Верба В.С. - Авиационные комплексы радиолокационного дозора и наведения (Системы мониторинга) - 2008

При централизованном способе обеспечения информацией КП группировки ПВО необходимо учитывать дополнительные требования, предъявляемые к ру­ бежам, качеству, достоверности, составу радиолокационной информации (РЛИ) при автоматизированном решении в нем задач управления и применения огне­ вых средств по воздушным целям (ВЦ). Из задач, решаемых на КП данной группировки, наиболее критичными к качеству выдаваемой информации АК РЛДН являются следующие: вскрытие направлений ударов систем воздуш­ но-космического нападения (СВКН) и сосредоточение усилий огневых средств на наиболее опасных направлениях; назначение средств дальнего действия на цели, подлежащие первоочередному уничтожению; отбор целей для выдачи информации КП (ПУ), необходимой для принятия решений на ведение само­ стоятельных боевых действий.

При решении задачи контроля ракетоопасного района характеристики ка­ чества и рубежи выдачи траекторией информации должны удовлетворять тре­ бованиям КП частей (подразделений) при решении задач управления оружием. Остальные требования к конфигурации создаваемого подвижного радиолока­ ционного поля (РЛП) (зоне информации) определяются с учетом задач, стоя­ щих перед группировкой ПВО, и конкретных сложившихся условий воздуш­ ной обстановки.

Для формирования требуемых рубежей R относительно АК РЛДН необхо­ димо учитывать вынос зон дежурства комплекса относительно аэродромов ба­ зирования ИА. Реализация групповых полуавтономных действий истребителей ВВС при перехвате самолетов СА и ТА позволяет существенно снизить требо­ вания к качеству РЛИ.

При использовании АК РЛДН на приморском направлении, где вынос зон дежурства значительно вперед не представляется возможным, требования к РЛИ видоизменяются, а именно, уменьшаются по дальности, но увеличиваются по точности (из-за необходимости фиксации факта пересечения государствен­ ной границы).

Задавшись требуемыми вероятностями вывода в боевое соприкосновение с целями типа тактического истребителя (ТИ) и стратегического бомбардиров­ щика (СБ), получим варианты задания вектора требуемых характеристик, предъявляемых к качеству информации АК РЛДН (по точности, непрерывно­ сти сопровождения ВЦ, достоверности РЛИ) при использовании его в режиме воздушного пункта наведения или организации отбора информации для назем­ ных пунктов наведения (ПН).

Требуемые рубежи выдачи траекторной информации для КП ИАП (отно­ сительно аэродрома базирования) определяются с учетом реализации перехвата ВЦ на максимальном тактическом радиусе перехвата. При этом учитывается соотношение скоростей ВЦ и управляемых истребителей на крейсерском и форсажном режимах полета, а также прогнозируемые временные параметры

перехвата (по времени принятия решения, времени вылета из готовности, вре­ мени выхода в исходную точку наведения и др.). При этом при формировании требуемых рубежей относительно АК РЛДН необходимо учитывать вынос зон дежурства комплекса относительно аэродромов базирования истребителей ВВС (ВМФ). Реализация групповых полуавтономных действий истребителей при перехвате самолетов СА и ТА позволяет существенно снизить требования к качеству РЛИ.

Взаимодействующими с АК РЛДН потребителями информации являются КП ЗРС СД-ДД в режимах готовности к открытию огня и обеспечения загоризонтной стрельбы. При этом в первом случае наиболее жесткие требования предъявляются к дальности обнаружения ВЦ, а во втором случае - к точности сопровождения маловысотных целей и крылатых ракет, летящих с огибанием рельефа местности. Дополнительно информация о воздушной обстановке от комплексов данного класса может использоваться в информационной подсисте­ ме (ИПС) ЗРС для вскрытия целей-постановщиков активных помех. Это обес­ печивается передачей на КП ЗРС СД-ДД информации о сопровождаемых по полному вектору параметров целях, находящихся в зоне поражения ЗРС за пре­ делами информационной зоны ИПС ЗРС, и о целях, находящихся в специально назначенных с КП ЗРС областях получения дополнительной информации о ВЦ.

К основным составляющим вектора характеристик РЛИ, наиболее сущест­ венно влияющим на реализуемую эффективность управления зенитноракетным огнем, относятся следующие показатели выходного информационно­ го потока:

рубеж начала выдачи информации; среднеквадратические ошибки определения координат и скорости полета

целей; время разрывов трасс ВЦ;

коэффициент и среднее время существования ложных трасс. Аналогичным образом, с учетом выполнимости заданной эффективности

действий, формируются требования к информативности другими потребителя­ ми, взаимодействующими с АК РЛДН.

Анализ временных особенностей процессов обеспечения разнородных по­ требителей на различных этапах боевых действий показал следующее. Объек­ тивно существуют определенная эволюция и изменяемость во времени требо­ ваний к информации (по совокупности рассмотренных частных характеристик АКРЛДН). Поэтому для реализации потенциальных разведывательно-инфор­ мационных возможностей комплексов в условиях ресурсных, информацион­ ных и временных ограничений необходимо введение с более высокого уровня иерархии соответствующего координирующего управления, задающего наибо­ лее предпочтительные режимы выдачи информации на различных этапах при­ менения.

Сложность обеспечения разнородных потребителей в комплексах РЛДН состоит в том, что диапазон предъявляемых различающихся требований к ин­ формации может иметь большой размах, а технические возможности их удов­ летворения АК РЛДН ограничены. Поэтому при реализации согласованного размена характеристик выходного информационного потока (ВИП) появляется возможность повысить эффективность обеспечения разнородных потребителей информации на различных этапах боевых действий. Сущность его заключается в реализации в системе, использующей АК РЛДН, механизмов управляемости характеристиками [6], достигаемыми одновременно как целенаправленным пе­ рераспределением (разменом) ВИП на различных этапах работы, так и адапта­ цией к изменяющимся параметрам целевой и помеховой обстановки [4].

1.6. Показатели эффективности применения авиационных комплексов радиолокационного дозора и наведения

С позиций системного анализа показатели эффективности АК РЛДН должны либо количественно характеризовать эффективность надсистемы обеспечиваемых им потребителей (КП различного уровня, огневых средств), либо быть связаны с ними монотонной зависимостью. Дополнительно к ним предъявляются следую­ щие требования: ясный физический смысл, формализуемость и вычисляемость для типовых прогнозируемых условий применения комплекса.

Основными показателями, определяющими разведывательно-инфор- , мационные и управляющие возможности АК РЛДН, являются следующие:

время барражирования комплекса и выдачи информации на заданном ру­ беже удаления от аэродрома базирования;

типы и классы обнаруживаемых и сопровождаемых воздушных (надвод­ ных), наземных целей и нестратегических ракетных средств нападения, воз­ можности их распознавания;

дальности обнаружения и выдачи трасс заданного класса (типа) целей конфигурации создаваемых подвижных полей информации и управления;

зона видимости комплекса в азимутальной и угломестной плоскостях над различными типами подстилающей поверхности;

максимальное число обнаруживаемых и сопровождаемых целей, точности определения их координат;

перечень управляемых с борта авиационных средств, максимальное число автоматизированных каналов наведения;

типы взаимодействующих с комплексом потребителей информации КСА и Π (ПУ) группировок ВС, дальность связи и передачи данных с борта АКРЛДН.

Эффективность применения комплекса РЛДН зависит от выбранного ва­ рианта самолета-носителя, районов применения, условий огневого и радио­ электронного противодействия. В табл. 1.1 показана взаимосвязь характери­ стик самолета-носителя с показателями эффективности АК РЛДН [5].

Таблица 1.1

Покажем иерархию обобщенных и частных показателей, определяющих эффективность комплекса в группировках ВС. При этом учитывается, что кон­ струкции обобщенных и частных показателей эффективности зависят от возла­ гаемых на АК РЛДН задач и свойств используемых их надсистем.

Сравнение вариантов можно осуществлять по вкладу комплекса в эффек­ тивность группировок (Е) видов ВС, по обобщенным показателям разведыва­ тельно-информационных и управляющих возможностей (вероятность РВт вы­ хода истребителей в точку пуска ракет, математическое ожидание числа ус­ пешных выводов истребителей в зону возможных атак M[N3BA]), по частным характеристикам информативности, например дальности, точности и досто­ верности выдаваемой потребителям информации (R, σχγ, КЛт)· Так, примени­ тельно к задачам разведывательно-информационного обеспечения и управле­ ния боевыми действиями в группировках ПВО на основе метода целевой ко-

Рис. 1.4

Для адекватного исследования функционирования АК РЛДН предлагается использовать систему показателей боевых возможностей, представленную на рис. 1.4. При этом оценкой на верхнем уровне возможностей комплекса РЛДН может быть его вклад в конечную эффективность боевых действий, например группировки ПВО. Для традиционно используемых показателей предотвра­ щенного ущерба (У) и математического ожидания числа перехваченных ВЦ по прогнозируемым вариантам удара СВН (М) можно оценить вклад комплекса в конечную эффективность (АУ, ΔΜ) следующим образом:

где Vp+мАк - векторная функция, определяющая показатели боевой эффектив­ ности по отражению удара СВН при использовании в группировке ПВО АК РЛДН; VP - то же, но без применения комплекса АК РЛДН; V0o - вектор весовых коэффициентов, характеризующих важность объектов обороны; Сг - векторная функция, характеризующая состав группировки, принятую систему управления, боевые возможности огневых средств и др.; ξΓ - векторная функ­ ция, характеризующая изменяющиеся условия боевой работы, а именно, удар СВН (состав, характеристики, тактику боевого применения средств), прогнози­ руемые радиоэлектронное и огневое противодействие и т. д.

В качестве обобщенного показателя разведывательно-информационных возможностей АК РЛДН принимается вероятность РВт выполнения комплексом требований Υτ, предъявляемых к нему взаимодействующим потребителем. Вектор Υχ требований к информации (по дальности обнаружения заданного класса целей, точности оценки координат, длительности сопровождения, до­ пустимом времени сопровождения ложных трасс и др.) рассчитывается для за­ данного уровня эффективности Y^i потребителем с учетом возможных (прогно­ зируемых) внешних условий ξ. е Ωξ работы [3]. Тогда искомая оценка веро­ ятности выполнения требований зависит от режима функционирования fr комплекса и определяется путем интегрирования восстановленных совместных

плотностей распределения Wy ' частных характеристик его информативности:

где YP - вектор реализуемых характеристик выходного информационного по­ тока для установившегося режима работы; Ωγ (Υτ) - область допустимых

значений данных характеристик, обеспечивающих заданный уровень эффек­ тивности взаимодействующего потребителя.

Разведывательно-информационные возможности данных средств на более нижних уровнях с учетом принятых вариантов обеспечения, например для группировки ПВО, можно описать представительным (однозначно определяю­ щим эффективность обеспечиваемых потребителей) вектором характеристик. С учетом специфики создаваемых подвижных зон информации АКРЛДН и из­ меняемости характеристик ВИП (VHn) множество частных характеристик ин­ формативности представим в виде следующих показателей:

где - вектор пространственно-временных характе­

ристик формируемых зон информации ( - реализуемые конфигу­ рации областей соответственно постоянного и периодического контроля, АТС - продолжительность существования формируемой зоны информации относи­ тельно текущего времени); - вектор точностных

характеристик выдаваемой информации (σχγ, σΗ - погрешности оценки соот­ ветственно плоскостных координат и высоты, σψ - погрешности оценки курса

движущихся объектов); - вектор характеристик пол­

ноты информации (Ν^ ах' - максимальное число сопровождаемых целей, АТС - относительная продолжительность непрерывного сопровождения целей (опре­ деляется в обратном масштабе времени), ΔΤΡ - относительная продолжитель­ ность разрыва трасс); - вектор характеристик

достоверности ВИП (Клыц, КЛтс - коэффициенты ложных трасс соответственно по числу и относительному времени сопровождения, АТЛТ - относительное

время существования ложных трасс); РЗВАЬ Rrii - вероятность и рубеж пере­ хвата истребителями приоритетных воздушных целей при управлении с борта АК РЛДН; РЗВА2, Rm - вероятность и рубеж перехвата самолетов стратегиче­ ской (тактической) авиации; Р3ВАЗ, Rro - вероятность и рубеж перехвата стра­ тегических крылатых ракет (СКР); РЗВА4, Rn4 - вероятностные и рубежные ха­ рактеристики перехвата при управлении истребителями с борта многофунк­ ционального АК РЛДН в условиях радиоэлектронного и огневого противодействия ΝΚΗ&ΒΙ ·

В зависимости от решаемых задач, динамики изменения требований к ин­ формативности, типа обеспечиваемого потребителя, состав учитываемых зна­ чимых характеристик в векторах может быть различным.

Оценка разведывательно-информационных и управляющих возможностей АК РЛДН проводится на фоне различных вариантов удара СВН, прогнозируе­ мых в зоне действия комплекса. В интересах организации управления истреби­ телями с борта комплекса и оценки альтернативных вариантов построения бор­ товых систем управления наведением оценивается следующее:

максимально реализуемое число одновременных наведений истребителей на воздушные цели командным способом, методом тактического управления, в том числе в условиях радиоэлектронного и огневого противодействия;

возможность управления с борта комплекса заданного перечня истребите­ лей с адаптацией к их боевым возможностям и используемым авиационным средствам поражения;

вероятность наведения при командном наведении истребителя на воздуш­ ные цели с использованием различных методов наведения;

возможность обеспечения заданной дальности и требуемых характеристик всех видов связи комплекса с летательными аппаратами и взаимодействующи­ ми АСУ. ,

Для снижения размерности общей задачи организации боевых действий системы в зоне (районе) ПВО с заданной (максимальной или реализуемой) эф­ фективностью выполняется ее декомпозиция с выделением первого уровня оценок эффективности применения комплекса по отдельным задачам управле­ ния. К этим оценкам относится оценка производительности бортовой системы управления и наведения АКРЛДН, использующая обобщенный показатель, представляющий собой математическое ожидание числа успешных выводов истребителей в зону с борта комплекса возможных атак (ЗВА). Он определяет­ ся при помощи следующего упрощенного выражения:

где ΚΣ = КуКбКэн (Ку - коэффициент качества управления, Кб - коэффициент живучести, КЭн - коэффициент эксплуатационной надежности); вероятность выхода истребителя в информационный контакт с целью (Рн - ве­

роятность выхода истребителя в зону атак и пуска ракет); ТПц - время полета цели от рубежа обнаружения до заданного рубежа перехвата; t0np - время от момента обнаружения цели до принятия решения на боевые действия истреби­ телей, t3BA - среднее время вывода истребителей в зону возможных атак целей, Νκ - число каналов управления (наведения).

При реализации с борта АК РЛДН координатной поддержки управляемых истребителей и организации так называемого тактического управления ими в качестве частных показателей целесообразно использовать:

математическое ожидание числа перехваченных ВЦ истребителем с ис­ пользованием информации от АК РЛДН

прирост реализуемых рубежей перехвата истребителей при использовании тактической информации от комплекса -

процент перехваченных целей истребителями по внешнему ЦУ от ком­ плекса РЛДН из состава удара СВН -

процент ложных наведений из общего числа по недостоверной информа­ ции от АК РЛДН -

Введенная система показателей эффективности основана на декомпозиции процессов обеспечения потребителей информации и управления огневыми средствами с учетом особенностей исследуемого варианта АК РЛДН и района