16

Устройство АСУ. Тема 3.

Лекция. Принципы построения и функционирования АСУ ВМФ.

Вопросы:

1. Место АСУ в системе управления ВМФ.

2. Принципы функционирования АСУ ВМФ.

3. Принципы построения АСУ ВМФ.

Учебная цель: Изучить основные принципы построения и функционирования АСУ ВМФ.

Литература:

1. В.Ф. Шпак Основы автоматизации управления. Ч.1, стр. 110-114. Петродворец, ВМИРЭ, 1998 г.

2. Н.Ф. Директоров и др. Автоматизация управления и связь в ВМФ. С. 107-114. СПб. Элмор, 2001.г.

3. В.И. Кидалов, В.Г. Тодуров, В.Г. Типикин. АСУ ВМФ. Основные этапы создания. В журн. Автоматизация процессов управления №1. Ульяновск, НПО «МАРС», 2004.

1. Место асу в системе управления силами вмф.

АСУ ВМФ является интегрированным понятием, так как общей единой АСУ ВМФ на вооружении нет. Есть подсистемы АСУ ВМФ, есть отдельные локальные вычислительные сети (ЛВС) и комплексы средств автоматизации (КСА), которые не сопряжены друг с другом в единую систему. Исторически сложилось так, что эти подсистемы и комплексы разрабатывались и внедрялись независимо друг от друга, без единой концепции автоматизации процессов управления ВМФ.

Так, командная подсистема АСУ ВМФ создавалась в рамках АСУ Вооруженными силами (ВС) под эгидой Управления связи ВС. Работы были поручены Ульяновскому филиалу Центрального морского научно-исследовательского института, который вскоре был преобразован в самостоятельный научно-исследовательский институт, а затем в федеральное государственное унитарное предприятие «Научно-производственное объединение МАРС» (ФГУП НПО МАРС). Совместно с НПО «МАРС» в работе участвовали 24 центральный НИИ министерства обороны (24 ЦНИИ МО), 34 НИИ МО, Военно-морская академия и ряд других организаций военно-промышленного комплекса.

Информационная подсистема АСУ ВМФ создавалась как совокупность связанных между собой информационно-вычислительных центров (ИВЦ) флотов. Создание информационной подсистемы осуществлялось под руководством Радиотехнического управления (РТУ) ВМФ.

Боевые информационные управляющие системы (БИУС) надводных кораблей и подводных лодок создавались как автономные системы для автоматизации управления боевыми средствами и оружием, не имеющие средств сопряжения с вышестоящими АСУ.

Таким образом, созданные в прошлые годы системы и средства автоматизации управления ВМФ в основном строились по ведомственному принципу, обеспечивая автоматизацию управления отдельными процессами внутри ВМФ. Идеологическая и программно-техническая совместимость обеспечивалась только в АСУ высших звеньев управления.

Тем не менее, опыт разработки и боевого применения позволил определить роль и место АСУ в системе управления ВМФ, прекратив многочисленные споры на эту тему. Место АСУ в системе управления ВМФ представлено на рис. 1.

Рис. 1. Место АСУ в составе системы управления ВМФ.

2. Принципы функционирования асу вмф.

Полная автоматизация процессов управления силами флота невозможна. В качестве обязательного и главного звена управления выступает человек (командующий, командир, оператор), выполняющий по должност­ному назначению те функции управления, которые не могут быть формализованы, алгоритмизированы и выполнены компьютером.

Именно на этом принципе (выполнения человеком не формали­зуемых процессов управления) строятся системы управления, в ко­торых формализованные операции выполняют компьютеры, а неформализованные — человек. Это предполагает разумное использование естественного человеческого интеллекта.

Ожидаемый результат при этом заключается в следующем: на основе использования компьютеров в автоматизи­рованных системах управления должен быть достигнут более высо­кий интеллектуальный уровень деятельности человека по выполне­нию не формализуемых функций управления, а в целом — осущест­влено более эффективное управление процессами функционирова­ния сложных систем.

Автоматизация управления основывается и реализуется с помо­щью средств современной вычислительной техники и информаци­онных технологий.

Существуют две различные трактовки понятия ав­томатизированной системы управления (АСУ).

Согласно одной из них, АСУ предлагается рассматривать как некоторый комплекс средств и систем автоматизации различных процессов управления, распределенных на разных уровнях и объектах технических средств обеспечения органа управления в системе управления.

Согласно другой трактовке, при достаточном насыщении системы управления средствами автоматизации, понятия «система управления» и «автоматизированная система управления» совпадают. Специалисты полагают, что обе эти трактовки правомерны, объяс­нимы и имеют право на существование. Необходимо только разум­но разделить их содержание в практической деятельности. Для этого целесообразно рассмотреть несколько типовых определений назначения АСУ.

Сущность автоматизации заключается в том, что ряд функций по управлению силами флота (которые раньше выполнялись должност­ными лицами органов управления), передаются специальным тех­ническим устройствам. Это освобождает командующих (команди­ров) от технической работы, создает более благоприятные условия для творческого руководства боевыми действиями.

При этом все более значительное место в обеспечении эффек­тивной работы систем управления занимает автоматизация процес­сов, которые определяют качественно новый, недостижимый ранее уровень выполнения функций по сбору, передаче, обработке, ото­бражению информации, по выработке решения, его доведению до сил и исполнению.

Таким образом, понятие "АСУ" представляет собой сложную категорию. С одной стороны, она отражает системную организацию всех многообразных средств автоматизации процессов управления, а с другой - представляет саму систему управления силами флота как сложную человеко-машинную, организационно-техническую систему, эффективность функционирования которой всесторонне обеспечивается обработкой информации с помощью электрон­но-вычислительной техники (ЭВТ).

Принципы построения и функционирования АСУ ВМФ, а также состав основных элементов и их взаимосвязь определяются исходя из:

- сущности процессов, происходящих при управлении силами;

- основ организации построения и взаимодействия управляе­мых объектов;

- особенностей ведения боевых действий управляемыми силами;

- назначения и места АСУ в единой системе управления силами. Напомним, что в общем случае управление осуществляется следующим образом (принципы функционирования АСУ).

Информация о состоянии объекта и об обстановке в районе бое­вых действий поступает в орган управления, где в соответствии с поставленной боевой задачей, на основе анализа поступивших све­дений вырабатываются управляющие воздействия. Управляющие воздействия, в свою оче­редь, поступают на объект управления. Под влиянием этих воздей­ствий объект управления сохраняет или принимает новое состоя­ние. Подобный процесс (цикл управления) повторяется до тех пор, пока не будет до­стигнута цель боевых действий.

Для реализации каждого из этапов цикла управления необходима материальная основа. Например, для получения информации о внеш­ней среде, противнике и своих силах необходимы непрерывно функци­онирующая подсистема освещения обстановки (добывающая эту ин­формацию) и подсистема связи (передающая данную информацию органам управления).

Для обработки добытой информации и принятия решения по управлению силами флота орган управления должен иметь соответствующую подсистему поддержки принятия решений (СППР), оснащенную средствами автоматизации.

Для доведения решений до объектов управления и контроля ис­полнения, а также для связи с вышестоящим органом управления необходима опять таки подсистема связи. В силу повышенных требований к оперативности, скрытности и надежности доведения команд и донесений, часть подсистемы связи, предназначенная для этих целей, может быть выделена в отдельную подсистему – командную систему боевого управления (КСБУ).

В процессе "интеллектуализации" АСУ ВМФ, которая заключается во все более широком применении современных методов матема­тического моделирования, в том числе методов решения оптимизационных задач и систем искусственного интеллекта, в составе АСУ появилась подсистема поддержки принятия решений (СППР). Специалисты часто называют эту подсистему средствами авто­матизации управления силами флота (САУСФ).

СППР позволяет командиру в процессе при­нятия решения не только обращаться к справочной информации и формализованным документам, но и осуществлять "проигрывание" различных вариантов боевых действий посредством моделирования на ЭВМ, решать расчетные задачи, использовать базу знаний экс­пертной системы и на этой основе оперативно принимать (подготав­ливать для утверждения) обоснованные решения.

Таким образом, обоснован состав функциональных элементов АСУ, который может изменяться, исходя из назначения АСУ (АСУ силами, АСУ боевыми средствами, АСУ специального назначения). Организацию построения и взаимодействия объектов управле­ния определяют руководящие документы; она оказывает соответст­вующее влияние на взаимосвязь и структуру АСУ различных уров­ней управления.

Особенности ведения боевых действий объектами управления предъявляют определенные требования к элементам АСУ и их взаи­мосвязям. Следует отметить те особенности действий объектов управления, которые могут сказываться на принципах и структуре построения АСУ силами флота:

- значительный пространственный размах ведения боевых действий и связанная с этим возможность взаимного перемещения объектов управления на значительные расстояния;

- подверженность всех элементов системы управления в про­цессе функционирования непрерывному интенсивному воздейст­вию противника и внешней среды;

- необходимость быстрого перехода от одной боевой органи­зации сил (объектов управления) к другой в соответствии с измене­ниями обстановки;

- разнородный состав группировок сил, ведущих боевые дей­ствия в различных районах океанских (морских) театрах военных действий - О(М)ТВД, формируемый из различных объединений ВМФ;

- расположение органов управления силами флота преимуще­ственно на береговых командных пунктах, а боевых и технических средств флота — на кораблях ВМФ;

- высокие психологические и физические нагрузки, приходящиеся на обслуживающий персонал системы управления.

Перечисленные особенности предопределяют основы построе­ния и функционирования автоматизированных систем управления ВМФ.

Исходя из изложенных положений, схему функционирования АСУ (на примере группировки разнородных сил) можно представить в следующем виде (рис. 2).

Информация состояния от объекта управления (сил в море), ин­формация об обстановке от подсистемы освещения обстановки, а также командная информация в виде приказов и директив от выше­стоящих органов управления поступает по каналам подсистемы свя­зи и БУ на командные пункты управления ГРС.

Операторы, при помощи комплекса средств автоматизации сис­темы поддержки принятия решений (КСА СППР), осуществ­ляют подготовку данных для принятия командиром ГРС решения. Затем решение оформляется в виде команд, приказов, распоряжений, которые с помощью командной системы боевого управления передают на объекты управления. Командная информация может быть передана и в подсистему освещения обстановки — с целью управления ее функционированием для решаемых силами задач. Ход и исход боевых действий, в случае необходимости, оформляется в виде докладов и донесений, которые с помощью КСБУ доводятся до вышестоящего командования, взаимодействующих сил.

Рис. 2. Схема функционирования АСУ группировки разнородных сил (ГРС) (один из вариантов).

Такое представление функционирования системы управления позволяет подразделить все ее элементы на три группы:

- объекты управления (силы в море);

- источники информации об обстановке (подсистема освеще­ния обстановки);

- средства управления (подсистема связи, командная система бо­евого управления (КСБУ), подсистема поддержки принятия решений).

Если обратить внимание на структуру элементов системы управления силами, виден единый (системный) подход к автомати­зации управления.

Например, подсистемы связи и освещения обстановки тоже имеют свои объекты управления: источники информации об обста­новке в районе применения и о состоянии средств связи и освеще­ния обстановки; средства поддержки принятия решений (СППР) по управлению связью и освещением обстановки соответственно. При помощи этих объектов органы управления упомянутых подсистем осуществляют принятие решений по применению средств связи или освещения обстановки.

Силы в море имеют на вооружении соответствующие АСУ так­тических групп, кораблей, АСУ оружием и техническими средства­ми, построенные по тем же принципам.

В соответствии с предлагаемым системным подходом можно дать следующее определение АСУ силами.

АСУ силами — это совокупность технических и программных средств, обеспечивающих принятие реше­ний по управлению силами в соответствии с поставленной задачей и информацией от системы освещения обстановки, а также передачу сигналов боевого управления подчиненным и взаимодействующим силам.