57

Устройство АСУ. Тема 3.

Групповое занятие. Командная система боевого управления вмф.

Вопросы:

1. Требования к командной системе боевого управления и принципы ее построения.

2. Структура командной системы боевого управления, состав и назначение ее компонент.

Учебная цель: Ознакомиться с основами построения командной подсистемы АСУ ВМФ.

Литература:

1. В.Ф. Шпак Основы автоматизации управления. Ч.2, стр. 271-274. Петродворец, ВМИРЭ, 1998 г.

2. Н.Ф. Директоров и др. Автоматизация управления и связь в ВМФ. С. 218-225. СПб. Элмор, 2001.г.

3. Доценко С.М. и др. Единое информационно-функциональное пространство ВМФ: от идеи до реализации. СПб.:НИКА, 2003.

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

1. Требования к командной системе боевого управления и принципы ее построения.

В конце 50-х годов военная доктрина США приобрела явно наступательный характер. США стали интенсивно развивать последнюю компоненту триады стратегических ядерных сил¹ - атомные подводные лодки с баллистическими ракетами на борту.

В ответ на это в нашей стране, в соответствии с ее военной доктриной, началось интенсивное стро­ительство морских стратегических сил сдерживания (атомных подводных лодок с баллистическими ракетами на борту – по нашей классификации ракетных подводных крейсеров стратегического назначения, РПК СН). Чуть позже началось не менее интенсивное строительство сил обеспечивающих боевую устойчивость РПК СН - в основном атомных многоцелевых подводных лодок, а затем и морских сил общего назначения. На вооружение кораблей, подводных лодок и авиации ВМФ стали поступать новые системы ору­жия, обладающие большой мощностью, дальностью и точностью поражения противника. В этих условиях для эффективного применения ВМФ необходимо было оснастить органы воен­ного управления современными высокоэффективны­ми средствами автоматизации, связи и обмена данны­ми.

Автоматизировать нужно было как повседневную, так и боевую деятельность морских стратегических сил сдерживания и сил общего назначения при различных степенях готовности, в т.ч. в условиях ведения военных действий. Аналогичная картина складывалась и в вооруженных силах (ВС) нашей страны в целом.

В результате проведения опытно-конструкторских работ (ОКР) к 1969 году выяснилось, что возможности существующих на тот период средств вычислительной техники (СВТ) и есте­ственные ресурсные ограничения не позволяют реали­зовать все указанные выше направления автоматизации в полном объеме. В результате было принято кардинальное решение: ре­сурсы сосредоточить на автоматизации управления силами сдерживания при различных степенях готовности, в т.ч. в условиях ведения боевых действий. С этого момента началась разра­ботка 1-й очереди АСУ ВС - командной системы боевого управления ВС, одной из подсистем которой была командная система боевого управления ВМФ.

Организация разработки и создания командной подсистемы базировалась на унификации и техно­логической независимости аппаратурно-программной базы, которая создавалась в масштабах всей страны, и единого стека протоколов обработки и передачи инфор­мации, с ориентацией на органы военного управления основных видов вооруженных сил - сухопутные войска, авиацию и флот. Таким образом, система ВМФ создава­лась на единой для АСУ ВС аппаратурно-программной и протокольной базе.

Командная система ВМФ создавалась в следующей этапности:

- разработка комплексов средств автоматизации (КСА) для командных пунктов 4-х типов - уровня ВМФ, флота, флотилии и дивизии, а также КСА берегового объекта связи (БОС) и комплекса технических средств (КТС) для над­водных кораблей и подводных лодок (1971-1976 гг.);

- создание опытных образцов перечисленных изделий и проведение их предварительных испытаний на стен­дах промышленности (1974-1976 гг.);

- оснащение 1-й очереди опытного участка системы ВМФ (в составе 1-й очереди опытного участка системы ВС) и проведение предварительных испытаний (1977-1978 гг.);

- развертывание опытного участка в полном составе (в составе опытного участка системы ВС) и проведение го­сударственных испытаний (1977-1979 гг.);

- проведение оснащения объектов ВМФ КСА и КТС по отдельной программе (1979-1985 гг.);

- создание опытных образцов 3-х типов КСА для управ­ления силами морской авиации, в том числе и морской ракетоносной (1981-1989г.г.).

На момент окончания разработки командная система боевого управления была уникаль­ной, не имеющей аналога системой. Ее особенностью были жесткие требования по надежности функциониро­вания (круглосуточная непрерывная работа с допусти­мыми остановками не более 1-2 минут в сутки). Другой особенностью являлась необходимость гарантированно­го доведения сообщений в заданное время (это время раз­личалось в зависимости от типа и размера сообщений). Кроме того, необходимо было обеспечить скрытность управления, исключив несанкционированное использование и моди­фикацию информации. Это по­требовало создания в рамках системы ВС уникальной аппаратурно-программной базы.

ВМФ как вид вооруженных сил характери­зуется рядом существенных особенностей, важнейшими из которых являются:

- разнородность и большое количество управляемых объектов, обладающих огромным разрушительным по­тенциалом; эти объекты находятся на значительном уда­лении друг от друга, в т.ч. за пределами страны;

- наличие нескольких управляющих уровней и соот­ветствующей иерархии функций и полномочий, отлича­ющихся требованиями к оперативности, надежности, ин­формационной потребности и т. д.;

- необходимость несения управляемыми объектами боевого дежурства и боевой службы как в военное, так и в мирное время в различных средах (на земле, на воде, под водой, в воздухе).

Эти особенности усложняли решение вышеперечис­ленных проблем. В частности, потребовались специаль­ные решения по структурированию подсистемы, пост­роению системы обмена данными с кораблями и подвод­ными лодками глобального масштаба. Кроме того, спе­цифика применения сил ВМФ потребовала значитель­ных усилий по обеспечению органов управления инфор­мацией о состоянии своих сил, сил противника и окружающей среды, что привело к информационному раз­нообразию и необходимости обработки больших пото­ков слабо формализованных сообщений. Определенной проблемой оказалась адаптация базовых решений сис­темы ВС под особенности ВМФ и настройка типовых КСА под особенности конкретных пунктов управления.

1.1. Требования к КСБУ.

Командная система боевого управления ВМФ должна была обеспе­чивать:

- непрерывное круглосуточное функционирование в реальном времени;

- автоматизацию большого числа процессов управле­ния, отличающихся требованиями к реактивности, на­дежности, информационным потребностям;

- обработку потоков сообщений переменной интенсив­ности, в т. ч. при информационных перегрузках;

- совместимость с АСУ ВС и АСУ видов ВС;

- способность к функционированию при отказе (унич­тожении) части системы.

Кроме того, в подсистеме должна быть предусмотрена эффективная защита от несанкционированного приме­нения управляемых сил и оружия, а ее создание должно предусматривать возможность развития и адаптации к изменениям принципов управления силами, военно-по­литической обстановки и структуры ВМФ.

1.2. Принципы разработки и создания командной системы боевого управления.

Командная подсистема боевого управления ВМФ создавалась на принципах:

1. Системности, позволяющем рассматривать ее как подсистему в составе АСУ ВС, а также допускающем ее декомпозицию на подсистемы управления родами сил ВМФ и подсистемы уровней управления.

По этому принципу процесс автоматизированного уп­равления родами сил ВМФ спроектирован в обеспечение основных целей управления ВС СССР; при этом учтены полномочия и сферы ответственности КП объединений ВМФ различного уровня, разработаны методы передачи управления между КП без потери непрерывности управ­ления; определена согласованная система показателей качества, позволяющая оценить пользовательскую цен­ность подсистемы, предложены правила взаимодействия подсистемы ВМФ с вышестоящими и взаимодействующи­ми АСУ войсками.

2. Эволюционности, обусловленной масштабностью и сложностью работ по автоматизации. Согласно этому принципу система создавалась путем поэтапного наращивания как по числу автоматизируемых функций, так и по числу КП, оснащаемых средствами автоматизации. Этот принцип определяет систему ВМФ как систему открытого типа, в т.ч. по составу автоматизируемых КП, набору автоматизируемых функций и информационно­му обеспечению. Руководствуясь этим принципом, выбраны первооче­редные объекты и процессы автоматизации, обоснована стратегия наращивания и развития возможностей сис­темы при максимизации эффекта от автоматизации при заданных ресурсных ограничениях и приемлемой сте­пени научно-технического риска.

3. Унификации, обеспечивающей не только возмож­ность реализации очередного этапа автоматизации в пределах при­емлемых затрат в нужные сроки и с высоким качеством, но и позволившем просто и надежно решить вопросы совместимости системы ВМФ с выше­стоящими и взаимодействующими системами, а так­же существенно снизить затраты на эксплуатацию средств автоматизации, в т.ч. на комплектование и содержание ЗИП, а также на подготовку обслуживаю­щего персонала. Благодаря этому принципу, достигнута унификация системных, аппаратурных и программных решений си­стемы с решениями, принятыми в АСУ ВС СССР, а также унификация решений между входящими подсистемами.

4. Модульности, заключающейся в том, что система ВМФ «собирается» из унифицированных модулей раз­личного уровня (аппаратурно-программных, аппаратур­ных и программных). Этим принципом порождена концепция типового комплекса средств автоматизации (КСА). КСА представляет собой аппаратурно-программный модуль, ус­танавливаемый на командном пункте (КП) и настраиваемый с учетом его осо­бенностей (КП Северного флота имеет свои особенности по сравнению с КП Тихоокеанского флота, центральный КП ВМФ имеет свои особенности, отличающие его от КФ СФ и КП ТОФ, и т.д.).

5. Структурного подобия, согласно которому структур­ное построение системы ВМФ определяется организаци­онно-штатной структурой системы управления ВМФ. Этот принцип обуславливает топологию системы и возможности ее перестройки при изменениях структу­ры ВМФ.

6. Виртуальности, позволившей в одной физической системе программным путем реализовать семейство вир­туальных АСУ по родам сил и уровням управления.

7. Разграничения доступа и безопасности информации, имеющем важное значение в системах подобного типа. Соблюдение этого принципа предполагает строгое рас­пределение полномочий и соответствующей информа­ции между пользователями и гарантирует защиту ин­формации от несанкционированного использования и из­менения.

8. Функциональной структуризации, следуя которой определены границы системы и выделены ее функцио­нальные подсистемы. Функциональная структуризация за счет рациональ­ного распределения функций управления между функ­циональными подсистемами по признаку однородности функций (в смысле предъявленных к ним требований и ограничений) позволила получить хорошие потреби­тельские свойства системы при умеренных затратах.

1.3. Основные технические решения, реализованные в командной системе ВМФ.

1. В составе КСБУ выделены 3 функциональных тракта: боевого управления, реализу­ющего функции с жесткими требованиями по реактив­ности и надежности; обеспечения управления, реализу­ющего функции с менее жесткими требованиями по ре­активности и надежности, но с большой информацион­ной нагрузкой; планирования применения, реализующе­го функции вне цикла управления. Кроме того, появление на КП технических средств ав­томатизации породило ряд новых функций по управле­нию этими средствами. Эти функции организованы в тракт управления системой. Наконец, группа функций, обеспечивающая скрытность и устойчивость управления в условиях дестабилизиру­ющих факторов, выделена в тракт защиты информации.

2. Разработана типовая архитектура ряда комплексов средств автоматизации (КСА), осно­вывающаяся на модульности построения, унификации технических решений, обеспечивающая способность к адаптации и развитию, ориентированная на достижение высоких показателей реактивности, надежности и инфор­мационной безопасности. Облик КСА обусловлен распре­делением автоматизированных функций по трактам, уровням и пунктам управления. Элементы КСА, принадлежащие одному тракту, организованы в функциональ­ный комплекс.

3. Предложена и реализована концепция интегриро­ванной подсистемы обмена данными с кораблями и под­водными лодками, учитывающая особенности связи в океанской зоне, в т. ч. с погруженными объектами. В рамках этой концепции определен протокольный шлюз (береговой объект связи), не только сопрягающий сис­тему обмена данными (СОД) ВС РФ с действующей сис­темой связи ВМФ по радиолиниям ВМФ, но и существен­но повышающий достоверность направлений связи «бе­рег-море-берег».

4. Создана подсистема выносных индикаторов коман­дования, позволяющая высшему командному составу ВМФ и флотов в реальном времени контролировать работу операторов автоматизированных рабочих мест своего КП с возможностью визирования подготовленных докумен­тов или их отмены.

5. Разработана и реализована база данных по своим силам и состоянию среды на основе адаптированной системы управления базами данных (СУБД «Адабас»).

6. Разработана и внедрена подсистема автоматизиро­ванного сбора данных о качестве функционирования си­стемы (в части надежности и вероятностно-временных характеристиках - ВВХ). В рамках системы реализован дистанционный контроль функционирования автоматизированных объектов системы (с детализацией до технического средства) и проверка пропускной спо­собности фрагментов АСУ ВС.

7. Разработан и внедрен ряд расчетных задач по пла­нированию операций и моделированию вариантов при­менения сил.

8. Разработаны и внедрены процессы и задачи обеспе­чения комплексного управления морской авиацией ВМФ с береговых пунктов управления.

9. Разработан и внедрен комплекс обмена данными с самолетами в воздухе на основе унификации с анало­гичной базовой системой обмена данными ВВС.

Следует отметить, что большинство этих решений вы­полнены на мировом уровне. Например, в 1976 году, в процессе отработки взаимодействия стендов НИИ «Марс» (г. Ульяновск) и НИИ АА (г. Москва), впервые в СССР про­демонстрирован обмен электронными документами боль­шого объема («электронная почта»)- примерно в тоже время, что и в США, но на отечественной аппаратурно-программной базе.

1.4. Результаты поэтапного создания системы ВМФ.

Государственные испытания системы (в составе си­стемы ВС) проводились на объектах заказчика в усло­виях, близких к реальным, в т.ч. в процессе команд­но-штабных учений и военных игр. На испытаниях и учениях система показала устойчивую и надежную работу по прямому назначению. Испытания успешно завершены в 1979 г., в 1980 г. система принята на вооружение ВМФ.

К 1985 году средствами системы оснащены десятки пунктов управления и береговых объектов связи ВМФ различного уровня, а также сотни кораблей и подводных лодок. К этому времени система пережила ряд модернизаций с учетом опыта ее эксплуатации и совершенство­вания планирования и использования новых видов воо­ружения. До 2002 года включи­тельно система обеспечивала централизованное (с КП выс­ших звеньев управления ВС) и децентрализованное (с КП Глав­нокомандующего ВМФ и КП ко­мандующих флотами) управле­ние силами ВМФ в условиях по­стоянной боевой готовности, при переводе с мирного на во­енное положение и при ведении военных действий на океанских и континентальных театрах во­енных действий.

Система значительно повысила эффективность управ­ления надводными и подводными силами ВМФ (а с 1984 года - и авиацией ВМФ) за счет сокращения времени сбо­ра и анализа информации, повышения оперативности и скрытности доведения сигналов боевого управления до исполнителей, увеличения устойчивости управления. Благодаря ей снижены трудозатраты операторов коман­дных пунктов на осуществление контроля доведения и исполнения сигналов боевого управления, а также на анализ состояния, местоположения и выполнения задач подчиненными силами. Созданием командной системы ВМФ решена задача государственной важности по авто­матизации управления силами ВМФ и заложены основы единой АСУ ВМФ.