Автоматизация общего планирования огневого поражения противника
Военная мысль № 4. 2004г.
Автоматизация общего планирования огневого поражения противника
Полковник В. И. ВЫПАСНЯК,
кандидат военных наук
АНАЛИЗ тенденций развития вооруженной борьбы, результаты исследований свидетельствуют, что общему планированию огневого поражения противника (ОПП) отводится центральное место в системе мероприятий, проводимых штабами общевойсковых объединений при подготовке и в ходе операции (боевых действий). Достижение целей планирования связано с рациональной организацией и осуществлением в автоматизированном режиме многочисленных и весьма трудоемких информационно-вычислительных процессов, призванных обеспечить своевременную и качественную разработку, принятие и доведение до подчиненных инстанций оптимальных для конкретных условий обстановки решений по вопросам ОПП.
Важное направление повышения эффективности общего планирования ОПП - создание соответствующего специального математического и программного обеспечения (СМПО), являющегося основой функционирования различных автоматизированных систем военного назначения (АС ВН), и прежде всего автоматизированных систем управления войсками (АСУВ). Опыт разработки СМПО общевойсковой подсистемы АСУ В свидетельствует, что в основном на практике имеет место механическая трансформация некоторых частных методик ручного счета в программные средства (изделия), применяемые для решения задач общего планирования ОПП без достаточного учета изменений, происшедших в содержании логико-аналитической, информационно-расчетной и распорядительной деятельности должностных лиц общевойсковых штабов, а также возросших возможностей новых информационных технологий и тенденций развития средств автоматизации.
Кроме того, разработанные сегодня и внедряемые в АСУВ программные средства для проведения последующих этапов планирования ОПП (непосредственного и детального) информационно и технологически несовместимы с другими компонентами СМПО. К тому же их использование в общевойсковой подсистеме АСУВ ограничено возможностями существующей вычислительной базы, включающей совокупность разнородных программно-технических комплексов и множество разнообразных приложений и систем, зачастую поставляемых зарубежными компаниями.
Отмеченные недостатки препятствуют разработке целостного СМПО, усугубляют методическую несогласованность применяемых на практике оперативно-тактических расчетов по общему планированию ОПП, ведут к появлению различных и, как правило, автономно используемых математических моделей (ММ) и информационно-расчетных задач (ИРЗ).
Указанные тенденции обусловливают необходимость осмысления используемых ныне методических подходов к созданию СМПО общего планирования ОПП и их развития с позиций системного анализа. В этой связи следует отметить, что в наиболее общем виде некоторые аспекты разработки специального математического обеспечения процесса планирования ОПП с учетом особенностей боевого применения РВиА ВС РФ, а также принципов построения сложных систем были изложены на страницах журнала в предыдущие годы. Согласно приведенным авторами положениям, СМПО рекомендуется рассматривать в виде сложной системы, предназначенной для количественного и качественного обоснования предложений по огневому поражению в операции, повышения качества планирования, достоверности оценки результатов огневого противоборства сторон в ходе военных действий. На наш взгляд, изложенные требования к построению СМПО общего планирования ОПП не учитывают необходимость разрешения главного противоречия, заключающегося в невозможности достижения информационно-методической согласованности между разрабатываемыми в интересах автоматизации функциональной деятельности органов управления (взаимодействующих в процессе общего планирования ОПП по их вертикальной и горизонтальной сопод-чиненности) математическими методами, расчетными методиками, алгоритмами и используемыми критериями оценки эффективности огневого воздействия на объекты и группировки войск (сил) противника.
Кроме того, оценка текущего состояния проводимых опытно-конструкторских работ по созданию АСУВ в оперативно-стратегическом звене показывает, что в настоящее время углубляется противоречие между постоянно возрастающими возможностями технических средств автоматизации и новых информационных технологий, с одной стороны, и недостаточной эффективностью организационных мер по руководству разработкой компонентов СМПО, низкими темпами его промышленного внедрения в оперативную деятельность должностных лиц органов управления, осуществляемую с использованием АС ВН, - с другой.
Вследствие этого все более типичной становится ситуация, когда принимаемые на эксплуатацию ММ и ИРЗ из состава СМПО общего планирования ОПП создаваемых АСУВ оказываются малопригодными ввиду морального старения основных научно-методических и программно-технических решений либо из-за происшедших изменений во взглядах на способы подготовки и ведения военных (боевых) действий. Эти обстоятельства, а также неуклонное повышение уровня оснащения органов военного управления автоматизированными системами и другой электронно-вычислительной техникой обусловливают необходимость ускоренной разработки качественно нового СМПО, соответствующего изменившимся информационным потребностям штабов в процессе общего планирования огневого поражения. Решающее значение при этом приобретает анализ практической деятельности органов управления, и прежде всего центра (группы) планирования и координации огневого (ядерного) поражения противника (Ц(Г)П и КО(Я)ПП), выявление новых или уточнение содержания ныне существующих функций должностных лиц, которые требуется реализовывать в автоматизированном режиме с требуемой степенью оперативности и обоснованности.
Все это свидетельствует о необходимости определения новых путей создания СМПО общего планирования огневого поражения для Ц(Г)П и КО(Я)ПП штаба общевойскового формирования. На наш взгляд, они должны не только базироваться на частных оперативно-тактических и системотехнических требованиях к различным комплексам ММ и ИРЗ, но и соответствовать методологии системного проектирования АС ВН, принципам построения СМПО АСУВ, руководящим документам по разработке программной продукции, учитывать особенности процесса планирования ОПП в условиях внедрения в теорию и практику военного искусства новой концепции его осуществления в современных операциях.
Исследования показывают, что решение столь сложной научно-технической задачи может быть успешным только при соблюдении следующих основных принципов: открытости, обеспечивающей как возможность наращивания состава компонентов СМПО, так и поэтапную реализацию функций должностных лиц в процессе общего планирования ОПП (на этапе выработки замысла, завершения принятия решения, завершения планирования операции и т.д.), в том числе по видам решаемых задач; модульности проектирования, позволяющей за счет реконфигурации компонентов СМПО адаптироваться к изменениям условий его применения и предполагающей увязку разрабатываемых средств в программные комплексы, отражающие логическую и информационную взаимосвязь выполняемых функций управления; единства в использовании математических описаний и алгоритмических решений, реализуемого путем унификации основных алгоритмов обработки информации и математических методов, способов их программной реализации; универсальности, дающей возможность применения СМПО для решения задач общего планирования ОПП как при подготовке, так и в ходе боевых действий; комплексности построения и организации функционирования СМПО в соответствии с содержанием выполняемых функций управления в интересах не только планирования и осуществления огневого поражения, но и организации ведения разведки, сбора, обработки, хранения и выдачи информации, доведения ее до подчиненных и т.д.; интеллектуальности, обусловливающей повышение удельного веса в составе компонентов СМПО систем поддержки принятия решений (экспертных систем) по вопросам ОПП.
Перечисленные принципы, отражающие основные оперативно-тактические и системотехнические требования к формированию СМПО, следует дополнить двумя группами не менее важных принципов построения алгоритмов и программ, а также организации разработки СМПО общего планирования ОПП.
Первая включает: принцип адаптируемости к условиям функционирования, который предполагает возможность осуществления оперативной настройки программного обеспечения на состав пользователей и конфигурацию автоматизированной системы, информационные потребности должностных лиц, объем и степень детализации исходной информации; принцип устойчивости функционирования, отражающий необходимость надежного выполнения средствами СМПО всех предусмотренных задач общего планирования ОПП в различных условиях эксплуатации системы, а также реализации многоуровневого логического контроля выходных данных и формирования при обнаружении ошибок соответствующих диагностических сообщений.
Вторую группу составляют: принцип централизованности разработки - означает, что она должна проводиться по единому замыслу на общих для всех исполнителей научно-методических основах, управляться и координироваться из одного военно-научного центра (организации), ответственного за создание СМПО; принцип обоснованности разработки - говорит о том, что практической реализации ММ и ИРЗ должна предшествовать их предварительная программная реализация (макетирование) и апробация программных комплексов с учетом среды функционирования АСУВ.
Создание СМПО общего планирования ОПП на базе вышеперечисленных принципов, на наш взгляд, даст возможность интегрировать имеющиеся теоретические наработки и опыт создания сложных систем, выделить в составе СМПО АСУВ функционально полную подсистему (единый комплекс взаимоувязанных математических моделей и информационно-расчетных задач), характеризующуюся единством содержания при относительной самостоятельности в достижении целей эффективного обеспечения всего цикла планирования огневого поражения.
Такой подход позволит напрямую использовать на каждом иерархическом уровне управления единый состав взаимосогласованных исходных данных и расчетных методик, а также средства автоматизации их передачи, приема, накапливания и обработки в целях повышения оперативности работы должностных лиц штабов в процессе общего планирования ОПП.
Следует отметить, что методические основы создания СМПО планирования огневого поражения в целом и общего планирования в частности, порядок его разработки, внедрения в АСУВ и практического использования окончательно еще не сформированы и находятся в стадии исследовательской проработки и становления. При выработке теоретических положений и рекомендаций по данной проблематике сформировались и получили признание два научных направления.
Первое, разработанное в начале 90-х годов прошлого столетия, реализует нормативно-балансовый (табличный) метод планирования огневого поражения, применяя который при проведении расчетов оперируют условными эталонными единицами (расчетное огневое средство, расчетный боеприпас, расчетный объект и расчетная степень ОПП). Отличительной особенностью данного метода является использование указанных эталонных единиц для определения объема задач и норм потребностей в силах и средствах огневого поражения, рассчитанных для типовых условий ведения операции, с их последующей трансформацией применительно к конкретно складывающейся обстановке. Основным достоинством такого подхода является его простота, а недостатками - промежуточный характер получаемых результатов, использование при агрегировании исходных данных ряда допущений и условностей, снижающих точность расчетных показателей.
Следует отметить, что разработанное на этой основе СМПО общего планирования ОПП в целом ориентировано на традиционные (ручные) способы расчетов, что обусловлено не только особенностями рассмотренного метода, но и недостаточным уровнем развития в нашей стране информационных технологий и внедрения средств автоматизации в существующую систему управления ВС РФ. Практическое применение такого СМПО приводит к тому, что в реальных условиях, значительно отличающихся от типовых (стандартных), а также при расширении номенклатуры применяемого вооружения вырабатываемый по полученным расчетным характеристикам порядок ОПП фактически становится лишь общим ориентиром и не позволяет судить о возможности достижения цели операции. В силу этого углубляется противоречие между оперативностью и достоверностью проводимых оперативно-тактических расчетов, поскольку не обеспечивается оптимизация общего планирования огневого поражения в оперативном звене управления войсками.
Второе направление, сформировавшееся к середине 90-х годов в ходе выполнения научно-исследовательских работ, при некоторой общности базовых положений с научно-методическим аппаратом первого направления использует иной подход к определению путей разработки СМПО общего планирования ОПП. В основу предложенных рекомендаций положен нормативно-оптимизационный метод планирования огневого поражения, который позволяет избегать излишних преобразований информации и проводить расчеты в реальных или типовых (максимально приближенных к реальным) единицах, соответствующих по видам и
способам представления входных и выходных данных существующим информационным потокам и функциональным потребностям органов управления общевойсковых штабов при подготовке и ведении операций.
Необходимо отметить, что нормативно-оптимизационный метод планирования огневого поражения базируется на определении объема задач и возможностей средств поражения преимущественно в количестве типовых объектов противника. Этот подход дает возможность уже на этапе определения замысла операции установить поражаемое количество типовых объектов, принадлежащих к конкретным группам, и распределить их между силами и средствами видов ВС (родов войск) с учетом заранее рассчитанных эталонных коэффициентов долевого участия (КДУ) средств поражения. Методика расчета КДУ различных типов огневых средств в поражении того или иного типового объекта получила дальнейшее развитие в системе излагаемых взглядов по разработке СМПО общего планирования ОПП.
В соответствии с этими взглядами КДУ определяются методом экспертных оценок вкладов разнородных огневых средств в результат поражения каждого объекта с учетом норм расхода боеприпасов для уничтожения элементарных объектов из состава групповых, поражающего действия боеприпасов, степени устойчивости объекта противника к огневому воздействию, глубины воздействия конкретного огневого средства и пространственного положения объекта на поле боя, среднего времени выполнения огневых задач и функционирования объектов по предназначению в боевой обстановке. Все это позволяет оптимизировать наиболее сложную задачу планирования ОПП - проведение целераспределения (закрепления типовых объектов противника за видами средств поражения: артиллерия, ракетные войска, авиация и т.д.) уже на этапе определения замысла операции - и довести до органов управления видов ВС (родов войск) объем задач огневого поражения в виде определенного количества типовых объектов с указанием требуемой степени их поражения, что обеспечивает обоснованную выработку порядка ОПП в операции. При этом, несмотря на возросшую размерность обрабатываемой информации, за счет устранения дублирующих и повторяющихся процедур время решения информационно-расчетных задач в автоматизированном режиме (даже по нескольким вариантам действий войск) не превысит установленных сроков на проведение общего планирования ОПП в штабе общевойскового объединения.
Кроме того, использование предлагаемого подхода дает возможность осуществлять разработку СМПО с максимальной реализацией возможностей ЭВТ и в значительно большей степени внедрять в процесс общего планирования ОПП новые информационные технологии. Их применение позволяет организовать проведение расчетов по нескольким вариантам замысла операции, обеспечить выдачу результатов расчетов в удобном для восприятия виде, формирование сложных текстографических документов установленной формы. Использование графических методов ввода и корректировки оперативной информации, процедур контекстной помощи и наглядного отображения основных параметров общего планирования огневого поражения существенно сокращает временные затраты на его проведение даже в условиях быстроменяющейся обстановки.
На наш взгляд, при создании СМПО АСУВ в интересах функционирования подсистемы общевойскового объединения целесообразно использовать расчетные методики и программные средства, сформированные и полученные в середине 90-х годов прошлого столетия (второе научное направление), которые в течение последних лет неоднократно апробировались на мероприятиях оперативной подготовки войск и штабов оперативно-стратегических объединений. Полученные из штабов военных округов отзывы убедительно свидетельствуют о том, что разработанный сегодня первоочередной компонент СМПО - комплекс расчетных задач (КРЗ-1) для обеспечения общего планирования ОПП на этапе выработки замысла общевойсковой операции в полной мере отвечает своему функциональному предназначению (рис.).
Его применение существенно (в два-три раза) повышает оперативность работы Ц(Г)П и КО(Я)ПП, обеспечивает многовариантность, обоснованность и сопоставимость выполняемых оперативно-тактических расчетов. Новизна КРЗ-1 заключается в соответствии применяемого методического аппарата современным взглядам на проведение общего планирования ОПП, в обеспечении выбора рационального варианта замысла операции по вопросам огневого поражения, в широком использовании информационных технологий для повышения удобства работы должностных лиц и наглядности получаемых результатов.
Практическая реализация системного подхода к разработке СМПО общего планирования ОПП при определении состава и структуры комплекса расчетных задач требует исходить прежде всего из анализа содержания рассмотренных принципов, логико-аналитической, информационно-расчетной и распорядительной деятельности должностных лиц и органов, планирующих огневое поражение, а также факторов, оказывающих непосредственное влияние на его осуществление в операции.
Анализ проведенных исследований показывает, что средства СМПО общего планирования ОПП должны включать прогнозные расчетные задачи, реализующие программными средствами на этапе выработки замысла операции методику оперативно-тактических расчетов для определения:
ожидаемого количества объектов разведки и поражения во всей полосе объединения и их распределения по установленным типовым группам;
требуемой степени поражения группировки войск противника за операцию в целом, выражаемой процентным соотношением и количеством поражаемых объектов в составе установленных типовых групп;
потребного количества боеприпасов (летного ресурса) по каждому виду привлекаемых огневых средств видов ВС (родов войск) для поражения требуемого количества объектов противника;
достигаемой степени поражения группировки войск противника выделенным на операцию ресурсом боеприпасов и летным ресурсом во всей полосе объединения и по направлениям действий своих войск;
долевого участия видов средств поражения в решаемом объеме задач, выражаемого процентным соотношением по группировке противника в целом, количеством поражаемых объектов в составе каждой типовой группы и относительной долей привлекаемых типов огневых средств;
распределения выделенного на операцию ресурса боеприпасов и летного ресурса по оперативным задачам, выполняемым в операции, и направлениям действий своих войск;
распределения штатных и приданных формирований для усиления объединений первого эшелона и в резерв.
Что касается прогнозных расчетных задач для обеспечения общего планирования ОПП на этапе завершения принятия решения на операцию, то их основу должны составить программы методики оперативно-тактических расчетов для определения: количества объектов из состава установленных типовых групп, поражаемых в первоочередной оперативной задаче (ПОЗ); ресурса боеприпасов (летного ресурса),
выделяемого на ПОЗ, и его распределения между задачами общего и непосредственного огневого поражения противника; ресурса боеприпасов (летного ресурса), выделяемого на проведение массированного огневого удара (МОУ) в рамках ПОЗ с учетом возможностей средств разведки по обнаружению объектов противника; количества объектов противника, поражаемых в МОУ; целераспределения в МОУ и формирования графика его подготовки и нанесения; мобильности основных объектов в составе группировки войск противника, принимаемых к поражению при выполнении ПОЗ; состава и количества разведывательно-ударных (РУК) и разведывательно-огневых (РОК) комплексов;
зон разведки и поражения (ЗРП) РУК и РОК; распределения выделяемого на ведение систематических огневых действий (СОД) ресурса боеприпасов (летного ресурса) между РУК (РОК) и по направлениям действий своих войск; количества объектов противника, поражаемых в ходе СОД при выполнении ПОЗ.
Практика применения вышеуказанного комплекса расчетных задач (КРЗ-1) в органах военного управления при проведении мероприятий оперативной подготовки говорит о том, что программное обеспечение общего планирования ОПП, с которым непосредственно взаимодействуют должностные лица Ц(Г)П и КО(Я)ПП, целесообразно строить по блочно-модульному типу в виде комплексов средств СМПО специального назначения и прикладных программных средств общего применения. При этом состав, построение и порядок применения комплексов средств СМПО должны соответствовать установленному алгоритму работы должностных лиц, т.е. реализовывать расчетно-информационные процессы, характерные для деятельности Ц(Г)П и КО(Я)ПП при общем планировании огневого поражения.
Хотелось бы отметить, что имеющийся теоретический и практический задел в рассматриваемой предметной области не отвергает достижений существующих научных школ в области автоматизации органов управления видов ВС и родов войск. Что же касается создания и внедрения СМПО общего планирования огневого поражения противника, то имеющиеся сегодня различные наработки могут и должны использоваться главным образом как вспомогательное средство в работе Ц(Г)П и КО(Я)ПП общевойсковых штабов (реализованное в виде ручной методики оперативно-тактических расчетов или в составе обучающих систем), когда применение средств СМПО подсистемы общевойскового объединения АСУВ по тем или иным причинам будет невозможно.
Таким образом, определение путей создания СМПО общего планирования огневого поражения противника должно осуществляться с опорой на современные достижения военно-теоретической мысли и накопленный практический опыт разработки и использования программных средств и информационных технологий в процессах управления войсками. Развертывание такой работы на базе передовой научно-практической школы моделирования операций (боевых действий) - важное условие своевременного и качественного решения поставленной задачи. Ее выполнение позволит устранить несогласованность методик оперативно-тактических расчетов по общему планированию ОПП, программно-техническую несовместимость расчетно-моделирующих комплексов, существенно сократить сроки разработки СМПО АСУВ и тем самым обеспечить повышение оперативности работы конкретных должностных лиц (органов управления) по вопросам огневого поражения при подготовке и ведении общевойсковых операций.
Кежаев В.А., Ефимов Н.Е., Васильковский С.А. Специальное математическое обеспечение процесса планирования огневого поражения противника//Военная мысль. 1998.№ 1.
Грачев И.А. Принципы построения специального математического и программного обеспечения АСУ войсками (силами)//Военная мысль. 2002. № 2.
Калиновский О.Н.Об оценке огневых возможностей войск в операции//Военная мысль. 1996. № 5.
