Військово-технічні проблеми створення та розвитку сучасної системи управління силами ВМФ та шляхи їх вирішення

А.Н. Золотов, доктор військових наук, професор, заслужений діяч науки РФ, капітан 1 рангу; С.К. Свірін, доктор військово-морських наук, професор, заслужений діяч науки і техніки РФ, контр-адмірал; П.П. Шамаєв, кандидат військових наук, капітан 1 рангу; С.В. Кочергін, кандидат технічних наук, капітан 1 рангу

Під управлінням силами флоту розуміється організований процес вироблення та доведення до управління сил команд і сигналів, що забезпечують їх ефективне бойове використання в інтересах досягнень поставлених цілей збройної боротьби на море.

Вимоги до якісними та кількісними параметрами основних властивостей керування-як процесу, тобто його оперативності, безперервності, надійності, гнучкості і скритності - випливають, перш за все, з канонів військово-морських стратегій і виробляються виходячи з принципів адекватності можливостей управління бойовим можливостей сил і зброї флоту.

Організаційно-матеріальної основою, яка забезпечує реалізацію процесу управління, є система управління (СУ) силами флоту, яка являє собою ієрархічно ув'язаних сукупність органів (штаби, командні пункти) та засобів управління, обслуговуються спеціально підготовленим особовим складом (операторами). Якщо перші кроки у створенні і розвитку СУ силами російського флоту здійснювалися виходячи з вітчизняного та міжнародного досвіду практичного мореплавання і морських битв (флагманський корабель, сигнальні прапори, зорова труба, марсових спостерігачі, еволюції флагмана - як засіб передачі команд і сигналів управління), то з появою на початку 20-го століття "масового" різнорідного океанського флоту, далекобійного зброї подальший розвиток СУ силами флоту без цілісної наукової теорії і пошуку фундаментальних технічних рішень стало практично неможливим.

Створення та розвиток сучасної СУ силами вітчизняного ВМФ умовно можна розділити на два основних етапи: початок 50-х - середина 70-х років, кінець 70-х років - по даний час. Основними чинниками, які послужили вихідною основою для теорії і практики створення та розвитку СУ силами ВМФ на першому етапі, були:

орієнтація військових доктрин провідних держав світу, в тому числі і СРСР, на рішуче масове застосування ракетно-ядерної зброї в інтересах досягнення стратегічних цілей збройної боротьби;

перетворення океанських і морських ТВД в стратегічні за рахунок широкомасштабного створення провідними державами атомних океанських флотів і інтенсивного розвитку систем ракетно-ядерної зброї морського базування.

Перехід до постійної оперативної діяльності сил ВМФ на великих акваторіях океанських і морських ТВД викликав необхідність наукового визначення й обгрунтування таких властивостей СУ силами ВМФ, як просторовий охоплення, маневреність, бойова готовність, економічність.

Нова якість змісту і істотно більш жорсткі вимоги були пред'явлені оперативності, стійкості, надійності СУ. Це спричинило за собою пошук нових, нетрадиційних по відношенню до періоду до Великої Вітчизняної війни, практичних шляхів вирішення таких військово-технічних проблем, як:

забезпечення високої виживаності СУ від вражали факторів ядерної зброї;

забезпечення високої стійкості СУ від різноманіття помехового впливу, включаючи радіоелектронні перешкоди;

глобальне і всесферное добування інформації, необхідної для прийняття рішень на застосування сил і вироблення команд і сигналів бойового управління;

забезпечення можливості обробки в короткі терміни на всіх ієрархічних рівнях управління великих потоків інформації;

різке скорочення часових циклів управління силами.

Науково-технічний пошук раціональних шляхів вирішення перерахованих проблем був орієнтований на створення:

інфраструктури системи органів управління силами ВМФ на новій якісній основі;

сучасної системи сил і засобів освітлення обстановки на океанських і морських ТВД;

високоефективних систем і засобів зв'язку і передачі даних;

систем і засобів автоматизації процесу управління силами ВМФ.

По кожному з зазначених напрямків необхідно було виконати цілий комплекс складних науково-технічних розробок, що викликало необхідність підключення загальному науково-технічного потенціалу держави. З цією метою НДУ ВМФ був проведений великий обсяг науково-дослідних та експериментальних розробок у частині визначення та обгрунтування вимог до якісних і кількісних параметрах властивостей СУ силами ВМФ. При цьому також враховувалися отримані результати фундаментальних досліджень і науково-технічних експериментів в області радіоелектроніки, кібернетики, авіаційної та космічної техніки, архітектури та будівництва.

Спільними зусиллями фахівців НДУ ВМФ, Академії наук, галузевих НДІ вітчизняної промисловості за розглянутий період вдалося домогтися істотних практичних результатів і науково-технічних напрацювань по створенню та розвитку сучасної СУ силами ВМФ.

До початку 70-х років в центральному ланці управління ВМФ, на флотах і на їх основних об'єднаннях була створена опорна мережа основний СУ силами на базі захищених командних пунктів (КП), оснащених засобами управління та зв'язку. Одночасно було розгорнуто широкий фронт науково-експериментальних, дослідно-конструкторських і практичних робіт зі створення та розвитку інфраструктури резервної компоненти СУ силами, призначеної для забезпечення ефективного управління стратегічними силами морського базування і морських сил загального призначення в умовах загальної ядерної війни. Зокрема, за вказаний період в бойовій складу ВМФ були введені корабельні пункти управління (ПП) на базі спеціально переобладнаних крейсерів проекту 68У, корабель управління "Космонавт Володимир Комаров ", повітряні ПУ і літаки-ретранслятори на базі літаків типу Іл-22, Ту-142МРЦ (Морська розвідка і цілевказівок). Крім того, зроблені першим практичні кроки зі створення елементів наземної мобільної компоненти СУ силами на базі польових наземних ПУ в автомобільному виконанні і мобільних ПУ в залізничному варіанті.

На другому етапі розроблені науково-технічні рішення у галузі створення сучасних засобів розвідки і спостереження забезпечували можливість формування на флотах цілісної системи освітлення обстановки. Зокрема, була створена і введена в бойову експлуатацію система морський космічної розвідки "Легенда", яка дозволила забезпечити глобальний охоплення спостереженням акваторії морів і океанів і оперативну видачу координатної інформації про надводних цілях безпосередньо на ударні сили ВМФ. На флотах були сформовані авіаполки і авіаескадрильї розвідувальної авіації далекої і середнього радіуса дії на базі літаків Ту-95р, Ту-16р, Ту-22Р. На нову технічну основу була переведена берегова система спостереження флотів, яка отримала можливість збільшити зону контролю надводної обстановки від двох до кількох десятків кілометрів. До цього періоду значно просунулися НДДКР в області створення системи далекого гідроакустичного спостереження, загоризонтної радіолокації.

На третьому етапі розроблені науково-технічні рішення в області створення високоефективних засобів зв'язку і передачі даних забезпечили можливість створення в 70-х роках розгалуженої глобальної системи зв'язку ВМФ, у тому числі з задіянням штучних супутників Землі (ШСЗ) - ретрансляторів системи космічного зв'язку "Парус". Крім того, були створені серйозні наукові доробки для технічних розробок засобів зв'язку в інфрачервоному й ультрафіолетовому діапазонах радіохвиль.

Особливу роль у забезпечення виконання вимог до процесу управління силами ВМФ в ході операцій та бойових дій відігравало створення і широке впровадження в діяльність органів і пунктів управління ВМФ засобів автоматизації. Передумовою до створення та впровадження перших вітчизняних систем і комплексів автоматизації управління стала необхідність підвищення оперативності і точності збору, обробки, накопичення, зберігання значних обсягів оперативної інформації з управління силами ВМФ, проведення оперативно-тактичних розрахунків в інтересах планування бойового застосування сил флоту. Слід зазначити, що поява в країні в вказаний період електронно-обчислювальної техніки додало новий імпульс робіт у цій галузі.

У середині 60-х років кооперацією підприємств промисловості при військово-науковому супроводі 24-го НДІ ВМФ було створено дослідний зразок першої у ВМФ "АСУ силами флоту" (система АС-4). Ця система була впроваджена на Північному і Тихоокеанському флотах, а також у Генеральному штабі ВМФ і забезпечувала автоматизований збір, обробку, зберігання оперативної інформації по складу своїх сил, сил противника і станом середовища. Введення в експлуатацію системи АС-4 в значній мірі дозволило інтенсифікувати і полегшити управлінську діяльність операторів і командування ВМФ. Великий внесок у впровадження і освоєння перспективної техніки внесли оператори ЦКП ВМФ, КП СФ.

Досвід впровадження перший АСУ силами ВМФ дозволив до кінця 70-х років розгорнути широким фронтом комплекс науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт з модернізації існуючих засобів управління і зв'язку і створення принципово нових систем автоматизації силами ВМФ з урахуванням останніх досягнень електроніки і кібернетики.

До числа основних факторів, які безпосередньо вплинули на розробку і наукове обгрунтування вимог до організаційно-технічного вигляду і параметрами основних властивостей СУ силами ВМФ на період середини 70-х років, слід віднести:

переорієнтацію військових доктрин провідних держав світу з "масованого ядерного відплати" на "Вибір цілей" за рахунок використання новітніх технологій у сфері розробок систем і засобів високоточної зброї (СОТ);

широке впровадження у військові галузі новітніх досягнень нової інформаційної технології - "Штучний інтелект";

масову розробку провідними державами програми комплексного охоплення акваторії Світового океану - "прозорий океан";

розвиток найсучасніших засобів і способів радіоелектронної боротьби.

Дані фактори викликали необхідність пред'явлення таких вимог до якісних і кількісними параметрами СУ силами ВМФ, як:

забезпечення можливості управління СОТ морського базування на траєкторії польоту до цілей НЕ тільки безпосередньо з носіїв, а й органів управління більш високого рівня;

забезпечення можливості циркуляції інформації в контурах СУ в масштабі часу, наближається до реального;

забезпечення можливості одночасного комплексного контролю космічної, повітряної, наземної, надводної та підводної сфер в зонах оперативно-стратегічної відповідальності ВМФ.

Результати наукових досліджень фахівців ВМФ свідчили про те, що основним шляхом практичного досягнення зазначених вище вимог є розробка на більш якісно новій технологічній базі єдиної автоматизованої СУ силами ВМФ, яка забезпечувала б можливість інтеграції в реальному масштабі часу всіх етапів процесу управління. Основними військово-технічними проблемами на даному етапі були такі, як:

вишукування раціональних шляхів створення високоточних автоматизованих засобів розвідки і спостереження різного базування із застосуванням новітніх методів цифрової обробки сигналів;

пошук оптимальних конструкцій автоматизованих мереж і каналів обміну інформацією;

вибір раціональних технічних рішень "наскрізного" доведення команд і сигналів бойового управління з керуючих органів верхнього рівня до безпосередньо сил в море;

вибір раціональних шляхів практичного впровадження математичного забезпечення АСУ.

За розглянутий період спільно виконаних досліджень, експериментальних і дослідно-конструкторських розробок колективами НДУ ВМФ, Академією наук і ряду провідних підприємств вітчизняної промисловості були отримані наступні основні науково-практичні результати.

До середини 80-х років створена і введена в бойову експлуатацію на командних пунктах ГК ВМФ, флотів, їх основних оперативних об'єднань командна система бойового управління (КСБУ), яка забезпечила можливість гнучкого управління, перш за все морськими стратегічними ядерними силами, а також основними ударними угрупованнями сил загального призначення.

Провідну роль в розробці та впровадженні в бойову експлуатацію даної системи виконували науково-технічні колективи 24-го ЦНДІ МО і НВО "Марс". Серед вчених і конструкторів, які зробили найбільший внесок у розробку даної системи, слід відзначити лауреата Державної премії Ю.М. Маклакова, М.Г. Волкова, В.Л. Лущик, головного конструктора, лауреата Державної премії В.В. Алексейчіка.

Розробка загальної системи КСБУ в інтересах оборони країни проводилася під керівництвом академіка Н.І. Семенихина і К.Н. Трофімова. У цей же період було розгорнуто широкий комплекс науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт з створення глобальних автоматизованих систем розвідки і спостереження на океанських і морських ТВД.

Планами реалізації зазначених НДДКР передбачалася можливість забезпечення ВМФ, флотів і безпосередньо ударних угруповань флоту високоточної координатно-об'єктової інформацією про супротивника в масштабі часу, близькому до реальному. Серед провідних вчених і розробників у галузі розвитку та автоматизації систем розвідки і спостереження слід відзначити лауреата Державних премій академіка А.І. Савіна, а також вчених Ю.В. Алексєєва, Л.Н. Милейко, головних конструкторів систем та їх компонентів Ю.П. Кулешова, С.А. Міщукова, А.И. Вороного, Г.Д. Литвинова.

Істотні науково-технічні доробки були зроблені в результаті виконання НДДКР за розвитку інфраструктури і комплексної автоматизації резервної компоненти СУ силами ВМФ, що володіє високим ступенем живучості та завадостійкості. Були виконані практичні інженерні розробки в частині створення автоматизованих систем корабельного і наземного пунктів управління силами ВМФ на основі нових конструктивних рішень.

До кінця 80-х років розроблений і поданий на державні випробування автоматизований повітряний ПУ на базі літака ІЛ-80. Значний внесок у його розробку внесли Ю.Н. Калашников, Ю.Н. Головко, головний конструктор Ю.В. Песлік, А.И. Запаров.

Паралельно з створенням новітніх пунктів управління ВМФ широким фронтом були розгорнуті роботи з удосконалення та розвитку автоматизованої системи зв'язку та передачі даних до ПЛ і НК ВМФ. Були створені сучасні автоматизовані комплекси зв'язку, що забезпечують доведення командно-оперативної інформації до сил флотів. Значний внесок у розробку систем і засобів внесли Н.Ф. Директорів, академік В.І. Мірошников і багато інших.

По завершенні практичних розробок комплексів засобів автоматизації інформаційно-розрахункової АС-4 і КСБУ науково-дослідні установи ВМФ спільно з науково-виробничими підприємствами промисловості приступили до виконання програми НДДКР з поетапного створення єдиної інтегрованої АСУ силами ВМФ "Марс". Дана програма передбачала:

вибір розробки інженерних рішень з інтеграції КСА окремих АСУ в єдину інтегровану автоматизовану систему управління;

істотне розширення спеціального математичного забезпечення (СМО) в частині автоматизації функцій процесу управління;

вивчення світового досвіду і пошук практичних шляхів розробки КСА АСУ ВМФ на основі новітніх програмно-апаратних засобів.

Досягнуті науково-технічні напрацювання в ході реалізації зазначеної програми дозволили до кінця 80-х - початку 90-х років перейти до практичних робіт з автоматизації об'єктів СУ силами ВМФ на основі нової інформаційної технології світового стандарту. Це:

створення локальних обчислювальних мереж високої продуктивності на персональній обчислювальної техніки;

освоєння та впровадження мов програмування високого рівня, совремінною методів формування баз даних;

освоєння та впровадження в структуру СМО АСУ методів "штучного інтелекту".

Весь обсяг виконаних наукових і практичних робіт зі створення і розвитку сучасної СУ силами ВМФ надали їй необхідні бойові властивості, що дозволили ефективно управляти силами флотів та їх об'єднань і з'єднань при всіх можливих варіантах розв'язання війни агресором. Величезний праця була вкладена вченими в створення автоматизованих систем управління тактичної ланки.

Створення АСУ ВМФ було б неможливим без вирішення дуже важливих проблем їх спеціального математичного забезпечення. Досвід, досягнутий в області розвитку АСУ і засобів автоматизації, показав, що від обсягу і якості спеціального математичного та програмного забезпечення (СМПО) вирішальною мірою залежить їх бойова ефективність. Аналіз накопиченого досвіду в розробці СМПО, його висока трудомісткість і наукоємність зажадали постановки робіт зі створення СМПО на єдину науково-методологічну і технологічну основу шляхом індустріального підходу до вирішення цієї проблеми.

У 1976 р. в Згідно з постановою Ради Міністрів СРСР в 24-м ЦНДІ МО був створений Центр спеціального математичного забезпечення АСУ (з 1988 р. Науково-дослідний центр СМО '), на який було покладено широке коло завдань, починаючи від розробки напрямків і програм розвитку спеціального математичного та програмного забезпечення (СМПО) АСУ, вироблення оперативних і тактичних вимог до практичної розробки завдань, реалізації та супроводження їх в експлуатації. Першим керівником Центру СМО був призначений С.М. Костін. Основні зусилля науково-практичної діяльності Центру СМО були спрямовані на створення комплексу математичних моделей операцій ВМФ та системи двостороннього імітаційного моделювання збройної боротьби на морі і розробку і вдосконалення СМО для АСУ і тренажерів.

У практичному плані перед Центром було поставлено завдання:

з розробки СМПО для АСУ МВУ-Б2 і КСБУ, моделей операцій і бойових дій сил, розрахункових завдань для Інформаційно-обчислювального центру штабів флотів;

з розробки СМО корабельних БІУС і оперативно-тактичних тренажерів, його моделювання на універсальних ЕОМ і передачі для впровадження організаціям промисловості в спеціалізовані корабельні обчислювальні комплекси, в тому числі: в БІУС -- ряду "Омнібус" для шести проектів підводних човнів третього покоління; ряду "Алея", "Лісоруб" для надводних кораблів; в оперативно-тактичні тренажери "Діалома", "заспівувач", "Коліматор".

Центр СМО в короткі терміни став головною організацією в галузі методології та технології, координуючих систем і засобів автоматизації. Крім того, спільно з організаціями АН СРСР і промисловості Центр СМО в цей період працював:

по створенню комплексу програмних засобів балістичного забезпечення МСЯС (КБМ МОМ, НВО "Агат");

з розробки базових програмних властивостей інформаційно-лінгвістичного забезпечення (ІЛО) АСУ "Море" (НВО "Марс"), АС "Юпітер" (ІК АН УРСР), МВУ-Б2 (ЦНІІКА).

Основними результатами науково-дослідної діяльності Центру в 1976-1985 рр.. були:

програмне забезпечення планування бойового застосування МСЯС в частині виготовлення бойових носіїв інформації;

інформаційно-лінгвістичне забезпечення АСУ "Море" першого етапу і АС "Юпітер" в частині, що стосується створення словників, класифікаторів, баз даних та основних інформаційних завдань;

сукупність математичних моделей операцій (бойових дій) сил ВМФ в частині, що стосується забезпечення операцій флоту, бойової стійкості РПК СН, розгортання сил, боротьби з ПЛАРБ, авіаносними ударними сполуками, конвоями, ударними угрупованнями надводних кораблів, а також забезпечення морських десантних операцій і цивільного судноплавства.

Результати досліджень були реалізовані в системах МВУ-Б2, ФАП ВМФ, АС "Юпітер" і АСУ "Море" першого етапу.

У ці роки сформувалися наукові школи з математичного програмування, дослідження операцій і моделювання бойових дій, які очолили лауреат Державної премії СРСР Ш.К. Вахітов, Г.А. Величко, І.С. Новіков і С.М. Костін. Найбільший внесок у досягнення цих результатів внесли Н.Г. Нікітін, В.А. Павлович, В.С. Чернов, В.Л. Родін, С.В. Кочергін і С.І. Черьомушкін.

У 1986-1995 рр.. основними завданнями Центру були:

розробка спеціального математичного та програмного забезпечення комплексів засобів автоматизації органів управління МСЯС, АСУ "Море", АС "Дозор-М";

формування науково-методичного апарату системного проектування програмних засобів локальних обчислювальних мереж (ЛОМ) на базі сучасних інформаційних технологій;

створення систем імітаційного моделювання операцій (бойових дій) сил ВМФ;

використання комплексів засобів автоматизації органів управління силами ВМФ (на базі нд персональних ЕОМ/ПЕОМ) для автоматизації процесів планування бойового застосування сил ВМФ;

створення прообразів графічних станцій на моделюючих стендах;

забезпечення науково-методичної, методологічної та технологічної сумісності СМПО КСА органів управління ВМФ.

Спільно з організаціями Академії наук і промисловості в цей період були освоєні наступні основні напрямки досліджень:

по створенню системи балістичного забезпечення планування бойового застосування МСЯС (Державний ракетний центр конструкторського бюро з машинобудування ім. академіка В.П. Макєєва, НВО "Агат");

з оснащення спеціальної математичної ЛВС органів управління ВМФ (НВО "Алгоритм", АТЗТ "Программпром", НВО "Марс", НВО "Комета", НВО "Кібернетика);

по створенню системи комп'ютерної безпеки і захисту програмних засобів та інформації від несанкціонованого доступу (СпБГТУ НВО "Марс", АЗИ "Конфідент", АТ "Нієншанц-Захист").

За період науково-дослідної діяльності Центру в 1986-1995 рр.. були:

розроблена система програмно-математичних засобів детального планування бойового застосування МСЯС;

обгрунтована локально-обчислювальна мережа групи бойового управління силами флоту в складі 20 автоматизованих робочих місць (АРМ);

розроблений комплекс пакетів прикладних програм АРМ повсякденної організації органів управління ВМФ;

створена імітаційна система моделювання (ІСМ) операцій (бойових дій) сил ВМФ на базі єдиної системи ЕОМ і ПЕОМ;

визначено комплекс програмних засобів сертифікації якості СМПО КСА органів управління ВМФ.

Результати досліджень були реалізовані в АСУ "Море" другого етапу, АС "Дозор-М", КАІС "Інфорд-ВМФ-1", ІСМ "Азов". Найбільш видатними вченими, які працювали в цьому напрямі, були Г.Д. Литвинов і В.В. Землянухін, І.М. Задворнов, В.С. Потєхін, Ю.П. Гущин, А.М. Зубаха, В.І. Сєдов.

Всі роботи з математичного забезпечення АСУ та засобів автоматизації носили і носять яскраво виражений науково-прикладний характер, доводяться до реалізації здачею замовнику або впровадженням у розробляються системи. Передано в бойову експлуатацію більше 30 методик та математичних моделей операцій, 56 пакетів прикладних програм АРМ операторів. Передано в дослідну експлуатацію: ІСМ "Азов", обчислювальна мережу для штабу Тихоокеанського флоту на базі ПЕОМ, Лаїш, Льон, ВМБ. В даний час роботи Науково-дослідного центру СМО спрямовані на автоматизацію діяльності органів управління силами ВМФ на базі мереж персональних ЕОМ і сучасних методів нової інформаційної технології.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.navy.ru/