Направления совершенствования системы координатно-временного обеспечения войск
Военная мысль № 5/2007, стр. 50-54
Направления совершенствования системы координатно-временного обеспечения войск
Майор М.В. ГАМОВ,
кандидат технических наук
Полковник В.Н. САМУСЕНКО,
доктор технических наук
ОПЫТ ведения войн и вооруженных конфликтов последнего десятилетия показывает, что эффективность управления войсками (силами) является одним из определяющих факторов достижения всеобъемлющего превосходства над противником. Успех боевых действий войск (сил) в значительной степени зависит от умения командующих (командиров) на всех уровнях в короткие сроки принимать рациональные решения, а штабов - быстро и качественно планировать операции (боевые действия), готовить войска (силы) к выполнению поставленных задач и эффективно, непрерывно и устойчиво управлять ими. Достичь данных целей невозможно без всестороннего информационного обеспечения процессов принятия решения командующими (командирами) объединений вооруженных сил.
Мерой адекватности принимаемого решения является показатель, характеризующий степень снятия начальной неопределенности Нн, определяемый как
где Но - полная начальная неопределенность (энтропия) до принятия решения.
где Нн - снимаемая неопределенность в отношении действий противника
Н(ПР), района боевых действий Н(РБД) и состояния своих войск Н(СВ).
Представляется очевидным, что для повышения адекватности принимаемого решения, необходимо стремиться к уменьшению значений каждой из составляющих Нн. Учитывая, что величина Н(ПР) обусловлена не полным знанием информации о противнике в силу ограниченности возможностей по его разведке, исследование путей ее снижения, связанных с совершенствованием разведывательных средств и систем, выходит за рамки данной статьи.
В условиях быстро изменяющейся обстановки в ходе боевых действий получить абсолютно достоверную информацию о своих войсках и районе боевых действий затруднительно в силу огневого, функционального и информационного противодействия, а также ошибок при передаче и приеме информации от разнородных источников. Недостаточность информации о районе боевых действий Н(РБД) и состоянии своих войск Н(СВ) не позволит достичь значения А→1, что в свою очередь снизит обоснованность принимаемого решения.
Это в итоге неизбежно приведет к увеличению числа альтернативных вариантов и способов ведения боевых действий, что значительно осложнит либо сделает практически невозможным согласованное применение в пространстве и во времени группировок войск в условиях жестких временных ограничений.
Предотвращение указанной ситуации возможно только при условии организации своевременного получения органами управления достаточного количества разнородной информации о состоянии своих войск. Важнейшей ее составляющей является координатно-временная информация (КВИ), содержащая сведения о местоположении и параметрах движения мобильных войсковых объектов во всех геофизических сферах.
Источниками КВИ являются основанные на различных физических принципах функционирования геодезические и навигационные средства (ГНС), являющиеся в совокупности средствами координатно-вре-менного обеспечения (КВО).
Показать влияние КВО на процесс принятия решения можно путем привлечения теории информационного подхода. Полагая в выражении для Нн значения слагаемых Н(ПР) и Н(РБД) равными нулю, и учитывая, что для снятия начальной неопределенности необходим и достаточен объем КВИ 10= Но- Н(СВ), выражение (1) можно представить в виде
Для повышения значения адекватности принимаемого решения необходимо стремиться к увеличению количества КВИ. Достигнуть этого можно путем улучшения точностных характеристик средств КВО, поскольку, как известно из теории вероятностей, количество содержащейся в результате измерения информации обратно пропорционально величине погрешности измерения, характеризуемой сред-неквадратическим отклонением.
Изложенное показывает, что влияние КВО на процесс принятия решения осуществляется посредством изменения количества KBИ. Как подтверждает анализ последних вооруженных конфликтов, устойчивыми тенденциями современного вооруженного противоборства являются стремительный рост количества KB И, используемой для нужд войск (сил), а также сокращение времени цикла управления силами и средствами, на всех этапах подготовки и ведения операций (боевых действий). Последнее накладывает жесткие временные ограничения на выдачу необходимого количества KB И.
Поэтому общими требованиями к источникам КВИ, являются обеспечение требуемой точности измерений параметров местоположения объектов за время, не превышающее располагаемое. Руководствуясь данными требованиями, можно провести анализ возможности использования существующих навигационных средств и систем в интересах КВО.
В настоящее время имеется множество геодезических и навигационных средств, которые потенциально могут быть использованы для решения задач КВО. Однако для их применения в целях решения задач КВО имеется ряд ограничений.
Так, геодезические средства, используемые в интересах КВО неподвижных потребителей, обеспечивая требуемую точность измерений, нуждаются при этом в значительных временных затратах, исчисляемых, как правило, десятками минут на их проведение.
Среди навигационных систем, используемых подвижными потребителями, различают навигационные системы, основанные на использовании метода счисления пути, обзорно-сравнительных и позиционных методов. Первые имеют свойство накапливать ошибки с течением времени и требуют периодической коррекции от других источников КВИ, а также нуждаются в высокоточном задании начального положения, которое выполняется с применением геодезических средств с присущими им недостатками.
Вторые требуют значительного объема подготовительных работ, имеют существенные ограничения по возможным районам применения и характеризуются недостаточно высокой точностью.
Общим ограничением для указанных навигационных систем является то, что они не позволяют получать точную информацию о текущем времени, что затрудняет временную координацию совместных действий.
Существующие навигационные системы, основанные на использовании позиционных методов, включают в себя позиционные радионавигационные системы (РНС) с наземным и космическим базированием радионавигационных точек (РНТ). Для РНС с наземным базированием РНТ, среди которых наибольшее распространение получили радиотехнические системы дальней (РСДН) и ближней (РСБН) навигации, основными особенностями, сдерживающими их использование для КВО являются: ориентация на узкую категорию потребителей - летательные аппараты (ЛА); низкая точность определения координат местоположения, характеризующаяся погрешностями порядка сотен метров для РСБН и тысяч метров для РСДН; невысокая надежность навигации; ограниченная дальность действия для РСБН; сложная пространственная конфигурация рабочей области для РСДН.
В значительной степени свободны от недостатков наземных РНС радионавигационные системы с космическим базированием РНТ, к которым относятся спутниковые радионавигационные системы (СРНС), в настоящее время представленные в основном системами второго поколения ГЛОНАСС (РФ) и GPS (США), что по мнению специалистов обусловливает закономерное повышение их роли в процессах информационного обеспечения. Действительно, потенциальная точность определения координат объектов с помощью СРНС возросла более чем на порядок по сравнению, например, с РСБН, существенно повысилась надежность навигации, появилась возможность осуществлять привязку потребителей к единой шкале времени. Помимо этого существует возможность дальнейшего улучшения характеристик СРНС путем реализации дифференциального режима их работы, предполагающего развертывание на обеспечиваемой территории сети станций передачи корректирующей информации.
Вместе с тем на сегодняшний момент орбитальная группировка ГЛОНАСС имеет менее половины от необходимого количества навигационных космических аппаратов, что не позволяет решать задачи КВО с требуемым качеством. В свою очередь система GPS обеспечивает худшую по сравнению с ГЛОНАСС точность и невысокую надежность навигации, поскольку измерения проводятся только по общедоступным сигналам стандартной точности и сохраняется возможность включения режима ограниченного доступа либо перевод отдельных НКА в режим радиомолчания в произвольные моменты времени по усмотрению министерства обороны США.
Дополнительным сдерживающим фактором использования СРНС является острый дефицит навигационной аппаратуры потребителей (НАП) в войсках, а также наличие ряда проблем в ее создании и применении2.
В свете изложенного, можно отметить следующие особенности текущего состояния КВО войск РФ: КВО в интересах неподвижных потребителей, осуществляемое с использованием геодезических средств, не отвечает требованиям по временным затратам; КВО в интересах ЛА не отвечает требованиям по точности; КВО в интересах подвижных наземных потребителей при существующем порядке использования СРНС практически отсутствует.
Учитывая, что среди множества существующих геодезических и навигационных средств и систем только спутниковые РНС имеют потенциальную возможность удовлетворить современные потребности в КВИ широкого круга войсковых потребителей, направление совершенствования КВО целесообразно связывать с расширением использования СРНС как основного источника КВИ. При этом необходимо сосредоточить усилия на нескольких взаимоувязанных направлениях: во-первых, на развитии наземного сегмента инфраструктуры отечественной СРНС для реализации дифференциального режима работы; во-вторых, на обосновании характеристик и создании образцов НАП, предназначенных для различных групп объектов; в-третьих, на разработке комплекса средств по сбору и обработке КВИ в интересах органов управления.
Поскольку решение указанной задачи сопряжено со значительными финансовыми, материальными и временными затратами, поиск рациональных путей развития КВО необходимо осуществлять с использованием методологии системного подхода по критерию «эффективность - стоимость - время». При этом решение задач КВО следует возложить на создаваемую систему КВО, включающую комплекс средств из состава СРНС, совокупность навигационной аппаратуры потребителей боевых и обеспечивающих средств, средства сбора и обработки КВИ, а также органы управления, функционирующие по единому замыслу.
В системе КВО можно выделить ряд системообразующих признаков, основными из которых являются: существование цели, для реализации которой формируется система КВО; присутствие множества подсистем и элементов, связанных в единое целое системными (инте-гративными) признаками; наличие внешней среды (противника со свойственными ему формами и способами боевого применения сил и средств, а также надсистемы - обеспечиваемых группировок войск), характеристики которой взаимосвязаны с характеристиками системы КВО и обуславливают их.
Отметим, что при исследовании системы КВО необходимо отыскивать не просто эффективные, но и экономичные направления ее развития, реализуя достаточный уровень эффективности системы КВО минимально-возможными экономическими усилиями и ресурсами, что в современных условиях сокращения бюджетных ассигнований на оборону представляется особенно актуальным.
Учитывая приведенные рассуждения, обоснование требований к системе КВО целесообразно проводить в рамках задачи минимизации стоимостных затрат вида
при ограничениях
где X - вектор характеристик системы КВО;
Ώ.x - пространство возможных изменений характеристик системы КВО;
Y - вектор характеристик противника;
Ώ.у - пространство возможных изменений характеристик противника;
Z - вектор характеристик своих войск;
A(t ≤ Трасп) - значение адекватности принимаемого решения за время, не превышающее располагаемое Трасп, А(тр) - требуемое значение адекватности принимаемого решения, выступающее показателем эффективности системы КВО.
Решение оптимизационной задачи вида (3-4) в ходе синтеза системы КВО обеспечит возможность выбора рациональных вариантов ее Построения, включающих структуру и значения характеристик, обладающих минимальной стоимостью при заданных уровнях требуемой ее эффективности.
Это в свою очередь создаст условия для выхода на качественно новый уровень процессов координатно-временного и, следовательно, информационного обеспечения деятельности органов военного управления, позволяя в современных условиях принимать максимально обоснованные решения, соответствующие основным тенденциям современного вооруженного противоборства.
