CC BY
108Методика оценки состава, структуры и технического оснащения систем радиоэлектронной борьбы объединений (соединений) Вооруженных Сил России
Полковник в отставке Ю.Е. ДОНСКОВ, доктор военных наук
Подполковник в отставке Ю.Н. ЯРЫГИН, кандидат технических наук
Д.М. БЫВШИХ, кандидат технических наук
АННОТАЦИЯ
ABSTRACT
Предлагается методика сравнительной оценки вариантов состава, структуры и технического оснащения систем радиоэлектронной борьбы (РЭБ) объединений (соединений) ВС РФ по значениям их показателей качества, которые выражаются через совокупность структурных и технических показателей систем РЭБ и их подсистем.
The paper suggests a methodology of comparative assessment of composition, structure and technical equipment options for electronic warfare (EW) systems in RF AF associations (formations) by the values of their quality indices, which are expressed through a sum of structural and technical indicators of EW systems and their subsystems.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
KEYWORDS
Система радиоэлектронной борьбы, состав системы, структура, эффективность, показатель качества.
System of electronic warfare, system composition, structure, efficiency, quality indicator.
ПОД СИСТЕМОЙ РЭБ понимается совокупность разнородных сил и средств войск РЭБ, создаваемых по единому замыслу и плану для выполнения возлагаемых на них задач по дезорганизации управления противника в операциях (боевых действиях). Известно, что создание систем РЭБ объединений (соединений) ВС РФ в операциях (боевых действиях) (далее — систем РЭБ) преследует цель придания группировкам сил и средств РЭБ новых системных свойств, например структурной адаптации в соответствии с выполняемыми задачами и складывающейся обстановкой, что обеспечивает повышение как уровня организации, так и эффективности применения сил и средств РЭБ. В теории РЭБ для изучения этих системных свойств понятие «система РЭБ» применяют тогда, когда хотят охарактеризовать ее как объект анализа или синтеза, как нечто целое (единое), сложное, о котором невозможно сразу создать исчерпывающее представление.
Практика создания и анализа перспективных систем РЭБ свидетельствует о том, что зачастую достигнутый уровень их развития оказывается ниже требуемого. При этом принято оба эти уровня развития систем РЭБ однозначно характеризовать соответствующей эффективностью в операциях (боевых действиях). В случае расхождения между требуемой и достигнутой эффективностями систем РЭБ (наличия «дефицита» эффективности) естественно возникает проблема поиска путей ее повышения.
Одним из основных путей решения этой актуальной проблемы является обоснование и реализация рациональных состава, структуры и технического оснащения сил и средств систем РЭБ, соответствующих мировым тенденциям развития информационно-управляющих систем основных зарубежных государств в заданный прогнозируемый период. При решении проблемы перед лицом, принимающим решения (ЛПР), стоит задача выбора наиболее рациональных исходя из заданной цели вариантов состава, структуры и технического оснащения сил
и средств систем РЭБ (далее для краткости — вариантов систем РЭБ). Под рациональными понимаются такие варианты систем РЭБ, при реализации которых они в максимальной степени удовлетворяют требованиям заказчика, а затраты ресурсов на их совершенствование не превышают заданных ограничений.
Под составом систем РЭБ в соответствующих операциях (боевых действиях) понимают совокупность различных по предназначению сил и средств РЭБ центрального подчинения, видов и родов войск ВС РФ, органов управления ими и обеспечивающих систем, а под структурой — совокупность иерархически расположенных органов управления, организационно-технических и функциональных систем РЭБ различного уровня подчинения, компонентов, входящих в них, и отношения между ними1, которые позволяют выполнять возлагаемые на них задачи по дезорганизации управления противника.
Исходя из вышеизложенного задача, которая стоит перед ЛПР, формулируется следующим образом.
Для заданных параметров, таких как: периода программного планирования, оперативно-тактических условий применения системы РЭБ в операциях (боевых действиях) объединения (соединения), целевой установки для развития системы РЭБ, исходного ряда вариантов ее состава, структуры и технического оснащения — определить рациональные варианты, обладающие «наилучшими» с точки зрения ЛПР значениями показателей эффективности этой системы с учетом ограничений на затраты ресурсов различного рода. Сформулированная задача относится к классу динамических задач принятия решений в нечеткой постановке с наличием элементов природной и поведенческой неопределенности, со скалярным (или векторным) показателем эффективности. В настоящее время эта актуальная задача в прямой постановке решению не поддается.
В практике исследования генерации (синтеза), анализа и выбора вариантов систем РЭБ объединений (соединений) ВС РФ выработка предложений по рациональным вариантам обычно осуществляется с использованием показателей, характеризующих эффективность выполнения возлагаемых на них задач. Основные усилия по разработке методологии в этой области сосредоточены по двум направлениям.
Первое направление связано с развитием методов расчета эффективности систем РЭБ на основе определения их вклада в достижение целей дезорганизации управления противника в операции (боевых действиях) с использованием боевых показателей. Для этого необходимо моделировать действия по применению сил и средств системы РЭБ на фоне выполняемых задач войск (сил) в операциях (боевых действиях). Однако полученные с помощью моделей результаты не могут быть в полной мере
использованы для сравнения вариантов системы РЭБ и выбора среди них предпочтительных, поскольку эти результаты отражают конкретный замысел дезорганизации управления противника и нет уверенности в том, что эффективность системы РЭБ при его реализации будет лучше, чем при реализации другого замысла. Кроме того, в моделях показатели свойств систем РЭБ применительно к самому процессу дезорганизации управления в настоящее время в явном виде отображаются очень сложно, поэтому результаты оценки эффективности слабо реагируют на структурные различия в вариантах построения систем РЭБ одинакового назначения.
Второе направление предусматривает разработку методов расчета показателей эффективности систем РЭБ без непосредственного моделирования действий по применению сил и средств системы РЭБ в операции (бою). Однако методы оценки эффективности систем РЭБ по обобщенным показателям развиты недостаточно. Кроме того, использование для оценки эффективности систем РЭБ имеющихся методик для расчета показателей их эффективности по отдельным составляющим РЭБ весьма проблематично ввиду отсутствия полного пакета данных методик. Этот аспект дополняется трудностями идеологического характера, главная из которых состоит в том, что «интегральная» цель строительства систем РЭБ в мирное время для их применения в операциях (боевых действиях), степень достижения которой должен отражать обобщенный показатель их эффективности, до настоящего времени не имеет количественного критериального значения.
В данной статье авторы преследуют цель преодолеть указанные трудности путем разработки новой методики сравнительной оценки вариантов системы РЭБ объединения (соединения) ВС РФ с помощью мно-
гомерного вектора качества без сложного реального моделирования действий сил и средств РЭБ и без оценки эффективности в традиционном ее понимании, как вклада в дезорганизацию управления или снижение реализованного боевого потенциала войск (сил) противника. В основе методики лежит допущение о том, что возможности системы РЭБ по выполнению возлагаемых на нее задач с удовлетворительной точностью описываются соответствующим векторным пространством, каждая точка которого определяется вектором количественных показателей. Под вектором понимается упорядоченная последовательность из N показателей, соответствующих определенным свойствам системы РЭБ, которые рассчитываются на конец программного периода. Перспективность этого допущения состоит в том, что с одной стороны разрешается проблема многовариантности замысла применения сил и средств системы РЭБ, поскольку нет необходимости прибегать к моделированию их функционирования в ходе операций (боевых действий), с другой — рассчитывается обобщенный безразмерный показатель — качество системы РЭБ, который выражается через совокупность структурных и технических показателей системы РЭБ и ее подсистем, реализация которых обеспечит необходимый уровень боевой эффективности в операции (боевых действиях).
Практика создания и анализа перспективных систем РЭБ свидетельствует о том, что зачастую достигнутый уровень их развития оказывается ниже требуемого. При этом принято оба эти уровня развития систем РЭБ однозначно характеризовать соответствующей эффективностью в операциях (боевых действиях).
Здесь авторы видят практическую ценность предлагаемой методики для решения задач создания и анализа перспективных систем РЭБ различного назначения.
Идея описания объекта исследования с помощью вектора показателей, отражающего его разносторонние свойства (возможности), нашла применение ранее2, при выработке рекомендаций по созданию методики расчета соотношения эффективностей штатных автоматизированных систем управления (АСУ), отличающихся по составу и структуре, в различных областях деятельности людей, например, таких, как производственные процессы, военное дело и др., выразив показатель их эффективности через совокупность важнейших характеристик АСУ и их подсистем. В данной статье эта идея используется авторами для создания методики иного назначения — проведения сравнительной оценки вариантов состава, структуры и технического оснащения системы РЭБ объединений (соединений) ВС РФ и выбора из них наиболее рационального варианта с точки зрения лица, принимающего решение.
Для того чтобы наиболее полно описать систему РЭБ с различных точек зрения в методике она подвергается описанию на двух уровнях3, 4.
На первом (верхнем) уровне система РЭБ рассматривается с точки зрения ее функциональной структуры и описывается вектором Э показателей, характеризующих качество входящих в нее функциональных подсистем радиоэлектронного поражения: радиосвязи, радиолокации, радионавигации и др.
Э = (ЭФС 1, ЭФС 2, ..., ЭФС т, ...ЭФС М),
где: ЭФС т — качество m-й функциональной подсистемы (ФС);
M — количество функциональных подсистем в системе РЭБ.
На втором уровне описания каждая функциональная подсистема отображается вектором ЭФС показателей, отражающих эмерджентные (интегративные) свойства ее техники радиоэлектронной разведки, радиоэлектронного поражения, управления.
эфс = (д(1), д(2), ... $п), ...о(*>),
где: р
(п) —
показатели, характеризую-
щие эмерджентные свойства техники различного назначения функциональной подсистемы;
N — количество этих показателей.
При необходимости на этом уровне могут применяться показатели свойств функциональных подсистем, приходящиеся на единицу полных затрат, связанных с их разработкой, производством, эксплуатацией, ремонтом и утилизацией.
Для сравнения двух альтернативных вариантов А и В состава, структуры и технического оснащения системы РЭБ заданного уровня рассматривается вариант С состава и структуры «эталонной» (гипотетической) системы РЭБ, у которого:
а) количество уровней описания совпадает с количеством уровней описания вариантов А и В;
б) показатели о. (' = 1, п) (п — общее количество показателей) на любом уровне определяются через показатели подсистем (средств) сравниваемых вариантов следующим образом:
• о. = тах(а,, Ь), если качество подсистемы (средства) повышается с увеличением абсолютного значения показателя;
• о. = т'п(а,, Ь) — в противном случае,
где а, Ь. — показатели вариантов А и В.
Значения показателей варианта С «эталонной» системы РЭБ отражают их достижимый уровень на заданный прогнозируемый период времени. Возможно альтернативное толкование значений показателей «эталонного»
варианта системы С, когда они трактуются как требуемые значения, исходя из военной необходимости, с учетом представлений ЛПР о качестве перспективной системы РЭБ заданного уровня подчинения и ее подсистем к концу прогнозируемого периода.
На каждом уровне описания рассматриваемой системы РЭБ количественные значения показателей вариантов А и В приводятся к безразмерному виду (масштабируются) по отношению к показателям варианта С и принимаются в качестве компонентов вектора для расчета его скалярного значения (модуля).
Так, для варианта А скалярное значение вектора показателей ЭА на каждом /-м уровне вычисляется ' по формуле:
(1)
где К1, К2,..., Кг — весовые коэффициенты показателей а (г = 1, Я), определяемые экспертным путем и удовлетворяющие условиям:
К
Xк,.=1
г=1
О < К. < 1
(2)
Для варианта В скалярные значения векторов вычисляются аналогичным образом.
С учетом (1) качество функциональных подсистем ЭФС и системы РЭБ в целом Э вычисляется по формулам:
(3)
(4)
где Кп, V¡ — весовые коэффициенты значимости компонентов системы
РЭБ, удовлетворяющие условиям (2). Они вычисляются по методу парных сравнений с использованием универсальной шкалы Т. Саати5.
Тогда с учетом (4) из двух сравниваемых альтернативных вариантов состава, структуры и технического оснащения системы РЭБ рассматриваемого подчинения предпочтение отдается тому, у которого значение показателя Э окажется наибольшим.
Таким образом, порядок сравнения альтернативных вариантов системы РЭБ состоит в следующем.
1. Объект сравнения представляется как сложная система и подвергается двухуровневому описанию.
2. Для каждой подсистемы определяются показатели, наиболее полно выражающие ее эмерджентные свойства.
3. Каждый показатель преобразуется в масштабированное безразмерное число, являющееся элементом вектора показателей.
4. Для каждой функциональной подсистемы и системы РЭБ в целом по формулам (3), (4) определяется показатель их качества.
5. По результатам сравнения качества вариантов системы РЭБ объединения принимается решение о предпочтительности варианта, обладающего наивысшим качеством.
Работоспособность предложенной методики иллюстрируется примером. Требуется сравнить два варианта гипотетической системы РЭБ объединения. Каждый включает четыре функциональные подсистемы. Вариант исходных данных и результаты расчетов приведены в таблицах 1 и 2 соответственно.
Таблица 1
Исходные данные
№ показ. Наименование показателей Условные значения показателей вариантов системы РЭБ (действит./масштабир.) Ю
А В С
Функциональная подсистема 1: 0,3
1 время вскрытия радиоэлектронных объектов с достоверностью 0,8, мин 90/0,66 60/1 60 0,2
2 степень «охвата» диапазона частот, % 90/0,9 100/1 100 0,1
3 глубина выполнения задачи, км 150/0,88 170/1 170 0,1
4 количество одновременно подавляемых РЭС, ед. 42/1 128/0,66 42 0,2
5 время реакции средств, с 0,2/0,5 0,1/1 0,1 0,1
6 время развертывания подсистемы, мин 25/1 30/0,83 25 0,1
7 длительность цикла управления средствами, мин 6/0,66 4/1 4 0,1
8 время решения информационных и расчетных задач, мин 5/0,6 3/1 3 0,1
Функциональная подсистема 2: 0,2
1 время вскрытия радиоэлектронной обстановки с достоверностью 0,8, мин 60/0,66 40/1 40 0,2
2 степень «охвата» диапазона частот, % 90/0,9 100/1 100 0,1
Продолжение таблицы 1
3 глубина выполнения задачи, км 20/0,8 25/1 25 0,1
4 количество одновременно подавляемых РЭС, ед. 24/0,66 36/1 36 0,2
5 время реакции средств, с 0,2/0,5 0,1/1 0,1 0,1
6 время развертывания подсистемы, мин 15/1 20/0,75 15 0,1
7 длительность цикла управления средствами, мин 2/0,5 1/1 1 0,1
8 время решения информационных и расчетных задач, мин 4/0,75 3/1 3 0,1
Функциональная подсистема 3: 0,25
1 степень «охвата» диапазона частот, % 90/0,9 100/1 100 0,2
2 вероятность распознавания класса РЛС 0,8/0,88 0,9/1 0,9 0,1
3 количество объектов, прикрываемых от разведки, прицеливания и поражения управляемым оружием, ед. 4/0,5 8/1 8 0,1
4 вероятность прикрытия объекта 0,6/0,75 0,8/1 0,8 0,1
5 количество имитируемых ложных объектов, ед. 3/1 4/0,75 4 0,1
6 время развертывания подсистемы, мин 25/1 30/0,83 25 0,2
7 длительность цикла управления средствами, мин 2/0,5 1/1 1 0,1
8 время решения информационных и расчетных задач, мин 4/0,75 3/1 3 0,1
Функциональная подсистема 4: 0,25
1 сбор, обработка и доведение (распределение) данных РЭО за время, мин 6/0,66 4/1 4 0,2
2 периодичность обновления данных при оценке радиоэлектронной обстановки, мин 12/0,66 8/1 8 0,1
3 степень автоматизации решения задач управления, % 70/1 80/1 80 0,2
4 время обработки формализованных сообщений, с 7/1 10/0,7 7 0,1
5 время доведения боевых распоряжений, мин 3/0,5 1,5/1 1,5 0,1
6 время развертывания подсистемы, мин 25/1 30/0,83 25 0,1
7 дистанция управления средствами на летно-подъемных средствах, км 30/0,85 35/1 35 0,1
8 количество объектов взаимодействия, ед. 3/0,6 5/1 5 0,1
Соотношение показателей функциональных подсистем (ФС) иллюстрируется рисунками 1—4.
Основные усилия по разработке методологии в этой области сосредоточены по двум направлениям. Первое направление связано с развитием методов расчета эффективности систем РЭБ на основе определения их вклада в достижение целей дезорганизации управления противника в операции (боевых действиях) с использованием боевых
показателей. Для этого необходимо моделировать действия по применению сил и средств системы РЭБ на фоне выполняемых задач войск (сил) в операциях (боевых действиях). Второе направление предусматривает разработку методов расчета показателей эффективности систем РЭБ без непосредственного моделирования действий по применению сил и средств системы РЭБ в операции (бою).
Результаты расчетов представле- Результаты оценок иллюстриру-
ны в таблице 2. ются рисунком 5.
Таблица 2
Результаты расчетов
Сравниваемые системы РЭБ Качество системы РЭБ и ее подсистем
ЭФС 1 ЭФС 2 ЭФС з ЭФС 4 Э
А 0,73 0,74 0,72 0,73
В 0,98 0,97 0,97 0,95
Вес подсистемы 0,3 0,25 0,25 0,2
Произведение ЭФС1 на вес подсистем для А 0,219 0,185 0,18 0,146
Произведение ЭФС1 на вес подсистем для В 0,294 0,2425 0,2425 0,19
Оценка Э для А 0,219*0,3+0,185*0,25+0,18*0,25+0,146*0,2= 0,73
Оценка Э для В 0,294*0,3+0,243*0,25+0,243*0,25+0,19*0,2= 0,97
Рис. 5. Результаты оценки качества подсистем
Результаты расчетов показывают, что качество системы РЭБ, соответствующее варианту В, в наибольшей степени приближается к достижимому (или требуемому) в заданный прогнозируемый период качеству эталонной (гипотететической) системы С, поэтому вариант В является предпочтительным. Этот эффект достигается тем, что система РЭБ В
обладает лучшими показателями по времени вскрытия радиоэлектронных объектов противника в зоне ответственности объединения, количеству одновременно подавляемых радиоэлектронных средств, степени автоматизации решения задач управления, которые имеют более высокие весовые коэффициенты и оказывают наибольшее влияние на качество системы РЭБ В. При этом по времени развертывания системы и времени обработки формализованных сообщений она уступает системе РЭБ А. Однако в целом вариант В является предпочтительным.
При значительном различии затрат на реализацию вариантов системы РЭБ объединений (соединений) необходимо выбор рационального варианта осуществлять по критерию «эффективность-стоимость»6.
Подводя итог изложенному, можно сделать следующие выводы.
Первый. В предлагаемой методике сравнение вариантов состава, структуры и технического оснащения системы РЭБ объединения осущест-
вляется по значениям их показателей качества. В ней использовано сочетание системно-ресурсного подхода к расчету этих показателей с принципом многоуровневого описания системы РЭБ, когда многомерная структура количественного показателя качества системы в целом постепенно «наполняется», начиная с нижнего уровня, качеством ее компонентов. Это весьма важное преимущество данной методики перед методиками, применявшимися ранее.
Второй. К числу других преимуществ методики относятся: возможность сравнения вариантов состава, структуры и технического оснащения системы РЭБ любого масштаба и назначения; всесторонняя многоаспектная оценка системы РЭБ; возможность расширения списка аспектов описания системы, включая ее способность противостоять деструктивным воздействиям противника, выполнять задачи в различных физико-географических и погодно-климатических условиях и др.; возможность анализа промежуточных результатов расчетов
В данной статье идея описания объекта исследования с помощью вектора показателей, отражающего его разносторонние свойства (возможности), используется
авторами для создания методики иного назначения — проведения сравнительной оценки вариантов состава, структуры и технического оснащения системы РЭБ объединений (соединений) ВС РФ и выбора из них наиболее рационального варианта с точки зрения лица, принимающего решение.
и выявления на этой основе причин «дефицита» качества системы РЭБ.
Третий. Окончательное решение о целесообразности оснащения войск объединения системой РЭБ по какому-либо определенному варианту должно приниматься с учетом результатов научных исследований и войсковых испытаний.
ПРИМЕЧАНИЯ
1 Основы теории и методологии планирования строительства Вооруженных Сил Российской Федерации / под ред. А.В. Квашнина. М.: Воентехиздат, 2002. 232 с.
2 Анохин В.А., Ярыгин Ю.Н. Методика оценки соотношения эффективностей штатных автоматизированных систем управления // Сборник трудов 9 международной научно-методической конференции. Воронеж: Издательство Воронежского государственного университета. 2009. Т. 1. С. 51—59.
3 Ласточкин Ю.И., Ярыгин Ю.Н., Бывших Д.М. Система показателей для комплексного анализа состояния и перспектив развития сил и средств
войск радиоэлектронной борьбы ВС РФ // Вооружение и экономика. 2017. № 4. С. 21—32.
4 Ласточкин Ю.И., Ярыгин Ю.Н., Бывших Д.М. Система показателей для комплексного анализа состояния и перспектив развития сил и средств радиоэлектронной борьбы объединения Сухопутных войск // Вооружение и экономика. 2018. № 1. С. 14—24.
5 Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий: пер. с англ. М.: Радио и связь, 1993. 320 с.
6 Викулов С.Ф., Жуков Г.П., Ткачев В.Н., Ушаков В.Я. Военно-экономический анализ / под ред. С.Ф. Викулова. М.: Военное издательство, 2001. 349 с.
