Цифрове поле бою: російський підхід

Цифрове поле бою (Digital Battlespace) — вельми модний в останні роки термін в міжнародному військовому сленгу. Поряд з «сетецентричними бойовими діями» (Network-centric warfare), «ситуаційною обізнаністю» (Situation Awarness) та іншими запозиченими в США термінами та концепціями, він отримав широке поширення у вітчизняних ЗМІ. Одночасно ці концепції трансформувалися в уявлення російського військового керівництва про майбутнє зовнішності російської армії, оскільки вітчизняна військова наука за останні двадцять років нічого рівнозначного, на його думку, запропонувати не змогла.

За словами Начальника Генерального штабу ЗС РФ генерала армії Миколи Макарова, сказаними в березні 2011 року на зборах Академії військових наук, «ми переглянули розвиток способів, а потім і засобів збройної боротьби». Провідні армії світу, за його твердженням, перейшли від «широкомасштабних лінійних дій багатомільйонних армій до маневреної оборони нового покоління професійно підготовлених збройних сил і сетецентричним військовим діям». Раніше, в липні 2010 року, начальник Генштабу вже заявляв, що Російська армія буде готова до сетецентричних бойових дій до 2015 року.

Проте спроба запліднити вітчизняні військові та промислові структури генетичним матеріалом «сетецентричної війни» поки дає плоди, лише віддалено схожі з запланованою зовнішністю. За визнанням Миколи Макарова, «ми пішли на реформування Збройних сил навіть за відсутності достатньої науково-теоретичної бази».

Будівництво високотехнологічної системи без глибокого наукового опрацювання призводить до неминучих колізій та згубному розпорошенню ресурсів. Роботу по створенню автоматизованих систем управління військами (АСУВ) ведуть кілька організацій ОПК, кожна в інтересах «свого» виду НД або роду військ, «свого» рівня управління. При цьому спостерігається «розбрід і хитання» в області прийняття єдиних підходів до системотехнічних основ АСУВ, єдиним принципам і правилам, інтерфейсам і т. д. Лише останнім часом роботи, розгорнуті по темі «Зоря», дозволяють сподіватися на приведення до «єдиного знаменника »інформаційного простору ЗС РФ.

Також не слід забувати про позицію низки авторитетних російських військових фахівців, які вважають, що сетецентричні принципи управління призначені лише для ведення глобальних воєн з управлінням з єдиного центру; що інтеграція всіх учасників бойових дій в єдину мережу — це фантастична і нездійсненна концепція; що створення єдиної (для всіх рівнів) картини ситуаційної обізнаності не потрібно бойовим формуванням тактичної ланки і т.д. Деякі експерти зазначають, що «сетецентризм — це теза, яка не тільки переоцінює значення інформації та інформаційних технологій, але і одночасно з цим не здатний повністю реалізувати наявні потенційні технологічні можливості».

«Ефективність сетецентричних бойових дій гігантськи зросла за останні 12 років. В операції «Буря в пустелі» дії військового угруповання чисельністю понад 500 000 чоловік підтримувалася каналами зв’язку з пропускною здатністю 100 Мбіт. / с. Сьогодні угруповання в Іраку чисельністю менше 350 000 чоловік спирається на супутникові канали зв’язку з пропускною здатністю більше 3000 Мбіт. / с, що забезпечує в 30 разів більш товсті канали для меншого на 45% угруповання. В результаті армія США, використовуючи ті ж бойові платформи, що і в операції «Буря в пустелі», сьогодні діє з набагато більшою ефективністю», зазначив генерал-лейтенант Гаррі Роджен, директор Агентства захисту інформаційних систем Міністерства оборони США, командир об’єднаного оперативного з’єднання операцій в глобальній мережі.

Головний радник Генерального директора ВАТ «НВО РусБІТех» Віктор Пустовой розповів, що незважаючи на формальну молодість компанії, якій виповнилося три роки, ядро колективу розробників давно займається темами моделювання різних процесів, у тому числі збройного протиборства. Зародилися ці напрямки ще у Військовій академії повітряно-космічної оборони (м. Тверь). Поступово сфера діяльності компанії охопила системне програмне забезпечення, прикладне програмне забезпечення, телекомунікації, забезпечення інформаційної безпеки. Сьогодні на фірмі функціонує 6 структурних підрозділів, колектив налічує понад 500 осіб (у тому числі 12 докторів наук і 57 кандидатів наук), що працюють на майданчиках в Москві, Твері і Ярославлі.

Інформаційно-моделююча середа

Мейнстрім в сьогоднішній діяльності ВАТ «НВО РусБІТех» — розробка інформаційно-моделюючого середовища (ІМС) для підтримки прийняття рішень та планування застосування оперативно-стратегічних, оперативних і тактичних формувань НД РФ. Робота гігантська за своїм обсягом, надзвичайно складна і наукомістка за характером вирішуваних завдань, непроста в організаційному плані, оскільки зачіпає інтереси великої кількості державних та військових структур, організацій оборонно-промислового комплексу. Тим не менш, вона поступово просувається і знаходить реальний вигляд у вигляді програмно-технічних комплексів, які вже зараз дозволяють органам військового управління вирішувати ряд завдань з недосяжною раніше ефективністю.

Заступник Генерального директора — Головний конструктор ВАТ «НВО РусБІТех» Володимир Зимін розповів, що до ідеї ІМС колектив розробників прийшов поступово, у міру розвитку робіт з моделювання окремих об’єктів, систем і алгоритмів управління ППО. Сполучення в єдину структуру різних напрямків неминуче вимагало підвищення необхідного ступеня узагальнення, звідси народилася принципова структура ІМС, що включає три рівні: детальний (імітаційне моделювання середовища і процесів збройного протиборства), експрес-метод (моделювання ВП при дефіциті часу), потенційний (оцінний, високої ступеня узагальнення, при дефіциті інформації та часу).

Модель середовища ВП — це віртуальний конструктор, всередині якого розігрується військовий сценарій. Формально це нагадує шахи, в яких беруть участь ті чи інші фігури в рамках заданих властивостей середовища та об’єктів. Об’єктно-орієнтований підхід дозволяє ставити в широких межах і з різним ступенем деталізації параметри середовища, властивості об’єктів ОВТ, військових формувань і т. д. Принципово різняться два рівні деталізації. Перший підтримує моделювання властивостей ОВТ, аж до вузлів і агрегатів. Другий — моделює військові формування, де ОВТ присутня як набір певних властивостей даного об’єкта.

Неодмінними атрибутами об’єктів ІМС є їх координати і інформація про стан. Це дозволяє адекватно відобразити об’єкт практично на будь-топографічній основі або в іншому середовищі, будь то сканована топокарта в ГІС «Інтеграція» або тривимірний простір. При цьому легко вирішується проблема генералізації даних на картах будь-якого масштабу. Адже в разі ІМС процес організований природно і логічно: через відображення необхідних властивостей об’єкта за допомогою умовних знаків, відповідних масштабу карти. Такий підхід відкриває нові можливості при плануванні бойових дій і прийняття рішень. Не секрет, що до традиційної карти рішення доводилося писати об’ємну пояснювальну записку, в якій розкривалося, по суті, що саме стоїть за тим чи іншим умовним тактичним знаком на карті. У розробленій ВАТ «НВО РусБІТех» інформаційно-моделюючому середовищі командиру достатньо зазирнути в дані, прив’язані до об’єкта, або побачити все «на власні очі», аж до дрібного підрозділу та окремого зразка ОВТ, просто збільшивши масштаб картинки.

Есперанто моделюючої системи

В ході робіт зі створення ІМС фахівцям ВАТ «НВО РусБІТех» був потрібний все вищий рівень узагальнення, на якому було б можливо адекватно описати не тільки властивості окремих об’єктів, але також їх зв’язки, взаємодію один з одним і з середовищем, умови та процеси, а також інші параметри. У результаті виникло рішення використовувати єдину семантику опису середовища і параметрів обміну, визначивши мову і синтаксис, застосовні для будь-яких інших систем і структур даних — своєрідний «есперанто моделюючої системи».

Поки ситуація в цій сфері дуже хаотична. За образним висловом Володимира Зіміна: «Є модель ЗРК і модель корабля. Поставте ЗРК на корабель — нічого не працює, вони один одного «не розуміють». Тільки недавно головні виконавці по АСУВ затурбувалися, що моделей даних немає в принципі, тобто відсутня єдина мова, на якій системі могли б «спілкуватися». Наприклад, розробники ЕСУ ТЗ, пройшовши шлях від «заліза» (засобів зв’язку, АВСК, ПТК) до програмної оболонки, вперлися в ту ж проблему. Створення єдиних стандартів мови опису моделюючого простору, метаданих, сценаріїв — обов’язковий етап на шляху формування єдиного інформаційного простору ЗС РФ, сполучення АСУВ видів НД, пологів військ, різних рівнів управління.

Росія не є тут першопрохідцем — в США досить давно розробили та стандартизували необхідні елементи для моделювання ВП та спільного функціонування тренажерів і систем різного класу: IEEE 1516-2000 (Standard for Modeling and Simulation High Level Architecture — Framework and Rules — стандарт моделювання та імітації архітектури високого рівня, інтегрована середа і правила), IEEE 1278 (Standard for Distributed Interactive Simulation — стандарт обміну даними просторово розподілених симуляторів в режимі реального часу), SISO-STD-007-2008 (Military Scenario Definition Language — мова планування бойових дій) та інші . Російські розробники фактично біжать по тій же доріжці, тільки відстаючи на корпус.

Тим часом, за кордоном виходять на новий рівень, приступивши до стандартизації мови опису процесів бойового управління коаліційних угруповань (Coalition Battle Management Language), для чого в рамках SISO (організація по стандартизації взаємодії моделюючих просторів) створили робочу групу (C-BML Study Group) , до якої увійшли підрозділи по розробці і стандартизації:
• CCSIL (Command and Control Simulation Interchange Language) — мови обміну даними для імітації процесів управління військами;
• C2IEDM (Command and Control Information Exchange Data Model) — моделі даних інформаційного обміну в ході управління військами;
• US Army SIMCI OIPT BML (Simulation to C4I Interoperability Overarching Integrated Product Team) — адаптації процедур американської системи управління C4I засобами мови опису процесів бойового управління;
• French Armed Services APLET BML — адаптації процедур французької системи управління коштами мови опису процесів бойового управління;
• US / GE SINCE BML (Simulation and C2IS Connectivity Experiment) — адаптації процедур спільної американо-германської системи управління засобами мови опису процесів бойового управління.

За допомогою мови бойового управління передбачається формалізувати і стандартизувати процеси і документи планування, команди управління, звіти та донесення для використання в існуючих військових структурах, для моделювання ВП, а в перспективі — для управління роботизованими бойовими формуваннями майбутнього.

На жаль, «перестрибнути» через обов’язкові етапи стандартизації не можна, і російським розробникам доведеться пройти цей маршрут повністю. Наздогнати лідерів, зрізавши шлях, не вийде. А от вийти з ними врівень, використовуючи доріжку, протоптану лідерами, цілком можливо.

Бойова підготовка на цифровій платформі

Сьогодні міжвидова взаємодія, єдині системи планування бойових дій, інтеграція засобів розвідки, поразки і забезпечення в єдині комплекси є основою нового вигляду збройних сил, який поступово формується. У зв’язку з цим особливої актуальності набуває забезпечення взаємодії сучасних тренажерних комплексів і моделюючих систем. Це вимагає використання єдиних підходів і стандартів для інтеграції компонентів і систем різних виробників без зміни інформаційного інтерфейсу.

У міжнародній практиці процедури і протоколи високорівневої взаємодії моделюючих систем давно стандартизовані і описані в сімействі стандартів IEEE-1516 (High Level Architecture — Високорівнева архітектура). Ці специфікації стали основою і натовського стандарту STANAG 4603. Розробники ВАТ «НВО РусБІТех» створили програмну реалізацію даного стандарту з центральним компонентом (RRTI).

Ця версія успішно апробована при вирішенні завдань інтеграції тренажерів та моделюючих систем на основі HLA-технології.

Дані напрацювання дозволили реалізувати програмні рішення, об’єднуючі в єдиний інформаційний простір найсучасніші методики підготовки військ, що класифікуються за кордоном як Live, Virtual, Constructive Training (LVC-T). Ці методики передбачають різну ступінь залученості людей, тренажерів і реальних ОВТ у процес бойової підготовки. У передових зарубіжних арміях створені комплексні навчально-тренувальні центри, які в повній мірі забезпечують підготовку за методиками LVC-T.

У Росії перший такий центр почали формувати на території Яворівського полігону Прикарпатського військового округу, проте розвал країни перервав цей процес. За два десятки років закордонні розробники пішли далеко вперед, тому сьогодні керівництвом Міністерства оборони РФ прийнято рішення створити сучасний навчальний центр на території полігону Західного військового округу за участю німецької компанії «Рейнметалл Дефенс».

Високий темп робіт зайвий раз підтверджує актуальність для Російської армії створення такого центру: в лютому 2011 року з німецькою компанією підписана угода про проектування центру, а вже в червні Міністр оборони РФ Анатолій Сердюков і голова Rheinmetall AG Клаус Еберхард підписали угоду про будівництво на базі загальновійськового полігону Західного військового округу (селище Муліно, Нижегородська область) сучасного Центру підготовки Сухопутних військ Росії (ЦПСВ) ємністю на загальновійськову бригаду. Досягнутими угодами визначено, що будівництво почнеться в 2012 році, а введення в експлуатацію відбудеться в середині 2014 року.

У цій роботі активну участь беруть фахівці ВАТ «НВО РусБІТех». У травні 2011 року московський підрозділ компанії відвідав начальник Генерального штабу Збройних Сил — перший заступник Міністра оборони Російської Федерації генерал армії Микола Макаров. Він познайомився з програмним комплексом, який розглядається як прототип уніфікованої програмної платформи для реалізації концепції LVC-T в центрі бойової та оперативної підготовки нового покоління. Відповідно до сучасних підходів, навчання й тренування військовослужбовців та підрозділів буде проводитися на трьох циклах (рівнях).

Дані напрацювання дозволили реалізувати програмні рішення, об’єднуючі в єдиний інформаційний простір найсучасніші методики підготовки військ, що класифікуються за кордоном як Live, Virtual, Constructive Training (LVC-T). Ці методики передбачають різну ступінь залученості людей, тренажерів і реальних ОВТ у процес бойової підготовки. У передових зарубіжних арміях створені комплексні навчально-тренувальні центри, в повній мірі забезпечують підготовку за методиками LVC-T.

У нашій країні перший такий центр почали формувати на території Яворівського полігону Прикарпатського військового округу, проте розвал країни перервав цей процес. За два десятки років закордонні розробники пішли далеко вперед, тому сьогодні керівництвом Міністерства оборони РФ прийнято рішення створити сучасний навчальний центр на території полігону Західного військового округу за участю німецької компанії «Рейнметалл Дефенс».

Високий темп робіт зайвий раз підтверджує актуальність для Російської армії створення такого центру: в лютому 2011 року з німецькою компанією підписана угода про проектування центру, а вже в червні Міністр оборони РФ Анатолій Сердюков і голова Rheinmetall AG Клаус Еберхард підписали угоду про будівництво на базі загальновійськового полігону Західного військового округу (селище Муліно, Нижегородська область) сучасного Центру підготовки Сухопутних військ Росії (ЦПСВ) ємністю на загальновійськову бригаду. Досягнутими угодами визначено, що будівництво почнеться в 2012 році, а введення в експлуатацію відбудеться в середині 2014 року.

У цій роботі активну участь беруть фахівці ВАТ «НВО РусБІТех». У травні 2011 року московське підрозділ компанії відвідав начальник Генерального штабу Збройних Сил — перший заступник Міністра оборони Російської Федерації генерал армії Микола Макаров. Він познайомився з програмним комплексом, який розглядається як прототип уніфікованої програмної платформи для реалізації концепції LVC-T в центрі бойової та оперативної підготовки нового покоління. Відповідно до сучасними підходами, навчання й тренування військовослужбовців та підрозділів буде проводитися на трьох циклах (рівнях).

Польовий вишкіл (Live Training) проводиться на штатному ОВТ, оснащеному лазерними імітаторами стрільби та ураження і зв’язаному з цифровою моделлю поля бою. При цьому дії людей і техніки, в тому числі маневр і вогонь засобів прямої наводки, здійснюються натурно, а інших засобів — або за рахунок «дзеркальної проекції», або моделюванням в імітаційному середовищі. «Дзеркальна проекція» означає, що підрозділи артилерії або авіації можуть виконувати завдання на своїх полігонах (дільницях), в єдиному оперативному часу з підрозділами в ЦПСВ. Дані про поточний стан та результати вогню в режимі реального часу надходять в ЦПСВ, де проектуються на реальну обстановку. Наприклад, на засоби ППО надходять дані про літальні апарати та СОТ.

Дані по вогневому ураженню, що надійшли з інших полігонів, трансформуються в ступінь ураження особового складу і техніки. Крім того, артилерія в ЦПСВ може стріляти по ділянках в стороні від дій загальновійськових підрозділів, а дані про поразку будуть дзеркально проектуватися на реальні підрозділи. Аналогічна методика застосовується і для інших засобів, використання яких спільно з підрозділами СВ виключено за вимогами заходів безпеки. В кінцевому підсумку, згідно з цією методикою особовий склад діє на реальному ОВТ і тренажерах, а результат залежить майже виключно від практичних дій. Ця ж методика дозволяє на навчаннях з бойовою стрільбою відпрацювати вогневі завдання в повному обсязі для всіх штатних, доданих і підтримуючих сил і засобів.

Спільне використання тренажерів (Virtual Training) забезпечує формування в єдиному інформаційно-моделюючому просторі військових структур з окремих тренажерних систем і комплексів (бойових машин, літальних апаратів, КШМ і т. д.). Сучасні технології в принципі дозволяють організувати спільну підготовку територіально рознесених військових формувань на будь-якому ТВД, у тому числі за методикою двостороннього тактичного навчання. В цьому випадку особовий склад практично діє на тренажерах, але сама техніка і дія засобів ураження моделюються у віртуальному середовищі.

Повністю в інформаційно-моделюючому середовищі (Constructive Training) зазвичай працюють командири та органи управління при проведенні командно-штабних навчань і тренувань, тактичних летючок і т. д. У цьому випадку моделюються не тільки технічні параметри ОВТ, а й підлеглі військові структури, а також противник, всі разом представляють так звані комп’ютерні сили. Це метод найближче за змістом до теми військових ігор (Wargame), які відомі вже кілька століть, але знайшли «друге дихання» з розвитком інформаційних технологій.

Неважко помітити, що у всіх випадках необхідно сформувати і підтримувати віртуальне цифрове поле бою, ступінь віртуальності якого буде різною в залежності від застосовуваної методики навчання. Відкрита архітектура системи на основі стандарту IEEE-1516 дозволяє гнучко змінювати конфігурацію в залежності від завдань і поточних можливостей. Цілком імовірно, що в недалекому майбутньому, з масовим впровадженням в ОВТ бортових інформаційних систем, виникне можливість їх об’єднання в режимі тренування і навчання, що виключає витрата дорогих ресурсів.

Експансія в бойове управління

Отримавши працюючу цифрову модель поля бою, фахівці ВАТ «НВО РусБІТех» задумалися про застосовність своїх технологій для бойового управління. Імітаційна модель може лягти в основу комплексів засобів автоматизації для відображення поточної обстановки, експрес-прогнозування поточних рішень в ході бою, передачі команд бойового управління.

У цьому випадку поточна обстановка по своїм військам відображається на основі інформації, що надходить автоматично в режимі реального часу (РРВ) про їх положення і стан, аж до дрібних підрозділів, розрахунків та окремих одиниць ОВТ. Алгоритми узагальнення такої інформації в принципі аналогічні тим, які вже використовуються в ІМС.

Інформація про супротивника надходить від засобів розвідки і підрозділів, що знаходяться в зіткненні з противником. Тут поки існує багато проблемних питань з автоматизації цих процесів, визначенню достовірності даних, їх селекції, фільтрації, розподілу за рівнями управління. Але в загальних рисах такий алгоритм цілком можливий.

На основі поточної обстановки командир приймає приватне рішення і видає команди бойового управління. І ось на цьому етапі ІМС може істотно підвищити якість прийняття рішень, оскільки дозволяє швидкісним експрес-методом «відіграти» локальну тактичну ситуацію на найближчу перспективу. Не факт, що такий метод дозволить прийняти найкраще з можливих рішень, але побачити завідомо програшна — майже напевно. І тоді командир може негайно віддати команду, яка виключає негативний розвиток ситуації.

Причому модель для розіграшу варіантів дій працює паралельно з моделлю реального часу, лише отримуючи від неї вихідні дані й ніяк не заважаючи функціонуванню інших елементів системи. На відміну від діючих АСУВ, де використовується обмежений комплект розрахунково-аналітичних завдань, ІМС дозволяє розіграти практично будь-яку тактичну ситуацію, не випадає за межі реальності.

Завдяки паралельному функціонуванню в ІМС моделі РРВ і моделі імітаційної, можливо зародження нового методу бойового управління: прогнозно-випереджаючого. Командир, який приймає рішення в ході бою, отримає можливість спиратися не тільки на свою інтуїцію та досвід, але й прогноз, виданий імітаційної моделлю. Чим точніше буде імітаційна модель — тим ближче до реальності прогноз. Чим могутніше обчислювальні засоби — тим більше випередження противника в циклах бойового управління. На шляху створення описаної вище системи бойового управління належить подолати безліч перешкод і вирішити досить нетривіальні завдання. Але за такими системами — майбутнє, вони можуть стати основою АСУВ російської армії дійсно сучасного, високотехнологічного вигляду.