Автоматизация информационных процессов в корабельных системах управления

 

Автоматизация информационных процессов в корабельных системах управления 

ВОПРОСЫ:.

1 . Информационная модель процесса управления оружием и техническими средствами корабля.

2. Взаимодействие  информационных потоков в ходе  управления.

3. Идеология  автоматизированного решения задачи. Задачи, решаемые на основе    информационной технологии.

УЧЕБНЫЕ ЦЕЛИ: Ознакомить с основами автоматизации информационных процессов в корабельных системах управления.

ВРЕМЯ  : 2 часа  

ВОПРОС №1

Принципы построения и функционирования АСУ ВМФ, а также состав основных элементов и их взаимосвязь определяют исходя из анализа процессов, происходящих при управлении силами флота, в основе организации построения и взаимодействия управляемых объектов, особенностей ведения боевых действий управляемыми силами, предназначения и места управляемой АСУ в единой СУ силами и на основании других характеристик.

В общем случае функционирование СУ осуществляется следующим  образом.

Информация о  состоянии объекта, внешних воздействиях и о других факторах поступает в орган управления, где на основе анализа поступивших сведений по определенным правилам вырабатываются управляющие воздействия, которые, в свою очередь, поступают на объект управления. Под влиянием этих воздействий объект управления сохраняет прежнее состояние или приходит в новое. Подобный процесс осуществляется непрерывно в соответствии с требованиями, которые предъявляются к объекту управления.

Таким образом, процесс управления состоит из ряда этапов, выполняемых органом управления при изменении обстановки, совокупность которых носит название цикла управления.

Для реализации каждого из этапов цикла управления необходима материальная основа. Так, для получения информации о внешней  среде необходима СОО, добывающая эту  информацию, и система связи, передающая ее органам управления. Для обработки получаемой информации и принятия решения по управлению объектом надо иметь соответствующую систему поддержки принятия решений, оснащенную средствами автоматизации. Состав перечисленных функциональных элементов может меняться в зависимости от предназначения АСУ.

Из-за особенностей ведения объектами управления военных  действий к элементам АСУ и  их взаимосвязям предъявляют определенные требования. Такими особенностями являются:

— подверженность всех элементов СУ непрерывному интенсивному воздействию внешней среды;

— вероятность  быстрого перехода от одной организации  объектов управления к другой в зависимости  от поставленных задач и изменения  обстановки;

— разнородный  состав группировок сил, ведущих  действия в различных районах;

— преимущественное расположение органов управления силами флота на берегу, а технических  средств флота  на кораблях ВМФ;

— высокие психологические  и физические нагрузки, приходящиеся на обслуживающий персонал СУ.

Эти особенности  предопределяют основные направления автоматизации процессов управления в ВМФ.

По мере "интеллектуализации" АСУ ВМФ, более широкого применения современных методов математического  моделирования, решения оптимизационных  задач, применения экспертных систем  для принятия управленческих решений все ярче и рельефнее стала проявляться одна из подсистем АСУ -подсистема поддержки принятия решений по управлению силами и средствами. Такая подсистема позволяет оператору в процессе принятия решений не только обращаться к справочной информации и формализованным документам, но и осуществлять "проигрывание" различных вариантов боевых действий путем моделирования их на ЭВМ, решать расчетные задачи, использовать базу знаний ЭС и на этой основе принимать наиболее обоснованные и оперативные решения.

На рис. приведена  схема функционирования АСУ на примере  управления группировкой сил.

Информация состояния  от объекта управления (сил в море), информация об обстановке от СОО, а  также командная информация в  виде приказов и директив от вышестоящих органов и пунктов управления поступает по каналам системы связи на КП. Операторы ПУ с помощью комплекса средств автоматизации системы поддержки решений (СПР) по управлению силами осуществляют анализ, оформляют результаты в виде командной информации и с помощью системы связи передают ее на объекты управления и в вышестоящие органы. Командная информация может передаваться и в СОО с целью управления ее функционированием в интересах решаемых силами задач.

Такое представление  о функционировании различных элементов АСУ позволяет разбить их на три группы: объект управления; источник информации об обстановке (СОО); средства управления и связи; СПР. Тогда коротко алгоритм управления можно изложить в следующем виде: в соответствии с поставленной задачей оператор, исходя из информации об обстановке и состоянии сил с помощью средств управления и связи, осуществляет управление силами.

Таким образом, средства управления в данном случае выступают в качестве инструмента  управления.

Если обратить внимание на структуру элементов СУ силами флота, то виден единый (системный) подход к автоматизации управления. Так, система связи и СОО также имеют свои объекты управления, свои источники информации об обстановке в районе приме-нения и о состоянии средств связи и освещения обстановки, свои СПР по управлению системой связи и СОО соответственно, с помощью которых органы управления этих систем осуществляют принятие решений о применении средств связи или освещении обстановки. Силы в море имеют на вооружении соответствующие АСУ тактическими группами, АСУ кораблями, АСУ оружием и техническими средствами, построенные по тем же принципам.

Основываясь на предложенном подходе, можно дать следующее  определение АСУ силами. АСУ силами — это совокупность технических  и программных средств освещения обстановки, управления, связи, обеспечивающих органам управления и ПУ соответствующих уровней,принятие решения по управлению силами в соответствии с поставленной задачей, информацией от СОО и сил в море, а также передачу приказов боевого управления подчиненным и взаимодействующим силам.

   Системный подход позволяет реализовать иерархическую  структуру построения АСУ любого уровня, обеспечить совместимость не только подсистем АСУ, но и взаимодействующих  с ней систем, создает предпосылки  для исключения ошибок при проектировании АСУ.

   При реализации иерархической структуры построения АСУ необходимо руководствоваться  рядом принципов. АСУ должна:

   — иметь  минимально возможное число иерархических  ступеней, соответствовать целям  управления и обеспечивать максимизацию показателей эффективности управления, функционирования;

   — быть адаптивной, т.е. способной изменять свою структуру в определенных пределах при изменении целей управления, условий, в которых осуществляется управление, качества отдельных элементов  и при накоплении опыта функционирования;

   — иметь  заданную живучесть, т.е. быть способной  к функционированию при ее частичном разрушении;

   — обеспечивать требуемую степень централизации  управления, чтобы создать условия  для рациональной специализации  и более эффективного использования технических средств;

— иметь кратчайшие пути прохождения информации с учетом избирательного обслуживания, степени  полноты и достоверности передаваемых сведений.

Чтобы объединить в систему широкий комплекс знаний об АСУ, выявить закономерности и существенные признаки, имеющие решающее значение для создания, применения и дальнейшего развития АСУ, необходимо их классифицировать.

Целесообразно для классификации АСУ выбрать  следующие основные ее характеристики:

   — функциональное назначение;

   — степень  участия человека в функционировании;

   — возможности  структурного построения;

   — время  обработки информации;

— способы соединения элементов в СУ.

В соответствии с первым признаком в настоящее  время в управлении силами флота  используют три основных типа АСУ: АСУ силами, АСУ боевыми средствами, АСУ специального назначения (рис.4.3). Каждый из этих типов имеет свои подтипы. Так, АСУ силами принято делить по уровням управления. В ВМФ выделяют стратегический, оперативно-стратегический, оперативный, оперативно-тактический, тактический уровни управления.

На  стратегическом уровне создается АСУ силами ВМФ, осуществляющая управление ВМФ как видом вооруженных сил.

На  оперативно-стратегическом уровне создается АСУ силами флота, обеспечивающая управление силами оперативно-стратегического объединения.

 

 

 

Рис.4.3. Классификация  АСУ ВМФ

На  оперативном уровне создаются АСУ ВВС флота, АСУ тылом флота, а на некоторых флотах АСУ флотилией, АСУ корабельным оперативным соединением (АСУ ОС). АСУ ОС находится на флагманском корабле ОС (ударном авианосце, ракетном крейсере т.п.), который в этом случае является специально оборудованным кораблем.

На  оперативно-тактическом  уровне на некоторых флотах создаются АСУ корабельных оперативно-тактических соединений (АСУ ОТС). Примером такого соединения может являться авианосное ударное соединение (АУС) или оперативная эскадра (ОПЭСК). АСУ ОТС размещается на корабле управления или его функции выполняет АСУ флагманского корабля. На этом же уровне создаются стационарные АСУ военно-морских баз (АСУ ВМБ).

На  тактическом уровне создаются АСУ дивизией, АСУ корабельных тактических соединений (АСУ ТС), АСУ тактических групп кораблей (АСУ ТГ), АСУ надводных кораблей (АСУ НК) и АСУ подводных лодок (АСУ ПЛ). Функции, выполняемые АСУ ТС и АСУ ТГ, обычно совмещаются на одних и тех же комплексах средств автоматизации управления надводных кораблей, приспособленных для выполнения роли флагманского корабля. На этом же уровне находятся АСУ дивизиями, бригадами МП, а также бригад и полков БРАВ.

АСУ боевыми  средствами принято классифицировать по типам оружия, которыми они управляют.

АСУ ударным ракетным оружием (АСУУРО) характерны для ПЛ, вооруженных баллистическими и крылатыми ракетами, ракетных крейсеров, кораблей, катеров, батарей и дивизионов БРАВ, вооруженных крылатыми ракетами.

АСУ торпедным оружием (АСУ ТО) устанавливают на подводных лодках, надводных кораблях и катерах, вооруженных торпедным оружием.

АСУ артиллерийским оружием (АСУ АО) обслуживают надводные корабли и артиллерийские катера. На корабле таких АСУ может быть несколько — по количеству комплексов различного типа (главного калибра, универсального калибра, зенитных комплексов).

АСУ средствами радиоэлектронной борьбы (АСУРЭБ) являются комплексными системами, обеспечивающими обработку информации, поступающей от средств радиоэлектронной разведки, и управление средствами радиоэлектронного подавления РЭС противника.

АСУ противолодочным  управляемым ракетным оружием (АСУ ПЛУРО) используют на надводных кораблях.

АСУ зенитными ракетными  комплексами (АСУ ЗРЮ создаются на надводных кораблях для управления отдельными ЗРК большой, средней и малой дальности.