КОМПЛЕКС РАЗВЕДКИ И ОГНЕВОГО ПОРАЖЕНИЯ ЦЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
COMPLEX OF INTELLIGENCE AND FIRING OF TARGETS BASED ON UNMANNED AIRCRAFT

Изобретение относится к дистанционно управляемым групповым комплексам воздушно-наземного базирования, предназначенным для разведки и огневого поражения высокоприоритетных объектов противника. Комплекс формируется в составе постоянного (дивизия, бригада, полк) или временного (батальонная тактическая группа) тактического формирования Вооруженных сил.
Известен разведывательно-ударный комплекс [1], содержащий воздушный и наземный сегменты технических средств. Воздушный сегмент, строящийся на основе беспилотного летательного аппарата (БЛА), обеспечивает разведку, целеуказание, подсвет целей и контроль их огневого поражения на линии фронта и тактической глубине обороны противника. За огневое поражение целей отвечает ствольная артиллерия, использующая корректируемые боеприпасы. В различных вариантах в комплексе применяют малые БЛА самолетного типа «Элерон-3», «Орлан-10», «Форпост». В качестве наиболее перспективного предлагается законченный в разработке и запущенный в серийное производство БЛА «Орлан-30».
Аналогичное назначение и состав имеет автоматизированная боевая система на базе БЛА [2], где в качестве воздушного носителя средств разведки и целеуказания используется БЛА «Катран». Особенностью системы является применение самонаводящихся артиллерийских снарядов и мин, способных поражать цели первым выстрелом без пристрелки, а также интеграция с наземным комплексом средств автоматизированного управления огнем.
Достоинством обоих комплексов является устранение, за счет использования БЛА, несоответствия между дальностью стрельбы артиллерии (20-25 км) и возможностями по дальности разведки и целеуказания наземных средств артиллерийской разведки (5-7 км).
Недостатками комплексов [1-2] являются отсутствие возможности работы в составе группы БЛА, ограниченные возможности по управляемости комплекса, а также разделение функций разведки и огневого поражения целей между воздушным и наземным сегментами.
Известны принципы и варианты группового (стайного) применения ударных БЛА [3] с упорядоченным или неупорядоченным боевым порядком, автономных или управляемых (связанных) единым центром, однородных или неоднородных по функциональному назначению. Недостатком источника информации [3] является формулировка предложений в общем виде и, как результат, отсутствие конкретных практических решений по созданию единого комплекса сил и средств, объединяющего технические компоненты воздушного и наземного сегментов с задействуемыми воинскими подразделениями и органами военного управления.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является многофункциональный комплекс обеспечения боевых действий [4], содержащий группу дистанционно управляемых самодвижущихся платформ, каждая из которых оснащена системой приема/передачи информации и системой навигации, пункт дистанционного управления и дополнительное оборудование. Платформы комплектуются средством разведки и средством огневого поражения цели в зависимости от планируемой боевой задачи. Помимо указанных средств платформы могут комплектоваться транспортным модулем для доставки полезного груза до пункта назначения и эвакуации раненых с поля боя. Пункт дистанционного управления обеспечивает одновременное или последовательное управление группой платформ. Дополнительное оборудование в виде автомобиля с кузовом-фургоном используется для доставки укомплектованных платформ и аппаратуры пункта дистанционного управления к месту применения.
Недостатками комплекса-прототипа [4] являются:
1. Установка средств разведки и огневого поражения цели на наземные дистанционно управляемые самодвижущиеся платформы с малым радиусом перемещения по земной поверхности ограничивает достижимую дальность разведки и огневого поражения, что значительно сужает зону действия комплекса.
2. Указанная установка средств на наземные платформы, уязвимые для средств поражения противника на поле боя, приводит в низкой живучести устанавливаемых средств и, как следствие, снижению надежности комплекса в целом.
3. Управление платформами непосредственно с пункта дистанционного управления без средств ретрансляции передаваемой информации требует размещения пункта вблизи боевых позиций платформ, что также снижает живучесть и надежность комплекса.
4. Отсутствие распределения функций между военнослужащими, обслуживающими и управляющими средствами комплекса на поле боя, а также их оснащения индивидуальными и групповыми аппаратно-программными средствами автоматизации не позволяет оперативно и эффективно решать текущие тактические задачи.
В качестве дополнительного недостатка следует отметить избыточный состав средств (транспортный модуль, автомобиль с кузовом-фургоном), затрудняющий эффективное и гибкое применение комплекса по прямому назначению.
Перечисленные недостатки составляют общий недостаток комплекса-прототипа, заключающийся в его невысокой боевой эффективности.
Цель заявляемого изобретения заключается в создании надежного, рационального по составу средств и приборного оснащения военнослужащих, обладающего широкой зоной действия комплекса, способного с использованием БЛА в различных условиях обстановки с высокой боевой эффективностью решать задачу разведки и огневого поражения целей.
Для достижения поставленной цели в комплексе разведки и огневого поражения целей, содержащем группу дистанционно управляемых самодвижущихся платформ, оснащенных системой приема/передачи информации и системой навигации, и пункт дистанционного управления, при этом платформы выполнены с возможностью комплектации средством разведки и средством поражения цели, устанавливаемыми в зависимости от планируемой боевой задачи, платформы комплекса выполняют в виде БЛА самолетного типа безаэродромного базирования, комплекс содержит БЛА, укомплектованный ретранслятором передаваемой информации, индивидуальные модули радиосвязи и индивидуальные навигационные модули для всех категорий военнослужащих разведывательных подразделений, подразделений БЛА и пункта дистанционного управления, носимые персональные компьютеры для командиров подразделений, переносимые автоматизированные рабочие места для командиров и специалистов пункта дистанционного управления, наземные станции радиоуправления БЛА для операторов подразделений БЛА, носимые технические средства разведки для разведчиков и наводчиков БЛА разведывательных подразделений, носимые модули прямой радиосвязи с ударными БЛА, укомплектованными бортовым средством огневого поражения цели, для наводчиков БЛА разведывательных подразделений, переносимые станции внешней радиосвязи для радиотелеграфистов подразделений БЛА, носимые радиомодемы для командиров и наводчиков БЛА разведывательных подразделений, при этом индивидуальные модули радиосвязи выполняют с возможностью обеспечения радиообмена речевыми сообщениями и данными между военнослужащими внутри подразделений и пункта дистанционного управления, наземные станции радиоуправления БЛА выполняют с возможностью обеспечения приема/передачи служебной, управляющей и разведывательной информации по радиоканалу связи с бортовыми системами приема/передачи информации ударных БЛА и разведывательных БЛА, укомплектованных бортовым средством разведки, и радиоканалу связи через ретранслятор с радиомодемами командиров и наводчиков БЛА разведывательных подразделений, носимые технические средства разведки выполняют с возможностью обеспечения обнаружения, визирования и определения координат цели, носимые модули прямой радиосвязи с ударными БЛА выполняют с возможностью обеспечения прямого наведения ударных БЛА в экстренных случаях, автоматизированные рабочие места пункта дистанционного управления выполняют с возможностью обеспечения управления элементами комплекса, приема служебной и разведывательной информации по радиоканалу связи через ретранслятор с радиомодемами командиров разведывательных подразделений и наземными станциями радиоуправления разведывательными БЛА и передачи управляющей информации по радиоканалу связи через ретранслятор с наземными станциями радиоуправления ударными БЛА и радиомодемами командиров и наводчиков БЛА разведывательных подразделений, носимые персональные компьютеры выполняют с возможностью обеспечения командирами координации действий подчиненного подразделения и первичной обработки информации об объектах противника.
Существенные отличительные признаки заявляемого изобретения по сравнению с прототипом состоят в следующем:
1. Выполнение дистанционно управляемых самодвижущихся платформ, являющихся носителями средств разведки и огневого поражения цели, в виде БЛА самолетного типа безаэродромного базирования обеспечивает широкую зону действия комплекса, измеряемую десятками и сотнями километров, а также повышает живучесть и надежность комплекса.
В прототипе платформы выполнены в виде беспилотного наземного транспортного средства (на гусеничной или колесной основе), способного действовать на удалении не более нескольких километров от пункта дистанционного управления. Следствием этого являются малые размеры зоны действия комплекса, а также его уязвимость для средств поражения противника.
2. Включение в состав комплекса БЛА, укомплектованного ретранслятором передаваемой информации, обеспечивает повышение дальности действия (десятки и сотни километров) радиоканалов связи, предназначенных для обмена служебной, разведывательной и управляющей информацией между радиомодемами командиров и наводчиков БЛА разведывательных подразделений, наземными станциями радиоуправления БЛА для операторов подразделений БЛА и автоматизированными рабочими местами для командиров и специалистов пункта дистанционного управления (более подробно см. далее работу заявляемого изобретения). Эта мера, как и применение БЛА, необходима для расширения зоны действия комплекса, а также исключения необходимости опасного размещения пункта дистанционного управления у линии боевого соприкосновения с противником.
В прототипе ретранслятор передаваемой информации и соответствующий носитель не предусмотрены, что значительно сужает зону действия комплекса и снижает его живучесть и надежность.
3. Комплекс содержит индивидуальные модули радиосвязи и индивидуальные навигационные модули для всех категорий военнослужащих разведывательных подразделений, подразделений БЛА и пункта дистанционного управления. При этом индивидуальные модули радиосвязи выполняют с возможностью обеспечения радиообмена речевыми сообщениями и данными между военнослужащими внутри подразделений и пункта дистанционного управления. Этим достигается взаимозаменяемость и согласованность действий военнослужащих при ведении наземной разведки, радиоуправлении БЛА и управлении элементами комплекса. В результате повышается устойчивость и гибкость управления комплексом.
В прототипе оснащение комплекса индивидуальными модулями не предусмотрено.
4. Комплекс также содержит персональные компьютеры для командиров подразделений, выполненные с возможностью обеспечения координации действий подчиненного подразделения и первичной обработки информации об объектах противника. Эта мера позволяет командиру оперативно и эффективно решать текущие тактические задачи, стоящие перед конкретным подразделением, а также формировать и передавать в пункт дистанционного управления короткие емкие данные (формуляр) об обнаруженном объекте.
В прототипе оснащение комплекса персональными компьютерами для командиров подразделений не предусмотрено.
5. Комплекс также содержит переносимые автоматизированные рабочие места для командиров и специалистов пункта дистанционного управления, выполненные с возможностью управления элементами комплекса, а также приема/передачи информации по упомянутым выше радиоканалам связи с командирами подразделений, наводчиками БЛА и операторами наземных станций радиоуправления. Этим реализуются функции устойчивого управления комплексом, непрерывного отслеживания целевой обстановки в зоне действия, контроля состояния и расположения элементов, а также принятия решения старшего начальника на применение выбранного средства огневого поражения по назначенной цели (более подробно см. далее).
В прототипе автоматизированные рабочие места и реализуемые ими функции отсутствуют.
6. Комплекс также содержит наземные станции радиоуправления БЛА для операторов подразделений БЛА, выполненные с возможностью обеспечения приема/передачи служебной, управляющей и разведывательной информации по прямому (без ретранслятора) радиоканалу связи с бортовыми системами приема/передачи информации ударных и разведывательных БЛА. Станции выполняют весь перечень задач по подготовке, запуску, функционированию в полете и возвращению БЛА.
В прототипе предусмотрен узкоспециализированный пульт дистанционного управления платформами, позволяющий решать несколько частных задач.
7. Комплекс также содержит носимые технические средства разведки для разведчиков и наводчиков БЛА разведывательных подразделений, выполненные с возможностью обеспечения обнаружения, визирования и определения координат цели. Оснащение разведчика и наводчика БЛА средствами разведки позволяет с помощью радиомодема командира разведывательного подразделения оперативно без промежуточных звеньев доводить достоверные разведданные о цели непосредственно до автоматизированных рабочих мест специалистов пункта дистанционного управления, выполняющих окончательную обработку информации и подготовку итоговых данных для командиров и старшего начальника, принимающих решение. Важно отметить, что упомянутые наземные технические средства разведки совместно с бортовыми средствами разведки разведывательных БЛА образуют единую комплексную воздушно-наземную разведывательную систему, поставляющую исчерпывающую (в разных частотных диапазонах, под разными ракурсами) информацию об объектах противника.
В прототипе единичные средства разведки устанавливают на часть наземных платформ с малым ресурсом движения и маневрирования, что приводит к невысокой информативности получаемых разведданных.
Дополнительными отличительными признаками заявляемого изобретения являются вводимые в состав комплекса переносимая станция внешней радиосвязи для радиотелеграфистов подразделений БЛА, обеспечивающая связь с вышестоящими органами военного управления, и носимый модуль прямой радиосвязи с ударными БЛА для наводчиков БЛА разведывательных подразделений, предназначенный для прямого наведения указанных БЛА в экстренных случаях. В прототипе подобные элементы отсутствуют.
Приведенные отличительные признаки позволяют расширить функциональные возможности комплекса за счет следующих технических результатов:
повышение живучести и надежности;
расширение зоны действия;
повышение полноты и качества разведывательной информации; обеспечение устойчивости и гибкости управления. В совокупности указанные технические результаты составляют общий технический результат, заключающийся в повышении боевой эффективности комплекса при решении задач разведки и огневого поражения целей.
Заявляемое изобретение иллюстрирует Фиг. 1 - Пример применения комплекса разведки и огневого поражения целей на основе беспилотных летательных аппаратов, где:
1 - разведывательное подразделение;
2 - подразделение БЛА;
3 - пункт дистанционного управления;
4 - ударный БЛА;
5 - разведывательный БЛА;
6 - БЛА-ретранслятор;
7 - автоматизированное рабочее место (АРМ);
8 - командный пункт старшего начальника;
9 - командир;
10 - оператор разведывательного БЛА;
11 - наводчик БЛА;
12 - оператор ударного БЛА;
13 - разведчик;
14 - радиотелеграфист.
Примечания:
1. Красными и синими стрелками показаны каналы радиосвязи через ретранслятор, фиолетовыми-канал радиоуправления БЛА, зелеными - канал прямого наведения БЛА, коричневыми-канал внутренней радиосвязи подразделения, красным расходящимся лучом-визирование цели средствами разведки.
2. Внутренняя радиосвязь между командиром и операторами подразделения БЛА (коричневый цвет) существует, но не показана.
3. Связь носимой станции внешней радиосвязи (радиотелеграфиста) с вышестоящими органами управления условно показана каналом внутренней радиосвязи с одним из АРМ пункта дистанционного управления (коричневый цвет).
4. Двойной красно-синей ломаной линией обозначена линия соприкосновения с противником.
Кратко отдельные аспекты работы заявляемого комплекса рассмотрены при анализе отличительных признаков. Рассмотрим более подробно принципы его работы и возможность реализации (Фиг. 1).
Основу наземного сегмента комплекса составляют аппаратно-программные средства, которыми оснащают личный состав разведывательных подразделений 1, подразделений БЛА 2 и пункта дистанционного управления 3. Такими средствами являются упомянутые ранее индивидуальные модули радиосвязи и навигации, носимые персональные компьютеры командиров, переносимые автоматизированные рабочие места, носимые технические средства разведки, носимые модули прямой радиосвязи и радиомодемы. Их дополняют штатные наземные станции радиоуправления БЛА и переносимые станции внешней радиосвязи. Примером практической реализации перечисленных аппаратно-программных средств являются соответствующие компоненты стоящих на снабжении Вооруженных сил комплексов разведки, управления и связи (КРУС) «Стрелец» и «Стрелец-М» [5, 6].
В развернутом состоянии заявляемый комплекс предусматривает нахождение элементов воздушного сегмента (ударных 4 и разведывательных БЛА 5, БЛА-ретранслятора 6) в положении непрерывного дежурства в воздухе, поддержание которого путем периодической смены бортов возлагается на подразделение БЛА 2.
Пункт дистанционного управления 3 формируется на основе АРМ 7, с помощью которых осуществляется непосредственное управление всеми элементами комплекса, а также отображение целевой обстановки, состояния и текущего расположения элементов (в том числе положения БЛА). Одно из АРМ располагается рядом с рабочим местом старшего начальника (командным пунктом) 8, принимающего решение о поражении обнаруженных объектов противника.
Первичным источником информации о высокоприоритетных объектах противника являются командиры 9 разведывательных подразделений 1 и операторы 10 разведывательных БЛА. При этом предполагается, что как только командир подразделения 9 или оператор 10 классифицирует объект как объект противника и определяет его тип, специальное программное обеспечение комплекса, инсталлированное в аппаратно-программные средства, автоматически сопоставляет тип объекта с заданным перечнем высокоприоритетных объектов и при совпадении передает его формуляр (тип и координаты) в пункт дистанционного управления 3. Для командира 9 разведывательного подразделения предусмотрена дополнительная возможность автоматизированного формирования запроса на поражение объекта (например, в случае непосредственной угрозы подразделению со стороны обнаруженного объекта).
При получении в пункте дистанционного управления 3 формуляра объекта его отметка отображается на экранах АРМ 7. После получения разрешения старшего начальника 8 на поражение объект ставится на обслуживание и приобретает статус цели, при этом производится выбор ударного БЛА 4 для поражения (ближайшего из дежурящих в воздухе БЛА и имеющего соответствующие характеру цели средства поражения) и, при необходимости, наводчика БЛА 11 в районе цели (оператора наведения из состава разведывательного подразделения 1, обнаружившего объект).
Команда на поражение с пункта дистанционного управления 3 передается оператору 12 ударного БЛА, а также (в зависимости от источника обнаружения цели) оператору 10 разведывательного БЛА или командиру 9 разведывательного подразделения, его наводчику 11 и разведчику 13. После этого оператор 12 ударного БЛА производит вывод БЛА на цель, а оператор 10 разведывательного БЛА или наземный наводчик 11 - непрерывное слежение за целью, при необходимости периодически обновляя ее координаты.
Информационный обмен между операторами 10, 12 разведывательного и ударного БЛА осуществляется через БЛА-ретранслятор 6, а между оператором 12 ударного БЛА и наземным наводчиком 11 как через БЛА-ретранслятор 6, так и напрямую через ударный БЛА 4 с использованием канала прямого наведения. Последнее необходимо для реализации навигационного бомбометания при отсутствии видимости цели с воздуха. В последнем случае при промахе наземный наводчик 11 может дать команду повторного захода на цель. После поражения цель снимается с обслуживания комплексом по тем же каналам, что и ставилась на обслуживание.
На всех этапах работы комплекса с помощью носимой станции внешней связи радиотелеграфиста 14 обеспечивается дублирующая радиосвязь АРМ 7 пункта дистанционного управления 3 с командиром 9 подразделения БЛА 2 и через него с операторами 10, 12 БЛА.
Ключевыми элементами воздушного сегмента заявляемого комплекса являются ударный 4, разведывательный 5 и БЛА-ретранслятор 6. Эти элементы могут быть реализованы, например, на основе БЛА серии «Орлан» [1, 7, 8]. Радиус действия, время полета и допустимая масса полезной нагрузки указанных аппаратов допускают их универсальную комплектацию различной целевой аппаратурой: лазерным дальномером - целеуказателем, телевизионной и инфракрасной (ИК) камерами, аппаратурой радиотехнической разведки и радиоэлектронного подавления, ретрансляционной аппаратурой и малогабаритным боекомплектом.Примером узкоспециализированного разведывательного БЛА может служить аппарат «Гранат - 4» [9] с бортовой аппаратурой в составе цифрового фотоаппарата, телевизионной и РЖ - камер.
Важно отметить, что во всех вариантах основой бортовой аппаратуры приема/передачи данных и ретрансляции являются бортовые варианты исполнения носимых модулей прямой радиосвязи с ударными БЛА и радиомодемов для командиров и наводчиков БЛА из состава КРУС «Стрелец-М».
Таким образом, заявляемое изобретение может быть реализовано и позволяет повысить боевую эффективность комплекса разведки и огневого поражения целей на основе беспилотных летательных аппаратов.
Источники информации:
1. Орлан-30 - лучший друг артиллерии. - Режим доступа: https://zvezdaweekly.ru/news/20206251815-uqqk7.html.
2. Автоматизированная боевая система на базе беспилотного летательного аппарата. 12 января 2018. - Режим доступа: https://zen.yandex.ru/media/btvt/avtomatizirovannaia-ognevaia-sistema-na-baze-bespilotnogo-letatelnogo-apparata-5a5918 с 18139baa70ab67cac.
3. Ударные беспилотные летательные аппараты и противовоздушная оборона - проблемы и перспективы противостояния. Растопчин В.В. - Режим доступа: https://www.researchgate.net/publication/331772628_Udarnye_bespilotnye_letatel nye_apparaty_i_protivovozdusnaa_oborona_problemy_i_perspektivy_protivostoan ia.
4. Патент RU 2533229.
5. Комплекс разведки, управления и связи "Стрелец" и "Стрелец-М" для "Ратник". - Режим доступа: https://vpk.name/library/f/strelec.html.
6. Белоусов Н.А., Каплин А.Ю. Комплекс разведки, управления и связи 83 т 215. - В кн.: «История отечественной радиоэлектронной техники для Сухопутных войск» /Под ред. СВ. Хохлова. - М., ООО «Издательский дом «Столичная энциклопедия», 2018. - с. 406-410. ISBN 978-5-903989-39-3.
7. Орлан - 10 - Википедия. - Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki / Орлан - 10.
8. СТЦ Орлан - 30. - Режим доступа: https://airwar.ru/enc/bpla/orlan30.html.
9. «Гранат - 4» - беспилотный летательный аппарат малого класса. -Режим доступа: russianarms.ru/forum/index.php?topic=14506.0.