Концепция развития системы ремонта техники связи и автоматизированных систем управления

СИСТЕМЫ СВЯЗИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ

УДК 623.618.5

DOI 10.24412/2782-2141 -2022-2-69-76

Концепция развития системы ремонта техники связи и автоматизированных систем управления

Мегера Ю.А.

Аннотация: В статье рассматриваются пути совершенствования системы ремонта техники связи и автоматизированных систем управления, что является важным и необходимым условием для качественного выполнения всего комплекса мероприятий технического обеспечения связи и автоматизированных систем управления, а также обеспечения надёжного функционирования системы связи Вооружённых Сил Российской Федерации. Новые подходы к разработке средств связи и автоматизации, в целях дальнейшей реализации агрегатного метода ремонта и выполнения требований к комплексному показателю ремонтопригодности техники связи и автоматизированных систем управления. Переход к разработке и производству беспилотных летательных аппаратов военного назначения на качественно новом техническом уровне.

Ключевые слова: техническое обеспечение, система ремонта, информационные технологии, техническая разведка, беспилотные летательные аппараты.

Техническое обеспечение связи и автоматизированных систем управления (ТОС и АСУ) выделено в отдельный вид технического обеспечения и включает комплекс мероприятий, которые направлены на обеспечение войск техникой связи и АСУ (ТС и АСУ), поддержание её в исправном (работоспособном) состоянии и постоянной готовности к применению, восстановление и возвращение в строй при повреждениях и эксплуатационных отказах.

Выполнение указанных мероприятий возложено на систему ТОС и АСУ, которая является элементом системы военной связи, и представляет собой совокупность взаимоувязанных и согласованных по задачам органов управления, подсистем восстановления и снабжения различных звеньев управления. При этом состояние системы ТОС и АСУ находится в прямой зависимости от состава и технической оснащённости системы связи Вооружённых Сил Российской Федерации (ВС РФ), развитие которой требует постоянного совершенствования и адаптации сил и средств ТОС и АСУ к потребностям существующей и перспективной системы связи ВС РФ. Система ТОС и АСУ в своём развитии неразрывно связана со структурой войск связи, органов технического обеспечения и ВС РФ, в целом. Поэтому её структурное совершенствование является важным и необходимым условием для качественного выполнения всего комплекса мероприятий ТОС и АСУ и обеспечения надёжного функционирования системы связи Вооружённых Сил Российской Федерации [1].

Опыт боевого применения, боевой подготовки войск, а также результаты исследований свидетельствуют о том, что при сложившейся совокупности элементов, образующих систему ремонта ТС и АСУ соединений (частей) управления (связи), значительное влияние на эффективность данной системы оказывает организация процесса её функционирования. Для обеспечения требуемой оперативности решения задач войскового ремонта ТС и АСУ необходимо повысить степень автоматизации планово-производственной деятельности ремонтных органов системы войскового ремонта ТС и АСУ, основанные на:

- совершенствовании методов и средств, используемых для сбора, обработки и анализа информации о техническом состоянии ТС и АСУ на стадии эксплуатации и ремонта, поддержки принятия решений, контроля их выполнения;

- внедрении технологий информационной поддержки жизненного цикла изделия, что позволит создать единую информационную среду для заказчиков, разработчиков, производителей и потребителей вооружения.

Основные направления развития системы ремонта должны быть связаны с повышением эффективности процесса ремонта, за счет внедрения современных технологий, и позволяют выделить следующие основные направления и пути совершенствования системы ремонта ТС и АСУ:

- разработка нового технологического оборудования, принципов его применения в технологических процессах ремонта ТС и АСУ;

- создание внутренних и внешних автоматизированных средств диагностирования;

- разработка диагностического обеспечения (алгоритмов и программ диагностирования);

- определение оптимального количества запасов элементов и составных частей и распределение их в структуре системы ремонта;

- совершенствование процессов управления;

- повышение качества подготовки личного состава ремонтных органов;

- повышение взаимодействия тыловых и технических подразделений;

- обоснование требований по ремонтопригодности и надежности ТС и АСУ, исходя из современных оперативных требований.

Каждое из указанных направлений включает в себя взаимосвязанную совокупность задач и мероприятий по их реализации, положительное решение которых будет способствовать повышению эффективности функционирования системы ремонта [2].

Дальнейшая реализация агрегатного метода ремонта требует новых подходов к разработке средств связи и автоматизации в направлении формирования и выполнения требований по основным составляющим (свойствам) ремонтопригодности: контролепригодность, доступность, легкосъемность, модульность, взаимозаменяемость и восстанавливаемость.

Система ремонта ТС и АСУ, с учетом отношений подчиненности в войсках, должна содержать три организационно-технических уровня иерархической структуры, в которой процесс ремонта будет реализован от начала до конца, то есть от возникновения отказа на образце ТС и АСУ, и его восстановления путем замены неработоспособного электронного модуля (ЭМ) на работоспособный до восстановления этого ЭМ в вышестоящих ремонтно-восстановительных органах [3] и отражена на рис. 1.

Ремош нмй ош им Стратегический уровень

электронных модулей V. У ЭМ -0. ЭМ 1 ( Р 3 и | К' | н и . 11СВОСС1 Ш| 3(1 1 и н .11 ч ¡.к \ 1.11.11

ЭМ -2, ЭМ-1

ЭМ-1

Ремонтный орган Оперативный уровень

МСК1 поннмч моделей V J 1

ЭМ-1, ЭМ -2 (субблок, ячейка. кассета ) ЭМ -2. ЭМ-1

• у

ЭМ ЭМ ЭМ _2 1-3 1 ЛТО-УМ J ЭМ -2, ЭМ-3 1С1 инки.блок)  ЭМ -1, ЭМ -2, эм-з Войсковой уровень

Рис.1. Структура системы ремонта ТС и АСУ с учетом уровня восстановления

Ремонтный орган из состава ремонтно-восстановительных подразделений (частей) всех уровней иерархии состоит из:

- каналов восстановления техники связи, включающих в себя специалистов по ремонту ТС и АСУ, а также необходимую техническую документацию;

- диагностического и специального оборудования;

- оборудования (монтажное, демонтажное и т. д.);

- запасных частей (комплекты ЗИП), ремонтных комплектов, необходимых для проведения ремонта;

- накопителя на выходе канала восстановления (места хранения неработоспособной техники связи (ЭМ);

На входе ремонтно-восстановительных подразделений (частей) всех уровней иерархии находится канал дефектации. По результатам дефектации, в зависимости от технического состояния техники связи (ЭМ), их можно разделить на:

- требующие проведения текущего ремонта;

- требующие проведения среднего ремонта;

- требующие проведения капитального ремонта;

- подлежащие отбраковке в связи с тем, что их восстановление технически неосуществимо или экономически нецелесообразно (безвозвратные потери).

Для оперативного и стратегического уровней иерархии системы ремонта необходимо включить ремонтный орган восстановления ЭМ, включающий в себя специалистов по ремонту ЭМ, диагностическое оборудование, а также необходимую техническую документацию, как показано на рис. 2.

Рис.2. Канал восстановления ЭМ в общей системе ремонта ТС и АСУ

Необходимость данного ремонтного органа ЭМ можно сформулировать следующим образом: на основе анализа требований системы связи по своевременности восстановления и обеспеченности войск техникой связи и АСУ, потребностей в восполнении потерь ТС и АСУ в ходе операции, проведения агрегатного метда ремонта, с целью минимизации затрат системы восстановления ТС и АСУ.

Проведенные исследования модели системы ремонта ТС и АСУ показывают [4]:

- изменение количества поврежденной техники связи в сторону увеличения приводит к снижению коэффициента технической готовности и требует дополнительного выделения ресурса ремонтных органов;

- возрастание трудозатрат на восстановление техники связи влечет за собой значительное снижение коэффициента технической готовности и увеличение числа ремонтников.

Исходя из этого, возникает требование к промышленности - создавать технику связи модульного типа с применением электронных модулей (ЭМ) всех уровней иерархии с меньшим временем их восстановления, совершенствовать диагностическое обеспечение и технологию восстановления техники связи.

В то же время, наличие обученного персонала, использование для диагностирования техники связи автоматизированных измерительных систем, позволит существенно снизить трудозатраты на восстановление техники связи и, следовательно, приведет к уменьшению количества ремонтников и затрат на системы ремонта ТС и АСУ.

Следовательно, одним из перспективных направлений развития системы ТОС и АСУ (подсистемы восстановления) является совершенствование методов и способов диагностирования и ремонта ТС и АСУ. Разработка и внедрение перспективных автоматизированных программно-аппаратных комплексов контроля и диагностики позволит существенно сократить время на проведение измерений электрических параметров в ходе технического обслуживания и поиск неисправных элементов (плат, субблоков, электронных модулей и др.) при осуществлении ремонта техники связи и АСУ.

Существующая система проведения электрических измерений параметров и диагностирование ТС и АСУ занимает до 80 процентов времени от общего времени выполнения ремонта. Так как современные средства связи являются программно-аппаратными, рассмотрение вопросов диагностирования целесообразно проводить с акцентом на средства автоматизации.

Например, средства измерений и диагностики средств электропроводной и оптической связи реализованы в соответствующих блоках контроля и управления, и реализуют свои возможности путем программного взаимодействия между самим блоком и терминалом управления (АРМ), на котором установлена соответствующая программа.

Основные контролируемые параметры сетевого оборудования большей части средств связи — это состояние сетевых интерфейсов (работает или не работает) или состояние «оборудование включено или выключено».

Контроль параметров сетевого оборудования осуществляется путем просмотра индикаторов на лицевой панели оборудования, а также вывода диагностических сообщений, которые выводит операционная система во время настройки оборудования, а также может увидеть механик в процессе загрузки и просмотре конфигурации устройства. Проблемным вопросом остается то, что оборудование разных производителей имеет свои интерфейс и протоколы, нет унификации и единой системы контроля, мониторинга параметров оборудования.

Наличие инструментальной базы, предполагающей разработку и внедрение автоматизированных комплексов диагностирования ТС (как внешних, так и внутренних) с различными возможностями по глубине, в зависимости от уровня построения системы ремонта ТС и АСУ показана на рис. 3.

Диагностирование при организации ремонта ТС и АСУ должно включать три уровня:

— непосредственно войсковые подразделения (войсковой уровень),

— подразделения ремонта (оперативный уровень),

— подразделения ремонта (стратегический уровень).

Рис. 3 Диагностирование и ремонт ЭМ на различных уровнях иерархии системы ремонта ТС и АСУ

На первом - в войсковых подразделениях необходимо производить локализацию неисправностей с глубиной до конструктивно съемных модулей замены (сборочных узлов, блоков). Неисправные модули выявлять встроенными или внешними средствами контроля и диагностики и передавать на второй уровень. На втором, оперативном уровне, производить замену вышедших из строя модулей исправными для передачи в войсковые подразделения, а также осуществлять проверку и ремонт неисправных модулей. На третьем уровне -осуществлять ремонт неисправных модулей и печатных плат, которые не восстановлены на предыдущем уровне, и передавать их на второй уровень.

Войсковой уровень эксплуатации должен быть оснащен унифицированным диагностическим оборудованием (встроенным или внешним), с возможностью локализации до отказавшего типового элемента замены (ТЭЗ) в единой системе контроля и мониторинга параметров всего оборудования ТС и АСУ. Для этого необходимо:

1) Подвижные средства диагностики и ремонта ТС и АСУ всех уровней оснастить измерительным и диагностическим оборудованием на основе магистрально-модульных автоматизированных систем и комплексов измерительной техники. Основными используемыми технологиями при разработке автоматизированных средств диагностирования являются технические решения с использованием интерфейсов VXI и LXI, которые являются самостоятельными стандартами на контрольно-измерительную и управляющую аппаратуру в общей концепции сетевой архитектуры NFV (Network Functions Virtualization).

2) Войсковые ремонтные органы должны быть ориентированы на создание оборотного фонда ЭМ, осуществлять работы по предварительной диагностике поступивших ЭМ, а также проводить ремонт, путем замены в нем субблоков, кассет, ячеек и т. п., а также замену отдельных ЭРИ и подготавливать ЭМ к отправке на предприятия промышленности, если ремонт на месте невозможен.

3) Создавать ТС и АСУ с применением ЭМ всех уровней иерархии разукрупнения с меньшим временем восстановления и направленное в первую очередь на устранение излишнего многообразия изделий, их составных частей и процессов изготовления.

Следовательно, основными направлениями дальнейшего развития являются: - обеспечение соответствующего уровня ремонтопригодности методами конструктивно-технической и схемотехнической унификации и стандартизации;

— проектирование аппаратных и программных средств контроля и диагностирования;

— интеграция этапов функционального проектирования изделий и проектирования системы ремонтопригодности;

— повышение достоверности результатов оценки и прогнозирования качества изделий и т. д. [5].

Немаловажное значение при осуществлении ремонта ТС и АСУ имеет вопрос определения технического состояния ТС и АСУ, доставки отказавших ЭМ в ремонтные органы и отремонтированных ЭМ в места эксплуатации. Это определяется прежде всего огромным территориальным размахом театра военных действий, а, следовательно, возможной значительной удаленностью объектов системы ремонта друг от друга.

На рис. 4 представлен фрагмент расчета времени восстановления образца ТС и АСУ с удалением от ремонтного органа на 50 км. Время на восстановление работоспособного состояния ТС и АСУ с применением различных вариантов диагностирования и ремонта приведены в табл.

N2__L выдв V выдв__L тран V тран Т пр N бл Т зам__О__Тн

т

50

40 50 30 0,4 50 0,2

1 0,1

Т эв

2,916667

Ф 0,95

0,64

0,36

0,16

Т диаг

1,46

2,26

2,97

3,49

Рис. 4. Фрагмент расчета времени восстановления образца

Г рем

0,3 0,3 0,3 0,3 0,3

С и АСУ

а

п

1

0,07

3,72

Таблица — Необходимое время восстановления работоспособного состояния ТС и АСУ

Вариант диагностирования и ремонта Время до ремонта Время диагностирования Время восстановления Время возвращения в строй Общее время

ГТР с эвакуацией 2 ч 30 мин 2 ч 26 мин 5 ч 17 мин 1ч 15 мин 9 ч 02 мин

ГТР без эвакуации 3 ч 45 мин 3 ч 37 мин 6 ч 29 мин - 9 ч 34 мин

ГТР с применением программного комплекса 1ч 15 мин 1 ч 45 мин 4 ч 38 мин - 5 ч 53 мин

Сегодня в мире наблюдается устойчивый интерес к развитию и совершенствованию авиационной беспилотной техники [6]. Применение БПЛА характеризуется также возможностью интеграции БПЛА в единое информационное пространство ТВД.

Преимуществами беспилотных летательных аппаратов являются:

- потенциал по созданию БПЛА, которые могли бы выполнять самые разнообразные задачи в местах ведения боевых действий;

- способность проведения технической разведки и мониторинга технического состояния ТС и АСУ с передачей информации в реальном масштабе времени;

- отсутствие ограничений по использованию в крайне тяжелой боевой обстановке, связанной с риском их утраты;

- возможности войсковой эксплуатации в сложных природно-климатических условиях Крайнего Севера и Арктики, в районах бездорожья и горной местности;

- наличие высокой боеготовности и мобильности.

Учитывая особенности проведения специальной операции в Украине, действия подразделений на незнакомой территории в ходе военной операции в САР, применение

БПЛА для решения задач технической разведки (ТР) позволит оперативно обеспечить должностное лицо органа ТОС и АСУ актуальной информацией и, как следствие, уменьшить время на принятие решения об эвакуации и ремонте поврежденной ТС и АСУ в условиях различной местности [7] .

По сравнению с традиционной формой доставки ремонтных комплектов и ЭМ с помощью автомобильной техники для сухопутных подразделений и катеров для ВМФ, использование БПЛА могут значительно сократить время реагирования и процесс доставки ремонтных комплектов и ЭМ сухопутным подразделениям, а также с берега на корабли ВМФ, что существенно снизит логистические расходы.

Литература

1. Буренок В.М. Методология программно-целевого планирования развития системы вооружения на современном этапе. Части 1, 2 / В. М. Буренок и др. М: Издательская группа «Граница», 2013. 520 с.

2. Степшин М.П. Особенности технического обеспечения российских войск в локальных войнах и вооруженных конфликтах // Военная мысль. 2008. № 11. С. 28-34.

3. Мегера Ю. А. Структура системы ремонта техники связи и АСУ с учетом уровня разукрупнения // Технологии. Инновации. Связь. Сборник материалов научно-практической конференции. 2022. С. 243-247.

4. Мегера Ю. А. Математическая модель ремонта техники связи и автоматизированных систем управления // Известия ТулГУ. Технические науки. 2021. Вып. 9. С. 34-37.

5. Слабуха В.Н. Особенности создания и внедрения автоматизированных систем контроля и диагностирования в практику войскового ремонта техники связи и оценка их влияния на готовность ремонтных органов. Проблемы технического обеспечения войск в современных условиях // Труды II международной научно-практической конференции. 2017. С.10-14.

6. Барковский В.Ю. Беспилотные летательные аппараты мира. Под ред. Н.Н. Новичкова. Справочник. - М: Информационное агентство «АРМС-ТАСС». 2014. 462 с.

7. Бойко А. Военные беспилотники вертолетного типа. URL: http://robotrends.ru/ robopedia/voennye-bespilotniki-vertoletnogo-tipa (дата обращения: 25.01.2022).

References

1. Burenok V.M. Metodologiya programmno-celevogo planirovaniya razvitiya sistemy vooruzheniya na sovremennom etape [Methodology of program-target planning of the development of the weapons system at the present stage]. Parts 1, 2. V.M. Burenok et al. Moscow. Publishing group "Border", 2013. 520 p. (in Russian).

2. Stepshin M.P. Osobennosti tekhnicheskogo obespecheniya rossijskih vojsk v lokal'nyh vojnah i vooruzhennyh konfliktah [Features of technical support of Russian troops in local wars and armed conflicts]. Military thought. 2008. No. 11. Pp. 28-34 (in Russian).

3. Megera Yu.A. Struktura sistemy remonta tekhniki svyazi i ASU s uchetom urovnya razukrupneniya [The structure of the system of repair of communication equipment and automated control systems, taking into account the level of unbundling]. Technologies. Innovation. Connection. Collection of materials of the scientific and practical conference. 2022. Pp. 243-247 (in Russian).

4. Megera Yu.A. Matematicheskaya model' remonta tekhniki svyazi i avtomatizirovannyh sistem upravleniya [Mathematical model of repair of communication equipment and automated control systems]. News of TulSU. Technical sciences. Issue 9. 2021. Pp. 34-37 (in Russian).

5. Slabukha V.N. Osobennosti sozdaniya i vnedreniya avtomatizirovannyh sistem kontrolya i diagnostirovaniya v praktiku vojskovogo remonta tekhniki svyazi i ocenka ih vliyaniya na gotovnost' remontnyh organov. Problemy tekhnicheskogo obespecheniya vojsk v sovremennyh usloviyah /Features of the creation and implementation of automated monitoring and diagnostics systems in the practice of military repair of communication equipment and assessment of their impact on the readiness of repair bodies. Problems of technical support of troops in modern conditions]. Proceedings of the II International Scientific and Practical Conference. 2017. Pp.10-14 (in Russian).

6. Barkovsky V.Yu. Bespilotnye letatel'nye apparaty mira /Unmanned aerial vehicles of the world]. Edited by N.N. Novichkov. Directory. Moscow. News Agency "ARMS-TASS". 2014. 462 p. (in Russian).

7. Boyko A. Voennye bespilotniki vertoletnogo tipa [Helicopter-type military drones]. URL: http://robotrends.ru/robopedia/ voennye-bespilotniki-vertoletnogo-tipa (accessed 25.01.2022).

Статья поступила 30 июня 2022 г.

Информация об авторе

Мегера Юрий Анатольевич - Ведущий инженер ПАО «Интелтех». Кандидат военных наук. Тел.: +7(812)448-96-36. E-mail: yamegera1971@mail.ru Адрес: 197342, г. Санкт-Петербург, ул. Кантемировская, д.8.

The concept of development of the system of repair of communication equipment and

automated control systems

Yu.A. Megera

Annotation: The article discusses ways to improve the system of repair of communication equipment and automated control systems, which is an important and necessary condition for the qualitative implementation of the entire complex of CBT and automated control systems and ensuring the reliable functioning of the communication system of the Armed Forces of the Russian Federation. New approaches to the development of communication and automation tools in order to further implement the aggregate repair method and meet the requirements for a comprehensive indicator of the maintainability of communication equipment and automated control systems. Transition to the development and production of unmanned aerial vehicles (UAVs) at a qualitatively new technical level for military purposes.

Keywords: technical support, repair system, military security, automated control system, information technology, application and implementation problems, technical intelligence, unmanned aerial vehicles.

Information about the author

Megera Yuri Anatolyevich - Leading Engineer of the department of PJSC «Inteltech». Candidate of Military Sciences. Tel.: +7(812)295-66-66. E-mail: yamegera1971@mail.ru.

Address: Russia, 197342, Saint-Petersburg, Kantemirovskaya street 8.

Для цитирования: Мегера Ю.А. Концепция развития системы ремонта техники связи и автоматизированных систем управления // Техника средств связи. 2022. № 2 (158). С. 69-76. DOI 10.24412/2782-2141-2022-2-69-76.

For citation: Megera Yu.A. The concept of development of the system of repair of communication equipment and automated control systems. Means of Communication Equipment. 2022. No. 2