CC BY
22Перспективы развития учебно-тренировочных средств номенклатуры Главного ракетно-артиллерийского управления Министерства обороны Российской Федерации
Генерал-лейтенант Н.М. ПАРШИН
Полковник запаса С.Г. АНДРЕЕВ, кандидат технических наук
Полковник в отставке С.Д. БУГАЕВ
С.Н. ЯКУШКИН
АННОТАЦИЯ
ABSTRACT
Рассматриваются концептуальный подход к созданию и принципы построения современных и перспективных учебно-тренировочных средств, возможности использования при их разработке технологии виртуальной реальности.
The paper looks at the conceptual approach to making modern and advanced training and simulation equipment and its construction principles, as well as possibilities of using virtual reality technologies in its development.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
KEYWORDS
Учебно-тренировочные средства, тактические тренажерные комплексы, единый комплекс учебно-тренировочных средств, виртуальная реальность, единое виртуальное поле боя.
Training and simulation assets, tactical simulator units, uniform set of training and simulation assets, virtual reality, uniform virtual battlefield.
В СОВРЕМЕННЫХ условиях боеспособность вооруженных сил любого государства определяется не только совершенством состоящей на вооружении военной техники, но и способностью личного состава эффективно ее применять при ведении боевых действий в различных условиях обстановки.
В последние годы руководством Министерства обороны и Главного ракетно-артиллерийского управления МО РФ все большее внимание уделяется вопросу разработки учебно-тренировочных средств (УТС) для подготовки расчетов образцов ракетно-артиллерийского вооружения (РАВ), в том числе артиллерийских комплексов и зенитных систем войсковой ПВО.
Использование на учениях (занятиях) боевой техники и комплексов вооружения, выполнение огневых задач (стрельб) штатными ракетами и боеприпасами приводят к значительным экономическим затратам. К тому же при недостаточной подготовке специалистов такие действия сопряжены с высоким риском травматизма и аварийности.
Отечественный и зарубежный опыт показывает, что при использовании в подготовке войск УТС значительно повышается качество индивидуальной выучки военнослужащих, а также уровень боевого слаживания подразделений (отделения (расчета), взвода, роты (батареи), батальона (дивизиона), органов управления различного уровня).
Сегодня в процессе подготовки подразделений и специалистов неуклонно возрастает доля времени, отводимого на их обучение с применением УТС. По отдельным предметам боевой подготовки ее величина (с учетом часов самостоятельной подготовки) достигает 30 % от общих затрат времени. При этом стоимость обучения военнослужащих на УТС составляет 4—15 % от затрат, расходуемых при проведении занятий на штатной технике.
На современном этапе строительство УТС осуществляется по модульному принципу — сложные тренажерные комплексы и системы создаются путем объединения отдельных модулей (индивидуальные тренажеры и тактические комплексные тренажеры образцов вооружения). Унификация тренажеров, как правило, производится в масштабе рода войск и вида Вооруженных Сил.
В настоящее время в РВиА используются УТС, позволяющие проводить занятия с такими категориями военнослужащих, как:
• офицеры и специалисты органов управления звена дивизион (батарея) (комплексный классный тренажер для подготовки специалистов артиллерийских подразделений; комплексный тренажер подготовки операторов лазерного целеуказате-ля-дальномера, старших офицеров батарей, номеров орудийных расчетов; комплексный тактический тренажер пунктов управления артиллерийских подразделений);
• расчеты самоходных артиллерийских орудий (тренажеры подготовки расчетов боевого отделения самоходной гаубицы);
• операторы ПТРК (классные и полевые тренажеры подготовки операторов ПТРК);
• специалисты ракетных комплексов РВиА (единый комплекс учебно-тренировочных средств).
Существующие тренажеры не в полной мере отвечают современным требованиям и имеют ряд недостатков, существенно снижающих эффективность подготовки специалистов и подразделений в целом.
Тренажеры для подготовки офицеров и специалистов органов управления не имеют в своем составе тренажеров КШМ и КНМ, что не позволяет обучать их тактическим действиям.
Для расчетов самоходных артиллерийских орудий тренажеры имеют ряд ограничений: отсутствует сопря-гаемость с тренажером вождения; низкие возможности по отработке нормативов; не предусмотрена отработка вопросов выдвижения, занятия и оставления огневой позиции.
Подготовка операторов ПТРК с помощью тренажеров сводится к проведению тренировки по выполнению огневых задач на имитируемой местности по трехмерному изображению цели с автоматической оценкой ее выполнения. Тактические тренажеры расчетов ПТРК, обеспечивающие обучение расчетов действиям в современном бою, не разрабатывались.
Учебно-тренировочные средства, используемые в формированиях войсковой ПВО, предназначены для подготовки:
• офицеров и специалистов органов управления зенитного дивизиона (батареи) (тренажерный комплекс для подготовки специалистов войск ПВО);
• расчетов самоходных зенитных ракетных комплексов (ЗРК) (комплексные тренажеры расчетов боевых машин ЗРК, тренажеры для обучения и тренировки расчета (командира и оператора) боевой машины ЗРК, тренажеры для подготовки экипажей боевого отделения ЗПРК);
• расчетов переносных ЗРК (тренажеры для подготовки стрелков-зенитчиков ПЗРК, универсальные комплексные тренажеры, учебно-тренировочный комплект).
Анализ существующих УТС войсковой ПВО позволяет сделать вывод о том, что они также имеют ряд недо-
статков, снижающих эффективность обучения специалистов, основными из которых являются:
• ограниченные возможности по проведению тренировок боевых расчетов зенитных комплексов в составе подразделения;
• в комплексных тренажерах расчетов боевых машин ЗРК не реализована возможность создания различной обстановки современного общевойскового боя;
• не реализована возможность автоматического управления процессом обучения (управленческие решения определяются уровнем подготовленности самих руководителей занятий, что обусловливает субъективизм принятых решений и итоговых оценок за результаты деятельности).
Исследования показывают, что эффективность тренажеров в общем случае определяется уровнем (объемом) имитации рабочей среды — совокупности внешних факторов, воздействующих на расчет при выполнении им операций боевой работы.
Наибольшая эффективность обучения достигается на тренажерах полнофункционального типа, позволяющих воспроизводить действия каждого номера расчета образца вооружения максимально близко к реальным, принимать решения обучаемым по группе или совокупности взаимосвязанных факторов внешней среды и оценивать принимаемые ими решения и действия.
Исходя из этого, концептуальный подход к созданию современных и перспективных учебно-тренировочных средств для РВиА и войсковой ПВО основывается на зависимости от состава и сложности образца вооружения, его положения на поле боя и решаемых им задач, с учетом показателя «эффективность—стоимость».
Первый вариант предусматривает создание единого комплекса учебно-тренировочных средств, второй — создание комплексных тактических тренажеров расчетов и пунктов управления и на их основе тактических тренажерных комплексов (систем) для подготовки подразделений в составе батареи, дивизиона.
Единый комплекс учебно-тренировочных средств создается для подготовки специалистов подразделений ракетных войск и РСЗО крупного калибра, войсковой ПВО средней дальности и дальнего действия. Комплексные тактические тренажеры (тренажерные комплексы, системы) — для артиллерийских подразделений и подразделений войсковой ПВО ближнего действия и малой дальности.
Единый комплекс учебно-тренировочных средств, как правило, разрабатывается совместно с образцами вооружения. Он обеспечивает подготовку всех специалистов дивизиона и включает тренажеры: огневых средств (пусковые установки, боевые машины); средств управления (КШМ, КП); средств обеспечения (ТЗМ, МТО, КПА).
Тактические тренажерные комплексы (системы) предназначены для обучения командиров воинских формирований тактического звена (отделение-дивизион) управлению подразделениями, а личного состава — действиям в условиях современного общевойскового боя на различной местности и в любое время года (суток). Они создаются на основе объединения комплексных тактических тренажеров расчетов огневых средств и органов управления подразделения. Принцип работы тренажерных комплексов заключается в компьютерной имитации действий противоборствующих сторон в различных условиях боевой обстановки.
За счет использования программно-аппаратных средств отображения единого виртуального поля боя (учебно-информационных моделей) тактические тренажерные комплексы могут создавать обучаемым условия, максимально приближенные к реальному современному бою с моделированием различной тактической обстановки. Это позволяет обучаемым быть участниками одного виртуального события и в реальном режиме времени отрабатывать вопросы ведения боевых действий в рамках комплексной учебно-тренировочной задачи.
Тактические тренажерные комплексы позволяют проводить подготовку штатных подразделений в полном составе и в автоматизированном режиме оценивать их действия при выполнении операций боевой работы с предоставлением руководителю занятия всех необходимых данных для проведения разбора занятия.
Базовым тренажером, на основе которого создаются тактические тренажерные комплексы (системы) для артиллерийских подразделений, является «Комплексный тактический тренажер пунктов управления артиллерийской батареи (дивизиона)».
Комплексный тактический тренажер предназначен для проведения тренировок по стрельбе и управлению огнем, занятий по специальной подготовке с офицерами, личным составом отделения управления, групповых упражнений и тактических летучек с офицерами, слаживанию пунктов управления батареи (дивизиона) в ходе подготовки и выполнения огневых задач в условиях виртуального боя.
Тренажер обеспечивает:
• создание единого виртуального поля боя для всех обучаемых в соответствии с их местом в боевом порядке и координатами точки нахождения;
• моделирование различных видов боевых действий в соответствии с требованиями боевых уставов, тактическими нормативами и тактико-техническими характеристиками (ТТХ) образцов вооружения своих войск и войск противника с визуализацией боевой обстановки и высокой степенью достоверности;
• имитацию выполнения огневых задач артиллерийскими подразделениями с закрытых огневых позиций и их автоматическую оценку.
Базовым тренажером при создании тактических тренажерных комплексов (систем) для подразделений войсковой ПВО ближнего действия и малой дальности является «Тренажерный комплекс для подготовки специалистов войск ПВО». Данный комплекс предназначен для подготовки и совершенствования навыков работы должностных лиц зенитного дивизиона по управлению подразделением.
Тренажерный комплекс войсковой ПВО обеспечивает:
• имитацию боевой работы на средствах автоматизации управления;
• индивидуальное обучение специалистов функциональным обязанностям, выработку умений и навыков управления действиями подразделений;
• возможность формирования оператором сценария налета средств воздушного нападения противника в беспомеховой и помеховой обстановке;
• имитацию информационного обмена между КП и боевыми средствами;
• оценку навыков командного и управленческого состава зенитного дивизиона и батареи по управлению подразделением;
• информационно-техническое сопряжение с другими средствами обучения.
В настоящее время проводятся работы по созданию нового поколения комплексных тактических тре-
нажеров для подготовки расчетов самоходных артиллерийских орудий и комплексов войсковой ПВО. Рассматривается повышение эффективности комплексных тренажеров расчетов артиллерийских и зенит-но-ракетных комплексов за счет расширения возможностей по моделированию условий боевой работы специалистов подразделений и воздействующих на них внешних факторов при ведении боевых действий, а также полной автоматизации оценки решаемых ими задач.
Установлено, что современные комплексные тактические тренажеры образцов вооружения должны обеспечивать:
• имитацию выполнения полного цикла боевой работы специалистов при индивидуальной тренировке, а также в составе расчетов (отделений), в том числе при совершении марша, перемещении, развертывании и занятии огневых позиций;
• участие экипажа (расчета) в комплексной тренировке в составе батареи (дивизиона);
• выполнение и оценку нормативов, огневых задач, упражнений курса вождения и курса стрельб из пулеметов, размещенных на образце вооружения;
• трехмерную визуализацию местности на основе цифровых карт местности;
• моделирование различных видов боевых действий в соответствии с требованиями боевых уставов, тактическими нормативами и ТТХ образцов вооружения своих войск и войск противника с качественной визуализацией условий обстановки и высокой степенью достоверности, создание виртуального поля боя;
• моделирование стрельбы огневых средств, соответствующее характеру объектов поражения и местности, метеорологическим и баллистическим условиям стрельбы;
• соответствие всех имитируемых воздействий реальной среды боевой обстановки на органы чувств военнослужащего при выполнении им комплекса учебных задач;
• оценку эффективности стрельбы подразделений при поражении групповых и отдельных объектов противника;
• поэтапный контроль результатов обучения и тренировки специалистов, как индивидуально, так и в составе экипажа (расчета), комплекса вооружения;
• техническую и информационную совместимость с другими тренажерами в целях объединения тренажеров в комплексы, тренажерные системы.
Тактические тренажерные комплексы (системы), кроме того, должны обеспечивать:
• имитацию выполнения полного цикла боевой работы специалистов в составе подразделения;
• симуляцию выполнения и оценку нормативов, огневых задач, упражнений курса вождения в составе подразделения;
• моделирование различных видов боевых действий в объеме, позволяющем отрабатывать вопросы боевого применения дивизиона;
• техническую и информационную совместимость с тактическими
тренажерными комплексами (системами) других родов войск.
Комплексные тактические тренажеры необходимо создавать на основе единого подхода к разработке общих требований, предъявляемых к ним и модульному принципу построения. Состав тренажеров в общем виде может включать: автоматизированное рабочее место руководителя занятия; модуль механика-водителя; модуль башни (боевого отделения, отделения управления) с рабочими местами расчета; компьютерный учебный класс технической подготовки; комплекс программно-аппаратных средств отображения единого виртуального поля боя и функционирования тренажера.
Исследования показывают, что эффективность обучения с использованием вновь создаваемых комплексных тактических тренажеров, исходя из возможностей (объема) моделирования условий боевой работы расчетов и автоматической их оценки, может достигать 90—95 %, в то же время их влияние на качество подготовки подразделения (батареи, дивизиона) в целом не превысит 60—65 %.
Влияние использования различных тренажеров на эффективность обучения расчетов самоходных гаубиц (СГ) показано на рисунке 1.
Рис. 1. Эффективность различных тренажеров, используемых в обучении расчетов самоходных гаубиц
Тренажеры 2Х26, 2Х51, 2Х73 являются огневыми тренажерами и решают значительно меньший объем задач по обучению расчета в сравнении с комплексным тактическим тренажером. Определение их эффективности производилось с учетом важности задачи обучения выполнению огневых задач в подготовке расчета в целом.
Эффективность тактических тренажерных комплексов (систем) по подготовке подразделения в целом за счет сопряжения комплексных тактических тренажеров огневых средств и комплексных тактических тренажеров органов управления батареи (дивизиона) может достигать 90—95 %.
Стоит отметить, что создаваемые комплексные тактические тренажеры позволяют решать задачи, которые невозможно отрабатывать в ходе занятий с применением штатного вооружения и на тактических учениях (действия в условиях двустороннего боя с применением противником различных видов оружия, в том числе высокоточного и оружия массового поражения).
Эффективность подготовки специалистов и подразделений, вооруженных комплексами оперативно-тактического звена с применением единых комплексов учебно-тренировочных средств, определяется составом комплекса и его возможностями по выполнению огневых задач в современном бою. Опыт разработки УТС показывает, что при создании тренажеров (комплексов УТС) для обучения расчетов действиям при вооружении наиболее оптимальной является реализация в них не менее 85—90 % вопросов эксплуатации и боевого применения штатного образца РАВ.
В настоящее время при разработке современных учебно-тренировочных средств большое внимание уделяется использованию технологий виртуальной и дополненной реальности1.
Сегодня в процессе подготовки подразделений и специалистов неуклонно возрастает доля времени, отводимого на их обучение
с применением УТС. По отдельным предметам боевой подготовки ее величина (с учетом часов самостоятельной подготовки) достигает 30 % от общих затрат времени.
При этом стоимость обучения военнослужащих на УТС составляет 4—15 % от затрат, расходуемых при проведении занятий на штатной технике.
Технологии виртуальной реальности применяются в военно-учебных заведениях при изучении вопросов устройства, принципов работы узлов и блоков образцов вооружения и боевой работы на них. Так, активно используется в учебном процессе «Комплексный виртуальный тренажер инженерно-технического состава службы ракетно-артиллерийского вооружения 2С19М2» (рис. 2)2. Программное обеспечение тренажера представляет собой автоматизированную обучающую систему, где реализована функциональность систем и блоков башни СГ, которыми управляет расчет во время боевой работы, а графический интерфейс программ имитирует их внешний вид.
Функционал автоматизированной обучающей системы тренажерного комплекса позволяет организовать в локальной сети дисплейного класса (и удаленно) работу с интерактивным виртуальным тренажером изделия 2С19М2 в составе единой управляющей среды в части отработки навыков боевой работы и технического обслуживания самоходной гаубицы.
Рис. 2. Тренажер по подготовке расчетов СГ 2С19М2
На основе реализации технологии виртуальной реальности разработан тренажер оператора транс-портно-заряжающей машины (ТЗМ) РСЗО (рис. 3).
В кабине оператора ТЗМ расположены рычаги управления гидравлическим краном и очки виртуальной реальности. Автоматизированное рабочее место руководителя занятия позволяет вводить задания и изме-
нять условия выполнения упражнений, контролировать работу обучаемого оператора и оценивать его действия. Применение виртуального тренажера исключает какой-либо травматизм, выход из строя и повреждения материальной части, экономит моторесурс и позволяет в короткий срок сформировать у обучаемого устойчивый навык управления гидравлическим краном.
Рис. 3. Тренажер оператора ТЗМ РСЗО
Также в настоящее время создаются тренажеры вождения с элементами виртуальной реальности для обучения механиков-водителей движению по-походному. При разработ-
ке единых комплексов учебно-тренировочных средств для современных образов вооружения технологии виртуальной реальности используются в части решения задач техниче-
ской подготовки расчетов, специалистов по техническому обслуживанию и ремонту.
В качестве одного из перспективных направлений дальнейшего развития учебно-тренировочных средств необходимо выделить внедрение технологии искусственного интеллекта, в том числе для создания цифровых двойников объектов поля боя, моделирования действий противника и своих войск в виртуальной боевой среде3.
Исходя из концептуальных подходов к разработке тренажеров (тренажерных комплексов) и возможностей современных информационных технологий основными направлениями развития учебно-тренировочных средств, необходимых для подготовки расчетов образцов ракетно-артилле-рийского вооружения, подразделений РВиА и войсковой ПВО, являются:
• создание современных комплексных тактических тренажеров систем вооружения артиллерийских подразделений и подразделений войсковой ПВО ближнего действия и малой дальности, и на их основе тактических тренажерных комплексов (систем) подразделений, позволяющих в полном объеме имитировать боевую работу в условиях современного общевойскового боя;
• интеграция тактических тренажерных комплексов (систем) подразделений родов войск в единое информационное пространство виртуального общевойскового боя;
Создаваемые комплексные тактические тренажеры позволяют решать задачи, которые невозможно отрабатывать в ходе занятий
с применением штатного вооружения и на тактических
учениях (действия в условиях двустороннего боя с применением противником различных видов оружия, в том числе высокоточного и оружия массового поражения).
• создание единых комплексов учебно-тренировочных средств ракетных войск и РСЗО крупного калибра, войсковой ПВО средней дальности и дальнего действия;
• внедрение в учебный процесс тренажеров (автоматизированных обучающих систем, курсов), разработанных с использованием технологий виртуальной и дополненной реальности, а в последующем и технологии искусственного интеллекта.
В настоящее время значительные усилия направлены на разработку новых УТС, столь необходимых для подготовки специалистов современного ракетно-артиллерийского вооружения. Применение современных учебно-тренировочных средств позволит достичь высокого уровня подготовленности личного состава к успешному выполнению боевых задач при значительном сокращении времени, экономии материальных ресурсов и исключении травматизма.
ПРИМЕЧАНИЯ
1 Егоров В.Е., Майоров П.А. Возможности применения технологий виртуальной реальности в тренажерах военного назначения // Материально-техническое обеспечение Вооруженных Сил Российской Федерации. 2021. № 9 (21). С. 63—68.
2 Баранов В.В., Артемов А.В. Использование инновационных технологий при
подготовке специалистов службы ра-кетно-артиллерийского вооружения // Вестник военного образования. 2022. № 1 (34). С. 62—66.
3 Масленников О.В. и др. Человек и системы искусственного интеллекта в военном деле / О.В. Масленников, Ф.К. Алиев, С.А. Беспалов, В.Е. Мишин // Военная Мысль. 2021. № 6. С. 46—56.
