Реализаций наиболее вероятных сценариев, учитывающих комплексное применение подводных лодок, надводных кораблей, средств гидроакустического противодействия и пр
| Вид материала | Документы |
- Кеннет Бийр Суда-ловушки против подводных лодок: секретный проект Америки, 8429.43kb.
- Тые годы прошлого века погибла одна из подводных лодок нашего флота, я узнал ещё, 487.36kb.
- Обзор материалов прессы, 480.67kb.
- И в области противодействия их незакон, 693.27kb.
- Hawk Происхождение «Черного Ястреба», 175.35kb.
- Многие воспитательные задачи наиболее успешно решаются при использовании средств эмоционального, 1381.57kb.
- Р. Р. Кадырова о состоянии работы по линии противодействия незакон, 86.85kb.
- Вид работ №30 «Монтаж, демонтаж строительных конструкций в подводных условиях», 16.72kb.
- Комплексное применение информационно-волнового метода физиотерапии на различных этапах, 570.75kb.
- Отчет ОАО «скбк», 35.27kb.
5.4 Заключение по главе 1
1 БСУ является слабым звеном в цепи основных торпедных систем.
На протяжении всего своего развития БСУ является слабым звеном в цепи формирующих функциональность торпеды основных торпедных систем: БЗО, обеспечивающего боевое могущество торпеды, ЭДК, обеспечивающего доставку БЗО к цели и БСУ, управляющей данными системами. Слабость БСУ-звена объясняется физикой применяемого в нем и не имеющего в настоящее время альтернативы акустического канала, осуществляющего информационный мониторинг акустического пространства, являющегося в то же время пространством боевого противостояния с кораблем-целью. Корабль-цель, активно воздействуя своими техническими средствами (в частности, средствами ГПД) на акустическое состояние боевого пространства, получает тем самым дистанционный доступ к информационным ресурсам БСУ атакующей торпеды, ограничивая ее эффективную дальность стрельбы, являющуюся основной характеристикой и определяющую боевую эффективность торпеды. Затраты на такое противодействие зачастую оказываются существенно ниже затрат, расходуемых на создание и применение БСУ, обеспечивающей селекцию цели на фоне использующих противоборствующей стороной средств ГПД.
^ 2 Надсистема БСУ эволюции торпед диктует требования динамичности развития и высокого модернизационного потенциала БСУ.
БСУ и средства акустического противодействия создаются в среде единого элементного базиса, из чего следуют взаимообусловленность и высокие темпы их развития (схема системы эволюции торпед, представленная на рисунке 3.4, отражает это обстоятельство).
В полном объеме информация об эффективности конкретного варианта БСУ может быть получена лишь на морских испытаниях, максимально приближенных к реальному боевому столкновению противоборствующих сторон, анализ результатов которых позволит выявить недостатки и выработать технические решения, направленные на повышение эффективности БСУ. От оперативности внедрения этих технических решений зависит боевая эффективность торпеды, поскольку очередная (постоянно производимая) модернизация средств ГПД противоборствующей стороны может опередить текущую модернизацию БСУ и дополнительно снизить ее эффективность. Отсюда вытекает требование обеспечения высокого модернизационного потенциала современной БСУ и высокой динамичности ее развития. Т.е. характеристика динамичности развития (модернизируемости) БСУ является одной из важнейших составляющих боевой эффективности современных торпед. Отсутствие у торпед модернизационных возможностей делает их потенциально неэффективными.
^ 3 В результате эволюции БСУ резервы повышения боевой эффективности торпед за счет расширения номенклатуры применяемых в БСУ физических полей исчерпаны.
Технологические прорывы в эволюции элементного базиса обусловливают качественные изменения функциональности БСУ. Результативные в этом смысле технологические прорывы позволяют развитие БСУ представить 4-мя этапами.
В исходном состоянии элементного базиса преобладали механические технологии, этому состоянию базиса соответствует этап механических БСУ. Распространению электронных аналоговых технологий соответствует этап электронных аналоговых БСУ. Внедрению информационных технологий, основанных на применении электронных цифровых процессоров, соответствует начало этапа электронных аналоговых БСУ. Внедрение сетевых информационных технологий позволило перейти к этапу БИСУ.
Резерв расширения номенклатуры физических полей, применяемых для организации “коммуникативных окон”, связывающих решающее устройство БСУ с внешней средой путем внедрения новых датчиков и датчиковых систем, был исчерпан уже на этапе электронных аналоговых БСУ. На этапе электронных цифровых БСУ в значительной степени завершилась работа по “улучшению прозрачности коммуникативных окон” благодаря оптимизации и повышению разрешающей способности датчиков и датчиковых систем, направленная на совершенствование их функциональности. Прогнозируемая их модернизация на последующих этапах связана в основном, не с совершенствование функциональности, а с повышением надежности, уменьшения стоимости и габаритов, а также улучшения других показателей.
^ 4 Потенциал дальнейшего совершенствования функциональности БСУ лежит в совершенствовании ее алгоритмического обеспечения, архитектуры и системы РЭСТ.
4.1 Совершенствование алгоритмического обеспечения. Отсутствие в процессе развития БСУ перспективы получения дополнительной измерительной информации о состоянии боевого пространства для совершенствования функциональности БСУ вынуждает разработчиков БСУ искать пути получения дополнительных сведений о состоянии боевого пространства из уже имеющейся номенклатуры измерений путем совершенствования бортового алгоритмического обеспечения.
Внедрение на этапе электронных цифровых БСУ процессорной электроники и информационных технологий открыло новые возможности совершенствования функциональности БСУ за счет применения нового класса ранее не реализуемых (в электронных аналоговых устройствах) алгоритмов, использующих такие ресурсы ЭВМ как память и информационные коммуникации, позволяющие объединять (интегрировать) информационные потоки, измеряемые разными датчиками и датчиковыми системами.
Натолкнувшись на физические ограничения, традиционно ориентированное на увеличение объема и качества измерительной информации, развитие физического уровня БСУ переориентировалось на создание благоприятных условий для реализации нового класса алгоритмов, что придало острую актуальность проблеме разработки рациональной для этого архитектуры БСУ.
4.2 Совершенствование архитектуры на конкретном этапе развития БСУ следует рассматривать как элемент динамического процесса – развития БСУ, неразрывно связанного с развитием элементного базиса.
Основной характеристикой элементного базиса, применительно к обсуждаемой здесь проблеме, является информационная плотность, которая растет в процессе его эволюции и прогноз на обозримое будущее не предполагает спада производной ее роста. Рост информационного потенциала БСУ, связанного с ростом информационной плотности элементного базиса, также не предполагает спада производной.
Рост информационной плотности элементного базиса сопровождается постоянным усложнением его неделимых элементов (микросхем, и пр. радиоэлементов) и, как следствие – изменением их архитектуры (внутренней организации), направленным на реализуемость и “прозрачность” постоянно усложняемых их структур. Динамика развития элементного базиса обусловливает динамику развития архитектуры создаваемых на его базе систем, сложность которых по мере развития также возрастает. Фильтр эволюции при этом изменяет архитектуру системы таким образом, чтобы она была согласована с внутренней архитектурой составляющей ее элементов. В результате минимизируется избыточность компонентов системы, связей между ними, а для современных БСУ – обеспечивается потенциал реализуемости более широкого класса алгоритмов.
С преодолением некоторого критического порога сложности остро выступает проблема обеспечения независимости декомпозируемых компонентов БСУ, в особенности компонентов решающего устройства. Придание сначала некоторым компонентам решающего устройства свойства универсальности, затем распространение этого свойства на все его компоненты позволило информационную составляющую БСУ
- на этапе электронных аналоговых БСУ локализовать в системе связей БСУ (благодаря базовым универсальным компонентам – операционных усилителей),
- на этапе электронных цифровых БСУ локализовать в запоминающих устройствах каждой из БЦВМ и отделить информационный уровень системы от физического (благодаря базовым универсальным компонентам – цифровым процессорам, микросхемам памяти),
- на этапе БИСУ вынести за пределы БСУ (благодаря базовым универсальным компонентам – микропроцессорам, микросхемам памяти, системам на кристалле, универсальным интерфейсам и коммуникациям).
Здесь с очевидностью проявляются следующие процессы в развитии архитектуры БСУ:
- отделения информационного уровня БСУ от физического;
- обеспечения независимости информационного и физического уровней БСУ,
- переноса структурной сложности БСУ с физического на информационный уровень.
Современную архитектуру БСУ можно представить в виде многослойной постоянно развивающейся структуры, на первом этаже которой размещены слои физического уровня БСУ (рисунок 5.7), на втором – информационного (рисунок 5.8). Слои можно разбить на 2 класса: функциональные и декомпозирующие. В функциональных слоях формируются составляющие компоненты системных функций БСУ, декомпозирующие слои обеспечивают функциональную независимость друг от друга системных слоев.
Развитие БСУ протекало таким образом, что сначала (с расширением номенклатуры используемых в БСУ физических полей) формировались нижние слои. С эволюцией элементного базиса формировались новые, верхние слои, а нижние – переформировывались таким образом, чтобы стать надежным фундаментом для верхних. Так на этапе электронных цифровых БСУ зарождаются измерительно-исполнительные тракты и декомпозирующие слои, которые приобретают четкие очертания (декомпозируются на независимые законченные функциональные компоненты) на этапе БИСУ. С момента завершения расширения номенклатуры физических полей развитие архитектуры распространяется преимущественно вверх, в информационные слои. Нижние слои переформируются таким образом, чтобы обеспечить верхним слоям все необходимые условия для интенсивного развития. Здесь в большей степени проявляется роль декомпозирующих слоев, позволяющих не перестраивая при модернизации БСУ всю структуру, деформировать преимущественно верхние слои, обеспечивая тем самым стремительное ее развитие ввысь.
В практическом плане это означает, что на данном этапе развития БСУ следует концентрировать усилия на внедрении нового класса (интегрированных) алгоритмов, надстраивая их над существующими, а физический уровень и успешно отработанные и хорошо зарекомендовавшие себя на практике компоненты информационного уровня БСУ и алгоритмического обеспечения адаптировать под задачу реализации нового класса алгоритмов. Такой постановке соответствует архитектура БИСУ.
4.3 Совершенствование системы РЭСТ. Несмотря на структурный консерватизм надсистемы БСУ РЭСТ, содержимое ее компонент существенно изменилось. Внедрение в систему РЭСТ современных мощных микропроцессорных устройств, высокоскоростных интерфейсов, сетевого системного программного обеспечения позволило очередной раз резко повысить ее информационный потенциал и внедрить ряд САПР, автоматизирующих “рутинную” работу по проектированию БСУ и торпед и переводящих эту работу в ранг малолюдной высокоинтеллектуальной технологии. Одно из центральных мест в данной технологии занимают система разработки (модернизации) и экспериментальной отработки алгоритмического обеспечения БИСУ, а также система обработки и анализа экспериментальной информации. На данном этапе развития, в условиях бурно развивающегося элементного базиса и постоянного взаимообусловленного совершенствования морских средств нападения и защиты, совершенство системы РЭСТ и динамичность ее развития определяют потенциал поддержания боевой эффективности торпеды на должном уровне.
^ 5 Функциональность (основная и вспомогательная ее составляющие) БСУ диктуется ее надсистемами “корабль-торпеда-цель” и РЭСТ.
На этапе БИСУ в надсистеме “корабль-торпеда-цель” возросло число одновременно применяемых средств ГПД с 2-х до 4-х, в некоторых случаях – более, усилились их имитационные свойства. В результате, снизилась (в условиях современных сценариев боя) эффективная дальность стрельбы разработанных на этапах, предшествующих этапу БИСУ, торпед.
Основная составляющая функциональности современной БСУ в соответствии с тенденциями развития надсистемы “корабль-торпеда-цель” должна совершенствоваться в направлении повышения устойчивости акустическим помехам. В отсутствии резервов расширения номенклатуры физических полей, позволяющих обнаруживать и селектировать цель, и резервов качественного улучшения датчиков первичной информации (в частности, позволяющих увеличить физическую апертуру акустических антенн), резервы качественного повышения эффективности БСУ лежат в области совершенствования ее алгоритмического обеспечения и увеличения информативности каналов связи с кораблем-носителем. Т.е., в отсутствии резервов увеличения объема полезной информации за счет расширения номенклатуры и информативности датчиковых “коммуникативных окон”, единственным резервом получения полезной информации остаются “коммуникативные окна”, предназначенные для связи с носителем.
Вспомогательная составляющая функциональности БСУ, проявляющая себя при функционировании системы РЭСТ, должна совершенствоваться в направлении развития:
- компонентов и информационных коммуникаций, связанных с увеличением объема, скорости записи и точности регистрируемых экспериментальных данных,
- информационных коммуникаций, позволяющих организовать в рамках системы РЭСТ имитационную среду для эффективной экспериментальной отработки информационного уровня БСУ, адекватной реальной.
Архитектурные решения БИСУ, представленные на рисунках 5.3, 5.4, 5.5, 5.7, 5.8, обеспечивают все необходимые условия для реализации основной и вспомогательной составляющих функциональности современной БСУ.
Л5.1 – МК54
Л5.2 – пуски антиторпеды
Л5.3 – БИСУ после 1999 года
Л5.4 – структура БИСУ УГСТ
Литература
[Л2.1] - Начальный этап развития торпед
[Л2.2] – Системный анализ, Лебедев
[Л3.1] - Германская торпеда Т-5
[Л3.2] - МК27 мод.4 и МК32 мод.2
[Л3.3] – теория АВМ.
[Л4.1] – обзор торпед с БЦВМ.
[Л4.2] – Торпеда “Мурена”.
[Л4.3] – АСОАИ.
Л5.1 – МК54
Л5.2 – пуски антиторпеды
Л5.3 – БИСУ после 1999 года
Л5.4 – структура БИСУ УГСТ