КОМПЛЕКС СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ БОЕВЫМИ СРЕДСТВАМИ Российский патент 2010 года по МПК F41H11/02 

Изобретение относится к объектам военного назначения, а именно к средствам автоматизации систем управления боевыми средствами ракетно-космической обороны, и может быть использовано для автоматизированного управления боевыми средствами ракетно-космической обороны.

Широко известны средства автоматизации систем управления войсками (силами) и средствами противовоздушной обороны. Известны так же средства автоматизации систем управления войсками (силами) и средствами воздушно-космической обороны. Средства автоматизации системы управления боевыми средствами ракетно-космической обороны относятся к средствам автоматизации систем управления войсками (силами) и средствами воздушно-космической обороны.

Комплекс средств автоматизации (КСА) системы управления боевыми средствами (СУБС) ракетно-космической обороны (РКО) предназначен для автоматизации процессов сбора данных об обстановке, обработки и отображения этих данных в целях выдачи рекомендаций должностным лицам органов управления СУБС РКО при выработке ими решений по управлению боевыми средствами (противоракетами, противоспутниками и др.) и доведения в соответствии с принятыми решениями задач и управляющих воздействий до управляемых объектов. КСА СУБС РКО реализует информационную технологию выполнения задач по обработке информации и управлению в интересах эффективного функционирования управляемых объектов. КСА обеспечивает функционирование объектов управления путем автоматизированного выполнения функций управления. Степень автоматизации функций управления определяется необходимостью, возможностями формализации процесса управления.

Системы управления боевыми средствами, применяемые в войсках РКО, в сравнении с другими системами военного назначения, имеют ряд характерных особенностей:

большое количество многофункциональных управляемых объектов (или совокупности управляемых подсистем) различной природы, сложности и широкого назначения, что порождает в свою очередь интенсивные потоки информации, разнообразной и неоднородной по составу, назначению, способу кодирования и т.д.;

высокое быстродействие систем управления (особенно тактического уровня управления), обусловленное характером действий сил и средств РКО при отражении внезапных, массированных ударов противника в сложных условиях обстановки;

функционирование систем в больших пространственных масштабах и в реальном масштабе времени, что обусловлено необходимостью подчинения темпа выполнения соответствующих функций системы реальному процессу, происходящему вне системы управления;

одновременное решение множества боевых задач в достаточно большом пространственном объеме (наведение противоракет, противоспутников, прием и обработка радиолокационной, оптической информации и т.д.);

принятие решений командирами всех степеней в ограниченные сроки и при недостаточной информации об обстановке, что требует высокой профессиональной подготовки, умений и навыков оперативного состава системы управления в принятии решения с высокой степенью ответственности и риска;

высокие требования к функционированию подсистемы передачи данных в контуре управления в условиях значительного количества внешних и внутренних источников информации, различной достоверности и точности информации от различных источников, специфических особенностей типов сообщений от различных источников и параметров помех в каналах связи;

большое количество дестабилизирующих факторов, которые могут воздействовать на систему управления и ее элементы в процессе функционирования (электрические, климатические и механические воздействия, возникающие в процессе функционирования системы, специфические факторы условий боевого применения системы и др.).

Наиболее характерными особенностями деятельности человека-оператора в системе управления силами и средствами РКО являются следующие:

управление большим числом разнотипных объектов, что усложняет оценку их состояний, организацию контроля и управления объектами, а следовательно, предъявляет жесткие требования к уровню квалификации и подготовки оператора;

большое удаление от управляемых объектов и невозможность восприятия их состояния непосредственно;

высокие требования к быстродействию и надежности работы, связанные с быстрым протеканием управляемых процессов;

высокая степень ответственности за совершаемые действия;

постоянная готовность к экстренным действиям.

В силу наличия особенностей систем управления боевыми средствами, применяемых в войсках РКО, в сравнении с другими системами военного назначения, и характерными особенностями деятельности человека-оператора в системе управления силами и средствами РКО существующие системы управления боевыми средствами РКО не удовлетворяет современным требованиям по оперативности, устойчивости и уровню автоматизации управления и не обеспечивает качественное выполнение возлагаемых на нее задач, что вызывает необходимость ее дальнейшего совершенствования и развития.

Наиболее близким по технической сущности комплексом средств автоматизации системы управления боевыми средствами является комплекс, описанный в патенте РФ №42302 U1, 27.11.2004 «Система противоракетной обороны» [1], содержащий управляющую подсистему, подсистему приема передачи данных, каналы связи и управляемую подсистему.

Состав комплекса средств автоматизации и связи между его элементами представлены на чертеже (см. фиг.1), где

1 - управляющая подсистема, содержащая:

1.1 - средства отображения информации и ввода данных, в составе:

1.1.1 - устройства отображения информации, в составе:

1.1.1.1 - экраны;

1.1.1.2 - табло;

1.1.1.3 - индикаторы;

1.1.2 - автоматизированные рабочие места (АРМ), в составе:

1.1.2.1 - АРМ 1;

1.1.2.2 - АРМ 2;

1.1.2.3 - АРМ 3;

1.1.3 - средства сбора, обработки, хранения и выдачи данных, в составе:

1.1.3.1 - вычислительный комплекс (ЭВМ);

1.1.3.2 - аппаратура контроля и эксплуатации;

1.1.4 - средства энергоснабжения;

2 - подсистема приема и передачи данных;

3 - каналы связи;

4 - управляемая подсистема, содержащая:

4.1 - источники информации, в составе:

4.1.1 - РЛС обнаружения;

4.1.2 - средства опознавания;

4.1.3 - радиопеленгаторы;

4.2 - боевые средства.

Целью настоящего изобретения является повышение уровня автоматизации функций управления и обеспечение оперативности и устойчивости управления на этапе принятия решения, обусловленные характером сил и средств ракетно-космической обороны при отражении внезапных, массированных ударов противника в сложных условиях обстановки.

Поставленная задача решается путем включения в состав комплекса средств автоматизации управляющей подсистемы, содержащей подсистему информационной поддержки принятия решения.

Сущность изобретения заключается в том, что известный комплекс средств автоматизации системы управления боевыми средствами ракетно-космической обороны, содержащий каналы связи, дополнительно снабжен управляющей подсистемой, содержащей средства отображения информации и ввода данных с устройствами отображения информации, автоматизированными рабочими местами, средствами сбора, обработки, хранения и выдачи данных и средствами энергоснабжения, подсистемой приема и передачи данных и управляемой подсистемой, содержащей радиолокационную станцию обнаружения, средства опознавания и радиопеленгаторы, подсистему информационной поддержки принятия решения с анализатором, классификатором, коррелятором и экстраполятором, при этом все подсистемы комплекса соединены между собой с помощью средств приема и передачи данных и каналов связи.

Состав предлагаемого комплекса средств автоматизации и связи между его элементами представлены на чертеже (см. фиг.2), где

1 - управляющая подсистема, содержащая:

1.1 - средства отображения информации и ввода данных, в составе:

1.1.1 - устройства отображения информации, в составе:

1.1.1.1 - экраны;

1.1.1.2 - табло;

1.1.1.3 - индикаторы;

1.1.2 - автоматизированные рабочие места (АРМ), в составе:

1.1.2.1 - АРМ 1;

1.1.2.2 - АРМ 2;

1.1.2.3 - АРМ 3;

1.1.3 - средства сбора, обработки, хранения и выдачи данных, в составе:

1.1.3.1 - вычислительный комплекс (ЭВМ);

1.1.3.2 - аппаратура контроля и эксплуатации;

1.1.4 - средства энергоснабжения;

2 - подсистема приема и передачи данных;

3 - каналы связи;

4 - управляемая подсистема, содержащая:

4.1 - источники информации, в составе:

4.1.1 - РЛС обнаружения;

4.1.2 - средства опознавания;

4.1.3 - радиопеленгаторы;

4.2 - боевые средства;

5 - подсистема информационной поддержки принятия решения, в составе, представленном на чертеже (см. фиг.3),

Отличительной особенностью заявляемого комплекса средств автоматизации системы управления боевыми средствами ракетно-космической обороны является наличие подсистемы информационной поддержки принятия решения, обеспечивающей на основе распознавания ситуации выдачу боевому расчету из базы данных варианта готового решения в соответствии со сложившейся боевой ситуацией.

Состав подсистемы информационной поддержки принятия решения и связи между ее элементами приведены на чертеже(см. фиг.3), где

5.1 - объект управления;

5.2 - анализатор;

5.3 - классификатор;

5.4 - коррелятор с совокупностью логико-трансформационных правил (ЛТП);

5.5 - экстраполятор.

Краткое описание чертежей.

1. Фигура 1.

На фигуре 1 изображена структурно-функциональная схема известного комплекса средств автоматизации системы управления боевыми средствами ракетно-космической обороны. На схеме приведены состав комплекса и связи его элементов между собой.

2. Фигура 2.

На фигуре 2 изображена структурно-функциональная схема предлагаемого комплекса средств автоматизации системы управления боевыми средствами ракетно-космической обороны. На схеме приведены состав комплекса и связи его элементов между собой.

3. Фигура 3.

На фигуре 3 изображена структурно-функциональная схема подсистемы поддержки принятия решения. На схеме приведены состав подсистемы и связи ее элементов между собой.

Подсистема информационной поддержки принятия решения работает следующим образом.

Описание текущей ситуации Sт={S1, S2, …, Sm}, сложившейся в объекте управления 5.1, поступает на вход анализатора 5.2, задачей которого является определение уровня рассогласования Sт от заданных пределов и необходимости вмешательства КСА в процесс, протекающий в объекте управления. Если текущая ситуация не требует вмешательства, то анализатор не передает ее на дальнейшую обработку. В противном случае описание текущей ситуации Sт поступает далее на вход классификатора 5.3, где на основе априорно заложенной в него информации ситуация Sт относится к определенному классу К1 либо к нескольким классам, которым соответствует некоторое множество элементарных решений - управляющих воздействий {Uq}).

Далее коррелятор 5.4 определяет траекторию обработки текущей ситуации Sт→Пi и формирует на основе хранимой в нем совокупности логико-трансформационных правил (ЛТП) или корреляционных правил i-e решение.

В случае, когда вариантов решений, выработанных коррелятором, несколько, то выбор лучшего из них производится экстраполятором 5.5.

Далее объект управления переводится в новое состояние Sн.

Современный уровень развития техники позволяет создать такой комплекс средств автоматизации системы управления боевыми средствами ракетно-космической обороны.

По сравнению с прототипом, заявляемое изобретение обладает следующими преимуществами:

распознавание ситуаций, требующих принятия решений:

формирования на средствах отображения информационных моделей, необходимых для принятия решений;

выдачу боевому расчету из базы данных варианта готового решения в соответствии со сложившейся боевой ситуацией;

реализация указанных функций позволит освободить боевой расчет от рутинных операций информационной подготовки решений.

Источник информации

1. Патент РФ №42302 U1, 27.11.2004 «Система противоракетной обороны».

Изобретение относится к области ракетно-космической обороны. Технический результат - повышение уровня автоматизации и обеспечение оперативности управления. Комплекс содержит управляющую подсистему, содержащую средства отображения информации и ввода данных с устройствами отображения информации, автоматизированными рабочими местами, средствами сбора, обработки, хранения и выдачи данных и средствами энергоснабжения, подсистемой приема и передачи данных. Система также содержит управляемую подсистему, содержащую радиолокационную станцию обнаружения, средства опознавания и радиопеленгаторы, подсистему информационной поддержки принятия решения с анализатором, классификатором, коррелятором и экстраполятором. При этом анализатор выполнен с возможностью определения уровня рассогласования текущей боевой ситуации от заданных пределов и необходимости вмешательства комплекса средств автоматизации. Классификатор выполнен с возможностью на основе априорно заложенной в него информации относить ситуацию к определенному классу либо к нескольким классам. Коррелятор выполнен с возможностью определения траектории обработки текущей ситуации. Экстраполятор выполнен с возможностью выбора лучшего из вариантов решения. 3 ил.

Комплекс средств автоматизации системы управления боевыми средствами ракетно-космической обороны, отличающийся тем, что он снабжен управляющей подсистемой, содержащей средства отображения информации и ввода данных с устройствами отображения информации, автоматизированными рабочими местами, средствами сбора, обработки, хранения и выдачи данных и средствами энергоснабжения, подсистемой приема и передачи данных и управляемой подсистемой, содержащей радиолокационную станцию обнаружения, средства опознавания и радиопеленгаторы, подсистему информационной поддержки принятия решения с анализатором, классификатором, коррелятором и экстраполятором, при этом анализатор выполнен с возможностью определения уровня рассогласования текущей боевой ситуации от заданных пределов и необходимости вмешательства комплекса средств автоматизации, классификатор выполнен с возможностью на основе априорно заложенной в него информации относить ситуацию к определенному классу, либо к нескольким классам, которым соответствует некоторое множество элементарных решений - управляющих воздействий, коррелятор выполнен с возможностью определения траектории обработки текущей ситуации и формирования на основе хранимой в нем совокупности логико-трансформационных правил определенного решения, экстраполятор выполнен с возможностью выбора лучшего из вариантов решения, выработанных коррелятором, при этом все подсистемы соединены между собой с помощью средств приема и передачи данных и каналов связи.