«ПРОБЛЕМЫ ЭФФЕКТИВНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СЛОЖНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ И ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ Часть 2 Серпухов 2013 XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), 2013 УДК 681.51.037 ББК 30.14 П 78 ...»

ХХХII ВСЕРОССИЙСКАЯ

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ

ПРОБЛЕМЫ ЭФФЕКТИВНОСТИ

И БЕЗОПАСНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ

СЛОЖНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ

И ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Часть 2

Серпухов 2013

XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), 2013 УДК 681.51.037 ББК 30.14 П 78 Рецензенты: д-р воен. наук

, проф. СТОЛЯРЕВСКИЙ С.П., д-р техн.

наук, проф. КОТОВ А.А., канд. техн. наук, доцент МАРТЯШИН Ю.В., канд. техн. наук, проф. НИЖЕГОРОДОВ А.А., д-р техн. наук, проф.

ШОЛОХОВ А.В., д-р техн. наук, проф. ЦИМБАЛ В.А., д-р техн. наук, проф. ПАВЛОВ А.А., канд. техн. наук, доцент БЫСТРЮКОВ В.Д., канд.

техн. наук, доцент ПОПОВ А.Е.

Сборник трудов посвящён разработке проблем обеспечения эффективности и устойчивости функционирования сложных технических систем, а также развитию и совершенствованию системы военного образования в условиях реформы в вузах МО РФ.

Командование филиала Военной академии РВСН имени Петра Великого выражает благодарность за предоставленные статьи преподавательскому составу и научным сотрудникам НИО и НИУ, вузов, инженерно-техническим работникам других организаций.

Оргкомитет выражает свою признательность целому ряду промышленных и научных коллективов, которые приняли самое непосредственное участие в организации и проведении конференции.

Оргкомитет планирует проведение очередной XXXIII Всероссийской НТК в филиале Военной академии РВСН имени Петра Великого 26-27 июня 2014 года.

Под редакцией: Астапенко Ю.В., Людоговского А.С.

Материалы печатаются в авторской редакции.

Компьютерная верстка: Грабилова О.А., Петровичева В.В.

ISBN 978-5-91954-076-2 (часть 2) ISBN 978-5-91954-074-8 (общий) ©Военная академия РВСН имени Петра Великого (филиал в г.Серпухове Московской области), XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), ФГКВОУ ВПО «Военная академия РВСН имени Петра Великого»

Министерства обороны Российской Федерации (филиал г. Серпухове Московской области) совместно с МОУ «Институт инженерной физики»

и при участии Администрации города Серпухова, Академии электротехнических наук РФ, Академии информатизации образования, Института информатизации образования РАО, Общества инженеров силовой электроники, Российского научно-технического общества радиотехники, электроники и связи им. А.С. Попова, ЗАО «Институт телекоммуникаций», г. Санкт-Петербург, ЗАО «Научно-исследовательский внедренческий центр», ОАО «Воронежский опытный завод программной продукции», ОАО «Корпорация «Стратегические пункты управления», г. Москва, ФГУП «НПО» Импульс», г. Санкт-Петербург, ОАО Концерн «Созвездие», г. Воронеж, ФГБНУ «Госметодцентр», г. Москва, ОАО «КНИИ ТМУ», г. Калуга, проводят XXXII Всероссийскую научно-техническую конференцию

«ПРОБЛЕМЫ ЭФФЕКТИВНОСТИ

И БЕЗОПАСНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ

СЛОЖНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ

И ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ»

О -Т Е Х Н И Ч Е У ЧН СК

ОСС ЙСК

НФЕРЕН

ТРУДЫ КОНФЕРЕНЦИИ

XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов),

ВСЕРОССИЙСКАЯ

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ

XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов),

ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ И

УСТОЙЧИВОСТИ БОЕВОГО ПРИМЕНЕНИЯ ПЕРСПЕКТИВНЫХ

РАКЕТНЫХ КОМПЛЕКСОВ

XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), Военная академия РВСН имени Петра Великого (филиал в г. Серпухове Московской области)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ ПОПАДАНИЯ

ПОЛЕЗНОЙ НАГРУЗКИ БЕСПИЛОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО

АППАРАТА В ТОЧКУ ЕЕ ПРИЦЕЛИВАНИЯ

Известно устройство для повышения точности доставки полезной нагрузки беспилотного летательного аппарата, в частности баллистической ракеты, в точку начала ее автономного полета, содержащее блоки ввода и хранения полетного задания, формирователь управляющей команды включения корректирующего двигателя торможения беспилотного летательного аппарата, арифметический блок умножения и суммирования и блок выработки временной поправки управляющей команды включения корректирующего двигателя торможения, [2], что позволяет повысить точность доставки полезной нагрузки беспилотного летательного аппарата в точку ее дальнейшего автономного полета по баллистической траектории.

Его недостаток заключается в том, что в нем не обеспечивается в полной мере высокая точность попадания полезной нагрузки беспилотного летательного аппарата в точку ее прицеливания, так как бортовой вычислительный комплекс автономной инерциальной системы управления не учитывает аномалии сил земного притяжения.

Проведенные расчеты [1, с. 214-215] показывают, что действующие возмущения на беспилотный летательный аппарат на активном и пассивном участках траектории его полета, вызванные аномалиями гравитационных сил, могут привести к отклонению точки попадания полезной нагрузки беспилотного летательного аппарата от точки прицеливания по дальности L 250 м и боку Z 20 м при полете на расстояния до 8000 км и L 750 м и Z 100 м при полете на расстояния до 15000 км.

Предлагаемое в статье устройство позволит заблаговременно учитывать аномалии сил земного притяжения вдоль проекции траектории полета беспилотного летательного аппарата на земную поверхность на активном и прогнозируемом пассивном участках его полета.

Функциональная схема предлагаемого устройства для повышения точности попадания полезной нагрузки беспилотного летательного аппарата в точку ее прицеливания изображена на рисунке 1.

XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), Рисунок 1 – Функциональная схема устройства На рисунке обозначено:

1 – блок ввода полетного задания; 2 – блок хранения полетного задания; 3 – формирователь управляющей команды включения корректирующего двигателя торможения и эталонного времени; 4 – беспилотный летательный аппарат (объект управления) с корректирующим двигателем торможения; 5 – блок измерения разности высот двух контрольных точек траектории полета (радиотехнический высотомер); 6 – блок осреднения значений измеренной высоты в двух контрольных точках (блок осреднения); 7 – арифметический блок умножения и суммирования;

8 – блок выработки временной поправки управляющей команды включения корректирующего двигателя торможения.

Устройство работает следующим образом.

гравитационных сил, главным образом Земли, предлагается смещать момент времени включения корректирующего тормозного двигателя беспилотного летательного аппарата 4. При этом отклонение требуемого момента времени включения корректирующего тормозного двигателя беспилотного летательного аппарата 4 t вкл, формируемого на выходе арифметического блока умножения и суммирования 7, от расчетного t вкл, XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), хранимого, в свою очередь, в ячейке памяти 2.13 блока хранения полетного задания 2, определяется с помощью выражения:

в арифметическом блоке умножения и суммирования 7, где t вклр – корректирующего двигателя торможения по высоте полета беспилотного летательного аппарата 4, хранимая в ячейке 2.5 памяти блока хранения полетного задания 2;

H g – осредненное по двум контрольным точкам отклонение высоты полета беспилотного летательного аппарата 4, обусловленное вариацией гравитационного поля Земли, которое хранится в ячейке 2.11 памяти блока хранения полетного задания 2;

t t – частные производные функции времени включения корректирующего двигателя торможения по координате и по скорости движения центра масс беспилотного летательного аппарата соответственно, которые хранятся в ячейках 2.6 и 2.7 памяти блока хранения полетного задания 2;

g i, g i – отклонения кинематических параметров движения центра массы беспилотного летательного аппарата 4 и его скорости от расчетных значений на момент выдачи главной команды включения тормозной маршевой двигательной установки, которые занесены в ячейки памяти 2.9 и 2.10 блока хранения полетного задания 2;

t вкл – частная производная функции времени включения корректирующего двигателя торможения беспилотного летательного аппарата 4 по времени выдачи управляющей главной команды, хранимая в ячейке памяти 2.8 блока хранения полетного задания 2;

t гк - отклонение времени выдачи управляющей главной команды на включение маршевого тормозного двигателя от расчетного значения, хранимое в ячейке памяти 2.12 блока хранения полетного задания 2.

Управляющая команда на включение корректирующего двигателя торможения беспилотного летательного аппарата 4 будет формироваться в соответствии со следующим выражением:

XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), на выходе блока 8 выработки временной поправки управляющей команды включения корректирующего двигателя торможения.

Определение всех частных производных, хранимых в ячейках памяти 2.5…2.8 блока хранения полетного задания 2, производится заблаговременно методом интегрирования полной системы нелинейных дифференциальных уравнений на Земле для всего диапазона возможных отклонений кинематических параметров движения беспилотного летательного аппарата 4 в условиях возмущенного полёта, как на активном, так и на пассивном участках траектории его движения.

Выбор необходимых значений частных производных в ячейках памяти 2.5…2.8 для формирования отклонения t вкл на выходе арифметического блока умножения и суммирования 7 определяется в соответствии с выражением (1).

Положительный эффект от использования предлагаемого устройства состоит в том, что повышается не менее чем на 10…15 % точность попадания полезной нагрузки (запасы топлива, оборудование и др.) беспилотного летательного аппарата 4 в точку ее прицеливания, например беспилотную космическую орбитальную станцию, путем заблаговременного учета аномалий сил земного притяжения вдоль проекции траектории полета беспилотного летательного аппарата 4 на земную поверхность на активном и прогнозируемом пассивном участках его движения и за счет автоматического отслеживания высоты полета беспилотного летательного аппарата 4 на активном участке траектории его движения с помощью радиовысотомера 5.

1. Точность межконтинентальных баллистических ракет / Л.И.

Волков, А.И. Прокудин и др.; Под ред. Л.И. Волкова. - М.:

Машиностроение, 1996.- с. 123-127.

2. Патент № 116990 RU на полезную модель «Устройство для повышения точности доставки полезной нагрузки баллистической ракеты в точку ее автономного полета, МПК F42B10/00, приоритет 24.01.2012, авторы: Алаторцев И.И., Алаторцев А.И., Смирнов Д.В., патентообладатель: МОУ «Институт инженерной физики».

XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), Военная академия РВСН имени Петра Великого (филиал в г. Серпухове Московской области)

ВОЗМОЖНОСТИ РАКЕТНОГО ПОЛКА ПО ОТРАЖЕНИЮ

НАПАДЕНИЯ НАЗЕМНОГО ПРОТИВНИКА

В современных условиях развития сил и средств нападения вероятного противника, рассматривая охрану и оборону как некое целенаправленное действие, следует учитывать не только имеющиеся силы, но и все возможные способы применения сил и средств с учетом складывающейся обстановки.

Охранение в ракетных частях и соединениях организуется на основе следующих принципов:

1) заблаговременная организация соответствующих видов охранения и поддержание выделенных сил и средств в установленной готовности к выполнению задач по предназначению;

2) соответствие организации охранения элементов боевых и походных порядков, мест расположения частей и подразделений возможному характеру воздействия противника, а также важности охраняемых объектов;

3) эшелонирование сил и средств охранения, сосредоточение их на наиболее вероятных направлениях действий противника, изменение их количества в соответствии со степенью боевой готовности и угрозы нападения противника;

4) мобильность сил и средств охранения, способность их к маневру в соответствии с изменениями обстановки;

5) комплексное использование сил и средств охранения, технических средств охраны (ТСО), инженерных заграждений (ИЗ) и противодиверсионных сил в системе охраны и обороны объектов позиционных районов, организация их совместных действий при отражении нападения и уничтожении противника.

Охранение является составной частью мероприятий по XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), прикрытию, охране и обороне, выполняемых в целях недопущения вывода из строя или захвата пусковых установок (ПУ), пунктов управления (ПУпр) и других важных объектов в позиционном районе ракетного полка (рп).

В интересах достижения этой цели решаются следующие задачи:

1) своевременное обнаружение диверсионно-разведывательных и экстремистских формирований (ДРФ) на подступах к охраняемым объектам позиционного района рп;

2) исключение или затруднение ведения ДРФ разведки объектов позиционных районов рп;

3) отражение нападения и уничтожение ДРФ на подступах и непосредственно на охраняемых ЭБП и объектах в пределах действий сил их охранения (ДСОО-К, ПДФ, гарнизонных и внутренних караулов и др.);

4) создание благоприятных условий противодиверсионным силам для блокирования, поиска и уничтожения ДРФ, действующих в позиционном районе рп.

Успешность их решения обеспечивается благоприятным соотношением сил охранения и нападения, а также наличием сил и средств борьбы с ДРФ противника, способных выполнить задачи на подступах к ЭБП и объектам позиционного района рп.

Таким образом, целью обеспечения охраны и обороны является – обеспечение сохранности наиболее важных объектов позиционного района рп.

Для успешного решения задач охранения объектов ракетного полка целесообразно оснастить объекты охраны (дежурные силы) робототехническими комплексами, которые обеспечивали бы надёжную защиту и прикрытие в превентивной зоне (на подступах к охраняемому объекту) за 500 … 800 м до объекта охраны, которые способны своевременно обнаружить и, при необходимости, уничтожить нападающих посредством применения стрелкового оружия.

Мобильные робототехнические комплексы, кроме того, способны осуществлять манёвр в соответствии с изменениями обстановки, позволяя блокировать нарушителя или сосредотачивать их на направлении удара ДРГ.

Вариант возможной организации охраны объекта с применением робототехнических комплексов представлен на рисунке 1.

XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), Рисунок 1 – Вариант организации охранения робототехническими При этом робототехнические средства в системах охраны военных объектов практически исключают возможность воздействия вооружённых нарушителей на дежурную смену охраны и обороны – караул, так как они (роботы) обладают превентивным характером действий, более высокой стойкостью к поражающим действиям оружия (в том числе массового поражения).

Следует отметить, что опыт боевых действий в ряде локальных конфликтов последнего десятилетия свидетельствует, что оснащение подразделений робототехническими комплексами способствует повышению их боеспособности, а также снижает потери личного состава и военной техники. На основании вышеизложенного можно сделать вывод о необходимости внедрения робототехнических комплексов в существующие и перспективные системы охраны стратегических объектов.

1. Отчёт о научно-исследовательской работе «Испытание»: – Серпухов, 2012. – 94 с.

XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), ББК 68. Военная академия РВСН имени Петра Великого (филиал в г. Серпухове Московской области)

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ И РАЗРАБОТОК

ПО СОЗДАНИЮ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ

ВОЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Как показывает опыт современных войн, возросшие возможности современного вооружения и военной техники (ВВТ) и, в первую очередь, высокоточного оружия (ВТО) и подразделений специального назначения, в обнаружении, наведении и поражении целей, которыми на сегодняшний день обладают высокоразвитые в технологическом отношении государства и, прежде всего, страны НАТО во главе с США, привели к обострению проблемы обеспечения живучести традиционных видов ВВТ обороняющейся стороны. Вследствие того, что РФ пока не может встать вровень с высокоразвитыми странами мира по оснащённости своих вооружённых сил современными ВВТ, основным её аргументом в сдерживании потенциальных агрессоров в обозримом будущем останутся стратегические ядерные силы (СЯС), доставшиеся ей в наследство от распавшегося Советского Союза и, в первую очередь, её основной компонент – РВСН. Очевидно, что при возникновении серьёзного военного конфликта первоочередными объектами поражения на территории России станут наземные ракетные комплексы (РК), вооружённые межконтинентальными баллистическими ракетами. В связи с этим проблема обеспечения живучести РК приобретает первостепенное значение в условиях уже современных, и тем более будущих, войн.

Применение перспективных средств вооружения в условиях боевых действий характеризуется участием в них различных видов вооруженных сил, оснащенных разнообразными видами ВВТ, а также обладающих высокой динамичностью и маневренностью на поле боя и способностью ведения боевых действий в условиях отсутствия сплошного XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), фронта и изменения боевой обстановки, захвата и удержания объектов и территорий. В связи с этим актуальным является совершенствование технического оснащения ВС РФ с применением перспективных подходов для снижения потерь среди живой силы и военной техники.

Одним из перспективных подходов является применение в войсках мобильных робототехнических комплексов военного назначения (МРК ВН).

Анализ опыта боевых действий с применением МРК ВН в армии США, а также возможных ситуаций, требующих её применения, позволяют сформулировать основные направления научных исследований и технологических разработок в данной области. Эти направления и в России, и за рубежом, в основном, совпадают и включают разработку:

специализированных средств и многофункциональных комплексированных систем технического зрения в интересах автоматического распознавания объектов (целей), анализа ситуаций и динамических сцен;

высокоскоростных средств дуплексной связи и управления МРК;

систем ориентации, навигации и топопривязки в интересах МРК;

специализированных средств и систем получения, хранения, обработки и отображения информации в МРК;

специализированного оснащения МРК, автоматизированных исполнительных средств и дополнительного оборудования;

средств и систем управления движением, вооружением и оснащением МРК;

специализированных средств энергообеспечения МРК;

нового поколения беспилотных летательных аппаратов, в том числе в мини- и микроисполнениях;

роботизированной экипировки (экзоскелета) военнослужащих;

способов действий МРК при выполнении поставленных задач, организации взаимодействия с соседними подразделениями;

способов комплексного использования нескольких видов МРК (наземных, воздушных и пр.) при выполнении поставленных задач и др.

При этом в ведущих зарубежных странах количество разработок боевых и обеспечивающих роботов непрерывно возрастает.

XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), Что касается отечественного научно-технического задела в области военной (специальной) робототехники, то по уровню развития совокупности технологий, обеспечивающих создание МРК ВН, отставание нашей страны от уровня ведущих государств мира составляет примерно 7 – 10 лет.

Одним из возможных путей решения проблемы может явиться консолидация усилий и материальных ресурсов МО РФ и других федеральных органов, заинтересованных в развитии робототехники.

Необходимо отметить, что США активно использует МРК при ведении боевых действий в Афганистане, резко снижая потери личного состава и решая при этом поставленные боевые задачи. Так в 2007 году американская армия в Ираке использовала около 5000 боевых роботов «TALON SWORDS», тогда как в 2004 году их число едва превышало 150.

В настоящее время МО США использует свыше 7000 (семи тысяч) МРК и продолжает работы по расширению функциональных возможностей комплексов для их применения в новых областях, за счёт создания новых конструктивных схем или применения унифицированных подсистем межтипового назначения. Реальный опыт эксплуатации серийных образцов комплексов в этом случае является мощным фундаментом для создания новых перспективных разработок семейств МРК, в том числе для нужд РВСН.

Немаловажным фактором является то, что применение указанных комплексов значительно повышает морально-психологическое состояние военнослужащих и обеспечивает эффективность выполнения ими боевых задач, существенно снижая при этом боевые потери.

2. Буренок В.М., Ивлев А.А., Корчак В.Ю. Программно-целевое планирование и управление созданием научно-технического задела для перспективного и нетрадиционного вооружения. – М.:Издательский дом «Граница», 2007. – 408 с.

3. Отчёт о научно-исследовательской работе «БОТ - 2010»; инв.№ 22487. – Серпухов, 2010. – 108 с.

XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), Военная академия РВСН имени Петра Великого (филиал в г. Серпухове Московской области)

СТАТИСТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ БОЯ РОБОТИЗИРОВАННОЙ

СИСТЕМЫ ОХРАНЫ С ДИВЕРСИОННО-РАЗВЕДЫВАТЕЛЬНОЙ

ГРУППОЙ

Роботизированная система охраны (РТСО) является сложной человеко-машинной системой, многие из параметров которой носят ярко выраженный стохастический характер. Известные аналитические методы моделирования сложных систем в этом случае практически неприемлемы.

Поэтому для исследования РТСО был применен метод статистического моделирования, широко применяемый при решении подобных задач.

Основное требование к модели боя РТСО с диверсионноразведывательной группой (ДРГ) формулируется следующим образом:

модель должна позволять с достаточной точностью устанавливать функциональную зависимость показателя эффективности РТСО (вероятности успешного отражения нападения РРТСО) от векторов параметров РТСО, противника и внешних условий и обратную зависимость любого параметра векторов РТСО, противника или внешних условий от остальных параметров этих векторов при заданном показателе эффективности РРТСО. Задачей РТСО при отражении нападения ДРГ на охраняемый объект в модели является уничтожение всех целей до пересечения ими рубежа поражения охраняемых объектов.

Описательная модель боя при отражении нападения противника сформулирована следующим образом: ДРГ сосредоточена в непосредственной близости от рубежа обнаружения. С началом нападения при пересечении этого рубежа противником оператор переводит РТСО в автоматический режим. РТСО определяет координаты движущихся целей, определяет"свободную" цель, ближайшую к охраняемому объекту, находит ближайшее к этой цели "свободное" средство поражения, расстояние между которым и целью не превышает дальности прицельного огня, и отдает ему команду на обстрел цели.

Для исследования процесса отражения нападения противника в соответствии с данной моделью разработана программа mastkarl.

Основой алгоритма, реализованного в программе, является XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), хронологически последовательное рассмотрение (обработка) ситуаций на поле боя в фиксированные моменты времени в соответствии со списком этих моментов времени, или списком событий (СС).

СС в программе реализован одномерным массивом (идентификатор SS). В процессе счета в этот массив заносятся все моменты времени (события), подлежащие обработке, а обработанные события из него изымаются и замещаются числом 1010.

К событиям относятся следующие моменты времени:

1) времена пересечения целями рубежа;

2) времена возобновления движения обстрелянными, но не уничтоженными целями;

3) времена окончания стрельбы СП;

4) времена пересечения целями рубежа, т.е рубежа, начиная с которого гранатометчики противника могут открывать огонь из гранатометов по СП.

После завершения обработки боя выполняется обработка и регистрация его результатов. Далее, если заданное количество боев не исчерпано, программа начинает новый бой. В противном случае обработка боев заканчивается и выполняется итоговая обработка результатов счета с последующим их выводом, задача завершается.

1. Роббинс Г., Сигмунд Д., Чао И. Теория оптимальных правил остановки. - М. Наука, 1975.- 187 с.

XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), Военная академия РВСН имени Петра Великого (филиал в г. Серпухове Московской области)

ОПТИКО-РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ КОМПЛЕКСЫ РАЗВЕДКИ

Эффективность контроля диверсионной обстановки в районах базирования объектов РВСН во многом определяется технической оснащенностью подразделений противодиверсионных сил (ПДС).

Исследования показывают, что одним из наиболее перспективных направлений развития средств противодиверсионной борьбы является создание оптико-радиолокационных комплексов разведки. В данных комплексах могут быть одновременно реализованы такие функции, как автоматическое обнаружение и сопровождение наземных целей, измерение их координат и скоростей, а также формирование видеоизображений этих целей и автоматизированное распознавание.

В рассматриваемых комплексах разведки основным каналом получения разведывательной информации в ходе ведения активных действий или охраны подвижных объектов на маршруте патрулирования является радиолокационный канал. Проведенные оценки показывают, что совершенствование технологий формирования, излучения, приема и обработки радиолокационных сигналов позволяет реализовать выполнение перечисленных функций и осуществлять сбор разведывательной информации в условиях лесистой местности в любых погодно-климатических условиях. Сопряжение радиолокационного канала с оптоэлектронными (телевизионным и тепловизионным) каналами обеспечивает возможность получения комплексной информации о цели, включая ее динамические параметры и видеоизображение. При этом обеспечивается экономия ограниченного ресурса оптоэлектронных каналов, а корреляционная обработка радиолокационных, оптических и инфракрасных сигналов позволяет выделять такие информативные признаки цели, как эффективная площадь рассеяния и геометрическая площадь проекции цели. Вся эта информация составляет основу для эффективного и адекватного воздействия на нарушителей, обнаруженных и классифицированных с ее помощью в сложных условиях лесистой местности.

Оптико-радиолокационные комплексы разведки целесообразно строить на основе унифицированных модулей. Данные комплексы могут XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), быть как полустационарными, (переносными), так и размещаться на колесном шасси высокой проходимости и воздушных носителях вертолетного типа. Расчеты показывают, что с помощью переносных оптико-электронных комплексов могут формироваться автоматизированные рубежи боевого охранения, обеспечиваться контроль диверсионно-опасных направлений и мест десантирования. Комплексы разведки, размещаемые на колесном шасси, позволят существенно повысить эффективность охраны подвижных объектов на марше, обеспечить ведение эффективного поиска по вызову. Воздушные оптикорадиолокационные комплексы разведки должны стать важнейшим элементом технического оснащения ПДС при ведении контрольного поиска в районах базирования объектов РВСН. Унифицированность и модульность построения рассмотренных модификаций комплексов разведки позволят обеспечить минимизацию затрат на их разработку, серийное производство и эксплуатацию.

Наиболее сложным при создании рассматриваемых комплексов разведки является решение проблемы обнаружения группы и отдельных людей в лесистой местности. Известно [1, 2], что затухание электромагнитных излучений снижается с увеличением длины волны, способствуя увеличению дальности обнаружения, но при этом уменьшается разрешающая способность по углу, затрудняя различение отдельной цели в группе или на фоне местных предметов. Следовательно, решение указанной проблемы должно носить компромиссный характер между длиной волны радиолокационных сигналов и размерами приемопередающей антенны. Проведенные оценки показывают, что достижение этого компромисса упрощается в случае размещения комплекса разведки на воздушном носителе (например, вертолете), поскольку гладкая траектория и достаточно высокая скорость полета обеспечивают возможность использования метода синтезированной апертуры в сочетании с длинноволновым диапазоном несущей зондирующих когерентных импульсных последовательностей. Эффективный размер антенны в этом случае составляет [1, 3] а ширина диаграммы направленности синтезированной апертуры выражается равенством:

где vн - скорость носителя;

XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), последовательности;

последовательности;

- длина волны радиолокационного сигнала.

Из выражений (1), (2) видно, что применение длинных импульсных последовательностей в сочетании с высокой скоростью полета и длинноволновым диапазоном несущей радиолокационного сигнала делают возможным решение проблемы поиска нарушителей в лесу с последующим их распознаванием с помощью оптоэлектронных каналов комплекса разведки.

Таким образом, рассмотрены основные положения по созданию оптико-радиолокационных комплексов разведки. Показано, что комплексы целесообразно строить по модульному принципу и предусмотреть их исполнение в переносном, а также подвижном наземном и воздушном вариантах.

2. Справочник по радиолокации / Под ред. М. Сколника / Пер. с англ. (в четырех томах) / Под общ. ред. К.Н.Трофимова. Том 1, 2.- М.:

Сов. радио, 1976, 1977.- 456 с., 408 с.

3. А.Ф.Богомолов. Основы радиолокации. – М., Сов. радио, 1954.с.

4. Теоретические основы радиолокации / Под ред. В.Е. Дулевича. е изд.-М.: Сов. радио, 1978.- 608 с.

XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), (филиал в г. Серпухове Московской области)

ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ПОДГОТОВКИ БОЕВЫХ

РАСЧЕТОВ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЗАДАЧ ПО ПРЕДНАЗНАЧЕНИЮ

Очевидно, что требования, предъявляемые к боевым расчетам, выполняющим задачи особой государственной важности, диктуют необходимость постоянного совершенствования уровня их подготовки. При этом, с учетом специфики повседневной деятельности войск, возникает задача оптимизации процесса подготовки расчетов к выполнению задач (несению боевого дежурства) с целью обеспечения максимального уровня обученности в условиях ограниченного времени на формирование практических навыков.

Под обученностью расчета будем понимать атрибутивное свойство его готовности к выполнению функциональных обязанностей, определяющее реально усвоенный уровень знаний, умений и навыков. В соответствии с существующей системой обучения и контроля уровня подготовки боевых расчетов определен перечень частных задач (нормативов, вводных), суть и содержание которых в совокупности охватывает объем навыков, обеспечивающий выполнение расчетами поставленных задач где Si - отдельный норматив (вводная) – элемент множества S;

NS- общее количество нормативов (вводных).

Обученность расчета по каждому (i-му) нормативу можно определить как вероятность Pi выполнения соответствующей вводной с минимальным удовлетворительным качеством (на оценку «удовлетворительно»). Тогда общее состояние обученности задается вектором, составляющие которого представляют собой вероятности, описанные выше Необходимо отметить, что расчеты обладают неким начальным уровнем обученности, что является условием их допуска к выполнению боевой задачи XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), В рамках решаемой задачи обучение расчетов будем рассматривать как случайный процесс, соответственно вероятности P i – как величины, значения которых возрастают в результате отработки соответствующих нормативов. При этом можно принять допущение о том, что по достижении определенного общего уровня обученности (начального уровня) указанные величины являются независимыми, т.е. тренировка по отдельной вводной S i ведет к изменению только i-й составляющей вектора P.

Особенность процесса подготовки боевых расчетов определяется, прежде всего, спецификой боевой задачи, которая подразумевает последовательную отработку отдельных нормативов (вводных), обеспечивающих в комплексе гарантированное ее выполнение. Таким образом, в процессе обучения отрабатываются различные сочетания нормативов (вводных), которые обеспечивают выполнение основной задачи в различных условиях развития оперативной обстановки. Данные сочетания разрабатываются заблаговременно на основе анализа возможных сценариев подготовки и ведения боевых действий [1]. Математически сочетание задач можно представить в виде упорядоченного множества (кортежа) Сj отдельных нормативов. Совокупность таких кортежей представляет собой конечное множество Z где Nz – количество возможных сочетаний задач (мощность множества Z);

Nсj – количество нормативов (вводных) в j-м сочетании задач.

Исходя из вышеизложенного, целесообразно общий показатель обученности – K оценивать как некий функционал от уровня обученности по каждому нормативу (вводной). Как правило, в таких случаях применяется некоторое среднее значение [2]. Поскольку отрабатываемые нормативы объективно можно рассматривать как равнозначные, и, исходя из требования обеспечения общего повышения уровня обученности расчетов за счет равномерного прироста отдельных ее составляющих, наилучшим решением представляется использование в качестве искомого функционала среднего геометрического. Тогда показатель обученности имеет вид XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), Очевидно, что уровень обученности расчетов зависит от количества повторений тренировки каждого норматива. Эффект от n-й отработки вводной можно определить как Pni, т.е. приращение показателя обученности по соответствующему нормативу. При этом на основе статистических данных можно определить вид функциональной зависимости, позволяющей оценить обученность расчета после n-й тренировки – Pm. В простейшем случае эта зависимость будет представлять собой функцию двух аргументов:

начального уровня обученности –P0i и количества отработок данного норматива – n:

Анализ статистики по подготовке боевых расчетов, а также результатов исследований, проведенных в [3], позволяет аппроксимировать выражение (8) следующей функцией:

где – оценка математического ожидания приращения показателя обученности по i-му нормативу после n-й отработки вводной;

Практика показывает, что время на тренировку каждого сочетания задач с учетом разбора допущенных ошибок является фиксированной величиной, определенной планом подготовки. Следовательно, исходя из ограниченного общего времени, отводимого на подготовку расчетов, можно определить максимальное количество сочетаний задач, которое может быть отработано с ними в ходе ее проведения.

Таким образом, задача оптимизации процесса подготовки боевых расчетов может быть сформулирована следующим образом: в условиях ограниченного времени на подготовку найти такой набор A – сочетаний задач из всего заданного множества сочетаний, последовательная отработка которых обеспечит максимальный уровень обученности расчета – Кобуч при заданных исходных данных где S – множество отрабатываемых нормативов;

Z – множество сочетаний задач;

– максимальное количество сочетаний, отрабатываемое в процессе подготовки;

Тподг– время, отводимое на подготовку расчета;

ТС– время на отработку одного сочетания задач;

XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), P 0 – вектор начального состояния обученности расчета;

– вектор оценок математического ожидания приращения показателя обученности по i-му нормативу.

Данная задача может быть решена методом динамического программирования, легко реализуемым на ПЭВМ [4]. Очередное сочетание задач C j, которое необходимо отработать с расчетом на k-м шаге, выбирается исходя из максимального значения общего показателя обученности K. Из выражения (9) можно получить рекурсивную зависимость вида:

Тогда целевая функция для максимизации на k-м шаге решения будет иметь вид:

Количество шагов равно максимальному числу сочетаний, отрабатываемых в процессе подготовки – NA, которое, в свою очередь, лимитировано временем подготовки расчета. Значения номеров сочетаний задач k, обеспечивающих максимум показателя обученности на каждом шаге, позволяют определить искомый кортеж A.

1. Курс боевой подготовки. Кн. 1. Тактическая, специальная и техническая подготовка ракетного полка ОС. Введен в действие приказом Командующего РВСН № 266 – М.: ЦИПК РВСН, 2011. – 24 с.

2. Калинина В.Н., Панкин В.Ф. Математическая статистика:

учебник для техникумов / Под ред. д-ра экон. наук, проф. В.Л. Тамбовцева – М.: Высш. шк., 1994. – 336 с.

3. Скрипник К. Тестирование и оценка персонала: 13 исходных принципов // Управление персоналом. – 2000. - № 4. – С. 41-44.

4. Хэмди А. Таха. Введение в исследование операций: шестое издание / А. Хэмди – М.: Изд-во РУДН, 2010. – 474 с.

XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), Военная академия РВСН имени Петра Великого (филиал в г. Серпухове Московской области)

К ВОПРОСУ О РАЗМЕЩЕНИИ ЭЛЕМЕНТОВ

АМЕРИКАНСКОЙ ПРО В ЕВРОПЕ

В сложившейся после распада соцлагеря новой геополитической обстановке НАТО не только не перестал существовать, но и расширяется, действуя на основе совершенно иной философии и доктрины, осуществляя военные операции далеко за пределами европейского континента. Основными целями расширения НАТО являются:

1) расширение поля для базирования американских вооруженных сил. Американские военнослужащие размещены на территории единственного «старого» члена НАТО – Германии, т.к. эти страны – «старые» члены НАТО - не горят желанием размещать на своей территории американские военные базы;

2) сохранение организации НАТО под руководством США, ослабление проявившейся тенденции её европеизации;

3) облегчение использования НАТО за пределами Европы.

Североатлантический альянс стал участвовать в военных операциях, простирающихся далеко за его первоначальную сферу ответственности, например в Афганистане;

4) восстановление блоковой дисциплины. Новые члены этой организации гораздо послушнее, чем старые, ибо действуют по принципу «в чужой монастырь со своим уставом не ходят»;

5) ослабление России, желание сделать её более сговорчивой, когда дело касается её национальных интересов. Именно с этой целью НАТО расширяется за счет бывших республик Советского Союза;

6) глобализация роли НАТО в новой геополитической обстановке в мире.

Задаче обеспечения глобального мирового влияния подчинена и развертываемая глобальная система ПРО США и, в частности, ее европейский позиционный район.

Перечислим причины размещения американской ПРО в Европе, которые, как нам кажется, лежат на поверхности [1]:

1) наблюдается снижение роли США в глазах некоторых европейских членов НАТО, поэтому размещение ПРО в Европе – стремление США восстановить утрачиваемое политическое и XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), экономическое влияние в Европе, желание изменить баланс сил в пользу США;

2) рассматривая Россию как скрытый и сохраняющийся источник угрозы для США, они рассчитывают на возврат к прежнему состоянию (состоянию 90-х годов прошлого века), когда они имели положительный баланс во взаимоотношениях с ней;

3) американское руководство позиционирует американскую ПРО в Европе, как коллективное оружие блока НАТО, которое будет использоваться в интересах всех стран – членов блока;

4) усиление влияния США на страны, на территории которых размещаются объекты ПРО;

5) разделение финансового бремени на строительство, эксплуатацию и последующую модернизацию объектов американской ПРО между всеми заинтересованными участниками, в том числе очевидно, и новыми членами НАТО.

«Старая Европа» (в рамках НАТО) от размещения в Европе сегмента глобальной американской ПРО не получит ничего хорошего. Вопервых, данный проект не будет интегрирован в командную сеть Североатлантического альянса. Так что все команды по использованию антиракет ПРО будут идти из Вашингтона. Во-вторых, не исключено, что американцы предложат союзникам частично оплатить расходы на создание и поддержание инфраструктуры своей ПРО из бюджета НАТО, так как за декларируемую оборону Соединенными Штатами европейских союзников должны платить и сами европейцы. В результате некоторые программы Североатлантического альянса, в которых заинтересованы европейцы прежде всего, будут ограничены или вообще отменены. Из-за возможных дополнительных расходов снизится и темп создания военных структур Евросоюза. В-третьих, для европейских государств, независимо от их позиции по отношению к возможным конфликтам, повысится угроза от ракет, как перехваченных, так и перехватчиков (в виде осколков от самих ракет и взорванных боеголовок). А это вряд ли понравится населению Западной Европы.

Совершенно другое отношение к планам США по переустройству и устройству военных баз в Европе у новых членов НАТО из числа восточно-европейских стран: Балтии, Польши, Чехии, Венгрии, Болгарии, Словакии и Румынии. Уже никого не удивляет, что в стремлении «понравиться» заокеанским партнерам они готовы буквально на все. Не является исключением и их готовность к участию в европейской «противоракетной игре», которую затеяли США. Кроме того, от американского проекта ПРО в Европе отдельные восточно-европейские государства ожидают получения высоких дивидендов. Разместив на своей территории американские антиракеты, военно-политическое руководство, например, Польши и Чехии надеется, что это: повысит международный авторитет их государств, их военное значение в НАТО; привлечет инвестиции в развитие инфраструктуры американской ракетной базы, XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), часть которых достанется местным властям; позволит промышленным корпорациям получать доступ к новым технологиям в сфере ПРО. Они также рассчитывают, что американцы поставят им дополнительные системы вооружения для обороны объекта ПРО (в частности, комплексы ПВО «Пэтриот»), которыми будут перевооружены подразделения национальных армий.

Необходимо кратко остановиться на том, что собой может представлять система ПРО США в Европе, которая в настоящее время является единственной страной блока НАТО, имеющей средства борьбы с баллистическими ракетами и ведущей активные работы по дальнейшему наращиванию их возможностей.

Как известно, в соответствии с решением президента США Б. Обамы, обнародованным в сентябре 2010 г., скорректированная структура ПРО в Европе будет создаваться в четыре этапа [2].

На первом – в период по 2011 г. – предполагается дислоцировать в Средиземном море американские корабли, оснащенные комплексами "Иджис" и ракетами-перехватчиками "Стандарт-3" (SM-3). В рамках второго этапа до 2015 г. в Европе должны быть развернуты системы и морского, и наземного базирования, проходящие сейчас испытания и предназначенные для перехвата ракет ближнего и среднего радиуса действия. Третий этап предполагает, что к 2018 г. на базах и кораблях будут установлены усовершенствованные противоракеты, позволяющие сбивать ракеты дальнего радиуса действия.

Полностью развертывание элементов ПРО американские военные планируют завершить к 2020 г., дополнив ее установками ракет SM-3 Block IIIB, предназначенными для перехвата уже межконтинентальных баллистических ракет с дальностью 5500 км. Отражение возможных ракетных ударов со стороны КНДР, Ирана и других недружественных стран по объектам США и европейских стран – главная официально озвученная американской стороной причина необходимости и целесообразности размещения в Европе средств обнаружения и уничтожения баллистических ракет. Действительно, эти страны развивают свои ракетные технологии и создают баллистические ракеты средней и большой дальности действия. Однако успехи в достижении этих целей не так велики, как их пытаются преподнести, в том числе и руководство самих этих стран, а угроза нанесения ракетных ударов по объектам на территории США и европейских государств достаточно призрачна.

Уговаривая своих союзников по НАТО разместить на своей территории элементы американской НПРО, представители США обосновывают это тем, что она будет использоваться в интересах всего блока, обезопасит его членов от возможных ракетных ударов со стороны стран "оси зла".

Создаваемая новая система вооружений будет собственностью США и предназначаться, что естественно, в первую очередь, для защиты от ракетных ударов территории Америки. Именно поэтому, скорее всего, XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), создаваемая система будет играть роль своеобразного кнута и пряника для всех остальных членов НАТО.

В мае 2011 г. Президент РФ Д. Медведев направил главам государств-членов Совета Россия-НАТО (СРН) послания с изложением позиции РФ по развертыванию в Европе системы ПРО. В посланиях, в частности, подчеркивается, что лиссабонский саммит СРН 20 ноября 2010 г. открыл возможности для выстраивания стратегического партнерства, основанного на принципах равноправия, неделимости безопасности и взаимного доверия.

Президент подтвердил заявленную в Лиссабоне готовность России взять на себя долю ответственности за поддержание стратегической стабильности и безопасности, включая формирование совместной секториальной системы ПРО в Европе. Он отметил, что такая система сможет стать по-настоящему эффективной и жизнеспособной только в случае равноправного участия в ней России.

На встрече с лидерами НАТО Д. Медведев предложил объединить натовскую систему ПРО с российской. Президент США Б. Обама и прочие лидеры в дипломатичной форме отвергли предложение главы России. Более того, Москва подготовила и передала Вашингтону еще одно предложение – юридически гарантировать, что европейская ПРО не будет направлена против российских стратегических ядерных сил.

Однако таких гарантий Россия не получила.

Вполне справедливы сомнения президента России и многих экспертов по поводу безопасности страны. Уже объявлено, что с российской стороны будут приняты асимметричные меры, как политического, так и военно-технического характера, которые при меньшей стоимости будут эффективным ответом на действия американской стороны непосредственно у границ с Россией. Так, Россия может выйти из нового договора по СНВ в случае развертывания американской системы ПРО в Европе без учета интересов РФ и в ущерб ее стратегической безопасности.

Таким образом, расширение НАТО и строительство американской ПРО в Европе служат единой цели – сохранению и усилению положения США в новой геополитической обстановке, что позволило бы им продолжить политику диктата при решении вопросов, затрагивающих их национальные интересы.

1. Соколов А. ПРО в Европе: мифы и реалии. - Информационное агентство «Оружие России».

2. РИА Новости «Специальное заявление Барака Обамы по ПРО в Европе», 2010.

XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), Военная академия РВСН имени Петра Великого (филиал в г. Серпухове Московской области)

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ОБНАРУЖЕНИЯ ОБЪЕКТОВ В УСЛОВИЯХ

ОГРАНИЧЕННЫХ РЕСУРСОВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МОЩНОСТИ

В условиях, когда в существующих и перспективных системах охраны объектов РВ планируется широкое использование телевизионных средств обнаружения и наблюдения (ТВСОН), как одних из наиболее высокоинформативных технических средств охраны, весьма актуальной становится задача выбора оптимального состава программных модулей препарирования изображения, непосредственно влияющих на эффективность боевой деятельности. Увеличение количества предварительных операций с изображением, с одной стороны, повышает качество изображения и, как следствие, улучшает обнаружительные характеристики ТВСОН, с другой стороны, увеличенная загрузка процессора приводит к пропуску отдельных кадров, что увеличивает вероятность пропуска объекта.

Задача обнаружения двумерных объектов (опорных областей) на изображениях в темпе построчно сканирующих видеоизмерений решается при жестких и противоречивых требованиях низкой вычислительной сложности и высоких качественных показателей обработки данных [1,3].

Для случая когда объекты являются локальными, т.е. полностью вписываются во фрагменты сравнительно небольшого размера, в [2] предложена информационная технология, основанная на рекурсивной обработке и формировании признаков двумерного поля яркости в скользящем окне. Ее главное достоинство состоит в отсутствии зависимости вычислительной сложности от размеров скользящего окна, что позволяет работать с большими окнами и решать задачи обнаружения объектов площадью в несколько десятков и сотен отсчетов. Однако для некоторых практически важных ситуаций сложность обработки изображений по данной технологии остается недопустимо высокой.

Рассмотрим развитие указанной информационной технологии, направленное на дальнейшее снижение вычислительных затрат при обнаружении локальных объектов. Процесс обнаружения разделяется на два этапа. Первый этап, как и ранее, реализуется в режиме скользящего окна, на нем выполняются:

XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), - предварительная обработка изображения (фильтрация шумов, компенсация динамических искажений, яркостная нормализация);

- вычисление для каждого положения скользящего окна вектора признаков поля яркости и преобразование этого вектора в скалярное значение дискриминантной функции, имеющей максимумы в точках наиболее правдоподобного местонахождения объектов;

- выделение указанных локальных максимумов, их пороговый отбор и формирование последовательности фрагментов, каждый из которых потенциально содержит один объект.

На втором этапе решается задача обнаружения объекта в каждом из выделенных фрагментов.

Ресурсы снижения вычислительной сложности заключаются в применении упрощенных (по сравнению с "базовым" вариантом технологии [2]) алгоритмов обработки изображения и формирования поля дискриминантной функции на первом этапе, а также в малом числе анализируемых фрагментов на втором этапе. Поставим задачу оптимизации описанной двухэтапной технологии по критериям вычислительной сложности и качеству решения задачи обнаружения.

Будем оценивать вычислительную сложность обработки приведенным числом арифметических операций (взвешенной суммой операций сложения, умножения, логических и др. с коэффициентами, обусловленными типом используемого процессора). Первый этап характеризуется вектором aI параметров используемых алгоритмов обработки и требует выполнения UI(aI) операций на каждый отсчет изображения. В результате выполнения этапа для изображения, состоящего из N отсчетов и содержащего n объектов, выделяется n111(аI) фрагментов, действительно содержащих объекты, и n101(аI) фрагментов, не содержащих объекты (ложных целей). Обработка каждого фрагмента на втором этапе по алгоритмам с параметрами, описываемыми вектором аII, требует выполнения UII (aII) операций.

Следовательно, общая вычислительная сложность обработки составляет Качество обработки изображения в нашем случае может быть задано количеством ошибок при обнаружении, а именно, количеством пропусков объектов XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), и количеством ложных обнаружений где p01 (aII ), p10 (a II ) - апостериорные вероятности пропуска и ложного обнаружения объектов на втором этапе обработки.

Показатели (1) - (3) могут выступать в качестве критериев оптимальности или ограничений в задаче оптимизации рассматриваемой информационной технологии. В общем случае определение оптимальных параметров a I, a II, обеспечивающих минимальные (или заданные) значения величин U (a I ; aII ), n01 (aI ; aII ) и n10 (a I ; a II ), потребовало бы многократного (с перебором всех сочетаний параметров) сквозного моделирования информационной технологии на наборе тестовых двумерного сигнала. Однако введенное разделение технологии на два этапа позволяет резко снизить объем моделирования, проводить его отдельно для каждого этапа только с целью оценки входящих в (1) - (3) эмпирических зависимостей: U I (a I ), n01 (a I ), n10 (a I ), U II (a II ), p01 (aII ), p10 (a II ), а в ряде случаев некоторые из этих зависимостей вывести аналитически. После подстановки найденных зависимостей в (1) - (3) задача оптимизации решается одним из известных численных методов.

1. Беликова Т.П., Ярославский Л.П. Использование адаптивных амплитудных преобразований для препарирования изображений // Вопросы радиоэлектроники. Сер. Общетехн, 1994, вып. 14. – С.88.

2. Глумов Н.И., Коломиец Э.И., Сергеев В.В. Информационная технология обнаружения объектов на изображении в режиме скользящего окна. – М.: Научное приборостроение. -1993. -N 1. - С.72-88.

3. Кривошеев М.И. Основы телевизионных измерений. - М.:Радио и связь,1989.- 608 с.

XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), Военная академия РВСН имени Петра Великого (филиал в г. Серпухове Московской области)

К ВЫБОРУ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ

ГЕНЕРАТОРА УДАРНОЙ ВОЛНЫ УСТРОЙСТВА

ДЛЯ УНИЧТОЖЕНИЯ СД ДИСКОВ

Исследуется влияние конструктивных параметров генератора ударной волны (ГУВ) на ее величину Рф с последующим определением оптимальных размеров внешнего импульсного устройства (ВИУ).

Ударная волна генерируется в цилиндрическом, закрытом торцевыми крышками контейнере, внутри которого перпендикулярно продольной оси с заданным шагом располагаются тонкие круглые пластины.

В качестве генератора ударной волны выбрано внешнее импульсное устройство (рисунок 1), где 1 - цилиндрический корпус устройства для разрушения СД-дисков; 2 - корпус генератора ударной волны, приваренный к цилиндрической обечайке устройства для разрушения дисков; 3 - нажимная втулка; 4 – мембрана; 5 - навеска ВВ; 6 металлический вкладыш; 7 – заглушка; 8 – гильза; 9 - капсюль «Жевело»;

10 - боек.

Замер величины давления Рф во фронте ударной волны осуществляется с помощью датчика давления, установленного в центре одной из боковых крышек устройства для уничтожения СД-дисков.

XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), Формирование УВ, генерируемой ВИУ, можно разделить на следующие стадии: 1) повышение давления во взрывной камере, разрыв мембраны и возникновение УВ в канале ВИУ; 2) распространение УВ по передающему каналу; 3) истечение продуктов взрыва и распространение волны в контейнере.

Повышение давления во взрывной камере. Амплитуда ударной волны, генерируемой при горении пороха в ВИУ, выбранного в качестве источника энергии, зависит от массы заряда mвв, соотношения свободного объема взрывной камеры vсв к объему ВВ или его массе VСВ /ВВ и толщины мембраны м. Постоянство отношения свободного объема камеры к объему или массе заряда обеспечивается путем установки металлической втулки 6.

Распространение ударной волны по передающему каналу.

Вслед за разрушением мембраны по передающему каналу, соединяющему взрывную камеру с исследуемым объемом, начинает распространяться мощная волна давления. За волной давления движутся продукты взрыва, в которых могут присутствовать горящие частицы пороха. Необходимая для формирования ударной волны длина канала зависит от типа ВВ, массы заряда и давления в контейнере. Координаты точки возникновения УВ связаны с ускорением оторвавшейся мембраны и параметрами газа соотношением:

где k - показатель адиабаты;

- плотность материала мембраны;

- предел прочности материала мембраны.

Длина ствола (канала) должна удовлетворять условию Iств Imin.

Цель эксперимента - отыскание оптимальных конструктивных параметров ГУВ, позволяющих получить max Рф при фиксированных значениях толщины мембраны м и длине ствола Iств.

Априори предполагается наличие экстремальной функции отклика Рф = f(Vсв,mвв) или Рф = f(VСВ /mBB, mВВ ), для получения которой воспользуемся центральным композиционным ротатабельным планированием (ЦРКП) второго порядка.

Независимые переменные, интервалы и уровни варьирования приведены в таблице 1.

XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), Таблица 1 - Исходные данные Отношение св.

объема к массе ВВ 0,301 0,538 1,111 1,684 1,921 0, VСВ /mBB, см3/г Объем ВВ Vпор, см3 1,884 2,241 3,103 3,966 4,322 0, Св. объем Vсв, см3 0,329 0,7 2,0 3,873 4. Суммарный объем Эксперимент проведен в 2 этапа. В результате проведения 1-го этапа получена после проверки значимости коэффициентов линейная модель = 10.42+ 2.34х1 - 0.65 х1 х2, которая не адекватна изучаемому процессу (зависимости ударного давления от навески ВВ и отношения свободного объема взрывной камеры к массе ВВ), что дало повод перейти к эксперименту, позволяющему построить модель 2-го порядка, которая после проверки значимости коэффициентов принимает вид =12,714+1,606 х1-0.65 х1* х2-1,971х12-0,927 х22, адекватный изучаемому процессу.

Максимальная величина выходного параметра достигается при значениях: х1=0,356; х2= -0,314; mвв = l,978; Vпор = 3.410 см3;. V = 5,292 см3;

VBT=2,587 см3; dвт=0,89CM; hBT=3,779см2, при заданных размерах гильзы.

Контрольный выстрел показал практически совпадение расчетного и полученного в эксперименте давления во фронте ударной волны в точке его максимального значения: Рэксп = 12, 857 кг/см2; Ррасчт = 12, 952 кг/см2.

1. Барабащук Б.И., Креденцер Б.П., Мирошниченко В.И.

Планирование эксперимента в технике. - Киев: Техника, 1984.

2. А.П. Адлер, Е.В.Маркова, Ю.В. Грановский. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. - М.: Наука, 1976.

XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), Военная академия РВСН имени Петра Великого (филиал в г. Серпухове Московской области)

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА

ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ В ТЕЛЕВИЗИОННЫХ

СРЕДСТВАХ НАБЛЮДЕНИЯ

Тенденция оснащения важных государственных объектов телевизионными средствами наблюдения (ТВСН) стимулирует научные исследования по созданию круглосуточных систем телевизионного наблюдения.

Существуют различные средства, позволяющие формировать ТВ изображение в условиях слабой освещенности, такие, как электроннооптические преобразователи, низкоуровневые телевизионные, активноимпульсные, тепловизионные и многоканальные приборы.

Однако из-за отсутствия аппарата, позволяющего моделировать процесс преобразования изображения телевизионными средствами наблюдения в условиях низких уровней освещённости, сложно оценить качество изображения, предъявляемого оператору.

Разрешение ТВСН с учетом статистических свойств слабого излучения в общем случае ограничено значением где где N и N - горизонтальное и вертикальное разрешение ТВСН.

Принимая равными КФ и КГ/В, упростим выражение (1):

Произведение Еп и k представляет собой не что иное, как эффективный поток фотонов в области преобразователя изображения.

XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), Тогда более удобным представляется ввести коэффициент пропорциональности k*, связывающий эффективный поток фотонов с характеристикой освещенности сцены. Выражение для коэффициента пропорциональности k* имеет вид:

Подставляя в выражение (3) коэффициент k*, получим где D характеризует оптическую систему ТВСН.

В выражении (5) отсутствует элемент, характеризующий звено усиления яркости изображения (ЭОП) - КУ. Значимость данного параметра можно оценить из следующих соображений.

Величина светового потока на выходе ЭОП увеличивается в КУ раз, при этом уровень шума возрастает в K раз, что эквивалентно усилению сигнала в раз, при условии сохранения исходного выражение (5) принимает вид:

Таким образом, общая разрешающая способность телевизионного средства наблюдения ограничивается фактором, который связывает между собой предельную разрешающую способность и требуемый уровень контраста и отношения сигнал-шум изображения, а также освещенность сцены наблюдения.

Принимая влияние NФ в условиях низкой освещенности определяющим, обозначим максимальный уровень видимости объекта в этих условиях:

XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), Анализ полученного выражения показывает, что восприятие объекта в условиях низкого уровня освещенности оператором не зависит от выбранных фокусного расстояния оптической системы и размеров рабочей области преобразователя изображения, то есть геометрии поля зрения. Однако необходимо понимать, что на самом деле это следствие противоречивых требований по увеличению размеров объекта (сужению поля зрения) для лучшего восприятия изображения оператором и, наоборот, по расширению поля зрения и, как следствие, увеличению собирающей способности оптической системы для обеспечения более высокого соотношения сигнал-шум.

1. Поджего Т. Зрение человека и технические системы видения // В мире науки. – 1989. – №6. 80 с.

2. Вентцель Е.С, Овчаров Л.А. Теория вероятностей и ее инженерные приложения. – М.: Наука, 1988. – 377 с.

XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), Военная академия РВСН имени Петра Великого (филиал в г. Серпухове Московской области)

МЕТОД ГЕОРАДИОЛОКАЦИОННОЙ ОЦЕНКИ

НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ГРУНТОВ

Военная доктрина любого государства, в том числе и Российского, прежде всего должна отвечать на главный вопрос: с каким противником предстоит иметь дело, к войне против какого противника готовить государство и его вооруженные силы.

Ядерному оружию придаётся значительная роль в обеспечении обороноспособности российского государства, что постоянно подчеркивается как в официальных государственных документах, так и в заявлениях российских политиков. В обозримом будущем сдерживающая роль ядерного оружия, по-видимому, сохранится, поскольку в сложившейся ситуации у России не появится адекватного инструмента, способного прийти ему на смену. Не менее важна и политическая роль российского ядерного арсенала, остающегося в настоящее время единственным символом супердержавы и главным фактором, позволяющим России претендовать на паритетные отношения с США.

Исторически политические отношения СССР и США сложились таким образом, что взаимное ядерное сдерживание являлось стержнем этих отношений [1].

Одной из составляющей стратегических ядерных сил являются подвижные грунтовые ракетные комплексы (ПГРК), являющиеся грозным оружием, имеющим несомненное преимущество перед стационарными шахтными пусковыми установками, заключающееся в том, что постоянно меняют место дислокации. Одной из перспектив эксплуатации ПГРК является их движение не по определённому, заранее разведанному маршруту, а случайное движение в позиционном районе. Для осуществления этой цели необходимо решить ряд задач, одной из которых является оценка проходимости и несущей способности неподготовленных грунтов непосредственно в момент движения в реальном масштабе времени.

В настоящее время с целью разведки предполагаемых маршрутов движения используются пенетрационные методы статического и XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), динамического зондирования. В их основе лежит определение характеристик сопротивления грунта по результатам вдавливания различных зондов в грунт.

При достаточной простоте этих методов они обладают существенными недостатками, главными из которых являются следующие:

- пенетрация дает дискретные значения характеристик грунта на предполагаемом маршруте движения ПГРК, что может привести к недооценке возможности движения на некоторых участках маршрута;

- для оценки несущей способности грунта маршрута движения требуется значительные временные затраты, что предполагает их использование при заблаговременной разведке местности.

Анализ перспектив развития боевого применения ПГРК позволил определить актуальную задачу - определение несущей способности грунта по всей трассе движения в реальном масштабе времени, что осуществимо на основе перехода от традиционных пенетрационных методов определения в дискретных точках к непрерывному определению несущей способности во всех точках маршрута движения. Одним из перспективных методов, способных решить данную задачу, является георадиолокационный метод, который является одним из методов геофизических исследований.

Различные методы геофизики изучают среду с помощью различных физических полей. Метод георадиолокации относится к группе электромагнитных методов, то есть изучает отклик среды на излучаемое электромагнитное поле. Используемые в обычной радиолокации импульсы (с несущей частотой от 5 ГГц и выше) и методы их обработки не пригодны для зондирования грунта, так как не обеспечивают заданную глубину зондирования из-за большой величины затухания сигнала и требований к разрешающей способности по глубине. Поэтому в георадиолокации используется рабочая частота мегагерцевого диапазона.

радиолокационного зондирования (в общепринятой терминологии георадара) основан на излучении сверхширокополосных (наносекундных) импульсов метрового и дециметрового диапазона электромагнитных волн и приеме сигналов, отраженных от границ раздела слоев зондируемой среды, имеющих различные электрофизические свойства [2].

Суть метода георадиолокационного зондирования состоит в следующем (рисунок 1): на входе исследуемой среды георадаром генерируется электромагнитный импульс, а на выходе среды георадар регистрирует отклик среды – совокупность волн, отличающихся друг от XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), друга временами пробега, интенсивностью, фазой и формой.

Георадар представляет собой геофизический прибор, состоящий из трех основных частей: антенной части, блока регистрации и блока управления, которые выполняют следующие функции: формирование импульсов, излучаемых передающей антенной, обработка сигналов, поступающих с приемной антенны, синхронизация работы всей системы.

Антенная часть включает передающую и приемную антенны. В большинстве случаев, при георадиолокационном обследовании, антенный блок георадара перемещается по поверхности исследуемой среды (или над поверхностью), излучая и принимая отражённые сигналы через определённое расстояние, называемое шагом зондирования.

Минимальный шаг зондирования может составлять всего несколько миллиметров.

Георадиолокационный метод хорошо зарекомендовал себя в геологии, при построении геологических разрезов, определения положения грунтовых вод, толщины льда, границ расположения полезных ископаемых, В транспортном строительстве георадары используются для определения толщины конструктивных слоёв дорожного полотна и качества уплотнения дорожно-строительных материалов. В промышленном и гражданском строительстве георадары нашли применение для определения качества и состояния бетонных конструкций XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), (мостов, зданий и т.д.), состояния дамб и плотин, выявления оползневых зон, месторасположения инженерных сетей (металлических и пластиковых труб, кабелей и других объектов коммунального хозяйства).

Применение георадиолокационного метода для оценки несущей способности неуплотняемых грунтов является новым методом решения актуальной научной задачи. Актуальность исследования обусловлена необходимостью оперативного получения достоверной информации о несущей способности неуплотняемых грунтовых путей движения и полевых позиций подвижных грунтовых ракетных комплексов в каждой точке маршрута движения и места развёртывания агрегатов, для принятия решения о возможности движения и выполнения боевой работы.

Для реализации георадиолокационного метода для оценки несущей способности грунтов необходимо использовать устройство, структурная схема которого представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Структурная схема устройства георадиолокационной оценки XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), Принцип работы устройства георадиолокационной оценки несущей способности грунтов состоит в следующем. Блок управления на основе заданной исходной информации о характеристиках транспортного средства, типе грунта и погодно-климатических условиях осуществляет управление процессором. Передающая антенна излучает импульсы электромагнитного излучения, сформированные в блоке формирования сигнала, в среду. Принимаемые отраженные сигналы приемной антенной, усиленные в широкополосном усилителе, передаются в стробоскопический приёмник, позволяющий осуществить послойное обследование среды, и аналого-цифровой преобразователь, где они преобразуются в цифровую форму. Оцифрованный сигнал георадара поступает в процессор, который осуществляет его сравнение с базовыми значениями, хранящимися в ПЗУ. В ПЗУ хранится информация о несущей способности всех типов грунтов при различных погодно-климатических (температурно-влажностных) режимах и соответствующий несущей способности диагностический признак цифрового сигнала георадара. Эти данные могут быть получены экспериментально - путём пенетрации и одновременной георадиолокации всех видов грунтов при различных погодно-климатических (температурно-влажностных) режимах. По результатам автоматизированного сравнения, осуществляемого в реальном масштабе времени, производится оценка несущей способности грунта, отражаемая на блоке индикации.

1. Дьяков А.В., Кадышев Т.Н, Подвиг П.А. Ядерный паритет и национальная безопасность в новых условиях. Ядерная политика России:

проблемы и перспективы / Под ред. И. Сафранчука // Научные записки ПИР-Центра. -2003. - №14.

2. А.М. Кулижников Р.Р. Денисов. Георадарные технологии в инженерно-геологических изысканиях. http://georadar-pro.by.ru.

XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), Военная академия РВСН имени Петра Великого (филиал в г. Серпухове Московской области)

АНАЛИЗАТОР ТАКТИКИ ОГНЕСТРЕЛЬНОГО НАПАДЕНИЯ

НА ПОДВИЖНЫЙ ОБЪЕКТ

Для подвижных объектов РВСН, в том числе таких, как машина обеспечения боевого дежурства, автономная пусковая установка и т.д., существует целый ряд факторов, влияющих на их живучесть, работоспособность и боеготовность. Наиболее важным фактором следует считать нападение на эти объекты с применением стрелкового оружия, гранат и мин. В случае нападения личному составу, охраняющему и эксплуатирующему данную технику, чрезвычайно важно своевременно и правильно оценить сложившуюся ситуацию. Однако, как показывает практика поведения человека в экстремальных ситуациях, личному составу, находящемуся непосредственно в эпицентре событий, зачастую бывает сложно сориентироваться и принять верное решение в сложившейся ситуации. Кроме того, данная информация о нападении необходима для оператора вышестоящего звена управления, осуществляющего контроль состояния и передвижения агрегатов на удалении. В этом случае техническое решение, позволяющее осуществлять автоматический анализ тактики нападения на небронированные подвижные агрегаты в составе боевого грунтового ракетного комплекса, может оказать значительное содействие в принятии своевременного правильного решения на последующие действия по охране и обороне агрегатов, информируя о сложившейся боевой ситуации оператора.

Одним из вариантов такого технического решения может служить устройство, которое представляет собой множество токопроводящих полос в изоляционном материале, расположенных взаимно перпендикулярно по отношению друг к другу, покрывающих внутреннюю поверхность небронированного подвижного агрегата. В качестве изоляционного материала, разделяющего горизонтальные и вертикальные токопроводящие элементы, может служить слой краски, а сами токопроводящие элементы могут быть выполнены в виде напыления из металла. Электрические выводы токопроводящих полос подключены к входам электронных релейных элементов, включение которых XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), происходит при замыкании между собой токопроводящих полос под воздействием осколочно-пулевых элементов стрелкового оружия.

При появлении пробоин в корпусе подвижного охраняемого объекта происходит замыкание токопроводящих пластин, которые образуют электрическую цепь для включения соответствующих электронных реле.

Замыкание пластин происходит в результате непосредственного соприкосновения пластин между собой в результате проникновения поражающих элементов в глубину наружной поверхности или непосредственно через осколочно-пулевые элементы, если они выполнены из токопроводящего материала. Количество и очередность срабатывания этих реле, в свою очередь, позволяет с большой долей вероятности автоматически определять тактику применения стрелкового оружия нападающей стороной на охраняемый подвижный объект, а именно, позволяет судить, с какой стороны или с каких сторон ведётся нападение, о размере повреждения поверхности агрегата, о применении нападающей стороной гранат или мин.

Кроме того, данное устройство может быть выполнено таким образом, что в случае незначительных повреждений позволит использовать его несколько раз без проведения ремонта корпуса подвижного объекта. В этом случае в цепи задействованы бортовые источники питания, которые используются путём кратковременной подачи тока на повреждённые в результате пробоины токопроводящие пластины. Так как в месте повреждения корпуса подвижного объекта происходит замыкание токопроводящих пластин, то в момент подачи на эти пластины напряжения происходит короткое замыкание, вследствие чего происходит резкий скачок силы тока в цепи и тонкий слой напыления из токопроводящего материала выгорает в месте контакта, тем самым нарушая электрический контакт замкнутых между собой токопроводящих пластин. После данной восстановительной процедуры и обнуления ранее сработавших датчиков становится возможным использование данной системы повторно.

1. Авт. свид. СССР № 1820174 на изобретение «Сигнализатор огнестрельного нападения на подвижный объект», МПК F41J5/04, авторы:

Кочетов А.С., Москвин И.А., приоритет: 11.08.1988.

2. Патент RU № 38053 на полезную модель «Сигнализатор огнестрельного нападения на подвижный объект», МПК F41J5/04, авторы:

Вальваков А.М., Потапов В.Е. и др., 2004.

XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), Военная академия РВСН имени Петра Великого (филиал в г. Серпухове Московской области)

ЭТИКО-ПРАВОВЫЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ

РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Одной из самых перспективных отраслей военных технологий в настоящее время является робототехника. К настоящему времени уже созданы автоматизированные аппараты, способные выполнять различные задачи. Однако полностью автоматическая работа военных роботов пока что остается «достоянием» научной фантастики. Развитие робототехнических технологий может отразиться не только на возможностях автоматизированных систем, но и на прочих сторонах человеческого общества.

В научной фантастике нередко рассматривается серьезный вопрос взаимодействия человека и робота, обладающего искусственным интеллектом того или иного уровня. Существующее состояние дел позволяет предполагать постепенный переход этого вопроса в реальную жизнь. По этой причине уже сейчас рассматриваются перспективы применения полностью автономных боевых роботов, а также проблемы, которые обязательно возникнут при их эксплуатации в условиях реальных конфликтов. В нашем случае представляют интерес те аспекты применения робототехнических систем, при которых возможна угроза жизни или здоровью человека.

Прежде всего, все существующие роботы в той или иной мере автономны, различается лишь уровень этой самостоятельности. Поэтому все роботы с возможностями самостоятельной работы, в том числе и боевые, условно могут быть разделены на три группы:

автоматизированные - человек в системе управления, автоматические человек над системой управления, автономные - человек вне системы управления.

По мнению представителей различных правозащитных организаций, наибольшую опасность в будущем будут представлять роботы третьей категории, полностью автономные и неподконтрольные человеку. Помимо технических и моральных проблем отмечены связанные с ними юридические вопросы. Среди прочего, при определенном развитии событий, такие боевые аппараты могут сильно XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), повлиять на весь облик боевых действий, в том числе и нарушая основные международные соглашения. Прежде всего, сотрудники правозащитных организаций апеллируют к Женевским конвенциям, к той их части, которая обязывает разработчиков оружия проверять его на безопасность для гражданского населения.

Основной предпосылкой к рискам, связанным с применением роботизированных боевых систем, считается недостаточный уровень развития перспективных роботов. Боевой робот, в отличие от человека, не способен (в ближайшей перспективе) гарантированно отличить вражеского бойца от мирного жителя или активно сопротивляющегося противника от раненого или пленного (хотя говорить о таковом вообще некорректно со стороны классификации целей). Поэтому слишком велики риски того, что роботы попросту не будут брать пленных и станут добивать раненых. Правозащитники сомневаются в возможностях роботов будущего и полагают, что перспективные боевые системы не смогут по внешнему виду и поведению отличить вооруженного и активно действующего противника от агрессивно или странно ведущего себя мирного жителя, и в этом они частично правы. Кроме того, экспертыправозащитники отказывают роботам будущего в возможностях прогнозирования поведения противника.

Прямым следствием отсутствия человеческих черт, причем следствием опасным считается возможность использования роботов в операциях по подавлению народных свобод и прав человека.

Правозащитники считают «бездушные машины» идеальным инструментом для подавления бунтов, репрессий и т.д., поскольку в отличие от человека робот не станет обсуждать приказ и выполнит все, что ему укажут.

Правозащитники опасаются, что характерной чертой боевых роботов без управления человеком станет отсутствие какой-либо ответственности за свои поступки. Если оператор дистанционно управляемого беспилотника нанес удар по мирным жителям, то за это с него можно спросить. Если же подобное преступление совершит робот, то наказывать будет некого. Сам робот не является разумным существом, способным понять суть наказания и исправиться, а применять взыскания в отношении военных, пославших его на задание, бессмысленно, равно как и наказывать разработчиков аппаратной и программной части робота. В результате этого роботы могут стать прекрасным инструментом для решения боевых задач самым мерзким путем – при помощи военных преступлений. В таком случае все вскрывшиеся факты можно будет свалить на бракованную конструкцию или программный сбой, а XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), доказательство вины конкретных людей будет практически невозможным.

Таким образом, чего боятся правозащитники - никто не понесет заслуженное наказание за преступления.

По причине высоких рисков организация Human Rights Watch призывает страны отказаться от разработки полностью автономных боевых роботов и запретить такую технику на законодательном уровне.

Что касается автоматизированной и автоматической концепций, то разработка подобных систем должна контролироваться и проверяться на предмет соответствия международным нормам. То есть все ответственные решения всегда должен принимать именно человек, обладающий соответствующими знаниями и допусками, но никак не автоматика.

Судя по существующим тенденциям, далеко не все ведущие страны полностью согласны с позицией правозащитников. К настоящему времени уже сформировались предпосылки не только к созданию, но и к активному применению максимально автоматизированных систем.

Причем в ряде случаев их применение не только не противоречит международному гуманитарному праву, но даже в некотором смысле помогает выполнять его нормы. В качестве примера такой работы можно привести израильскую систему противоракетной обороны «Железный купол». Поскольку этот комплекс предназначен для перехвата неуправляемых ракет с небольшой дальностью, алгоритмы его работы выполнены таким образом, что большинство операций производится автоматически. Кроме того, при соответствующей команде операторов возможно автоматическое выполнение всего цикла перехвата, от обнаружения вражеской ракеты до пуска противоракет. Благодаря этому удается уничтожать вражеские «Кассамы», пока те не долетели до населенных пунктов. В результате использования фактически автономного робота Израилю удается сохранить жизни и здоровье своих граждан, а также сэкономить на восстановлении разрушенных зданий.

Второй довод в пользу продолжения развития автоматизированных «солдат» тоже имеет гуманитарные предпосылки. Применение большого количества наземных боевых роботов позволит отказаться от живых бойцов и спасти их жизни. Если же робот в бою получит повреждения, то его можно быстро отремонтировать или списать на слом и заменить новым, полностью аналогичным старому. Да и производить подобную технику на порядки порядков проще и дешевле, чем растить и обучать солдат. Очевидно, что робот может оправляться в бой вскоре после сборки, а человеку после рождения нужно вырасти, обучиться элементарным навыкам, освоить массу различной информации и умений, и только потом он сможет обучиться военному делу. Таким образом, XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), широкое применение боевых роботов поможет уменьшить потери живой силы. Кроме того, для обслуживания достаточно большого парка роботизированных «солдат» понадобится сравнительно небольшое количество операторов, механиков и т.д. Так что в отношении замены живых солдат механическими выигрыш получается двойным:

сохраняются жизни и экономятся деньги.

Однако сторонники такого довода не учитывают, что носителями идеи конфликтов являются люди и эту прерогативу никому у них не забрать. Не следует ожидать, что вооруженное противоборство сторон в будущем переместится в незаселенные или вообще внепланетные территории и разрешаться конфликты будут на уровне сравнений технологий и возможностей без жертв со стороны мирного населения, да и военных. «Здравый смысл» военной машины прагматичен и в первую очередь направлен на подавление аппарата управления и ресурсов противника.

В отношении придания роботам большей самостоятельности есть еще одно довольно интересное мнение. Его сторонники полагают, что из боевых систем нужно исключать именно человека. В качестве доказательства этого тезиса приводятся «недостатки конструкции» живых людей. Оператор, управляющий боевым роботом, в том числе и полностью контролирующий все его действия, может заболеть, допустить ошибку или даже сознательно пойти на какой-либо преступный шаг.

Согласно этой точке зрения, «слабым звеном» робототехнического боевого комплекса является именно живой человек-оператор.

Безусловно, в настоящее время правомочны обе точки зрения: как предлагающая не давать роботам свободу действий, так и говорящая о необходимости выведения из системы человека. Оба этих мнения имеют свои плюсы и свои минусы. Узнать, кто прав, можно только одним способом: дождаться дальнейших событий в сфере развития боевой робототехники. Вероятнее всего, в ближайшие годы сохранится имеющаяся тенденция - дистанционно управляемая и ограниченно автономная техника продолжит свое развитие и будет активно использоваться на практике. Тем временем в лабораториях будут создаваться кардинально новые аппаратно-программные комплексы, способные действовать полностью самостоятельно.

XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), Военная академия РВСН имени Петра Великого (филиал в г. Серпухове Московской области)

АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТЕЙ КИНЕТИЧЕСКОГО ОРУЖИЯ ПО

ПОРАЖЕНИЮ ВОЗДУШНО-КОСМИЧЕСКИХ СРЕДСТВ

ПРОТИВНИКА

Уничтожение средств воздушно-космического нападения противника (целей) может происходить вследствие соударения двух тел (цели и перехватчика), каждое из которых обладает большой кинетической энергией. Поскольку спектр уровней энергии в различных системах оружия с высокой кинетической энергией (ОКЭ) достаточно широк, область применения данного оружия весьма велика – от перехвата носителей, авиационных боеприпасов и не уничтоженных боеголовок непосредственно над целью, до обороны боевых космических станций.

классической схеме преобразования химической энергии порохового заряда в кинетическую энергию снаряда, ограничены. Современная дульная скорость снаряда не превышает 2 км/с.

Возможности ракетных перехватчиков в этом смысле значительно шире (скорость более 10 км/с), весьма велико для задач уничтожения воздушно-космических целей время разгона боеприпаса (10 … 100 с).

Стремление объединить достоинства артиллерии (время разгона 0,1 с) и противоракеты (скорость свыше 10 км/с) и избежать соответствующих недостатков обеих систем привело к идее создания электромагнитных пушек (ЭМП).

Специалисты, занятые в программах разработки ОКЭ, считают, что в перспективе ЭМП смогут обеспечить метание снарядов массой 2,7 … 3,2 кг на дальность 3000 … 5000 км со скоростью 35 км/с. Длина ЭМП составит 45 метров, а снаряды будут оснащаться системой наведения и смогут маневрировать на траектории полета. По некоторым данным, прогнозируемые оценки скорости метания ЭМП превышают 100 км/с.

Планируется применение ЭМП со скорострельностью до выстрелов в минуту в системе противовоздушной обороны [1].

Развернутые работы по проблемам ЭМП предусматривают:

быстродействующих аккумуляторов с мегаамперными рабочими токами XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), при одновременном увеличении срока их безаварийной эксплуатации;

- создание малогабаритных униполярных генераторов, что позволяет уменьшить диаметр и массу устройств соответственно с 1,5 м и 7000 кг до 0,7 м и 1500 кг при одновременном увеличении их мощности с 5 до 6,2 МДж;

- создание источников распределенной энергии, обеспечивающих предотвращение потерь скорости при разгоне снаряда и подвод энергии по всей длине канала ствола в 5 зонах;

- разработку газоинжекционной системы предварительного разгона снарядов для увеличения рабочего ресурса ЭМП. Этой системой предотвращается разрушение направляющих при метании снарядов из неподвижного положения;

- создание электрической системы предварительного разгона снарядов как альтернативы газоинжекционной с той же целью;

- разработку ускорителей с КПД преобразования электроэнергии около 40 … 50%;

- создание системы охлаждения источника питания для обеспечения его многократного включения с использованием переключателя для тока 0,5 … 1 МА;

- создание скорострельной ЭМП с газогенератором на жидком кислороде и турбиной для питания униполярного генератора;

- конструирование, изготовление и испытание импульсного генератора, обеспечивающего генерирование, накопление электроэнергии и охлаждение для скорострельности 60 выстрелов в секунду;

- изучение концепции ЭМП космического базирования, состоящей из ядерного реактора или газотурбогенератора, сопряженных с униполярным генератором (мощность системы 40 МВт);

- разработку и испытания новых материалов и конструкций снарядов больших масс (нескольких килограммов), способных выдержать перегрузки в 100 … 200 тыс. ед. при воздействии мощных электромагнитных полей (до 5 Тл);

- создание сверхскоростных малоразмерных управляемых снарядов массой около 10 г, изготовленных из абляционного материала и выдерживающих перегрузки 100000 единиц при скорости подхода к цели около 100 км/с (в качестве двигателя и средства наведения мог бы использоваться среднеэнергетический лазер);

- повышение эффективности установок гиперскоростного метания, существующие лабораторные макеты которых имеют пока неприемлемо низкий КПД (единицы процентов).

В результате проведенных исследований были выявлены основные XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), проблемы, стоящие на пути создания боевых электромагнитных систем, определен в общих чертах наиболее вероятный технический облик будущих ЭМП для борьбы с различными целями - наземными, воздушными, космическими.

В настоящее время в США ведутся исследования ЭМП следующих типов, различающихся в основном конструкцией разгонных устройств [2]:

- рельсовых ЭМП, в которых снаряд движется между двумя токопроводящими рельсами и осуществляет подвижный контакт между ними;

- тета-пушек, снаряд которых представляет собой трубу из материала с высокой электропроводностью, а ствол - набор последовательно расположенных и поочередно включаемых электромагнитных обмоток. ЭМП этих двух типов представляют собой линейные асинхронные электродвигатели, вследствие чего их иногда называют индукционными ЭМП асинхронного типа;

- ускорителей масс, снаряд которых разгоняется с помощью подвижного поддона, представляющего собой электромагнитную катушку, через которую пропускается постоянный ток, а ствол - набор последовательно расположенных и поочередно включаемых электромагнитных обмоток. Эти ЭМП по существу являются линейными синхронными двигателями, и по этой причине их иногда называют индукционными ЭМП синхронного типа. (В этих устройствах после придания снаряду необходимой скорости поддон тормозится и затем возвращается в исходное положение, а снаряд движется далее по инерции);

- ЭМП гибридных типов.

Основное внимание в настоящее время уделяется рельсовым ЭМП, которые рассматриваются как наиболее перспективные с точки зрения решения задач поражения различных целей.

Зарубежные теоретические и экспериментальные исследования показали, что общей проблемой для всех без исключения типов ЭМП военного назначения является необходимость снижения их габаритов и массы. Для сравнительной оценки отдельных элементов ЭМП (двигателя и электрогенератора, приводимого в действие двигателем; накопителя электрической энергии, способного накапливать и быстро выдавать электрическую энергию в количестве, необходимом для выстрела;

преобразователя, формирующего импульс тока по амплитуде и длительности) зарубежные специалисты используют характеристики, называемые удельной мощностью и удельной энергией. В рассматриваемом специфическом случае эти параметры определяются XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), отношением максимальной генерируемой мощности и накапливаемой или передаваемой энергии соответственно к массе элемента ЭМП и имеют размерность Вт/кг и Дж/кг. Значения этих характеристик в общем случае определяются многими факторами, однако при прочих равных условиях они, в первую очередь, зависят от конструктивных особенностей рассматриваемого элемента и могут использоваться для приближенной оценки их технического совершенства.

Можно считать, что к настоящему времени теоретические аспекты создания и обеспечения функционирования основных элементов и ЭМП в целом разработаны достаточно подробно и полно. Поэтому на современном этапе наблюдается тенденция перехода к технической отработке элементов, изготовлению и испытанию экспериментальных ЭМП различных конструкций с целью проверки и уточнения результатов теоретических проработок, определения эмпирических коэффициентов, используемых при расчетах, определения технического облика возможных боевых систем, их агрегатов и отдельных элементов.

1. Алексеев Ю. Перспективные авиационно-космические технологии и проекты США // ЗВО. – 1990. – № 1. с. 42-45.

2. Вооруженные силы зарубежных стран: справ. данные, 2000. –21 с.

XXХII Всероссийская НТК, филиал ВА РВСН (г. Серпухов), Военная академия РВСН имени Петра Великого (филиал в г. Серпухове Московской области)

ТРЕБОВАНИЯ К ОСНОВНЫМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ

КИНЕТИЧЕСКОГО ОРУЖИЯ ДЛЯ ЗАЩИТЫ СТРАТЕГИЧЕСКИХ

ОБЪЕКТОВ РВСН