Морская робототехника военного назначения

Морская робототехника военного назначения

Важнейшим направлением развития мировой цивилизации в третьем тысячелетии стало освоение ресурсов Мирового океана. России этот регион интересен не только с точки зрения освоения природных ресурсов Мирового океана, но и в плане обеспечения национальной безопасности страны.

Иллюстрация «сетецентрического пространства»

В Российской Федерации актуальность вопросов, связанных с освоением подводного пространства и ресурсов Мирового океана, определена в утвержденной Президентом РФ «Концепции развития глубоководных сил и средств Российской Федерации на период до 2021 года». Основные направления развития боевых действий на море связаны с реализацией концепции «сетецентрического пространства» на основе применения сетевых технологий передачи информации, в том числе и с использованием развитой подводной инфраструктуры. В ключевых районах Мирового океана должны быть развернуты системы надводного и подводного наблюдения, интегрированные с системами связи и носителями морского оружия в единую информационную сеть. В качестве основных элементов информационной сети, наряду с традиционными силами (корабли, самолеты, подводные лодки), рассматриваются робототехнические комплексы на основе беспилотных летательных аппаратов (БЛА), необитаемых подводных аппаратов (НПА) и безэкипажных катеров (БЭК), а также оперативно-развертываемое. преимущественно с подводных носителей, донное оборудование различной номенклатуры и назначения.

На вооружении ведущих иностранных государств уже состоят подводные робототехнические комплексы (РТК), которые выполняют задачи освещения подводной обстановки, обнаружения и уничтожения мин, активно ведутся работы по созданию подводных аппаратов, способных нести оружие. Поэтому в процессе планирования развития ВМФ должны учитываться общемировые тенденции создания и использования робототехнических комплексов для ведения вооружённой борьбы на море.

В настоящее время существует ряд проблем нормативно-организационного характера, которые сдерживают развитие подводной робототехники:

1) отсутствие нормативной базы как в области разработки и применения робототехнических комплексов;

2) отсутствие специализированного сектора в отрасли оборонно-промышленного комплекса;

3) отсутствие института Генерального конструктора. ответственного за практическую реализацию государственной технической политики в области развития подводной робототехники;

4) отсутствие постоянно действующей полигонной базы на территории РФ для испытания образцов РТК и практической отработки тактических приемов их применения;

5) несовершенство системы межведомственного обмена информацией о результатах научных исследований и технологических разработках в области подводной робототехники.

Рассмотрим некоторые пути решения указанных проблем.

Автоматизация планирования развития морских РТК

Программно-целевое планирование развития морских РТК

Программно-целевое планирование построено по логической схеме «цели – пути – средства». Применительно к развитию РТК:

• цели – потребности флота;

• пути – модели применения морских РТК;

• средства – номенклатура и ТТХ РТК.

Автоматизация планирования развития морских РТК подразумевает реализацию информационно-аналитической системы, позволяющей решать задачи:

• определения места разрабатываемой МРС в составе ВМФ;

• разработки оперативно-тактических моделей использования МРС;

• разработки моделей применения НПА, БЭК, БЛА и проведения исследовательского моделирования;

• определение направления развития и оптимального состава разрабатываемых МРС;

• определение состава вооружения для разрабатываемых перспективных МРС;

• формирование планов развития морских РТК;

• сравнительная оценка военно-экономической эффективности программ и планов создания РТК;

• контроль выполнения планов развития РТК.

Комплекс моделирования морских роботизированных систем

Одним из ключевых вопросов планирования развития РТК является моделирование функционирования и способов применения перспективных РТК. Создание комплекса моделирования позволит выполнять:

• расчет, оценку и анализ эффективности вариантов построения МРС для решения поставленных задач;

• разработку типовых формализованных описательных моделей применения;

• оценку и анализ различных тактических приемов совместного использования различных видов РТК при решении частных задач флота;

• отработку режимов работы и логики (тактики) функционирования системы управления морскими РТК;

• обоснование тактико-технических требований;

• оценку достижимых тактико-технических характеристик перспективных РТК.

Учебно-тренировочные комплексы

Важный вопрос эффективного применения РТК – разработка соответствующих средств обучения и подготовки операторов для управления им. Существующие тренажеры имеют ряд существенных недостатков, которые не позволяют использовать их при обучении оп ераторов РТК военного назначения.

В ОАО «ЦНИИ «Курс» создан опытный образец учебно-тренировочного комплекса опереторов телеуправляемого необитаемого подводного аппарата (ТИПА), на базе которого возможно создание тренажеров операторов подводных РТК.

Основные преимущества комплекса:

1 использование штатных пультов управления ТИПА;

2. возможность добавлять новые типы ТИПА, операторы которых проходят обучение на тренажере;

3. возможность изменять конструкцию ТИПА с сохранением адекватности работы модели (навесное оборудование);

4. самостоятельное формирование инструктором сцен для тренировок;

5 возможность менять параметры внешней среды в процессе прохождения миссии операторами;

6 автоматизированная оценка действий операторов и формирование отчета;

7. запись и последующее воспроизведение прохождения операторами миссии;

8. моделирование процессов воздействия течения на динамику ТИПА, планктон, растительность на дне;

9. адекватная отработка внешних воздействий;

10. наличие справочной информации об устройстве и правилах эксплуатации ТИПА.

Комплекс моделирования морских роботизированных систем

Внешний вид и экранные формы учебно-тренировочного комплекса операторов ТН ПА

Нормативно-методические материалы

В ОАО «ЦНИИ «Курс» (в рамках СЧ ОКР «Робот-Норма-К») разработан Проект единой системы нормативной базы документов (ЕСНБД), регламентирующих процессы разработки, испытаний и применения НПА в части, касающейся радиоэлектронных систем подводной робототехники, состоящий из проектов следующих стандартов:

• «Необитаемые подводные аппараты. Автономность и управление»;

• «Телеуправляемые подводные аппараты (ТН ПА)»;

• «Необитаемые подводные аппараты. Физический интерфейс полезной нагрузки».

В проекте стандарта «Необитаемые подводные аппараты. Автономность и управление» предлагается классификация автономных НПА и вводится единая терминология в области разработки подводной робототехники. Основное внимание уделено особенностям функционирования подводного аппарата в автономном режиме, устанавливаются критерии оценки уровня автономности подводных аппаратов, предлагается функциональное разделение подсистем системы управления НПА, перечислены и описаны функциональные возможности НПА, которые в той или иной степени должны быть реализованы в автономных аппаратах гражданского или двойного назначения. Кроме того, в стандарте установлен перечень элементарных команд, доступных для различных НПА.

Проект стандарта «Телеуправляемые подводные аппараты (ТНПА)» содержит терминологические статьи, вводит подробную классификацию телеуправляемых подводных аппаратов, устанавливает перечень проектной документации, которая должна быть создана на этапах разработки ТНПА,Технические требования стандарта касаются конструкции, электрооборудования, основных подсистем аппаратов (движитепьно-рулевого комплекса, устройств управления, манипуляторов, «поверхностного» оборудования – пульта управления и системы энергообеспечения ТНПА, оборудования спуска и подъема).

Проект стандарта «Необитаемые подводные аппараты. Физический интерфейс полезной нагрузки» регламентирует характеристики модулей полезной нагрузки автономного НПА. Нормативный документ предназначен для предоставления разработчику параметров, необходимых для интеграции различных комбинаций системных компонентов и модулей полезной нагрузки, определяемых миссией аппарата. В то же время он не конкретизирует модели и виды специального оборудования и не ограничивает возможность использования новых образцов оборудования для подводной робототехники Стандарт определяет физические характеристики модулей полезной нагрузки, включая максимальные массогабариты модулей и содержит требования к механическим и электрическим разъемным соединениям модулей полезной нагрузки, конструктивные требования, требования к наличию и построению собственной системы управления модуля, а также ее взаимодействия с системой управления самого аппарата, При этом решения по выборутаких параметров системы управления модуля полезной нагрузки, как аппаратная реализация, операционная система и язык программирования, стандартом не ограничены.

Л.М. КЛЯЧКО, д. т. н., председатель НЭС Морской коллегии, генеральный директор ОАО «ЦНИИ «Курс», ОАО «Концерн «Моринформсистема – Агат» В.В.ХАНЫЧЕВ. к. т. н., зам. ген. директора ОАО «ЦНИИ «Курс», ОАО «Концерн «Моринформсистема – Агат»