Автоматизация управления образцами БТВ Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

УДК 623.618 д.п. ПРОЗОРОВ

Федеральное государственное учреждение «38 Научно-исследовательский испытательный институт Министерства обороны РФ». Московская обл.. Одинцовский р-н.

п. Кубинка.

АВТОМАТИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ОБРАЗЦАМИ БТВ_______________________________________________

На основании результатов государственных испытаний отечественных образцов бронетанкового вооружения, а также накопленного опыта в разработках автоматизированных систем управления военного назначения, даны предложения по составу и структуре бортовых информационно-управляющих систем перспективных образцов бронетанкового вооружения.

Ключевые слова: бортовые информационно-управляющие системы, программноаппаратные средства

Современные условия применения образцов БТВ, при выполнении боевых задач, вызвали необходимость их совершенствования в направлении наращивания огневых и манёвренных возможностей традиционными путями, что привело к их существенному усложнению. Реализация высоких потенциальных возможностей боевых машин зачастую сдерживается их низкими информационными возможностями, недостаточно совершенными средс-твами управления и разведки, распознавания и се-лекции целей, низкими возможностями членов экипажа но сбору, обработке информации и организации управления боевыми процессами в экстремальных условиях. Вместе с тем управляемость, наряду с классическими боевыми свойствами, является важнейшим компонентом боевой эффективности образцов БТВ. Это новое качество боевой машины обеспечивается за счёт применения бортовых информационно-управляющих систем (БИУС), которые базируются на автоматизации боевых и рабочих операций, выполняемых членами экипажа |1].

В общем случае по БИУС следует понимать комплекс программно-аппаратных средств, функционально объединенных в помехозащищённую систему управления образцом БТВ, обеспечивающую повышение оперативности и качества управления рабочими процессами в системе «экипаж-образец» с интеграцией в автоматизированную систему управления подразделением.

В настоящее время внедрению средств автоматизации на объекты БТВ уделяется большое внимание, и в тактико-технических заданиях на разработку новейших образцов прочно закрепились требования к наличию в их составе БИУС, с возложением на них всё большего количества функций управления.

По уровню автоматизации выполняемых функций БИУС образцов БТВ можно разделить на автономные, комплексированные, интегрированные и интеллектуальные, характеристики которых представлены в табл. 1.

Завершённые в 2006 году государственные испытания модернизированной БМП-ЗМ, разработанной ОАО «СКБМ» (г. Курган), показали, что входящая в состав опытных образцов информационно-управляющая система (ИУС) шасси ИУСШ-688, разработанная ОАО «СКБ ПА» (г. Ковров), позволяет

значительно расширить возможности предоставления необходимой информации механику-водителю в удобном для него виде. Информация о техническом состоянии систем машины предоставляется в визуальном виде на блок отображения информации (БОИ), а так же в виде звукового и речевого сопровождения. Оснащение щитка механика-водителя БОИ, обеспечивает возможность выбора, как объема, так и вида информации, необходимой для управления образцом. При этом БОИ позволяет отображать не только параметры состояния систем машины, но и воспроизводить электронную каргу местности, видеосигналы с тепловизионного прицела, видеокамер и другую необходимую информацию. Варианты отображения информации о техническом состоянии образца БТВ БОИ приведены на рис. 1.

Кроме этого, ИУСШ-688 обеспечивает:

Таблица 1

Характеристики БИУС образцов по уровню автоматизации выполняемых функций

№ п/п Уровень автомати- зации функций БИУС Характеристика

1 Автономные Автоматизация функции одного свойства образца (огневой мощи — ИУС воружени-ем, защищенности - ИУС защитой, подвижности — ИУС движением)

2 Комплек- сированные Автоматизация функции нескольких свойств образца БТВТ

3 Интегриро- ванные Автоматизация функции управления всем образцом с обеспечением взаимодействия всех ИУС между собой

4 Интеллек- туальные Автоматизация функции управления всем образцом и осуществление интеллектуальной поддержки принятия решения, интеллектуальный интерфейс и диагностика

ІШ

ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ 1ЕСТНИК № 2 (90) 2010 МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ

ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ МСТНИК * 3 (90) 2010

Рис. I. Варианты отображения информации о техническом состоянии образца БТВ на БОИ

— включение и самотестирование;

— автоматизированное управление агрегатами шасси;

— выдачу членам экипажа аварийной сигнализации.

Оснащение БМП-ЗМ ИУСШ-688 показало широкие возможности применения данной системы в части диагностирования и контроля технического состояния образца, со значительными улучшениями показателя контролепригодности.

При создании бронетранспортёра БТР-90 НТФ «Дека» (г. Москва) прорабатывался вариант установки на опытный образец ИУС движения (БИУС-1), В зависимости от условий эксплуатации БИУС-1 могла использоваться в трёх режимах работы: дежурном, эксплуатационном и боевом.

В дежурном режиме обеспечивалась возможность включения электропитания розеток и дежурного освещения, а также готовность к переходу в эксплуатационный режим работы.

В эксплуатационном режиме БИУС-1 выполняла такие функции, как:

— управление агрегатами и системами машины;

— контроль технического состояния (диапюстика)

а электрических цепей датчиков и исполнительных

* элементов;

— информационное обеспечение механика-

* водителя в процессе эксплуатации, в том числе вывод

| на экран дисплея сообщений но эксплуатационным

р параметрам при движении опытного образца, а гак

о же аварийным ситуациям при достижении преде-

| льно допустимых зна-чений температуры охлаж-

| дающей жидкости и масла, а также давления масла;

— защита двигателя и трансмиссии от перефева ККГ.Ц и утечки масла;

— регистрация таких эксплуатационных параметров, как: пройденный путь, наработка двигателя; время работы БИУС-1, время работы в автоматическом режиме механизма передач и поворота (МПП).

При боевом режиме работы БИУС-1 выполняла все свои функции, при этом снималась автоматическая защита двигателя и МПП при достижении предельных значений температуры охлаждающей жидкости и масла, а так же давления масла.

БИУС-1 освобождала водителя от необходимости вести постоянный контроль технического состояния изделия и поэтому, при работе образца в штатном режиме, на экран дисплея выводилась только скорость движения и частота вращения коленчатого вала двигателя в цифровом виде и один из информационных кадров.

Проведённые государственные испытания БТР-90 и БМП-ЗМ позволили выявить и недостатки разработанных ИУС. В ходе испытаний происходили многочисленные отказы, вследствие которых было принято решение отказаться от установки БИУС-1 на БТР-90. Основной причиной отказов явилось низкое ячество электрической энергии. Много нареканий вызвала форма и содержание выводимой на БОИ информации, зачастую перегруженной [2,3).

Представленные ИУС шасси охватывают широкий спектр решаемых вопросов. Однако эти системы являются только информационными, т.к. управление большинством процессов всё же происходит вручную. В этих системах не проработаны вопросы по автоматизации процессов управления ходовой частью (системы подрессоривания, натяжения гусениц изменения клиренса), тормозной системы (основного и стояночного тормоза), для

ЭСУТр

ЭСУОШ

свш

АСТД

-|арм-км|

1—| АРМ-Н

-] ССОД

Рис. 2. Состав и структура персисктивноА БИУС

поддержания траектории в процессе торможения, снижению тормозного пути и обеспечению остановок на подъеме и спуске крутизной до 30°.

Общими недостатками для БИУС обоих опытных образцов явились:

отсутствие систем управления поворотом машин для реализации заданного механиком - водителем радиуса поворота в различных дорожных условиях;

— отсутствие систем управления при движении машины в повороте на критических но заносу скоростях;

— отсутствие систем согласования ИУС-шасси с системой управления огнем, для обеспечения работы ст абилизатора вооружения, автомата сопровождения цели, что затрудняет поиск и сопровождение цели и снижает точность стрельбы с ходу;

— применение на образцах штатных датчиков, потребовавшее внедрения дополнительных согласующих устройств ДЛЯ об'1>СДИНС11ИЯ в единую систему, что привело к снижению точности выполнения расчетов ИУС-шасси по определению текущего запаса хода, средней скорости движения, прогнозирования ресурса и т.д

Полученные недостатки в основном явились следствием недостаточного опыта разработчиков, несовершенством алгоритмов управления и отсутствием на время разработки единых требований к ИУС Ш.

Накопленный на настоящее время опыт по разработке и внедрению средств автоматизации на объекты БТВТ, позволил определить технические требования, предъявляемые к составу полномасштабной БИУС, согласно которым БИУС современных образцов БТВ должна состоять из следующих основных элементов:

— ИУС оружия (ИУС-О);

— ИУС защиты (ИУС-3);

— ИУС шасси (ИУС-Ш);

— ИУС взаимодействия (ИУС-В);

— автоматизированная система технической диагностики (АСТД);

— автоматизированные рабочие места (АРМ) командира машины, наводчика и механика водителя;

— программное обеспечение.

Перспективная БИУС должна функционально

строится на базе локальной вычислительной сети с диспетчеризацией комплекса решаемых задач в ИУС-В и иметь структуру, представленную на рис. 2.

Как видно из рис. 2, в составе БИУС выделяются ещё более мелкие подсистемы. В ИУС-Ш функционально должны входить электронные систем управления двигателем (ЭСУД), трансмиссией (ЭСУТр),

подвеской (ЭСУП), тормозами (ЭСУТ), оборудованием шасси (ЭСУОШ) и система видеонаблюдения шасси (СВШ). Контроль и управления движением образца должно осуществляться с АРМ механика-водителя (АРМ-МВ), оснащено органами управления и отображения информации, представляющими для контроля параметры режимов работы двигателя, трансмиссии, оборудования шасси, навигационные и маршрутные параметры, видеоинформацию об окружающем пространстве в передней полусфере и в зоне заднего вида.

ИУС защиты (ИУС-3), должна состоять из приборов обнаружения средств нападения (ПОСН), противопожарного оборудования (ППО), элементов системы постановки завес (СПЗ), средств активной защиты (САЗ).

В составе боевого отделения должна быть ИУС оружия (ИУС-О) с соответствующими составными частями ИУС-3. При этом в боевом отделении должны размещаться АРМ командира (АРМ-К), АРМ наводчика (АРМ-Н) оснащенные средствами наведения приборов технического зрения, средствами отображения фоноцелевой обстановки, средствами управления комплексом вооружения и цепями стрельбы. Для решения задач информационного взаимодействия в составе подразделения и обеспечения командной управляемости объекта место командира должно быть оснащено программно-техническим комплексом (ПТК), состоящем из средств ориентирования (СОРН), государственного опознавания (СГО), связи и обмена данными (ССОД).

Анализ представленных материалов позволяет сделать вывод о том, что на отечественных образцах реализованы только автономные БИУС, позволяющие автоматизировать функции только одного свойства образца. Оснащение образцов БТВ БИУС более высокого уровня в настоящее время выполняется только в рамках НИОКР. Основные направления работ по разработке БИУС должны основываться на результатах, достигнутых при создании модернизированных БМП-ЗМ, БМД -4М, БТР-90, с обязательным учётом опыта зарубежных стран в данной области. Целыо развития средств автоматизации БТВ должно быть создание интеллектуальных БИУС с ПТК, обеспечивающими интеграцию образцов в единую систему управления тактического звена.

Библиографический список

1. Выбор и обоснование метода и алгоритма комплексной оценки эффективности автоматизированного управления образцами БТВТ в составе подразделения и подразделения в целом [Текст]: отчет о 11ИР «Алгоритм» (промежуточ.) / ФГУ 38 НИИИ МО РФ ; рук. Усков Л.Ф.; исполм. Малкггов А.Л. — М., 2002. — Библиогр. гс.54. — Инн. N0 5418.

2. Протоколы дополнительный испытаний нового колёсного бронетранспортера 2000-х годов, индекс К-1-7: шифр «Росток» |Текст| / ГУП 38 11ИИИ МО РФ. - Инв. N6 4357;

3. Протоколы государственных испытаний БМП-ЗМ «Каркас-2* 1Текст|/ГУП 38 НИИИ МО РФ. - Инв. №4884,4885.

ПРОЗОРОВ Денис Павлович, старший научный сотрудник.

Адрес для переписки: 644098, г. Омск, 14-й военный городок, ОТИИ.

Статья поступила в редакцию 30.04.2010 г.

© Д II. Прозоров

КЕЯ