CC BY
15Особенности автоматизации процессов функционирования системы управления техническим обеспечением Ракетных войск стратегического назначения
Полковник В.А. СКИБА, доктор технических наук
Полковник А.М. КОВАЛЁВ, кандидат технических наук
Подполковник А.С. БРИЖАН
АННОТАЦИЯ ABSTRACT
Рассмотрены особенности процессов функционирования системы управления техническим обеспечением РВСН, обусловливающие возможность их автоматизации на основе достижений современных информационных технологий.
Система управления техническим обеспечением, программно-аппаратный комплекс, система поддержки принятия решений.
The paper examines the specific features of functioning processes in the system of SMF technical support control, which condition the possibility of their automation based on the achievements of modern information technologies.
KEYWORDS
System of technical support control, firmware complex, system of decision-making support.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
ДИНАМИЧНОЕ развитие военно-политической обстановки в мире и усиление военных угроз Российской Федерации обусловливают необходимость проведения целенаправленной работы по наращиванию возможностей системы управления техническим обеспечением (СУ ТО) Ракетных войск стратегического назначения (РВСН) в целях поддержания технической составляющей ее боевой готовности на необходимом уровне.
В настоящее время наиболее значимой тенденцией в развитии РВСН является принятие на вооружение и постановка на боевое дежурство современных боевых ракетных комплексов нового поколения, эффективное применение которых напрямую зависит от оперативности управления и качества технического обеспечения частей и соединений.
Доля современных высокотехнологичных образцов средств боевого управления и связи, военной и специальной техники (ВВСТ), поступающих в Вооруженные Силы Российской Федерации (ВС РФ) в рамках государственного оборонного заказа, ежегодно возрастает. В РВСН она к 2023 году достигнет 89 %, а к 2024 — 92 %. При этом следует отметить, что надежность и технологичность поступающих в эксплуатацию образцов ВВСТ не позволяют существенно снизить ни объем операций по их техническому обслуживанию, ни количество возникающих неисправностей. Указанные обстоятельства приводят к увеличению нагрузки на должностных лиц органов управления техническим обеспечением (ОУ ТО), вырабатывающих соответствующие решения по их устранению, что, в свою очередь, накладывает определенные ограничения на эффективность их работы. В целом система управления техническим обеспечением (СУ ТО) войск представляет собой совокупность взаимосвязанных органов и пунктов управления, автоматизированных систем управле-
ния и связи, а также воинских частей (подразделений) обеспечения и предприятий промышленности.
Основной целью технического обеспечения является поддержание боевой готовности и боеспособности соединений, частей (подразделений) в готовности к боевому применению (использованию по назначению) ВВСТ, а также обеспеченности ракетами и военно-техническим имуществом1.
Задачи технического обеспечения в аналитическом виде можно представить совокупностью (множеством) мероприятий Ш (рис. 1):
W = {Ш'}, I = (15).
При этом в рамках технического обеспечения решается также комплекс задач подготовки и проведения мероприятий создания научно-технического задела; разработки (модернизации) вооружения, военной техники и военно-технического имущества, а также их испытания и серийного производства2.
Процесс решения указанных задач в настоящее время обусловлен необходимостью обработки все возрастающих потоков информации, требующих учета при принятии управленческих решений. На современном этапе его формализация в целях автоматизации процессов управления остается на низком уровне. Кроме того, сложность формализации процессов управления при организации технического обеспечения обусловлена составляющими
Рис. 1. Задачи технического обеспечения войск
его элементами, т. е. видами обеспечения, количество которых зависит от уровня органов военного управления (рис. 2).
Из рисунка 2 видно, что к выполнению задач технического обеспечения должно привлекаться значительное количество смежных структурных подразделений и органов военного управления, обладающих достаточной самостоятельностью по реализации основных функций управления. К перечисленному выше составу
подразделений и органов управления можно добавить подразделения военно-научного комплекса и предприятия оборонно-промышленного комплекса (ОПК) (рис. 3).
В общем, можно отметить, что функционирование системы управления техническим обеспечением характеризуется большим объемом разнородной информации и необходимостью обеспечения оперативного обмена информацией между различными территориально-распределен-
Рис. 2. Виды технического обеспечения РВСН
Рис. 3. Схема информационного взаимодействия системы технического обеспечения
ными органами военного управления, воинскими частями (подразделениями) обеспечения, организациями военно-научного комплекса и предприятиями ОПК.
Безусловное выполнение предъявляемых к системе технического обеспечения требований с учетом объема поступающей информации, а также обеспечения оперативности и качества принятия управленческих решений может быть реализовано только повышением уровня автоматизации процессов принятия решений органами управления.
В настоящее время в ВС РФ проводится ряд опытно-конструкторских работ по созданию программно-аппаратных комплексов (ПАК) в целях автоматизации всех видов деятельности и информационной поддержки принятия решений должностными лицами пунктов управления всех уровней (от командований видов и родов войск до воинских частей). Программное обеспечение ПАК, разрабатываемое органами военного управления во взаимодействии с военно-научным комплексом ВС РФ, направлено на автоматиза-
цию решения задач подготовки и ведения боевых действий. Одним из направлений разработки и внедрения ПАК является автоматизация процессов функционирования системы управления не только соединениями и частями, но и техническим обеспечением. В рамках создания ПАК уже сформированы специализированные центры обработки данных, оборудованные высокоскоростными сетями передачи данных и высокопроизводительными ЭВМ.
Успешное внедрение ПАК в деятельность должностных лиц органов управления техническим обеспечением различного уровня с учетом особенностей их функционирования при подготовке и ведении боевых действий зависит от качества разработки программного обеспечения. При этом внедрение ПАК в полном объеме позволит сформировать единое информационное пространство и обеспечит требуемый уровень информационного взаимодействия при решении задач технического обеспечения. Данное обстоятельство показывает актуальность проведения исследований по созданию научно-методического ап-
парата информационного взаимодействия, позволяющего обеспечить высокую оперативность и качество деятельности органов управления техническим обеспечением за счет внедрения технологий искусственного интеллекта.
С учетом современных подходов к принятию решений частные функции управления группируются в пять основных этапов цикла управления.
1. Уяснение задачи и оценка обстановки.
2. Подготовка исходных данных.
3. Выработка вариантов решений.
4. Принятие решения.
5. Реализация принятого решения.
На рисунке 4 показан график отношения этапов цикла управления к времени принятия решения должностными лицами ОУ ТО, где:
0 - 1Х — время уяснения задачи и оценки обстановки;
t - 12 — время подготовки исходных данных;
t2 - t — время выработки вариантов решений;
t - t — время принятия решения;
t4 - t5 — время реализации принятого решения.
Рис. 4. Отношение этапов цикла управления ко времени принятия решения должностными лицами ОУ ТО
Время принятия решения Т
г г г реш
можно выразить следующим образом:
т = У г. ,
реш ' > г
где: г. — время этапа цикла управления;
г — количество этапов цикла управления.
В таблице представлено процентное соотношение временных затрат типового цикла управления, полученное в результате анализа деятельности должностных лиц органов управления техническим обеспечением соединения. При этом количество мероприятий (Э ) этапа реализации принятого решения не учитывалось.
Таблица
Распределение временных затрат цикла управления
№ п/п Обозначение этапа цикла управления Процентное соотношение (%)
1 0 - ^ 4
2 - *г 21
3 *2 - гз 25
4 *3 - ^4 15
5 г4 - ^5 35
Сокращение этапов цикла управления, в том числе этапа реализации принятого решения, может быть обеспечено разработкой и внедрением интеллектуальной системы поддержки принятия решений (СППР) должностными лицами органов управления техническим обеспечением. Ее целесообразно внедрять техническими средствами ПАК при условии формирования единого информационного пространства и оснащения ими пунктов управления всех уровней.
Современные информационные технологии, позволяющие автоматизировать принятие решений, могут применяться, например, при:
• анализе проявления неисправностей ВВСТ с использованием базы знаний (электронной эксплуатационной документации);
• анализе качественного состояния и количественного состава ресурсов (решение транспортных и ресурсных задач распределения личного состава, транспорта, ЗИП и др.);
• формировании вариантов организационных документов (решений, планов работ, сетевых графиков и др.);
• доведении задач подчиненным и контроле за их исполнением.
Информация о состоянии ВВСТ, как правило, поступает в самых различных и зачастую непростых условиях, к которым можно отнести: жесткое ограничение как времени, так и технических и людских ресурсов; проведение опасных работ при устранении неисправностей на ядерном оружии; воздействие противника по объектам соединения в ходе боевых действий. Эти условия накладывают особые требования на принятие обоснованного решения, связанные с достаточностью информации и минимизацией времени на ее добывание и сбор.
Автоматизацию процессов принятия решения в условиях стохастич-ности и изменения условий функционирования или изменения структуры данной системы целесообразно обеспечить применением технологий ис-
кусственного интеллекта, в частности, представлением объектов интеллектуализации в виде сообщества «агентов» (носителей искусственного интеллекта)3. При разработке СППР должностными лицами органов управления техническим обеспечением «агентами» являются аналогичные органы, которые размещены на соответствующих пунктах управления.
СППР обеспечивают необходимую корректность решения задач, а именно: выбора предпочтительных (рациональных) вариантов решения должностными лицами органа управления на различных этапах их деятельности за счет совокупности технологически взаимоувязанных сервисов, реализующих традиционные и перспективные информационные технологии.
Основным недостатком известных подходов к построению СППР является отсутствие в них механизмов реструктуризации, срабатывающих в случае возникновения непредвиденных ситуаций, связанных со структурными изменениями системы управления техническим обеспечением, обусловленными, в свою очередь, частичной деградацией си-
стемы нижнего уровня иерархии. В данной ситуации возможность оперативного изменения сложившейся структуры системы управления отсутствует. Такие структурные изменения могут возникнуть, например, при воздействии противника на элементы боевого порядка соединений, возникновении неисправностей пунктов управления и т. д.
Наиболее доступным и реализуемым методом повышения оперативности работы СППР является применение нейронных сетей, основанных на модели параллельной распределенной обработки данных за счет интеллектуализации некоторых процессов. Данный подход позволит сочетать свойства адаптивности, ро-бастности (устойчивости) и единообразия, присущие нейронным сетям, с формализуемыми вербальными задачами принятия решений, осуществляемыми с помощью искусственного интеллекта.
Общий порядок функционирования СППР должностными лицами органов управления техническим обеспечением с применением технологии искусственного интеллекта представлен в виде схемы (рис. 5).
Рис. 5. Общий порядок функционирования СППР должностными лицами органов управления техническим обеспечением
При разработке СППР должностными лицами органов управления техническим обеспечением оптимальным выбирается решение, основанное как на количественных, так и на качественных предпочтениях, причем последние преобладают.
На современном этапе при решении такого рода изложенных выше задач уже применяются нейросете-вые решатели с реализацией аппарата нечетких множеств, которые позволяют на основе имеющегося множества разнородных факторов компонентов человеко-машинной системы построить инфологическую кластерную модель с использованием символьного, а не числового способа представления значений4'5. В качестве методов обработки информации применяются процедуры логического нечеткого вывода и эвристического поиска принятия решения.
Нейронные сети, в отличие от классических методов статистического анализа данных, могут не только воспроизводить нелинейные зависимости между входной и выходной информацией, но и быть
адаптированы к новым изменившимся данным6,7.
Отсюда можно сделать вывод, что наиболее востребованным направлением дальнейшего развития СППР является применение в ней элементов искусственного интеллекта8. Проведенный анализ показал, что для решения задач автоматизации процессов функционирования системы управления техническим обеспечением РВСН целесообразно внедрение СППР на основе ПАК. В результате выполнения цикла работ по разработке ПАК уже частично сформирована необходимая техническая основа для автоматизации и интеллектуализации СППР должностных лиц органов управления техническим обеспечением. С учетом планируемых и уже проводимых в настоящее время работ по внедрению в ПАК технологий искусственного интеллекта необходимо сформировать методологическую основу такой СППР, применение которой позволит повысить эффективность решения задач технического обеспечения.
ПРИМЕЧАНИЯ
1 Энциклопедия Ракетных войск стратегического назначения / под общ. ред. Н.Е. Соловцова. М.: РВСН, Белгород: Белгородская областная типография, 2009. 860 с.
2 Там же.
3 Девятков В.В. Системы искусственного интеллекта: учеб. пособие для вузов. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. 353 с.
4 Прокопенко Н.Ю. Системы поддержки принятия решений: учеб. пособие. Н. Новгород: ННГАСУ, 2017. 188 с.
5 Пегат А. Нечеткое моделирование и управление. М.: Бином. Лаборатория знаний, 2013. 800 с.
6 Нейронные сети STATISTICA Neural Networks: Методология и технологии современного анализа данных / под ред. В.П. Боровикова. 2-е изд. М.: Горячая линия — Телеком, 2008. 392 с.
7 Хайкин С. Нейронные сети. Полный курс. Второе издание: пер. с англ. М.; СПб.; Киев: Изд. Дом «Вильямс», 2006. 1104 с.
8 Национальная стратегия развития искусственного интеллекта на период до 2030 года. Утв. Указом Президента Российской Федерации от 10 октября 2019 года № 490. URL: //http:www.consultant.ru/ document/cons_doc_LAW_335184/1f32224 a00901db9cf44793e9a5e35567a4212c7/.
