Организация управления корабельным оружием в интегрированных системах боевого управления

Настоятельные задачи значительного повышения боевых возможностей, поражающего потенциала надводных кораблей и одновременного уменьшения затрат на их строительство определили необходимость их оснащения интегрированными системами боевого управления (ИСБУ). Это требует выработки принципов организации функционирования и подходов к разработке ИСБУ корабельным оружием, а также уточнения требований к комплексам оружия.

ИСБУ объединяет функции боевой информационно-управляющей системы (БИУС) и систем управления всех комплексов оружия, радиотехнических средств и автоматизирует все процессы управления кораблем и вооружением. Она в замкнутом цикле обеспечит решение задач освещения обстановки, принятия решений на поражение целей и их реализацию всеми типами оружия.

Алгоритм использования оружия

Традиционно систему вооружения надводного корабля образуют автономные комплексы оружия и
радиотехнические средства. Каждый из них включает информационную, управляющую и исполнительную части. Централизация и автоматизация управления вооружением возложена на БИУС, а использование оружия — на соответствующие комплексы.

Эффективность управления корабельным вооружением в такой структуре существенно снижается, ввиду больших работных времен от обнаружения цели до открытия огня.

Это обусловлено многоэтапностью процесса управления:

• обнаружение целей;
• формирование единой картины обстановки;
• анализ и оценка единой картины обстановки;
• выработка решений;
• формирование, выдача целеуказаний (ЦУ) оружию;
• прием ЦУ комплексами оружия;
• допоиск и прием цели на сопровождение;
• выработка данных на стрельбу и поражение целей.

В обнаружении целей участвуют и общекорабельные средства, и информационные средства комплексов оружия. Затем в БИУС решается весь комплекс задач от формирования единой целевой обстановки до выдачи ЦУ. После этого производятся подготовка комплексов оружия, стрельба, поражение или воздействие на цели.

Интегрированные системы боевого управления корабельным оружием

Обобщенная структура ИСБУ корабля представлена на рис. 1.

Состав информационной подсистемы ИСБУ:

• многофункциональный интегрированный радиолокационный комплекс (МФИ РЛК) освещения воздушной и надводной обстановки в верхней полусфере;
• интегрированная система подводного наблюдения на базе набора гидроакустических станций;
• интегрированная система радиоэлектронной разведки;
• средства подавления системы РЭБ (комплекс передатчиков);
• интегрированная система обработки информации и управления в составе модулей совместной обработки информации и управления, синхронизации и обеспечения ЭМС.

В составе МФИ РЛК (рис. 2) функционируют интегрированная ба-шенно-мачтовая конструкция с набором активных и пассивных фазированных антенных решеток (АФАР, ПФАР) и автономными радиоэлектронными системами

МФИ РЛК — многофункциональный интегрированный радиолокационный комплекс; АФАР (ПФАР) — активная (пассивная) фазированная антенная решетка; СУЛ — система управления лучом; ПИ (ВтИ) — первичная (вторичная) информация; ПРЛИ (ВтРЛИ) — первичная (вторичная) радиолокационная информация; РЛИ ГО — радиолокационная информация госопознавания; ВтРТИ — вторичная радиотехническая информация; СУ- система управления; РТО — радиотехническое обнаружение; ОЭС — оптико-электронная система; АРМ — автоматизированное рабочее мест; ЦВ — центральный вычислитель; ЭМС — электромагнитная совместимость; Cl, С2, СЗ-сети

Задачи информационной подсистемы:

• освещение воздушной, надводной, подводной, радиотехнической обстановки с формированием единой картины целевой обстановки и нумерации целей и объектов;
• информационное обеспечение управления оружием.

Подсистема управления выполняет две группы задач:

• управление использованием корабельного оружия;
• управление мероприятиями и функциями корабля в процессе боевой деятельности.

Исполнительная подсистема обеспечивает предстартовую подготовку, пуск ракет, торпед, противолодочного оружия, управление стрельбой артиллерийских установок (АУ).

Таким образом, в ИСБУ процесс подготовки и использования оружия становится трехэтапным.

1. Обнаружение целей, формирование единой картины целевой обстановки (информационная функция).
2. Оценка обстановки, выработка решения на использование оружия (функция управления).
3. Поражение или воздействие на цели обеспечивают все подсистемы.

Таким образом, в два раза уменьшится работное время системы вооружения корабля, как основной фактор повышения ее эффективности.

Станет кардинально другим процесс использования оружия ИСБУ. На существующих кораблях ВМФ с БИУС имеются две группы комплексов:

• с замкнутым контуром наведения: зенитно-ракетные (ЗРК). артиллерийские (АК), активные средства радиоэлектронной борьбы (РЭБ);
• без замкнутого контура наведения, функции управления которыми оканчиваются после пуска: комплексы ударного ракетного, торпедного, противолодочного оружия.

Для первой группы комплексов организация процесса управления существенно изменится. Распределение функций между МФИ РЛК и управляющей подсистемой ИСБУ должно минимизировать потоки информации в системе, обеспечить их целесообразную автономность, универсальность, адаптивность, простоту модернизации.

Взаимодействие управляющей и информационной подсистем при освещении обстановки

МФИ РЛК станет основным источником информации о воздушной, надводной и радиотехнической целевой обстановке в составе ИСБУ для использования всего оружия. Предполагается следующий порядок взаимодействия МФИ РЛК с управляющей подсистемой ИСБУ.

От МФИ РЛК в управляющую подсистему ИСБУ передаются:

• единая картина воздушной, надводной, радиотехнической обстановки с координатами, параметрами движения и значениями их ошибок, типом, государственной принадлежностью, характеристиками излучения и другими классификационными признаками);
• информация о состоянии МФИ РЛК, его составных частей, режимах их работы;
• данные об использовании и состоянии ресурсов для обеспечения стрельбы.

От управляющей подсистемы ИСБУ в МФИ РЛК передается информация:

• на установку активного, пассивного режимов работы МФИ РЛК, секторов запрета излучений;
• состав работающих модулей АФАР, ПФАР и ОЭС; секторы ответственности, режимы работы, рабочие частоты всех модулей;
• режимы, секторы помехозащиты, использования, запрета излучений и автозахвата;
• секторы угроз;
• решаемые кораблем задачи;
• команды на опознавание госпринадлежности и классификацию опасных целей.

При функционировании МФИ РЛК в соответствии с заданными режимами работы и поставленными задачами формируются и выдаются в управляющую подсистему ИСБУ:

• единая картина воздушной, надводной и радиотехнической целевой обстановки с формулярами целей;
• карта помех в диапазонах работы активных радиолокационных модулей (АРЛМ);
• данные о состоянии и режимах работы всех средств и ресурсов, которые могут быть выделены для обеспечения стрельбы.

В интегрированной системе управления информационной подсистемы происходит анализ состояния, режимов работы всех модулей, помеховой, целевой обстановки и вырабатываются управляющие решения для выполнения МФИ РЛК задач, поставленных управляющей подсистемой ИСБУ.

Из управляющей подсистемы ИСБУ выдаются команды на изменение режимов работы МФИ РЛК, точное сопровождение важных (опасных) целей, госопознавание, определение (уточнение) типов целей. В соответствии с ними МФИ РЛК выдает выработанные данные в управляющую подсистему ИСБУ. Аналогично происходит взаимодействие управляющей подсистемы ИСБУ с интегрированной системой подводного наблюдения.

Взаимодействие подсистем ИСБУ при использовании оружия

В управляющей подсистеме ИСБУ на основе единой картины целевой обстановки производятся ее постоянный анализ, оценка степени опасности обнаруженных целей и выработка решений на их поражение.

Одновременно для принятия решения на поражение цели в управляющей подсистеме ИСБУ производится анализ и оценка состояния исполнительной подсистемы по представляемым в управляющую подсистему данным о состоянии всего корабельного оружия, боезапаса, информационных ресурсов.

По результатам оценки выбирается оружие для поражения целей или средства РЭБ для ее подавления.

Затем управляющая подсистема переходит к решению задачи управления стрельбой. В информационную подсистему выдается команда на обеспечение стрельбы по выбранной цели назначенным оружием, а в исполнительную — на подготовку выбранного оружия к стрельбе.

В соответствии с полученной командой МФИ РЛК активирует стандартный перечень задач, необходимых для обеспечения стрельбы. Состав привлекаемых модулей и команды вводятся в соответствующие модули МФИ РЛК. Затем запускается решение задач обеспечения стрельбы для назначенного типа оружия.

Состав задач зависит от выбранного оружия.

Для стрельбы ударным ракетным оружием он включает: высокоточное сопровождение цели до момента пуска крылатой ракеты (KP), уточнение классификационных признаков и повторное госопознавание цели. Решение задач обеспечения стрельбы заканчивается в момент пуска KP.

Аналогичным образом производится взаимодействие информационной и управляющей подсистем ИСБУ при стрельбе любым оружием второй группы (без замкнутого контура наведения).

Для стрельбы зенитным ракетным оружием, в зависимости от способа управления ракетой, МФИ РЛК в общем случае производится:

• высокоточное сопровождение цели до момента окончания стрельбы;
• высокоточное сопровождение ракеты до момента ее встречи с целью (при необходимости);
• уточнение классификационных признаков цели;
• повторное госопознавание цели;
• передача команд наведения (радиокоррекции) зенитных управляемых ракет (ЗУР) или подсвет цели (для ЗУР с полуактивной головкой самонаведения);
• выработка признака поражения цели.

Для стрельбы артиллерией (АУ) МФИ РЛК производится:

• высокоточное сопровождение цели до момента окончания стрельбы;
• уточнение классификационных признаков цели;
• повторное госопознавание цели;
• выработка данных для корректировки стрельбы (их состав определяется типом АУ и способом формирования корректур);
• выработка признака поражения цели.

Работа в режиме обеспечения стрельбы по заданной цели производится до момента выработки МФИ РЛК признака ее поражения или получения от управляющей подсистемы ИСБУ команды на прекращение стрельбы.

В исполнительной подсистеме в процессе подготовки к стрельбе решается весь комплекс задач, необходимых для проведения стрельбы назначенным типом оружия.

Его состав зависит от выбранного оружия.

Для противокорабельных и зенитных ракет он включает проверку, предстартовую подготовку ракет, ввод полетного задания (ПЗ) и старт ракеты. После выдачи в информационную и исполнительную подсистемы ИСБУ команд на обеспечение стрельбы выбранным оружием дальнейшие действия управляющей подсистемы зависят от типа используемого оружия.

При использовании оружия второй группы, в том числе ударного ракетного или торпедного, управляющая подсистема обеспечивает контроль подготовки KP (торпеды) к стрельбе, выработку ПЗ (данных для стрельбы), его выдачу и ввод в соответствующий модуль исполнительной подсистемы и выполнение пуска.

При использовании зенитно-ракетного оружия, относящегося к первой группе, в управляющей подсистеме на этапе подготовки к стрельбе обеспечиваются: контроль подготовки,
выработка, выдача ПЗ и контроль его в соответствующий модуль исполнительной подсистемы и пуска ЗУР.

После пуска ЗУР в управляющей подсистеме осуществляются:

• прием от МФИ РЛК данных о координатах и параметрах движения цели, о координатах и параметрах движения ЗУР (при необходимости);
• выработка команд наведения (радиокоррекции) ЗУР и их выдача в МФИ РЛК для передачи (для соответствующих способов управления ЗУР);
• контроль хода стрельбы и, при необходимости, выдача команд на самоликвидацию или перенацеливание ЗУР;
• контроль результата стрельбы по данным МФИ РЛК.

При стрельбе АУ управляющая подсистема осуществляет:

• контроль состояния АУ, наличия боезапаса по типам, количеству и назначению;
• прием от МФИ РЛК данных о координатах, параметрах движения цели, данных для корректировки стрельбы;
• выработку и выдачу команд наведения в соответствующий модуль исполнительной подсистемы АУ.

Аналогично осуществляется взаимодействие информационной, управляющей и исполнительной подсистем ИСБУ при использовании другого оружия. Исключение составляют боевые модули зенитных артиллерийских и ракетно-артиллерийских комплексов типа «Каштан», которые целесообразно устанавливать в штатной комплектации. Их взаимодействие с управляющей подсистемой ИСБУ состоит в выдаче ЦУ в данные модули в том же порядке, как при сопряжении с существующими БИУС.

Адаптация комплексов оружия к интеграции в составе ИСБ

Для перехода к оснащению надводных кораблей ВМФ ИСБУ требуется изменение организации разработки комплексов оружия и радиотехнических средств.

Возможны два варианта решения.

Первый. Прекращение работ по отдельным комплексам оружия, радиотехническим средствам и переход к согласованию ведущихся ОКР с разработкой соответствующих модулей ИСБУ. Это приведет к остановке создания и производства отдельных комплексов корабельного оружия и радиотехнических средств и затруднит модернизацию существующих кораблей и поставку оружия на экспорт. Вместе с тем усложнятся процессы отработки и испытаний создаваемой ИСБУ, поскольку автономная отработка разрабатываемого оружия будет невозможной.

Другой. Сохранение ведущихся разработок с соблюдением при проектировании требований, при которых их составные части станут элементами соответствующих подсистем ИСБУ. Этот вариант на этапе перехода к новым принципам создания кораблей представляет значительный практический интерес. Его реализация потребует централизованного управления разработками со стороны головного разработчика ИСБУ для последующей интеграции составных частей проектируемых комплексов и их программного обеспечения в состав ИСБУ.

Рассмотрим основные системные требования, которым должны удовлетворять в этом случае проектируемые комплексы оружия и радиотехнические средства.

Радиотехнические средства освещения обстановки должны:

• иметь функционально завершенные составные части (антенная система, средства первичной обработки РЛИ, средства вторичной обработки, средства управления) и обеспечивать поставку в неполной комплектации аппаратных средств различного состава;
• использовать унифицированные аппаратные средства ИСБУ;
• использовать стандартные интерфейсы ИСБУ;
• обеспечивать поставку и использование программного обеспечения составных частей в модуле совместной обработки информации и управления информационной подсистемы ИСБУ;
• сопрягаться с модулем синхронизации и обеспечения электромагнитной совместимости (ЭМС) информационной подсистемы и функционировать в соответствии с реализуемыми в ней принципами.

Комплексы оружия должны:

• иметь структуру, соответствующую структуре ИСБУ (информационная,управляющая и исполнительная подсистемы) и функционально завершенные составные части с возможностью их раздельной поставки;
• использовать унифицированные аппаратные средства ИСБУ, стандартные интерфейсы ИСБУ и обеспечивать поставку и использование программного обеспечения системы управления и информационных средств в составе управляющей и информационной подсистем ИСБУ;
• обеспечивать интеграцию стрельбовых РЛС в состав информационной подсистемы ИСБУ в соответствии с требованиями для РЛС обнаружения, а также возможность введения дополнительных режимов работы для обеспечения стрельбы другим оружием корабля.

Переход к созданию ИСБУ позволит повысить боевые возможности надводных кораблей, особенно малого и среднего водоизмещения, качество управления и эффективность боевого использования оружия, при этом уменьшится количество оборудования, снизится стоимость вооружения и его эксплуатации.

Такой подход потребует пересмотра организации управления стрельбой в связи с использованием комплексов оружия, не имеющих собственных систем управления и информационных средств.

Актуальность предлагаемых изменений особенно очевидна в сложившейся военно-политической обстановке при ограниченных экономических возможностях страны. Неотлагательно необходимое наращивание мощи Российского Флота можно осуществить путем строительства эффективных недорогих кораблей малого и среднего водоизмещения с высоким поражающим потенциалом за счет их оснащения системами вооружения на базе ИСБУ. Успешные ракетные удары кораблей Каспийской флотилии по объектам террористов на территории Сирии подтверждают это.