CC BY
5
of their application in the development of headlamps with controlled polarization. The aim of the study is to improve the quality ofRTS functioning based on the selection of controlled polarization headlight elements. In the course of the study, the analysis of the main elements of controlled polarization headlamps was carried out. It is shown that when controlling the polarization parameters of the headlights using elements in the form of traveling wave antennas, the effect of a split phase center appears, leading to a decrease in the antenna gain. Aperture elements with controlled polarization do not have the effect of splitting the phase center, and these elements are the most promising for headlights with controlled polarization. One of the simple schemes of an aperture element with controlled polarization is proposed. The results of the analysis can be applied at the design stage of headlights with controlled polarization when selecting its elements.
Key words: phased array antenna, controlled polarization headlight elements.
Korolev Vadim Olegovich, candidate of technical sciences, docent, [email protected], Russia, St. Petersburg, Military Space Academy named after A.F. Mozhaisky,
Katyukha Roman Vasilyevich, candidate of technical sciences, senior lecturer, [email protected], Russia, St. Petersburg, Military Space Academy named after A.F. Mozhaisky
УДК 621.396
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-3-371-377
ПРОЦЕДУРЫ ВСКРЫТИЯ МАСКИРУЮЩИХ МЕРОПРИЯТИЙ НА ОБЪЕКТАХ
РАДИОМОНИТОРИНГА
Н.П. Удальцов, П.А. Агеев, А. В. Селезнев
В статье рассматриваются основные процедуры вскрытия маскирующих мероприятий (воздействий), применяемых на объектах радиомониторинга.
Ключевые слова: маскировка, радиомониторинг, проявляемость, район сбора информации, геоинформационная система, цифровая модель местности, физико-географические условия, природно-климатические факторы.
Маскировка (фр. masquer - делать незаметным, невидимым для кого-либо) - вид обеспечения боевых действий и повседневной деятельности войск, комплекс мероприятий, направленных на введение противника в заблуждение.
Маскировка способствует достижению внезапности действий войск, сохранению их боеготовности и повышению живучести объектов [1].
Мероприятия по маскировке объектов затрудняют их обнаружение и вскрытие средствами мониторинга. Поэтому актуальной задачей является изыскание возможностей по вскрытию мероприятий по маскировке, проведенных на этих объектах.
Способ вскрытия маскирующих мероприятий, проводимых в отношении объектов радиомониторинга (РМ), отражает порядок совместной реализации основных процессов в интересах комплексной обработки информации, который формально представляется в виде двух этапов: первый этап моделирование потенциальной проявляемости объектов РМ, который проводится заранее в подсистеме обработки информации при организации мониторинга; второй этап - непосредственное вскрытие маскирующих мероприятий на объектах РМ проводится в реальном масштабе времени по полученным данным от средств мониторинга [2-9].
Алгоритм, реализующий указанный способ (процедуры), раскрывает последовательность действий по вскрытию проводимых мероприятий по маскировке объектов РМ (рис. 1).
На первом этапе алгоритма происходит ввод исходных данных:
район сбора информации (РСИ) 5Рси, его отображение на фоне электронных карт геоинформационных систем (ГИС);
отображение цифровой модели местности (ЦММ) соответствующего РСИ с учетом тактических свойств местности (ТСМ), основных факторов проявляемости для различных типов объектов РМ -топология размещения на местности (занятие определенной области, ее конфигурация) 5ОрМ;
зависимость выбора района размещения объекта от условий местности 2ОРМ;
взаимосвязанность района размещения объекта с районами размещения других объектов Ур-н
излучение энергии (проявляемость) в различных физических полях (средах) 1zE;
371
отражение энергии в различных физических полях (электромагнитном, акустическом, инфракрасном) Оа;
определение комплекта средств РМ .<порм> при регистрации основных факторов проявляемости объектов (ПО) РМ (ПОРМ).
Каждый фактор проявляемости состоит из совокупности параметров и характеристик объекта
РМ.
На втором этапе осуществляется формирование массива данных потенциальной проявляемости объектов РМ различных типов П0<П0РМ>=<5орм, ^орм, Vzр-н, Де, OtE>, включающую параметры и характеристики основных факторов проявляемости. На каждый объект РМ формируется потенциальный массив данных ПОРМ.
На третьем этапе определяются физико-географические условия (ФГУ) района сбора информации ^<ФГУ>=</1,/2, ...,/т> во время функционирования в нем объектов РМ, которые влияют (могут повлиять) на массив данных потенциальной проявляемости объектов ПО<П> при регистрации факторов проявляемости конкретных типов объектов средствами РМ .<П0РМ>.
На четвертом этапе оценивается влияние физико-географических условий F<ФГУ>в районе сбора информации на массив данных потенциальной проявляемости объектов ПО<П>.
Влияние ФГУ анализируется по каждому фактору проявляемости, оцениваются искажающие воздействия на их параметры и характеристики. Если массив данных потенциальной проявляемости объектов ПО<П> изменен влиянием физико-географических условий F<ФГУ>, то характеристики и параметры трансформируются, и на следующем этапе алгоритма происходит формирование обновленного массива данных потенциальной проявляемости объектов ПО'<П>=<5*орм, Z'opм, Vzр-н, Л'е, Оге> с учетом влияния ФГУ. Если воздействие ФГУ не выявлено, то происходит переход к пятому этапу алгоритма ПО<П>=ПО'<П>.
На пятом этапе оценивается влияние природно-климатических факторов (ПКФ) Р<ПКФ> в районе сбора информации на массив данных потенциальной проявляемости объектов ПО<Р>.
Природно-климатическими факторами, оказывающими влияние на массив данных потенциальной проявляемости объекта РМ, являются:
время суток, туман, осадки и другие условия ограниченной видимости, снижающие возможности РМ при визуальном наблюдении, фото- и видеофиксации (плотные туманы практически непрозрачны как для видимых, так и для инфракрасных лучей);
туманы, сокращающие дальность видимости света ночью (свет фары при отсутствии тумана виден с расстояния 25 км, при слабом тумане - с расстояния 1,5 км, а при плотном - только с расстояния 0,2 км);
дожди и снегопады - затрудняют ведение РМ не только оптическими, но и радиолокационными и тепловизионными средствами (значительно снижают возможности оптического РМ также низкая сплошная облачность и пылевые облака).
На шестом этапе осуществляется оценка доступности средств РМ к факторам проявляемости объектов по их регистрации. Если массив данных потенциальной проявляемости объектов ПО<П> при регистрации средствами РМ .<П0РМ>=<п, г2,.., гп> факторов проявляемости изменяется вследствие ограничения возможностей по их регистрации (регистрации с ошибками, искажениями, помехами аддитивными и мультипликативными), то параметры и характеристики потенциальной проявляемости объектов трансформируется, и на следующем этапе происходит формирование обновленного массива данных ПО"<П>=<5' 'орм, ^'орм, ^>р-н, Л"е, Ог»Е> при условии, что П0<П>х.<П0РМ>. Если факторы проявляемости объекта доступны средствам РМ, то выполняется переход к седьмому этапу алгоритма ПО<П>=ПО"<П>
При формировании седьмого массива данных потенциальной проявляемости объектов в соответствии с возможностями по регистрации параметров и характеристик средствами РМ, массив данных принимает следующий вид
П°(И),. =( П°(п)рм +П°(П>Войск РМ + П°(П>Возд РМ + П°(П)Арт РМ + П0<П>рхБ рм + П°<П>Инж р^ ^
где П0<П>РМ - массив данных потенциальной ПО; П0<П>Войск РМ - массив данных потенциальной ПО от войскового РМ; П0<П>Возд РМ - массив данных потенциальной ПО от воздушного РМ; П0<П>Арт РМ - массив данных потенциальной ПО от артиллерийского РМ; П0<П>РХБ РМ - массив данных потенциальной ПО от РХБ РМ; П0<П>Инж РМ - массив данных потенциальной ПО от инженерного РМ.
Для формирования массива данных потенциальной проявляемости объектов при ведении РМ определяются следующие характеристики:/- частота (МГц); ХУ - координаты РЭС на объекте РМ; t -метка времени (дд.мм.гг. чч.мм.сс.); СБ - позывной; V - вид передачи; Трэс - тип РЭС (РТС); N - количество корреспондентов в радиосети (на объекте); М - материалы (результаты) РМ ;увр - скорость враще-
ния антенны (об/мин); AS - ширина диаграммы направленности антенны (град); ти - длительность импульсов (мкс); Ти - период следования импульсов (мкс); main - позывной главной радиостанция сети (объекта); Rn - номер РЭС сети (объекта); Sn - номер сети.
Рис. 1. Алгоритм вскрытия мероприятий по маскировке объектов радиомониторинга
Массив данных потенциальной проявляемости объектов при ведении РМ представляется следующим выражением
ПО<п>Р
=/ f, XY, t, CS ,V ,7, N, M ,v, А^,Хи 7 ,main,R n ,S, 373
(2)
Массив данных потенциальной проявляемости объектов при ведении войскового РМ определяется следующими характеристиками: ХУ - координаты объекта РМ; t - время обнаружения объекта РМ (дд.мм.гг. чч.мм.сс.); /орм - длина объекта РМ (м); йЪрм - ширина объекта РМ (м); Аорм - высота объекта РМ (м); 5оРМ - площадь объекта РМ (км2); ТОРМ - тип объекта РМ; КВВТ - количество ВВТ на объекте РМ (ед.); Кл/с - количество личного состава на объекте РМ (чел).
Массив данных потенциальной проявляемости объектов при ведении войскового РМ представляется следующим выражением
ПО /П\ = \ХУ ^ '1орм '^орм 'Аорм ' 5орм 'Торм ' Кввт ' Кл/с / (3)
V /Войск РМ
Массив данных потенциальной проявляемости объектов при ведении воздушного РМ определяется следующими характеристиками: ХУ - координаты объекта РМ; t - время обнаружения объекта РМ (дд.мм.гг. чч.мм.сс.); Хгор - горизонтальный угол до объекта РМ (град); 2верт - вертикальный угол до объекта РМ (град); Аорм - дальность до объекта разведки (км); /орм - длина объекта разведки (м); йЪрм -ширина объекта РМ (м); АОРМ - высота объекта РМ (м); 5оРМ - площадь объекта РМ (км2); ТОРМ - тип объекта РМ; КВВТ - количество ВВТ на объекте РМ (ед); Кл/с - количество личного состава на объекте РМ (чел).
Массив данных потенциальной проявляемости объектов при ведении воздушного РМ представляется следующим выражением
ПО /п\ \ХУ ^'Хгор '^верг ' Аорм '1орм '^орм ' Аорм '5орм 'Торм 'Кввт 'Кл/с ) (4)
\ /Возд РМ
Массив данных потенциальной проявляемости объектов при ведении артиллерийского РМ определяется следующими характеристиками: /- частота (МГц); ХУ - координаты объекта РМ; t - время обнаружения объекта РМ (дд.мм.гг. чч.мм.сс.); ТРЛС - тип РЛС; Ризл - мощность излучения РЛС (Вт); gA - коэффициент усиления антенны; Ав - ширина диаграммы направленности антенны (град); увр- скорость вращения антенны (об/мин); - частота повторения импульсов (МГц); /ОРМ - длина объекта РМ (м); 5оРМ - площадь объекта РМ (км2); ТОРМ - тип объекта РМ; КВВТ - количество ВВТ на объекте РМ (ед); Кл/с - количество личного состава на объекте РМ (чел).
Массив данных потенциальной проявляемости объектов при ведении артиллерийского РМ представляется следующим выражением
ПО(п)А РМ =(^,ХУ 't'Трлс 'Ризл 'gА ' А^'увр '^и ,1орм '5орм ,Торм 'Кввт 'Кл/с ) (5)
Массив данных потенциальной проявляемости объектов при ведении радиационного, химического и биологического (РХБ) РМ определяется следующими характеристиками: ХУр-на - координаты района заражения (при нахождении в нем объекта РМ); - площадь района заражения при нахождении в нем объекта РМ; /ОРМ - длина объекта РМ (м); й?орм - ширина объекта РМ (м); АОРМ - высота объекта РМ (м); 5ОРМ - площадь объекта РМ (км2); ТОРМ - тип объекта РМ; КВВТ - количество и типы ВВТ на объекте РМ (ед.); Кл/с - количество личного состава на объекте РМ (чел).
Массив данных потенциальной проявляемости объектов при ведении РХБ РМ представляется следующим выражением
ПО(ПрхБ рм ^ХУр-на '5р-на ,1орм '^орм 'Аорм '5 орм ,Торм 'Кввт 'Кл/с У
(6)
, \---р-на р-на '~орм '"орм "орм орм орм '—ввт '—л/с /
/РХБ РМ
Массив данных потенциальной проявляемости объектов при ведении инженерного РМ определяется следующими характеристиками: ХУ - координаты объекта РМ; t - время обнаружения объекта РМ (дд.мм.гг. чч.мм.сс.); АОРМ - дальность до объекта РМ (км); /ОРМ - длина объекта РМ (м); й?орм - ширина объекта РМ (м); Аорм - высота объекта РМ (м); 5орм - площадь объекта РМ (км2); Торм - тип объекта РМ; КВВТ - количество ВВТ на объекте РМ (ед.); Кл/с - количество личного состава на объекте РМ (чел).
Массив данных потенциальной проявляемости объектов при ведении инженерного РМ представляется следующим выражением
ПО/П \ХУ ^' Аорм'/орм,^орм'Аорм,5орм ,Торм 'Кввт 'Кл/с) (7)
\ /Инж РМ
Сформированные массивы данных потенциальной проявляемости объектов при ведении РМ различными видами представляют собой случайные наборы параметров от различных средств добывания, массивы данных (2-7).
Обобщив перечень возможных параметров и характеристик в соответствии с возможностями средств РМ, устанавливается наличие в массивах данных (2-7) повторяющихся элементов (параметров и характеристик объектов РМ), позволяющих определить массив данных потенциальной проявляемости как объединение всех элементов этих массивов данных, представленный выражением
ГО(п> , =( ^ S
T XY S K K
орм 5 орм5 р-на 5 р-на > ввт 5 л/с -
, f ,CS ,V 'Трэс, N ,M ,vBp, Ав,..)
(8)
На восьмом этапе происходит ввод параметров и характеристик объектов РМ и формирование массива данных реальной проявляемости объектов ПО<РМ>=<«$Орм, 2орм, ^-н, Лб, Об> с отображением функционирования объектов в поле признаков объектов РМ, сформированных при регистрации факторов их проявляемости.
На девятом этапе происходит сопоставление и выявление изменений потенциального массива данных ПОРМ (ПО<П>) с реальным массивом данных ПОРМ (ПО<РМ>). При выявлении различий в позициях массивов данных реальной и потенциальной ПОРМ предлагается в качестве метрики использовать расстояние Хэмминга - й?порм(ПО<П>, ПО<РМ>)
d порм(
по<п),по<рм> ))
1=1
по
h - по<п)
(9)
Если различий в массивах данных не обнаружено (расстояние по Хэммингу равно "0"), происходит переход на десятый этап алгоритма и принимается решение, что в отношении объектов РМ маскирующих воздействий не выявлено, с последующим переходом наодиннадцатый этап алгоритма с выводом результатов.
МЛСКИРОВКЛ ObLüK'IOIS ilPOillBiüilCA С 1Ш1МВШ1Ш1_М I ' ' I I II Iii: I h ■ ■ I *
МЛСКИРОВКЛОЬЪВК'ЮВ mjillOiüiKA С IMLMLimülLM ВС 1илвииш_\ ФАКТОРОВ
Рис. 2. Структурно-функциональная модель проявляемости объектов радиомониторинга в условиях маскирующих воздействий
Если при сравнении в массивах данных выявляются различия по факторам проявляемости (расстояние по Хэммингу не равно "0"), происходит переход на следующий, двенадцатый этап алгоритма, в котором производится оценка искаженных (не зафиксированных) данных, выявление различия параметров и характеристик объектов радиомониторинга, соответствующих факторов проявляемости с возможностью получения дополнительных данных от средств РМ и выводом результатов в одиннадцатый этап алгоритма.
Порядок оценки маскирующих воздействий определяется с применением приведенной ниже структурно-функциональной моделью (рис. 2) [2-9].
Последовательность действий алгоритма рассматривается на примере проведения маскирующих воздействий в отношении ОКП мд СВ США.
Например, ОКП мд СВ США обладает факторами проявляемости ПО'окп<П>=^орм, Zopm, Vzр-н, Ле, OtE>. Рассматриваемые данные возможно представить в виде кодовой комбинации, состоящей из (0, 1), тогда проявляемость объекта РМ принимает следующий вид ПОокп<П>=<1, 1, 1, 1, 1>. При воздей-
ствии на проявляемость объекта РМ физико-географических условий, ограниченной доступности средств РМ массив данных описывается следующим выражением ПОокп<РМ>=<1, 1, 0, 1, 0>.
Для определения меры различия между двумя кодовыми комбинациями в векторном пространстве кодовых последовательностей, массив данных между двумя двоичными последовательностями описывается следующим выражением ПОокп<П> и ПОокп<РМ> длины п - число позиций, в которых они различны. Соответственно, при сравнении полученные результаты заносятся в таблицу.
Результатом выявления различий в двух кодовых последовательностях является то, что расстояние по Хэммингу й?порМ=2. Соответственно, существует предположение, что в отношении объекта РМ по несовпадающим параметрам были проведены маскирующие воздействия.
Массив данных между двумя двоичными последовательностями
Символы 5орм 2орм ^тр-н Лв От
ПОокп<П> 1 1 1 1 1
ПОокп<РМ> 1 1 0 1 0
dпopм(ПО<П>, О<РМ>) 1 1 0 1 0
й?порм-2
Таким образом, предложенные процедуры выявления маскирующих воздействий (мероприятий) на объекты радиомониторинга позволяют не только определить сам факт маскировки объекта, но и определить, какие именно мероприятия по маскировке объекта РМ проведены за счет использования многократных итеративных процедур по рассмотренным выше алгоритму и структурно-функциональной модели проявляемости объекта радиомониторинга и более достоверно установить тип самого объекта.
Список литературы
1. Королёв А. Ю., Королёва А. А., Яковлев А. Д. Маскировка вооружения, техники и объектов. СПб.: Университет ИТМО, 2015. 155 с.
2. Способ обработки результатов радиомониторинга (Пат. РФ № 2781947, МПК G01S5/00, опубл. 21.10.2022, бюл. № 30).
3. Способ обработки результатов радиомониторинга (Пат. РФ № 2736329, МПК G01S5/00, опубл. 13.11.2020, бюл. № 32).
4. Способ обработки результатов радиомониторинга (Пат. РФ № 2659486,МПК G01S5/00, опубл. 02.07.2018, бюл. № 19).
5. Агеев П. А., Заика П. В. Кудрявцев А. М., Смирнов А. А. Процедуры вскрытия объектов военного назначения на основе признаков их проявляемости в различных физических средах. «Стратегическая стабильность», № 3(96). Издательство «Передовые специальные технологии и материалы», 2021. С. 50-54.
6. Удальцов Н. П., Агеев П. А., Заика П. В. Основные аспекты и методика оценки эффективности мониторинга // Известия тульского государственного университета. Технические науки. 2022. Вып. 2. С. 298-303.
7. Агеев П. А., Кудрявцев А. М., Смирнов А. А. Процедуры структурно-статистической обработки данных радиомониторинга // Известия тульского государственного университета. Технические науки, Вып. 7. 2019. С. 288-294.
8. Агеев П. А., Кудрявцев А. М., Заика П. В. Модель информационных признаков объектов и источников радиомониторинга // Известия тульского государственного университета. Технические науки, 2020. Вып. 5. С. 78-83.
9. Агеев П. А., Удальцов Н. П., Заика П. В. Способ выявления характеристик взаимосвязности размещения объектов в оперативном построении войск // Известия тульского государственного университета. Технические науки», 2021. Вып. 6. С. 164-170.
Удальцов Николай Петрович, канд. воен. наук, профессор, преподаватель, Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С. М. Буденного,
Агеев Павел Александрович, канд. воен. наук, доцент, [email protected], Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С. М. Буденного,
Селезнев Андрей Васильевич, канд. техн. наук, научный сотрудник научно-исследовательского отдела, Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С. М. Буденного
PROCEDURES FOR OPENING MASKING MEASURES AT RADIO MONITORING FACILITIES
N.P. Udalzov, P.A. Ageev, A.V. Seleznev
The Article are procedures for opening masking measures (impacts) used at radio monitoring facilities.
Key words: camouflage, radio monitoring, manifestation, information collection area, geoinformation system, digital terrain model, physical and geographical conditions, natural and climatic factors.
Udalzov Nikolay Petrovich, candidate of military sciences, professor, lecturer, Russia, Saint-Petersburg, Military Academy of Telecommunications named after Marshal of the Soviet Union S.M. Bydyonny,
Ageev Pavel Aleksandrovich, candidate of military sciences, docent, [email protected], Russia, Saint-Petersburg, Military Academy of Telecommunications named after Marshal of the Soviet Union S.M. Bydyonny,
Seleznev Andrey Vasilievich, candidate of technical sciences, researcher of the research department, Russia, Saint-Petersburg, Military Academy of Telecommunications named after Marshal of the Soviet Union S.M. Bydyonny
УДК 621.396
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-3-377-383
МЕТОДИКА ОЦЕНИВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОМПЛЕКСНОГО ПРИМЕНЕНИЯ НАЗЕМНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СРЕДСТВ
А.В. Малюгин, В.А. Пирухин, Л.В. Пилипенко
В статье описана методика оценивания эффективности комплексного применения наземных измерительных средств автоматизированного комплекса управления космическими аппаратами и наземных измерительных средств полигона (космодрома) для определения параметров движения орбитальной группировки космических аппаратов многофункциональных космических информационных систем с учетом требований к точности оценивания параметров их движения.
Ключевые слова: наземные измерительные средства, параметры движения, показатель точности, многофункциональные космические информационные системы.
В соответствии с [1, 2] Госкорпорацией «Роскосмос» разработан проект подпрограммы «Комплексное развитие космических информационных технологий на 2021-2030 годы», в соответствии с которой, состав орбитальной группировки (ОГ) к 2030 году должен превысить 600 космических аппаратов (КА). Создаваемая ОГ будет основываться на создании многофункциональных космических информационных систем (МКИС) на базе малых КА [3].
Эффективность функционирования МКИС на прямую зависит от качества решения задач управления КА, которое заключается в управлении их бортовыми системами с использованием средств наземных автоматизированных комплексов управления (НАКУ). Это в свою очередь потребует необходимость развития средств НАКУ путём внедрения передовых технологий (искусственного интеллекта, автоматических средств управления, при управлении многоспутниковой группировкой; технологии высокоскоростной космической лазерной связи и др.), что определяет актуальность решения задачи комплексного применения наземных измерительных средств автоматизированного комплекса управления КА и НИС полигона (космодрома) для определения параметров движения КА МКИС.
Процесс управления орбитальной группировкой (ОГ) космических аппаратов (КА) многофункциональных космических информационных систем (МКИС) включает в себя решение трёх основных задач:
- определение положения КА МКИС в пространстве;
- получение данных о состоянии бортовых систем МКИС;
- формирование на основе полученных данных о положении и состоянии МКИС команд управления и выдачу их на КА МКИС с целью выполнения ими целевой задачи [4].
377
