Цифровое поле боя: российский подход

Цифровое поле боя (Digital Battlespace) – весьма модный в последние годы термин в международном военном сленге. Наряду с «сетецентрическими боевыми действиями» (Network-centric warfare), «ситуационной осведомленностью» (Situation Awarness) и другими заимствованными в США терминами и концепциями, он получил широкое распространение в отечественных СМИ.

• Одновременно эти концепции трансформировались в представления российского военного руководства о будущем облике российской армии, поскольку отечественная военная наука за последние двадцать лет ничего равнозначного, по его мнению, предложить не смогла.

• По словам Начальника Генерального штаба ВС РФ генерала армии Николая Макарова, сказанным в марте 2011 года на собрании Академии военных наук, «мы просмотрели развитие способов, а затем и средств вооруженной борьбы». Ведущие армии мира, по его утверждению, перешли от «широкомасштабных линейных действий многомиллионных армий к маневренной обороне нового поколения профессионально подготовленных вооруженных сил и сетецентрическим военным действиям». Ранее, в июле 2010 года, начальник Генштаба уже заявлял, что Российская армия будет готова к сетецентрическим боевым действиям к 2015 году.

• Однако попытка оплодотворить отечественные военные и промышленные структуры генетическим материалом «сетецентрической войны» пока дает плоды, лишь отдаленно схожие с «родительским» обликом. По признанию Николая Макарова, «мы пошли на реформирование Вооруженных сил даже при отсутствии достаточной научно-теоретической базы».

• Строительство высокотехнологичной системы без глубокой научной проработки приводит к неизбежным коллизиям и губительному распылению ресурсов. Работу по созданию автоматизированных систем управления войсками (АСУВ) ведут несколько организаций ОПК, каждая в интересах «своего» вида ВС или рода войск, «своего» уровня управления.

• При этом наблюдается «разброд и шатание» в области принятия единых подходов к системотехническим основам АСУВ, единым принципам и правилам, интерфейсам и т.д. Лишь в последнее время работы, развернутые по теме «Заря», позволяют надеяться на приведение к «единому знаменателю» информационного пространства ВС РФ.

• Также не следует забывать о позиции ряда авторитетных российских военных специалистов, которые считают, что:
- сетецентрические принципы управления предназначены лишь для ведения глобальных войн с управлением из единого центра;
- интеграция всех участников боевых действий в единую сеть – это фантастическая и несбыточная концепция;
- создание единой (для всех уровней) картины ситуационной осведомленности не нужно боевым формированиям тактического звена и т.д.

• Некоторые эксперты отмечают, что «сетецентризм – это тезис не только переоценивающий значение информации и информационных технологий, но и одновременно с этим не способный полностью реализовать имеющиеся потенциальные технологические возможности».

• Чтобы представить читателям российские технологии, применяемые в интересах обеспечения сетецентрических боевых действий, в прошлом году мы посетили разработчика ЕСУ ТЗ воронежский концерн «Созвездие», а недавно побывали в ОАО «НПО РусБИТех», где занимаются моделированием процессов вооруженного противоборства (ВП). То есть создают полномасштабную цифровую модель поля боя.

• «Эффективность сетецентрических боевых действий гигантски выросла за последние 12 лет. В операции «Буря в пустыне» действия войсковой группировки численностью свыше 500 000 человек поддерживалась каналами связи с пропускной способностью 100 Мбит/с. Сегодня группировка в Ираке численностью менее 350 000 человек опирается на спутниковые каналы связи с пропускной способностью более 3000 Мбит/с, что обеспечивает в 30 раз более толстые каналы для меньшей на 45% группировки. В результате армия США, используя те же боевые платформы, что и в операции «Буря в пустыне», сегодня действует с гораздо большей эффективностью» — генерал-лейтенант Гарри Родж, директор Агентства защиты информационных систем Министерства обороны США, командир объединенного оперативного соединения операций в глобальной сети.

• Главный советник Генерального директора ОАО «НПО РусБИТех» Виктор Пустовой рассказал, что, несмотря на формальную молодость компании, которой исполнилось три года, ядро коллектива разработчиков давно занимается темами моделирования различных процессов, в том числе вооруженного противоборства. Зародились эти направления еще в Военной академии воздушно-космической обороны (г. Тверь).

• Постепенно сфера деятельности компании охватила системное программное обеспечение, прикладное программное обеспечение, телекоммуникации, обеспечение информационной безопасности. Сегодня на фирме функционирует 6 структурных подразделений, коллектив насчитывает свыше 500 человек (в том числе 12 докторов наук и 57 кандидата наук), работающих на площадках в Москве, Твери и Ярославле.

Информационно-моделирующая среда

• Мейнстрим в сегодняшней деятельности ОАО «НПО РусБИТех» – разработка информационно-моделирующей среды (ИМС) для поддержки принятия решений и планирования применения оперативно-стратегических, оперативных и тактических формирований ВС РФ. Работа гигантская по своему объему, чрезвычайно сложная и наукоемкая по характеру решаемых задач, непростая в организационном плане, поскольку затрагивает интересы большого числа государственных и военных структур, организаций оборонно-промышленного комплекса.

• Тем не менее, она постепенно продвигается и обретает реальный облик в виде программно-технических комплексов, которые уже сейчас позволяют органам военного управления решать ряд задач с недостижимой ранее эффективностью.
Заместитель Генерального директора – Главный конструктор ОАО «НПО РусБИТех» Владимир Зимин рассказал, что к идее ИМС коллектив разработчиков пришел постепенно, по мере развития работ по моделированию отдельных объектов, систем и алгоритмов управления ПВО.

• Сопряжение в единую структуру разных направлений неизбежно потребовало повышения необходимой степени обобщения, отсюда родилась принципиальная структура ИМС, включающая три уровня:
- детальный (имитационное моделирование среды и процессов вооруженного противоборства);
- экспресс-метод (моделирование ВП при дефиците времени);
- потенциальный (оценочный, высокой степени обобщения, при дефиците информации и времени).

• Модель среды ВП – это виртуальный конструктор, внутри которого разыгрывается военный сценарий. Формально это напоминает шахматы, в которых участвуют те или иные фигуры в рамках заданных свойств среды и объектов. Объектно-ориентированный подход позволяет задавать в широких пределах и с разной степенью детализации параметры среды, свойства объектов ВВТ, воинских формирований и т. д. Принципиально различаются два уровня детализации:
- первый уровень поддерживает моделирование свойств ВВТ, вплоть до узлов и агрегатов;
- второй уровень моделирует воинские формирования, где ВВТ присутствует как набор определенных свойств данного объекта.

• Непременными атрибутами объектов ИМС являются их координаты и информация о состоянии. Это позволяет адекватно отобразить объект практически на любой топографической основе или в иной среде, будь то сканированная топокарта в ГИС «Интеграция» или трехмерное пространство. При этом легко решается проблема генерализации данных на картах любого масштаба. Ведь в случае ИМС процесс организован естественно и логично: через отображение необходимых свойств объекта посредством условных знаков, соответствующих масштабу карты.

• Такой подход открывает новые возможности при планировании боевых действий и принятии решений. Не секрет, что к традиционной карте решения приходилось писать объемную пояснительную записку, в которой раскрывалось, по сути, что именно стоит за тем или иным условным тактическим знаком на карте.

• В разработанной ОАО «НПО РусБИТех» информационно-моделирующей среде командиру достаточно заглянуть в данные, привязанные к объекту, или увидеть все «воочию», вплоть до мелкого подразделения и отдельного образца ВВТ, просто укрупнив масштаб картинки.

Эсперанто моделирующей системы

• В ходе работ по созданию ИМС специалистам ОАО «НПО РусБИТех» требовался все более высокий уровень обобщения, на котором было бы возможно адекватно описать не только свойства отдельных объектов, но также их связи, взаимодействие друг с другом и со средой, условия и процессы, а также другие параметры.

• В результате возникло решение использовать единую семантику описания среды и параметров обмена, определив язык и синтаксис, применимые для любых других систем и структур данных – своеобразный «эсперанто моделирующей системы».

• Пока ситуация в этой сфере весьма хаотична. По образному выражению Владимира Зимина: «Есть модель ЗРК и модель корабля. Поставьте ЗРК на корабль – ничего не работает, они друг друга «не понимают». Только недавно головные исполнители по АСУВ озаботились, что моделей данных нет в принципе, то есть отсутствует единый язык, на котором системы могли бы «общаться».

• Например, разработчики ЕСУ ТЗ, пройдя путь от «железа» (средств связи, АВСК, ПТК) до программной оболочки, уперлись в ту же проблему. Создание единых стандартов языка описания моделирующего пространства, метаданных, сценариев – обязательный этап на пути формирования единого информационного пространства ВС РФ, сопряжения АСУВ видов ВС, родов войск, разных уровней управления.

• Россия не является здесь первопроходцем – в США достаточно давно разработали и стандартизировали необходимые элементы для моделирования ВП и совместного функционирования тренажеров и систем различного класса:

- IEEE 1516-2000 (Standard for Modeling and Simulation High Level Architecture – Framework and Rules – стандарт моделирования и имитации архитектуры высокого уровня, интегрированная среда и правила);

- IEEE 1278 (Standard for Distributed Interactive Simulation – стандарт обмена данными пространственно распределенных симуляторов в режиме реального времени);

- SISO-STD-007-2008 (Military Scenario Definition Language – язык планирования боевых действий) и другие.

• Российские разработчики фактически бегут по той же дорожке, только отставая на корпус. Между тем, за рубежом выходят на новый уровень, приступив к стандартизации языка описания процессов боевого управления коалиционных группировок (Coalition Battle Management Language), для чего в рамках SISO (организация по стандартизации взаимодействия моделирующих пространств) создали рабочую группу (C-BML Study Group), в которую вошли подразделения по разработке и стандартизации:
- CCSIL (Command and Control Simulation Interchange Language) – языка обмена данными для имитации процессов управления войсками;
- C2IEDM (Command and Control Information Exchange Data Model) – модели данных информационного обмена в ходе управления войсками;
- US Army SIMCI OIPT BML (Simulation to C4I Interoperability Overarching Integrated Product Team) – адаптации процедур американской системы управления C4I средствами языка описания процессов боевого управления;
- French Armed Services APLET BML – адаптации процедур французской системы управления средствами языка описания процессов боевого управления;
- US/GE SINCE BML (Simulation and C2IS Connectivity Experiment) – адаптации процедур совместной американо-германской системы управления средствами языка описания процессов боевого управления.

• Посредством языка боевого управления предполагается формализовать и стандартизировать процессы и документы планирования, команды управления, отчеты и донесения для использования в существующих военных структурах, для моделирования ВП, а в перспективе – для управления роботизированными боевыми формированиями будущего.

• К сожалению, «перепрыгнуть» через обязательные этапы стандартизации нельзя, и нашим разработчикам придется пройти этот маршрут полностью. Догнать лидеров, срезав путь, не получится. А вот выйти с ними вровень, используя дорожку, протоптанную лидерами, вполне возможно.

Боевая подготовка на цифровой платформе

• Сегодня межвидовое взаимодействие, единые системы планирования боевых действий, интеграция средств разведки, поражения и обеспечения в единые комплексы являются основой постепенно формирующегося нового облика вооруженных сил. В этой связи особую актуальность приобретает обеспечение взаимодействия современных тренажерных комплексов и моделирующих систем.

• Это требует использования единых подходов и стандартов для интеграции компонентов и систем различных производителей без изменения информационного интерфейса. В международной практике процедуры и протоколы выскоуровневого взаимодействия моделирующих систем давно стандартизированы и описаны в семействе стандартов IEEE-1516 (High Level Architecture – высокоуровневая архитектура). Эти спецификации стали основой и натовского стандарта STANAG 4603.

• Разработчики ОАО «НПО РусБИТех» создали программную реализацию данного стандарта с центральным компонентом (RRTI). Эта версия успешно апробирована при решении задач интеграции тренажеров и моделирующих систем на основе HLA-технологии.

• Данные наработки позволили реализовать программные решения, объединяющие в единое информационное пространство самые современные методики подготовки войск, классифицируемые за рубежом как Live, Virtual, Constructive Training (LVC-T). Эти методики предусматривают разную степень вовлеченности людей, тренажеров и реальных ВВТ в процесс боевой подготовки. В передовых зарубежных армиях созданы комплексные учебно-тренировочные центры, в полной мере обеспечивающие подготовку по методикам LVC-T.

• В нашей стране первый такой центр начали формировать на территории Яворовского полигона Прикарпатского военного округа, однако развал страны прервал этот процесс. За два десятка лет зарубежные разработчики ушли далеко вперед, поэтому сегодня руководством Министерства обороны РФ принято решение создать современный учебный центр на территории полигона Западного военного округа с участием немецкой компании «Рейнметалл Дефенс».

• Высокий темп работ лишний раз подтверждает актуальность для Российской армии создания такого центра: в феврале 2011 года с немецкой компанией подписано соглашение о проектировании центра, а уже в июне Министр обороны РФ Анатолий Сердюков и глава Rheinmetall AG Клаус Эберхард подписали соглашение о строительстве на базе общевойскового полигона Западного военного округа (поселок Мулино, Нижегородская область) современного Центра подготовки Сухопутных войск России (ЦПСВ) емкостью на общевойсковую бригаду. Достигнутыми соглашениями определено, что строительство начнется в 2012 году, а ввод в эксплуатацию состоится в середине 2014 года.

• В этой работе активное участие принимают специалисты ОАО «НПО РусБИТех». В мае 2011 года московское подразделение компании посетил начальник Генерального штаба Вооруженных Сил – первый заместитель Министра обороны Российской Федерации генерал армии Николай Макаров. Он познакомился с программным комплексом, который рассматривается в качестве прототипа унифицированной программной платформы для реализации концепции LVC-T в центре боевой и оперативной подготовки нового поколения. В соответствии с современными подходами, обучение и тренировка военнослужащих и подразделений будет проводиться на трех циклах (уровнях).

• Полевая выучка (Live Training) проводится на штатном ВВТ, оснащенном лазерными имитаторами стрельбы и поражения и сопряженном с цифровой моделью поля боя. При этом действия людей и техники, в том числе маневр и огонь средств прямой наводки, осуществляются натурно, а иных средств – либо за счет «зеркальной проекции», либо моделированием в имитационной среде.

• «Зеркальная проекция» означает, что подразделения артиллерии или авиации могут выполнять задачи на своих полигонах (участках), в едином оперативном времени с подразделениями в ЦПСВ. Данные о текущем положении и результатах огня в режиме реального времени поступают в ЦПСВ, где проецируются на реальную обстановку. Например, на средства ПВО поступают данные о летательных аппаратах и ВТО.

• Данные по огневому поражению, поступившие с иных полигонов, трансформируются в степень поражения личного состава и техники. Кроме того, артиллерия в ЦПСВ может стрелять по участкам в стороне от действий общевойсковых подразделений, а данные о поражении будут зеркально проецироваться на реальные подразделения. Аналогичная методика применяется и для других средств, использование которых совместно с подразделениями СВ исключено по требованиям мер безопасности.

• В конечном итоге, согласно этой методике личный состав действует на реальном ВВТ и тренажерах, а результат зависит почти исключительно от практических действий. Эта же методика позволяет на учениях с боевой стрельбой отработать огневые задачи в полном объеме для всех штатных, приданных и поддерживающих сил и средств.

• Совместное использование тренажеров (Virtual Training) обеспечивает формирование в едином информационно-моделирующем пространстве войсковых структур из отдельных тренажерных систем и комплексов (боевых машин, летательных аппаратов, КШМ и т. д.). Современные технологии в принципе позволяют организовать совместную подготовку территориально разнесенных войсковых формирований на любом ТВД, в том числе по методике двустороннего тактического учения. В этом случае личный состав практически действует на тренажерах, но сама техника и действие средств поражения моделируются в виртуальной среде.

• Полностью в информационно-моделирующей среде (Constructive Training) обычно работают командиры и органы управления при проведении командно-штабных учений и тренировок, тактических летучек и т.д. В этом случае моделируются не только технические параметры ВВТ, но и подчиненные войсковые структуры, а также противник, все вместе представляющие так называемые компьютерные силы. Это метод ближе всего по смыслу к теме военных игр (Wargame), которые известны уже несколько веков, но обрели «второе дыхание» с развитием информационных технологий.

• Нетрудно заметить, что во всех случаях необходимо сформировать и поддерживать виртуальное цифровое поле боя, степень виртуальности которого будет различной в зависимости от применяемой методики обучения. Открытая архитектура системы на
основе стандарта IEEE-1516 позволяет гибко изменять конфигурацию в зависимости от задач и текущих возможностей. Вполне вероятно, что в недалеком будущем, с массовым внедрением в ВВТ бортовых информационных систем, возникнет возможность их объединения в режиме тренировки и обучения, исключающим расход дорогостоящих ресурсов.

Экспансия в боевое управление

• Получив работающую цифровую модель поля боя, специалисты ОАО «НПО РусБИТех» задумались о применимости своих технологий для боевого управления. Имитационная модель может лечь в основу комплексов средств автоматизации для отображения текущей обстановки, экспресс-прогнозирования текущих решений в ходе боя, передачи команд боевого управления.

• В этом случае текущая обстановка по своим войскам отображается на основе поступающей автоматически в режиме реального времени (РРВ) информации об их положении и состоянии, вплоть до мелких подразделений, расчетов и отдельных единиц ВВТ. Алгоритмы обобщения такой информации в принципе аналогичны тем, которые уже используются в ИМС.

• Информация о противнике поступает от средств разведки и подразделений, находящихся в соприкосновении с противником. Здесь пока существует много проблемных вопросов по автоматизации этих процессов, определению достоверности данных, их селекции, фильтрации, распределению по уровням управления. Но в общих чертах такой алгоритм вполне реализуем.

• На основе текущей обстановки командир принимает частное решение и выдает команды боевого управления. И вот на этом этапе ИМС может существенно повысить качество принятия решений, поскольку позволяет скоростным экспресс-методом «отыграть» локальную тактическую ситуацию на ближайшую перспективу. Не факт, что такой метод позволит принять лучшее из возможных решений, но увидеть заведомо проигрышное – почти наверняка. И тогда командир может немедленно отдать команду, исключающую негативное развитие ситуации.

• Причем модель для розыгрыша вариантов действий работает параллельно с моделью реального времени, лишь получая от нее исходные данные и никак не мешая функционированию остальных элементов системы. В отличие от действующих АСУВ, где используется ограниченный комплект расчетно-аналитических задач, ИМС позволяет разыграть практически любую тактическую ситуацию, не выпадающую за границы реальности.

• Благодаря параллельному функционированию в ИМС модели РРВ и модели имитационной, возможно зарождение нового метода боевого управления: прогнозно-опережающего. Командир, принимающий решение в ходе боя, получит возможность опираться не только на свою интуицию и опыт, но и прогноз, выданный имитационной моделью. Чем точнее будет имитационная модель – тем ближе к реальности прогноз. Чем мощнее вычислительные средства – тем больше опережение противника в циклах боевого управления.

• На пути создания описанной выше системы боевого управления предстоит преодолеть множество препятствий и решить весьма нетривиальные задачи. Но за такими системами – будущее, они могут стать основой АСУВ российской армии действительно современного, высокотехнологичного облика.

/Виктор Мураховский, otvaga2004.narod.ru

army-news.ru

Опубликовано на сайте: 2012-08-05