Военная мысль 5. 2006 г. (стр. 26-29)

«Военная мысль» №5. 2006 г. (стр. 26-29)

Развитие методов и средств обеспечения войск цифровой информацией о местности

Начальник управления 29 НИИ МО РФ полковник А.Н. СЕРДЮКОВ, кандидат технических наук

В 60-е годы прошлого столетия результаты первых поисковых исследований и экспериментальных работ по проблемам автоматизации в картографии в нашей стране и за рубежом позволили сделать вывод о необходимости перехода от аналоговых карт (на бумаге) к цифровым картам. А появление высокоточного оружия в США и других странах НАТО, для испытания и применения которого необходимы были цифровые карты, послужило дополнительным импульсом в развитии теории и практики автоматизации в картографии. Цифровые карты создавались на основе преобразования содержания аналоговых топографических карт в цифровую форму.

29 НИИ ВТС начал вести поисковые исследования и экспериментальные работы по автоматизации в картографии с 1967 года. Работы выполнялись лабораторией «Автоматизации картосоставительских и фоторепродукционных работ». В рамках этих работ исследовались пути автоматизации процессов картографической генерализации. В 1971 году в институте был создан специализированный отдел, который занимался решением проблем автоматизации в картографии.

Со второй половины 70-х годов прошлого столетия в 29 НИИ ВТС открывается новое направление исследований: создание цифровых карт местности (ЦКМ) в интересах картографического обеспечения высокоточного оружия. В 1977 году в институте были созданы два научных управления, которые проводили исследования и решали проблемы в рамках указанных направлений. Одно управление занималось исследованием путей и разработкой методов и средств обработки материалов аэро- и космического фотографирования и создания ЦКМ и топографических карт по этим материалам. В другом управлении исследовались пути и разрабатывались методы и средства создания ЦКМ, планов городов, топографических и специальных карт по картографическим материалам. В рамках этих двух направлений были разработаны: методологические основы создания цифровых карт местности; методы и средства формализованного представления (классификации и кодирования) сведений об объектах местности и их характеристиках; экспериментальные технологии создания ЦКМ по крупномасштабным топографическим картам и материалам аэро- и космического фотографирования.

Затем в результате выполнения опытно-конструкторских работ появился опытный образец комплекса автоматизированной базы цифровых картографических данных (КАБЦКД), предназначенного для создания, накопления, хранения и выдачи потребителям цифровых карт местности. В нем удалось реализовать технологию создания цифровых карт местности по картографическим материалами (тиражные оттиски или диапозитивы постоянного хранения топографических карт отечественного издания и тиражные оттиски топографических карт зарубежного издания), а также с использованием аэрокосмических снимков.

КАБЦКД был принят на вооружение в 1984 году. За успешное решение проблемы создания цифровых карт местности в интересах картографического обеспечения высокоточного оружия ученым Е.И. Халу-гину и Е.А. Жалковскому была присуждена Государственная премия СССР. Многие сотрудники института получили ордена и медали.

С принятием на вооружение КАБЦКД проблема создания цифровых карт местности в интересах картографического обеспечения высокоточного оружия была завершена. Кроме того, к началу 90-х годов стало очевидным, что направления исследований двух научных управлений сближаются, а некоторые из них тесно переплетаются. Чтобы исключить дублирование в исследованиях, было принято решение объединить два управления в единое научное управление. В настоящее время оно проводит комплексные исследования в области разработки и совершенствования методов и средств картографического обеспечения автоматизированных систем управления военного назначения; создания и обновления геопространственной информации; накопления, хранения, доведения до войск и применения геопространственной информации; применения навигационно-временной и геопространственной информации.

В рамках указанных направлений исследований решаются проблемы по обоснованию перспектив развития и методов применения космических и авиационных средств получения исходной информации о местности в интересах картографирования; разработке методов получения, накопления, хранения и предварительной обработки исходной информации о местности; разработке теоретических основ, методов и технологий создания высокоточной планово-высотной основы; разработке методов обработки цифровых геоизображений и технологий создания высокоточной геопространственной информации; разработке теоретических основ, методов, средств и технологий создания геопространственной информации по материалам и данным аэрокосмических съемок; разработке и ведению информационного картографического обеспечения технологий создания и применения геопространственной информации; разработке теоретических основ и принципов построения геоинформационных систем общего и специального назначения; разработке теоретических основ, методов и технологий накопления, хранения и доведения до потребителей геопространственной информации; разработке теоретических основ, методов и технологий применения навигационно-временной и геопространственной информации; разработке и совершенствованию математической основы, содержания и оформления специальных карт; разработке и совершенствованию методов, средств и технологий оперативного создания и применения геопространственной информации; разработке и совершенствованию руководящих и нормативно-технических документов по созданию, хранению и доведению до потребителей геопространственной информации.

Наиболее значимыми результатами в решении перечисленных проблем являются выполненные научно-исследовательскими организациями и организациями промышленности (при участии и научном сопровождении 29 НИИ МО РФ) разработки комплекса автоматизированных рабочих мест создания, хранения и выдачи электронных карт АРМ-ЭК и системы электронных карт; комплекса автоматизированных рабочих мест по созданию и подготовке к изданию авиационных (топографических) карт; банка картографических данных военного назначения; аналитическо-цифровой фотограмметрической станции; новой унифицированной системы авиационных карт; единой системы карт военного назначения.

Комплекс автоматизированных рабочих мест создания, хранения и выдачи электронных карт и система электронных карт были приняты на снабжение ВС РФ в 1999 году. Комплекс АРМ-ЭК предназначен для создания электронных карт и планов городов, включенных в систему электронных карт, их накопления, учета, хранения и выдачи на машинных носителях, а также редактирования и изготовления их издательских оригиналов. Комплексы АРМ-ЭК изготовлены, поставлены и успешно эксплуатируются в частях топографической службы ВС РФ. За разработку и внедрение этого комплекса и системы электронных карт сотрудникам 29 НИИ МО РФ Ш.А. Дивееву, С.А. Жаркову (посмертно), Н.А. Живичину, В.А. Леоньеву и А.И. Мартыненко в числе других была присуждена Государственная премия Российской Федерации в области науки и техники за 2002 год.

В 2002 году был принят на снабжение ВС РФ комплекс автоматизированных рабочих мест по созданию и подготовке к изданию авиационных (топографических) карт «Карта-А», предназначенный для эксплуатации в стационарных условиях.

В том же году на снабжение ВС РФ принят банк картографических данных военного назначения, предназначенный для приема, накопления, хранения и выдачи цифровой информации о местности.

Аналитическо-цифровая фотограмметрическая станция (АЦФС) предназначена для создания и обновления электронных топографических карт, планов городов по одиночным космическим и аэрофотоснимкам. Она функционально обеспечивает выполнение следующих операций: прием, оценка и визуализация аналоговых и цифровых аэрокосмических и картографических изображений; изготовление цифровых фотопланов с использованием информации о планово-высотном обеспечении и рельефе местности; автоматизированное и оптико-визуальное дешифрирование аналоговых и цифровых панорамных, щелевых, радиолокационных и других фотоснимков, а также цифровых фотопланов; создание (обновление) электронных топографических карт, планов городов по результатам дешифрирования; создание цифровых пространственных моделей местности; выдача по запросам потребителей созданной цифровой информации о местности.

Наиболее важной особенностью функционального предназначения АЦФС является создание высокоточной информации в виде цифровых моделей местности. Она демонстрировалась в 2000 году на Международной выставке «Высокие оборонные технологии».

В настоящее время серийные образцы АЦФС поставлены в части топографической службы ВС РФ и введены в эксплуатацию для выполнения заданий по созданию и обновлению цифровой информации о местности.

Особенно важно то, что применение АЦФС позволяет отказаться от технологий и аппаратно-программных средств создания электронных карт путем цифрования достаточно устаревших по содержанию картографических материалов и изготавливать эти карты и планы городов на основе аэрокосмических материалов.

Проведенный анализ эксплуатации серийных АЦФС в производственных условиях и продолжающиеся в 29 НИИ МО РФ исследования позволили определить основные направления модернизации ее технических средств, заключающиеся в оптимизации параметров увеличительной системы проекционного устройства, а также улучшении измерительных возможностей и разрешающей способности технических средств цифровой обработки изображений АЦФС.

Кроме того, модернизация АЦФС связана с совершенствованием программно-технологического и информационного обеспечения. Одним из направлений этого совершенствования является создание программно-технических средств обработки перспективных материалов съемок (оптико-электронных, гиперспектральных и др.). К важному направлению модернизации АЦФС относится также расширение номенклатуры выходной картографической продукции.

За разработку и серийное внедрение аналитическо-цифровой фотограмметрической станции и технологии создания высокоточной информации о местности коллективу авторов, в который входили сотрудники 29 НИИ МО РФ (Л.И. Яблонский, Г.В. Барабин, В.Г. Елюшкин, Н.И. Конон, Р.С. Мухудинов, И.В. Сидоров, В.В. Скрипнюк), была присуждена премия Правительства Российской Федерации в области науки и техники за 2004 год.

С середины 80-х годов прошлого столетия усиленно ведутся исследования по совершенствованию аэронавигационных карт. Их результатом стало создание новой унифицированной системы авиационных карт, принятой на обеспечение ВС РФ в 1995 году. Активное участие в решении этой задачи принимали А.А. Кузнецов, В.М. Фонарев, СП. Ма-линин, А.К. Соловьев, А.Б. Кезлинг, В.П. Тюрютиков, Г.Б. Воронов и др. За разработку новой системы авиационных карт коллективу авторов в 1999 году была присуждена премия им. Ф.Н. Красовского.

С середины 90-х годов прошлого столетия в 29 НИИ МО РФ ведутся исследования по стандартизации и унификации карт в целях оптимизации условий создания и применения картографической информации в существующих и перспективных системах управления войсками. Для решения данной проблемы сотрудниками 29 НИИ МО РФ (В.М. Фо-наревым, А.А. Кузнецовым, В.П. Тюрютиковым и др.) в 2005 году была разработана единая система карт военного назначения (ЕСК ВН). Она предназначена для замены основных карт, стоящих на обеспечении ВС РФ в настоящее время: топографических, обзорно-географических, аэронавигационных. При этом сохраняется возможность решения всех задач пользователей исходя из предназначения этих видов карт. В состав ЕСК ВН входят: подсистема крупномасштабных карт (1:25 000, 1:50 000, 1:100 000) и подсистема мелкомасштабных карт (1:500 000, 1:1 000 000, 1:2 000 000, 1:4 000 000, 1:8 000 000, 1:16 000 000, 1:32 000 000). В качестве связующего звена двух названных подсистем выступает карта 1:250 000. Следует отметить, что разработанная ранее система авиационных карт вошла составной частью в ЕСК ВН как подсистема мелкомасштабных карт.

Проведенная в 1998 году предварительная оценка первых опытных образцов карт серии ЕСК ВН доказывает, что в целом новые карты по своим качественным показателям превосходят карты, состоящие на обеспечении ВС РФ. Последующая апробация карт масштабов 1:25 000-1:250 000 в 2005 году также подтвердила это. По результатам апробации сделан вывод о том, что ЕСК ВН может быть рекомендована для принятия на снабжение войск как система более высокого уровня относительно существующей и ее внедрение станет важным этапом развития и совершенствования топогеодезического обеспечения ВС РФ.

Создание ЕСК ВН позволит решить проблему унификации и стандартизации карт, используемых в ВС РФ, и удовлетворить современные и перспективные требования войск к картографической информации.