Концепция построения кустов сетецентрической системы управления войсками
Концепция построения
кустов сетецентрической системы управления войсками.
Фомичев В.А., полковник в запасе Крюков В.А. | «Без применения военной науки победить нельзя» |
В предыдущей статье »Применение стационарных умных приёмников звука в составе сетецентрической системы» упор делался на одиночном кусте сетецентрической системы уровня батареи. Куст предназначен для установления 3–х мерных координат цели, производящей или отражающей специфический звук.
В настоящей статье предпринята попытка выработать принципы взаимодействия кустов единой сетецентрической системы управления [1], например, системы артиллерийской разведки уровня дивизиона.
Прогнозируются выбор типовых унифицированных структур, связанных в единую сетецентрическую систему управления войсками.
В статье мы не разглашаем никаких секретов, а просто обсуждаем общие концепции.
1 История сетецентрических систем управления войсками
Термин «сетецентрическая система управления войсками» был введен в обиход военными теоретиками США, однако впервые изложил подобную концепцию маршал Н.В. Огарков еще в начале 1980–х годов.
С 60–х годов в СССР разрабатывалась командная система боевого управления (КСБУ), способная объединять пункты управления Ракетных войск, флота и авиации. Не хватало только полевой автоматизированной системы управления войсками (АСУВ). По инициативе маршала Огаркова, который был Начальником Генерального штаба Вооружённых сил СССР и первым заместителем Министра обороны СССР, в начале 1980–х приступили к созданию АСУВ с названием «Маневр».
Система «Маневр» была использована уже на учениях «Запад-81» и «Щит-82». По мнению специалистов, эта система повышала эффективность вооружения в 3–5 раз. Доктрина маршала Огаркова делала упор на неядерном высокоточном оружии и на повышении мобильности за счет быстрого обмена данными. В основу новой системы должен был лечь комплекс технических средств передачи данных «Базальт», позволявший обмениваться секретной информацией между объектами, удаленными друг от друга на тысячу километров.
Внедрение «Маневра» в войсках шло с большим трудом. Многие генералы без особого энтузиазма принимали мудреные системы автоматизированного управления.
После прекращения существования Варшавского договора в бывшем ГДР оставался один из комплексов «Маневр». На него–то и обратили внимание американцы. Они использовали комплекс в штабной игре — результат их поразил: благодаря автоматизации управления условная армия Варшавского Договора без применения ядерного оружия разгромила блок НАТО в течение нескольких дней.
Алгоритмы «Маневра» легли в основу Концепции сетецентрических боевых действий армии США, изложенной в 1998 г., а в 2003 г. Соединенные Штаты опробовали сетецентрические систему в Ираке. В живой силе и бронетехнике иракская армия значительно превосходила коалиционные войска, в авиации и ракетах превосходство было уже на стороне НАТО. Однако глобальный перевес коалиционным силам обеспечила информационная система управления войсками уровня связи «бригада — батальон — рота» FBCB2 (Force XXI Battle Command Brigade and Below).
В настоящее время в России ведется разработка Единой системы управления тактического звена (ЕСУ ТЗ) «Созвездие», которая предназначена для комплексного управления войсками с использованием систем навигации, спутниковых и беспилотных средств наблюдения. ЕСУ ТЗ «Созвездие» сможет объединить в единую сеть командные пункты, разведку, артиллерию, ПВО, бронетехнику, беспилотники и экипировку «Ратник».
В настоящее время сетецентрические системы управления имеют не только военное значение, но и гражданское.
2 Составные части сетецентрической АСУВ
В сетецентрической системе управления войсками традиционно выделяют 5 основных составляющих [2]:
1) сеть управления и связи,
2) сеть средств поражения,
3) сеть разведки,
4) сеть личного состава,
5) сеть материального–технического обеспечения.
Количество составляющих сетей не ограничивается числом 5. Например, можно сходу предложить включить в список сеть медицинского обеспечения. Это означает, что сетецентрическая АСУВ должна обладать свойством открытости и расширяемости.
3 Куст сетецентрической системы управления огнем батареи
До сих пор мы рассматривали элементы отдельного куста артиллерийской разведки, спроектированного на базе технологии потоковой обработки данных. Рассмотрим более подробно элементы схемы куста приёмников звука в составе пункта управления огнем батареи.
Рис. 1 Детальная схема куста приёмников датчиков
Среди датчиков приёмников могут быть не только звуковые датчики, но и, например, световые, что расширяет возможности куста по распознаванию и идентификации цели.
Коммуникационный контроллер (КК) обеспечивают потоковую транспортировку данных в репизиторий сигналов.
Репозиторий производит сортировку, синхронизацию и сохранение сигналов.
Из репозитория сигналов данные поступают на анализатор для вычисления координат цели. Координаты выводятся на экран командира батареи.
Командир батареи принимает решение и со своего пульта управления передает координаты на прицеливание. Репозиторий совмещает функции журнала сигналов с БД командирских решений.
Одновременно установленные координаты передаются на верхние уровни сетецентрической системы управления войсками.
4 Иерархическая матрица кустов артиллерийской разведки
Построим матрицу управления огнем уровня дивизиона, состоящего из трех батарей. См. Рис. 2. Командир дивизиона находится на батарее №2.
Рис. 2 Взаимодействие кустов артиллерийской разведки дивизиона.
Между кастами устанавливаются связи. Связь с куста нижнего уровня на верхний куст осуществляется в автоматизированном режиме через пульт управления командира, что отличает систему сетецентрическую систему управления восками от традиционной системы EDA.
Данные (донесения) снизу поступает через репозиторий сигналов. Команды сверху передаются непосредственно на пульт управления командира батареей, т.к. данные поступающие с верхнего уровня являются директивными и подлежат непосредственному исполнению без анализа. На Рис. 2 командные линии для управления подчиненными батареями выделены красным цветом.
Возможна передача данных по горизонтали между кустами. Например, связь с соседней батареей, которая отвечает за другой участок и географически располагается в нескольких километров. О горизонтальных связях речь пойдет ниже.
Чтобы понять как кусты в этой схеме взаимодействуют, проведем такую штабную игру. Вводная:
1) Батарея №1 получила 3 достоверных сигнала от приёмников звука.
Данных не достаточно и анализатор не смог установить координаты объекта цели. Информация выводится на экран пульта управления командира батареи №1.
2) Батарея №3 получила 4 достоверных сигнала от приёмников звука.
Данных не достаточно и анализатор не смог установить координаты объекта цели. Информация выводится на экран пульта управления командира батареи №3.
Командиры принимают решение транслировать сигналы на командную батарею дивизиона №2. Консолидированные сигналы обрабатываются в репозитории сигналов и анализаторе батареи №2 и координаты объекта цели успешно устанавливаются.
Командир дивизиона может принять три решения:
1) Нанести огневое поражение силами батареи №2.
2) Отдать команду нанести огневое поражение силами батареи, наиболее близко расположенной к объекту цели.
3) Нанести огневое поражение силами всех трех батарей
Описанные шаги должны быть описаны в нормативном документе, типа военного технического регламента (ВТР).
5 Расширение кустов управления артиллерийской разведки
Любой артиллерист скажет, что в рассмотренной системе артиллерийской разведки не хватает метеорологического поста, т.е. службы поставляющей артиллерии данные о ветре и температуре.
Современные автоматизированные средства метеорологического обеспечения могут быть разного технического исполнения, например, в виде дрона с датчика дистанционного зондирования атмосферы.
Ничто не препятствует концептуально, оформить автоматический пост метеорологического обеспечения в виде отдельного куста. Тогда куст метеорологического обеспечения дополнит сетецентрическую систему артиллерийской разведки и станет поставщиком данных для батарей №№1, 2 и 3.
Кроме того, можно использовать дополнительные тепловые датчики излучения выстрелов и пусков. Не обязательно, чтобы звуковые датчики были совмещены с тепловыми в одном приёмнике по причине усложнения конструкции и уменьшения надежности системы. Тепловые датчики тоже оформляются в сетецентрические кусты.
Взаимодействие кустов распределенных функций организовывается через входные репозитории.
6 Сетецентрическое лего из кустов управления
Современное состояние теоретической основы сетецентрических систем в России и за рубежом можно представить по работе [3], в которой дается обзор нормативных документов и анализ теоретических исследований интероперабельности в сетецентрических системах. В концепции сетецентрической автоматизированной системы управления выделяют одну важную проблему — интероперабельность.
Согласно определению интероперабельность — способность двух или более информационных систем или компонентов к обмену информацией и к использованию информации, полученной в результате обмена. Важность этого вопроса будет показана в следующем разделе.
Дальнейший текст отражает личное мнение авторов по построению бесшовного интероперабельного взаимодействия внутри сетецентрической системы АСУВ.
Предлагается строить сетецентрическую систему управления войсками из унифицированных типовых кустов на базе технологии обработки данных в потоке. «Потоковая обработка с учетом состояния — это универсальная и гибкая архитектура, которую можно применить во множестве различных сценариев» [4], которые обычно реализуются тремя классами приложений: (1) приложения, управляемые событиями (EDA), (2) приложения конвейера данных и (3) приложения для анализа данных.
Рассмотренные сетецентрические кусты нижнего уровня артиллерийской разведки однозначно относятся к приложениям, управляемым событиями. С повышением уровня сетецентрических кустов их функциональность смещается к приложениям анализа данных. Например, куст верхнего уровня может отвечать за сбор данных, анализ и определение базы дислокации гаубичной артиллерии противника.
Принципы построения сетецентрической системы АСУВ из сэндвича пирамид показан на Рис. 3 .
1) Пирамиды из сетецентрических кустов управления составляют плоскости назначения согласно штатного расписания.
2) Между кустами разных плоскостей назначения выстраиваются межсетевые связи согласно ВТР.
3) На плоскости назначения по вертикали действуют связи директив и донесений об исполнении.
4) На плоскости назначения между кустами одного уровня выстраиваются горизонтальные связи боевого взаимодействия.
5) Командир каждого куста располагает возможностями и имеет право принять самостоятельное решение по обстановке.
Рис. 3 Сэндвич пирамид унифицированных типовых кустов
Между кустами пирамид организуются интероперабельные связи. Заметим, что в программировании EDA вопросы интероперабельности уже переведены в практическую плоскость. В подтверждение наших слов приведем наказ основателя Amazon Джеффа Безоса [5]:
1) отныне все команды будут предоставлять свои данные и функции через сервисный интерфейс;
2) команды должны взаимодействовать друг с другом через эти интерфейсы;
3) никакой другой формы межпроцессного взаимодействия разрешено не будет: ни прямых ссылок, ни непосредственных чтений из баз данных другой команды, ни моделей разделяемой памяти, никаких обходных трюков. Единственным допустимым способом коммуникации остаются сетевые запросы через сервисный интерфейс.
Еще цитата из [5]: «Чётко определённый интерфейс должен описывать, когда и как данные можно получать и обрабатывать.»
Назначение, условия исполнения и форматы связи между унифицированными кустами должны описываться в нормативных документах типа ВТР.
7 Сочетание командной вертикали с инициативой подчиненных.
В основе любой системы управления лежит нормативно–правовой документ. В качестве такого документа обратимся к стратегии и тактике управления войсками, сформулированной генерал-фельдмаршалом Хельмутом фон Мольтке.
Мольтке принадлежит заслуга создания Немецкого Генерального штаба и выработки принципа самостоятельного решения на основании полученной задачи (Auftragstaktik) — тактической концепции и одного из принципов германского оперативного искусства, выработанного на базе боевого опыта европейских войн XIX столетия [6].
В современных реалиях идеи Auftragstaktik соотносятся прежде всего с возросшими темпами ведения боевых действий и требованием молниеносной и адекватной реакции на быстро эволюционирующее оперативное окружение. В наши дни концепция Auftragstaktik заложена в основу доктрины «согласованных наземных боевых действий» (Unified Land Operations), которая была принята ВС США в 2011 году. Мы уже упоминали, что американскими силами в Ираке применялась информационной системы управления войсками нижнего уровня «бригада — батальон — рота», и это принесло успех. По–видимому, быстротечность компании с стиле блицкрига не потребовало подключение системы стратегического планирования.
Цитата, принадлежащая самому Мольтке:»На войне нет ничего определенного».
Мольтке писал, что для успеха кампании исключительно важно сочетание инициативы и дисциплины. Первая является непреложным правилом для каждого офицера; во многих ситуациях он должен действовать по собственному усмотрению, т. е. самостоятельно принимать решение, исходя из ситуации на местах.
Фон Мольтке пришел к выводу, что для достижения целей крайне важно, чтобы замысел высшего руководства понимали на всех уровнях. Фон Мольтке стремился не сдерживать инициативу, а ориентировать ее в нужном направлении. Его решение заключалось не в том, чтобы еще больше контролировать младших офицеров, а в том, чтобы вывести интеллектуальную дисциплину офицеров на новый уровень.
Основной особенностью Auftragstaktik является передача командных полномочий от старших звеньев управления в младшие, так как именно они имеют возможность наиболее полно учитывать в своих действиях обстоятельства местной оперативной обстановки.
Природа понятия Auftragstaktik с трудом поддаётся формализации, а в современной технической и исторической литературе нет его общепринятого определения. И тем не менее возьмем на себя смелость описать условия реализации принцип самостоятельного командирского решения в концепции рассматриваемой системы управления.
Назовем основные особенности вышерассмотренной иерархической системы управления войсками:
1) иерархичность, что выстраивает командную вертикаль и обеспечивает необходимую дисциплину.
2) децентрализованность, что смягчает жесткость командной вертикали и позволяет проявлять инициативу командирскому составу на своем уровне.
Система управления поддерживает сквозное циркулирование информации между верхом и низом. На уровне батальонного куста информационное окружение должно содействовать командиру в принятии правильного решения моментального оперативного действия. С повышением уровня куста управления реакция пользователей системы на поступающую информацию смещается в сторону планирования. Результаты планирования спускаются в виде директив и приказов.
Речь фактически идет об организации организации, вопросу которому посвящаются солидные исследования, например, [7]. Мы ограничимся только небольшим замечанием, что правильная конфигурация связей кустов системы управления может способствовать росту инициативы младшим командирским составом. Дополним рассмотренную схему на Рис. 2 горизонтальными связями между подчиненными кустами.
Рис. 4 Горизонтальное взаимодействие кустов артиллерийской разведки батальона
Линия передачи данных между репозиториями кустов одного уровня окрашены на Рис. 4 в зеленый цвет. Такая горизонтальная связь между горизонтальными кустами позволяет:
1) консолидировать средства и возможности двух подразделений,
2) укрепить слаженность работы смежных подразделений.
Такая простая комбинаторика технических средств без участия командного куста верхнего уровня способна простимулировать повышение инициативности младших командиров.
8 Гипотетический разговор в открытом эфире.
На сегодняшний день имеются не только сторонники применения сетецентрической концепции, но и ее критики. Ряд российских экспертов отвергает подобный путь развития, говоря порой даже о масштабной дезинформации со стороны США. Очень существенной уязвимостью сетецентрической концепции является применение противником средств радиоэлектронного противодействия (РЭП) для вывода из строя линий, сетей связи и передачи данных.
Можно спрогнозировать, что в будущем может состояться такой разговор в открытом эфире:
Капитан Иванов: — Старлей, почему в шестую роту не подвозят боеприпасы. Патронов осталось на 2 часа боя.
Старлей Петров: — У меня нет от 6–ой роты заявки на обеспечение. Вы не подсоединены к интерфейсу МТС127 сетецентрической системы.
Капитан Иванов: — Бип-бип-бип …техник Сидоров сыграл в жмурки…бип-бип-бип
лежит в кустах… бип-бип-бип
Если через час не будет патронов, пойдешь под трибунал, бип-бип-бип
Сукин сын. Тыловая крыса.
Этот разговор гипотетический, но картинка может стать вполне реальной. Вывод: надо к каждой инновации подходить взвешено.
Выводы.
Сетецентрическая система управления войсками может состоять из унифицированных типовых кустов.
Интероперабельностью сетецентрической системы можно управлять по отработанной технологии программирования обработки данных в потоке.
Вертикальные связи между кустами сетецентрической системы реализуют привычную командную вертикаль управления.
Горизонтальные связи между кустами должны способствовать повышению инициативности младших командиров.
Литература
1. Арзуманян Р. Теория и принципы сетецентричных войн и операций// 21-й век. — 2008.
2. А.Е. Кондратьев, Будущее сетецентрических войн, https://topwar.ru/18666-buduschee-setecentricheskih-voyn.html
3. С.В. Козлов, С.И. Макаренко, А.Я. Олейников, Д.В. Растягаев, Т.Е. Черницкая, ПРОБЛЕМА ИНТЕРОПЕРАБЕЛЬНОСТИ В СЕТЕЦЕНТРИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ, ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ, ISSN 1684–1719, N12, 2019, DOI 10.30898/1684–1719.2019.12.4 .
4. Уэске Ф., Калаври В. Потоковая обработка данных с Apache Flink — М.: ДМК Пресс, 2021.
5. Бен Стопфорд, ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОБЫТИЙНО–ОРИЕНТИРОВАННЫХ СИСТЕМ, Иркутск: ITSumma Press, 2019.
6. Gunther M.J. Auftragstaktik: The Basis For Modern Military Command. — Pickle Partners Publishing, 2015.
7. Бангей, Стивен Искусство действия. Как преодолеть разрыв между планами и их реализацией — М.: Манн, Иванов и Фербер, 2020
