O problemie nowoczesnych UAV w Siłach Zbrojnych Federacji Rosyjskiej
Podczas prowadzenia działań bojowych (działań bojowych przeciwko regularnej armii państwa rozwiniętego, a nie Papuasom lub Pigmejom z karabinami szturmowymi Kałasznikowa), takich jak rozpoznanie, bombardowanie na małej wysokości, wystrzeliwanie rakiety „powietrze-ziemia” do celów trudno dostępnych (np. jaskinie w górach) itp., obecne UAV, zarówno krajowe, jak i zagraniczne, będą korzystać z systemu nawigacji GPS lub GLONASS. Aby kontrolować loty UAV, zarówno w kraju, jak i za granicą, stosuje się system nawigacji satelitarnej GPS (GLONAS) w połączeniu z cyfrowym systemem naprowadzania inercyjnego. Sama dokładność cyfrowego układu inercyjnego nie wystarczy. Ale nikomu nie przychodzi do głowy, że w czasie wojny użycie tych systemów nawigacji w UAV będzie kwestionowane. Podczas zwiadu lub wyznaczenia celu, na przykład na grupie stojącej czołgi, UAV musi wykonać „powiązanie obiektu” – przesłać operatorowi swoje dokładne współrzędne geograficzne, które można uzyskać tylko za pomocą satelitarnego systemu pozycjonowania. W momencie transmisji danych UAV musi wiedzieć z maksymalną dokładnością, gdzie się znajduje, dlatego na urządzeniu instaluje się odpowiednie wyposażenie. Poznaj swoje współrzędne geograficzne warkot konieczny jest również powrót do bazy, gdzie musi lecieć z informacjami rozpoznawczymi lub w celu uzupełnienia paliwa. W przypadku bombardowań punktowych oraz wystrzeliwania pocisków powietrze-ziemia konieczne jest również określenie z najwyższą możliwą dokładnością aktualnych współrzędnych BSP względem celów wybranych do zniszczenia. Inercyjne urządzenia nawigacyjne nie zapewniają wymaganej dokładności, dlatego musimy skorzystać z pomocy satelitów.
Teraz zadajmy sobie pytanie: co się stanie, jeśli pokładowy odbiornik GPS lub inne podobne systemy zostaną wyłączone przez uderzenie w niego specjalnych jednostek walki elektronicznej? Odpowiedź jest jednoznaczna: odbiornik zamieni się w bezużyteczny ładunek. Wraz z tym samo rozpoznanie i atakowanie UAV staną się bezużyteczne (a nawet niebezpieczne), ponieważ nie będą już poprawnie nawigować w kosmosie.
Pod koniec XX wieku na jednym z międzynarodowych pokazów lotniczych rosyjska firma zademonstrowała pierwsze urządzenie do tłumienia satelitarnych systemów pozycjonowania. W rezultacie stracili możliwość pomiaru współrzędnych obiektów, na których zostały zainstalowane.
Co mówi nam nasz departament wojskowy? „Podczas przejścia Rosyjskich Sił Powietrznych na nowy wygląd planowanych jest szereg intensywnych działań w celu stworzenia jakościowo nowego bezzałogowego lotnictwo sprzęt, który zacznie wchodzić do wojsk w 2011 roku i będzie w stanie rozwiązywać nie tylko funkcje rozpoznawcze, ale także szereg innych misji bojowych wykonywanych obecnie przez armię załogową, lotnictwo frontowe i lotnictwo dalekiego zasięgu. W przyszłości, wraz z zakończeniem przechodzenia lotnictwa Sił Powietrznych na nowy wygląd, udział bezzałogowych systemów latających może sięgać nawet 40% ogólnej liczby lotnictwa bojowego. Oh jak! Okazuje się, że krajowe bezzałogowce, które praktycznie „nie mają sobie równych”, a raczej zupełnie nie nadają się do działań bojowych przeciwko realnemu wrogowi, a nie Papuasom, zaczną wchodzić do wojsk w przyszłym roku!
W szczególności, jeśli przeanalizujemy tematy, na których Ministerstwo Obrony rzekomo chce prowadzić różne projekty badawcze, to na przykład na stronie internetowej Ministerstwa Obrony FR znajduje się pewna „Lista obszarów wojskowo-technicznych badań naukowych ” przeprowadzone w ramach dotacji Ministerstwa Obrony FR. Na tej „liście” widać np. następujące obszary, w których (teoretycznie od dłuższego czasu) należało przeprowadzić rozwój krajowego bezzałogowego statku powietrznego na potrzeby Sił Zbrojnych RF (dla wygody niektóre pozycje pominięto niezwiązane z UAV):
1. Sposoby odpierania zagrożeń bezpieczeństwa militarnego Federacji Rosyjskiej metodami asymetrycznymi.
- metody i środki zmniejszania skuteczności i sposoby przezwyciężania nowoczesnych i zaawansowanych systemów obrony powietrznej i kosmicznej;
- metody i środki prowadzenia bezkontaktowych działań bojowych.
2. Kierunki tworzenia nowych typów systemów wojskowo-technicznych opartych na zaawansowanych technologiach.
- systemy zrobotyzowane broń;
- projekty i metody szybkiego ruchu w gęstych środowiskach, technologie hipersoniczne.
3. Perspektywy rozwoju systemów zarządzania informacją i środków walki informacyjnej.
- metody i środki syntezy w jeden system heterogenicznych obiektów zarządzania i kontroli;
- systemy i środki telekomunikacyjne do celów wojskowych;
- metody i środki zautomatyzowanej analizy danych i wspomagania decyzji;
- metody i środki ochrony wojskowych zasobów informacyjnych.
Chcę tylko dodać „i hodowlę zwierząt” (C) „Miliard lat przed końcem świata”, bracia Strugatscy.
Pojawiają się też opinie, że „uderzenie w bezzałogowe statki powietrzne” to generalnie pomysł martwy. Mówią na przykład, że istnieją od dawna i nazywają się „Skrzydlatą Rakietą”. Mówią też, że pomysł stworzenia pocisków manewrujących wielokrotnego użytku i porównywalnych pod względem zdolności bojowych z samolotami szturmowymi zaowocuje klasycznym samolotem, tylko bez pilota w środku. Przy tej samej masie, cenie i charakterystyce osiągów* oraz oszczędności wagi pilota – maksymalnie stu kilogramów – nie mogą być znaczące w przypadku pojazdów przewożących tony broni. Spróbujmy obalić takie pesymistyczne nastroje, które mają miejsce zarówno wśród części kierownictwa Ministerstwa Obrony, jak i wśród tych, którzy są zagorzałym „teoretycznym” przeciwnikiem dużych, ciężkich, inteligentnych, zaawansowanych technologicznie i odpowiednio drogich krajowych bezzałogowców.
Spróbujmy sformułować podstawowe wymagania techniczne współczesnych BSP, wstępne dane do ich rozwoju, spróbujmy określić przeznaczenie BSP XXI wieku, ich zakres, a także szczególne wymagania wynikające ze specyfiki zarówno samego UAV, jak i jego warunki pracy. Z reguły takie wymagania są ustalane na podstawie wnikliwej analizy wyników wieloletnich badań wstępnych, obliczeń i modelowania, ale my, z naszego amatorskiego punktu widzenia, nadal będziemy próbować rozwiązać tak trudny problem „w nasze umysły”.
Jako jedną z koncepcji wykorzystania bojowego obiecującego nowoczesnego bezzałogowca jest „zrobotyzowany” kompleks, współpracujący z załogowym samolotem bojowym. Na przykład architektura kompleksu pokładowego takiego samolotu jak PAK-FA pozwala kontrolować do 4 UAV, które pełnią funkcję „magazyny uzbrojenia” (lub „długiego ramienia”, a nawet „grupy szturmowej”). ") z tym.
Nowoczesne „transportowe” UAV są niezwykle poszukiwane w teatrach działań wojennych o nierównym terenie, słabo rozwiniętej sieci dróg lub lotnisk. Obecnie można prześledzić pilne zapotrzebowanie na bezzałogowy śmigłowiec, który wykonałby szybki przeładunek ładunku między jednostkami, zarówno z przodu, jak i z tyłu. Lista cech użytkowych nowoczesnych UAV obejmuje: bardzo długi czas lotu; obecność na pokładzie znacznej liczby czujników aktywnych i pasywnych (oczywiście zintegrowanych w jeden kompleks); możliwość integracji UAV w jeden system heterogenicznych obiektów dowodzenia i kierowania; budowanie zautomatyzowanych sieci walki; architektura kompleksu pokładowego, która umożliwia transmisję danych w czasie rzeczywistym, a także obecność na pokładzie broni małogabarytowej i precyzyjnej. We współczesnej wojnie wymóg, aby kombatant (czytaj - „my”) posiadał UAV, który nie jest zależny od warunków pogodowych w celu ciągłej obserwacji i rozpoznania, jest nie tylko dominujący, ale wręcz obowiązkowy.
Ponieważ artykuł rozpoczęliśmy od uwzględnienia potrzeb Sił Zbrojnych RF w zakresie operacyjno-taktycznych i strategicznych UAV, wymagania techniczne będziemy formułować w oparciu o te warunki. Dlatego, jak już omówiliśmy powyżej, dane UAV powinny:
- potrafić samodzielnie prowadzić rozpoznanie lotnicze na głębokość do 1000 kilometrów, z niskich i średnich wysokości, w prostych i oczywiście trudnych warunkach pogodowych, o każdej porze dnia i pory roku;
- móc wykonywać misje bojowe w warunkach silnego sprzeciwu wroga Obrona powietrzna oraz w przypadku złożonej sytuacji radioelektronicznej;
- być w stanie przekazywać otrzymane informacje wywiadowcze za pośrednictwem bezpiecznych kanałów komunikacyjnych w czasie rzeczywistym z zasięgiem lotu od 1800 do 2500 kilometrów z czasem trwania do 24 godzin.
Ponadto obiecujący UAV powinien być w stanie funkcjonować zarówno w ramach interakcji człowiek-maszyna, jak i w ramach relacji człowiek-maszyna.
Początkowo zastrzeżeliśmy, że jedną z koncepcji użycia bojowego obiecującego krajowego bezzałogowca jest „zrobotyzowany” kompleks, współpracujący z załogowym samolotem bojowym. W konsekwencji (przynajmniej pod względem głównych cech użytkowych) nowoczesny UAV nie powinien być gorszy zarówno od nowoczesnych, jak i obiecujących systemów lotniczych pierwszej linii, a mianowicie:
- projekt płatowca UAV musi być wykonany z wykorzystaniem technologii "stealth";
- UAV musi mieć nowoczesne silniki wektorowania ciągu;
- konstrukcja bezzałogowego statku powietrznego powinna zapewniać prowadzenie walki zwrotnej, zarówno na krótkich, jak i długich dystansach, musi być w stanie prowadzić walkę zarówno z celami powietrznymi, jak i naziemnymi lub morskimi;
- nowoczesny bezzałogowy statek powietrzny powinien oczywiście latać z prędkością naddźwiękową;
- maksymalna prędkość UAV powinna mieścić się w przedziale 2200-2600 km/h;
- maksymalny zasięg lotu UAV powinien wynosić co najmniej 4000 km (bez tankowania) z PTB;
- UAV muszą mieć możliwość tankowania w powietrzu z cystern powietrznych;
- UAV muszą mieć praktyczny pułap lotu co najmniej 21000 330 metrów i mieć prędkość wznoszenia co najmniej 350 - XNUMX metrów na sekundę;
- UAV musi mieć możliwość korzystania z lotnisk o pasie startowym nie dłuższym niż 500 metrów;
- maksymalne przeciążenie operacyjne UAV nie powinno być mniejsze niż 10-12 g (+/-).
W czasie lotu, co do zasady, sterowanie UAV powinno odbywać się automatycznie za pomocą pokładowego zespołu nawigacyjno-sterowniczego, który powinien obejmować:
- odbiornik nawigacji satelitarnej zapewniający odbiór informacji nawigacyjnych z systemów GLONASS;
- system czujników zapewniający wyznaczanie współrzędnych, orientacji w przestrzeni oraz wyznaczanie parametrów ruchu UAV;
- system informacyjny, który zapewnia pomiar wysokości i prędkości oraz kontroluje ruch i manewrowanie UAV;
- różnego rodzaju anteny i radary przeznaczone do wykonywania zadań łączności, transmisji danych, współpracy z systemami i sieciami informacji bojowej, wykrywania i śledzenia celów;
- system orientacji optycznej i bezwładnościowej w przestrzeni UAV, jako zabezpieczenie globalnego systemu pozycjonowania;
- inteligentny system sterowania UAV i wszystkimi jego systemami z wykorzystaniem procedur wnioskowania i podejmowania decyzji.
Pokładowy system nawigacji i sterowania UAV powinien zapewniać:
- lot po danej trasie;
- zmiana zadania na trasie lub powrót do punktu startowego na polecenie z naziemnego punktu kontrolnego;
- zmiana trasy zadania w związku ze zmienionymi warunkami zadania;
- zmiana zadania trasy na dowództwo kompleksu informacyjnego połączonego z siecią bojową;
- latanie wokół określonego punktu;
- selekcja, selekcja i rozpoznawanie celów, zarówno na polecenie operatora, jak iw trybie automatycznym;
- automatyczne śledzenie wybranego celu;
- stabilizacja orientacji BSP;
- utrzymywanie określonych wysokości i prędkości lotu;
- zbieranie i przesyłanie informacji telemetrycznych o parametrach lotu i działaniu sprzętu docelowego;
- zdalna kontrola programowa docelowych urządzeń sprzętowych;
- przekazywanie informacji do węzłów bojowej sieci informacyjnej oraz do operatora za pośrednictwem szyfrowanych kanałów komunikacyjnych;
- gromadzenie, gromadzenie, interpretacja otrzymanych danych oraz ich dystrybucja w ramach bojowego systemu informacyjnego;
- system sterowania UAV musi zapewnić start i lądowanie UAV zarówno za pomocą sprzętu lotniskowego, jak i wyłącznie na podstawie informacji optycznych dostępnych systemowi sterowania UAV.
Pokładowy system komunikacji:
- muszą działać za pośrednictwem bezpiecznych kanałów komunikacyjnych;
- musi zapewniać transmisję danych z pokładu na ziemię iz ziemi na pokład do węzłów bojowego systemu informacyjnego i odbierać od nich dane przychodzące;
Dane przekazywane z tablicy na ziemię lub do węzłów bojowego systemu informacyjnego:
- parametry telemetryczne;
- strumieniowe przesyłanie wideo zarówno sprzętu docelowego, jak i organów orientacji optycznej UAV;
- dane wywiadowcze;
- dane intelektualnego SPR
- komendy dowodzenia w ramach systemu informacji bojowej.
Dane przesyłane na pokładzie zawierają:
- polecenia sterowania UAV;
- polecenia sterowania sprzętem docelowym;
- komendy do sterowania intelektualnym DSS.
W trakcie realizacji tego projektu należy rozwiązać następujące zadania:
- analiza właściwości lotnych, kinematycznych i taktycznych;
- opracowanie i produkcja modelu w skali wymiarowej spełniającego zadania;
- rozwój, produkcja i badania całkowicie nowych schematów strukturalnych i systemów sterowania;
- eksperymentalne opracowanie strategii sterowania UAV poprzez pełnoskalową symulację zachowania się układów zamkniętych w warunkach
niepewność i obecność zakłóceń zewnętrznych;
- opracowanie podstaw naukowych i metodologicznych do projektowania trójwymiarowych planerów ruchu UAV opartych na układach neuroprocesorowych;
- projektowanie systemów czujnikowych opartych na kamerach telewizyjnych, kamerach termowizyjnych i innych czujnikach zapewniających zbieranie, wstępne przetwarzanie i przesyłanie informacji o stanie środowiska do bazowego kompleksu komputerowego BSP;
- inne zadania związane z tworzeniem nowoczesnego BSP, które z pewnością pojawią się w procesie realizacji projektu.
Informacje otrzymane przez UAV muszą być sklasyfikowane przez jego system informatyczny w zależności od stopnia przedstawionego zagrożenia. Klasyfikacja powinna być prowadzona zarówno na polecenie operatora przez naziemną stację kontroli (GCS), jak i w trybie automatycznym przez pokładowy system informacyjny BSP. W drugim przypadku oprogramowanie kompleksu zawiera elementy sztucznej inteligencji, dlatego przy podejmowaniu decyzji przez system informatyczny wymagane jest opracowanie kryteriów eksperckich i gradacji poziomów zagrożenia. Kryteria takie mogą być formułowane w drodze ocen eksperckich i powinny być sformalizowane w taki sposób, aby zminimalizować prawdopodobieństwo błędnej interpretacji danych przez system informacyjny UAV.
Co można powiedzieć na zakończenie? Autonomia nowoczesnych wojskowych bezzałogowców wciąż pozostawia wiele do życzenia. Jednak rozwój nowoczesnych systemów uzbrojenia uparcie dyktuje wydłużanie „smyczy” dla BSP, ponieważ żołnierz „żelazny” reaguje na to, co się dzieje znacznie szybciej niż żołnierz żywy, żołnierz „żelazny” nie podlega emocjom które są nieodłączne od zwykłego żołnierza. Jeśli np. jednostka z eskadry znalazła się pod ostrzałem obrony powietrznej wroga, to BSP z inteligentnym systemem sterowania może błyskawicznie ustalić punkt strzału, zaplanować atak razem z innymi UAV zjednoczonymi w bojowej sieci informacyjnej i zniszczyć wroga obrona powietrzna z ogniem powrotnym, zanim zdąży się schować, a może nawet zanim zdąży oddać celny strzał.
* TTX - Charakterystyka taktyczna i techniczna.
informacja