7.4.2012.
Пименов Г.Т.
Продолжено рассмотрение системы Vetronics. Рассмотрены программные платформы системы и общая среда SOSCOE. Описано управление vetronics, переход на программное обеспечение, поддержка, обеспечиваемая средствами FCS, решение проблемы управления транспортными средствами - применение дизельного двигателя и аккумуляторной батареи с напряжением 600 В и емкостью 2 кВт*ч.
Окончание статьи "Vetronics как составная часть боевых систем будущего. Ч.1" [1].
Продолжено рассмотрение системы Vetronics. Рассмотрены программные платформы системы и общая среда SOSCOE. Описано управление vetronics, переход на программное обеспечение, поддержка, обеспечиваемая средствами FCS, решение проблемы управления транспортными средствами - применение дизельного двигателя и аккумуляторной батареи с напряжением 600 В и емкостью 2 кВт*ч.
Окончание статьи "Vetronics как составная часть боевых систем будущего. Ч.1" [1].
Программные платформы
Связать все части такой огромной интегрированной системы вместе представляет собой огромную проблему. Эта проблема решена разработкой системы управления общей средой систем SOSCOE , являющейся промежуточным слоем программного обеспечения, позволяющим разнообразным программным приложениям работать одновременно, изолированно друг от друга и от самой операционной системы, позволяя разработчикам добавлять новые программы без реконструкции всей системы [2].
Архитектура SOSCOE рассчитана на использование коммерческих продуктов (COTS) и совместимой операционной среды тактической архитектуры армии (JTA) и нацелена на создание новой архитектуры среды для работы в реальном, близком к реальному и не в реальном масштабе времени.
Существующая старая архитектура, базирующаяся на системе FBCB2, не позволяет производить обмен данными и информацией с другими системами и, таким образом, при необходимости перекодировки в каком-либо модуле необходимо выбросить весь модуль.
В то же время SOSCOE представляет собой абстрактный слой операционной системы, обладающий возможностью изменять операционные системы составных частей так, как это необходимо для решения общей задачи.
FBCB2 является системой управления и контроля бригадой и ниже, обеспечивающей связывание сетевых датчиков небольших тактических единиц для обмена данными по вертикали и горизонтали цифрового пространства боя.
Для снижения вычислительной нагрузки разработчики ориентируются на тип сети с распределенным программным обеспечением и обработкой.
Для управления большим количеством общих данных разработчики используют модель публикаций и подписки, в которой каждый узел публикует свою информацию в сети, а читатель получает только те данные, которые соответствуют его роли в боевой операции (подписке).
Для снижения вычислительной нагрузки сети используется локализованная обработка данных. Процесс начинается с конечного датчика сети, где производится сжатие данных и частичная их обработка. Без проведения таких операций исходные данные будут забивать сеть, затрудняя ее работу.
Отмечается также о необходимости управления выделенными спектрами сигналов, используя инструменты, подобные инструментам при организации потокового видео. При этом рассчитывается на качественное обслуживание всеми элементами сети и получение правильных данных человеком, которому они адресованы и в требуемое время.
Управление vetronics
Одним из важнейших компонентов vetronics на борту каждого транспортного средства является интерфейс боевой машины (WMI), представляющий собой компьютерную программу с такими функциями как: ведение боевых действий с применением сети, управление беспилотными подвижными средствами, выполнение операций на ходу и встроенные, хорошо спланированные сетевые тренинги.
WMI являются одним из четырех приложений в программном обеспечении боевого управления FCS, таких как решение задач подготовки и планирования операций, обеспечения ситуационного понимания, управления боем и выполнением операции.
WMI дисплеи адаптированы к роли каждого солдата таким образом, что водитель FCS транспортного средства имеет возможность просматривать поле боя с 360-градусным углом обзора, получать и видеть увеличенные в размере сообщения реального состояния машины, такие, например, как скорость и другие параметры.
В тоже время, командир машины будет видеть трехмерную карту с указанием угроз для боевого транспортного средства, положение дружественных сил, и иметь возможность оценивать характер местности, целей и объектов, наблюдать навигационные точки маршрута и данные датчиков положения. Еще один солдат экипажа имеет возможность использовать WMI для мониторинга предупреждений и предостережений, ведения журнала и резервного копирования данных дисплеев.
Транспортные средства будущих боевых систем должны разделять данные датчиков работы объекта в режиме реального времени и данные осведомленности о процессах, происходящих на поле боя и поступающих через беспроводную связь.
Используя богатый массив данных vetronics, солдаты получают мощную поддержку для быстрого выполнения поставленных задач, возможность быть более эффективными и более защищенными, избегая столкновений с противником за счет ситуационной осведомленности, избегать обнаружения путем маскирования своих сигналов как акустических, так и инфракрасных, помех от средств радиоэлектронной борьбы, повреждения брони и всего транспортного средства, используя имеющиеся резервные системы.
Переход на программное обеспечение
Переход к программному обеспечению соответствует широко распространенной тенденции движения vetronics от чисто аппаратного оборудования к программному оборудованию. По данным General Motors программное обеспечение автомобиля, производимого компанией, составляет одну треть его стоимости и каждый автомобиль 2010 года содержит 100 миллионов строк кода.
Программное обеспечение позволяет предоставлять больше возможностей пользователю - отслеживать погодные условия для обеспечения безопасности движения, трафик движения (загруженность дорог), навигацию и т.п.
В военной сфере автомобиль является частью коммуникационной системы, имеющей решающее значение, например, при идентификации объекта "свой - чужой".
Последние версии vetronics систем опираются на сеть, связанную с транспортными средствами. Сети FCS связывают 18 типов пилотируемых и беспилотных летательных аппаратов с солдатами и командирами, обеспечивая их эффективное функционирование.
Внутренняя сеть транспортного средства также имеет важное значение. Если часть платформы FCS будет уничтожена, транспортное средство может продолжать функционировать, опираясь на несколько бортовых компьютеров, обслуживающих различные системы автомобиля.
Каждый автомобиль FCS построен с избыточным центром вычислений. Другое дело для летательных объектов, используемых в ВМФ, где также используется такая технология. Но здесь встают некоторые проблемы.
Раньше для решения каждой функции в самолете использовался свой компьютер. В настоящее время в связи с ограниченным пространством и батарей электропитания, например, для самолета истребителя используют меньшее количество компьютеров, т.к. используются компьютеры общего назначения, каждый из котороых может выполнить любую работу.
Истребители в воздушном бою направляют все свои компьютерные ресурсы на решение критически важной задачи по определению цели и уходу от выпущенных по нему ракет. После боя самолет будет использовать те же ресурсы, чтобы наилучшим образом вычислить траекторию полета для сброса своих боеприпасов на наземную цель.
Поддержка, обеспечиваемая средствами FCS
Сетевой vetronics обеспечивает возможность организации и проведения полевых тренингов личного состава бронеобъектов, а также позволяет улучшить техническое обслуживание боевой техники за счет предоставления оперативных сведений о ее состоянии.
Экипаж автомобилей с поддержкой FCS может тренироваться и отрабатывать элементы планируемой операции в том же транспортном средстве, в котором они реально будут ее выполнять.
Такая возможность появляется за счет того, что система обучения и тренинга встроена в платформу FCS. Моделируемые данные от датчиков и измерительных средств внешнего моделирования попадают через сеть на объекты, оснащенные FCS средствами, позволяя экипажам тренироваться совместно с экипажами других транспортных средств путем выполнения различных упражнений, таких как упражнения ведения ближнего боя или моделирование боевых действий.
Кроме этого, сетевые vetronics улучшают логистику каждого транспортного средства и его техническую поддержку. Обслуживающий персонал может использовать общие компоненты, электрические разъемы и иметь легкий доступ к модульным компонентам и руководству по ремонту, которое имеется на каждой платформе.
Т.к. каждое транспортное средство контролирует свою собственную систему, то ремонтные бригады по данным, получаемым от каждого объекта из сети, всегда могут предсказать, когда именно та или иная часть и на каком объекте будет нуждаться в замене или ремонте.
Облегченный vetronics
Не менее важной проблемой, решаемой vetronics, является управление самим транспортным средством.
Установка транспортного средства в самолет C-130 является самой большой проблемой, стоящей перед разработчиками, т.к. необходимо решить задачи по сокращению механических структур системы и даже двигателю.
Подразделение General Dynamics Land Systems получило контракт на разработку системы тягового привода, представляющего собой гибридный электрический привод, который запасает электроэнергию от обычного дизельного двигателя, а затем использует электричество для привода транспортного средства.
В тоже самое время проводится работа с поставщиками для разработки нового литий-ионного аккумулятора. Система должна иметь достаточное количество электроэнергии с напряжением 600 В и емкостью 2 киловатт-часа при общей массе не более 350 кг. Такой аккумулятор планируется использовать для пуска двигателя и обеспечения фильтрации при распределении электроэнергии по всему объекту. Большая емкость аккумуляторной батареи обеспечивает "бесшумный" привод и рывок транспортного средства в движении.
FCS средства предназначены как для работы с эффективным дизелем, так и с аккумулятором и в сочетании обеих источников энергии в течение короткого времени для обеспечения рывка скорости.
Как говорят специалисты компании Boeing, необходимо использовать дополнительную мощность, если из сети получено сообщение, что бронеобъект будет подвергнут обстрелу и он должен срочно уйти из зоны обстрела. В обычном режиме транспорт двигается со скоростью до 72 км/ч, но в критической ситуации он может развить скорость от 80 до 90 км/ч за очень короткий промежуток времени.
Целью разработчиков vetronics является проведение улучшения качественных характеристик системы без наращивания массы и занимаемого объема, а за счет использования новых силовых шин распределения электроэнергии.
Блоки системы используют плоский кабель, который работает как распределенный конденсатор с малой индуктивностью и обеспечивает повышение помехоустойчивости, вместо кабелей круглого сечения, . Это важно для FCS транспортного средства, которое создает множество электромагнитных помех из-за использования большого количества серводвигателей.
Устройства распределения с высокой плотностью энергии базируются на MOSFET ключах и составляют до 1/4 массы и объема мощности распределительных коробок, используемых на бронеобъектах типа Abrams и Bradley.
FCS средства будут использовать в первую очередь 600-вольтовые кабели с 28-вольтовыми блоками электропитания для устаревшего оборудования. Разработчики vetronics предпочитают 600-вольтовую сеть электропитания, т.к. это позволяет снизить массу высоковольтных проводов для передачи той же самой мощности, но с меньшим током.
В заключение следует отметить, что со стандартами Vetronics можно ознакомиться в [2].
Источники информации:
- Пименов Г.Т. Vetronics как составная часть боевых систем будущего. Ч.1. 2012 [Электронный ресурс]. URL:http://radiocom-review.blogspot.com/2012/04/vetronics-1.html" title="Vetronics как составная часть боевых систем будущего. Ч.1 (дата обращения: 6.4.2012).
- Vetronics for the Future Combat System - PennWell Corporation . 2012 [Электронный ресурс]. URL:http://www.militaryaerospace.com/articles/print/volume-16/issue-8/features/
special-report/vetronics-for-the-future-combat-system.html (дата обращения: 2.4.2012). - Vetronics Standards & Guidelines - QINETIQ/EMEA/TS/CR0702540 Issue 1 . QinetiQ ltd. 2007 [Электронный ресурс]. URL:http://www.ttagroup.org/ttp/doc/protocol_comparisons/Vetronics
_Standards&Guidelines-SG_2007_Issue1.pdf (дата обращения: 2.4.2012).
0 коммент.:
Отправить комментарий