Część druga. Jakiego BSP potrzebuje nasza armia?
Podczas prowadzenia działań wojennych (operacje bojowe przeciwko regularnej armii rozwiniętego państwa, a nie Papuasom czy Pigmejom z karabinami szturmowymi Kałasznikowa), takich jak rozpoznanie, bombardowanie z niskich wysokości, wystrzeliwanie rakiet powietrze-ziemia na trudno dostępne cele (np. jaskinie w górach), itp., obecnie istniejące UAV, zarówno krajowe, jak i zagraniczne, będą korzystały z systemu nawigacji GPS lub GLONASS. Do sterowania lotem UAV, zarówno w naszym kraju, jak i za granicą, wykorzystywany jest system nawigacji satelitarnej GPS (GLONAS) w połączeniu z cyfrowym systemem naprowadzania bezwładnościowego. Brakuje dokładności samego cyfrowego systemu bezwładnościowego. Ale nikomu nigdy nie przychodzi do głowy, że to właśnie w czasie wojny użycie tych systemów nawigacyjnych w bezzałogowcach zostanie zakwestionowane.
Podczas rozpoznania lub wyznaczenia celu, np. na grupie czołgów stojących, UAV musi wykonać „wiązanie obiektu” – przesłać operatorowi jego dokładne współrzędne geograficzne, które można uzyskać tylko za pomocą systemu pozycjonowania satelitarnego. W momencie transmisji danych UAV musi wiedzieć z maksymalną dokładnością, gdzie się znajduje, dlatego na urządzeniu zainstalowany jest odpowiedni sprzęt. Dron musi również znać swoje współrzędne geograficzne, aby wrócić do bazy, gdzie musi przybyć z informacjami rozpoznawczymi lub zatankować. W przypadku bombardowań punktowych i wystrzeliwania pocisków powietrze-ziemia konieczne jest również określenie z możliwie największą dokładnością aktualnych współrzędnych BSP względem wybranych do zniszczenia celów. Inercyjne urządzenia nawigacyjne nie zapewniają wymaganej dokładności, więc musisz skorzystać z pomocy satelitów.
A teraz zadajmy sobie pytanie: co się stanie, jeśli pokładowy odbiornik GPS lub inne podobne systemy zostaną wyłączone przez uderzenie w niego specjalnych jednostek walki elektronicznej? Odpowiedź jest jednoznaczna: odbiornik zamieni się w bezużyteczny ładunek. Wraz z nim same rozpoznawcze i uderzeniowe UAV staną się bezużyteczne (a nawet niebezpieczne), ponieważ nie będą już poprawnie zorientowane w kosmosie.
Pod koniec XX wieku na jednym z międzynarodowych pokazów lotniczych rosyjska firma zademonstrowała pierwsze urządzenie do tłumienia satelitarnych systemów pozycjonowania. W rezultacie utracili możliwość pomiaru współrzędnych obiektów, na których zostały zainstalowane.
Co mówi nam nasz departament wojskowy? „W procesie przechodzenia rosyjskich sił powietrznych na nowy wygląd planowanych jest szereg intensywnych działań w celu stworzenia jakościowo nowego bezzałogowego statku powietrznego, który zacznie wchodzić do wojsk w 2011 roku i będzie w stanie rozwiązać nie pełnią jedynie funkcje rozpoznawcze, ale także szereg innych misji bojowych, które są obecnie wykonywane przez wojsko, lotnictwo frontowe i dalekiego zasięgu. W przyszłości, wraz z przejściem lotnictwa Sił Powietrznych do nowego wyglądu, udział bezzałogowych systemów latających może wynieść nawet 40% ogólnej liczby całego lotnictwa bojowego.” Oh jak! Okazuje się, że krajowe bezzałogowce, praktycznie „niespotykane”, a raczej zupełnie nie nadające się do walki z prawdziwym wrogiem, a nie Papuasami, zaczną wchodzić do wojsk w przyszłym roku!
W szczególności, jeśli przeanalizujemy tematy, na których Ministerstwo Obrony rzekomo chce prowadzić różne projekty badawcze, to na przykład na stronie internetowej Ministerstwa Obrony Rosji znajduje się pewna „Lista obszarów badań wojskowo-technicznych” realizowany w ramach dotacji Ministerstwa Obrony Federacji Rosyjskiej. Na tej „liście” widać na przykład następujące kierunki, w których (teoretycznie przez długi czas) należało przeprowadzić rozwój krajowych UAV na potrzeby Sił Zbrojnych RF (dla wygody kilka punktów, które nie mają nic wspólnego z UAV zostały pominięte):
1. Sposoby przeciwdziałania zagrożeniom bezpieczeństwa militarnego Federacji Rosyjskiej metodami asymetrycznymi.
- metody i środki zmniejszania skuteczności i metody pokonywania nowoczesnych i zaawansowanych systemów obrony powietrznej i kosmicznej;
- metody i środki prowadzenia bezkontaktowych działań bojowych.
2. Kierunki tworzenia nowych typów systemów wojskowo-technicznych opartych na zaawansowanych technologiach.
- zrobotyzowane systemy broni;
- struktury i metody szybkiego ruchu w gęstych mediach, technologie hipersoniczne.
3. Perspektywy rozwoju systemów zarządzania informacją i środków walki informacyjnej.
- metody i środki syntezy w jeden system heterogenicznych obiektów zarządzania i kontroli;
- systemy i środki telekomunikacji wojskowej;
- metody i narzędzia do automatycznej analizy danych i wspomagania decyzji;
- metody i środki ochrony wojskowych zasobów informacyjnych.
Chcę tylko dodać „i hodowlę zwierząt” (C) „Miliard lat przed końcem świata”, bracia Strugatscy.
Pojawiają się też opinie, że „uderzenie bezzałogowych statków powietrznych” to generalnie pomysł martwy. Mówią na przykład, że istnieją od dawna i nazywają się „Skrzydlatą Rakietą”. Mówią też, że pomysł stworzenia pocisków manewrujących wielokrotnego użytku i porównywalnych w zdolnościach bojowych z samolotami szturmowymi zaowocuje klasycznym samolotem, tylko bez pilota w środku. Przy tej samej wadze, cenie i parametrach osiągów*, a także oszczędności wagi pilota – maksymalnie stu kilogramów – nie mogą być znaczące w przypadku pojazdów przewożących tony broni. Spróbujmy obalić takie pesymistyczne nastroje, które mają miejsce zarówno wśród kierownictwa Ministerstwa Obrony, jak i wśród tych, którzy są zagorzałymi „teoretycznymi” przeciwnikami dużych, ciężkich, inteligentnych, zaawansowanych technologicznie i odpowiednio drogich krajowych UAV.
Spróbujmy sformułować główne wymagania techniczne dla nowoczesnych UAV, wstępne dane do ich rozwoju, postaramy się określić przeznaczenie BSP XXI wieku, ich zakres, a także specjalne wymagania ze względu na specyfikę samego BSP i warunki jego działania. Z reguły takie wymagania ustalane są na podstawie wnikliwej analizy wyników wieloletnich badań wstępnych, obliczeń i modelowania, ale my, z naszego amatorskiego punktu widzenia, nadal będziemy próbować rozwiązać tak trudny problem „w nasze umysły.
Jedną z koncepcji wykorzystania bojowego obiecującego nowoczesnego UAV jest „zrobotyzowany” kompleks, który współpracuje z załogowym samolotem bojowym. Na przykład architektura pokładowego kompleksu samolotu takiego jak PAK-FA umożliwia sterowanie do 4 UAV, które pełnią funkcję „magazynu uzbrojenia” (lub „długiego ramienia”, a nawet „ grupa szturmowa”) z nim.
Nowoczesne „transportowe” UAV są niezwykle poszukiwane w teatrach działań wojskowych o nierównym terenie, słabo rozwiniętej sieci dróg lub lotnisk. Obecnie można prześledzić pilne zapotrzebowanie na bezzałogowy śmigłowiec, który dokonywałby szybkiego przemieszczania towarów pomiędzy jednostkami, zarówno na linii frontu, jak i na tyłach. Lista cech użytkowych nowoczesnych UAV obejmuje: bardzo długi czas lotu; obecność na pokładzie znacznej liczby czujników aktywnych i pasywnych (oczywiście zintegrowanych w jeden kompleks); możliwość integracji UAV w jeden system heterogenicznych obiektów dowodzenia i kontroli; budowanie zautomatyzowanych sieci walki; architektura kompleksu pokładowego, która umożliwia transmisję danych w czasie rzeczywistym, a także obecność na pokładzie broni o niewielkich rozmiarach i wysokiej precyzji. We współczesnej wojnie wymaganie od walczącej strony (czytaj - "mamy") posiadania UAV niezależnego od warunków pogodowych do stałej obserwacji i rozpoznania jest nie tylko dominujące, ale wręcz obowiązkowe.
Ponieważ artykuł rozpoczęliśmy od uwzględnienia potrzeb Sił Zbrojnych RF w zakresie operacyjno-taktycznych i strategicznych UAV, będziemy formułować wymagania techniczne w oparciu o te warunki. Dlatego, jak już wspomnieliśmy powyżej, dane UAV powinny:
- potrafić samodzielnie prowadzić rozpoznanie lotnicze do głębokości 1000 km, z niskich i średnich wysokości, w prostych i koniecznie trudnych warunkach pogodowych, o każdej porze dnia i roku;
- być w stanie wykonywać misje bojowe w warunkach silnej opozycji ze strony obrony powietrznej wroga oraz w przypadku złożonej sytuacji elektronicznej;
- być w stanie przekazywać otrzymane informacje wywiadowcze bezpiecznymi kanałami komunikacyjnymi w czasie rzeczywistym o zasięgu lotu od 1800 do 2500 kilometrów z czasem trwania do 24 godzin.
Ponadto obiecujący UAV powinien być w stanie funkcjonować zarówno w ramach interakcji człowiek-maszyna, jak i w ramach relacji człowiek-maszyna-maszyna.
Początkowo zastrzeżeliśmy, że jedną z koncepcji użycia bojowego obiecującego krajowego bezzałogowca jest „zrobotyzowany” kompleks, który współpracuje z załogowym samolotem bojowym. W konsekwencji (przynajmniej pod względem głównych cech wydajności) nowoczesny UAV nie powinien być gorszy zarówno od nowoczesnych, jak i obiecujących kompleksów lotniczych pierwszej linii, a mianowicie:
- projekt płatowca UAV powinien być wykonany z wykorzystaniem technologii stealth;
- UAV musi mieć nowoczesne silniki z odchylonym wektorem ciągu;
- konstrukcja UAV musi zapewniać prowadzenie walki zwrotnej, zarówno na krótkich, jak i długich dystansach, musi być w stanie prowadzić walkę zarówno z celami powietrznymi, jak i naziemnymi lub morskimi;
- nowoczesny bezzałogowy statek powietrzny musi oczywiście latać z prędkością naddźwiękową;
- maksymalna prędkość UAV musi mieścić się w przedziale 2200-2600 km/h;
- maksymalny zasięg lotu UAV musi wynosić co najmniej 4000 km (bez tankowania) z PTB;
- UAV powinny mieć możliwość tankowania w powietrzu z tankowców powietrznych;
- UAV muszą mieć praktyczny pułap lotu co najmniej 21 000 metrów i mieć prędkość wznoszenia co najmniej 330 - 350 metrów na sekundę;
- UAV powinien mieć możliwość korzystania z lotnisk z pasami startowymi o długości nie większej niż 500 metrów;
- maksymalne przeciążenie operacyjne UAV powinno wynosić co najmniej 10-12 g (+/-).
W czasie lotu, co do zasady, sterowanie UAV powinno odbywać się automatycznie za pomocą pokładowego zespołu nawigacyjno-sterowniczego, który powinien obejmować:
- odbiornik nawigacji satelitarnej, który zapewnia odbiór informacji nawigacyjnych z systemów GLONASS;
- system czujników zapewniający wyznaczanie współrzędnych, orientacji w przestrzeni oraz wyznaczanie parametrów ruchu UAV;
- system informacyjny zapewniający pomiar wysokości i prędkości oraz sterujący ruchem i ciałami manewrowymi UAV;
- różnego rodzaju anteny i radary przeznaczone do wykonywania zadań komunikacyjnych, przesyłania danych, interfejsów do walki z systemami i sieciami informacyjnymi, wykrywania i śledzenia celów;
- system orientacji optycznej i bezwładnościowej w przestrzeni BSP, jako zapasowy, globalny system pozycjonowania;
- inteligentny system sterowania UAV i wszystkimi jego systemami z wykorzystaniem procedur wnioskowania i podejmowania decyzji.
Pokładowy system nawigacji i sterowania UAV powinien zapewniać:
- lot po danej trasie;
- zmiana przypisania trasy lub powrót do punktu startowego na polecenie z naziemnego punktu kontrolnego;
- zmiana przydziału trasy w związku ze zmienionymi warunkami przydziału;
- zmiana przydziału trasy na dowództwo kompleksu informacyjnego połączonego z siecią bojową;
- latanie wokół określonego punktu;
- selekcja, selekcja i rozpoznawanie celów zarówno na polecenie operatora, jak iw trybie automatycznym;
- automatyczne śledzenie wybranego celu;
- stabilizacja orientacji UAV;
- utrzymywanie określonych wysokości i prędkości lotu;
- zbieranie i przesyłanie informacji telemetrycznych o parametrach lotu i działaniu sprzętu docelowego;
- zdalna kontrola oprogramowania docelowych urządzeń sprzętowych;
- przekazywanie informacji do węzłów bojowej sieci informacyjnej oraz do operatora za pośrednictwem szyfrowanych kanałów komunikacyjnych;
- gromadzenie, gromadzenie, interpretacja otrzymanych danych oraz ich dystrybucja w ramach bojowego systemu informacyjnego;
- system sterowania UAV musi zapewnić start i lądowanie UAV zarówno przy pomocy urządzeń lotniskowych, jak i na podstawie wyłącznie informacji optycznej dostępnej systemowi sterowania UAV.
Pokładowy system komunikacji:
- muszą działać za pośrednictwem bezpiecznych kanałów komunikacji;
- musi zapewnić przekazywanie danych z pokładu na ziemię iz ziemi na pokład do węzłów bojowego systemu informacyjnego i odbierać od nich dane przychodzące;
Dane przekazywane z samolotu na ziemię lub do węzłów bojowego systemu informacyjnego:
- parametry telemetryczne;
- strumieniowe przesyłanie wideo zarówno sprzętu docelowego, jak i organów orientacji optycznej UAV;
- dane wywiadowcze;
- dane inteligentnego SPR
- zespoły kontrolne w systemie informacji bojowej.
Dane przesyłane na pokładzie zawierają:
- polecenia sterowania UAV;
- komendy do sterowania sprzętem docelowym;
- zespoły zarządzające inteligentnym SMR.
W trakcie realizacji tego projektu należy rozwiązać następujące zadania:
- analiza właściwości lotnych, kinematycznych i taktycznych;
- opracowanie i wykonanie modelu w skali wymiarowej spełniającego przydzielone zadania;
- rozwój, produkcja i badania całkowicie nowych schematów strukturalnych i systemów sterowania;
- eksperymentalne opracowanie strategii sterowania UAV poprzez pełnoskalową symulację zachowania się układów zamkniętych w warunkach
niepewność i obecność zakłóceń zewnętrznych;
- opracowanie podstaw naukowych i metodologicznych do projektowania trójwymiarowych planerów ruchu UAV w oparciu o układy neuroprocesorowe;
- projektowanie systemów czujnikowych opartych na kamerach telewizyjnych, kamerach termowizyjnych i innych czujnikach zapewniających zbieranie, wstępne przetwarzanie i przesyłanie informacji o stanie środowiska zewnętrznego do bazowego kompleksu obliczeniowego UAV;
- inne zadania związane z tworzeniem nowoczesnego BSP, które z pewnością pojawią się w procesie realizacji projektu.
Informacje otrzymywane przez UAV powinny być klasyfikowane przez jego system informatyczny w zależności od stopnia przedstawionego zagrożenia. Klasyfikacja powinna być prowadzona zarówno na polecenie operatora przez naziemną stację kontroli (NSC), jak iw trybie automatycznym przez system informacji pokładowej BSP. W drugim przypadku oprogramowanie kompleksu zawiera elementy sztucznej inteligencji, dlatego przy podejmowaniu decyzji przez system informatyczny wymagane jest opracowanie kryteriów eksperckich i gradacji poziomów zagrożenia. Kryteria takie mogą być formułowane w drodze ocen eksperckich i powinny być sformalizowane w taki sposób, aby zminimalizować prawdopodobieństwo błędnej interpretacji danych przez system informacyjny UAV.
Co można powiedzieć na zakończenie? Autonomia nowoczesnych wojskowych bezzałogowców jest wciąż słaba. Jednak rozwój nowoczesnych systemów uzbrojenia uparcie dyktuje wydłużanie „smyczy” dla BSP, ponieważ żołnierz „żelazny” reaguje na to, co się dzieje znacznie szybciej niż żołnierz żywy, żołnierz „żelazny” nie podlega emocje, które są nieodłączne od zwykłego żołnierza. Jeśli na przykład eskadra eskadry znalazła się pod ostrzałem obrony powietrznej wroga, wówczas bezzałogowy statek powietrzny z inteligentnym systemem sterowania może błyskawicznie ustalić punkt strzału, wraz z innymi bezzałogowcami zjednoczonymi w bojowej sieci informacyjnej, zaplanować atak i odpowiedzieć ogniem. zniszcz obronę powietrzną wroga, zanim zdąży się schować, a może nawet zanim zdąży oddać celny strzał.
