Основные принципы и задачи развития автоматизированных систем управления специального назначения, требования предъявляемые к ним системой управления

Основные принципы и задачи развития автоматизированных систем управления специального назначения, требования предъявляемые к ним системой управления

Анализ существующей проблематики применения сил специального назначения (СН) свидетельствует о том, что информационно-управленческие аспекты выходят на первый план. Функциональная интеграция всех существующих и перспективных подсистем в интересах повышения эффективности применения сил специального назначения возможна только на основе решения задач научно-методического и организационно-технического совершенствования системы управления силами и средствами СН и информационного обеспечения системы принятия решения командиров. Главное направление разрешения информационно-управленческих проблем строительства и применения сил СН — это информационно-техническое объединение всех имеющихся и перспективных средств в единое информационное пространство (ЕИП) за счет развертывания базовой информационно-управляющей системы, их интеграции в систему оружия и органов управления. Такое объединение потребует соответствующего совершенствования средств связи и передачи данных, всех видов информационного обеспечения, автоматизации и информатизации управления. Очевидно, что создание столь сложной, пространственно-распределенной системы невозможно без решения целого ряда проблем технического и организационного характера. Техническую основу сегмента сил СН в едином информационном пространстве должна составить многомерная защищенная высокоскоростная сеть, включающая в свой состав следующие информационные средства: добывания информации, ее обработки и передачи, а также синхронизации и передачи сигналов точного времени.

Ключевые слова: система управления, информационное взаимодействие, система связи, инфокоммуникационная система, алгоритм.

Шалдаев С.Е.,

Начальник 5 управления военного института (научно-исследовательского) Военно-космической академии им. АФ. Можайского, кт.н, skorobogath@rambler.ru

Легков К.Е.,

Зам. начальника кафедры технологий и средств технического обеспечения и эксплуатации автоматизированных систем управления (войсками) Военно-космической академии им. АФ. Можайского, кт.н., consll@mail.fu

Скоробогатова О.А.,

Начальник 57 отдела военного института (научно-исследовательского) Военно-космической академии им. АФ. Можайского, кт.н., skorobogafh@rambler.ru

Анализируя возможные подсистемы единого информационного пространства (ЕИП), можно сделать вывод о том, что главные сложности при образовании ЕИП будут заключаться в организации взаимодействия информационных ресурсов при интеграции систем управления в единую автоматизированную систему управления (АСУ) специального назначения (СН), изготовление которой проходит через следующие этапы:

1) устранения несовместимости видовьх систем связи и АСУ;

2) скоординированности, устранения информационных барьеров;

3) полной совместимости;

4) единой когерентности АСУ СН и связи.

Очевидно, что создаваемая система должна иметь открытую архитектуру и обеспечивать возможность оперативной адаптации к изменениям состава и структуры сил СН в целом и отдельных группировок, в частности, в том числе и оперативно формируемых на отдельных направлениях.

Основными факторами, определяющими направления развития системы управления силами СН будут являться:

— изменение структуры сил СН, связанное с включением в их состав других частей и подразделений боевого обеспечения и принятием на вооружение новых образцов вооружения и специальных средств;

— изменение перечня задач, решаемых формированиями сил СН в целях оптимизации распределения задач СН;

— создание и внедрение в системы специального вооружения формирований сил СН прорывных информационных технологий, телекоммуникационных и робототехнических систем, систем искусственного интеллекта, а также оружия на новых физических принципах;

— необходимость принятия специальных мер по обеспечению живучести системы управления силами в условиях ориентации потенциальных противников на первоочередную дезорганизацию систем военного и государственного управления с использованием средств информационного противоборства, нетрадиционных форм и способов специальных действий, дальнего огневого и электронного поражения с возможным массированным применением высокоточного оружия по объектам систем управления;

— необходимость полной автоматизации процессов управления силами и средствами сил СН при выполнении ими задач самостоятельно, а также в совместных операциях, обусловленная особенностями современных и перспективных средств нападения потенциальных противников.

Основные принципы и задачи развития АСУ, требования, предъявляемые к АСУ СН

Управление силами СН во всех звеньях должно быть устойчивым, непрерывным, оперативным и скрытным, обеспечивать постоянную боевую и мобилизационную готовность штабов и войск, эффективное использование возможностей сил и успешное выполнение ими поставленных задач в установленные сроки и в любых условиях обстановки.

Для управления силами заблаговременно

создается система управления сил СН, а также проводятся мероприятия по поддержанию ее боевой готовности. При этом осуществляется подготовка органов управления, оборудуются и содержатся в постоянной готовности стационарные пункты управления, на которых организуется непрерывное боевое дежурство, подготавливаются к своевременному развертыванию подвижные пункты управления, создается и совершенствуется техническая основа системы управления и обеспечивается их живучесть.

Эффективность управления силами и средствами полностью будет определяться возможностями системы управления по реализации каждого цикла управления с заданными параметрами.

Система управления сил СН представляет собой совокупность функционально взаимосвязанных между собой органов управления, пунктов управления и технической основы системы управления.

Состав и задачи, решаемые системой управления сил СН во многом будут определяться этапным развитием структуры и состава сил СН. При этом необходимо заметить, что в текущий момент на развитие и совершенствование системы управления сил СН оказывает влияние процесс обеспечения единства автоматизированного управления в государственном масштабе.

К системе управления сил СН предъявляются требования общего и частного характера. Требования общего характера касаются системы управления в целом. Они имеют одинаковое отношение ко всем структурным элементам системы управления, а также к формам организации управленческой деятельности. Частные требования касаются лишь отдельных элементов системы управления, форм и методов их функционирования. Частные требования вытекают из общих и носят соподчиненный характер.

К общим основополагающим требованиям, предъявляемым к системе управления сил СН, относятся: высокая боевая готовность, защищенность и живучесть, качественная реализация цикла управления войсками, возможность автоматизированного централизованного управления.

К частным требованиям, предъявляемым к системе управления сил СН, относятся: глобальность, мобильность, надежность, помехоустойчивость, разведзащищенность, адаптивность, реконфигурируемость и безопасность.

В настоящее время система управления сил СН должна быть развернута в объеме, обеспечивающем выполнение функций по управлению силами и средствами в повседневной дея-

тельности и при выполнении специальных задач дежурным составом сил и средств.

Наряду с требованиями общего и частного характера на практике также рассматриваются системные требования, предъявляемые к системе управления сил СН:

— способность функционировать в составе системы управления более высокого иерархического уровня;

— способность удовлетворять требованиям в отношении целостности, целеобусловленнос-ти, работоспособности, делимости, интегратив-ности, комплексности, адекватности и экономической эффективности своих подсистем;

— возможность функционирования своих подсистем и входящих в их состав элементов при различной степени централизации управления в любом уровне иерархии управления;

— возможность проведения комплекса мероприятий по снижению демаскирующих признаков элементов системы и повышению их помехоустойчивости;

— автоматизация процессов управления;

— обмен информацией со всеми сопрягаемыми (вышестоящими, подчиненными, соседними и взаимодействующими) системами;

— управление штатными и приданными объектами управления при выходе из строя отдельных управляющих элементов системы;

— гарантированная защита информации от несанкционированного доступа (НСД), несанкционированного использования средств связи, технического, информационного и программного обеспечения;

— информационно-лингвистическая, программная, техническая, организационная, методическая и иная совместимость всех элементов системы и сопрягаемых элементов других систем, а также синхронизацию единого времени.

Системные требования подразделяются также на требования к органам, пунктам, объектам и средствам управления системы управления.

Требования, предъявляемые к органам управления: количество должностных лиц должно обеспечивать режим посменного функционирования, при этом органы управления должны иметь такое количество должностных лиц, которое позволит организовать круглосуточную работу пунктов управления, хотя бы в двухсменном режиме. Здесь необходимо учитывать, что продолжительность непрерывной эффективной работы должностных лиц на автоматизированных рабочих местах составляет не более 4-6 часов.

Должностные лица органов управления должны быть готовы осуществлять управление,

как с использованием комплексов средств автоматизации (КСА), так и без них в неавтоматизированном (ручном) режиме при сохранении средств связи в рабочем состоянии. Для этого они должны постоянно поддерживать требуемый профессиональный уровень, чтобы обеспечить эффективное выполнение управленческой работы и использование технических средств КСА и связи.

Для обеспечения управления силами и средствами сил СН должна создаваться сеть пунктов управления, важнейшими требованиями к которым являются укомплектованность средствами связи и управления, а также оперативным составом, устойчивость и скрытность их функционирования.

С целью реализации предъявляемых требований пункты управления должны обеспечивать возможность:

— своевременной и качественной обработки (анализа и обобщения) поступающей информации, ее отображения, учета, хранения, обновления и передачи по назначению;

— работы вручную в условиях возможного выхода из строя средств автоматизации управления и связи;

—своевременного и достоверного доведения информации, особенно разведывательных сведений (данных) в том числе по обходным направлениям (каналам) передачи данных в случае выхода из строя отдельных элементов системы управления;

— передачи управления на другие пункты управления (ПУ);

— проведения комплекса мероприятий по снижению демаскирующих признаков пунктов управления, повышению их защищенности и живучести;

— рассредоточения элементов ПУ на местности, создания распределенных структур ПУ сокрытия перемещения ПУ в ходе боевых действий;

— осуществления инженерного оборудования и маскировки месторасположения ПУ с учетом защитных свойств местности;

— организации охраны и обороны пунктов управления.

Техническая основа системы управления состоит из системы связи, средств автоматизированного управления и специальных систем. В перспективе, совместно с определенным образом организованных во времени и пространстве информационными, вычислительными и телекоммуникационными ресурсами, предназначенными для обеспечения управления силами и средствами, она будет представлена ин-фокоммуникационной системой сил СН (ИКС СН). Такая система будет обеспечивать обмен

всеми видами информации в системе управления силами СН в едином информационном пространстве, в любых условиях обстановки. ИКС СН должна обеспечивать: своевременную передачу (прием) и доведение (подтверждение) приказов (сигналов) управления; доведение приказов, распоряжений и команд до исполнителей; непрерывное управление силами в любых условиях обстановки; оповещение и обмен информацией с взаимодействующими формированиями и органами государственного и военного управления.

ИКС СН создается заблаговременно и является технической инфраструктурой для обеспечения функционирования системы управления силами СН. Система должна обладать: высокой боевой готовностью; живучестью; мобильностью; обеспечивать требуемую пропускную способность; безопасностью; совместимостью с другими системами (сетями) электросвязи Российской Федерации.

Средства автоматизированного управления должны обладать: высокой боевой готовностью; живучестью и надежностью функционирования; оперативностью развертывания; скрытностью доведения информации; обеспечивать достоверность и защищенность передаваемой (принимаемой) информации; открытостью архитектуры; совместимостью с другими средствами технической основы системы управления.

Технически средства управления и связи должны:

— обеспечить автоматизацию управленческой работы во всех органах, пунктах и объектах управления системы управления;

— обеспечить максимально возможную степень унификации информационного, математического, программного и технического обеспечения на основе сокращения типажа комплексов и средств автоматизации управления, перечня задач и реализации блочно-мо-дульного принципа их построения;

— использовать инфокоммуникационную систему единого типа, обеспечивающую эффективный информационный обмен между элементами систему управления и с сопрягаемыми подсистемами (элементами) других систем в режиме реального времени;

—обеспечивать создание информационных и локальных вычислительных сетей с распределенными вычислительными ресурсами на основе использования ПЭВМ, реализующих многоуровневую, скрытую обработку информации с различными степенями доступа пользователей, прежде всего, должностных лиц органов управления, при обеспечении высокого уровня защиты всего информационного массива.

Укомплектованность соответствующими техническими средствами органов управления должна быть не ниже 100%. Все средства должны функционировать на основе современных информационных технологий.

Объекты управления системы управления сил СН должны:

— функционировать в автоматизированном контуре управления силами и средствами СН;

— быть информационно, лингвистически, технически и в ином отношении совместимыми с соответствующими ПУ, между собой и объектами других систем;

— осуществлять поиск, обнаружение, распознавание, определение координат, размеров, степени защищенности и других характеристик объектов противника (в соответствии с техническими возможностями и условиями обстановки) и передачей сведений о противнике на ПУ;

— обеспечивать прием информации по каналам связи, своевременную и качественную ее обработку (анализ и обобщение), отображение, учет, хранение, обновление и передачу;

— обеспечивать работу вручную в условиях возможного выхода из строя систем автоматизированного управления и связи;

— выполнять другие управленческие задачи в мирное и военное время.

В современных и перспективных специальных операциях невозможно осуществлять управление силами без комплексной автоматизации этого важного, сложного и объемного процесса. Подсистемы и элементы систем управления СН должны быть способны эффективно функционировать в перспективном контуре управления силами. Степень автоматизации процесса управления силами должна быть не ниже 80-90%.

Требования к комплексам средств автоматизации (КСА) определяются их местом в иерархической структуре системы управления сил СН, ожидаемым характером проводимых специальных операций.

Основными количественными характеристиками КСА являются:

—количество направлений автоматического обмена информацией;

—длительность цикла управления;

— время реакции (работное время) КСА;

— производительность КСА.

Количество предусматриваемых направлений автоматического обмена информацией должно соответствовать количеству источников и потребителей информации, к которым относятся командные пункты и элементы объекта управления, с которыми связан данный КСА. Эта

величина определяется местом КСА в иерархической структуре АСУ.

Наиболее значимые ограничения на применение КСА накладывают такие показатели, как:

— большое разнообразие управляемых средств;

— высокие требования к временным показателям, точностным характеристикам;

— большие объемы обработки информации в условиях жесткого ограничения времени;

— сложность иерархической структуры

АСУ.

Перспективы развития АСУ специального назначения

Одной из перспективных задач развития АСУ становится задача предвидения возможного развития оперативной и боевой обстановки, формирования рациональных способов боевых действий. При этом необходимо обеспечивать соответствие между возможностями КСА по формированию способов боевых действий, с одной стороны, и обязанностями, правами, ответственностью должностных лиц в каждом звене управления, с другой.

В иерархической системе управления формирование способа боевых действий сил заключается в определении пространства, времени и форм боевых действий, оперативного построения, маневра сил и средств подчиненных частей и подразделений для решения специальных задач.

Таким образом, как в повседневной деятельности сил, так и в компьютерных моделях поддержки принимаемых решений должны отражаться принципы управления, в частности:

— принцип единоначалия;

— принцип централизации управления с предоставлением подчиненным инициативы в определении способов выполнения поставленных специальных задач;

— принцип личной ответственности должностных лиц за принимаемые решения на применение подчиненных сил и результаты выполнения ими поставленных специальных задач.

Наряду с вышеизложенным, необходимо учитывать и достаточно важную тенденцию в развитии автоматизированных систем управления силами, на основе информационно-управляющих систем реального времени (ИУС РВ).

Основу ИУС РВ составляют пространственно разнесенные источники информации, действующие на различных физических принципах и обеспечивающие сбор, сверхбыструю обработку информации компьютерные сети (сетецентрические технологии).

Функциональные подсистемы перспективной АСУ сил СН должны обеспечивать автома-

тизацию как целевых процессов управления применением сил, так и функций управления органов управления, а инфраструктурные подсистемы должны обеспечивать базовый набор услуг по управлению информационными и вычислительными ресурсами АСУ в интересах работы всех функциональных подсистем. Они должны создаваться в контексте единых архитектурных решений, использовать максимально унифицированные программные компоненты и общую технологическую и информационную среду совместного применения и функционирования данных программных компонентов.

Использование инфраструктурных систем позволит повысить технологичность разработки перспективной АСУ сил СН и функциональных подсистем, как ее компонентов. Применение унифицированных программных компонентов, разработанных в рамках инфраструктурных систем, должно позволить разработчикам функциональных подсистем максимально сосредоточиться на решении поставленных задач, стоящих перед конечными пользователями АСУ сил СН. При этом разрабатываемыми средствами должно обеспечиваться сопряжение с существующими и перспективными системами освещения обстановки и управления.

Работа перспективной АСУ сил СН должна обеспечиваться ИКС СН.

Заключение

Основой создания АСУ сил СН должна стать реализация концептуальной модели сервис-ориентированной архитектуры, основными достоинствами которой являются возможность эволюционного развития, обеспечение совместимости между отдельными элементами, многократное (повторное) использование программных компонентов.

Эта модель должна состоять из следующих основных компонент:

— презентационный уровень описывает интерфейсные сервисы для взаимодействия пользователей с информационной системой, включая закрытые и открытые порталы, доступ с мобильных устройств, а также различные преобразования информации при взаимодействии с внешними системами и устройствами;

— на уровне функциональных сервисов формируются модели и осуществляется управление выполнением процессов АС с использованием специализированных средств (типа ВРЕЦ, а также координация автоматизированных и "ручных" операций;

— интеграционные сервисы обеспечивают взаимодействие между приложениями, которое может быть реализовано, в частности, с ис-

пользованием средств обмена сообщениями или в рамках единой среды исполнения, такой как сервер приложений J2EE;

сервисы уровня данных реализуют средства извлечения и повторного использования данных из СУБД и приложений. Явное выделение такого уровня позволяет изолировать вышестоящие компоненты архитектуры от изменений в технологиях, а также обеспечить единый унифицированный подход к выполнению операций с данными;

уровень инфраструктуры, приложений и СУБД является как бы основой для всей структуры, и именно здесь концентрируются основные инвестиции в ИТ.

Взаимодействие между этими уровнями, однако, осуществляется не напрямую, а через сервисы, выделенные на уровень обработки событий. Сервисы этой компоненты архитектуры обеспечивают сбор данных о событиях в масштабе АСУ, необходимое преобразование и маршрутизацию этих данных между разными уровнями, а также "обратную связь" между сервисами каждого отдельного уровня.

При формировании функциональных подсистем АСУ сил СН наиболее важным становится принцип, при котором каждый процесс должен автоматизироваться однократно, вне зависимости от принадлежности к виду и уровню управления. Для обеспечения специфики вида деятельности, налагаемой видовой принадлежностью или уровнем управления, необходимо обеспечить широкие возможности настройки ПО (по видам и источникам информации, применяемым информационно-расчетным задачам, УФД и т.д.).

В настоящее время в силах СН на вооружении находится множество систем и комплексов, с той или иной степенью эффективности решающих различные задачи управления силами и средствами СН. Однако имеет место большая избыточность поступающих данных, сложность, а зачастую и невозможность организации взаимодействия и оперативной совместимости различных систем, а также несовершенство механизма распределения конечных результатов.

С технической точки зрения причиной изолированности систем и комплексов является излишнее разнообразие аппаратных и программных средств, платформ, архитектур и технологий, различие интерфейсов и протоколов, а также отсутствие изначально заложенных механизмов взаимодействия систем.

Необходима разработка и внедрение аппаратно-программных средств, обеспечивающих комплексирование информации от разнородных источников, автоматизацию процессов

обработки и интерпретации поступающей информации, а также формирование общей базы данных с распределенным доступом к ней, что позволит создать единое информационное пространство, снизить избыточность поступающей информации, повысить качество ее представления, скорость поиска данных и их доведения до конечного пользователя.

Предусмотреть возможность эффективного решения сложных вычислительных задач, обеспечения взаимодействия программных комплексов и систем путем организации распределенных вычислений в сетях на основе рационального использования сетевых ресурсов — процессоров, памяти, коммуникационного оборудования, алгоритмов и программ.

Функциональные подсистемы (ФПС) АСУ должны быть определены как наборы унифицированных и не унифицированных программных компонентов — Функциональных сервисов, способных работать совместно, в соответствии с установленным формализованным регламентом деятельности. Функциональные подсистемы рассматриваются, как совокупности слабо связанных Функциональных сервисов, применяемый набор которых определяется задачей по управлению АСУ.

Инфраструктурные системы (ИС) обеспечивают предоставление функционально независимых услуг абонентам и элементам АСУ. Инфраструктурные системы должны рассматриваться как наборы Инфраструктурных сервисов, предназначенные для реализации технологической основы для Функциональных сервисов. Инфраструктурные сервисы должны предоставлять возможности функциональным подсистемам реализовывать свое назначение путем манипулирования набором применяемых Инфраструктурных систем и использования их функциональных возможностей. Инфраструктурные сервисы скрывают техническую реализацию от Функциональных сервисов, а специфицирование (описание и следование описанию) интерфейсов обеспечивает необходимую гибкость, возможности масштабирования, а также постепенного улучшения и наращивания функциональности подсистемы, путем замены реализации Инфраструктурного сервиса, без необходимости внесения изменений в Функциональную подсистему.

Обеспечение информационно-технического взаимодействия АСУ со сторонними (существующими, унаследованными) системами производится путем их интеграции в единую распределенную среду информационного взаимодействия через унифицированный механизм адаптеров. Далее этот механизм может быть применен как способ интеграции в АСУ СН.

Рабочее пространство пользователя (РПП) должно обеспечивать единую рабочую область для всех Функциональных подсистем, которые использует пользователь в рамках своей деятельности. Использование Рабочего пространство пользователя должно обеспечить преимуществом сквозной идентификации пользователя для различных Функциональных подсистем, при выполнении всех функций АРМ, применяемых пользователем в рамках единой рабочей области. Для полного и эффективного взаимодействия пользователя с АСУ необходимо реализовать РПП на основе концепции "толстого" клиента. Для простого взаимодействия пользователя с АСУ и улучшения мобильности пользователя необходимо реализовать РПП на основе концепции "тонкого" клиента.

Реализация указанных направлений раз-

вития системы управления сил СН позволит:

— обеспечить планируемое повышение эффективности средств поражения до требуемых показателей;

— обеспечить создание системы разведки и контроля, позволяющую контролировать 100% зон ответственности;

— обеспечить автоматизированное решение 100% задач управления силами СН с высоким качеством реализации циклов управления силами.

Очевидно, что создаваемая система должна иметь открытую архитектуру и обеспечивать возможность оперативной адаптации к изменениям состава и структуры сил СН в целом и отдельных группировок, в частности, в том числе и оперативно формируемых на отдельных направлениях.

Литература

1. Легков К.Е. Применение сетеориентирован-ных информационных услуг при проведении специальных операций // Сборник трудов военно-научной конференции ВКА имАФ.Можайского. — 2013. — С.16-21.

2. Трушин В.В. О сущности взаимодействия войск в операции (бою) // Военная мысль, 2007. — № 4. — С. 16-18.

3. Шеремет И.В. "Сетецентрическая война": истоки и технические аспекты // Военно-промышленный курьер, 2006. — № 7. — С. 22-24.

4. Легков К.Е. Цели и задачи создания инфоком-муникационной системы специального назначения // Актуальные проблемы информационного обеспечения деятельности Войск воздушно-космической обороны, 2013. — № 1 — С.22-30.

Basic principles and objectives of the automated control systems for special purposes, the requirements placed upon them control system

Shaldaev S.E., skorobogath@rambler.ru, Legkov K.E, consfi@mail.iv, Skorobogatov OA, skorobogath@rambier.ru, St. Petersburg, Russia

Abstract

Analysis of the existing problems of application of special forces (CH) suggests that information and managerial aspects come to the fore. Functional integration of all existing and future subsystems for more efficient use of special forces is possible only on the basis of solving scientific and methodical, organizational and technical improvement of the system command, control and information systems CH system decision commanders. Main line of permission information management problems of construction and application of forces CH - this information and technical union of all current and future funds into a single information space (SIS) through the deployment of basic information management system, their integration into the weapon system and controls. Such a union would require a corresponding improvement of communication and data transmission, all kinds of information support, automation and information management. Obviously, the creation of such a complex, spatially distributed systems is impossible without solving a number of problems of technical and organizational nature. The technical basis of segment CH forces in a single information space should make multidimensional secure, high speed network, which includes in its membership the following information means: obtaining information, processing and transmission, as well as the synchronization and transfer time signals.

Keywords: system management, communication, infocommunication system algorithm.

References

1. Legkov K.E. Application seteorientirovannyh information services during special operations / Proceedings of the military-scientific conference A.F Mozhayskiy, 2013. P16-21.

2. Trushin V.V. On the essence of interaction troops in an operation (combat) / Military Thought, 2007. No 4. Pp. 16-18.

3. Sheremet I.V Network-centric warfare: the origins and technical aspects / Military-Industrial Courier, 2006. No 7. Pp. 22-24.

4. Legkov K.E. Goals and objectives of the system of special purpose infocomm / Actual problems of information management activities Forces Aerospace Defense, 2013. No 1. Pp. 22-30.