CC BY
23Оценка реализуемости разрабатываемых технологий для сложных технических систем
Рассматриваются возможные методические подходы к оценке реализуемости разрабатываемых технологий в интересах создания перспективных технических систем. На примере технических систем военного назначения показаны возможности имитационного моделирования для оценки реализуемости и эффективности разрабатываемых технологий
С.Г. Брайткрайц1
ФГБУ «46 ЦНИИ» Минобороны России, Москва, Россия, д-р техн. наук
В.Ю. Корчак2
МГТУ имени Н.Э. Баумана, д-р экон. наук, действительный член Российской академии ракетных и артиллерийских наук, korchak.v@mail.ru
А.И. Полубехин3
МГТУ им. Н.Э. Баумана, канд. техн. наук
Р.В. Реулов4
ФГБУ «46 ЦНИИ» Минобороны России, канд. техн. наук, доцент
1 ведущий научный сотрудник, Москва, Россия
2 ведущий аналитик ИТЦ КНП, Москва, Россия
3 директор ИТЦ КНП, Москва, Россия
4 начальник центра, Москва, Россия Для цитирования: Брайткрайц С.Г., Корчак В.Ю., Полубехин А.И., Реулов Р.В. Оценка реализуемости разрабатываемых технологий
для сложных технических систем // Компетентность / Competency (Russia). — 2022. — № 9-10. DOI: 10.24412/1993-8780-2022-9-16-25
ключевые слова
сложные технические системы, вооружение, военная и специальная техника, научно-технический задел, технологии, имитационное моделирование
еобходимым условием развития технических систем (ТС) различного назначения (военного, специального, двойного, гражданского) является активное внедрение в перспективные образцы новых научно-технологических достижений и технических решений, в том числе нетрадиционных. Мировая практика показывает, что научно-технический задел (НТЗ), сформированный в ходе выполнения поисковых и прикладных исследований и технологических разработок, остается в значительной степени невостребованным. Хотя само понятие НТЗ и его составных частей (научного, научно-технологического и производственно-технологического заделов) изначально предполагает наличие избыточности (запаса) результатов, что, по сути, закономерно, поскольку количество и объем исследовательских работ всегда оказываются существенно шире, чем требуется для разработки конкретного образца ТС.
В этой связи становится актуальной необходимость создания инструментария или аппарата, позволяющего оценить реализуемость и эффективность имеющихся научно-технических и технологических решений для конкретного образца ТС и конкретной формы ее использования. Данное обстоятельство продиктовано в первую очередь потребностью в поддержке принятия решений по обоснованию выбора приоритетных направлений развития технических систем.
По оценкам российских ученых [1, 2], научно-методический аппарат определения степени готовности НТЗ для создания перспективных ТС находится в стадии становления, хотя актуальность подобных оценок возникает в процессе обоснования практически
любой опытно-конструкторской работы (ОКР).
В зарубежной практике наиболее проработанным является вопрос оценки зрелости конкретных технологий. В США и Великобритании для этих целей длительное время использовалась специальная вербально-числовая шкала, с помощью которой текущий уровень развития любой технологии может быть отнесен к одному из 9 уровней (Technology Readiness Level — TRL) технологической готовности (см. таблицу) [1, 2].
Уровень готовности в данном случае является мерой, используемой для оценки новых (развиваемых) технологий (материалов, составных частей, комплектующих изделий и др.) перед внедрением их в создаваемые ТС или их подсистемы. Впервые разработанная (новая) технология для немедленного применения, как правило, непригодна. Такие технологии обычно подвергаются экспериментальной оценке, улучшению характеристик, испытаниям и проверкам с постепенно нарастающими требованиями. И лишь после подтверждения эффективности и реализуемости технологии она может найти применение при создании перспективных технических систем.
Рассмотрим один из возможных подходов к оценке готовности НТЗ для создания перспективного образца технической системы на основе частных оценок уровней готовности отдельных технологий. Данная методика включает следующие этапы: ► Этап 1. Разработка (или уточнение) структурно-технологической схемы (СТС) объекта оценки — перспективного образца технической системы или ее составной части. Под СТС в данном случае понимается струк-
Компетентность / Competency (Russia) 9-10/2022 МРГ^ПСГЮОА!_НА О
DOI: 10.24412/1993-8780-2022-9-16-25 ИССЛЕДОВАНИЯ 17
турное описание основных элементов разрабатываемого образца ТС (или его составной части) и перечень технологий, на основе которых предполагается обеспечить достижение требуемых технических характеристик (тактико-технических (ТТХ) в случае ТС военного/ специального назначения). ► Этап 2. Оценка уровня готовности каждой технологии, учитываемой в СТС образца технической системы.
При проведении экспертизы используется усовершенствованная по отношению к приведенной в таблице
вербально-числовая шкала, в которой дополнительно определяются градации внутри каждого интервала «зрелости» технологий — промежуточные уровни между TRL1 и TRL2, TRL2 и TRL3, TRL3 и TRL4 и т.д. [1]. Детализация оценок позволяет впоследствии построить более чувствительную линию регрессии, связывающую стоимостные оценки с уровнем готовности технологии.
Исходная вербально-числовая шкала для оценки уровня готовности технологий требует от специалистов, при-
Таблица
Вербально-числовая шкала для оценки уровня готовности технологий [Verbal-numerical scale for assessing of the technologies readiness level]
с [= Z Уровень готовности технологии [Technology readiness level] Описание [Description]
1 Выявлены и изложены основные принципы (TRL1) Наиболее низкий уровень готовности технологии. Проводятся научные исследования в обеспечение последующего перехода к прикладным исследованиям и разработкам. Типичный пример — теоретические («бумажные») исследования основных свойств технологии
2 Сформулирована концепция технологии и/или область применения(TRL2) Начинается создание технологии. Когда основные принципы получены, может быть начата проработка вопросов практического применения технологии. Область применения технологии определяется чисто теоретически, нет достаточных доказательств или результатов детального анализа в поддержку выдвинутого предположения. Исследования все еще остаются на стадии теоретических
3 Определены аналитические и экспериментальные критические функции (свойства) и/или характеристики (TRL3) Начинаются активные научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, включающие аналитические и экспериментальные (лабораторные) исследования для практического подтверждения аналитических предположений по отдельным элементам технологии. В качестве примеров могут быть рассмотрены элементы (компоненты), которые еще не могут быть объединены в единую технологию или представлять самостоятельную ценность
4 Проверка(работоспособности) компонентов и/или макета в лабораторных условиях (TRL4) Основные технологические компоненты объединяются с целью установления возможности их совместной работы. На данном уровне готовности технологии сходство рассматриваемой системы с конечной может быть весьма приблизительным. Проводятся исследования объединенного в единое целое специально изготовленного в лабораторных условиях оборудования
5 Проверка (работоспособности) компонентов и/или макета в условиях, близких к реальным (TRL5) На данном уровне готовности точность воспроизведения (макета) технологии значительно увеличивается. Основные технологические компоненты объединены с достаточно реалистичными обеспечивающими компонентами с целью получения возможности испытания технологии в искусственно созданной окружающей среде (обстановке). Рассматриваются весьма точно воспроизведенные компоненты технологии, объединенные в единую систему в лабораторных условиях
6 Демонстрация модели системы/ подсистемы или прототипа в условиях, близких к реальным (TRL6) Рассматривается демонстрационная модель или прототип системы, прошедшие успешные испытания в лабораторных условиях (уровень 5) и испытываемые в обстановке, близкой к реальной. Является основным шагом к обеспечению готовности технологии к демонстрации. Испытания прототипа проводятся в точно воспроизведенной в лабораторных условиях окружающей или специально смоделированной обстановке
7 Демонстрация прототипа системы в реальной обстановке (TRL7) Рассматривается прототип, близкий по характеристикам или соответствующий требованиям, предъявляемым к реально действующей системе. Является существенным шагом вперед по отношению к 6-му уровню готовности технологии. Требует демонстрации действующего прототипа системы в условиях реальной обстановки, например на самолете, транспортном средстве или в космическом пространстве
8 Придание системе окончательного облика и проведение проверок во время испытаний и демонстрации (TRL8) Технология прошла проверку в своем окончательном виде в ожидаемых условиях применения. В большинстве случаев этот уровень готовности технологии является завершающим в действительной разработке системы
9 Подтверждение эффективности действующей системы во время решения конкретных задач (TRL9) Действительное применение технологии в ее окончательной форме при решении задач на этапе эксплуатационных испытаний и оценки. В большинстве случаев данный уровень готовности технологии является завершающим этапом устранения ошибок при разработке реально действующей системы
влекаемых к экспертизе, однозначного ответа на вопрос о том, на каком уровне в настоящий момент находится рассматриваемая технология. Учитывая, что экспертиза может проводиться оперативно, в сроки, определяемые заказчиком или головным разработчиком образца ТС, дать однозначный ответ эксперты могут не всегда. Кроме того, каждый из привлекаемых к экспертизе специалистов может иметь индивидуальную точку зрения, не всегда совпадающую с мнением других экспертов. В этой связи, с одной стороны, следует обеспечить экспертам удобство и вариабельность оценок (то есть возможность выбирать варианты оценок с использованием привычных вербальных формулировок, описывающих процесс развития технологии), а с другой — интегрировать оценки отдельных специалистов с целью повышения объективности результатов экспертизы, то есть получить некоторую коллективную оценку уровня готовности рассматриваемой технологии.
Одним из подходов, обеспечивающих удобство работы специалистов в составе экспертных групп, является разработка специальных вербально-числовых шкал (усовершенствованных по отношению к исходной, как это показано выше) и применение аппарата теории нечетких множеств. Процесс описания лингвистических оценок с помощью данного подхода подробно изложен в [1, 2].
На завершающем этапе, по результатам проведенной экспертизы, определяется обобщенная количественная оценка уровня готовности НТЗ для образца ТС в целом и степень его соответствия уровню, при котором возможен переход к стадии ОКР.
Данный подход может использоваться при оценке реализуемости разрабатываемых технологий в отдельных образцах продукции или их элементах. Вместе с тем, его возможности применительно к формированию облика сложных технических систем обладают двумя существенными недостатками. Первый недостаток заключается в том, что в основу данного подхода положен
аппарат экспертных оценок, позволяющий получить лишь некоторую (нечеткую) коллективную оценку уровня готовности технологий. Использование подобной оценки проблематично при формировании технических (тактико-технических в случае ТС военного/ специального назначения) требований, предъявляемых к сложной технической системе, в которой предполагается применение рассматриваемых технологий. Второй недостаток касается размерности процесса оценки, которая может оказаться настолько большой, что сопутствующие организационные процедуры (с учетом неизбежных бюрократических элементов) экспертных оценок и их обработки сделают невозможной оценку интегральной реализуемости и эффективности предлагаемых технологий в рассматриваемом образце ТС при решении конкретной задачи системно.
В качестве примера рассмотрим типовую структурно-технологическую схему ТС военного назначения — комплекса бортового оборудования (КБО) гипотетической крылатой ракеты (КР) [3]. КБО КР состоит из нескольких подсистем (инерциальная навигационная система (ИНС), спутниковая радионавигационная система, радиолокационная система, система конечного наведения и др.), каждая из которых может быть представлена в виде нескольких типов. Например, для ИНС таких типов может быть пять, для локальных радионавигационных систем и систем наведения — около десяти и т.д. Таким образом, количество оцениваемых потенциально возможных сочетаний подсистем навигации и наведения, а также технологий, потенциально реализуемых в этих подсистемах, может составить несколько сотен вариантов. Влияние разрабатываемых технологий может происходить на всех уровнях СТС — от уровня чувствительных элементов до уровня комплекса бортового оборудования в целом. Если учитывать при этом многовариантность задач и сценариев, выполняемых образцами сложных технических систем, множественность подходов
к созданию информационного и программно-алгоритмического обеспечения, решение задачи оценки реализуемости технологий на основе аппарата экспертных оценок становится практически невыполнимо.
В данной ситуации наиболее прогрессивным подходом к оценке реализуемости и эффективности разрабатываемых технологий как в интересах развития ТС, так и обоснования направлений научно-технической и военно-технической политики (ВТП) Российской Федерации в целом является использование имитационного моделирования [4], которое в настоящее время находит все более широкое применение как в нашей стране, так и за рубежом при разработке, создании, испытаниях и эксплуатации образцов сложных технических систем, включая вооружение, военную и специальную технику (ВВСТ). Имитационное моделирование осуществляется посредством моделирующих комплексов, стендов имитационного моделирования, разнообразных средств планирования и подготовки заданий, технических средств обучения [5].
Проблему оценивания реализуемости и эффективности разрабатываемых технологий в конкретных применениях целесообразно начинать с уточнения исследуемой предметной области, ее структуризации и выделения иерархических уровней, поскольку каждый уровень технологий, несомненно, потребует разработки своей (соответствующей) совокупности моделей.
Рассмотрим это на примере технических систем военного и специального назначения — образцов и комплексов ВВСТ. Так, в монографии [6] приведена информационно-логическая модель предметной области «военно-техническое обеспечение военной безопасности государства». По характеру влияния причинно-следственных связей в этой модели выделено семь иерархических уровней. Центральный уровень — «система вооружения» и макроуровни — «воинские формирования», «группировки войск», «угрозы безопасности» — являются определя-
Впервые разработанная(новая) технология для немедленного применения, как правило, непригодна
ющими для развития ВВСТ и в силу специфики моделирования составляют отдельную предметную область. В качестве непосредственно технологических уровней могут быть выделены три: «технологии создания перспективных, в том числе нетрадиционных ВВСТ» — 1 уровень; «технологии функционально полных систем, блоков и модулей» (технологии, направленные на модернизацию образцов ВВСТ) — 2 уровень; «технологии комплектующих изделий (элементов) и материалов» (повышения качества ВВСТ) — 3 уровень. Естественно, что такое деление носит достаточно условный характер и четкой границы между указанными уровнями нет. Вместе с тем, данная стратификация технологий и соответствующих моделей представляется удобной именно в целях имитационного моделирования. Таким образом, предметную область имитационного моделирования в интересах обоснования направлений ВТП страны составляют: технологии как совокупность знаний и документированных данных о принципах, приемах и способах получения, обработки веществ, материалов, энергии и информации для создания изделий, узлов, агрегатов, составных частей, а также для решения боевых задач [1]; существующие и перспективные образцы ВВСТ; сценарии и боевые задачи с соответствующими фоноцелевыми обстановками.
После отграничения и стратификации предметной области попробуем сформулировать функции имитационных моделей. Идея представления объекта, системы или понятия при помощи модели носит столь общий характер, что дать полную классификацию всех функций модели затруднительно. Пять наиболее распространен-
Существующий и предлагаемый подходы к оценке реализуемости НТЗ в образцах ВВСТ [The existing and proposed approaches to assessing the feasibility of scientific and technical reserve in samples of weapons, military and special equipment]
ных функций моделей приведены в [4]. В несколько адаптированном к целям настоящей статьи виде они могут быть представлены в следующем качестве: как средство уточнения и упорядочения знаний об исследуемом объекте, системе или технологии; как средство демонстрации исследуемого объекта, системы или технологии; как средство обучения и тренажа; как средство прогнозирования и, наконец, как средство эксперимента. Из представленного перечня функций имитационных моделей для оценки применимости технологий в образцах ВВСТ наименьшую ценность, вероятно, представляют модели как средство обучения, хотя и здесь имитационное моделирование процессов планирования боевых действий (задач), оборудования районов боевых действий может оказаться весьма полезным. Наибольший интерес имитационное моделирование может представлять в качестве средства прогнозирования и средства эксперимента. Такое моделирование и соответствующие оценки особенно актуальны применительно к технологиям нетрадиционных ВВСТ. Данное направление выделено в самостоятельное, поскольку является наиболее сложным,
трудноформализуемым и методически существенно различающимся в зависимости от вида вооружения, военной или специальной техники. Это объясняется тем, что зачастую не существует сколько-нибудь ясной концепции применения новых видов оружия, а методик испытаний и прогнозирования развития (в том числе затрат на разработку) нетрадиционных ВВСТ практически не существует.
На рисунке приведена схема оценки выбора и реализуемости научно-технологических решений в образцах ВВСТ (в том числе вооружения и военной техники (ВВТ) Вооруженных сил (ВС) РФ) в задаваемых условиях боевого применения при существующем подходе, основанном на экспертных оценках, и при использовании аппарата имитационного моделирования.
К достоинствам предлагаемого подхода могут быть отнесены: сокращение процедуры обоснования и оценивания технологий (при этом оценки основаны на строго формализованном аппарате математического и имитационного моделирования); наличие в аппарате имитационного моделирования обратной связи между этапом оценки эффективности применения образцов ВВСТ
Существующий порядок оценки, выбора и реализуемости технологий в перспективных образцах ВВСТ
Предлагаемый порядок оценки, обоснования (выбора) и реализуемости технологий в перспективных образцах ВВСТ на основе имитационного моделирования
Сценарии и система задач видов ВС РФ
Оценка эффективности решения боевых задач
Экспертные оценки
_Уч_
ТТХ
Образец Образец Образец
ВВТ1 ВВТ,+1 ВВТ„
I
Экспертные оценки
Модели сценариев и условия задач
I...... ^
Модели образцов ВВСТ
7 ^
Модели технологий
* ^
Проекты, предложения, ТТЗ на НИР...
I...... ^
Банк имитационных моделей и оценок эффективности выполнения боевых задач
с реализацией конкретной технологии или комбинации технологий и этапом формирования научно-технического задела; сокращение количества, упорядочение и конкретизация научно-исследовательских работ (НИР), результаты которых составляют НТЗ для развития ВВСТ; возможность непрерывного мониторинга всех фаз проектирования и создания перспективных систем и комплексов; возможность оценки реализуемости результатов ранее выполненных НИР, особенно с учетом наличия интегрированных баз данных результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ.
Имитационные модели и аппарат имитационного моделирования должны быть простыми и понятными потребителю; надежными и обладающими информационной полнотой с точки зрения решения главных задач; адаптивными, позволяющими легко переходить к разным объектам ВВСТ, а также разным фоноцелевым обстановкам. В данном случае потребителем результатов имитационного моделирования выступают органы военного управления, отвечающие за развитие закрепленной номенклатуры ВВСТ и формирование предложений в проекты государственной программы вооружения и государственного оборонного заказа.
В США оценкой реализуемости для выполнения конкретных задач новейших технических и технологических решений занимается корпорация SAIC (Science Application International Corporation) — крупнейшая в мире научно-исследовательская организация в области имитационного моделирования. В корпорации был создан экспериментальный стенд — имитатор для проведения испытаний передовых навигационных технологий (Simulink Experimentation Testbed for Advanced Navigation Technology, SEXTANT) [7]. Имитатор движения SEXTANT обеспечивает пользователю возможность имитации различных платформ. Особенности движения платформы-носителя имеют важное значение для
оценки точности навигационных систем: геодезические координаты требуются для определения геометрии взаимодействующих спутников GPS и оценки напряженности магнитного поля. Скорости и ускорения платформы являются основными параметрами, определяющими значения ошибок инерциальных систем. Пользователю предоставляются три способа управления платформами: с помощью файлов с предварительно записанными траекториями; с использованием динамических моделей высокой достоверности; с помощью управляемых самим пользователем моделей платформ. В SEXTANT имеются модели самых разнообразных стандартных и нестандартных измерителей, приборов и систем, которые пользователь может запускать применительно к той или иной платформе. Стандартные опции включают GPS, ИНС, магнитометры и высотомеры, нестандартные — оптические камеры, 3D-лидары, системы связи с функциями определения дальности. Имеются также опции воспроизведения специфического оборудования — одометров, лагов, систем воздушных сигналов. Помимо выбора измерителей, пользователь имеет возможность выбора военного или гражданского приема сигналов GPS, выбора зон с наличием (или отсутствием) приема сигналов GPS, условий неполного созвездия спутников. Наиболее точно воспроизводится функционирование оптической камеры и лидара. В модели оптической камеры используются реалистичные радиометрические модели (с учетом характеристик источников света и материалов покрытий) и характеристики камеры (фокус, поле зрения, «смаз» изображений) для формирования сцен, используемых в качестве входных данных для алгоритмов слежения за изображениями, а также в приложениях, связанных с определением местоположения и картографированием. В части возможностей визуализации и интерфейса стенд имеет доступ к программе bdStudio, разработанной для министерства обороны США и NASA. Эта программа обеспе-
Одним из подходов, обеспечивающих удобство работы специалистов в составе экспертных групп, является разработка специальных вербально-числовых шкал и применение аппарата теории нечетких множеств
чивает генерацию различных сценариев в реальном масштабе времени. Пользователь может управлять платформой в любом задаваемом районе с регулированием динамических характеристик платформы с изменением конфигурации видимых спутников либо вообще исключая возможность работы с GPS. Количество взаимодействующих с платформой объектов также может меняться. Имитируемые камеры могут быть помещены в различных положениях, обеспечивая тем самым условия видимости, аналогичные тем, которые могут возникнуть в реальных боевых условиях.
В отечественной практике подходы к реализации имитационного моделирования наиболее широкое применение получили в тренажеростроении. Еще в 1970-е годы были разработаны и успешно эксплуатировались самые разные технические средства обучения, включая такие сложные и совершенные, как комплексные тренажеры, позволяющие имитировать все этапы боевого применения ВВСТ. К настоящему времени в тренажерной подготовке как в нашей стране, так и за рубежом достигнуты существенные результаты. Например, в США в последние 10 лет соотношение времени обучения на тренажерах и в реальных полетах для экипажей неманевренных самолетов составило 8:1. Этого удалось достичь за счет создания высокосовершенных систем имитации визуальной обстановки, применения подвижных кабин, совершенствования программного обеспечения. При этом рост сложности программного обеспечения, коли-
чества модулей, включаемых в состав комплексных тренажеров, отражает рост сложности имитируемых объектов ВВСТ, комплексов их бортового оборудования. Изучение, диагностирование, овладение методами эксплуатации таких комплексов требует создания компьютерных систем подготовки, включающих процедурные, специализированные, комплексные и оперативно-тактические тренажеры.
Рассмотренный выше экспериментальный стенд SEXTANT в силу своего основного предназначения (оценка применимости навигационных технологий) в большей степени относится к категории процедурных или специализированных тренажеров. В качестве отечественных примеров подобных комплексов, реализующих функции технического средства обучения и средства отработки комплек-сирования бортового оборудования на уровне моделей, следует отнести стенд «Модель СВП-24-22», разработанный ЗАО «Гефест», и универсальный стенд прототипирования (УСП) кабины воздушного судна, разработанный специалистами Государственного научно-исследовательского института авиационных систем. Первый из перечисленных стендов предназначен для имитации в наземных условиях работы бортового оборудования самолета Ту-22М3, оборудованного комплексом бортового оборудования специализированной вычислительной подсистемы СВП-24-22. Второй стенд предназначен для заключительных этапов проектирования кабины экипажа и позволяет осуществить отработку концепции человеко-машинного интерфейса экипажа до начала изготовления элементов кабины и разработки бортового программного обеспечения; руководства по летной эксплуатации воздушного судна для всех этапов полета; интерфейса взаимодействия самолетных систем на уровне моделей. Вычислительный комплекс стенда содержит более 40 моделей самолетных систем и оборудования, разработанных на основе исходных данных, получаемых от заказчика [8].
Авторы показали примеры применения средств и комплексов имитационного моделирования для технологий функционально полных систем, блоков и модулей. Оценка реализуемости и отработка на этих стендах и моделях технологий нетрадиционных ВВСТ и технологий уровня комплектующих изделий (элементов) и материалов скорее всего невозможны и нецелесообразны, поскольку специальное программное обеспечение рассмотренных стендов разработано под конкретные объекты. Для стенда «Модель СВП-24-22» — это самолет Ту-22М3, а для УСП — среднемагистральные самолеты гражданской авиации МС-21 и SSJ100. Примером моделирования технологий материалов, термогазодинамики, аэро-термогазодинамики является проект по созданию национального компьютерного кода виртуального перспективного гиперзвукового летательного аппарата (ГЛА) длительного высотного атмосферного полета. Проект предполагает разработку комплекса моделей и имитационное моделирование таких компонентов и технологий ГЛА, как геометрическое моделирование ГЛА; определение влияния аэродинамических и тепловых нагрузок на компоновку перспективных ГЛА и расчет внешних течений; термогазодинамика внутренних течений с учетом процессов горения и др. Разработчики виртуальной модели ГЛА убеждены, что использование такой высокодетальной модели в едином цикле (проектирование — конструирование — изготовление — наземная и летная отработка) позволит сократить объем наземных стендовых и летных испытаний и связанные с ними риски, а также повысить экономическую эффективность и достоверность работ по определению оптимальных интегральных, обликовых и технических решений, необходимых для создания гиперзвуковых систем.
Анализ отечественных разработок в области имитационного моделирования свидетельствует о наличии высокосовершенных моделей функционирования существующих и перспективных образцов ВВСТ, их отдельных систем,
модулей и блоков. Для работы с этими моделями используются дорогостоящие стенды имитационного моделирования и прототипирования. Однако в силу узкой специализации и специфики моделируемых процессов и объектов данные средства ограничены в способности воспроизводить динамику функционирования существенно отличающихся друг от друга образцов ВВСТ (в частности, пилотируемых и беспилотных летательных аппаратов, бронетехники, надводных кораблей и подводных лодок с различными сочетаниями элементов бортовых систем управления), синтезировать алгоритмы комплексной обработки информации, решать вопросы интеграции комплексов бортового оборудования и тем более оценивать реализуемость и эффективность разрабатываемых технологий в конкретных образцах ВВСТ в задаваемых условиях боевого применения.
В этой связи необходимо проведение системных исследований по формированию методологии, организационных схем и информационно-аналитических подходов к обоснованию направлений ВТП в области новейших научно-технических и технологических решений. Основными результатами таких исследований должны стать структурно-функциональные схемы интеграции и комплексного применения моделей и моделирующих комплексов в Вооруженных силах Российской Федерации; методические и технологические основы формирования и сопровождения базы знаний в интересах моделирования и поддержки принятия решений в области оборонных технологий; математические методы и информационные технологии моделирования процессов применения современных и перспективных (в том числе нетрадиционных) образцов ВВСТ. С обоснованием направлений ВТП в области новейших научно-технических и технологических решений связаны также процессы формирования документов, определяющих приоритеты научно-технологического развития в оборонной сфере, — перечня базовых и крити-
л л П I— П ОГ^ А I_11ИО Компетентность / Competency (Russia) 9-10/2022
24 исследования doi: 10.24412/1993-8780-2022-9-16-25
ческих военных технологий и перечня сударства. Организационно-методиче-
приоритетных направлений фундамен- ские подходы к формированию этих
тальных, прогнозных и поисковых ис- документов были рассмотрены автора-
Статья поступила следований в интересах обеспечения ми на страницах журнала «Компетент-
вредакцию 10.08.2022 обороны страны и безопасности го- ность / Competency (Russia)» [9, 10]. ■
Список литературы
1. Буренок ВМ, Ивлев A.A., Корчак В.Ю. Программно-целевое планирование и управление созданием научно-технического задела для перспективного и нетрадиционного вооружения. — M.: Издательский дом «Граница», 2007.
2. Буренок ВМ, Ивлев A.A., Корчак В.Ю. Развитие военных технологий XXI века. — Тверь: Издательство КУПОЛ, 2009.
3. Брайткрайц С.Г., Корчак В.Ю., Полубехин A^., Реулов Р.В., Юрин A^. Mетодический подход к оценке реализуемости разрабатываемых оборонных технологий в интересах создания перспективного вооружения // Стратегическая стабильность. — 2019. — № 1.
4. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем — искусство и наука. — M.: Mир, 1978.
5. Брайткрайц С.Г., Евдокимов ВА, Ильин E.M., Полубехин A.^ Mетодический подход к формированию облика комплекса бортового радиоэлектронного оборудования беспилотных летательных аппаратов большой продолжительности полета // Вестник СибГУТИ. — 2016. — № 3.
6. Буренок ВМ, Косенко A.A., Лавринов ГА Техническое оснащение Вооруженных сил Российской Федерации: организационные, экономические и методологические аспекты. — M.: Издательский дом «Граница», 2007.
7. SEXTANT: A High-Fidelity Navigation Simulation Testbed / K. M. Betts, B. K. DeKock, D. L. Reed, J. Gewehr, D. Bezanson. ION GNSS 21st Int. Technical Meeting of the Satellite Division, Sept. 2008, Savannah, Georgia; https://www.ion.org/publications/ abstract.cfm?articleID=8176/.
8. Брайткрайц С.Г., Корчак В.Ю., Полубехин A^., Реулов Р.В., Юрин A^. Оценка реализуемости и эффективности разрабатываемых технологий в интересах обоснования направлений военно-технической политики на основе имитационного моделирования // Стратегическая стабильность. — 2019. — № 1.
9. Корчак В.Ю., Реулов Р.В., Стукалин С.В., Пронин A.IO. Обоснование приоритетов создания оборонного научного задела // Компетентность / Competency (Russia). — 2021. — № 9-10.
10. Корчак В.Ю., Реулов Р.В., Стукалин С.В., Пронин A.IO. Базовые и критические технологии — приоритет научно-технической политики государства // Компетентность / Competency (Russia). — 2022. — № 3.
сОБЫТИЯ
Совершенствование деятельности межгосударственных технических комитетов по стандартизации
В ноябре прошло 10-е заседание Рабочей группы по организации работы Межгосударственных технических комитетов по стандартизации (МТК) и 64-е заседание Научно-технической комиссии по стандартизации Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (НТКС МГС) в формате видеоконференцсвязи
В заседании приняли участие представители национальных органов по стандартизации Азербайджана, Республики Армении, Республики Беларусь, Республики Казахстан, Кыргызской Республики, Российской Федерации, Республики Таджикистан, Республики Узбекистан, а также Исполнительного комитета СНГ и Бюро по стандартам МГС. Российскую делегацию возглавил руководитель Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии А.П. Шалаев.
Среди основных тем состоявшегося обсуждения — приведение в соответствие деятельности МТК, актуализация информации о них и результаты оценки эффективности деятельности за 2021 год. Также участники заседания обсудили инициативу Российской Федерации по формированию нового межгосударственного технического комитета
по стандартизации «Устойчивое развитие и наилучшие доступные технологии» и одобрили проект Положения об эмблеме для МТК «Лидер межгосударственной стандартизации».
В рамках заседания НТКС проведено обсуждение итогов выполнения Плана мероприятий по реализации Стратегии развития МГС на период до 2030 года и состоялась дискуссия по Программе межгосударственной стандартизации 2022-2023 гг. В повестку заседания был также вынесен вопрос о подготовке Перечня приоритетных направлений работ по межгосударственной стандартизации на 2022-2026 годы.
Очередное заседание Рабочей группы по организации деятельности межгосударственных технических комитетов по стандартизации состоится совместно с 65-м заседанием НТКС весной 2023 года.
По материалам www.gost.ru
Kompetentnost / Competency (Russia) 9-10/2022 DCCPADr1!-! OR
ISSN 1993-8780. DOI: 10.24412/1993-8780-2022-9-16-25 nCOCnnCn
Assessment of the Feasibility of the Developed Technologies for Complex Technical Systems
S.G. Braytkrayts1, FSBI 46 Central Research Institute (FSBI 46 CRI) of RF Defense Ministry, Dr.
V.Yu. Korchak2, N.E. Bauman Moscow State Technical University (N.E. Bauman MSTU), Dr., Full Member of Russian
Academy of Rocket and Artillery Sciences, korchak.v@mail.ru
^I. Polubekhin3, N.E. Bauman MSTU, PhD (Tech.)
R.V. Reulov4, FSBI 46 CRI of RF Defense Ministry, Assoc. Prof. PhD (Tech.)
1 Leading Researcher, Moscow, Russia
2 Leading Analyst of Innovation Technology Center of Science Policy Complex, Moscow, Russia
3 Director of Innovation Technology Center of Science Policy Complex, Moscow, Russia
4 Head of Center, Moscow, Russia
Citation: Braytkrayts S.G., Korchak V.Yu., Polubekhin A.I., Reulov R.V. Assessment of the Feasibility of the Developed Technologies for Complex Technical Systems, Kompetentnost'/ Competency (Russia), 2022, no. 9-10, pp. 16-25. DOI: 10.24412/1993-8780-2022-9-16-25
We have researched methodological approaches to assessing the feasibility of the technologies being developed in the interests of creating promising technical systems. We consider the use of simulation modeling to be the most progressive. Simulation models and simulation apparatus should be reliable, adaptive, allowing easy transition to different technical objects. The analysis of domestic developments in the field of simulation modeling has shown the presence of highly sophisticated models of the functioning of samples of special equipment. Expensive simulation and prototyping stands are used to work with them. However, due to the specifics of the simulated processes and objects, these tools are limited in their ability to reproduce the dynamics of the functioning of significantly different samples of WMSE. Systematic research is needed, the main results of which should be structural and functional schemes of integration and integrated application of models and modeling complexes, mathematical methods and information technologies for modeling the processes of application of modern and promising models of military and special equipment.
1. Burenok V.M., Ivlev A.A., Korchak V.Yu. Programmno-tselevoe planirovanie i upravlenie sozdaniem nauchno-tekhnicheskogo zadela dlya perspektivnogo i netraditsionnogo vooruzheniya [Program-target planning and management of the creation of scientific and technical reserve for advanced and non-traditional weapons], Moscow, Izdatel'skiy dom Granitsa, 2007.
2. Burenok V.M., Ivlev A.A., Korchak V.Yu. Razvitie voennykh tekhnologiy XXI veka [Development of military technologies of the XXI century], Tver', Izdatel'stvo KUPOL, 2009.
3. Braytkrayts S.G., Korchak V.Yu., Polubekhin A.I., Reulov R.V., Yurin A.D. Metodicheskiy podkhod k otsenke realizuemosti razrabatyvaemykh oboronnykh tekhnologiy v interesakh sozdaniya perspektivnogo vooruzheniya [Methodological approach to assessing the feasibility of defense technologies being developed in the interests of creating advanced weapons], Strategicheskaya stabil'nost', 2019, no. 1.
4. Shannon R. Imitatsionnoe modelirovanie sistem — iskusstvo i nauka [Simulation modeling of systems — art and science], Moscow, Mir, 1978.
5. Braytkrayts S.G., Evdokimov V.A., Il'in E.M., Polubekhin A.I. Metodicheskiy podkhod k formirovaniyu oblika kompleksa bortovogo radioelektronnogo oborudovaniya bespilotnykh letatel'nykh apparatov bol'shoy prodolzhitel'nosti poleta [Methodological approach to the formation of the appearance of the complex of avionics of unmanned aerial vehicles of long flight duration], Vestnik SibGUTI, 2016, no. 3.
6. Burenok V.M., Kosenko A.A., Lavrinov G.A. Tekhnicheskoe osnashchenie Vooruzhennykh sil Rossiyskoy Federatsii: organizatsionnye, ekonomicheskie i metodicheskie aspekty [Technical equipment of the Armed Forces of the Russian Federation: organizational, economic and methodological aspects], Moscow, Izdatel'skiy dom Granitsa, 2007.
7. SEXTANT: A High-Fidelity Navigation Simulation Testbed / K. M. Betts, B. K. DeKock, D. L. Reed, J. Gewehr, D. Bezanson.
ION GNSS 21st Int. Technical Meeting of the Satellite Division, Sept. 2008, Savannah, Georgia; https://www.ion.org/publications/abstract. cfm?articleID=8176/.
8. Braytkrayts S.G., Korchak V.Yu., Polubekhin A.I., Reulov R.V., Yurin A.D. Otsenka realizuemosti i effektivnosti razrabatyvaemykh tekhnologiy v interesakh obosnovaniya napravleniy voenno-tekhnicheskoy politiki na osnove imitatsionnogo modelirovaniya [Evaluation of the feasibility and effectiveness of the technologies being developed in the interests of substantiating the directions of military-technical policy based on simulation modeling], Strategicheskaya stabil'nost', 2019, no. 1.
9. Korchak V.Yu., Reulov R.V., Stukalin S.V., Pronin A.Yu. Obosnovanie prioritetov sozdaniya oboronnogo nauchnogo zadela [Substantiation of priorities for the creation of defense scientific reserve], Kompetentnost' / Competency (Russia), 2021, no. 9-10, pp. 42-51.
10. Korchak V.Yu., Reulov R.V., Stukalin S.V., Pronin A.Yu. Bazovye i kriticheskie tekhnologii — prioritet nauchno-tekhnicheskoy politiki gosudarstva [Basic and critical technologies are a priority of the state scientific and technical policy], Kompetentnost' / Competency (Russia), 2022, no. 3, pp. 20-29.
key words
complex technical systems, weapons, military and special equipment, scientific and technical reserve, technologies, simulation modeling
References
