CC BY
181
«Экстремальная робототехника» Под научной ред. проф. Е.И. Юревича. СПб. 2001. С.59-68.
8. Фу К., Гонсалес Р., Ли К. Робототехника. М., Мир, 1989, 624с.
9. Пшихопое В.Х. Качественная оценка управляемости дирижаблей // В сб. трудов 1-й Всероссийской научно-техн. конф. «Мехатроника. автоматизация, управление». М.: Новые технологии. 2004. С.468-471.
10. Pshikhopov V.Kh., Sirotenko M.J. Autonomous mobile robot control systems with neural network motion planners design // Proc. of the VIII Int. Conf. on Systems, Automatic Control and Measurements. Belgrad. Serbia and Montenegro. 2004. P.238-241.
11. . . , . . , . . , . , . . . -рование систем управления роботизированными воздухоплавательными комплексами на
// .
12. Pshikhopov V. Kh., Chernukhin Y.V., MedvedevM.Y. Structural Synthesis of Dynamic Regulators for Position-Trajectory Adaptive Mobile Robots Control Systems on Base of MiniAirships // Proc. of VII International SAUM Conference on Systems, Automatic Control and Measurements. Vrnjachka Banja. Yugoslavia. 2001. P.64-69.
УДК 623.4:007.5
БД. Казарьян
Научно-прошв^ственное объединение «Мобильные Информационные Системы»
ВОЗМОЖНОСТИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ СОВРЕМЕННЫХ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ЗАДАЧАХ УПРАВЛЕНИЯ ВОЙСКАМИ И ОРУЖИЕМ
Необходимость исследований методов интеллектуальной обработки информации и управления (ИОИУ) в автоматизированных системах управления (АСУ) силами и оружием обусловлена созданием новых вооружений, систем и технических средств обеспечения, ужесточением требований к их эффективности и усложнением задач управления.
Действия войск и сил подчиняются главным целям - предотвращения агрес-, . Основа управления - решение и план, которыми определяются основные задачи и порядок применения сил и оружия.
- , управления различного уровня, по задачам и по времени. Детальность планирования позволяет определять действия сил и применение оружия на две инстанции вниз. Его непосредственным содержанием являются: управление действиями сил, , ( ), -новке, текущих результатов и корректировка планов. Как видно из этого перечня, реальное управление носит контекстный характер.
Для изыскания способов интеллектуализации автоматизированного управления возможна некоторая аналогия военной деятельности с «технологическими » , -хронизации при ведении военных действий ограничены рядом факторов, например такими:
1) ,
сильного противника с привлечением ограниченных сил, средств и ресур-
сов, при недостатке времени на подготовку и информации о противнике (план ах, методах управления, характеристиках командиров и т.д.);
2) выполнение боевых задач начинается в условиях неоднозначной опреде-
;
3) с момента выполнения некоторого объема задач и вступления в соприкосновение с противником, боевой процесс становится необратимым.
4) результат достигается не только ударами по целям, а целесообразной со-
,
«маневр - удар - поражение - маневр - обеспечение»;
5) война, бой - это интеллектуальное противоборство, которое может быть поддержано интеллектуальными методами обработки информации и управления в используемых АСУ, АС, КСА ППЗ и т.д.
Поэтому переход в автоматизированной системе к парадигме управления на контекстах (за счет изменения отношений между данными и процедуры согласования между объектом и субъектом [1]) неизбежен. Сохранение сигнальной парадигмы означает управление некоторой упрощенной моделью сил и их действий.
Приведенное краткое описание сущности и требований к военному управлению показывает ряд свойств систем военного управления (СВУ), которые окажут влияние на организацию и ход работ по ее интеллектуализации:
♦ высокий уро вень сложности, обусловленный многоуровневым процессом, многообразием решаемых задач и условий их выполнения, что не позволяет получить удовлетворительное формализованное описание системы и ее составных частей;
♦ многоступенчатость принятия решений, планирования и управления, невозможность итерационного согласования решений нижестоящих и взаи-
;
♦ разнообразие и нечеткость общих и частных алгоритмов принятия реше-
, ;
♦ многообразная нечетко выявляемая взаимозависимость между элемента-
, ;
♦ непредсказуемость многих вне шних воздействий и информации, требующих адекватного уточнения решений и планов для достижения заданных целевых установок и выполнения поставленных задач.
При интеллектуальном управлении технологическими процессами достаточно контролировать основные переменные, осуществлять стабилизацию и программное оптимальное управление. В военных структурах интеллектуализация автоматизированного управления возможна при сохранении постоянного централизованного директивного управленческого воздействия на органы управления и .
Организация боевого управления силами и средствами опирается на опыт реальных военных действий, закреплена в структуре войск и сил, документах и в . -менит иерархию управленческой деятельности, состоящую в определенном наборе , , -тижение поставленных целей. Разработанная информация оценки обстановки и принятия решений будет представляться уполномоченным должностным лицам для присвоения статуса управляющей информации, информации целеуказания или справочной информации, а также для формирования знаний и алгоритмов, обязательных для выполнения.
Методы интеллектуального управления встраиваются в общие и частные алгоритмы планирования и управления, чтобы наполнить работу командования более .
Внедрение методов интеллектуального управления может быть рассмотрено на следующем перечне задач управления силами и оружием:
1)
состояния войск и сил противника, намерений, планов действий, возможных целей и задач, планирование разведки;
2) общая и частная оценка своих сил для получения объективной оценки их боевых возможностей и положения в режиме реального времени;
3) расчет, распределение и контроль использования ресурсов (летного, технического, боеприпасов, топлива и др.), комплектование войск и сил лич;
4) разработка целевых установок действий войск, боевых задач, распределение сил и средств по задачам, периодам, сопровождаемых комплексами алгоритмов выбора вариантов действий войск;
5) отбор объектов (целей), целераспределение, разработка планов примене-
;
6) разработка полетных данных для самолетов, ракет, беспилотных аппаратов и непосредственное управление оружием;
7) управление инфраструктурой (юродромы, позиционные районы, дорожная сеть и др.), материальными ресурсами, решение и реализация логи, ,
, ,
;
8) , -держание и форматы представления которых, соответствуют требованиям для применения в ИАСУ войсками и оружием.
Представленный перечень задач позволяет формировать сцены, определять сцены, классы и подклассы объектов, взаимосвязи между ними, создавать эксперт-( ). , которые целесообразно решать с привлечением методов интеллектуального управ.
ИАСУ представляется как иерархическая многоуровневая структура, состоя-
( ), -ных общей целью функционирования, основанная на полуэвристических методах, реализованных в ЭС человеко-машинных автоматизированных комплексов. С по, , -
( ),
( ) ( ), -плексах оружия для решения поставленных боевых задач. БЗН, БАЛ, БД образуют ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНУЮ БАЗУ - ИБ (иначе БАЗУ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ
- ) -(АИЛС) и системой управления интеллектуальной базой (СУИБ) [1, 2].
В составе ЭС можно назвать: ЭС органов управления и их составных элементов: групп боевого управления, служб, например штурманской, РЭБ; ЭС управле-, - , ; -ведкой и другие.
Применение методов интеллектуального управления состоит в непрерывной интеллектуальной обработке информации в распределенном режиме вычислений
на стратегическом и тактическом уровнях управления, решении взаимосвязанных или частных задач управления, планирования, информационного обеспечения. Кроме знаний и алгоритмов для выбора объектов и последовательности их пора, -
, , -, -
.
Применение методов интеллектуального управления придает АСУ системо. , -
ния некоторых частных задач, и располагающейся вне критического пути управле-
, ,
.
Для настоящего доклада выполнена оценка возможности реализации методов ИОИУ в трехуровневой системе управления силами. Сложность боевого управления делает невозможным прямой сквозной интеллектуализированный процесс более чем в трех уровнях управления. В целях распространения представляемого варианта ИАСУ на систему с большим числом уровней управления каждые два сопряженных уровня объединяются в двухзвенных контурах. При этом органы управления одного уровня функционируют в контуре, созданном вышестоящим уровнем, и в свою оче-, . определится правилом формирования знаний и алгоритмов для одной нижестоящей инстанции, мерами разграничения доступа к БЗН, БАЛ и БД.
Примерный перечень частных задач, выполняемых на пунктах управления.
1) ,
, -, ,
, ,
;
2) , , .;
3) .
На каждом уровне управления создается единый сервер ИБ, предпочтительно в программно-аппаратном исполнении, в качестве отдельного объекта ИАСУ, который можно считать сервером I рода.
Каждый отдел штаба оснащается сервером ИБ (сервером II рода) или создает его в виртуально, где накапливает разработанную и поступившую информацию (БЗН, БАЛ и БД). Часть информации поступает в сервер I рода, другая - остается доступной для потребителей в соответствии с технологиями планирования и управления. На пунктах управления создают серверы III рода.
При управлении с помощью ИАСУ достижение целей осуществляется не путем дискретных управляющих воздействий, а за счет структуры ИБ и аппарата согласования структур данных для выработки управляющих соглашений между объектом и субъектом.
Важная задача создания ИАСУ и ее подсистем состоит в том, чтобы правильно провести декомпозицию задач по уровням управления, исключить функции, пока не поддающиеся автоматизации и интеллектуализации, а также дублирование задач на стратегическом и тактическом уровнях [1, 3].
ИАСУ военного назначения должна обладать свойствами восприятия и обработки внешней непрогнозируемой информации и выработки адекватной реакции на изменения в обстановке. Поэтому ИАСУ, с момента создания, должна быть раз.
В предлагаемом варианте рассматривается интеллектуализированное управление силами, авиационными комплексами, ВТО, системами и средствами обеспечения с помощью ИБ в составе:
1) -
средств и основных видов вооружения. Она формируется как интегрированная база общезначимых (наиболее важных для всех уровней управле-) , , частью общих БЗН, БАЛ и БД. Это позволит осуществлять централизо-
( ).
2) . , , -становки и взаимоотношений ее элементов на основе анализа предполагаемых действий противника, спланированных действий своих сил, прежде всего ударных. По аналогии с базой общих оперативных данных в нее ,
действий систем и средств управления, поражения.
3) . ,
сил и ударных средств, алгоритмы определения состава сил и порядка совместных действий частей и подразделений для достижения поставленных целевых установок, алгоритмы самостоятельно выбора объектов ударов и др.
4) Базы данных (интегрированные) о противнике, своих войсках, условиях
.
состава, БД авиационной, наземной, связи, навигации и управления воздушным движением, инженерно-авиационного, материально-
, -,
. .,
режиме реального времени.
5) . ,
накопление и использование потребителями осуществлялось отдельно от
.
6) -
управления интеллектуальной базой. Являются составными частями общего программного обеспечения и функционируют с использованием алгоритмов I рода, разрабатываемых одновременно с подготовкой знаний и других алгоритмов при выработке управляющей информации в системе .
БЗН и БАЛ, формируемые вышестоящими органами управления для нижестоящих будут доукомплектовываться знаниями и алгоритмами, которые на частном уровне управления должны разрабатываться на основе поступающих внешних , -ях в обстановке, поступающих напрямую.
, : знания I рода (выполняй так, ожидай того...) для обеспечения выполнения , ( ) -
.
знания II рода, определяющие условия и порядок перехода к методам само.
В составе ИАСУ предполагается создание и использование алгоритмов раз:
алгоритмы I рода, обеспечивающие выполнение функций АИЛС, СУИБ и системы управления в целом, а также применительно к отдельным ее элементам; алгоритмы II рода, предназначенные для отдельных элементов системы и вы, , -нений в обстановке и возможной смены последовательности выполнения поставленных задач или перехода к формированию и выполнению алгоритмов III рода;
алгоритмы III рода, самостоятельно создаваемые элементами системы в соответствии с внешними непрогнозируемыми воздействиями и явлениями для достижения поставленной цели.
Для разработки знаний и алгоритмов формируются сцены, где осуществляется выбор объектов и создание структуры классов и подклассов по признакам однородности программных свойств. Сцены целесообразно выбирать по уровням: стра-, ( , ). Сразу и полностью предусмотреть все варианты выражения знания, все алгоритмы действий невозможно. Это относится и к работе органов управления, и к проектированию подобной ИАСУ. Необходимы их группирование многоэтапная экспертная отработка в управленческих циклах в различных условиях (учений,
).
На начальном этапе усилия целесообразно направить на сцены, где с обеих сторон фигурируют технические объекты вооружений (авиации, ракет, артиллерии, связи, радиотехнического и навигационного обеспечения и т.п.). В этих случаях могут быть разработаны алгоритмы тактического уровня для выбора целей, алгоритмы взаимодействия и оценки обстановки. По показанным сценам становится возможной интеллектуализация автоматизированной разработки и доведения документации боевого управления.
Целесообразная последовательность внедрения методов интеллектуального управления в практику, в основном, определяется сроками создания и освоения АСУ и вооружения. Содержательность и результативность этого процесса находится в прямой зависимости от целенаправленности подготовки руководящего ( , ).
Таким образом, интеллектуализированная АСУ (ИАСУ) возникнет как разви-
- , -ального управления определится степенью типизации и формализации сцен, структуры объектов и субъектов управления и их отношений, формируемых и накапливаемых в ходе реального применения войск, сил и оружия.
Основными принципами построения ИАСУ следует считать: системный подход, эмерджентность, декомпозиция, адаптация к изменяющимся условиям, разви-( , - -
тикали), унификация (стандартизации), живучесть (сохранение эффективности), интерактивность с возможностью перевода автоматизированного процесса в ручной режим и его возобновления на любом этапе планирования и управления. Структуры ИАСУ должны быть полнофункциональными для выполнения инфор-,
управлением с иерархической многоуровневой структурой [1].
Внедрение интеллектуальных методов, по своему, будет способствовать формированию единого неразрывного поля информационного обеспечения и управле-, . Сущностью интеллектуализированного управления становится управляющий диа-, , диалог в человеко-машинной системе.
:
♦ для приме нения войск, сил и вооружений становятся необходимыми не только приказы и распоряжения, а своевременное формирование поля информации и управления.
♦ содержание непрерывного интеллектуализированного процесса, осуществляемого и поддерживаемого всеми инстанциями, обеспечат, как бы самостоятельное выявление боевых задач, видение приоритетов выполнения по периодам времени и переход к их выполнению.
♦ боевые операции будущего - это непрерывный сгусток успешных актив-
, , маневр и цель.
Выводы
Методы интеллектуальной обработки информации и управления должны последовательно комплексным образом внедряться в АСУ войсками, силами, оружием и высокоточными боеприпасами для создания и функционирования единого неразрывного поля боевого управления и достижения высокой целесообразности и эффективности действий войск и применения ударных средств.
,
планировать деятельность войск и применения оружия, создавая общие, но ясно воспринимаемые контуры («объем»), в пределах которых функционирование всех систем и средств будет направлено на достижение единых целей и осуществляться
. , « », « » ( ), -
,
степени (чем обычный план) и, вместе с тем, легко корректироваться при изменениях в обстановке.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Ерофеев АЛ. Поляков АХ). Интеллектуальные системы управления. СпБ.Издательство СПБГТУ, 1999. 263с.
2. Интеллектуальные системы автоматическго управления. Под редакцией И. М. Макарова и В.М. Лохина. М. Физматпит. 2001. 575.
3. Новые методы управления сложными системами. М. Наука. 2004. 332.
УДК 534.222
Д.Ш. Нагучев, В.Л. Сахаров
Особое конструкторское бюро «Ритм» Таганрогского государственного радиотехнического университета, г. Таганрог
АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ ДВИЖУЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ В ВОДНОМ ПРОСТРАНСТВЕ Введение
Основная цель представляемой работы - разработка параметрической гидролокационной системы, способной за одно зондирование давать информацию, позволяющую идентифицировать движущиеся объекты в трехмерном пространстве под водой [1]. В качестве основного выбран нелинейный гидроакустический прин-
