführer,um die Überlebenschancen des Flugzeuges zu erhöhen, die erste

Bedrohung auf diese Weise bekämpft. Selbst wenn hierdurch die Überlebenschance bei dieser ersten Bedrohung maximiert werden.

In anderen Fällen kann das Hilfsmittel auch kontinuierlich, beispielsweise in Form eines Radar-Störgerätes ausgebildet sein. In diesem Fall muß der Pilot des Flugzeugs wissen, wie die Störleistung in der Richtung und über das Frequenzband innerhalb des Gerätes verteilt werden. Für eine optimale Wahrscheinlichkeit des Erfolges der Mission sollte die Störleistung beispielsweise gleichmäßig über das Frequenzband ausgebreitet werden, oder stattdessen könnte es auch zweckmäßig sein, eine relativ hohe Störleistung bei wenigen definierten Frequenzen abzustrahlen. Der Ausgang des Radar-Störsenders hat demgemäß eine Reihe zunehmender Forderungen zu erfüllen.

In einem anderen Fall kann das Hilfsmittel der Pfad selbst sein, den der Pilot zwischen zwei oder mehreren Flugkörper-Stationen einnimmt, die auf beiden Seiten eines Flugpfades angeordnet sind. Hier hat jede Flugkörperbodenstation eine Reihe von Bedrohungsmitteln in Form von Flugabwehrsystemen, und derartige Systeme können bei einer Bodenstation oder auch bei beiden vorhanden sein.

Der Ausdruck "Hilfsmittel", wie er in der Beschreibung benutzt wird, kann demgemäß eine Vielzahl von Variablen kennzeichnen, die gesteuert werden, um die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Überwindung einer Bedrohung zu verbessern, d.h. die Forderung nach jenem Hilfsmittel.

Beispielsweise könnte das Hilfsmittel ein geographischer Pfad, eine Brennstoffquelle oder ein Radar-Störsender sein, der eine begrenzte Störleistung aufweist, wobei die Störfrequenzen von der Bedienungsperson ausgewählt werden können. Auf nichtmilitärischem Gebiet könnte es ein jährliches Budget sein, das auf verschiedene kommerzielle Departments aufgeteilt werden muß.

In der Beschreibung wird der Ausdruck "Bedarfserfolgswahrscheinlichkeitsdaten" benutzt um Daten zu beschreiben, die die jeweilige Möglichkeit einer erfolgreichen Überwindung einer gegebenen Forderung für jede Menge von Hilfsmitteln anzeigen, mit denen eine gegebene Forderung erfüllt werden kann. Im Fall eines einzelnen Bedarfsträgers ergeben sich die Erfolgswahrscheinlichkeitsdaten durch die Funktion P . (pe) für 0^c <#, wobei P · (jjc) die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Überwindung des Bedarfsträgers i ist, wenn der Anteil χ der Hilfsquelle für diesen Bedarf abgestellt wurde.

Im Falle der Kombination von zwei oder mehreren Bedarfsträgern wird der Ausdruck "optimale Erfolgswahrscheinlichkeitsdaten" benutzt, um Daten zu beschreiben, die die jeweilige optimale Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Überwindung einer Kombination von zwei oder mehreren gewählten Forderungen zu beschreiben, und zwar für jede mögliche Zuteilung der Hilfsmittel auf diese Kombination. Demgemäß ergeben sich die optimalen Erfolgswahrscheinlichkeitsdaten durch P_sc (oc) für^O-X

wobei P_sc (Od) die maximale Erfolgswahrscheinlichkeit der Überwindung der Kombination ist, unter der Annahme, daß die Hi Ifsmittel ^C optimal zwischen den Forderungen der Kombination verteilt werden. Der Ausdruck "optimale Verteilungsdaten" wird benutzt, um Daten zu beschreiben, die für jede mögliche Zuteilung von Hilfsmitteln auf eine Kombination von Forderungen die jeweilige Verteilung zwischen den Bedarfsträgern beschreiben, die zu der optimalen Erfolgswahrscheinlichkeit führt.

Die Erfindung geht aus von einem Hilfsmittelzuteilungssystem zur Anzeige der optimalen Zuteilung von Hilfsmitteln auf einer Reihe von Bedarfsträgern, und löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß

I eine Datenverarbeitungseinrichtung zur Bestimmung der Erfolgswahrscheinlichkeitsdaten für jeden Bedarfsträger,

II Korrelationsmittel zur Kombination der Bedarf serfolgswahrscheinlichkeitsdaten von zwei Bedarfsträgern, wodurch die optimalen Erfolgswahrscheinlichkeitsdaten für die beiden Bedarfsträger kombiniert und die optimalen Verteilungsdaten für die beiden kombinierten Bedarfsträger bestimmt werden,

III Speicher zur Speicherung der optimalen Erfolgswahrscheinlichkeitsdaten und der Daten für die optimale Verteilung,

IV eine Wählvorrichtung, um die Erfolgswahrscheinlichkeitsdaten, die sich auf weitere Bedarfsträger beziehen, nacheinander auszuwählen und

diese zusammen mit den optimalen Erfolgswahrscheinlichkeitsdatem für die vorherige Kombination von Bedarfsträgern auf die Korrelationsvorrichtung zu geben, wodurch die optimale Erfolgswahrscheinlichkeitsdaten für die weiteren Bedarfsträger und die vorherige Kombination und die optimalen Verteilungsdaten für die weiteren Bedarfsträger und die vorhergehenden Kombinationen auf den neuesten Stand gebracht werden, wobei, diese Auswahl und Behandlung wiederholt wird, um die Daten für die übrigen Bedarfsträger zu ermitteln.

Das obige System arbeitet auf dem Prinzip einer Kombination von Bedarfserfolgswahrscheinlichkeitsdaten für zwei Bedarfsträger, um die optimalen Erfolgswahrscheinlichkeitsdaten für die Kombination zu erhalten. Dann werden die so erlangten Daten mit den Bedarfserfolgswahrscheinlichkeitsdaten eines weiteren Bedarfsträgers kombiniert, um die optimalen Erfolgswahrscheinlichkeitsdaten für die neue Kombination zu erhalten und so weiter, bis sämtliche Forderungen erhandelt sind, und an dieser Stelle ergibt sich die maximale Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Überwindung aller Forderungen. Auch die optimale Verteilung der Hilfsmittel X auf die Bedarfsträger ist für jeden Zeitpunkt bekannt, für den die Erfolgswahrscheinlichkeitsdaten mit den vorhergehenden Daten korrelationiert sind, und die Korrelationsvorrichtung bestimmt die optimalen Verteilungsdaten für jenen Bedarfsträger.

Die Korrelation wird zweckmäßigerweise gemäß dem nachfolgenden Algorithmus durchgeführt:

*n <^{x (1} ~ ^ρκ L η

dabei sind F* (X) die optimalen Erfolgsdaten für die Kombination der Bedarfsträger η bis N; P^ ("-^_n) ^ist ^ie Wahrscheinlichkeit nicht erfolgreich, die vorhandenen Forderungen η bei gegebener Zahlte _n von Hilfsmitteln zu überwinden, und F*_{n +} < (X --⁵O sind die optimalen Erfolgswahrscheinlichkeitsdaten für die Kombination von Bedarfsträgern (n+1) bis N einschließlich.

Es ergibt sich, daß der obige Algorithmus eine nach vorn rekursive Beziehung zwischen aufeinanderfolgenden F*_n(X) hat, so daß die Daten, die sich auf ein vorhandenes vorhergesagtes oder nichtvorhergesagtes Ereignis beziehen, mit den Daten des vorigen Bedarfsträgers oder einer Kombination von Bedarfsträgern korrelationiert werden können, um die optimale Zuteilung von Hilfsmitteln auf den jeweiligen Bedarfsträgern zu ermöglichen, und zwar mit einer maximalen Erfolgswahrscheinlichkeit für den Wert X.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung weist das System Datenbasen auf, die Erfolgswahrscheinlichkeitsdaten für eine Mehrzahl von Bedarfsträgern speichern und ein Bedarfssensor identifiziert eine Forderung und bewirkt, daß die jeweiligen Bedarfserfolgswahrscheinlichkeitsdaten dem Bedarfsdatenspeicher zugeführt werden. Dann bestimmt das System die Möglichkeit des Missionserfolges zusammen mit der optimalen Verteilung von Hilfsmitteln X über die verschiedenen Bedrohungen.

Das System kann daher benutzt werden, um die Wahrscheinlichkeit eines Missionserfolges vorherzusagen, wenn folgendes zur Verfugung steht:

a) Begrenzte Hilfsmittel für Gegenmaßnahmen und

b) eine vorhergesagte Reihe von Bedrohungen.

Das System schafft jedoch auch die Möglichkeit, nicht vorhergesagte Bedrohungen abzuschätzen und eine optimale Verteilung von Hilfsmitteln über die vorhergesagte Zahl und die nicht vorhergesagte Zahl von Bedrohungen zu bestimmen, und zwar zusammen mit einem revidierten Wert für die maximale Wahrscheinlichkeit von Missionserfolg.

Gemäß einer weiteren Ausbildung kann das System benutzt werden, um eine endliche aber kontinuierliche Hilfsmittelquelle über mehrere Bedrohungen zu verteilen, beispielsweise in einem System mit einer begrenzten Störleistung, die über eine relativ große Bandbreite verteilt werden kann, um die Mehrzahl von Forderungen zu erfüllen.

Gemäß einem weiteren Merkmal richtet sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Bestimmung der optimalen Verteilung eines Hilfsmittels auf mehrere Bedarfsträger, und das erfindungsgemäße Verfahren ist gekennzeichnet durch die Schritte, daß

I für jeden Bedarfsträger die Bedarfserfolgswahrscheinlichkeitsdaten bestimmt werden,

II die Bedarfserfolgswahrscheinlichkeitsdaten für zwei Bedarfsträger bestimmt werden, wodurch die optimalen Erfolgswahrscheinlich-

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keitsdaten für die beiden Bedarfsträger kombiniert bestimmt werden und die optimalen Verteilungsdaten für die kombinierten Bedarfsträger,

III die optimale Erfolgswahrscheinlichkeitsdaten und die optimalen Verteilungsdaten gespeichert werden,

IV die optimalen Erfolgswahrscheinlichkeitsdaten für die beiden kombinierten Bedarfsträger mit den Erfolgswahrscheinlichkeitsdaten eines weiteren Bedarfsträgers kombiniert werden, um dadurch die optimale Erfolgswahrscheinlichkeitsdaten und die optimalen Verteilungsdaten für die Kombination der beiden Bedarfsträger und des weiteren Bedarfsträgers zu bestimmen,

V die Kombination der optimalen Erfolgswahrscheinlichkeitsdaten mit den restlichen Erfolgswahrscheinlichkeitsdaten nacheinander fortgesetzt wird, bis die optimalen Erfolgswahrscheinlichkeitsdaten und die optimalen Verteilungsdaten für die Kombination aller Bedarfsträger bestimmt sind.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 ein Flußdiagramm, welches die Arbeitsweise einer Vorrichtung zur Zuteilung von Hilfsmitteln veranschaulicht;

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Fig. 2 ein schematisches Diagramm, welches die Benutzung einer Hilfsmittelzuteilungsvorrichtung in einem Flugzeug veranschaulicht, welches einer Vielzahl vorhergesagter und nichtvorhergesagter Bedrohungen ausgesetzt ist.

Die Arbeitsweise der Hilfsmittelzuteilungsvorrichtung erfordert die Benutzung einer dynamischen Programmierungslösung einer Situation in der eine endliche Zahl von Hilfsmitteln N existieren, die zugeteilt werden können zur Erfüllung einer vorhergesagten Anzahl von Forderungen, die während einer Zeit t_i auftreten. Dabei ist es erwünscht, die optimale Zuteilung dieser Hi Ifsmittel N auf den Bedarf bzw. die verschiedenen Anforderungen herauszufinden.

Die objektive Funktion, die sich auf die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Überwindung eines gegenwärtigen Bedarfes im Hinblick auf die Zahl der zur Verfügung stehenden Hilfsmittel bezieht, ist gegeben durch:

P₅₁(X) = 1 - P_ki (X).

Dabei ist P,. gut definiert und nicht notwendigerweise analytisch, und es wird im allgemeinen monoton mit X ansteigen. Es wird jedoch angenommen, daß P,. eine generelle Form hat und tatsächlich einen maximalen Wert innerhalb seines Bereiches hat.

Die abgeschätzte Wahrscheinlichkeit eines Erfolges der

Mission für die übrigen Forderungen innerhalb der Mission, wo noch übrige Hilfsmittel X zur Verfügung stehen, wird durch F_n(X) bezeichnet. F_n(X) hängt in den meisten Fällen von der Verteilung der übrigen Hilfsmittel X unter den' restlichen Forderungen ab und F* (X) wird als die abgeschätzte maximale Erfolgswahrscheinlichkeit der Mission definiert unter der Annahme, daß die übrigen Hilfsmittel X optimal über den Rest der Mission verteilt werden, d.h. die optimale Erfolgswahrscheinlichkeitsdaten für die kombinierten verbleibenden Bedürfnisse.

Es kann gezeigt werden, daß

0 <X. Ix L ^Kn ⁿ

Dies bildet eine rekursive Vorwärtsbeziehung zwischen aufeinanderfolgenden F* (X) und ist die Basis für die dynamische Programmierungslösung in diesem Fall.

Die Zahl von Forderungen in jeder einzelnen Mission ist endlich und entweder diskret oder kontinuierlich, z.B.

1 N, und es kann festgestellt werden, daß nachdem

die letzte Forderung N erfolgreich überwunden wurde, die Wahrscheinlichkeit der erfolgreichen Vollendung der restlichen Forderungen der Mission die Einheit ist, und daher ist es bekannt, daß F_n+1 (.) 1.

Aus der Gleichung I ergibt sich:

χ 1.

Wenn man dann F _M (X) kennt, kann man F_w < (X) berechnen und so weiter den Weg zurück, bis F₁ (X), wobei in jeder Stufe F , y(x) und Jc / \ für jede verfügbare Option der übrigen Hilfsmittel X erhalten wird. Wenn F / % (x) die optimalen Erfolgswahrscheinlichkeitsdaten für die Bedrohungen (.) nach N kombiniert sind und je / χ die optimale Zuteilung der Hilfsmittel für die Bedrohung (.) ist, werden beide Werte abhängig von der Größe von X, d.h. die Menge der in jener Stufe verfügbaren Hi Ifsmittel .

Beispiel:

Es soll eine Mission betrachtet werden, die vier vorhergesagte Forderungen bzw. Bedrohungen aufweist, die eine P^ Funktion haben, wie nachstehend definiert:

Bedrohungen 1 und 3	O	1	ί 2	I 3	4	5	6
Zuteilung (χ)	0.6	0.6	0.2	0.1	0.1	0.1	0.1
Resultierende¹^ Funktion.

Bedrohungen 2 und 4	O	1	2	3	4	5	6
Zuteilung (χ)	0.7	0.68	0.65	0.5	0.2	0.1	0.1
Resultierendep Funktion ic

Die rekursive Relation, die bereits erhalten ist, lautet *

1 * ' O ^3_

- ^P

Da F_n(X) = 1 for η >4, ergibt sich:

Da F (O) = 1 - P, (O) = 0.3, ^q ^K4

= O

F ,(1) = 1 - P, (1) = 0.32, QL₁ = 1

und so weiter, woraus sich die folgende Tabelle ergibt:

X	F₄(X)	^Ä4
O	0.3	O
1	0.32	1
2	0.35	2
3	0.5	3
4	0.8	4

χ	F₄ (X)	^Χ4
5	0.9	5
6	0.9	6
7	0.9	7
8	0.9	8
9	0.9	9
10	0.9	10
; Ii	0.9	11

Um. F

zu bestimmen, wird die folgende rekursive

Beziehung benutzt:-

^{dabei sind}'

wenn man · F , kennt, alle Ausdrücke auf der rechten Seite bekannt und hieraus ergibt sich die folgende Tabelle:

X	F₃(X)	O
O	0.12	O
1	0.128	2
2	0.24	3
3	0.27	O
4	0.32	O
5	0.36	2
6	0.64
	Fortsetzung

X	* ^F3	(χ)	2	or	3	3	3
7	0.	72			4
8	0.	81	2	or
9	0.	81	2, 3	or
10	0.	81

Wie ersichtlich, ergeben sich alternativ optimale Zuteilungen, wo es keinen Unterschied für das Ergebnis ausmacht, wenn z.B. 9 Einheiten verbleiben, ob 2 benutzt und 7 zurückgehalten werden, oder ob 3 benutzt und 6 zur Benutzung gegen die Bedrohung 4 zurückgehalten werden. Der vorhergesagte Ausgang {ein Missionserfolg mit Restbestand von 0,81) ist das gleiche. In der Praxis.wird eine willkürliche Regel benutzt, um solche Alternativen zu lösen.

Um F₉(X).. zu bestimmen, wird die folgende Bedingung benutzt:

<X

zu der nachstehenden Tabelle, die

F* (X)

definiert.

X	F₂(X)	X₁
0	0.036	0
1	0.0384	0 or 1
2	0.072	0
3	0.081	0
4	0.096	0 or 4
5	0.120	3
6	0.192	0
7	0.216 Fortsetzung ..	0, 4 or 5

X	*F (X)**	4 3 4
8 9 10	0.256 0.320 0.512

Nachdem F ₂ (X) berechnet ist, kann nunmehr in ähnlicher Weise vorgegangen werden, um F . (x) zu berechnen und das Ergebnis ist in der nachstehenden Tabelle dargestellt:

- X	*F (X)**	X₁
O	0.0144	O
1	0.01536	O
2	0.0288,	2
3	0.0324	O or 3
4	0.0576	2
5	0.0648	2 or 3
6	0.0768	2
7	0.0960	2
8	0.108	3
9	0.173	2
10	0.205	2

Diese Tabellen liefern eine vollständige Lösung für die wahlfreie Zuteilung von Hilfsmitteln über die zu erwartende Bedrohung. Wenn beispielsweise die Mission mit 10 Einheiten von Hilfsmitteln beginnt, kann gezeigt werden, daß:

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a) Der Missionserfolg wahrscheinlich knapp über 20% liegt, und

b) beim Erreichen der ersten bedrohung 2 Einheiten verwendet werden sollten, so daß 8 verbleiben.

"te

Nach Prüfung von F ₂ (^Q) zeigt sich, daß 4 Einheiten benutzt werden sollten, so daß 4 Einheiten verbleiben,,; F*₃ (4) zeigt, daß kein Hilfsmittel der Bedrohung 3 zugeteilt werden sollte, so daß 4 verbleiben, um diese gegen die letzten Bedrohungen zur Verfugung zu ha.ben.

Bedrohung Nr.	1	2	3	4
Zuteilung	2	4	O	4
Verbleibende Hilfsmittel	8	4	4	O

wahrscheinlicher Missionserfolg = 0.205

Eine interessante Charakteristik der Hilfsmittelzuteilungsvorrichtung ist ihre Stärke. Es soll angenommen werden, daß die menschliche Bedienungsperson beim Auftreffen auf eine erste Bedrohung in Panik gerät und 4 Einheiten benutzt, anstelle der optimalen 2 Einheiten. Die Hilfsmittelzuteilungsvorrichtung schreitet nunmehr fort, um die restlichen 6 Einheiten in optimaler Weise zu benutzen, um so gut als möglich die Fehler der Bedienungsperson wettzumachen. Die Zuteilung schreitet wie folgt fort:

Bedrohung Nr.	1	2	3	4
Zuteilung	4	O	2	4
Verbleibende Hilfsmittel	6	6	4	O

Hier beträgt die Missionserfolgswahrscheinlichkeit 0,9 χ 0,192 = 0,1728, so daß bei zu früher Benutzung die Bedienungsperson den Missionserfolg reduziert, obgleich durch die Hilfsmittelzuteilungsvorrichtung die folgende Zuteilung optimiert wird. Zusammenfassend ergibt sich die optimale Zuteilung wie folgt:

Hilfsmittel	0	Zuteilung ·	Zuteilung	Zuteilung	Zuteilung	Missions-1
zu Beginn	1	auf	auf	auf	auf	^srfolgs- vahr-
-	2	Bedrohung 1	Bedrohung 2	Bedrohung 3	Bedrohung 4	cheinlict <eit
3	0	0	0	0	1.4%
4	0	0	0	1	1.5%
5	2	0	0	0	2.9%
6	0/3	0	3/0	0	3.2%
7	2	0	2	0	5.8%
8	2/3	0	3/2	0	6.5%
9	2	0	0	4	7.7%
10	2	3	2	0	9.6%
3	3	2	0	10.8%
2	0	2	5	17.3%
2	4 I i_	0	4	20.5%

Es zeigt sich, daß allgemein bei einer sehr begrenzten Zahl von verfügbaren Hilfsmitteln, diese nicht dünn über die verbleibenden Bedrohungen ausgebreitet werden, sondern einer oder zwei der Bedrohungen zugeteilt werden.

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Dies ist ungefähr in der Tabelle dargestellt, die F .(X) entspricht, wo F , (3) durch Zuteilung entweder sämtlicher Hilfsmittel oder durch Zuteilung keines Hilfsmittels erzeugt wird. Wenn ein Versuch unternommen wird, nach einer Wette zu arbeiten ("hedge One's bets") wird eine unter dem Optimum liegende Lösung erzeugt.

Nachdem vorstehend die Hi If smittelzutei lungsvorrich.-tung beschrieben wurde, die die optimale Verteilung einer endlichen Zahl von Hilfsmitteln über eine Reihe vorhersehbarer Bedrohungen bestimmt und daraus die resultierende Wahrscheinlichkeit des Missionserfolges berechnet, wird nunmehr auf Figur 1 Bezug genommen, wo dargestellt ist, wie ein System arbeiten kann, um die optimale Verteilung einer endlichen Anzahl von Hilfsmitteln über eine Reihe vorhergesagter Bedrohungen in Kombination mit einer vorhandenen nichtvorhergesagten Bedrohung zu bestimmen. Es wird angenommen, daß die Erfolgswahrscheinlichkeitsdaten und die optimalen Verteilungsdaten durch das System wie oben beschrieben, bestimmt worden sind.

Anfänglich wird eine erste Wahl der Hilfsmittelzuteilung getroffen, und es wird die Wirkung auf die gegenwärtige nicht vorhergesagte Bedrohung der Entwicklung dieser Wahl bestimmt, wobei eine intelligente Datenbasis benutzt wird, um die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Überwindung der gegenwärtigen Bedrohung zu bestimmen, wobei die Hilfsmittelzuteilung gemäß der ersten Wahl erfolgt.

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Dann werden die gedachten, verbleibenden Hilfsmittel bestimmt und mit dem vorher festgelegten F (X) für die Kombination der vorhergesagten Bedrohungen benutzt, um die maximal mögliche Erfolgswahrscheinlichkeit zu bestimmen, mit der die vorhergesagten Bedrohungen überwunden werden können, unter Benutzung der gedachten verbleibenden Hilfsmittel.

Diese Wahrscheinlichkeit wird dann mit der Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Überwindung der gegenwärtigen Bedrohung kombiniert, so daß die Gesamt-Erfolgs· Wahrscheinlichkeit berechnet werden kann, und dies wird gespeichert.

Eine nächste Wahl von Hilfsmittelzuteilungen wird dann vorgenommen und das Verfahren wird wiederholt, bis alle Zuteilungswahlen erforscht sind, und es werden alle gespeicherten Gesamt-Erfolgswahrscheinlichkeiten verglichen, um die größte zu ermitteln und um auch anzuzeigen, welche Wahl der Hilfsmittelzuteilung bei der gegenwärtigen bedrohung vorgenommen werden soll.

Im folgenden wird auf Figur 2 Bezug genommen. Hier ist ein System zur Benutzung in einem Flugzeug dargestellt, um dem Piloten des Flugzeugs die optimale Zuteilung von Hilfsmitteln gemäß einer Zahl von Bedrohungen zu raten. In diesem Fall wird die Bedrohung von mehreren feindlichen Flugkörpern gebildet, die in der Nähe des Pfades des Flugauftrages stationiert sind, und die Hilfsmittel haben die Gestalt von Spreng- und Leuchtpatronen.

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Das System umfaßt eine Zentraleinheit 10, die als Hilfsmittelzuteilungsvorrichtung dient und Daten von einer intelligenten Datenbasis 11 und einer Systemerfüllungsdatenbasis 12 empfängt, um sie zu kombinieren, und daraus die Bedarf serfolgswahrschein-1ichkeitsdaten abzuleiten, die sich auf die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Überwindung einer gegebenen Bedrohung einer Zahl von Einheiten von Hilfsmitteln beziehen, die zugeteilt werden.

Die intelligente Datenbasis 11 enthält Daten, die sich auf vorbestimmte Positionen von feindlichen Flugkörpern und Feindsystemcharakteristiken sowie den Ergebnissen von Aktionen beziehen, die der Pilot im Hinblick auf feindliche Systeme erreicht hat. Die intelligente Datenbasis 11 kann über ein Kommunikationssystem auf den neuesten Stand gebracht werden, um beispielsweise anzuzeigen, daß ein feindliches Flugkörpersystem entfernt oder durch ein Flugkörpersystem unterschiedlicher Charakteristik ersetzt worden ist, oder daß ein Flugkörpersystem in der Nähe des Pfades des Flugauftrages befindlich ist, wo vorher noch keines ausgemacht war.

Die Systemdatenbasis 12 enthält Daten, die sich auf das Verhalten des Flugzeugs und die Verwundbarkeit und die Wirkung der Spreng- und Leuchtgranaten beziehen.

Das System weist auch eine Bedrohungswarnvorrichtung auf, die das System warnt, wenn eine Bedrohung erkennbar wird und es ist eine Anzeigevorrichtung 14 vorgesehen, die dem Piloten die optimale Zuteilung von Spreng- und Leuchtgranaten und die Möglichkeit einer erfolgreichen

Flugauftragsdurchführung auf der Basis optimaler Verteilung der Hilfsmittel auf die vorhersehbaren Bedrohungen anzeigt. Die Zentraleinheit kann auch die Entfaltung der Quellen automatisch über eine Granatenabschußvorrichtung 15 steuern.

Das System bringt ständig die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Überwindung der übrigen vorhergesagten Bedrohungen auf den neuesten Stand und dieses System kann benutzt werden um eine Entscheidung darüber zu treffen, ob der beabsichtigte Flugauftrag weiter durchgeführt werden soll, oder ob ein anderer Flugauftrag durchgeführt werden soll, bei dem die Erfolgswahrscheinlichkeit größer ist, oder ob das Flugzeug zum Ausgangspunkt zurückkehren soll.

Es ist daher ersichtlich, daß bei einer ausreichenden gegebenen Behandlungskapazität Hilfsmittelzuteilungsvorrichtungen dieser Art benutzt werden können, als Basis einer Optimierungsroutine für die Intensivierung eines Plans, wodurch der erwartete Plan durch Wegpunkte definiert wird, die über Zunahmen bewegt werden und der wahrscheinliche Erfolg des Flugauftrags wird bei jeder Zunahme berechnet, um einen örtlich optimalen Pfad zu erzeugen.

Das System ist robust, da es die Zuteilung von Hilfsmitteln in optimaler Weise fortsetzt, selbst wenn auf einem früheren Teil des Flugauftrages eine nicht-optimale Zuteilung erfolgt ist.

Das System kann als Basis einer Entscheidungsroutine bei einer theoretischen Flugauftragsplanung benutzt werden.

Es ist für den Fachmann klar, daß das System auch auf jene Situationen ausgedehnt werden kann, wo die Bedrohungen und/oder die Einheiten der Hilfsmittel kontinuierlich verlaufen und nicht wie beim Ausführungsbeispiel als diskrete Einheiten vorhanden sind.

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Claims

Patentanwälte :„-..: :„.::.„:Dipi.-ing. Curt Wallach Europäische Patentvertreter Dipl.-Ing. Günther Koch European Patent Attorneys Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 2 60 80 78 · Telex 5 29 513 wakai d Datum: 13' AU9USt 1984 British Aerospace · unser zeichen: 17 978 - K/Ap Public Limited Company 100, Pail Mall, London, SW1Y 5HR England System und Verfahren zur Zuteilung von Hilfsmitteln Patentansprüche:

1. Hilfsmittelzuteilungssystem zur Anzeige der optimalen Zuteilung von Hilfsmitteln auf eine Reihe von Bedarfsträgern, dadurch gekennzeichnet, daß das System folgende Merkmale umfaßt:

eine Datenverarbeitungseinrichtung zur Bestimmung der Erfolgswahrscheinlichkeitsdaten für jeden Bedarfsträger,

II Korrelationsmittel zur Kombination der Bedarfserfolgswahrschein1ichkeitsdaten von zwei Bedarfsträgern, wodurch die optimale Erfolgswahrschein1ichkeitsdaten für die beiden Bedarfsträger kombiniert und die optimalen Verteilungsdaten für die beiden kombinierten Bedarfsträger bestimmt werden,

IV eine Wählvorrichtung, um die Erfolgswahrscheinlichkeitsdaten, die sich auf weitere

Bedarfsträger beziehen, nacheinander auszuwählen und diese zusammen mit den optimalen Erfolgswahrscheinlichkeitsdaten für die vorherige Kombination von Bedarfsträgern auf die Korrelationsvorrichtung zu geben, wodurch die optimale Erfolgswahrscheinlichkeitsdaten für die weiteren Bedarfsträger und die vorherige Kombination und die optimalen Verteilungsdaten für die weiteren Bedarfsträger und die vorhergehenden Kombinationen auf den neuesten Stand gebracht werden, wobei diese Auswahl und Behandlung wiederholt wird, um die Daten für die übrigen Bedarfsträger zu ermitteln,

wodurch bei einer gegebenen Menge von Hilfsmitteln die optimale Zuteilung der Hilfsmittel auf die verschiedenen Bedarfsträger zusammen mit der resultierenden Erfolgswahrscheinlichkeit zur Erfüllung der Bedarfsträger bestimmt wird.

2. Hilfsmittelzuteilungssystem nach Anspruch 1, zur Bestimmung der optimalen Verteilung eines Hilfsmittels X auf eine Reihe von Bedarfsträgern

1 N,

dadurch gekennzeichnet, daß die Korrelationsvorrichtung die Bedarfserfolgswahrscheinlichkeitsdaten gemäß dem folgenden Algorithmus kombiniert:

P* ,_χχ _ max

dabei sind F _n(X) die optimalen Erfolgswahrscheinlichkeitsdaten für die Kombinationen von Bedarfsträgern η bis N einschließlich; Pi, (x_n) ist die Wahrscheinlichkeit nicht er-K_n η

folgreich den vorhandenen Bedarfsträger η bei einer gegebenen Zuteilung von x_p Hilfsmitteln zu überwinden;

F _n+i (^x " ^x _n) sind die optimalen Erfolgswahrscheinlichkeitsdaten für die Kombination von Forderungen η + 1 bis N einschließlich.

3. Hilfsmittelzuteilungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Datenbasis vorhanden ist, die Bedarfserfolgswahrscheinlichkeitsdaten für eine Vielzahl unterschiedlicher Forderungen speichert, und daß ein Bedarfssensor einen Bedarf identifiziert und bewirkt, daß die jeweiligen Bedarfserfolgswahrscheinlichkeitsdaten dem Bedarfsspeicher zugeführt werden.

4. Verfahren zur Bestimmung der optimalen Verteilung eines Hilfsmittels auf eine Reihe von Bedarfsträgern ,

dadurch gekennzeichnet, daß

II die Bedarfserfolgswahrscheinlichkeitsdaten für zwei Bedarfsträger bestimmt werden, wodurch die optimalen Erfolgs-

Wahrscheinlichkeitsdaten für die beiden Bedarfsträger kombiniert bestimmt werden und die optimalen Verteilungsdaten für die kombinierten Bedarfsträger,

III die optimalenErfolgswahrscheinlichkeitsdaten und die optimalen Verteilungsdaten gespeichert werden,