CC BY
91ТЕХНИКА И ВООРУЖЕНИЕ
Состояние и направления развития командной управляемости образцов бронетанкового вооружения и техники
Полковник в отставке АФ. УС КОВ, доктор технических наук
Подполковник запаса В.Н. ЧЕРЕПАНОВ, кандидат технических наук
АННОТАЦИЯ. Проанализировано состояние программно-технического комплекса, бортовой информационно-управляющей системы и показаны направления развития командной управляемости образцов бронетанкового вооружения и техники.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: командная управляемость, бронетанковое вооружение и техника, образец, комплекс средств автоматизации управления, программно-технический комплекс, бортовая информационно-управляющая система, автоматизированная система управления, подразделение, танковый батальон.
SUMMARY. The state of the software-and-hardware complex, on-boardinformation-and-control system is analysed, and the areas for developing command controllability of armoured vehicles and equipment are shown.
KEYWORDS: command controllability, armoured vehicles and equipment, sample, complex of control automation means, software-and-hardware complex, on-board information-and-control system, automated control system, subunit, tank battalion.
СВОЕВРЕМЕННОСТЬ и правильность принимаемых управленческих решений, оперативность их реализации являются одними из основных факторов, определяющих успех танкового подразделения в составе общевойскового формирования в современном бою.
Тенденции развития современных способов и средств ведения боевых действий приводят к смещению направлений и способствуют улучшению основных характеристик, росту потенциальных возможностей танков и других боевых машин в область автоматизации рабочих процессов по управлению их огнем, движением и защитой, а также управлению подразделением.
Однако в связи с возросшими потенциальными возможностями танков и противотанковых средств по огневой мощи, мобильности, скорости перемещения и оперативности решения боевых задач появилась проблема использования этих возможностей из-за недостаточной эффективности управления танками и танковыми подразделениями.
Решение указанной проблемы может быть достигнуто развитием нового свойства у образцов бронетанкового вооружения и техники (БТВТ) — командной управляемости. Командная управляемость образца БТВТ — это его свойство, заключающееся в обеспечении оперативного управления образцом (подразделением) путем выработки решений командиром образца (подразделения) и их реализации с помощью его автоматизированных технических средств для эффективного выполнении образцом (подразделением) поставленной боевой задачи.
Заложенные в боевые машины характеристики вследствие неадекватного развития технических устройств, отсутствия сопряжения меж-
ду различными системами, а также ограниченных психомоторных способностей у членов экипажа (операторов) в условиях экстремальных ситуаций не могут быть полностью реализованы.
Командная управляемость образцов БТВТ в составе подразделения должна обеспечить преодоление следующих противоречий:
между низкими скоростями протекания основных процессов управления в образцах БТВТ и в подразделении и резким повышением скоротечности боевых действий в условиях лавинообразного увеличения потока поступающей информации, необходимости ее обработки и принятия решений командирами всех звеньев за крайне ограниченное время;
между высокими потенциальными возможностями танка и танкового подразделения по огневой мощи, мобильности, скорости перемещения и способностями командиров подразделений и членов экипажа по их использованию в интересах решения поставленных задач;
между уровнем техники и уровнем технической подготовки экипажа. Сложившийся подход к автоматизации процессов управления в серийных образцах БТВТ может характеризоваться следующими особенностями:
сложностью моторных и информационных полей рабочих мест членов экипажа по отношению к функциональному назначению, важности, последовательности и частоте использования средств управления;
высокой логической сложностью и темповой напряженностью работы экипажа;
значительной информационной перегрузкой экипажей существующих образцов БТВТ в ходе их боевого применения;
превышением у членов экипажей индивидуальных порогов психологической устойчивости и появлением у них стрессовых состояний при стрельбе в сложных погодных и боевых условиях;
снижением потенциальной эффективности боевого применения образцов БТВТ вследствие увеличения ошибок членов экипажа. При этом своевременная и качественная обработка постоянно возрастающего количества информации порой находится за пределами технических возможностей информационно-вычислительной техники.
Традиционный подход к повышению уровня эффективности боевого применения образцов БТВТ, использовавшийся до настоящего времени и реализующийся посредством увеличения количества и улучшения качества свойств составных частей образцов, практически полностью себя исчерпал и не позволяет качественно решать эту задачу без внедрения средств автоматизации в процессы управления боевыми и рабочими действиями как в образцах БТВТ, так и в подразделении.
Изменения в характере боевых действий танков и других боевых машин требуют адекватного подхода к формированию новых приоритетов в соотношении их конструкции и боевых свойств. Кроме того, надо учитывать, что вследствие постоянного усложнения конструкции современных образцов БТВТ, насыщения их электроникой, вопрос о способности человека освоить управление подобной техникой и эффективно реализовать ее потенциальные возможности постепенно переходит из разряда второстепенных в разряд наиболее важных.
Появилась необходимость в средствах автоматизации, расширяющих возможности членов экипажа по обработке информации, прежде всего в области решения вычислительных задач, в том числе: баллистических, навигационных, обнаружения и распознавания образцов, ранжирования целей, выбора типа оружия и боеприпасов, поражения подлетающих противотанковых средств (ПТС), активного маскирова-
ния после лазерного облучения, опознавания принадлежности «свой— чужой» и, наконец, обеспечения межмашинного взаимодействия и управления танковым подразделением.
Решение названных выше задач может быть достигнуто лишь комплексной автоматизацией процессов управления как отдельными образцами БТВТ, так и подразделением в целом.
Реализация командной управляемости образцов БТВТ в составе подразделения должна обеспечиваться за счет оснащения их комплексом средств автоматизации управления (КСАУ), включающего программно-технический комплекс (ПТК) и бортовую информационно-управляющую систему (БИУС) на основе высокопроизводительных вычислительных средств, совершенных систем технического зрения, средств электронной защиты, средств обеспечения движения, связи, навигации, госопознавания и других средств сбора, обработки, передачи информации и управления.
Практика показывает, что полная реализация командной управляемости может быть осуществлена только в рамках автоматизированной системы управления (АСУ) подразделения (танкового батальона) и АСУ тактического звена (бригады). На рисунке 1 представлен процесс реализации командной управляемости с использованием средств автоматизации ПТК и БИУС.
Командная управляемость
АСУ тб
ЕСУ-ТЗ (тбр) ■> 1ИЕШ АСУППВП
2 Подсистема
■ управления
■ 1 уровня
Рис. 1. Реализация командной управляемости в рамках АСУ подразделения (танкового батальона) и АСУ тактического звена
Подсистемы управления представлены четырьмя уровнями: линейный танк — АСУ взвода — роты — батальона.
ПТК, показанный на рисунке 2, включает автоматизированное рабочее место (АРМ) командира образца БТВТ, имеющего в своем составе: средства связи и обмена данными, средства обработки и отображения информации, средства государственного опознавания, средства навигационного и временного обеспечения и другие средства. Данный комплекс должен осуществлять информационную связь с АСУ подразделением и являться фактически ее компонентом. При этом ПТК должен обеспечивать управление образцом БТВТ и межмашинное взаимодействие образцов БТВТ между собой в составе подразделения.
ПТК
яь
Аппаратура передачи данных
Радиостанция УКВ диапазона
Радиостанция СВЧ диапазона
Аппарату ра внутренней связи и коммутации
Аппаратура спутниковой навигации
Одометрическая
система ориентирования Система навигационного и временного обеспечения
Комплекс средств связи и обмена данными
Автоматизированные рабочие места
Программное обеспечение с информационной
базой
'¿¿Л
Система государственного опознавания
Рис. 2. Программно-технический комплекс образца БТВТ
На рисунке 3 показан состав БИУС и ее связь с ПТК. БИУС должна получать информацию от ПТК и через свои подсистемы реализовывать ее путем обеспечения управления совместным функционированием всех систем и комплексов бортового радиоэлектронного оборудования (БРЭО) образца БТВТ
Рис. 3. Бортовая информационно-управляющая система образца БТВТ
Для реализации процессов управления БИУС в своем составе имеет: автоматизированные рабочие места командира (АРМ-К), наводчика (АРМ-Н) и механика водителя (АРМ-МВ); информационно-управляющие системы шасси (ИУС-Ш), вооружения (ИУС-В), защиты (ИУС-3) и межмашинного взаимодействия (ИУС-Вз); встроенную си-
стему технического диагностирования и соответствующее программное обеспечение.
Командная управляемость оценивается эффективностью выполнения всех основных этапов процесса управления образцами БТВТ в составе подразделения, начиная от получения боевой задачи до контроля ее исполнения образцами БТВТ различного уровня командной подчиненности. Она осуществляется через оценку возможности по сбору разведывательной информации, возможности опознавания государственной принадлежности, навигационных возможностей, обеспечения автоматизированной связью и межобъектового взаимодействия между образцами БТВТ в подразделении.
К настоящему времени сложилась целостная система современных требований не только к одиночным образцам БТВТ, но и к системе образцов БТВТ, образующих формирования тактического звена. При этом в качестве новых требований, имеющих прямое отношение к управляемости образцов БТВТ, можно выделить следующие:
способность к автономным действиям в составе ограниченных тактических групп в любых климатических, погодных и временных условиях;
обеспечение оперативно-тактической мобильности; обеспечение интеграции образцов БТВТ в единую систему управления и поражения различных целей;
многоканальность вооружения и автоматическое управление различными средствами поражения;
обеспечение дистанционного управления как одиночным образцом, так и подразделением.
Все указанные требования могут быть выполнены за счет совершенствования комплекса средств автоматизации управления.
В разрабатываемом в настоящее время семействе унифицированных межвидовых платформ для образцов БТВТ реализовано поколение интегрированных КСАУ, которые представляют собой высокоинтеллектуальные цифровые системы управления, обеспечивающие многоканальную обработку изображений и сигналов в масштабе «жесткого» реального времени. Реализация высоких конкурентоспособных требований, сформулированных Заказчиком, изначально предопределила необходимость использования встраиваемых и информационных технологий передового международного уровня.
В целом в ранее выполненных промышленностью работах были предложены системные технологии построения КСАУ для унифицированных межвидовых платформ и образцов БТВТ на их базе. Они позволили принять системообразующие решения, определяющие цифровую архитектуру и строгие технические правила построения бортовой электроники.
Отработанные подходы и системообразующие решения в целом позволили реализовать в разрабатываемых образцах БТВТ открытую сетецентрическую архитектуру КСАУ на основе стандартизованного функционального деления и унифицированных функциональных систем, объединяемых в многоуровневую сеть стандартными цифровыми каналами передачи информации со стандартизованными протоколами информационно-логического взаимодействия, что, в свою очередь, создало реальные предпосылки для решения задачи межпроектной унификации и демонополизации рынка составных частей КСАУ. На рисунке 4 представлена сетецентрическая архитектура КСАУ.
В состав КСАУ входят: программно-технический комплекс единой системы управления тактического звена (ПТК ЕСУ ТЗ); цифровой канал передачи информации (ЦКПИ); информационно-управляющие системы шасси и взаимодействия (ИУС-Ш и ИУС-Вз); комплекс ак-
Рис. 4. Сетецентрическая архитектура КСАУ
тивной защиты (КАЗ); система предупреждения наведения (СПН); система электромагнитной защиты (СЭМЗ); система защиты от оружия массового поражения (СЗОМП); обзорный видеокомплекс (ОВК); вращающееся контактное устройство (ВКУ); автоматизированная система технического диагностирования (АСТД) и система управления огнем (СУО), состоящая из: информационно-управляющей системы вооружения (ИУС-В), автоматизированных рабочих мест системы управления огнем командира (АРМ СУО-К) и наводчика (АРМ СУО-Н), прицела командирского панорамного (ПКП), прицела наводчика многоканального (ПНМ), блока управления дистанционной пулеметной установкой (БУ ДПУ), автомата управления дистанционным пулеметом (АУ ДП), блока управления стабилизатором вооружения (БУ СТВ), блока управления активной защитой (БУ АЗ), блока сопряжения с дистанционным пулеметом (БС ДП), блока сопряжения башни (БС-Б) и блока сопряжения шасси (БС-Ш).
Следующим этапом повышения эффективности командной управляемости будет являться модернизация интегрированных КСАУ образцов БТВТ путем обеспечения автоматизации постановки задач по огневому поражению и внедрения в нее подсистем внешнего дистанционного управления движением и прицельным огнем, средств связи с увеличенной пропускной способностью, средств государственного опознавания «свой—чужой» и других элементов автоматизации управления в целях повышения уровня командной управляемости и снижения нагрузки на экипаж.
Дальнейшее развитие КСАУ образцов БТВТ должно быть направлено на решение следующих основных задач: не изменяя общей архитектуры и функционального деления КСАУ получить качественно новый уровень автоматизации рабочих процессов в образцах БТВТ и обеспечить адаптивное управление этими образцами.
Для решения указанных задач потребуется разработка КСАУ нового поколения, обеспечивающего повышение боевой и эксплуатационной эффективности образцов БТВТ за счет достижения значительно более высокого уровня управления прицельным огнем, движением и защитой, а также обеспечения поддержки принятия решений членами экипажа, что позволит сократить время обнаружения и распознавания целей и время готовности к их поражению; сократить время на обнаружение угроз собственному образцу и выработку решений по их
ликвидации; снизить нагрузки на экипаж для уменьшения вероятности ошибочных действий экипажа при максимальной информационной загрузке; увеличить время сохранения боеспособности в условиях боя и время работоспособности образцов БТВТ; снизить затраты на техническое обслуживание и в целом на эксплуатацию образцов БТВТ.
Адаптивное управление огнем, движением, защитой, специальным оборудованием в образцах БТВТ должно обеспечивать:
автоматическое программное сканирование заданной зоны обзора (ответственности) образцов БТВТ с формированием панорамы видеоданных, доступной для отображения любому члену экипажа (при необходимости с изменением масштаба);
автоматическое обнаружение и маркирование движущихся наземных целеподобных объектов;
интерактивный захват и автоматическое сопровождение одновременно до четырех целей;
автоматическое обнаружение, захват и сопровождение воздушных целей в поле зрения прицелов и видеокамер обзорных комплексов;
автоматическую/автоматизированную селекцию, ранжирование и выбор цели для поражения;
автоматический выбор оружия и боеприпасов;
автоматический выбор маршрута движения при решении поставленной задачи;
автоматическое выполнение защитных видов маневра по курсу и скорости путем целенаправленного маневрирования угловой скоростью перемещения относительно противотанкового оружия за счет движения образцов БТВТ по синусоидальной траектории;
автоматическое управление согласованной работой защитных устройств активного типа;
автоматические защиту и поддержание жизнеобеспечения членов экипажа и десанта;
автоматическое управление оборудованием, обеспечивающим оптимальные параметры обитаемости при всех заданных условиях эксплуатации и режимах работы образцов БТВТ.
Дальнейший рост уровня автоматизации и адаптивизации функций управления образцами БТВТ с помощью КСАУ нового поколения будет обеспечен широким внедрением разрабатываемых вычислительных систем. При этом уровень технических характеристик указанных вычислительных систем позволит решать целый ряд задач управления в автоматическом режиме (с участием членов экипажа лишь в качестве контролирующего звена). Для других задач, решаемых членами экипажа, есть возможность обеспечить интерактивную поддержку принятия решений со стороны КСАУ на основе комплексирования разнообразной информации и управления базами данных.
В результате за счет автоматизации и создания систем поддержки принятия решений появляется возможность максимально исключить «человеческий фактор» из контура управления образцом в целом, достигая улучшения качества функционирования КСАУ образцов БТВТ.
Все это позволит решать задачи поэтапного достижения значительно более высокого уровня адаптивного управления и автономности реализации рабочих процессов, чем это реализуется в настоящее время.
Повышение эффективности командной управляемости в дальнейшей перспективе будет связано с развитием КСАУ по следующим направлениям:
первое — совершенствование КСАУ за счет внедрения в нее элементов искусственного интеллекта для повышения уровня тактико-технических характеристик образцов БТВТ и сокращения численности экипажа;
второе — совершенствование КСАУ путем внедрения искусственного интеллекта для создания роботизированных образцов БТВТ.
Проведенные авторами расчеты показывают, что уровень автоматизации непосредственно влияет на вероятность выполнения боевой задачи. Показатели эффективности боевого применения перспективных образцов БТВТ и подразделений, оснащенных КСАУ, а также средствами автоматизации боевых и рабочих процессов возрастают в зависимости от уровня автоматизации. Полученные авторами результаты оценки подтверждаются данными из других источников и могут быть признаны приемлемыми. Так, оценки, полученные зарубежными специалистами, показывают, что за счет автоматизированного управления комплексные показатели эффективности боевого применения образцов БТВТ возрастают в 1,5—2,5 раза1. Повышение вероятности выполнения боевой задачи образцами БТВТ в составе подразделения в зависимости от уровня автоматизации перспективных образцов БТВТ относительно танка Т-90 с существующим КСАУ показано на рисунке 5.
УРОВЕНЬ АВТОМАТИЗАЦИИ
Рис. 5. Повышение вероятности выполнения боевой задачи образцами БТВТ в составе подразделения в зависимости от уровня автоматизации перспективных образцов БТВТ относительно танка Т-90 с существующим КСАУ
Таким образом, можно отметить, что для повышения эффективности командной управляемости в настоящее время в рамках работ по созданию унифицированных межвидовых платформ целенаправленно реализуется техническая стратегия внедрения КСАУ, основанная на принципах организации открытых систем, сетецентрической архитектуре, обеспечивающей переход на принципиально новый технологический уровень создания конкурентоспособных интегрированных КСАУ образцов БТВТ.
Реализация указанного направления развития интегрированных КСАУ позволит в ближайшие годы не только устранить существующие недостатки, поднять на качественно новый уровень тактико-технические характеристики отечественных образцов БТВТ, но и обеспечить высокую динамику роста показателя «эффективность/стоимость».
Дальнейшее развитие командной управляемости связывается с повышением уровня интеллектуализации управления, возможностями адаптивной подстройки под условия функционирования, автоматического принятия решений и поэтапной роботизации образца БТВТ в целом.
1 Брокадов А. Новый этап модернизации американских основных боевых танков «Абраме» // «Зарубежное военное обозрение». 2013. № 1. С. 92.
