Vetronics как составная часть боевых систем будущего. Ч.1

6.4.2012. Пименов Г.Т.
Рассмотрена система Vetronics как составная часть боевых систем будущего. Приведены общие сведения о будущих системах семейства боевых подвижных объектов FCS, частью которых является vetronics. Показана FCS как веб-сеть с массивом датчиков, размещаемых на различных пилотируемых и беспилотных транспортных средствах. Рассмотрены задачи и принципы построения сети.

---

Общие сведения

Рассматривая ранее опубликованные статьи, посвященные различным видам видео дисплеев, мы не раз встречались с термином Vetronics, который связывался с перспективными боевыми системами будущего. Что же это за термин и что он означает, попробуем в этом разобраться.

По материалам статьи, приведенной Бен Эймс - старшего редактора журнала "Military & Aerospace Electronics", Vetronics в настоящее время представляет собой электронные системы перспективных боевых транспортных средств, контролирующие такие функции, как навигация, связь и управление вооружением [1]. Vetronics в узком смысле слова включает в себя компоненты от чипов и плат для дисплеев до узлов и систем силовой электроники.

Основной целью инженеров на протяжении всей их деятельности является оптимальное сочетание легкости и эффективности энергетических параметров разрабатываемых систем с надежностью их работы.

В настоящее время разработчики работают над интегрированием отдельных систем друг с другом с целью достижения еще большей эффективности их применения. Результатом такой работы является появление новых объединенных веб-систем, называемых vetronics системы, которые могут обмениваться данными между собой, соседними транспортными средствами, солдатами и удаленными командирами.

Связанные в единую веб-сеть массивы датчиков (источников информации), разбросанных по полю боя и размещенных на пехотинцах, подвижных моторизованных средствах, самолетах, надводных и подводных средствах, а также космических кораблях, будут передавать по такой беспроводной веб-сети информацию, предоставляя каждому солдату, участвующему в боевых действиях, понимание складывающейся обстановки.

Элемент такой сети изображен на рисунке, где изображены два подвижных бронированных объекта, информационно связанных между собой.

Бронетранспортер, изображенный на рисунке слева, в зависимости от вида, может вместить до 11 солдат пехоты: командира роты, взвода и стрелковый отряд или оружейную команду.

Изображенное справа транспортное средство, представляет собой беспилотный подвижный объект разведки и наблюдения, имеющий на себе развернутые автоматические датчики, работающие без обслуживающего персонала, и два беспилотных летательных аппарата, связанных с ним. Мачта, размещенная на беспилотном наземном объекте, снабжена электрооптическими инфракрасными датчиками.

Описанный выше элемент сети является иллюстрацией следующего поколения vetronics систем на поле боя, которые будут преобладать в будущих системах семейства боевых подвижных объектов (FCS), представляющих массив пилотируемых и беспилотных аппаратов (транспортных средств), размещаемых как на земле, так и в воздухе и связанных беспроводной распределенной сетью.

Такие боевые объекты, оборудованные vetronics системами, могут взаимодействовать с объединенными силами, быть достаточно мобильными и развернуты в любом месте на земле, где может развернуться турбовинтовой самолет C-130, обеспечивая повышение эффективности поражающего действия наносимого удара, обладая при этом повышенной живучестью благодаря косвенному участию в боевых действиях вместо ведения прямых боевых действий.

Солдаты, находящиеся в такой боевой, подвижной системе, могут использовать пушку с автоматической загрузкой боеприпасов и уничтожать бронированные цели на расстоянии до восьми километров.

Как отмечается в статье Бен Эймс, по словам Рэя Карнза - директора управления, контроля, связи, компьютеров систем наблюдения и рекогносцировки (C4ISR) и интеграции программного обеспечения для будущих боевых систем компании Science Applications International Corp (SAIC), являющейся одной из ведущих системных интеграторов, - одной из проблем сетевых vetronics систем является управление бортовым электропитанием.

Там же говорится, что восемь типов пилотируемых и несколько беспилотных боевых траспортных средств, оборудованных vetronics, будут использовать архитектуру гибридного электрического привода, используя дизельный двигатель для зарядки аккумулятора, управляющего колесами транспортного средства.

Электродвигатели, как отмечается в статье, могут генерировать гораздо больший крутящий момент, чем двигатели внутреннего сгорания, и позволяют транспортному средству двигаться практически бесшумно при выключенном двигателе.Такие автомобили отличаются от существующих тем, что являются первой разработкой семейства боевых автомобилей с электрическим приводом. На борту такого транспортного средства кроме системы C4ISR, нуждающейся в электропитании и его управлениии, имеются еще средства вычислительной техники.

Задача vetronics заключается в управлении системой электропитания. Когда командир управляет траспортным средством в скрытом режиме, система отключает некоторые свои компоненты для экономии электроэнергии. В зависимости от поставленных задач пользователь загружает список целевых C4ISR приоритетов в компьютер, который определяет, какие элементы системы можно выключить в первую очередь.

В зависимости от задачи, решаемой транспортным средством, пакет датчиков может включать в себя:

• коротковолновые и длинноволновые неохлаждаемые инфракрасные датчики,
• двухцветные инфракрасные матрицы,
• многофункциональные радары Ka-диапазона, ядерные / биологические и химические детекторы, лазерные датчики изображения,
• системы оптического увеличения, оптоэлектроники, приборы ночного видения,
• системы глобального позиционирования, оптику, работающую в пределах прямого видения, и приборы с зарядовой связью усиления изображения.

Все эти датчики разбросаны по четырем типам беспилотных летательных аппаратов, шести типам беспилотных наземных транспортных средств и по восьми пилотируемым транспортным средствам.

По словам представителей корпорации Boeing, являющейся основным разработчиком программы Boeing по разработке боевых систем будущего, такая система должна связывать более чем 20 отдельных систем, включающих в себя 18 типов транспортных средств, сетей и солдат.

Построение сети

Vetronics  является одной частью этой огромной системы, в которой каждое транспортное средство постоянно передает командирам такие переменные параметры, как обеспеченность топливом, водой, боеприпасами и питанием. Для того, чтобы все эти данные попадали в нужное место, разработчики строят сеть в виде распределенной сети, где каждое транспортное средство и каждый солдат является ее узлом. При этом, если какой-либо узел выходит из строя, данные должны обтекать его.

Разработчики признают, что это крайне сложная задача и развертывание такой беспроводной сети будет следующим шагом в достижении целей, установленных Boeing программой разработки боевых систем будущего.

Для решения поставленных задач разработчики планируют использовать совместимые тактические радиосистемы (JTRS). В основу боевой системы будущего заложены радиостанции JTRS кластера 1 (GMR радиостанции), связанные в сеть широкополосными сигналами.

Для более локальных сетей разработчики выбрали радиостанции JTRS кластера 5 (HMS радиостанции), предназначенные для обмена данными между пехотинцами, небольшими наземными беспилотными транспортными средствами (UGVs) и беспилотными летательными аппаратами ( UAVs ).

В свою очередь данные боевой информационной тактической сети (WIN-T) используются для передачи данных командирам континентальной части США, используя спутниковый канал связи передачи данных через глобальную информационную сеть (GIG).

Командование армий стремится как можно быстрее получить компоненты FCS системы для использования в реальных полевых условиях.

В июле 2004 года армейские лидеры объявили о своих планах ускорить поставки некоторых FCS систем и их элементов в существующем на это время состоянии. Работу планировалось провести в четыре этапа по два года каждый, начиная с 2008 года. К 2014 году армия должна будет иметь в действии один блок FCS, имеющий в своем составе все 18 ее основных систем плюс сеть и другие модульные блоки с частично реализованными возможностями.

Каждый блок FCS включает в себя три связанных батальона, находящихся в условиях отсутствия прямой видимости и оснащенных системами FCS: передового батальона поддержки для ведения разведки и целеуказания (RSTA), бригады разведки с ротой связи и штаб-квартиры.

Учитывая то, что армия представляет собой модульную структуру, состоящую из отдельных боевых бригад крайне нуждающихся во эффективном взаимодействии, разработчики используют интегрированную коммуникационную систему (ICS) c использованием пилотируемых и беспилотных летательных аппаратов. Компании, участвующие в разработке FCS систем и решаемые ими задачи приведены на рисунке. Из рисунка видно, что для достижения поставленной цели по созданию будущих боевых систем привлечено множество компаний, решающих конкретные задачи на уровне их специализации.

ICS представляют собой совместимые коммерческие системы, используемые для управления датчиками, наземными транспортными средствами, беспилотными летательными аппаратами, средствами обработки и хранения данных.

Первоначально ICS системы планировалось развернуть в 2007 году на существующих боевых машинах Bradley, танках М1, Strykers  и джипах. Для создания ICS систем компания Boeing  сотрудничает с компаниями General Dynamics Advanced Information Systems и  Rockwell Collins. 

Вычислительные требования к vetronics и датчики различны для различных транспортных средств. Так требования к системам управления, вычислительным возможностям и информационной безопасности, предъявляемые к защищенным бронетранспортерам, значительно более высокие, чем требования, предъявляемые к просторному автомобилю широкого применения. Чтобы максимизировать использование коммерческих стандартных технических средств, разработчики конструируют ICS на базе гибридных чипсетов, наборов микросхем, включая микропроцессоры Intel и PowerPC.

По своему назначению ICS должна выполнять широкий спектр задач: от задач, решаемых vetronics, до задач боевого планирования и индивидуальной электронной почты солдата и от прикладных задач, решаемых в режиме реального времени, до критических задач, возникающих в процессе выполнения боевой операции.

Окончание в следующей статье.

Источники информации:

1. 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).