CC BY
56УДК 358.4:623.746.2 ГРНТИ 78.25.13
СОВОКУПНОСТЬ ВЗАИМОСВЯЗАННЫХ МОДЕЛЕЙ СОВМЕСТНОГО ПРИМЕНЕНИЯ ОПЕРАТИВНО-ТАКТИЧЕСКОЙ АВИАЦИИ И БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ ДЛЯ ДОРАЗВЕДКИ ОБЪЕКТОВ ПРОТИВНИКА
Д.В. МИХАЙЛОВ, кандидат военных наук, доцент
ВУНЦВВС «ВВА имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж)
А.Н. МООР
ВУНЦ ВВС «ВВА имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж) Е.В. ИЛЬИНОВ, кандидат военных наук, доцент
ВУНЦ ВВС «ВВА имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж)
В статье рассмотрены подходы к разработке совокупности взаимосвязанных моделей совместного применения оперативно-тактической авиации и беспилотных летательных аппаратов для доразведки объектов противника при решении задачи авиационной поддержки общевойсковых соединений и частей в ходе их участия в проведении армейского контрудара. Авторы излагают свое видение на содержание, последовательность выполнения пространственно-временного и функционального моделирования тактических приемов, формирующих способ совместного применения оперативно-тактической авиации и беспилотных летательных аппаратов, предлагаемых в решение командира авиационного соединения (части) на боевые действия.
Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат, групповой удар авиации, доразведка объектов противника, оперативно-тактическая авиация, пространственно-временная модель, способ совместного применения, тактические задачи, тактические приемы, функциональная модель.
a combination of interrelated models of cooperative application of the operational-tactical aviation and unmanned aerial vehicles for the pre-reconnaissance of enemy objects
D.V. MIKHAYLOV, Candidate of Military sciences, Associate Professor MESC AF «N.E. Zhukovsky and Y.A. Gagarin Air Force Academy» (Voronezh)
A.N. MOOR
MESC AF «N.E. Zhukovsky and Y.A. Gagarin Air Force Academy» (Voronezh)
E.V. ILINOV, Candidate of Military sciences, Associate Professor MESC AF «N.E. Zhukovsky and Y.A. Gagarin Air Force Academy» (Voronezh)
The article considers approaches to the development of a set of tactical aviation and unmanned aerial vehicles joint use interrelated models for additional reconnaissance of enemy objects when solving the problem of aviation support for combined arms formations and units during their participation in an army counterattack. The authors present their vision for the content, the sequence of performing spatial-temporal and functional modeling of tactical techniques that form the method of joint use of operational-tactical aviation and unmanned aerial vehicles, proposed in the decision of an aviation unit commander for combat operations.
Keywords: unmanned aerial vehicle, group aviation strike, additional reconnaissance of enemy objects, tactical aviation, space-time model, method of joint application, tactical tasks, tactical techniques, functional model.
Введение. Анализ результатов войн и вооруженных конфликтов последних десятилетий свидетельствует о возрастании в вооруженной борьбе роли авиационной поддержки боевых действий общевойсковых соединений и частей, эффективная реализация которой обеспечивается всеми формами и способами воздушной разведки.
Важнейшим этапом воздушной разведки является доразведка, предназначенная для обеспечения выполнения боевых задач оперативно-тактической авиацией (ОТА) и осуществляемая в короткое время, диктуемое динамикой общевойскового боя, высокой мобильностью наземных объектов и потребностью постоянной корректировки координат целей в режиме реального времени или близкого к нему.
Организация доразведки при подготовке авиационных соединений и частей к боевым действиям предполагает выполнение большого круга мероприятий, охватывающих вопросы определения задач, объектов доразведки, формирования подсистемы доразведки, определения ее состава сил и средств, в том числе на основе пилотируемых самолетов ОТА и беспилотных летательных аппаратов (БпЛА), разработки тактических приемов и способов их совместного применения на всех этапах специального боевого полета.
В современных условиях совместное применение ОТА и БпЛА для решения задач доразведки требует тщательного согласования их действий по тактическим задачам, времени и объектам доразведки, что сложно представить без проведения пространственно-временного и функционального моделирования, обеспечивающего детальное планирование и обоснование эффективности подсистемы доразведки при обеспечении боевых действий смешанной авиационной дивизии (сад).
Актуальность. Актуальность разработки пространственно-временных и функциональных моделей боевых действий, включая боевое обеспечение, объясняется возможностью проведения графоаналитического эксперимента познания свойств динамической реальной военной системы, вероятных способов ее применения и способов преобразования для получения новых возможностей.
В основе функционирования любой разрабатываемой системы мониторинга (в нашем случае - подсистемы доразведки) лежат две задачи - обнаружение объектов средствами наблюдения системы и доведение информации об обнаружении и идентификации до конечных потребителей информации.
Как правило, для комплексной оценки функционирования подсистемы доразведки используется пространственно-временное и функциональное моделирование, позволяющее определить вероятность обнаружения объектов в заданном районе в определенный отрезок времени и доведение разведывательной информации в установленные сроки до конечных потребителей информации [1].
Получаемые в ходе моделирования пространственно-временная и функциональная модели доразведки представляют собой описание одного процесса различными методами, поэтому модели взаимосвязаны между собой, так как оказывают взаимное влияние друг на друга. При этом случае изменения в одной из моделей обязательно влекут за собой изменения в другой, рисунок 1.
Пространственно-временная модель (ПВМ) подсистемы доразведки может быть представлена в виде морфологической формализованной модели трехэлементной оперативно-тактической системы (функционирующие объекты противника, проявляющие информативные разведывательные признаки; силы и средства доразведки, включая органы управления и систему связи; условия выполнения задач доразведки) [2].
g' и
Морфологическое описание ПВМ отражает структурную многоагентность системы (составные части, устройство, связи), опираясь на описание подсистем [3].
Первым основным параметром пространственно-временной модели является пространство. По этому параметру все исследуемые объекты модели составляют группы стационарных, малоподвижных, подвижных, движущихся объектов. По местонахождению они определяются, как наземные, подземные, воздушные, надводные и подводные.
Пространственно-временные модели боевых действий также имеют устанавливаемые пространственные оперативно-тактические границы (в пределах территории, акватории, воздушного пространства).
Исходные данные
Боевая задача, определенная старшим начальником | | ~
Цель предстоящих боевых действий, выполняемые задачи, объекты действий
Целевая функция системы воздушной разведки
Подсистема доразведки
Пространственно-временная модель
Противник: объекты доразведки Свои войска: силы и средства доразведки Условия БД: условия выполнения задач доразведки
Время Состав сил и средств Пространство доразведки
Функциональная модель
Подсистема добывания РИ
Подсистема органов управления доразведкой
Подсистема передачи команд управления и разведывательных данных (связи)
Реализация целевой функции системы доразведки
Рисунок 1 - Взаимосвязь пространственно-временной и функциональной моделей доразведки объектов противника
Вторым основным параметром пространственно-временной модели является наличие оси времени. По временному параметру и их назначению элементы модели можно разделить на следующие группы:
группа данных, отражающих прошлые состояния объектов, то есть изменения их траектории;
группа данных, отражающих текущее положение объектов с возможностью прогнозирования их состава, состояния и вероятного характера боевых действий (будущего);
группа данных, отражающих всю временную ось, то есть изменения траектории, текущее положение и прогнозирование будущего.
Для разработки ПВМ и контроля изменений ее состояния с течением времени, в том числе с учетом прогноза, в практике нашли применение различные системы и структуры показателей и принимаемых в ходе мониторинга соответствующих значений данных (такие как: MTSB-дерево, MV3R-дерево или GS-дерево и другие) [4].
Пространственно-временная модель строится исходя из цели, определенной старшим начальником при постановке боевой задачи и фактически охватывает первый начальный этап построения подсистемы доразведки, последовательно формируя ее целевую функцию.
После уяснения полученной боевой задачи, в ходе оценки обстановки готовятся исходные данные по составу сторон, вероятным объектам доразведки, составу сил и средств доразведки, а также предложения по тактическим приемам и способам доразведки, которые используются в последующем для проведения моделирования.
Моделирование подсистемы доразведки осуществляется на основе решения командира на этапе планирования боевых действий в целях разработки и обоснования тактических приемов и способов применения сил и средств доразведки при решении задачи авиационной поддержки общевойсковых соединений и частей. Моделирование взаимоувязывается с решаемыми тактическими задачами авиационного соединения (части), поддерживаемых общевойсковых соединений и частей и сроками их исполнения.
Поэлементно ПВМ может иметь следующее содержание:
Первый элемент: текущая оперативно-тактическая обстановка, сложившаяся в полосе действия сад на момент получения боевой задачи;
боевая задача авиационного соединения и тактические задачи, решаемые в ходе авиационной поддержки;
возможный состав, положение, состояние, вероятный характер действий группировок войск противника к времени взлета оперативно-тактической авиации для совершения боевого полета;
состав, положение, состояние поддерживаемых общевойсковых соединений и частей, ведущих оборонительные действия и участвующих в проведении армейского контрудара, их боевые задачи.
Второй элемент: силы и средства доразведки ОТА и БпЛА, их зоны дежурства в воздухе, районы, полосы, зоны полетов на доразведку при выполнении тактических приемов с отражением маршрутов, профилей и высот полетов;
объекты доразведки (цели поражения), распределенные по тактическим задачам, решаемым авиационным соединением в ходе авиационной поддержки;
элементы боевого порядка ОТА при выполнении боевой задачи, основные тактические группы ОТА, обеспечиваемые информацией доразведки.
Третий элемент: органы управления доразведкой, взаимодействующие органы, элементы системы связи с отражением характеристик каналов управления и передачи разведывательных данных и передаваемой информации;
шкала расстояний, имеющая начало координат на линии боевого соприкосновения; шкала времени, с указанием расчетного времени «Ч»; другие данные.
Элементы ПВМ подсистемы доразведки могут иметь различное структурное содержание, в зависимости от целевой функции, состава сторон, решаемых задач, вида боевых действий, условий их выполнения [5].
Морфологическое описание ПВМ подсистемы доразведки возможно путем проведения ее декомпозиции следующим образом:
2 '
(1)
оперативное искусство и ТАКТИКА
где S1 - система разведки; S2 - подсистема ОТА и БпЛА.
S1 = iS^j U S12 U U S^ ,
где £п - подсистема доразведки; £12 - подсистема органов управления доразведкой; £13 - подсистема передачи команд управления и разведывательных данных (связи); £14 - подсистема контроля.
$2 — $21 U $22 '
(3)
где S21 - подсистема носителей (привлекаемых) средств доразведки ОТА и БпЛА; S22 - подсистема поражения ОТА.
^11 —^111 U «S'in U ¿'из U ^114 UlS'lis ,
(4)
где Sm - подсистема радиоэлектронных средств доразведки; S112 - подсистема оптико-электронных средств доразведки; S113 - подсистема обработки разведывательных данных; S114 - подсистема принятия информационных решений; S115 - подсистема целеуказания.
S= USjk...m; i = 1, i0 ; j = 1, j0; k = 1, k0; m = 1, m0.
(5)
Декомпозиция может быть продолжена, причем S21 , S22 также могут включать
управляющие, контролирующие подсистемы и подсистемы поддержки решений на своем уровне.
Пространственно-временная модель подсистемы доразведки объектов противника, в зависимости от располагаемого времени на подготовку боевых действий, может разрабатываться не на всю полученную боевую задачу, а только на одну из решаемых тактических задач, являющуюся в настоящее время основной с выполнением одного боевого полета большей части выделяемого авиационного ресурса.
На рисунке 2 отражен вариант графической пространственно-временной модели доразведки объектов артиллерии противника при решении задачи достижения огневого превосходства над противником в районе проведения контрудара.
Рисунок 2 - Пространственно-временная модель подсистемы доразведки объектов полевой артиллерии противника
g' и
Например, при переходе в атаку общевойсковых соединений, участвующих в нанесении армейского контрудара, важнейшей задачей авиационной поддержки может являться достижение огневого превосходства над противником путем поражения его средств полевой артиллерии.
Этап перехода в атаку является наиболее сложным в организации взаимодействия между общевойсковыми соединениями, поддерживающей авиацией и артиллерией, требующий наиболее тщательного пространственно-временного моделирования совместных действий сил и средств подсистемы доразведки ОТА и БпЛА.
Согласно разработанной учебной тактической обстановке общевойсковые соединения (мсд и тд) осуществляют выдвижение из исходного района на рубеж перехода в атаку.
Объектами авиационных групп доразведки приняты: батареи из состава самоходных артиллерийских дивизионов, реактивных дивизионов бригад первого эшелона и дивизиона оперативно-тактических ракет танковой дивизии противника [6].
Для реализации тактического приема доразведки в период времени с «Ч»-00.72 до «Ч»-00.00 осуществляется специальный боевой полет одного многофункционального самолета, оборудованного специализированными разведывательными контейнерами для ведения радиотехнической и радиолокационной разведки, вдоль линии боевого соприкосновения над своей территорией на высотах от 5000 до 8000 метров на удалении 10-30 км от линии боевого соприкосновения.
Одновременно с ведением воздушной разведки самолетом ОТА, разведку позиций артиллерийских и реактивных дивизионов в районах расположения бригад первого эшелона на удалении 5-10 км от линии боевого соприкосновения ведут группы БпЛА из состава разведывательных батальонов общевойсковых соединений.
После обнаружения объектов и определения их координат, авиационные группы доразведки передают разведывательные сведения на автоматизированные комплексы сбора разведывательной информации общевойсковых соединений, объединений ВВС и ПВО, сад и командирам основных тактических ударных групп авиации для целеуказания [7].
Полнота и качество разработки ПВМ совместного ведения доразведки силами и средствами ОТА, БпЛА требует определения, обоснования и распределения целевой функции подсистемы доразведки по ее элементам.
Следовательно, разработка ПВМ подсистемы доразведки предполагает одновременную разработку функциональной модели, которая обеспечивает отображение одновременного функционирования в едином пространстве и времени всех ранее перечисленных структурных элементов подсистемы доразведки, а также определение недостающих элементов и связей.
В ряде случаев проведение функционального моделирования может предшествовать разработке ПВМ системы доразведки, так как целевая функция определяет назначение подсистемы доразведки. Вместе с тем, с получением боевой задачи она может быть изменена.
Широкое применение для функционального моделирования в настоящее время находит технология структурного анализа и проектирования SADT (Structured Analysisand Design Technique), представляющая собой совокупность правил и процедур, предназначенных для построения функциональных моделей объектов и процессов в исследуемых предметных областях [8].
В структурном анализе и проектировании используются различные модели, описывающие:
1. Функциональную структуру системы;
2. Последовательность выполняемых действий;
3 . Передачу информации между функциональными процессами;
4. Отношения между данными.
В этих целях, как правило, применяются следующие части технологии:
IDEF0 - используется для создания функциональных моделей (Integration Definition For Function Modeling), отражающих структурированное изображение функций технологической системы или среды, а также информации и объектов, связывающих эти функции.
IDEF1 (IDEF1X) - используется для создания информационных моделей, представляющих структуру информации, необходимую для поддержки функций систем.
IDEF2 - используется для построения динамических моделей изменения во времени функций, информации и ресурсов систем.
Основу подхода и, соответственно, методологии IDEF0 составляет графический язык.
В методологии IDEF0 все, что происходит в системе, принято называть функциями. Для каждой функции формируется соответствующий блок. Связи и взаимодействия между блоками на диаграмме IDEF0 описываются входящими в блок и выходящими из него стрелками. Входящие стрелки показывают, какие условия должны быть выполнены для реализации функции и получения результата на выходе.
На рисунке 3 отражен вариант графической функциональной модели подсистемы доразведки объектов артиллерии противника, разработанный с применением элементов технологии структурного анализа и проектирования SADT с учетом вышеуказанного примера доразведки объектов артиллерии противника.
Рисунок 3 - Функциональная модель подсистемы доразведки
Блоками на рисунке обозначены основные этапы специального боевого полета авиационных групп ОТА и БпЛА на доразведку объектов артиллерии противника, стрелками обозначены входная и выходная информация управления и контроля специального боевого полета, а также структурированная по времени ведения доразведки разведывательная информация.
Применительно к обсуждаемой в статье теме совместного применения ОТА и БпЛА для доразведки объектов противника при решении задачи авиационной поддержки общевойсковых соединений и частей в ходе их участия в проведении армейского контрудара функциональное моделирование позволяет:
определить целевую функцию и структуру подсистемы доразведки (количество, состав авиационных групп ОТА и БпЛА доразведки, состав органов управления и каналов передачи разведывательных данных, внутрисистемные связи взаимодействия элементов системы доразведки);
выявить надсистемные элементы и связи, необходимые для совместного функционирования системы доразведки;
определить последовательность выполняемых действий силами и средствами авиационных групп доразведки ОТА и БпЛА;
структуру передаваемой информации, необходимой для поддержки функций подсистемы доразведки, между блоками различных функциональных процессов (между воздушными и наземными компонентами подсистемы доразведки и основными тактическими группами авиации).
Функциональная модель также позволяет определить основной управляющий параметр перехода системы доразведки в итоговое состояние, который представляет собой интенсивность обнаружения целей (количество целей, обнаруживаемых в единицу времени).
Данный показатель может быть использован в математической модели доразведки для обоснования эффективности разрабатываемой подсистемы доразведки в целях решения определенных тактических задач.
Выводы. В статье рассмотрены подходы к построению совокупности пространственно-временных и функциональных моделей, предлагаемых к использованию при подготовке авиационных соединений и частей к боевым действиям. Методический аппарат рассмотренных подходов позволяет осуществить моделирование совместного применения оперативно-тактической авиации и беспилотных летательных аппаратов для доразведки объектов противника при решении задачи авиационной поддержки общевойсковых соединений и частей. Рассмотрение задач, содержания и последовательности разработки данных моделей также позволяет сделать вывод о целесообразности одновременной разработки пространственно-временных и функциональных моделей, так как в ходе общевойскового боя реализуется целевая функция подсистемы доразведки, меняющаяся адекватно его динамике.
Кроме того, функциональная модель позволяет формировать показатели и критерии эффективности пространственно-временной модели, которые в совокупности могут быть использованы в математической модели для построения и последующего обоснования способа и тактических приемов доразведки.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кочкаров А.А., Рахманов А.А., Тимошенко А.В. Структурно-пространственная модель распределения средств системы мониторинга специального назначения по объектам наблюдения // Воздушно-космические силы. Теория и практика. 2020. № 13. С. 124-130. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.академия-ввс.рф/images/docs/vks/13-2020A24-130.pdf (дата обращения 08.07.2021).
2. Белоусов С.С., Донсков Ю.Е., Федюнин П.А. Подход к построению пространственно-временной модели управления подразделением истребительной авиации // Военная Мысль. 2021. № 5. С. 64-74.
3. Трубаков А.А. Пространственно-временные модели данных и программного обеспечения для систем мониторинга движения объектов // Проведение исследования по приоритетным направлениям современной науки для создания инновационных технологий: материалы III Региональной науч.-практ. конф. молодых исследователей и специалистов / Брянский ГТУ, 2011. С. 36-38.
4. Гулаков А.Б. Системы многомерных деревьев для обработки многомерной информации. Вестник БГТУ. 2007. № 3. С. 46-54.
5. Дружинин В.В., Конторов Д.С. Вопросы военной системотехники. М.: Воениздат, 1976.
224 с.
6. Литвиненко В.И., Герасимов В.П. Организация, вооружение и тактика иностранных армий: учебное пособие. М.: КРОНУС, 2019. 286 с.
7. Васильев В.А., Федюнин П.А., Манин В.А., Васильев А.В. Концептуальная оценка разведывательного обеспечения ударных действий авиации // Воздушно-космические силы. Теория и практика. 2020. № 14. С. 41-53. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.академия-ввс.рф/images/docs/vks/14-2020/41-53.pdf (дата обращения 09.07.2021).
8. Киселев Д.Ю., Киселев Ю.В., Вавилин А.В. Функциональное моделирование на базе стандарта IDEF0: методические указания / Д.Ю. Киселев, Ю.В. Киселев, А.В. Вавилин. Самара: Самарский ГАУ, 2014. 20 с.
REFERENCES
1.Kochkarov A.A., Rahmanov A.A., Timoshenko A.V. Strukturno-prostranstvennaya model' raspredeleniya sredstv sistemy monitoringa special'nogo naznacheniya po obektam nablyudeniya // Vozdushno-kosmicheskie sily. Teoriya i praktika. 2020. № 13. pp. 124-130. fElektronnyj resurs]. Rezhim dostupa: http://www.akademiya-vvs.rf/images/docs/vks/13-2020/124-130.pdf (data obrascheniya 08.07.2021).
2. Belousov S.S., Donskov Yu.E., Fedyunin P.A. Podhod k postroeniyu prostranstvenno-vremennoj modeli upravleniya podrazdeleniem istrebitel'noj aviacii // Voennaya Mysl'. 2021. № 5. pp. 64-74.
3. Trubakov A.A. Prostranstvenno-vremennye modeli dannyh i programmnogo obespecheniya dlya sistem monitoringa dvizheniya ob'ektov // Provedenie issledovaniya po prioritetnym napravleniyam sovremennoj nauki dlya sozdaniya innovacionnyh tehnologij: materialy III Regional'noj nauch.-prakt. konf. molodyh issledovatelej i specialistov / Bryanskij GTU, 2011. pp. 36-38.
4. Gulakov A.B. Sistemy mnogomernyh derev'ev dlya obrabotki mnogomernoj informacii. Vestnik BGTU. 2007. № 3. pp. 46-54.
5. Druzhinin V.V., Kontorov D.S. Voprosy voennoj sistemotehniki. M.: Voenizdat, 1976. 224 p.
6. Litvinenko V.I., Gerasimov V.P. Organizaciya, vooruzhenie i taktika inostrannyh armij: uchebnoe posobie. M.: KRONUS, 2019. 286 p.
7. Vasil'ev V.A., Fedyunin P.A., Manin V.A., Vasil'ev A.V. Konceptual'naya ocenka razvedyvatel'nogo obespecheniya udarnyh dejstvij aviacii // Vozdushno-kosmicheskie sily. Teoriya i praktika. 2020. № 14. pp. 41-53. fElektronnyj resurs]. Rezhim dostupa: http://www.akademiya-vvs.rf/images/docs/vks/14-2020/41-53.pdf (data obrascheniya 09.07.2021).
8. Kiselev D.Yu., Kiselev Yu.V., Vavilin A.V. Funkcional'noe modelirovanie na baze standarta IDEF0: metodicheskie ukazaniya / D.Yu. Kiselev, Yu.V. Kiselev, A.V. Vavilin. Samara: Samarskij GAU, 2014. 20 p.
© Михайлов Д.В., Моор А.Н., Ильинов Е.В., 2021
Михайлов Дмитрий Владимирович, кандидат военных наук, доцент, начальник кафедры тактики разведывательной авиации, Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж), Россия, 394064, г. Воронеж, ул. Старых Большевиков, 54А, [email protected].
Моор Алексей Николаевич, адъюнкт, Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж), Россия, 394064, г. Воронеж, ул. Старых Большевиков, 54А, [email protected].
Ильинов Евгений Владимирович, слушатель, кандидат военных наук, доцент, Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж), Россия, 394064, г. Воронеж, ул. Старых Большевиков, 54А, [email protected].
DOI: 10.24412/2500-4352-2021-19-48-56
ы g
и
