Интеллектуальные системы управления разведывательно-ударных комплексов Сухопутных войск
ВОЕННАЯ МЫСЛЬ № 1(1-2)/1995
Интеллектуальные системы управления разведывательно-ударных комплексов Сухопутных войск
Генерал-майор В. А. ДЕНИСЕНКО,
кандидат военных наук, профессор
Полковник Е.И.СУВОРИН,
кандидат технических наук
Майор П.С.РОМАНОВ
В СОВРЕМЕННЫХ условиях ведения боевых действий информационное противоборство приобретает приоритетную значимость, в связи с чем возникает необходимость в исследованиях и практических мерах по созданию интеллектуальных систем управления (ИСУ) различного уровня, способных обеспечить поддержку принятия решения в реальном масштабе времени. Анализ боевых действий многонациональных сил в зоне Персидского залива позволяет сделать вывод, что благодаря «интеллектуализации» применяемых разведывательно-ударных систем (РУС), автоматизированных систем управления (АСУ), систем боевого обеспечения стало возможным, во-первых, принятие решений практически в реальном масштабе времени, во-вторых, интегрирование их в единую систему разведки, управления и поражения. Опыт этой локальной войны показал также, что наличие разведывательно-ударных систем, реализующих глубокое огневое поражение и широкий маневр ударами, является основным фактором, обеспечивающим успех в борьбе за захват и удержание огневого превосходства над противником.
В современной операции единственно приемлемым способом борьбы с такими объектами, как средства ядерного нападения, наземные элементы РУС, самоходные артиллерийские батареи, колонны бронетанковой техники, отдельные приоритетные объекты группировок противника становится их немедленное уничтожение в короткие сроки по мере обнаружения. Решение этой задачи в рамках ракетных войск и артиллерии Сухопутных войск предполагается возложить на разведывательно-ударные комплексы (РУК), автономно обеспечивающие разведку перечисленных и других важных объектов, их целераспределение, нанесение по ним ракетных ударов при полной или частичной автоматизации управления всеми подсистемами и их функциями. Достижение высокой боевой эффективности РУК, на наш взгляд, связано с разрешением следующих проблем.
Первая - распознавание объектов поражения по информации, передаваемой различными средствами разведки с требуемой достоверностью, точностью и своевременностью (под распознаванием понимается автоматизированный процесс поиска, выделения и описания объектов на основе анализа реальных данных). Основным средством разведки РУК является самолетная радиолокационная станция (РЛС), и распознавание объектов поражения полностью зависит от ее разрешающей способности, что в совокупности с имеющимися радиолокационными системами наведения высокоточной ракеты (ВТР) явно не способствует рациональному (не говоря уже эффективному) решению рассматриваемой проблемы. Поэтому для получения интегрированной высококачественной информации об объектах поражения необходимо использовать различные средства разведки, функционально объединенные в комплексную систему разведки РУК. В реальном масштабе времени это возможно только с помощью интеллектуальной системы управления. Однако окончательное снятие проблемы (наряду с созданием ИСУ) связано с оснащением ВТР системой идентификации объектов. Причем ракета должна функционировать по информации, поступающей от бортовых средств разведки, работающих в различных диапазонах электромагнитного излучения (инфракрасного, видимого, радио) и интегрированных по информационному и навигационному каналам. Указанная система должна быть, по нашему мнению, составной частью интеллектуальной управляющей системы (ИУС) высокоточной ракеты.
Вторая - резкое сокращение времени подготовки и пуска ВТР, особенно с марша в неподготовленном районе. Данная проблема обусловлена повышением доли высокоманевренных объектов. Как показывают исследования, эта тенденция сохранится и в будущем, причем время пребывания их на позициях будет уменьшаться. Следовательно, первоочередными задачами, на наш взгляд, представляются оптимизация процесса технической подготовки ракет и «аналитическая» выставка бортовой аппаратуры (топогеодезическая привязка стартовой позиции и ориентирование ракет перед пуском по направлению). Эффективное решение этой проблемы возможно только при использовании ИУС.
Третья - обеспечение принятия решения интеллектуальной системой управления ВТР по выбору оптимальных условий поражения цели. Данная проблема заключается: в выборе оптимальной траектории в зависимости от складывающихся условий полета; преодолении противоракетной обороны (ПРО) противника путем активного противоракетного маневра, основанного на информации о действии противоракетных комплексов противника, получаемой бортовой РЛС; идентификации объектов; перенацеливании ракеты (при необходимости) в режиме внешней коррекции и (или) самокоррекции; управлении высотой вскрытия кассетной боевой части и разбросом ее элементов по одному из законов распределения в зависимости от типа и конфигурации объекта поражения. Приведенный перечень частных задач может быть дополнен или видоизменен при конкретизации исследований, однако и здесь ведущая роль остается за ИУС.
Решение комплекса указанных проблем, по нашему мнению, обеспечивается разработкой и созданием интеллектуальной системы управления РУК.
Что же такое интеллектуальные системы в целом и интеллектуальные системы управления в частности? Под интеллектуальными системами (ИС), как известно, понимаются системы, имитирующие деятельность человека на самом высоком уровне всех его возможностей (методических, информационных, оперативных) и предназначенные для решения практических задач, которые называют интеллектуальными, если они выполняются людьми. Одной из таких задач является принятие решения в сложившихся условиях. Из этого определения, по нашему мнению, следует, что ИСУ - интеллектуальная система, предназначенная для решения задач управления войсками и оружием в реальном масштабе времени, некоторые системы которой могут функционировать без участия человека (автономно), а ИУС - интеллектуальная система, функционирующая автономно и предназначенная для выбора целей работы и формирования процесса, задающего желаемое (с точки зрения целей) поведение управляемым системам.
Интеллектуальная система управления РУК, как нам видится, во-первых, может быть одним из звеньев ИСУ соответствующего командующего, интегрирующей ИСУ родов войск, объединений и соединений, участвующих в боевых действиях, во-вторых, она должна обеспечивать эффективное решение задач, возлагаемых на РУК при оптимизации процесса его функционирования. Наши предложения по структуре ИСУ РУК представлены на рисунке.
Следует обратить внимание на то, что ИСУ высокоточного ракетного комплекса (ВТРК) состоит из двух взаимосвязанных частей: интеллектуальной системы управления пусковой установки (ИСУ ПУ) и интеллектуальной управляющей системы ВТР - первая является наземной частью ИСУ ВТРК, а вторая находится на борту ракеты. Причем ИУС ВТР наиболее важная часть ИСУ ВТРК и ИСУ РУК в целом. Это обусловлено особенностями ее функционирования: автономностью работы и сложностью обстановки (динамичность, противодействие со стороны противника, наличие помеховых ситуаций).
Рассмотрим задачи, которые, на наш взгляд, могут решать интеллектуальные системы управления разведывательно-ударного комплекса и их подсистемы.
Интеллектуальная система управления командного пункта (ИСУ КП).
Главная задача подсистемы распознавания объектов поражения - классификация объектов по информации, получаемой от различных средств разведки. К основным задачам подсистемы определения исходных данных и принятия решения на подготовку и нанесение ракетного удара относятся: определение объектов, сил и cредств для поражения, типа и количества боевых частей ВТР; целераспределение; получение из ИСУ ВТРК, обработка и передача информации об объекте поражения, состоянии пусковой установки и ракеты; управление всеми подсистемами РУК и ИСУ РУК.
Интеллектуальная система управления высокоточного ракетного комплекса. Функционально она состоит из нескольких подсистем, которые в зависимости от состояния ВТРК и ракеты решают серию сложных задач.
Задачи, решаемые ракетным комплексом до пуска ракеты, возлагаются на подсистему управления пусковой установкой. К ним относятся: техническая диагностика ПУ, формирование оптимального режима ее эксплуатации, принятие оптимального плана действий при перемещении, топопривязке, маскировке, защите от ВТО и авиации противника в зависимости от условий обстановки.
Задачи, решаемые при подготовке к пуску, выполняются подсистемой подготовки ВТР к пуску. Это техническая диагностика ракеты, «аналитическая» выставка бортовой аппаратуры, формирование оптимальной траектории полета.
Задачи, решаемые в полете, выполняются подсистемой управления полетом ВТР. К ним относятся: управление интеллектуальными подсистемами ИУС ВТР, всей бортовой аппаратурой, многофункциональной двигательной установкой, способной работать в различных режимах; принятие решения на преодоление ПРО противника и в случае отказов бортовой аппаратуры.
Задачи, решаемые в районе объекта поражения, выполняются подсистемами управления ВТР у цели и идентификации объектов поражения. К этим задачам относятся: нейтрализация естественной и искусственной помеховой обстановки при действии ВТР у цели; перенацеливание ВТР; управление кассетной боевой частью (КБЧ) и ее боевыми элементами (БЭ) (высотой вскрытия КБЧ, разбросом БЭ по одному из законов распределения в зависимости от типа и конфигурации объекта поражения), ориентацией ракеты; идентификация объекта поражения с учетом динамики внешнего мира.
Анализ приведенных выше задач позволяет сформулировать требования на вербальном уровне, предъявляемые к интеллектуальным управляемым системам и представленные в таблице.
Рассмотрим процесс функционирования ИСУ РУК. Предполагается, что он будет протекать в следующем порядке:
исходные данные поступают в ИСУ РУК в виде информации от средств разведки РУК и вышестоящих звеньев, а также команд, приказаний и распоряжений от соответствующих начальников, причем разведывательная информация поступает в подсистему распознавания, где происходит классификация объектов поражения;
полученные результаты для нанесения ракетного удара передаются в подсистему определения исходных данных, где осуществляется выбор сил и средств в целях поражения распознанных объектов, их целераспределение, а затем эта информация как рекомендации (может быть предложено несколько вариантов поражения объектов) выдается командиру РУК;
после принятия командиром РУК решения ИСУ РУК по каналам связи передает его в ИСУ вышестоящего звена;
с получением информации об утверждении решения ИСУ сообщает об этом командиру РУК и одновременно передает исходные данные для нанесения ракетного удара (основные из них: сведения об объектах поражения, тип боевых частей, количество ВТР, выделяемых на задачу, данные о районе нахождения объекта, ПРО в этом районе) в системы управления ракетных комплексов.
В то же время параллельно с процессом обработки информации в ИСУ КП интеллектуальные системы ВТРК подготавливают ракетные комплексы к пуску ракет. С получением команды из ИСУ КП на нанесение ракетного удара интеллектуальная система управления ВТРК начинает решать задачи подготовки ВТР к пуску (техническая диагностика ракеты, «аналитическая» выставка бортовой аппаратуры, формирование оптимальной траектории полета). Если в ходе диагностирования обнаружится неисправность, то будет проведен анализ, выявлена причина, приведшая к ней, и сделаны выводы либо о возможности выполнения боевой задачи (пуска ракеты), либо о проведении ремонта, либо о замене ВТР. Весь процесс происходит автоматически в ИСУ ВТРК, но главным образом в ИУС ВТР. Причем варианты предлагаемых решений в случае обнаружения неисправности выдаются оператору пусковой установки, который производит выбор одного из них (например, отказ от пуска ракеты, о чем ИСУ ВТРК немедленно сообщит на командный пункт РУК).
Одновременно с выполнением указанных задач в ИУС закладываются необходимые исходные данные об объекте поражения, районе его размещения, ПРО в этом районе и др. После завершения необходимых мероприятий по подготовке ракеты к пуску следует сигнал с ИСУ ВТРК на ИСУ КП о готовности, а затем после получения команды производится пуск ВТР.
В полете управление ракетой производится ИУС, которая функционирует в зависимости от складывающейся ситуации. Так, если противник пытается уничтожить ВТР зенитной управляемой ракетой, интеллектуальная управляющая система приводит в действие алгоритм совершения активного противоракетного маневра. В районе цели ИУС, управляя средствами разведки и наблюдения, находящимися на борту ракеты (это могут быть РЛС с фазированной антенной решеткой, головки самонаведения, работающие в различных диапазонах электромагнитного излучения), осуществляет поиск объекта поражения в заданном районе. После его обнаружения и идентификации ИУС корректирует полет ракеты. Кроме того, в ней анализируется полученная информация об объекте и в зависимости от результатов вырабатывается решение о применении определенного алгоритма работы механизма, управляющего вскрытием кассетной боевой части и разбросом боевых элементов.
Необходимо отметить, что если цель в указанном районе не будет обнаружена и (или) идентифицирована (например, из-за высокой динамики боевых действий), то ИУС управляет поиском другого объекта в этом районе и перенацеливает ВТР на него. В случае обнаружения нескольких объектов поражения ИУС должна выбрать наиболее важный из них.
Таким образом, достижение высокой эффективности функционирования систем управления войсками и оружием требует перехода от автоматизации к их «интеллектуализации». Благодаря этому появится возможность принятия решения практически в реальном масштабе времени; значительно повысятся оперативность и качество управления при сокращении общего количества военнослужащих, участвующих в данном процессе; осуществится интегрирование в единую систему средств разведки, управления, поражения и видов боевого обеспечения. Разработка и внедрение ИСУ обеспечит достижение качественно нового уровня управления войсками и оружием, в частности РУК Сухопутных войск. Их использование позволит организовать оптимальный процесс поддержки принятия решения и определить потребные силы и средства для достижения поставленных задач. Проведение исследований в этой области крайне необходимо, их результаты могут способствовать развитию новых высокоэффективных средств вооруженной борьбы и технологий.
