A Mathematical model for planning the battle fire support in Turkish Army

Abstract

ÖZET Muharebede hedefleri, azami tahrip ve en az maliyetle gerçekleştirecek uygun silahlara atamak çok önemlidir. Bu amaca ulaşmada matematiksel programlama çok yardımcı olabilir. Bu çalışmada lineer olmayan çok maksatlı programlama metodolojisi kullanarak, silah hedef atama problemi incelendi. Bu çalışmanın hedefi silahların maliyeti ile tahrip oranlan arasındaki ilişkiyi ortaya çıkarmaktır. Bu çalışmada, gerçek kısıtlar gözönüne alınarak, maliyeti enküçüklemek veya hedef tahribini enbüyüklemek gibi amaç işlevleri için en iyi ateş destek planlan belirlenmektedir. Farklı metodlar kullanılarak düşman hakkında istihbarat toplanır. Düşmanın pozisyonu belirlendikten sonra, sunulan matematiksel modeller yardımıyla en uygun ateş destek planı seçenekleri tanımlanır. SilaHar/mühimmatiar, modellerin modüler yapılarından dolayı değiştirilebilirler. Modellerdeki herhangi bir silah yerine örneğin bir savaş uçağı veya herhangi bir silah kullanılabilir. Bu çalışmada yer alan çeşitli modellerin çözümünde GAMS programı kullanılmıştır. Ateş destek otomasyon projesi, ADOP 2000, bu çalışmanın ilham kaynağı olmuştur.Bu proje ile bilgi bilgisayar ortamında paylaşılabilecektir. Böylece ateş planlama süreci şimdiye kadar olduğundan daha hızlı olacaktır. Bu çalışmanın amacı; beş farklı matematiksel programlama modeli yardımıyla, komutan için bir karar tablosu belirlemektir. Böylece, akılcı ve hızlı bir karar almak mümkün olacaktır. Önerilen modeller sadece akılcı ve hızlı karar almada değil aynı zamanda mühimmat stok miktannı belirlemede, veya yeni silah alımlarında kullanılabilir. X11

ABSTRACT In a battle, it is very important to distribute the existing targets to proper weapons that would ensure maximum damage with minimum cost. Mathematical programming can help a lot to achieve this aim. In this study, the weapon target allocation problem is analyzed using nonlinear programming methodology. The objective of this study is to reveal the relationship between the cost of weapons and damage rate of the targets. The main goal in this study is to find out an optimal fire support plan, when the objective function is to minimize the cost or maximizing the target damage with respect to actual constraints. We obtain information about enemy's position using different methods. After having the necessary information, solving the mathematical programming models will clarify the situation and the alternatives. The weapons/ ammunition can be chosen by the help of the modular structure of the models. For example a fighter aircraft, or any other weapon can be used instead of the types of weapons in the models. General Algebraic Modeling System (GAMS ) has been used for solving the various models. The fire support planning project; ADOP 2000, is the inspiration source of this study. By the help of this project, information or data will be shared on-line. Thus the fire planning process will be faster than ever. This study, with five different mathematical programming models, aims to produce a trade off table for the commanders. Thus, making a quick rational decision will be possible. These models can be useful not only for making quick decisions, but also for determining the ammunition reserve, or for buying a new weapon system. xi