СИСТЕМА ПЛАНИРОВАНИЯ И ПОДГОТОВКИ ПОЛЕТНЫХ ЗАДАНИЙ ТАКТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ САМОЛЕТОВ Российский патент 2000 года по МПК G06F15/00 

Изобретение относится к области наземных систем планирования боевых операций тактических групп ударных самолетов.

Известна наземная система планирования и подготовки полетных заданий тактической группы самолетов, содержащая клавиатуру, манипулятор, цифровой графический индикатор, устройство записи носителей полетных заданий, устройство распечатки полетных документов, электронный блок системы, включающий реализованные на стандартных вычислительных элементах, взаимосвязанные по каналу взаимного информационного обмена вычислительно-логические модули ввода-вывода-управления информационным обменом, объединенной базы данных, отображения информации и синтезирования изображений, планирования маршрутного полета группы самолетов, планирования действий группы самолетов в районе цели, - сборник "Новости зарубежной науки и техники", ГОСНИИАС N 11, 1992 г., стр. 11 - 15.

Данная известная система является наиболее близким аналогом заявляемого изобретения.

В известной системе планирование полетных заданий группы самолетов осуществляется от точки выхода группы самолетов из своего воздушного пространства - исходный пункт маршрута группы (ИПМ) - до точки возвращения группы в свое воздушное пространство (КПМ).

Недостатком известной системы является невозможность планирования полетных заданий при вылете самолетов группы с различных аэродромов взлета (с различных взлетно-посадочных полос одного аэродрома), при роспуске самолетов группы для организации их посадки на различные аэродромы, а также при необходимости дозаправки самолетов группы в полете.

Задачей изобретения является обеспечение планирования и подготовки полетных заданий тактической группы самолетов при сборе в ИПМ самолетов группы с аэродромов взлета, при роспуске из КПМ самолетов группы по аэродромам посадки, при необходимости дозаправки самолетов группы в полете, что обеспечивает значительное расширение функциональных возможностей системы.

Указанный технический результат достигается за счет того, что система планирования и подготовки полетных заданий тактической группы самолетов, содержащая последовательно соединенные клавиатуру, электронный блок системы, цифровой графический индикатор, а также манипулятор, устройство записи носителей полетных заданий, устройство распечатки полетных документов, подключенные соответственно ко второму входу, второму и третьему выходам электронного блока системы, включающего взаимосвязанные по каналу взаимного информационного обмена вычислительно-логические модули объединенной базы данных, отображения информации и синтезирования изображений, планирования маршрутного полета группы самолетов, планирование действий группы самолетов в районе цели, ввода-вывода-управления информационным обменом, первый и второй входы которого соответственно соединены с первым и вторым входами электронного блока системы, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами вычислительно-логического модуля ввода-вывода-управления информационным обменом, дополнительно снабжена вычислительно-логическими модулями планирования дозаправки группы самолетов, планирования сбора группы самолетов в заданные боевые порядки при их взлете с разных аэродромов, планирования роспуска боевого порядка самолетов группы для организации их посадки на разные аэродромы, введенными в электронный блок системы и взаимосвязанными с вышеупомянутыми вычислительно-логическими модулями по каналу взаимного информационного обмена электронного блока системы.

На фиг. 1 представлена блок-схема системы, содержащей:
1 - клавиатура КЛ, 2 - электронный блок системы ЭБС, 3 - цифровой графический индикатор ЦГИ, 4 - манипулятор МА, 5 - устройство записи носителей полетных заданий УЗНПЗ, 6 - устройство распечатки полетных документов УРПД.

На фиг. 2 представлена блок-схема ЭБС 2, как вычислительно-информационной системы, содержащей вычислительно-логические модули (ВЛМ):
7 - ввод-вывод - управление информационным обменом ВВУИЩ, 8 - объединенная база данных ОБД, 9 - отображение информации и синтезирование изображений ОИСИ, 10 - планирование действий группы самолетов в районе цели ПДРЦ, 11 - планирование маршрутного полета группы самолетов ПМПГС, 12 - планирование дозаправки группы самолетов ПДГС, 13 - планирование сбора самолетов группы в заданные боевые порядки при их взлете с разных аэродромов ПСГС, 14 - планирование роспуска боевого порядка самолетов группы для организации их посадки на разные аэродромы ПРГС, 15 - канал взаимного информационного обмена КИО.

ВЛМ ВВУИО 7 является стандартным устройством, обеспечивающим ввод-вывод, последовательный и параллельный обмен и управление информационным обменом между всеми ВЛМ ЭБС 3 по КИО 15.

ОБД 8, ПДРЦ 10, ПМПГС 11, ПДГС 12, ПСГС 13, ПРГС 14 выполнены по стандартной схеме на стандартных вычислительных элементах - взаимосоединенных процессоре и запоминающем устройстве с выходом на КИО 15. ОИСИ 9 выполнен по стандартной схеме на стандартных вычислительных элементах, например, взаимосоединенных процессоре, запоминающем устройстве, формирователе изображений с выходом на КИО 15. При этом процессоры и запоминающие устройства ВЛМ могут быть частью более общих устройств - объединенного процессора, объединенного запоминающего устройства.

Основными функциональными этапами планирования полетного задания являются:
- планирование сбора самолетов группы в боевой порядок при их взлете с различных аэродромов взлета (с различных взлетно-посадочных полос одного аэродрома), например, в исходном пункте маршрута (ИПМ);
- планирование маршрутного полета самолетов группы от ИПМ до линии боевого соприкосновения (ЛБС) - начало действия фронтовых средств противовоздушной обороны противника;
- планирование группового преодоления ЛБС;
- планирование группового удара по заданной цели (целям), контроль результатов применения вооружения;
- планирование действий группы при преодолении ЛБС на этапе полета от цели;
- планирование маршрутного полета группы до конечного пункта полета группы (КПМ), а также маршрутного полета дозаправщиков для встречи с заправляемыми самолетами;
- планирование роспуска боевого порядка самолетов группы из КПМ по различным аэродромам посадки (различным взлетно-посадочным полосам одного аэродрома посадки);
- планирование дозаправки самолетов группы топливом в воздухе в маршрутном полете от одного или нескольких дозаправщиков.

Основными составляющими полетного задания для каждого самолета тактической группы являются:
- варианты оснащения вооружением самолетов группы;
- пространственно-временная траектория и график полета самолетов от взлета до посадки с учетом дозаправки в полете,
- пространственно-временной график взаимодействия самолетов группы и обеспечение групповой безопасности;
- порядок, последовательность и параметры применения вооружения по заданным и обнаруженным в полете целям;
- план применения основных систем оборудования самолета (обзорно-прицельные средства, средства радиоэлектронного противодействия, навигационно-пилотажные и связные средства);
- пространственно-временные траектории и графики полета дозаправщиков.

Основные полетные документы:
- планы полета, управления и связи командиров экипажей,
- план полета, управления и связи командира тактической группы;
- штурманские планы полета самолетов группы;
- план полета, управления и связи самолета (самолетов) дозаправщика;
- штурманский план полета самолета-дозаправщика;
- инженерно-штурманский расчет расхода топлива самолетов группы и дозаправщика.

Оператор-планировщик полетных заданий, воздействуя на кнопки-клавиши КЛ 1 и оперируя МА 4 (типа "мышь") формирует исходные данные и наборы разовых команд, задающих режимы работы системы, поступающие соответственно на первый и второй входы ЭБС 2 и, соответственно с первого и второго входов ЭБС 2, вышеупомянутые команды поступают на первый и второй входы ВВУИО 7, обеспечивающего ввод поступивших данных через КИО 15 в соответствующие ВЛМ, диспетчирование работой ВЛМ между собой и с ВВУИО 7 и вывод информации (в текущем времени, с заданными задержками во времени или виртуальным прогнозом на будущее), поступившей в ВВУИО 7, поступившей по первому и второму входам и по КИО 15 с первого, второго и третьего выходов ВВУИО 7 соответственно на первый, второй и третий выходы ЭБС 2.

В ВЛМ ОБД 8 хранятся исходные данные для планирования полета: характеристики взаимодействующих самолетов, параметры заправки и расходы топлива, варианты загрузки и применения вооружения, характеристики типовых целей и противодействующих средств противника, модели зон угроз, поведения сил и средств противника в различных ситуациях, характеристики и режимы работы подсистем бортового оборудования самолетов, способы взлета, сбора и роспуска боевых порядков, захода на посадку, характеристики и схемы движения самолетов на аэродромах взлета и посадки, массивы картографической информации и параметров поля рельефа местности театра военных действий, характеристики заданных боевых порядков, номенклатура, характеристики дозаправщика и способы дозаправки самолетов группы, форма и содержание полетных документов, процедура оптимизации целевых функций по задачам, реализуемым в ВЛМ, кроме того в ОБД 8 с ВВУИО 7 через КИО 15 принимаются оперативные данные, вводимые через КЛ 1 в ВВУИО 7 оператором - параметры прогнозируемой метеорологической и аэронавигационной обстановки по району действий, оперативные разведывательные данные состояния целей и средств противодействия противника на момент удара.

В ВЛМ ОИСИ 9 векторно-растровым способом формирования изображений формируется заданный оператором через КЛ 1, МА 4 массив изображений, который через КИО 15 поступает в ВВУИО 7, с первого выхода которого, через первый выход ЭБС 2 заданные кадры изображения в заданном времени (текущее, прошлое, прогнозируемое будущее) поступают на вход ЦГИ 3 для представления оператору, осуществляющему необходимые корректировки через КЛ 1, МА 4.

В районе дислокации заданной цели (целей) по вводимым оператором исходным данным, данным, хранящимся в ОБД 8, в ПДРЦ 10 проводится моделирование выполнения боевой задачи и на основе оптимизации функционала боевого режима (например, максимум вероятности поражения целей, минимум собственных потерь, минимальное время нахождения в районе объекта удара) формируются параметры:
- количество взаимодействующих ударных самолетов с соответствующим нарядом вооружения (могут выбираться на основе априорных экспертных оценок) с учетом потерь, показатели ущерба, наносимые целям;
- расход топлива самолетов группы;
- время выполнения боевого режима самолетами группы;
- индивидуальные пространственно-временные траектории боевых маневров взаимодействующих самолетов от исходного пункта начала боевого режима (ИПБР) до конечного пункта боевого режима - исходного пункта возврата группы (ИПВ);
- параметры атак и планы применения вооружения по всем целям для каждого самолета.

Все вышеперечисленные параметры хранятся в оперативной памяти ПДРЦ 10, ОБД 8.

По данным, хранящимся в ОБД 8, и оперативным данным, вводимым оператором:
- характеристики самолетов и оборудования,
- ограничения характеристик самолетов с заданным нарядом вооружения,
- способы построения боевого порядка самолетов группы,
- расположения самолетов группы на аэродроме (аэродромах взлета);
- прогнозируемая метеорологическая и аэронавигационная обстановка во время вылета;
- возможное изменение группы из-за отказов оборудования, задание параметров боевого порядка группы; в ПСГС 13 проводится моделирование взлета и сбора самолетов в группу с заданными параметрами боевого порядка, и на основе оптимизации функционала сбора в группу (минимизация времени сбора, расхода топлива) формируются:
- индивидуальные пространственно-временные траектории взаимодействующих самолетов от аэродрома взлета до точки сбора группы в заданном боевом порядке, например, в исходном пункте маршрута полета (ИПМ) группы,
- заданный боевой порядок самолетов группы после сбора,
- дозаправку расхода и остаток топлива каждого самолета группы,
- время сбора в группу.

Все эти данные хранятся в оперативной памяти ПСГС 13.

По исходным данным, хранящимся в ОБД 8, вводимым оператором оперативным данным, сформированным в ПСГС 13 исходным параметрам группы и пространственно-временным параметрам ИПМ, сформированным в ПДРЦ 10 пространственно-временным параметрам ИПБВ и ИПВ, в ПМПГС 11 проводится моделирование траекторий маршрутного полета группы от ИПМ до ИПБР и от ИПВ до КПМ и на основе оптимизации функционала маршрутного полета (например, минимизация собственных потерь на маршруте от противодействия противника, особенно в зоне преодоления ЛБС, вероятности обнаружения средствами разведки и противодействия, вероятности столкновения с препятствиями на маршруте, расхода топлива, времени прибытия в ИПБР) формируются параметры:
- общее количество взаимодействующих ударных самолетов и их построение в боевые порядки на маршруте,
- изменение параметров боевого порядка группы на различных участках маршрута;
- необходимая заправка и остаток (дефицит) топлива каждого самолета группы;
- необходимое время поражения заданных целей в заданное время,
- пространственно-временная траектория и пространственно-временные координаты промежуточных пунктов маршрута (ППМ);
- заданные параметры движения самолетов группы по маршруту;
- пространственно-временной график полета самолетов группы.

Все вышеперечисленные параметры хранятся в оперативной памяти ПМПГС 11.

По данным, хранящимся в ОБД 8 и оперативным данным, введенным оператором, параметрам, хранящимся в оперативной памяти ПМПГС 11, в ПРГС 14 проводится моделирование роспуска самолетов группы из КПМ на аэродром (аэродромы) посадки и на основе оптимизации функционала роспуска группы (минимизация расхода топлива, безопасности взаимодействующих самолетов, минимизации роспуска боевых порядков) формируются параметры:
- остаток топлива после посадки,
- расход топлива на каждом из взаимодействующих самолетов за время выполнения режима;
- пространственно-временные траектории и графики роспуска самолетов группы, захода на посадку и посадки.

Все вышеперечисленные параметры хранятся в оперативной памяти ПРГС 14.

По данным, хранящимся в ОБД 8, параметрам, хранящимся в оперативной памяти ПДРЦ 10, ПМПГС 11, ПСГС 13, ПРГС 14, в ПДГС 12 определяются оптимальные рубежи дозаправки на участках маршрутного полета от ИПМ до ИПБР или (и) от ИПВ до КПМ, проводится моделирование процесса дозаправки самолетов группы от одного или нескольких дозаправщиков и на основе оптимизации функционала дозаправки (минимизации расхода топлива, обеспечения посадки каждого самолета с заданным остатком топлива, безопасности взаимодействия самолетов группы с дозаправщиком и между собой, возможности обнаружения средствами заградительной ПВО и средствами спутниковой разведки, плана и параметров движения дозаправщиков по отношению к возможным рубежам дозаправки) формируются параметры:
- удаление и параметры оптимальных рубежей при различных способах дозаправки;
- участка (участков) траекторий дозаправки, например, как линейных ориентиров, ограниченных пунктом начала дозаправки (ПНД) и пунктом окончания дозаправки (ПОД) самолетов группы;
- рациональные способы и планы дозаправки самолетов группы;
- пространственно-временные траектории и графики дозаправки и построения в боевой порядок самолетов группы и дозаправщиков;
- пространственно-временные траектории и графики полета заправщиков (от взлета до посадки).

По данным, хранящимся в ОБД 8, ПДРЦ 10, ПМПГС 11, ПДГС 12, ПСГС 13, ПРГС 14, во взаимодействии всех ВЛМ с ОИСИ 9 формируются параметры составляющих полетного задания (ПСПЗ) для каждого самолета тактической группы:
- пространственно-временные траектории и графики полета от взлета до посадки с учетом дозаправки топливом в воздухе,
- рациональные варианты оснащения самолетов вооружением, порядок, параметры и последовательность его применения по заданным целям;
- пространственно-временной график взаимодействия самолетов группы и обеспечения его групповой безопасности, в том числе при дозаправке топливом,
- план применения и режимы работы основных систем самолетов (обзорно-прицельных средств, навигационно-пилотажных и связных средств, средств радиоэлектронного противодействия),
и параметры составляющих полетных документов (ПСПД):
- планы полета, управления и связи командиров экипажей самолетов группы и дозаправщиков;
- план полета, управления и связи командира группы;
- штурманские планы полета самолетов группы;
- план полета, управления и связи командира экипажа дозаправщика (дозаправщиков);
- штурманские планы полетов дозаправщиков;
- инженерно-штурманские графики расчета полета самолетов группы и дозаправщиков.

ПСПЗ с выхода ОИСИ 9 через КИО 15, ВВУИО 7 по командам оператора с первого выхода ВВУИО 7 через первый выход ЭБС 2 поступают на вход ЦГИ 3 для ознакомления командира группы (и экипажей) и, после проведения возможных корректировок, по командам оператора с третьего выхода ВВУИО 7 через третий выход ЭБС 2 ПСПЗ поступают на вход УЗНПЗ 5, на котором осуществляется запись, например, на твердотельные носители полетных заданий (типа флэш-кард), вынимаемые из УЗНПЗ 5, переносимые и вставляемые на бортовые средства каждого самолета группы.

ПСПД с выхода ОИСИ 9 через КИО 15, ВВУИО 7 по командам оператора с первого выхода ВВУИО 7 через первый выход ЭБС 2 поступают на вход ЦГИ 3 для ознакомления командиров экипажей и, после проведения возможных корректировок, по командам оператора со второго выхода ВВУИО 7 через второй выход ЭБС 2 ПСПД поступают на вход УРПД 6 (например, плоттер), на котором осуществляется запись на бумажные (пластмассовые) бланки полетных документов для каждого командира экипажа и штурмана взаимодействующих самолетов и для командиров экипажей и штурманов самолетов-дозаправщиков.

Для самолетов, взлетающих с разных аэродромов взлета, в том числе и для дозаправщиков, со второго и третьего выходов ЭБС 2 организуется канал (каналы) внешней связи, по которым соответственно передаются ПСПЗ и ПСПД с записью полетных заданий и полетных документах на УЗНПЗ и УРПД систем планирования и подготовки полетных заданий, расположенных непосредственно на аэродромах базирования.

Таким образом осуществляется достижение технического результата - планирование и подготовка полетных заданий при сборе боевых порядков самолетов группы при взлете с разных аэродромов взлета, роспуске боевых порядков самолетов группы и организации их посадки на разные аэродромы посадки и групповой дозаправки самолетов группы в полете, что обеспечивает расширение функциональных возможностей системы.

Система планирования и подготовки полетных заданий тактической группы самолетов предназначена для использования в составе наземных комплексов планирования боевых действий самолетов ударной авиации. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей и достигается за счет того, что система содержит клавиатуру, манипулятор, цифровой графический индикатор, устройство записи носителей полетных заданий и устройство распечатки полетных документов, соединенные с электронным блоком системы. Последний включает в себя взаимосвязанные по каналу взаимного информационного обмена вычислительно-логические модули объединенной базы данных, планирования маршрутного полета группы самолетов, планирования действий группы самолетов в районе цели, отображения информации и синтезирования изображений и ввода-вывода-управления информационным обменом. Дополнительно введены, подключенные к каналу взаимного информационного обмена вычислительно-логические модули планирования дозаправки самолетов группы, планирования сбора самолетов группы в заданные боевые порядки при их взлете с разных аэродромов, планирования роспуска боевого порядка самолетов группы для организации их посадки на разные аэродромы. 2 ил.

Система планирования и подготовки полетных заданий тактической группы самолетов, содержащая последовательно соединенные клавиатуру, электронный блок системы, цифровой графический индикатор, а также манипулятор, устройство записи носителей полетных заданий и устройство распечатки полетных документов, подключенные соответственно ко второму входу, второму и третьему выходам электронного блока системы, включающего взаимосвязанные по каналу взаимного информационного обмена вычислительно-логические модули объединенной базы данных, планирования маршрутного полета группы самолетов, планирования действий группы самолетов в районе цели, отображения информации и синтезирования изображений, ввода-вывода - управления информационным обменом, первый и второй входы которого соответственно соединены с первым и вторым входами электронного блока системы, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами вычислительно-логического модуля ввода-вывода - управления информационным обменом, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена вычислительно-логическими модулями планирования дозаправки группы самолетов, планирования сбора группы самолетов в заданные боевые порядки при их взлете с разных аэродромов, планирования роспуска боевого порядка самолетов группы для организации их посадки на разные аэродромы, введенными в электронный блок системы и взаимосвязанными с вышеупомянутыми вычислительно-логическими модулями по каналу взаимного информационного обмена электронного блока системы.