Военная мысль 5. 2006 г. (стр. 20-25)
«Военная мысль» №5. 2006 г. (стр. 20-25)
О создании средств и методов геодезического обеспечения Вооруженных Сил
Начальник управления 29 НИИ МО РФ
полковник Е.И. ДОЛГОВ,
доктор военных наук
Ведущий научный сотрудник 29 НИИ МО РФ
полковник в отставке А.С. МАСЛЕННИКОВ,
доктор технических наук, профессор
ОСНОВНОЙ задачей института как базовой научно-исследовательской организации военно-топографической службы (ВТС) Вооруженных Сил всегда было и остается сегодня исследование проблем топогеодезического обеспечения войск (сил). Ключевой из них является подготовка и доведение до войск исходных астрономо-геодезических и гравиметрических данных. Комплекс данных мероприятий будем называть геодезическим обеспечением.
В годы, предшествовавшие Великой Отечественной войне, основные усилия ученых и специалистов института были направлены на модернизацию и создание новых технических средств и методов геодезического обеспечения войск (в первую очередь артиллерии), а также топографических съемок. Среди них следует отметить:
разработку под руководством Н.Н. Нечаева совместно с Ленинградским индустриальным институтом усовершенствованного образца геодезического радиодальномера ГРД-2 и автоматического счетчика к нему;
производство аппаратуры и подготовка методики барометрического нивелирования для создания высотной основы крупномасштабных съемок (1:25 000-1:100 000), прежде всего в труднодоступных районах (исследования и практические работы выполнялись под руководством СИ. Блохина);
подготовку методики и инструкции по построению рабочего обоснования топографических съемок масштаба 1:25 000 аналитическим способом, которые использовались в годы Великой Отечественной войны при обеспечении войск исходными геодезическими данными.
С началом Великой Отечественной войны работы в институте приобрели оперативный характер. Их основное содержание заключалось в совершенствовании методик ускоренного развития геодезических сетей специального назначения для обеспечения стрельбы ствольной артиллерии и других средств. При этом главное внимание уделялось сокращению сроков выполнения полевых измерений и достижению требуемой войскам точности вычислительных работ за счет использования новых методических приемов.
В первые послевоенные годы (1947-1948) необходимо было ускорить окончание работ, которые выполнялись сотрудниками института совместно с производственными организациями Главного управления геодезии и картографии (ГУГК), а также частями ВТС по восстановлению государственной геодезической, нивелирной и гравиметрических сетей в районах, подвергшихся оккупации. Помимо этого интенсивно осуществлялись мероприятия, связанные с вводом в стране единой системы координат. Перед ВТС и ГУГК была поставлена задача завершить к 1955 году картографирование в масштабе 1:100 000 северо-восточных регионов страны (Чукотка, Камчатка и Сахалин), имевших в то время важнейшее военно-стратегическое значение, а затем создать карты на всю территорию страны. В этой связи следует отметить, что до начала Великой Отечественной войны в наличии имелись полноценные топографические карты лишь на регионы, расположенные западнее рубежа Петрозаводск - Витебск - Киев - Одесса. На регионы, расположенные восточнее этого рубежа (за исключением районов некоторых крупных городов), к тому времени были разработаны карты только масштаба 1:1 000 000.
В связи с этим возникла острая необходимость в новых средствах измерений для массового производства полевых геодезических работ. Сотрудниками института были оперативно разработаны первые отечественные свето- и радиодальномеры, которые позволили внедрить в практику совершенствования геодезических сетей эффективный метод полигонометрии. Получил развитие радиогеодезический метод, обеспечивающий ускоренное создание планово-высотной основы аэрофототопографических съемок местности. С его помощью была осуществлена геодезическая связь с материковой геодезической сетью многочисленных островов на севере и востоке страны.
Развитие вооружения и военной техники, особенно ракетного оружия, на рубеже 50-60-х годов прошедшего столетия потребовало совершенствования всей системы топогеодезического обеспечения войск (сил).
В 1957 году был создан новый вид Вооруженных Сил СССР - Ракетные войска стратегического назначения (РВСН), обеспечение которых исходными астрономо-геодезическими и гравиметрическими данными явилось одной из самых сложных и ответственных задач для института как базовой научно-исследовательской базы военно-топографической службы. Геодезическая подготовка обширных позиционных районов РВСН требовала проведения больших объемов полевых работ высокой точности. Их выполнение могло быть осуществлено только при условии модернизации и повышения точности всей государственной геодезической сети, являющейся главной геодезической основой страны.
Наряду с РВСН в этот период высокие требования к обеспечению исходной геодезической основой предъявляли также противовоздушная оборона и Военно-воздушные силы. В этот период появляется большое число новых специальных объектов Министерства обороны СССР, геодезическая подготовка к эксплуатации которых требовала выполнения уникальных по точности линейных и угловых (азимутальных) измерений. Задачей исключительной важности также являлось совершенствование системы топогеодезического обеспечения операций (боевых действий). Своевременное обеспечение войск исходной геодезической основой в новых условиях, как показывал опыт послевоенных учений, имевшимися геодезическими средствами и методами в большинстве случаев было невозможно, прежде всего из-за низкой производительности последних.
Таким образом, на рубеже 50-60-х годов прошлого столетия неотложными стали задачи ускоренной разработки и внедрения в практику топогеодезического обеспечения ВС СССР новых высокоэффективных средств, а также методов создания исходной астрономо-геодезической и гравиметрической основы как при заблаговременной подготовке территорий театров военных действий, так и в ходе боевых действий. Для их решения в институте, других организациях военно-топографической службы и на предприятиях промышленности были развернуты теоретические и экспериментальные исследования, научно-исследовательские опытно-конструкторские работы (НИОКР) по созданию ряда новых геодезических и астрономических приборов, комплексов и других средств топогеодезического назначения.
В результате реализации указанной комплексной программы НИОКР были разработаны, испытаны и внедрены в практику топогеодезического обеспечения войск следующие основные средства:
подвижный геодезический комплект для оперативного создания исходной геодезической основы в позиционных районах войск;
серия гиротеодолитов, предназначенных для оперативного и автономного определения контрольных и эталонных азимутов ориентирных направлений;
комплект астрономических приборов (высокоточный астрономический оптический теодолит, полевой транзисторный радиоприемник, экспедиционный кварцевый хронометр, малогабаритное цифропечатающее устройство для осуществления высокоточных астрономических определений координат и азимутов направлений;
высокоточный геодезический светодальномер для измерения базисов различного назначения;
автоматизированный геодезический радиодальномер для измерения длин сторон в государственной геодезической сети;
квантовые топографические дальномеры и тахеометры, предназначенные для оперативного создания исходной геодезической основы (пунктов специальных геодезических сетей) в позиционных районах войск;
топографическая электронная машина в мобильном и в стационарном вариантах для оперативного решения астрономических и топографических задач.
Параллельно с созданием новых геодезических приборов и комплектов велись исследования по отработке рациональных методик и технологий производства работ с применением этих средств, составлялись необходимые руководства, методики, технические указания, учебные пособия и другие документы, без которых было бы невозможно ускоренное внедрение новой техники в практику топо-геодезического обеспечения войск.
С началом освоения космического пространства и создания стратегических ядерных сил (СЯС) возникла необходимость в уточнении параметров Земли (ПЗ) и ее гравитационного поля. Анализ требований СЯС к топогеодезическому обеспечению указал на необходимость более детальных знаний о Земле в целом, и в первую очередь о ее форме и размерах, а также параметрах ее внешнего гравитационного поля. На основании проведенных в институте исследований было установлено, что уточнение ПЗ возможно только на основе создания единой общеземной системы координат и проведения мировой гравиметрической съемки. Кроме того, общеземная система координат позволила бы также связать воедино национальные референцные системы координат, что дало бы возможность обеспечить более эффективное использование национальных катромате-риалов для привязки разведывательных и топографических космических фотоснимков и др.
Огромным потенциалом, позволяющим решить перечисленные проблемы, располагала зарождавшаяся в этот период космическая геодезия (КГ). Первые научные исследования в данной области на рубеже 60-х годов прошлого столетия выполнялись в институте, Военно-инженерной академии им. В.В. Куйбышева и Центральной геодезической части.
За истекшие с момента зарождения КГ годы достигнут колоссальный прогресс в развитии космической геодезической техники и решении целевых задач методами космической геодезии. Достаточно сказать, что по результатам наблюдения различных, в том числе и отечественных космических геодезических комплексов, выведены «Параметры Земли 1977 года», «Параметры Земли 1985 года» и «Параметры Земли 1990 года», создана космическая геодезическая сеть (КГС), выполнено совместное уравнивание КГС, астрономо-геодезической сети (АГС) и доплеровской геодезической сети (ДГС). В результате получена уникальная по точности общеземная система координат, которая обеспечивает решение многих фундаментальных и прикладных задач, а также надежное функционирование космической навигационной системы «ГЛО-НАСС» и др.
По результатам последнего совместного уравнивания КГС, АГС и ДГС выведена новая референцная система координат 1995 года (ССК-95), которая введена в действие в 2002 году постановлением Правительства РФ.
В настоящее время в институте продолжаются исследования по совершенствованию и модернизации наземной, бортовой аппарату-
ры космических комплексов, методов и технологий оптимальной обработки разнородной спутниковой и наземной информации с целью уточнения ПЗ.
На современном этапе реформирования ВС Российской Федерации одной из актуальных задач военно-топографической службы и института является совершенствование топогеодезического обеспечения в тактическом звене, включая координатно-временное обеспечение мобильных объектов. Используемые при этом технические средства топопривязки и навигации должны быть автономными, помехозащищенными, предельно надежными, портативными, автоматизированными и преимущественно индивидуального пользования. В идеале вся необходимая навигационная и геодезическая информация должна получаться с требуемой точностью в режиме реального времени как при нахождении на месте, так и в процессе движения.
Исследования показывают, что в современных «электронно-огневых» операциях важнейшей тенденцией в деле повышения эффективности и надежности геодезического и навигационного обеспечения войск является переход от использования отдельных геодезических приборов к автоматизированным навигационно-геодезическим комплексам и системам.
Сегодня широкие возможности высокоточного определения координат и высот объектов и точек местности представляют космические навигационные системы - отечественная «ГЛОНАСС» и американская «НАВСТАР» - и их дифференциальные дополнения. В топогеодезических подразделениях видов ВС имеется определенное количество спутниковых навигационных и геодезических приемников, которые позволяют решать многие задачи, связанные с созданием исходной геодезической основы и топогеодезической привязкой элементов боевых порядков войск.
Однако надо учитывать, что указанные средства в угрожаемый период или в условиях боевых действий, когда очень вероятно применение средств радиоэлектронного противодействия, могут быть недостаточно эффективны. В таких условиях следует рассчитывать на применение автономных средств топопривязки, ориентирования и навигации.
В максимальной степени требованиям автономности могут удовлетворять только средства, основанные на использовании инерциального метода измерений. В конце 90-х годов в институте были проведены обширные теоретические и экспериментальные исследования, итогом которых явился проект технического задания на создание подвижного навигационно-геодезического комплекса на базе отечественной авиационной бесплатформенной инерциальной навигационной системы. В течение 2000-2002 годов в соответствии с тактико-техническим заданием военно-топографического управления ГШ ВС РФ институтом совместно с промышленностью был разработан опытный образец подвижного навигационно-геодезического комплекса (ПНГК), который в 2004 году был принят на вооружение ВС РФ.
Данный комплекс предназначен для использования в частях топографической службы ВС РФ при решении задач оперативного навигационно-геодезического обеспечения войск. С помощью ПНГК могут решаться следующие задачи: определение координат и высот пунктов специальных геодезических сетей; определение координат и высот точек местности по маршрутам перемещения
войск; навигационное обеспечение мобильных объектов войск; контроль геодезической привязки элементов боевых порядков войск и др.
Комплекс обеспечивает определение плановых координат и высот точек местности в процессе движения, а также на остановках с точностью, удовлетворяющей требованиям войск. Точности определения координат и высот гарантируются при любой безопасной скорости движения транспортного средства как по дорогам, так и вне дорог при удалении от исходного геодезического пункта до 50 км.
В 2005 году была принята на снабжение частей топографической службы ВС РФ автоматизированная геодезическая станция, предназначенная для решения задач обеспечения постоянной боевой готовности войск при заблаговременной подготовке позиционных районов в геодезическом отношении. В зависимости от характера оперативной обстановки данная станция может использоваться как самостоятельно, так и в составе подвижного геодезического комплекса.
В настоящее время завершается промышленная разработка системы навигационно-геодезического обеспечения войск, которая предназначена для оснащения геодезических подразделений, топогеодезических частей топографической службы ВС РФ, а также топогеодезических подразделений видов ВС и родов войск и может применяться как при заблаговременной подготовке континентальных стратегических районов в топогеодезическом отношении, так и в ходе ведения боевых действий при оперативном навигационно-геодезическом обеспечении войск.
В институте ведется научная проработка возможностей создания в ближайшие годы качественно новых роботизированных автономных средств топопривязки и навигации на основе высокоточных измерительных датчиков нового поколения, микроэлектроники и вычислительной техники.
В заключение отметим, что путь, пройденный институтом за 70 лет и перспективы развития астрономо-геодезических средств и методов обеспечения Вооруженных Сил геодезическими данными неотделимы от огромного труда нескольких поколений военных ученых и специалистов топографической службы. В достижениях и трудовой славе коллектива - частица души и сердца каждого, кто трудился и трудится сегодня в 29 НИИ МО РФ, одном из передовых центров военной науки в Вооруженных Силах России.
