Технологии структурного комплексирования средств мониторинга для арктического пространственного планирования

Зимин Н.С.; Минина М.В.; Митько А.В.; Митько В.Б.

Технологии структурного комплексирования средств мониторинга для Арктического пространственного планирования

Н.С. Зимин, М.В. Минина, А.В. Митько, В.Б. Митько Российский государственный гидрометеорологический университет

Аннотация: В статье рассматриваются проблемы информационного обеспечения Арктического морского пространственного планирования (АМПП), приводятся результаты исследований возможных механизмов реализации комплексирования средств мониторинга различных организационных структур. В качестве одного из примеров рассматривается принцип объединения систем управления движением судов (СУДС) и региональных интегральных автоматизированных систем мониторинга обстановки (РИАСМО) путём объединения информации ведомственных АСМО, совместно действующих в едином регионе. Основные результаты получены в совместных разработках Российского государственного гидрометеорологического университета (РГГМУ), ХК «Ленинец» и Арктической общественной академии наук в рамках технологической платформы «Освоение океана». Ключевые слова: мониторинг, комплексирование, Арктика, пространственное планирование, информационные технологии.

Введение. Активная деятельность многих организаций, включая Арктическую общественную академию наук, за принятие Арктической доктрины России, нашла своё отражение в Государственном документе «Основы государственной политики Российской Федерации в Арктике на период до 2020 года и дальнейшую перспективу» от сентября 2008 года и «Стратегии развития Арктической зоны Российской Федерации и обеспечения национальной безопасности на период до 2020 года» [1,2].

Принимая очертания Арктической доктрины, эти документы однако не имеют главной заключительной части - формулировки Арктической организации государства, без которой доктрина становится по существу декларацией. Очевидное несоответствие документов целям и задачам Российской Федерации в Арктике, определяемой её Арктической миссией, определило Поручение Президента № ПР-231 от 08 февраля 2013 года [2] о реализации стратегии развития Арктики, что в полной мере коррелируется с известной инициативой президента РФ в области национальных проектов и ут-

верждении России на внешнеполитической арене в качестве независимой цивилизации, имеющей 1000-летнюю историю государственности.

В этих условиях идею создания арктического Мега-кластера, ассоциированного с утверждёнными правительством Технологическими платформами и входящими в их состав инновационными технологическими отраслевыми и территориальными кластерами можно только приветствовать, ибо такая структура может восполнить в некоторой степени указанный пробел, а по мере становления и развития стать именно той вертикалью и резервной системой развития, которая поможет преодолеть растущее отставание России в выполнении своей исторической Арктической миссии.

Формируемая организация, по нашему мнению, должна в первую очередь учитывать эволюцию геополитических факторов, определяющих современную миссию России в Арктике, к которым относятся географический, политический, экономический, военный, экологический, демографический, национально-культурный, этнический и глобализационный [3].

Для реализации своей арктической политики Российская Федерация создаёт арктическую организацию государства (АОГ), включающую специальные объекты, организации и учреждения, арктические формирования и органы, которые в соответствии с Конституцией Российской Федерации, федеральными законами и иными правовыми актами Российской Федерации предназначены для выполнения задач реализации арктической политики государства современными методами и средствами, а также органы управления ими. Системообразующим ядром АОГ должен быть Центр управления Арктической зоной Российской Федерации (АЗРФ) и координации, а также интеллектуальный Центр, что определяется новыми социально-экономическими условиями России, требующими гармонизации взаимодействия «Наука-Власть-Бизнес» на основе формирования Гражданского общества и научного обоснования принимаемых решений.

Радикальные изменения геополитической обстановки, содержания задач и

условий обеспечения социально-экономического развития Арктических регионов определяют основное содержание комплексной арктической реформы - составной части и приоритетной задачи современного этапа арктического строительства. В рамках арктической реформы осуществляется взаимосвязанное, скоординированное реформирование Арктической системы управления и пространственного планирования, транспортно-коммуникационной системы и других компонентов арктической организации государства. Важным этапом в этом направлении является создание Государственной Комиссии по Арктике, которая может явиться начальной организационной структуры, когда стимулирующим фактором становится необходимость быть в структуре, обещающей полноценное функционирование, общественную, административную и бизнес-поддержку, включая российские и зарубежные инвестиции в проекты различного масштаба, например, развитие Северного морского пути, формирование единого информационного пространства Арктики, создание Банка реконструкции и развития Арктики, международной системы обеспечения глобальной, региональной и национальной безопасности в регионе. В течение ряда лет выдвигаются и принимаются к реализации различные проекты создания интегральной системы освещения обстановки в Арктике [4,5], однако до сегодняшнего дня проблема далека от решения и одним из факторов такого положения, на наш взгляд, является традиционность подходов.

1. Альтернативная концепция создания интегральной системы освещения обстановки в Арктике для обеспечения жизнедеятельности [6]. В последнее десятилетие на основании действующих федеральных документов - Стратегия национальной безопасности Российской Федерации до 2020 года, законы №ФЗ-16 «О транспортной безопасности», №ФЗ-35 «О противодействии терроризму», №ФЗ-261 «О морских портах в Российской Федерации ...», Указ Президента РФ №1167 «О неотложных мерах по повышению борьбы с терроризмом», Постановление Правительства РФ №324 «Об утвер-

ждении Положения о федеральной системе защиты морского судоходства от незаконных актов, направленных против безопасности мореплавания» и др., различные ведомства самостоятельно и независимо друг от друга развивают автоматизированные системы мониторинга обстановки (АСМО) для обеспечения безопасности жизнедеятельности в рамках своего назначения. Вместе с тем, в соответствии с Концепцией формирования и развития единого информационного пространства Российской Федерации и соответствующих государственных информационных ресурсов, одобренной решением Президента РФ № Пр-1694, в основу государственной политики в рассматриваемой области должна быть положена интеграция информационных ресурсов различных ведомств, независимо от форм собственности. Отсутствие интеграции информации систем мониторинга обстановки различного ведомственного подчинения приводит к:

- дублированию различными министерствами и ведомствами работ по созданию элементов, комплексов и систем освещения обстановки;

- распылению государственных ресурсов, выделяемых из бюджета страны на работы по получению и управлению информацией об обстановке;

- низкой эффективности использования данных и снижению качества обслуживания потребителей информацией об обстановке.

Интегрирование информации ведомственных систем мониторинга обстановки наиболее целесообразно производить на региональном уровне, т.к., именно здесь они получают максимальный объем информации об обстановке и имеют возможность наиболее эффективно ее использовать, в связи с чем должны создаваться региональные интегральные автоматизированные системы мониторинга обстановки (РИАСМО) путем объединения информации ведомственных АСМО, совместно действующих в едином регионе. 2 Особенности разработанной концепции создания интегральной системы освещения обстановки в Арктике. Разработанная по поручению Правительства Российской Федерации № СИ-П7-2273 от 10.04.2010 концепция системы

освещения обстановки в Арктическом регионе (СОО в Арктике) предусматривает ее создание путем интеграции существующих и перспективных средств освещения обстановки наземного, морского, воздушного и космического базирования, а также центров обработки и распределения информации различной ведомственной принадлежности, т. е. предлагается создать СОО в Арктике на принципах, заложенных в разрабатываемой в РФ с 2002 года Единой системе освещения надводной и подводной обстановки (ЕГСОНПО). Основными концептуальными предложениями по СОО в Арктике являются [6]:

• цель создания системы - формирование единого информационного пространства систем государственного и военного управления Российской Федерации путем интеграции информационных ресурсов, систем и средств мониторинга (освещения) обстановки различного ведомственного подчинения;

• назначение системы - обеспечение органов государственного и военного управления России обобщенными данными об обстановке и состоянии среды в масштабе, близком к реальному времени и данными о движениях надводных, подводных и воздушных целей;

• метод построения системы - интеграция ресурсов, существующих, создаваемых и развивающихся информационных систем различного ведомственного подчинения;

• организационная системообразующая структура - главный информационный центр (федеральный уровень) и информационные центры регионального уровня.

Таким образом, в соответствии с рассматриваемой концепцией СОО в Арктике должна содержать региональный информационный центр (РИЦ) сбора и обработки информации, связанный каналами обмена информацией с АСМО других ведомств, действующих в Арктическом регионе (рис.1). В связи с этим, при практической реализации такой системы необходимо будет решить множество сложнейших, зачастую противоречивых, задач, таких как:

1) определить общегосударственного (межведомственного) хозяина и эксплуатационщика СОО в Арктике, действующего одинаково ответственно в интересах всех заинтересованных ведомств, использующих информацию системы; этот вопрос применительно к ЕГСОНПО был решен путем поручения Военно-морскому флоту решения вопросов ее создания и эксплуатации, в связи с чем она фактически превратилась из Единой Государственной в ведомственную систему ВМФ;

2) обеспечить сбор и обработку общей информации с максимальными точностями и минимальными задержками, присущими одному из участников интегральной СОО - береговой системе управления движением судов (СУДС) Росморречфлота, что потребует огромных капитальных вложений в модернизацию и замену средств технического наблюдения других ведомственных участников системы;

3) обеспечить функционирование всех ведомственных АСМО с приоритетом интересов интегральной СОО, т.е. ведомственным структурам должны быть навязаны требования сверх необходимых каждой из них для выполнения своего назначения, вплоть до регламента ежедневного функционирования.

м

Рис.1. Структурная схема СОО в Арктике.

Решение перечисленных и сопутствующих задач практически невыполнимо в обозримо короткие сроки при разумных финансовых затратах, что отмечено в концепции СОО в Арктике и подтверждается продолжением активного независимого развития ведомственных АСМО.

3 Оптимальный способ создания РИАСМО [6]. В любом случае РИАСМО должна создаваться путем интеграции информации ведомственных и другие АСМО, совместно действующих в едином регионе, но, в отличие от рассмотренной концепции СОО в Арктике, предлагается ее создать по принципу нецентрализованной системы без общего РИЦ, т.е. в качестве системообразующего элемента РИАСМО будет выступать подсистема обмена информацией между ее участниками (рис.2). Создание такой подсистемы обмена информацией не требует специальной проработки, т.к. уже регламентировано законом РФ №24-93 «Об информации, информатизации и защите информации» и к настоящему времени хорошо освоено на базе ЕШете11-технологий.

Предлагаемая нецентрализованная схема построения РИАСМО позволяет избежать всех указанных выше недостатков СОО в Арктике, при этом не нужен будет единый хозяин системы, а достаточно будет назначить государственный межведомственный орган научно-методического сопровождения согласованного развития ведомственных АСМО в рамках РИАСМО. Таким координирующим органом в каждом регионе может стать соответствующий филиал или институт Российской Академии Естественных Наук; применительно к Арктическому региону выполнение указанной функции может быть возложено на Арктическую Академию Наук.

Рис.2. Структурная схема РИАСМО.

Предлагаемый способ реализации РИАСМО был апробирован на практике при выполнении ОКР «Разработка и изготовление фрагмента регионального звена Федеральной интегрированной системы контроля надводной обстановки в территориальных водах и в 200-мильной экономической зоне РФ для Кольского залива» в рамках Федеральной целевой программы «Реструктуризация и конверсия ОПК» (1998-2001 гг.). Опытный образец фрагмента системы для Кольского залива (РИАСМО-КЗ) предназначался для сбора и обработки радиолокационной информации о надводной обстановке на акватории Кольского залива на базе существующих радиотехнических постов (РТП) Северного флота, постов технического наблюдения (ПТН) Арктического регионального управления ФПС РФ и СУДС Кольского залива, доведения их информации в интегрированном виде до управляющих структур указанных ведомств с целью обеспечения оперативного контроля надводной обстановки в интересах безопасности плавания, обеспечения повседневной деятельности сил флота, охраны территориальных вод и экономической зоны РФ.

Реализованный фрагмент РИАСМО-КЗ состоит из следующих элементов:

• фрагмент АСМО-КЗ СФ;

• фрагмент АСМО-КЗ АРУ ФПС;

• действующая СУДС-КЗ Росморпорта;

• автоматические каналы обмена радиолокационной информацией между АСМО-КЗ СФ, АСМО-КЗ АРУ ФПС и СУДС-КЗ на базе ведомственных линий связи.

В результате выполнения указанной ОКР, при незначительных финансовых затратах (менее 1 млн.руб.) в кратчайшие сроки (менее полугода), был создан действующий фрагмент РИАСМО-КЗ, обеспечивший появление возможности наблюдения в РИЦ-КЗ СФ и РИЦ-КЗ АРУ ФПС высокоточной надводной обстановки на большей части акватории Кольского залива, при этом в деятельность участников системы не было внесено каких-либо дополнительных задач вне их прямого назначения.

Таким образом, внедрение нецентрализованной РИАСМО дает для каждой из участвующих в этой системе сторон ряд дополнительных технических и эксплуатационных преимуществ [7]:

• в связи с введением политики согласованного развития ведомственных АСМО в рамках РИАСМО исключается дублирование средств наблюдения и существенно уменьшатся капиталовложения в развитие каждой ведомственной системы;

• заметно увеличится зона действия, надежность и эффективность каждой ведомственной АСМО за счет поступления информации от соседей;

• открываются широкие возможности унификации процессов автоматического получения, обработки, отображения и трансляции информации во всех ведомственных АСМО;

• повышается безопасность мореплавания как гражданских судов, так и военных кораблей;

• расширяются возможности решения острых экологических проблем региона, включая вопросы ядерной и радиационной безопасности в местах базирования сил флота и интенсивного судоходства;

• появляется возможность применения в ведомственных АСМО единообразных модульно-иерархических структур, что позволит осуществлять их по-

этапное развитие и тиражирование без дополнительных затрат на повторное проектирование.

В существующих условиях эскалации террористической деятельности особое место среди задач обеспечения безопасности жизнедеятельности занимает задача предупреждения угроз террористического и криминального характера важным объектам инфраструктуры различных ведомств. Террористические и криминальные угрозы могут приводить к нарушениям функционирования объектов на длительный срок, к большим экономическим потерям и человеческим жертвам. За рубежом, наряду с силами проведения специальных операций, стремительными темпами развиваются технологии, позволяющие создавать роботизированные технические средства и, прежде всего, автономные необитаемые и необслуживаемые малоразмерные аппараты для решения задач специальных операций. В связи с этим, для обеспечения эффективной охраны важных объектов, необходимо в составе ведомственных АСМО предусматривать специальные локальные автоматизированные подсистемы контроля обстановки (АСКО), работающие прежде всего по малым и сверхмалым целям, таким как малое плавсредство, автомобиль, дельтаплан, пешеход, пловец и т.п.

4. Оптимальный способ создания АСКО. В настоящее время администрации важных ведомственных объектов обязаны самостоятельно и за счет собственных средств создавать системы их охраны, так, морские администрации портов обязаны выполнять такую работу в соответствии с ФЗ № 261. Учитывая, что на разработку серьезных охранных систем арминистрации необходимого финансирования не имеют, но задачу формально должны выполнять, появились многочисленные предложения технического и организационного характера невысокой стоимости, решающие частные задачи с крайне сомнительным качеством.

Учитывая, что задача охраны важных объектов достаточно идентична в разных ведомствах, для уменьшения затрат времени и финансов на проекти-

рование АСКО и обеспечение высокой эффективности их функционирования необходимо:

• ввести такие системы в ранг финансируемых и контролируемых государством систем, аналогично системам обеспечения навигационной (эксплуатационной) безопасности, таких как СУДС, для чего следует разработать соответствующую нормативную базу АСКО, которая должна быть положена в основу решения задач проектирования, развертывания, сертификации и эксплуатации таких систем;

• под государственным контролем (в рамках государственной программы) разработать типовую АСКО, включающую в себя все необходимые виды оборудования для обеспечения контроля надводной, подводной, наземной и воздушной обстановки, на базе которой будут разрабатываться АСКО для конкретных объектов охраны;

• предусмотреть последующую адаптацию типовой АСКО под конкретные объекты охраны путем подбора необходимого количества ее различных элементов (оборудования) и привязки их к местности, что обеспечит применение в АСКО только утвержденных решений и сертифицированного оборудования и существенно сократит затраты на их проектирование.

5 Основные характеристики типовой АСКО.

Назначение типовой АСКО - Надежное автоматическое обнаружение, классификация, определение координат и параметров движения объектов-нарушителей на водной и земной поверхности, в прилегающем к ним воздушном пространстве и под водой, днем и ночью в любых погодных условиях на расстояниях, обеспечивающих своевременное применение сил и средств защиты охраняемого объекта для предотвращения нанесения ему ущерба со стороны объекта-нарушителя. Решаемые задачи:

- автоматическое обнаружение появления новых объектов на подходах, границах и внутри охраняемой зоны;

- автоматическое определение координат и параметров движения обнаруженных объектов;

- автоматическая или автоматизированная (с участием оператора) классификация обнаруженных объектов, выделение объектов-нарушителей;

- автоматический сбор, объединение и хранение информации от всех датчиков системы;

- отображение интегральной информации на экране АРМ оперативного дежурного системы на фоне электронной карты контролируемой зоны с выдачей ему свето-звукового сигнала о факте обнаружения объекта-нарушителя;

- автоматическая выдача оповещения и другой информации по обнаруженным нарушителям службе защиты охраняемого объекта и другим заинтересованным структурам.

Перечень основных типов нарушителей:

• малоразмерные надводные объекты, в том числе дистанционно управляемые, со скоростями хода до 55 уз;

• малоразмерные летательные аппараты с высотой полета до 3 км и скоростями до 50 м/с, в том числе моторные дельтапланы;

• малоразмерные подводные автономные и дистанционно управляемые средства доставки, а также подводные пловцы;

• наземные транспортные средства всех типов, люди, животные. Состав типовой АСКО. Основные задачи подсистем

АСН осуществляет автоматическое решение 1 и 2 задач АСКО в надводной, наземной и прилегающей воздушной областях охраняемой зоны (рис.3).

АСП осуществляет автоматическое решение 1 и 2 задач АСКО в подводных областях охраняемой зоны.

к АРМ оперативного дежурного объекта охраны

1

подсистема комплексной обработки

АСН отображения и хранения информации АСП

подсистема контроля наземных, подсистема контроля

Рис.3. Структурная схема типовой АСКО

Вся полученная в АСН и АСП информация интегрируется в АСО, которая решает задачи 3, 4, 5 и 6, а также обеспечивает оперативное централизованное управление/контроль оборудования всей системы.

Заключение

Предварительные результаты инициативной проработки типовой АСКО кооперацией научных учреждений и производственных предприятий Санкт-Петербурга состоят в следующем [6]:

^ определены назначение, перечень возможных нарушителей, решаемые задачи, состав системных эксплуатационно-технических показателей типовой АСКО;

^ разработана структурная схема типовой АСКО и ее составных частей -

- подсистема комплексной обработки, отображения и хранения информации,

- подсистема автоматического обнаружения нарушителей наземных, надводных и воздушных границ охраняемой зоны,

- подсистема автоматического обнаружения нарушителей подводных границ охраняемой зоны;

^ разрабатываются и осваиваются на производстве основные виды специального оборудования составных частей системы. ХК «Ленинец» имеет 60-ти летний опыт разработки и выпуска систем мониторинга наземной, надводной, подводной и воздушной обстановки на базе

радиолокационных, акустических, оптико-электронных, магнитометрических и других датчиков информации.

С 2002 года ХК «Ленинец» серийно поставляет частные реализации АСКО (ДВЗ «Звезда», Государственный Дворец Конгрессов, морская и сухопутная государственная граница республики Казахстан, западное побережье Италии и др.), разработанные на базе уникальных радиолокационных станций «Атлантика» собственной разработки.

Концерн «Морское подводное оружие - Гидроприбор» выполняет несколько госзаказных НИОКР по созданию систем подводной охраны важных морских и прибрежных объектов (ЛАЭС и др.) от террористических угроз.

Литература

1. Концепция долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года (утв. распоряжением Правительства Российской Федерации от 17 ноября 2008 г. № 1662-р, с изм. от 8 августа 2009 г. N 1121-р).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2. Стратегия развития Арктической зоны Российской Федерации и обеспечения национальной безопасности на период до 2020 года (Указ Президента РФ №232 от 08.02.2013 г.)

3. Митько В.Б.Минина М.В.Эволюция геополитических факторов, определяющих стратегическое планирование в Арктике. Изд. СПбГУ, 2014.25 с.

4. Ивакин Я.А. Методы интеллектуализации промышленных геоинформационных систем для диспетчеризации пространственных процессов.-СПб: СПИИРАН, 2008.-248 с.

5. Пешехонов В.Г., Брага Ю.А., Машошин А.И. Сетецентрический подход к решению проблемы освещения подводной обстановки в Арктике. Известия ЮФУ № 3, 2012,-с. 219-227

6. Митько В.Б., Зимин Н.С., Митько А.В. Принципы создания интегральных систем мониторинга. Новый оборонный заказ, № 1 (23), 2013.-

с.46-51 www.dfnc.ru/fevral-2013

7. Митько В.Б., Митько А.В. Развитие концепции построения интегрированных систем подводного наблюдения. ОАО «Концерн «МоринфСист. «Агат». Состояние, проблемы и перспективы создания корабельных информационно-управляющих комплексов/Сб. докладов научно-тех. конф., М.: ОАО «Моринсис-Агат», 2013.-с.148-152

References

1.Koncepcija dolgosrochnogo social'no-jekonomicheskogo razvitija Rossijskoj Federacii na period do 2020 goda [The concept of long-term socio-economic development of the Russian Federation for the period up to 2020] (utv. raspor-jazheniem Pravitel'stva Rossijskoj Federacii ot 17 nojabrja 2008 g. № 1662-r, s izm. ot 8 avgusta 2009 g. N 1121-r).

2. Strategija razvitija Arkticheskoj zony Rossijskoj Federacii i obespechenija nacional'noj bezopasnosti na period do 2020 goda [Strategy of development of the Arctic zone of the Russian Federation and the national security for the period until 2020] (Ukaz Prezidenta RF №232 ot 08.02.2013 g.)

3. Mit'ko V.B.Minina M.V.Jevoljucija geopoliticheskih faktorov, opredelja-jushhih strategicheskoe planirovanie v Arktike.[Evolution geopolitical factors determining the strategic planning in the Arctic]. Izd. SPbGU, 2014. 25 p.

4. Ivakin Ja. A. Metody intellektualizacii promyshlennyh geoin-formacionnyh sistem dlja dispetcherizacii prostranstvennyh processov. [Methods geoin-intellectualization of industrial information systems for dispatching space process].SPb: SPIIRAN, 2008.248 р.

5. Peshehonov V.G., Braga Ju.A., Mashoshin A.I. Izvestija JuFU № 3, 2012. рр. 219-227

6. Mit'ko У.Б., Zimin N.8., Mit,ko Л.У. Шуу] oboronnyj zakaz, № 1 (23), 2013.рр.46-51 www.dfnc.ru/fevral-2013

7.Mit,ko У.Б., Мк^ Л.У. БЬ. dokladov nauchno-teh. ^П!, М.: ОЛО «Morinsis-Лgat», 2013.рр.148-152

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Зимин Н.С., Минина М.В., Митько А.В., Митько В.Б.

Structural complexing of monitoring means technologies for Arctic space planing

Текст научной работы на тему «Технологии структурного комплексирования средств мониторинга для арктического пространственного планирования»