Патент на изобретение №2391619

(54) КОМПЛЕКС СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ БОЕВЫМИ СРЕДСТВАМИ

(57) Реферат:

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.

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 SтПi 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».

Формула изобретения

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.

РИСУНКИ