CC BY
49Подход к построению пространственно-временной модели управления подразделением истребительной авиации
Подполковник С.С. БЕЛОУСОВ
Полковник в отставке Ю.Е. ДОНСКОВ, доктор военных наук
Полковник П.А. ФЕДЮНИН, доктор технических наук
АННОТАЦИЯ
ABSTRACT
Рассмотрены роль и место истребительной авиации (ИА) при выполнении задач по предназначению в прогнозируемых условиях ведения действий в Черноморской зоне; предложен вариант построения пространственно-временной модели боевых действий ИА как основы для математического описания процесса управления ею и обоснования оперативно-тактических требований к системе связи как технической основе системы управления.
The paper examines the place and role of fighter aircraft (FA) in fulfilling assignments as intended in prognosticated conditions of combat in the Black Sea area; it suggests an option for building a spatiotemporal model of FA combat as the basis of mathematical description of its control process and substantiation of operational-tactical requirements for the communication system as the technical base of the control system.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
KEYWORDS
Пространственно-временная модель, истребительная авиация, непрерывность управления, система управления (СУ), система связи.
Spatiotemporal model, fighter aircraft, continuity of control, control system, communication system.
РАССМАТРИВАЯ геополитическое значение Черноморской зоны, можно с уверенностью говорить о том, что на сегодняшний день она является ареной пересечения экономических, политических и военных интересов различных региональных и глобальных игроков. С одной стороны, она граничит с Балканским районом Южно-Европейского региона с неразрешенными межэтническими и социально-экономическими проблемами стран района, и Украиной, находящейся фактически в состоянии «холодной войны» с Российской Федерацией, а с другой — с Ближневосточным регионом, в котором сложилась взрывоопасная ситуация, обусловленная вооруженным конфликтом в Сирийской Арабской Республике, операциями объединенных вооруженных сил (ОВС) НАТО в Афганистане и США в Ираке1.
Одновременно на фоне углубления противоречий с Россией руководство Запада реализует комплекс мер, направленных на усиление военного контингента альянса в приграничных с Российской Федерацией регионах и повышение боевых возможностей объединенных вооруженных сил (ОВС) Североатлантического союза2. К ним в Черноморской зоне и прилегающих районах можно отнести: организацию передового военного присутствия воинских формирований государств Североатлантического союза, активизацию всех видов развед-
ки, привлечение дополнительного количества истребителей ВВС ведущих государств альянса к охране воздушного пространства Болгарии и Румынии, усиленное патрулирование постоянными группами объединенных военно-морских сил (ВМС) НАТО акваторий Черного и Средиземного морей, изменение направленности оперативной и боевой подготовки ОВС блока в сторону отработки вопросов «коллективной обороны» и проведение масштабных войсковых, морских и авиационных учений, в том числе и на территории Украины (рис. 1).
Рис. 1. Геополитическое положение Крымского района Юго-Западного стратегического направления
Над акваторией Черного моря вблизи Крымского полуострова и Кавказского побережья Черного моря к ведению воздушной радиоэлектронной разведки систематически привлекаются самолеты и беспилотные летательные аппараты (БПЛА) США (рис. 2) и других стран НАТО.
В Болгарии и Румынии с 2016 года созданы передовые координационные центры, на которые возложены задачи организации приема и оперативного развертывания сил усиления блока3.
Проведенный анализ показывает, что руководство Североатлантиче-
ского союза под предлогом противодействия «военной угрозе со стороны РФ» наращивает усилия по заблаговременной подготовке к развертыванию на территории государств Черноморской зоны и прилегающих районов коалиционных группировок войск (сил), обладающих значительными боевыми возможностями. В настоящее время разрабатывается новая концепция НАТО «глубокой изоляции района боевых действий», основной упор в которой делается на увеличение глубины поражения войск противника и развитие форм
Рис. 2 (а) — RQ-4 Global Hawk — стратегический разведывательный БПЛА США; (б) — RC-135V/W — самолет-разведчик США.
и способов ведения военных действий, ориентированных преимущественно на применение авиации и высокомобильных формирований4.
Создавшаяся военно-политическая обстановка вокруг Российской Федерации (РФ), анализ военных конфликтов последних десятилетий, а также перспективных концепций применения вооруженных сил блока НАТО свидетельствуют о повышении роли авиации в современной войне и предъявляют все более высокие требования к управлению ею и качеству информационного обмена в системе управления.
Выполнение задач по отражению внезапного нападения воздушного противника, нанесению ему решительного поражения, надежному прикрытию важнейших группировок войск и объектов тыла и создание
условий для успешного выполнения войсками поставленных задач возлагается на силы ПВО, в которых важнейшую роль играет ИА, оснащенная современными авиационными комплексами (АК).
Рассмотренные выше условия ведения боевых действий авиации в Черноморской зоне в целом и Крымском районе Юго-Западного стратегического направления в частности определяют особенности как организации и обеспечения управления частями (подразделениями) ИА с наземных, воздушных и корабельных пунктов управления (ПУ), так и поддержания взаимодействия между подразделениями ИА, зенитных ракетных войск (ЗРВ), войск ПВО Сухопутных войск и сил ПВО Черноморского флота (рис. 3).
Руководство Североатлантического союза под предлогом противодействия военной угрозе со стороны Российской
Федерации наращивает усилия по заблаговременной подготовке к развертыванию на территории государств Черноморской зоны и прилегающих районов коалиционных группировок войск (сил), обладающих значительными боевыми возможностями; активизирует все виды разведки; проводит масштабные войсковые, морские и авиационные учения, в том числе и на территории Украины.
Рис. 3. Вариант управления самолетами ИА с основного и взаимодействующих КП
Указанные особенности позволяют сделать вывод о том, что процесс управления подразделением ИА в ходе выполнения им поставленных задач характеризуется иерархичностью организации, целенаправленностью функционирования, большим числом объектов управления, наличием множества информационных связей и взаимодействия между ними. А успешность в реализации боевых возможностей АК ИА напрямую зависит от качества управления ими.
В случае развязывания военного конфликта, согласно принятой вероятным противником концепции сетецентрической войны, одними из первоочередных объектов его огневого и радиоэлектронного воздействия будут объекты системы управления ИА в целях снижения ее эффективности при выполнении задач. На рисунке 4 представлено соотношение целей функционирования подразделения ИА, системы управления им и системы связи.
Рис. 4. Соотношение целей функционирования подразделения ИА, системы управления им и системы связи
Управление подразделением ИА заключается в целенаправленной деятельности командиров, штабов и других органов управления (ОУ) по поддержанию боевой готовности ИА при подготовке и в ходе выполнения задач по предназначению. В соответствии с требованиями к управлению, оно должно быть устойчивым, непрерывным, оперативным и скрытным5.
Устойчивость управления силами ИА предполагает способность командования и ОУ эффективно выполнять свои функции в любой обстановке, в том числе и в условиях активного воздействия противника по системе управления.
Непрерывность управления подразделением ИА заключается в способности системы управления обеспечить возможность постоянно воздействовать на ход боевых действий: своевременно получать данные о складывающейся обстановке и ставить подчиненным задачи.
Под оперативностью управления понимается способность системы управления выполнять задачи управления в ограниченные сроки, позволяющие обеспечить упреждение противника в действиях, быстро реагировать на все изменения боевой обстановки и своевременно влиять на ход боевых действий в интересах успешного выполнения поставленных задач.
Но процесс управления подразделением ИА должен соответствовать не только требованиям по оперативности обмена информацией ОУ с АК, но и темпу действий противника, что главным образом отражается на непрерывности передачи управляющих воздействий, особенно на этапе наведения истребителей на воздушные цели. Именно превышение темпов обмена данными между АК и ПУ существенно увеличивает вероятность потери управления. А в результате
отсутствия или несвоевременного поступления необходимых данных возможно поражение АК как от сил противоборствующей стороны, так и подразделений ЗРВ и войск (сил) ПВО при нарушении порядка взаимодействия.
Скрытность управления силами ИА предполагает свойство процесса управления сохранять в тайне от противника факт, время и место преобразования информации, а также ее содержание и принадлежность управляющим объектам.
В соответствии с основными положениями теории управления войсками, вероятность того, что управление силами ИА будет непрерывным, можно получить путем решения уравнения:
(1)
интенсивность потери управленческих функ-
где: р =
ций ОУ;
а =
1
интенсивность восста-$ новления управленческих
функций;
Тпр — среднее время между интервалами потери управления;
Тв — среднее время восстановления управленческих функций.
Данная формульная зависимость позволяет сделать вывод о том, что наибольшее влияние на вероятность непрерывного управления силами ИА будут оказывать свойства системы связи, обеспечивающие устойчивость и своевременность обмена данными между ОУ и управляемыми АК. Описать процесс управления подразделением ИА в ходе выполнения задач по предназначению возможно, если поток управляющих воздействий предположить близким к пуассо-новскому с изменяемой плотностью во времени (рис. 5).
Рис. 5. Структурная модель управляющих воздействий
Необходимо отметить, что по степени однородности управляющие воздействия в ходе действий подразделяются на текущие и организационные. Так, первые связаны с постановкой задачи, как правило, в течение каждого из этапов полета отдельно, вторые привязаны главным образом к полету в целом. Плотность потока данных управляющих воздействий для нескольких элементов боевого порядка подразделения ИА будет различной6. В данных обстоятельствах ресурс системы связи — как технической основы системы управления — испытывает максимальную нагрузку по направлениям связи, обеспечивающим основные информационные направления и малейшие отклонения от требований по срокам обмена данными, а тем более перерывы недопустимы ввиду снижения качества управления подразделением ИА.
В условиях массированных действий средств воздушного нападения (СВН) противника и своих истреби-
телей, задачи, стоящие перед силами ИА, могут быть выполнены при условии, если в заданных границах будут реализованы требования по одновременному их сопровождению с некоторой заданной дискретностью. При этом информация на КП должна поступать о всех целях и своих истребителях, действующих в данном районе и на подступах к нему.
Предлагается считать потерей управления при наведении истребителя (группы истребителей) на воздушную цель не информирование экипажа группой руководства полетами по его запросу в течение времени более ^тре6 периодов обзора радиолокатора (обновления информации) или не информирование экипажа АК офицером боевого управления (расчетом ПУ авиации) по его запросу в течение более Д^ б секунд.
В случае превышения установленных сроков обновления информации в результате снижения качества функционирования системы связи возникает риск потери управления
подразделением ИА, что повлечет за собой снижение вероятности успешного выполнения силами ИА задач по предназначению.
Таким образом, система связи подразделения ИА должна обеспечить своевременный обмен данными, наращивание системы связи в соответствии со складывающейся обстановкой, передачу управления на другой КП и восстановление нарушенной боеспособности в случае огневого и радиоэлектронного поражения противником средств связи.
В целях определения направлений совершенствования системы связи в интересах непрерывности управления силами ИА необходимо провести моделирование процесса управления и представить его в виде пространственно-временной модели (рис. 6), графически отражающей как внешние и внутренние факторы, влияющие на непрерывность управления, так и порядок выполнения ими задачи в рамках отражения массированного ракетно-авиационного удара (МРАУ) СВН противника.
В структурном плане пространственно-временная модель управления может быть представлена в виде морфологической формализованной модели трехэлементной системы (воздействие противника на систему связи; условия выполнения задач системой связи в ходе обеспечения действий; различные виды информационного обмена). На функциональном уровне данная модель обеспечивает отображение одновременного функционирования в едином пространстве и времени всех перечисленных структурных элементов.
В соответствии с возможным характером действий ВВС стран НАТО и особенностями функционирования различных линий связи системы связи, процесс выполнения задачи в ходе отражения МРАУ воздушного противника условно разбит на несколько
Управление подразделением истребительной авиации заключается в целенаправленной деятельности командиров,
штабов и других органов управления по поддержанию его в боевой готовности при подготовке и в ходе выполнения боевых задач. Оно должно быть устойчивым, непрерывным, оперативным и скрытным.
этапов: взлет и построение боевого порядка; полет в район выполнения задачи; действия в районе выполнения задачи; полет из района выполнения задачи на аэродром посадки; роспуск боевого порядка и посадка.
Продолжительность первого этапа составляет ^ с учетом взлета истребителей и построения боевого порядка. Особенностью данного этапа является прямая зависимость числа взлетевших истребителей от времени, затраченного на прохождение команды на взлет после обнаружения воздушных целей г .
Продолжительность второго э т а п а обеспечения системой связи управления определяется временем полета в район выполнения задачи, удаленностью района ее выполнения, скоростью полета воздушной цели и вероятностью наведения истребителей наземным (воздушным, корабельным) ПУ которая существенно зависит от временных интервалов передачи управляющей информации на АК г .
нав
На этом этапе начинается интенсивное использование средств радиосвязи в воздушных радиосетях. Кроме радиосредств основных аэродромов с началом данного периода начинают функционирование радиосредства оперативных аэродромов. Противник может нанести удары по аэродромам базирования ИА и вы-
] □ □
VI этап
Полет из района выполнения задачи на аэродром посадки
V этап
Роспуск порядков и выполнение посадки
Условные обозначения:
- линия прямой радио, радиорелейной, тропосферной связи
- направление спутниковой связи
- линия воздушной радиосвязи
тд-и+а-из+и
Т6«11+»2+13-И4+гб
ш с
Рис. 6. Пространственно-временная модель управления подразделением ИА в ходе выполнения задач по предназначению в Крымском районе ПВО (вариант)
нудить экипажи самолетов, которые произвели с них вылет, осуществить посадку на запасных аэродромах.
Радиосети наземной радиосвязи начнут функционирование при несоответствии пропускной способности проводных, радиорелейных и тропосферных каналов связи возросшим потребностям управления. Пропускная способность проводных, радиорелейных и тропосферных каналов связи в ходе этого периода была принята равной 100 %. Кроме того, огневое воздействие противника сопровождается применением радиоэлектронных средств подавления. Продолжительность этапа была принята равной г.
Третий этап выполнения полета продолжительностью г характеризуется дальнейшим увеличением интенсивности функционирования радиосредств в радиосетях воздушной и наземной радиосвязи, радиорелейной и тропосферной связи. Это связано с возможным уменьшением до 70 % пропускной способности проводных, радиорелейных и тропосферных каналов связи вследствие выхода части средств связи из строя при нанесении противником ударов по узлам и линиям связи. На этом же этапе подразделениями связи производится восстановление нарушенных направлений связи. С этой целью вводится в действие 10-процентный резерв средств связи. Данный этап является наиболее напряженным для управления истребителями, в связи с динамичностью и скоротечностью воздушных боев, а также применением противником всех средств РЭБ в районе ведения боевых действий.
Вопрос обеспечения непрерывной передачи управляющих воздействий, а также данных по общей воздушной обстановке на АК напрямую влияет на успешность выполнения ими задачи. Готовность системы связи своевременно передавать управление на
необходимые ПУ, а также ее способность своевременно восстанавливать нарушенную свою боеспособность позволяют обеспечить непрерывность управления.
Четвертый этап продолжительностью г4, имея основной целью минимизировать сроки и скрыть от противника полет на аэродром посадки, предъявляет к системе связи основные требования по своевременному и точному выводу АК в заданный район, а также обеспечению непрерывного обмена данными с частями и подразделениями ЗРВ и войск (сил) ПВО в целях обеспечения безопасного коридора пролета. Снижению интенсивности радиообмена в воздушных радиосетях способствует завершение процесса сбора информации о состоянии боевых экипажей и уточнения поставленных им боевых задач, а также уменьшение количества самолетов в воздухе.
На пятом этапе продолжительностью г5 осуществляется привод и посадка истребителей на оперативный аэродром, прекращается радиообмен в воздушных радиосетях вследствие уменьшения количества самолетов в воздухе, после чего осуществляется подготовка к повторным вылетам.
Переходя к обоснованию и уточнению оперативно-тактических требований к системе связи в интересах обеспечения непрерывности управления, коснемся ее определения. Она представляет собой организационно-штатное объединение сил и средств, развернутых в соответствии с задачами подразделений ИА и созданной системой управления, обеспечивающей передачу информации от средств сбора данных обстановки в вычислительные комплексы, от них — на автоматизированные рабочие места (АРМ) должностных лиц ОУ, а управляющей информации — на соответствующие подчиненные подразделения. Совершенствование си-
стемы связи дает возможность улучшить процесс управления, а вместе с тем и максимально реализовать боевые возможности подразделения ИА при выполнении поставленных задач. Все это указывает на необходимость разработки и обоснования способов обеспечения непрерывности управления на основе совершенствования системы связи.
Для обеспечения непрерывности управления с ПУ система связи должна иметь высокие значения показателей, характеризующих ее боевую готовность, мобильность, устойчивость, пропускную способность и разведывательную защищенность (рис. 7).
Из всех перечисленных в статье свойств системы связи рассмотрим устойчивость и пропускную способность, оказывающие наибольшее влияние на непрерывность управления ввиду зависимости данного качества управления от временных интервалов потери управления и времени на его восстановление. Предлагаемый вариант модели позволяет провести анализ вышеуказанных свойств. Поддержание заданных уровней устойчивости и пропускной
способности системы связи является необходимым условием для обеспечения непрерывности управления и обеспечит успешность выполнения поставленных задач в целом. Принимая значения показателей остальных свойств системы связи как допустимые, непрерывность управления подразделением ИА в ходе выполнения им задач по предназначению будет оценена с помощью показателей устойчивости и пропускной способности системы связи.
Устойчивость системы связи определяется ее живучестью, помехоустойчивостью и надежностью и характеризует ее способность обеспечивать управление силами ИА в условиях воздействия на ее элементы различных видов оружия противника, опасных факторов техногенного и природного характера, а также помех всех видов.
Поскольку данное свойство системы связи определяется совокупностью воздействия ряда факторов, необходимо учитывать степень влияния каждого из них в различных условиях обстановки, именно этот подход обеспечит достижение высокой устойчивости системы связи за счет
Рис. 7. Структура влияния качества системы связи на успех выполнения поставленной задачи
выполнения всего комплекса мероприятий, направленных на повышение живучести, помехоустойчивости и надежности системы связи.
В свою очередь, пропускная способность системы связи характеризует ее потенциальные возможности по передаче потоков сообщений в единицу времени. Количественно пропускная способность направления связи в работе оценивается интенсивностью входящего потока сообщений с заданной своевременностью.
Исходя из перечисленных положений решение задач связи будет считаться успешным, если обеспечивается своевременная передача заданного объема сообщений по всем информационным направлениям в системе управления с заданной достоверностью и безопасностью.
Разработанная пространственно-временная модель управления, построенная в виде морфологической формализованной модели трехэлементной системы, учитывает перечень элементов, участвующих в информационном обмене системы управления, а также показатели, раскрывающие свойства оперативно-тактической информации, циркулирующей в контуре управления, что позволяет обосновать и уточнить современные требования, предъявляемые к системе связи.
Система связи — организационно- штатное объединение сил и средств, развернутых в соответствии с задачами авиации и созданной системой управления ею, обеспечивающих передачу информации от средств сбора данных обстановки до органов
управления, а управляющей информации — до подчиненных подразделений.
Объективная оценка и последующая реализация этих требований позволит разработать на основе совершенствования системы связи такие способы обеспечения непрерывности управления подразделениями ИА, при которых их боевые возможности смогут реализоваться максимально.
Таким образом, изложенный подход к построению пространственно-временной модели управления подразделением ИА при выполнении задач по предназначению позволяет сделать вывод о том, что технической основой системы управления является система связи и обоснование либо уточнение современных оперативно-тактических требований, предъявляемых к ней, позволит в дальнейшем обеспечить управление с требуемой эффективностью.
ПРИМЕЧАНИЯ
1 Баркин А.А. Деятельность Североатлантического союза в Черноморском регионе // Зарубежное военное обозрение. 2018. № 4. С. 78—79.
2 Баркин А.А. ОВМС НАТО наращивают военное присутствие в Черном море // Зарубежное военное обозрение. 2018. № 7. С. 13—16.
3 Баркин А.А. Деятельность Североатлантического союза в Черноморском регионе.
4 Сидорин А.Н., Мингатин Г.М., Прищепов В.М., Акуленко В.П. Вооруженные силы зарубежных государств. Информационно-аналитический сборник. М.: Воен-издат, 2009. 527 с.
5 Алтухов П.К. Основы теории управления войсками. М.: Воениздат, 1984. 221 с.
6 Нагалин А.В., Донсков Ю.Е., Аниси-мов И.В. Непосредственное управление боевыми действиями и оценка его эффективности // Военная Мысль. 2015. № 7. С. 25—29.
