Военно-технические
проблемы создания и развития современной системы управления силами ВМФ и пути
их решения
А.Н. Золотов,
доктор военных наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, капитан 1 ранга;
С.К. Свирин, доктор военно-морских наук, профессор, заслуженный деятель науки и
техники РФ, контр-адмирал; П.П. Шамаев, кандидат военных наук, капитан 1 ранга;
С.В. Кочергин, кандидат технических наук, капитан 1 ранга
Под управлением
силами флота понимается организованный процесс выработки и доведения до
управления сил команд и сигналов, обеспечивающих их эффективное боевое
использование в интересах достижений поставленных целей вооруженной борьбы на
море.
Требования к
качественным и количественным параметрам основных свойств управления -как
процесса, т.е. его оперативности, непрерывности, надежности, гибкости и
скрытности – вытекают, прежде всего, из канонов военно-морских стратегий и
вырабатываются исходя из принципов адекватности возможностей управления боевым
возможностям сил и оружия флота.
Организационно-материальной
основой, обеспечивающей реализацию процесса управления, является система
управления (СУ) силами флота, которая представляет собой иерархически увязанную
совокупность органов (штабы, командные пункты) и средств управления,
обслуживаемых специально подготовленным личным составом (операторами). Если
первые шаги в создании и развитии СУ силами российского флота осуществлялись
исходя из отечественного и международного опыта практического мореплавания и
морских сражений (флагманский корабль, сигнальные флаги, подзорная труба,
марсовые наблюдатели, эволюции флагмана – как средство передачи команд и
сигналов управления), то с появлением в начале 20-го столетия “массового”
разнородного океанского флота, дальнобойного оружия дальнейшее развитие СУ
силами флота без целостной научной теории и поиска фундаментальных технических
решений стало практически невозможным.
Создание и
развитие современной СУ силами отечественного ВМФ условно можно разделить на
два основных этапа: начало 50-х – середина 70-х годов, конец 70-х годов – по
настоящее время. Основными факторами, которые послужили исходной основой для
теории и практики создания и развития СУ силами ВМФ на первом этапе, были:
ориентация
военных доктрин ведущих держав мира, в том числе и СССР, на решительное
массовое применение ракетно-ядерного оружия в интересах достижения
стратегических целей вооруженной борьбы;
превращение
океанских и морских ТВД в стратегические за счет широкомасштабного создания
ведущими державами атомных океанских флотов и интенсивного развития систем
ракетно-ядерного оружия морского базирования.
Переход к
постоянной оперативной деятельности сил ВМФ на обширных акваториях океанских и
морских ТВД вызвал необходимость научного определения и обоснования таких
свойств СУ силами ВМФ, как пространственный охват, маневренность, боевая
готовность, экономичность.
Новое качество
содержания и существенно более жесткие требования были предъявлены
оперативности, устойчивости, надежности СУ. Это повлекло за собой поиск новых,
нетрадиционных по отношению к периоду до Великой Отечественной войны,
практических путей решения таких военно-технических проблем, как:
обеспечение
высокой выживаемости СУ от поражавших факторов ядерного оружия;
обеспечение
высокой устойчивости СУ от многообразия помехового воздействия, включая
радиоэлектронные помехи;
глобальное и
всесферное добывание информации, необходимой для принятия решений на применение
сил и выработки команд и сигналов боевого управления;
обеспечение
возможности обработки в короткие сроки на всех иерархических уровнях управления
больших потоков информации;
резкое
сокращение временных циклов управления силами.
Научно-технический
поиск рациональных путей решения перечисленных проблем был ориентирован на
создание:
инфраструктуры
системы органов управления силами ВМФ на новой качественной основе;
современной
системы сил и средств освещения обстановки на океанских и морских ТВД;
высокоэффективных
систем и средств связи и передачи данных;
систем и
средств автоматизации процесса управления силами ВМФ.
По каждому из
указанных направлений необходимо было выполнить целый комплекс сложных
научно-технических разработок, что вызвало необходимость подключения общего
научно-технического потенциала государства. С этой целью НИУ ВМФ был проведен
большой объем научно-исследовательских и экспериментальных разработок в части
определения и обоснования требований к качественным и количественным параметрам
свойств СУ силами ВМФ. При этом также учитывались полученные результаты
фундаментальных исследований и научно-технических экспериментов в области
радиоэлектроники, кибернетики, авиационной и космической техники, архитектуры и
строительства.
Совместными
усилиями специалистов НИУ ВМФ, Академии наук, отраслевых НИИ отечественной
промышленности за рассматриваемый период удалось добиться существенных
практических результатов и научно-технических заделов по созданию и развитию
современной СУ силами ВМФ.
К началу 70-х
годов в центральном звене управления ВМФ, на флотах и на их основных
объединениях была создана опорная сеть основной СУ силами на базе защищенных
командных пунктов (КП), оснащенных средствами управления и связи. Одновременно
был развернут широкий фронт научно-экспериментальных, опытно-конструкторских и
практических работ по созданию и развитию инфраструктуры резервной компоненты
СУ силами, предназначенной для обеспечения эффективного управления
стратегическими силами морского базирования и морскими силами общего назначения
в условиях всеобщей ядерной войны. В частности, за указанный период в боевой
состав ВМФ были введены корабельные пункты управления (ПУ) на базе специально
переоборудованных крейсеров проекта 68У, корабль управления “Космонавт Владимир
Комаров”, воздушные ПУ и самолеты-ретрансляторы на базе самолетов типа Ил-22,
Ту-142МРЦ (Морская разведка и целеуказание). Кроме того, сделаны первые
практические шаги по созданию элементов наземной мобильной компоненты СУ силами
на базе полевых наземных ПУ в автомобильном исполнении и мобильных ПУ в
железнодорожном варианте.
На втором этапе
разработанные научно-технические решения в области создания современных средств
разведки и наблюдения обеспечивали возможность формирования на флотах целостной
системы освещения обстановки. В частности, была создана и введена в боевую
эксплуатацию система морской космической разведки “Легенда”, которая позволила
обеспечить глобальный охват наблюдением акватории морей и океанов и оперативную
выдачу координатной информации о надводных целях непосредственно на ударные
силы ВМФ. На флотах были сформированы авиаполки и авиаэскадрильи
разведывательной авиации дальнего и среднего радиуса действия на базе самолетов
Ту-95Р, Ту-16Р, Ту-22Р. На новую техническую основу была переведена береговая
система наблюдения флотов, которая получила возможность увеличить зону контроля
надводной обстановки от двух до нескольких десятков километров. К этому периоду
значительно продвинулись НИОКР в области создания системы дальнего
гидроакустического наблюдения, загоризонтной радиолокации.
На третьем
этапе разработанные научно-технические решения в области создания
высокоэффективных средств связи и передачи данных обеспечили возможность
создания в 70-х годах разветвленной глобальной системы связи ВМФ, в том числе с
задействованием искусственных спутников Земли (ИСЗ) – ретрансляторов системы
космической связи “Парус”. Кроме того, были созданы серьезные научные заделы
для технических разработок средств связи в инфракрасном и ультрафиолетовом
диапазонах радиоволн.
Особую роль в
обеспечении выполнения требований к процессу управления силами ВМФ в ходе
операций и боевых действий играло создание и широкое внедрение в деятельность
органов и пунктов управления ВМФ средств автоматизации. Предпосылкой к созданию
и внедрению первых отечественных систем и комплексов автоматизации управления
явилась необходимость повышения оперативности и точности сбора, обработки,
накопления, хранения значительных объемов оперативной информации по управлению
силами ВМФ, проведения оперативно-тактических расчетов в интересах планирования
боевого применения сил флота. Следует отметить, что появление в стране в
указанный период электронно-вычислительной техники придало новый импульс
работам в этой области.
В середине 60-х
годов кооперацией предприятий промышленности при военно-научном сопровождении
24-го НИИ ВМФ был создан опытный образец первой в ВМФ “АСУ силами флота”
(система АС-4). Эта система была внедрена на Северном и Тихоокеанском флотах, а
также в Генеральном штабе ВМФ и обеспечивала автоматизированный сбор,
обработку, хранение оперативной информации по составу своих сил, сил противника
и состоянию среды. Введение в эксплуатацию системы АС-4 в значительной степени
позволило интенсифицировать и облегчить управленческую деятельность операторов
и командования ВМФ. Большой вклад во внедрение и освоение перспективной техники
внесли операторы ЦКП ВМФ, КП СФ.
Опыт внедрения
первой АСУ силами ВМФ позволил к концу 70-х годов развернуть широким фронтом
комплекс научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по
модернизации существующих средств управления и связи и созданию принципиально
новых систем автоматизации силами ВМФ с учетом последних достижений электроники
и кибернетики.
К числу
основных факторов, которые оказали непосредственное влияние на разработку и
научное обоснование требований к организационно-техническому облику и
параметрам основных свойств СУ силами ВМФ на период середины 70-х годов,
следует отнести:
переориентацию
военных доктрин ведущих держав мира с “массированного ядерного возмездия” на
“выбор целей” за счет использования новейших технологий в области разработок
систем и средств высокоточного оружия (ВТО);
широкое
внедрение в военные области новейших достижений новой информационной технологии
– “искусственный интеллект”;
массовую
разработку ведущими державами программы комплексного охвата акватории Мирового
океана – “прозрачный океан”;
развитие
современнейших средств и способов радиоэлектронной борьбы.
Данные факторы
вызвали необходимость предъявления таких требований к качественным и
количественным параметрам СУ силами ВМФ, как:
обеспечение
возможности управления ВТО морского базирования на траектории полета к целям не
только непосредственно с носителей, но и органов управления более высокого
уровня;
обеспечение
возможности циркуляции информации в контурах СУ в масштабе времени,
приближающемуся к реальному;
обеспечение
возможности одновременного комплексного контроля космической, воздушной,
наземной, надводной и подводной сфер в зонах оперативно-стратегической
ответственности ВМФ.
Результаты
научных исследований специалистов ВМФ свидетельствовали о том, что основным
путем практического достижения указанных выше требований является разработка на
более качественно новой технологической базе единой автоматизированной СУ
силами ВМФ, которая обеспечивала бы возможность интеграции в реальном масштабе
времени всех этапов процесса управления. Основными военно-техническими
проблемами на рассматриваемом этапе были такие, как:
изыскание
рациональных путей создания высокоточных автоматизированных средств разведки и
наблюдения различного базирования с применением новейших методов цифровой
обработки сигналов;
поиск
оптимальных конструкций автоматизированных сетей и каналов обмена информацией;
выбор
рациональных технических решений “сквозного” доведения команд и сигналов
боевого управления с управляющих органов верхнего уровня до непосредственно сил
в море;
выбор
рациональных путей практического внедрения математического обеспечения АСУ.
За
рассмотренный период совместно выполненных исследований, экспериментальных и
опытно-конструкторских разработок коллективами НИУ ВМФ, Академией наук и ряда
ведущих предприятий отечественной промышленности были получены следующие
основные научно-практические результаты.
К середине 80-х
годов создана и введена в боевую эксплуатацию на командных пунктах ГК ВМФ,
флотов, их основных оперативных объединений командная система боевого
управления (КСБУ), которая обеспечила возможность гибкого управления, прежде всего
морскими стратегическими ядерными силами, а также основными ударными
группировками сил общего назначения.
Ведущую роль в
разработке и внедрении в боевую эксплуатацию данной системы выполняли
научно-технические коллективы 24-го ЦНИИ МО и НПО “Марс”. Среди ученых и
конструкторов, внесших наибольший вклад в разработку данной системы, следует
отметить лауреата Государственной премии Ю.Н. Маклакова, М.Г. Волкова, В.Л.
Лущика, главного конструктора, лауреата Государственной премии В.В.
Алексейчика.
Разработка
общей системы КСБУ в интересах обороны страны проводилась под руководством
академика Н.И. Семенихина и К.Н. Трофимова. В этот же период был развернут
широкий комплекс научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по
созданию глобальных автоматизированных систем разведки и наблюдения на
океанских и морских ТВД.
Планами
реализации указанных НИОКР предусматривалась возможность обеспечения ВМФ,
флотов и непосредственно ударных группировок флота высокоточной
координатно-объектовой информацией о противнике в масштабе времени, близком к
реальному. Среди ведущих ученых и разработчиков в области развития и
автоматизации систем разведки и наблюдения следует отметить лауреата
Государственных премий академика А.И. Савина, а также ученых Ю.В. Алексеева,
Л.Н. Милейко, главных конструкторов систем и их компонентов Ю.П. Кулешова, С.А.
Мищукова, А.И. Вороного, Г.Д. Литвинова.
Существенные
научно-технические заделы были сделаны в результате выполнения НИОКР по
развитию инфраструктуры и комплексной автоматизации резервной компоненты СУ
силами ВМФ, обладающей высокой степенью живучести и помехоустойчивости. Были
выполнены практические инженерные разработки в части создания
автоматизированных систем корабельного и наземного пунктов управления силами
ВМФ на основе новых конструктивных решений.
К концу 80-х
годов разработан и предъявлен на государственные испытания автоматизированный
воздушный ПУ на базе самолета ИЛ-80. Значительный вклад в его разработку внесли
Ю.Н. Калашников, Ю.Н. Головко, главный конструктор Ю.В. Песлик, А.И. Запаров.
Параллельно с
созданием новейших пунктов управления ВМФ широким фронтом были развернуты
работы по совершенствованию и развитию автоматизированной системы связи и
передачи данных до ПЛ и НК ВМФ. Были созданы современные автоматизированные комплексы
связи, обеспечивающие доведение командно-оперативной информации до сил флотов.
Значительный вклад в разработку систем и средств внесли Н.Ф. Директоров,
академик В.И. Мирошников и многие другие.
По завершении
практических разработок комплексов средств автоматизации
информационно-расчетной АС-4 и КСБУ научно-исследовательские учреждения ВМФ
совместно с научно-производственными предприятиями промышленности приступили к
выполнению программы НИОКР по поэтапному созданию единой интегрированной АСУ
силами ВМФ “Марс”. Данная программа предусматривала:
выбор
разработки инженерных решений по интеграции КСА отдельных АСУ в единую
интегрированную автоматизированную систему управления;
существенное
расширение специального математического обеспечения (СМО) в части автоматизации
функций процесса управления;
изучение
мирового опыта и поиск практических путей разработки КСА АСУ ВМФ на основе
новейших программно-аппаратных средств.
Достигнутые
научно-технические заделы в ходе реализации указанной программы позволили к
концу 80-х – началу 90-х годов перейти к практическим работам по автоматизации
объектов СУ силами ВМФ на основе новой информационной технологии мирового
стандарта. Это:
создание
локальных вычислительных сетей высокой производительности на персональной
вычислительной технике;
освоение и
внедрение языков программирования высокого уровня, современнейших методов
формирования баз данных;
освоение и
внедрение в структуру СМО АСУ методов “искусственного интеллекта”.
Весь объем
выполненных научных и практических работ по созданию и развитию современной СУ
силами ВМФ придали ей необходимые боевые свойства, позволившие эффективно
управлять силами флотов и их объединений и соединений при всех возможных
вариантах развязывания войны агрессором. Огромный труд был вложен учеными в
создание автоматизированных систем управления тактического звена.
Создание АСУ
ВМФ было бы невозможным без решения очень важных проблем их специального
математического обеспечения. Опыт, достигнутый в области развития АСУ и средств
автоматизации, показал, что от объема и качества специального математического и
программного обеспечения (СМПО) в решающей степени зависит их боевая
эффективность. Анализ накопленного опыта в разработке СМПО, его высокая
трудоемкость и наукоемкость потребовали постановки работ по созданию СМПО на
единую научно-методологическую и технологическую основу путем индустриального
подхода к решению этой проблемы.
В 1976 г. в
соответствии с постановлением Совета Министров СССР в 24-м ЦНИИ МО был создан
Центр специального математического обеспечения АСУ (с 1988 г.
Научно-исследовательский центр СМО’), на который был возложен широкий круг
задач, начиная от разработки направлений и программ развития специального
математического и программного обеспечения (СМПО) АСУ, выработки оперативных и
тактических требований до практической разработки задач, реализации и
сопровождения их в эксплуатации. Первым руководителем Центра СМО был назначен
С.М. Костин. Основные усилия научно-практической деятельности Центра СМО были
направлены на создание комплекса математических моделей операций ВМФ и системы
двухстороннего имитационного моделирования вооруженной борьбы на море и
разработку и совершенствование СМО для АСУ и тренажеров.
В практическом
плане перед Центром были поставлены задачи:
по разработке
СМПО для АСУ МВУ-Б2 и КСБУ, моделей операций и боевых действий сил, расчетных
задач для Информационно-вычислительного центра штабов флотов;
по разработке
СМО корабельных БИУС и оперативно-тактических тренажеров, его моделированию на
универсальных ЭВМ и передаче для внедрения организациям промышленности в
специализированные корабельные вычислительные комплексы, в том числе: в БИУС –
ряда “Омнибус” для шести проектов подводных лодок третьего поколения; ряда
“Аллея”, “Лесоруб” для надводных кораблей; в оперативно-тактические тренажеры
“Диалома”, “Запевала”, “Коллиматор”.
Центр СМО в
короткие сроки стал головной организацией в области методологии и технологии,
координирующих систем и средств автоматизации. Кроме того, совместно с
организациями АН СССР и промышленности Центр СМО в этот период работал:
по созданию
комплекса программных средств баллистического обеспечения МСЯС (КБМ МОМ, НПО
“Агат”);
по разработке
базовых программных свойств информационно-лингвистического обеспечения (ИЛО)
АСУ “Море” (НПО “Марс”), АС “Юпитер” (ИК АН УССР), МВУ-Б2 (ЦНИИКА).
Основными
результатами научно-исследовательской деятельности Центра в 1976-1985 гг.
явились:
программное
обеспечение планирования боевого применения МСЯС в части изготовления боевых
носителей информации;
информационно-лингвистическое
обеспечение АСУ “Море” первого этапа и АС “Юпитер” в части, касающейся создания
словарей, классификаторов, баз данных и основных информационных задач;
совокупность
математических моделей операций (боевых действий) сил ВМФ в части, касающейся
обеспечения операций флота, боевой устойчивости РПК СН, развертывания сил,
борьбы с пларб, авианосными ударными соединениями, конвоями, ударными
группировками надводных кораблей, а также обеспечение морских десантных
операций и гражданского судоходства.
Результаты
исследований были реализованы в системах МВУ-Б2, ФАП ВМФ, АС “Юпитер” и АСУ
“Море” первого этапа.
В эти годы
сформировались научные школы по математическому программированию, исследованию
операций и моделированию боевых действий, которые возглавили лауреат
Государственной премии СССР Ш.К. Вахитов, Г.А. Величко, И.С. Новиков и С.М.
Костин. Наибольший вклад в достижения этих результатов внесли Н.Г. Никитин,
В.А. Павлович, В.С. Чернов, В.Л. Родин, С.В. Кочергин и С.И. Черемушкин.
В 1986-1995 гг.
основными задачами Центра явились:
разработка
специального математического и программного обеспечения комплексов средств
автоматизации органов управления МСЯС, АСУ “Море”, АС “Дозор-М”;
формирование
научно-методического аппарата системного проектирования программных средств
локальных вычислительных сетей (ЛВС) на базе современных информационных
технологий;
создание систем
имитационного моделирования операций (боевых действий) сил ВМФ;
использование
комплексов средств автоматизации органов управления силами ВМФ (на базе ВС
персональных ЭВМ/ПЭВМ) для автоматизации процессов планирования боевого
применения сил ВМФ;
создание
прообразов графических станций на моделирующих стендах;
обеспечение
научно-методической, методологической и технологической совместимости СМПО КСА
органов управления ВМФ.
Совместно с
организациями Академии наук и промышленности в этот период были освоены
следующие основные направления исследований:
по созданию
системы баллистического обеспечения планирования боевого применения МСЯС
(Государственный ракетный центр конструкторского бюро машиностроения им.
академика В.П. Макеева, НПО “Агат”);
по оснащению
специальной математической ЛВС органов управления ВМФ (НПО “Алгоритм”, АОЗТ
“Программпром”, НПО “Марс”, НПО “Комета”, НПО “Кибернетика);
по созданию
системы компьютерной безопасности и защиты программных средств и информации от
несанкционированного доступа (СпБГТУ НПО “Марс”, АЗИ “Конфидент”, АО
“Ниеншанц-Защита”).
За период
научно-исследовательской деятельности Центра в 1986-1995 гг. были:
разработана
система программно-математических средств детального планирования боевого
применения МСЯС;
обоснована
локально-вычислительная сеть группы боевого управления силами флота в составе
20 автоматизированных рабочих мест (АРМ);
разработан
комплекс пакетов прикладных программ АРМ повседневной организации органов
управления ВМФ;
создана
имитационная система моделирования (ИСМ) операций (боевых действий) сил ВМФ на
базе единой системы ЭВМ и ПЭВМ;
определен
комплекс программных средств сертификации качества СМПО КСА органов управления
ВМФ.
Результаты
исследований были реализованы в АСУ “Море” второго этапа, АС “Дозор-М”, КАИС
“Инфорд-ВМФ-1”, ИСМ “Азов”. Наиболее видными учеными, работавшими в этом
направлении, были Г.Д. Литвинов и В.В. Землянухин, И.Н. Задворнов, В.С.
Потехин, Ю.П. Гущин, А.М. Зубаха, В.И. Седов.
Все работы по
математическому обеспечению АСУ и средств автоматизации носили и носят ярко
выраженный научно-прикладной характер, доводятся до реализации сдачей заказчику
или внедрением в разрабатываемые системы. Переданы в боевую эксплуатацию более
30 методик и математических моделей операций, 56 пакетов прикладных программ
АРМ операторов. Переданы в опытную эксплуатацию: ИСМ “Азов”, вычислительная
сеть для штаба Тихоокеанского флота на базе ПЭВМ, ЛАИС, Лен, ВМБ. В настоящее
время работы Научно-исследовательского центра СМО направлены на автоматизацию
деятельности органов управления силами ВМФ на базе сетей персональных ЭВМ и
современных методов новой информационной технологии.
Список
литературы
Для подготовки
данной работы были использованы материалы с сайта http://www.navy.ru/