|
|||||||||
|
ВЕТРОНИКА - МИРНАЯ РЕВОЛЮЦИЯ ДЛЯ БРОНИРОВАННЫХ МАШИН
Йэн Бастин
Тем читателям, которые
знакомы с работой внутри боевой бронированной машины, будет приятно узнать,
что небольшая, но значительная революция осуществляется в области электронной
аппаратуры машины (ветроники), что окажет существенное влияние на ведение
боевых действий при использовании боевых бронированных машин (AFV) в будущем.
В принципе ветронику можно рассматривать как применение технологии, подобной
той, которая используется в авиационном электронном оборудовании современного
боевого самолета. Хотя военным начальникам потребовалось некоторое время для
осознания потенциальных возможностей интегрированных электронных систем
(всегда говорилось, что ВВС лидируют, ВМС идут следом, а где-то сзади тянутся СВ), современное состояние трех особых программ в области
ветроники является интересными стадиями разработки.
Ветроника - термин, данный объединению всех
электронных систем машины - цифровых, аудио- , видеосистем, распределения
электроэнергии и вычислительных средств в единую систему. Фактически путем
объединения этих систем можно реконструировать внутреннее рабочее пространство
бронированной машины, что приведет, вероятно, к уменьшению всех габаритов
бронированной машины или даже к сокращению количества членов экипажа, необходимого
для укомплектования данной машины. Кроме того, ветроника повысит эффективность
использования боевых бронированных машин путем автоматизированного исполнения
многих из текущих служебных задач членов экипажа (таких как представление донесения о материально-техническом состоянии машины в
районе боевых действий), позволяя, таким образом, членам экипажа успешно
выполнять свои основные задачи по боевому использованию машины.
Принципы ветроники применимы к любой боевой
бронированной машине и для иллюстрации этого положения рассмотрим здесь три
программы, осуществляемые в настоящее время в США, Великобритании и Франции,
которые продемонстрируют потенциальные возможности этого типа технологии и неизбежность ее применения.
Инициатива Великобритании
Первой программой, которую
следует рассмотреть, является программа Великобритании VERDI (Инициатива по
исследованию и разработке электронной аппаратуры машины). Программа VERDI
начиналась с этапа уточнения, который закончился летом
С самого начала программа
VERDI должна была продемонстрировать современные и потенциальные технологии,
имеющиеся в коммерческом секторе для применения к интегрированной системе для
машин. По этой причине последняя машина - демонстрационный макет
характеризовалась целым рядом оборудования, от датчиков до процессоров, которое по существу поступило из "имеющегося в продаже".
В свою очередь это подчеркивает необходимость стандартизации
большого количества элементов электронного оборудования для системы
ветроники будущих машин, а также для осуществления все более и более важной
роли (если не ведущей), которую начинают играть компоновщики в разработке
следующего поколения боевых бронированных машин.
Как упоминалось ранее, ветроника применима к любому типу боевых бронированных машин и в британском случае было принято
осознанное решение направить усилия на демонстрационный образец разведывательной
машины. Этому особому выбору предшествовало мнение, что разведывательной
машине требуется объединение почти всех систем, которые могут находиться в
других машинах в большем или меньшем составе. Сюда включаются сенсорная система,
комплекс управления огнем и комплекс систем/вспомогательного оборудования. И
при показе разрабатываемой технологии на разведывательной машине было доказано,
что эта технология может быть легко приспособлена к любой другой машине. К тому
же, в перечне закупаемого армией Великобритании имущества, хотя еще и на этапе
уточнения, находится новая разведывательная машина TRACER, предназначающаяся
для замены имеющихся машин "Симитар" и "Скорпион".
Рис. 1. Базовый демонстрационный макет, создаваемый по
программе VERDI , будет использовать имеющуюся коммерческую технологию: 1 -
органы управления мачтой; 2 - тепловизоры (v); 3 - лазерный дальномер (LRF); 4
- платформа и аппаратура; 5 - поднимающаяся мачта; 6 - система защиты от
вредного воздействия окружаю-щей среды и ОМП; 7 -
панорамный тепловизионный прибор (v); 8 - прибор обнаружения
светового излучения ядерного взрыва; 9 - бортовой приемник системы
предупреждения о лазерном облучении; 10 - датчик системы автоматического
обнаружения лета-тельных аппаратов (ADAD); 11 - датчики обнаружения ОМП; 12 -
процессор дисплея 1; 13 - видеосистема 1; 14 - процессор на рабочем месте члена
экипажа 1; 15 - оборудование рабочего места члена экипажа 1; 16 - оборудование рабочего места члена экипажа 2; 12 - процессор на
рабочем месте члена экипажа 2; 18 - видеосистема 2; 19 - процессор дисплея 2;
20 - оборудование запасного рабочего места в башне; 21 - радиостанции; 22 -
сочле-нение вращающейся башни и находящихся в ней элементов системы с корпусом
машины; 23 - прицел с усилением изображения; 24 -
система управления оружием; 25 - тепловизионный прицел и лазерный дальномер
(v); 26 - дипольные отражатели, средства управления дымовыми приборами; 27 -
оборудование рабочего места водителя; 28 - прибор водителя с усилителем яркости
изображения; 29 - датчик перемещения корпуса; 30 - тепловизионный прибор
водителя (v); 31 - органы управления машиной; 32 - командно-управляющая
волоконно-оптическая шина данных; 33 - контроллер основного генератора;
34 - блок управления энергией; 35 - контроллер вспомогательного генератора; 36
- аккумуляторные батареи; 37 - шина вспомогательного оборудования; 38 - система
управления вспомогательным оборудованием; 39 - дистанционные контроллеры
мощности; 40 - шина связи; 41 - система связи и управления; 42 - шлюзовой
процессор С3I (командный, управляющий, связной и информационный); 43 -
глобальная (спутниковая навигационная) система определения местонахождения; 44
- наземная навигационная система определения местонахождения; 45 - векторные
генераторы карт (v) (V) = источник видеосигналов
Основные вехи осуществления программы VERDI были
связаны с демонстрацией на выставках техники британской армии. Во время
выставки ВАЕЕ'90 была продемонстрирована технология интеграции элементов
системы на модели, а вслед за ней в
Рис. 2. Разведывательная машина TRACER является
очередной в перечне разрабатываемых боевых бронированных машин Великобритании
для замены находящихся на вооружении машин "Симитар" и
"Скорпион". Система VERDI сможет обеспечить базу для любой
спецификации по ветронике, разрабатываемой по этому заданию
Основные элементы программы VERDI направлены на обеспечение
создания базовой машины, которую министерство обороны смогло бы исследовать и
использовать как базу для любых будущих разработок в пределах парка боевых
бронированных машин. Это особенно относится к тем, кто связан с разработкой
требований и определением состава системы для отдельных видов боевых
бронированных машин следующего поколения.
Общее представление о системе VERDI
В общих чертах архитектура
системы VERDI состоит из четырех основных компонентов: шины видеосигналов, шины
командования и управления, шины вспомогательного оборудования и канала связи.
Все четыре компонента должны быть связаны через стандартную шину данных, в
рассматриваемом случае волоконно-оптическую систему ZTR-500 фирмы "Хантинг
коммьюникейшнз", связывающую все пять рабочих мест членов экипажа,
расположенных в стандартных местах компоновки базовой машины типа
"Уорриор". Рабочие места членов экипажа являются взаимозаменяемыми,
что обеспечивается возможностью дублирования действий любого члена экипажа,
включая водителя и командира (на любом рабочем месте). Демонстрационный
макет, как ожидается, должен показать такую полную взаимозаменяемость всех
рабочих мест членов экипажа и в то же время продемонстрировать способность
четырех основных систем работать одновременно в согласованном режиме. Целью демонстрации будет также показ, что этот тип техники может
использоваться в качестве носителя датчиков и носителя оружия, способного к
полной свободной связи с тыловыми подразделениями и рядом других машин,
обеспечивая в то же время командиров машины и подразделений сведениями в
реальном масштабе времени о том, что происходит в бою в отношении собственных
машин, техники и о противостоящем противнике.
Основным элементом в этой
проблеме является общее рабочее место членов экипажа (CCS). Во
время показа модели на выставке ВАЕЕ в
В отношении блока датчиков системы
VERDI, разработчики настаивали на стандартизированном устройстве их сопряжения
с основной архитектурой, что позволит осуществить включение целого ряда систем
датчиков, от приборов обнаружения применения ОМП до ИК и ТВ систем и. вероятно,
в какой-то момент в будущем, канала передачи видеоданных по всем рабочим местам
членов экипажа. Однако важно
помнить, что в примере с системой VERDI рассматриваемая машина является лишь
демонстрационным макетом, который подвержен жестким финансовым ограничениям, и,
таким образом, почти во всех случаях блок датчиков, принятый для этой
разработки, является действительно "отработанным". Хорошим примером
является прицел OSPREY, который недавно установлен на машину
"Уорриор". Другие системы, включенные в систему VERDI, представляют
некоторые технические новинки, например, предлагаемая установка блока датчиков
на мачте, которая представляет интерес для будущих разработок в области датчиков,
так как разработка самого блока не будет завершена до окончания компоновки
системы. Этот вид проблем, однако, не является решающим для осуществления
основной цели создания системы VERDI.
В разрабатываемой по
программе VERDI системе каждое рабочее место членов экипажа будет иметь
возможность получения отображения сформированной с помощью ЭВМ системы карт,
связанных с аппаратурой глобальной (спутниковой) системы определения
местонахождения (GPS), которая будет непрерывно корректировать координаты собственной
машины и всех машин, подчиненных командиру подразделения. Разрабатываемая
система имеет очевидные преимущества и для общего командования и управления
отдельными подразделениями и. как ожидается, окажет большое влияние на
материально-техническое снабжение танковых частей, так как обеспечит
возможность выработки информации и постоянной ее корректировки о точном
состоянии отдельных машин, запасов имущества и материальных средств в
подразделении (топлива, боеприпасов и т.д.). Эта информация может быть получена
непосредственно специалистами службы тыла по свободному каналу передачи данных.
Кроме "канала передачи данных по
материально-техническому обеспечению" (log-link ), все
системы датчиков машин от шины видеосигналов до шины командования и управления будут
непосредственно связаны, чтобы обеспечить на каждом рабочем месте доступ к
данным аппаратуры разведки. Эти данные будут передаваться также в канал связи
для обеспечения непосредственного контакта с другими машинами и пунктами
управления с помощью каналов передачи речевых сигналов и данных. Средства
непосредственного обращения обеспечат вышестоящим формированиям доступ к
разведывательным данным, записанным экипажем. Этого можно достичь автономно,
по вызову с пункта управления или путем регулярных корректировок, передаваемых
бортовыми системами обработки данных. Во всех случаях нагрузка экипажа по сбору
и передаче данных о стандартизированном тыловом и материально-техническом
обеспечении значительно снижается, так как канал связи будет иметь второе
сопряжение непосредственно с шиной командования и управления.
Шина командования и управления имеет назначение
координации и интеграции всех данных от разведывательных датчиков и датчиков
всех других систем. Поэтому она является центром системы. В
шину командования и управления поступают непосредственно данные о состоянии
системы вооружения и системы управления огнем (включая положение с боеприпасами
и т.д.), системы определения местонахождения и навигации для согласования с
генератором картографических и графических изображений общего дисплея членов
экипажа, системы обнаружения применения ОМП и определения состояния окружающей
среды, а также о функциях управления всех систем, обеспечивающих движение.
Устройство управления шиной
вспомогательного оборудования действует как мост для шины командования и
управления и шины вспомогательного оборудования. Это устройство управления
обеспечивает экипажу доступ (либо постоянный, либо по требованию) к данным,
характеризующим состояние всех систем и средств управления. В некоторых
случаях по шине вспомогательного оборудования пропускаются повторяющиеся
сигналы для снижения рабочей нагрузки на членов экипажа, когда каждому члену
экипажа требуется лишь корректировка данных или сообщение для ознакомления с
текущим состоянием функций вспомогательного оборудования. Второй
канал резервирования передачи данных шины командования и управления
обеспечивается системой управления энергоснабжением, которая предназначена для
контроля всех систем машины в отношении выходной мощности и потребления
мощности.
Современное состояние
Ожидалось, что результаты
работы по программе VERDI будут соответствовать намеченным целям и задачам уже
в 1992 году, однако это не смогло быть осуществлено без некоторой рационализации
целей, поставленных перед системой, и некоторого изменения первоначального ее
состава. Например, выявились трудности в управлении информацией, обеспечиваемой
шиной видеосигналов, для постоянного доступа к ней экипажа на всех пяти рабочих
местах, а также в обеспечении этой линии передачи каналом связи. Технология
для ликвидации этих затруднений имеется. Если бы она потребовалась, она могла
бы быть внедрена, но в объеме проводимого эксперимента вариант выбора был
опущен.
Более того, работа над
оборудованием общего рабочего места экипажа включала большие исследования
действий членов экипажа и их способности использовать систему в полной мере в
трудных условиях, например, в условиях с применением ОМП или во время боевых
действий. В результате этих исследований окончательного решения о будущем
взаимодействии в звене "человек-машина" (MMI) еще не принято. В этом
отношении значительный интерес представляют разработки в других родах войск, в
частности, в области использования авиационных дисплеев или использование
системы с сенсорным экраном, которая является лишь одним из нескольких
возможных решений, рассматриваемых в настоящее время. На более поздних моделях,
конечно, будет реальным использование системы, управляемой голосом, которая
также предусматривает речевой ответ систем, или других наиболее современных
систем.
Многие из фирм, вовлеченных в осуществление программы
VERDI, являются официальными поставщиками министерства обороны и несомненно,
что каким-то образом их частный вклад является средством определения основного
направления Великобритании в ветронике, которая составит сердцевину разработки
и интеграции любой будущей системы. Это подтверждается в отношении
волоконно-оптической шины данных, которая была разработана фирмой "Хантинг
коммьюникейшнз". Эта фирма давно пытается установить
систему ZCR в качестве идеального стандарта для военного использования,
включая формирование шины данных для интеграции систем в ВМС (хотя ВМС еще
должны принять решение, которое позволит осуществить полную интеграцию всех
систем таким способом), и программа VERDI дала возможность доказать, что
использование технологии волоконно-оптической шины данных лежит в основе предлагаемого
фирмой рынка сбыта. Фирма "Хантинг" уже продемонстрировала
преимущества использования волоконно-оптической технологии путем опытного
переоснащения проводной машины серии FV-430 в так называемом демонстрационном
макете hiway. Рационализация общепринятого плана проводки (кабельных
соединений) многих боевых бронированных машин (AFV) в качестве части программы
модернизации, как полагают, предлагает обеспечение более безопасной защищенной
связи, а также обеспечение лучших возможностей обнаружения повреждений в линии
связи и ее дублирования, если возникнет проблема.
Следует также помнить, что
программа VERDI предусматривает создание только демонстрационного макета,
который определит главные моменты будущей разработки системы ветроники для
британской армии. Нет сомнений в том, что эта цель достигнута, хотя остается
нерешенным ряд технических вопросов относительно определенных аспектов
объединения системы с платформой машины. решение которых выходит за пределы объема программы VERDI
Будущая разработка системы ветроники возлагается в настоящее время на
промышленность и основана на главных моментах, установленных программой VERDI,
что несомненно будет отражено в документах по техническим условиям создания
будущих боевых бронированных машин. Одним из важных вопросов,
поднятых этим демонстрационным макетом, является перераспределение ролей в
производстве машин в том, что в будущей боевой бронированной машине, включающей
систему ветроники. комплекту электронной аппаратуры будет, вероятно,
принадлежать большая часть затрат, чем производству собственно бронированной
машины. Маловероятно, что в Великобритании какая-нибудь одна фирма
способна взять на себя роль изготовителя и компоновщика такой системы, которая
сама по себе подсказывает ряд интересных решений на будущее.
Стандартизация в США
В США революцию в области
ветроники осуществляет автобронетанковое управление сухопутных войск США (US
TACOM), Управление ТАСОМ намеревалось сфокусировать внимание на областях,
необходимых для полного объединения военных машин на поле боя будущего. Оно нацеливалось главным образом на боевые бронированные машины
следующего поколения, которые должны быть созданы, в конечном счете, по
программе модернизации бронированных систем (ASM) на те, что оказались
включенными в программу в настоящее время (танк, разрабатываемый по программе
"Блок III", на этот раз оказался на "обочине дороги"). Из трех видов вооруженных сил США ВВС были особенно
дисциплинированы в применении и принятии объединенной архитектуры систем из
совместимых систем, таких как распространенная архитектура систем PAVE
pillar*), которая является отличительной чертой ATF и программы lh сухопутных
войск США. ВМС со своей стороны установили даже более ранний стандарт
"Стандартный электронный блок-Е" (SEM-E), разработанный в 1970-е
годы, он обеспечил основное направление развития для поколения взаимозаменяемых
электронных систем, и будет продолжать устанавливать норму для компонентов всех
трех видов вооруженных сил, так как этот модуль SEM-E в настоящее время имеет
наименьший обобщенный показатель объема 5,8х6,7х0,6
дюйма (147х170х15 мм).
Управление перспективного
планирования МО (DARPA) предприняло исследования в области современных
электронных технологий, ведущих к основным успехам в конструкции систем,
причем новые цифровые процессоры исследовались и разрабатывались с использованием
сверхскоростных интегральных схем (VHSIC) и интегральной схемы (MMIC)
миллиметрового диапазона волн. В большинстве случаев эти технологические
успехи значительно легче было приспособить к следующим одно за другим
поколениям самолетов, чем к новым с незначительными изменениями поколениям
бронированных машин, что, вероятно, лучше всего видно на разработке конструкции
систем для танков, таких как танки от M-1AI до M-1A2.
*) PAVE pillar - архитектура:
трехуровневая система аппаратуры, построенная на сверхвысоко скоростных
элементах, образующих первый ее конструктивный уровень VHSIC chip set. Из этих элементов собирается семейство общих
модулей (процессоров, интерфейсов, элементов памяти), образующих второй уровень
архитектуры. Третий уровень - типичные системы, комплектуемые из модулей
второго уровня (например, многоцелевой радар, система управления огнем и т.п.)
Можно
отметить, что хотя танк M-IA2 содержит смешанный блок ветроники, эта разработка
еще не достигла будущих требований и может рассматриваться в качестве опытной
для военных (для апробирования) системы, позволяющей произвести оценку возможностей
управления системой и действий с ее помощью (см. журнал MT 2/92, р.84).
В CША понимают, что боевой
режим, в котором, как ожидают, будет работать система ветроники танка, заметно
отличается от режима боевого самолета с высокими летными качествами. Наземные
машины не испытывают постоянной потребности в данных быстродействующих
датчиков с передачей информации в реальном масштабе времени для выполнения своей задачи, тогда как при управлении самолетом необходимо иметь непрерывную
корректировку данных в соответствии с быстроменяющейся обстановкой.
Одним из показателей,
требующих непрерывного измерения, является фактор скорости, на котором
функционируют эти разные платформы. Наземная машина, передвигающаяся со
скоростью 30 миль/ч (
Работа США в области ветроники направлена на
обеспечение структурности системы, в которой основные модули системы наземной
машины могут быть объединены для обеспечения экипажам и подразделениям ряда
машин более эффективных действий. Стремясь к стандартизации этой архитектуры в
следующем определенном поколении бронированных машин, разработчики надеются,
что может быть установлено основное направление будущего развития, которое позволит
развивать и разрабатывать архитектуру наземных систем таким же образом, как
развивались в течение этих лет самолетные системы.
SAVA - прорыв в технологии
Ответом США на требование
стандартизации в будущем является стандартная архитектура бронированных машин
(SAVA), разрабатываемая в настоящее время управлением ТАСОМ. Выражаясь просто,
электронные системы наземной машины должны содержать ряд "черных
ящиков", каждый из которых имеет в своем составе процессор ЭВМ с
запоминающим устройством, низковольтный блок питания, устройство ввода-вывода
(1/0), средства управления и дисплей. аждый комплект ящиков в общей системе связан с отдельной подсистемой
машины, а вытекающее из этого их множество ведет к существенному дублированию
электронных функций между "ящиками", а также к огромному количеству
органов управления и дисплеев на рабочих местах экипажа, которые требуют
управления в стесненных предельных условиях башни боевой бронированной
машины/основного боевого танка или других отсеков машины.
Одним из решений такой проблемы является пересмотр
назначения различных подсистем и разделение их по назначению. При этом можно
обеспечить объединение ряда общих функций, таких как обработка, память,
ввод-вывод информации, подвод электропитания; многофункциональные органы
управления и дисплеи в единые блоки, которые могут быть распределены по
нескольким подсистемам машины. Это в свою очередь уменьшает габариты и массу
электронной аппаратуры машины и упрощает взаимодействие с ними со стороны
экипажа. Объединение общих функций, на более высоком уровне подсистемы машины,
обеспечивает гораздо большую интеграцию, чем при
структуре отдельных "черных ящиков". Это "разделение
ресурсов" считается основным преимуществом, которое может обеспечить
архитектура SAVA, позволяя добавить или устранить отдельные функции
"черных ящиков" без фактического увеличения их количества в системе.
Такой подход стал особым первоочередным требованием в течение последних лет,
когда от боевых бронированных машин, например, основных боевых танков, требуются Действия в бою с максимальным использованием их
боеспособности.
В процессе
проводимых работ руководители программы стараются расширить состав систем и
объем их функций для совершенствования боевых свойств машины, но в какой-то
момент это расширение должно быть сбалансировано с возможностями эффективного
использования этих свойств экипажем с учетом роли и задач боевой машины. С этой целью архитектура SAVA предусматривает
объединение целого ряда систем, которыми можно эффективно управлять внутри
машины или посредством свободного дистанционного канала передачи данных.
Естественно, что с введением дополнительных функций пространство, остающееся
для экипажа и других основных систем внутри данной машины, постоянно
сокращается, тем более, что большинство современных
программ по бронированным машинам фактически требует уменьшения габаритов
машин, что дополнительно углубляет эту проблему. Без принятия базовой
электронной архитектуры определенного вида бронированная машина будущего будет
находиться в опасности выхода за пределы возможности выполнять работу, для
которой она создана.
Рис. 3. Технология ветроники, включенная в танк M-1A2.
обосновала повышенную боеспособность боевых бронированных машин. Результаты
достижений в области ветроники должны включаться в требования, предъявляемые к
машинам с этапа проектирования.
Решение программы SAVA
Что касается самой
архитектуры SAVA, то она представляет собой открытую (с возможностью
расширения), с функциональным разделением, модульную структуру компоновочных
блоков. Она обеспечивает четыре общих направления распределения работы всех
подсистем: распределение и управление данными (цифровое, речевое и видео);
распределение и управление электропитанием (28 В и 270
В постоянного тока); управление ресурсами ЭВМ; сопряжение с
многофункциональными органами управления экипажем и дисплеями. Четыре общие
"распределенные функции" обеспечиваются комплектом общих/стандартных
модулей: сменными печатными платами (РСВ), электронными блоками (коробками, в
которые вставляются сменные печатные платы), кабельным комплектом подводки
питания к блокам и шинами данных (I553B), которые все вместе составляют
стержень архитектуры.
Современные опытные модели системы разработаны для
проверки требуемых спецификаций, которые в настоящее время включают:
стандартные модули, которые соответствуют двойному
размеру двусторонней печатной платы Eurocard/на 300 милов (7.62мм) шире обычной
для обеспечения фиксации платы/отвода тепла/;
системную монтажную шину (SBBUS), которая состоит из
32-битовой монтажной шины среды параллельной виртуальной машины (VME) и
расширенной реализации соединителей/объединительной платы VME через
дополнительный ряд штырьков (256 штырьков против 192 - в стандартной модели). В
блоке будут использованы стандартные трехрядные соединители или четырехрядные
соединители модуля, разработанного по программе SAVA;
четырехштырьковую шину проверки и обслуживания
ветроники (VTM) (на дополнительном ряду штырьков);
шину собственной памяти для модуля универсального
процессора (также на дополнительном ряду штырьков);
универсальный процессор (в настоящее время
используется модуль Motorola 68020);
процессор с высокими
эксплуатационными данными (в настоящее время используется модуль Motorola
68040), сигнальный процессор с высокими эксплуатационными данными (в настоящее
время используется ti tms 320С30), дистанционные терминалы, использующие
размер 2 сменных печатных плат диапазона стандартного электронного модуля - В
(SEM-B Span) (используемые главным образом для переключения питания).
Кроме того, каждый
стандартный модуль имеет встроенные возможности проверки (BIT) до трех
уровней: для запусковой проверки, непрерывной проверки фоновой работы и
инициированной оператором проверки.
Основой при разработке SAVA будет определение
согласовании системной шины и стандартных интерфейсов. Это должно быть
документировано с помощью военного стандарта MiL-STD-344, который определяет
особенности архитектуры и правила реализации по сложности системы. Дополнения к
этому военному стандарту будут включать дополнительные уровни спецификаций и
спецификации уровня С по форме, монтажу, функции и
интерфейсу (F3I) для создания блочных модулей. Кроме того, будет издано
руководство по применению, которое будет в основном объяснять "как жить и
работать с системой, разработанной по программе SAVA". Руководство по
применению, как и вся другая документация по SAVA, будет доступно лишь
ограниченной части правительственных чиновников США и их подрядчикам. Однако
руководство будет включать некоторые примеры применения, которые будут
представлять интерес для более широкого круга, как программы, имеющиеся в
настоящее время в других странах, пригодные для обмена и торговли и содержащие
обилие информации.
Принципы, позволившие продолжать разработку программы
SAVA, заключены в том факте, что участники разработки в конце концов пришли к согласию, что эта технология стала ясной по конструкции.
Верно, что тогда как высшая рабочая характеристика системы зависит от
технологии, определение этого предела вопреки технологическим успехам будет
"управляться" с помощью тщательного определения спецификаций F3I и
документов по управлению интерфейсом (ICD). Во всех случаях разработки системы
по программе SAVA пытались привести к одному уровню базу имеющейся коммерческой
технологии, которая приведет некоторым образом к снижению всех затрат на
разработку и будет содействовать будущей стандартизации электронных систем и
компонентов посредством унифицированности базовой линии, подходящей для всех
систем машины. По мере того, как будут разработаны новые ценные технологии,
которые пригодны для использования на военных машинах, они смогут быть
интегрированы в существующую архитектуру системы. Это обеспечит возможность
непрерывно подвергать совершенствованию и модернизации модули электронной
системы без осуществления дорогостоящей реконструкции машины. Дополнительная
улучшенная характеристика малины может быть также достигнута путем добавления
технических средств и в некоторых случаях может возникнуть необходимость
обеспечения дополнительного слоя или системы для особых машин. Во всех случаях
это может быть относительно легко выполнено путем контроля за протоколами, управляющими интерфейсом и формой модулей.
Программы SAVA и ASM
Требование системы SAVA для
программы ASM направлено на унификацию шести вариантов машин, хотя будущее
некоторых из них в настоящее время находится под вопросом. Однако
с самого начала система SAVA была предназначена для основного боевого танка "Блок III", передовой артиллерийской системы (AFAS), боевой
мобильной машины (CMV), БМП будущего (FIFV), противотанкового средства
поражения в пределах прямой видимости (наводимого по линии визирования)
(LOSAT) и машины подвоза боеприпасов в передовой район (FARV), хотя, в
условиях текущего бюджета не все из этих программ будут разрабатываться,
базовая архитектура электрической системы останется неизменной, если над
ними снова будут работать в более поздний период.
Нынешние
контракты, приспособленные к программе SAVA, разрабатываются для промежуточного
демонстрационного макета перспективной технологии общего шасси (CCATTD), за
который отвечает фирма TI, промежуточного демонстрационного макета
перспективной технологии боевой мобильной машины, промежуточного
демонстрационного макета перспективной технологии передовой артиллерийской
системы (промежуточные демонстрационные макеты перспективной технологии (attd)
являются испытательными машинами - устройствами демонстрации технологии,
которые предшествуют разработке опытного образца) и для опытной машины с
системой losat. Предполагается,
что система SAVA станет обязательным стандартом для всех будущих наземных машин СВ США как боевых, так и тактического назначения.
С промышленной точки зрения,
основными участниками современных разработок являются две группы: фирмы
"Дженерал дайнэмикс" и FMC.объединившиеся в консорциум, известный как
"Эдванст виикл текнолоджи асоушиитс", и фирма "Теледайн
континентал моторз". В середине
Рис. 4. Представление художника о СУО на увеличенные
дальности, которая должна быть разработана фирмой TI на основе технологии SAVA.
Программа США по ветронике тесно связана с тем, что осталось от программы ASM
Система SAVA является
стандартом СВ США для распределенной, модульной
электрической/электронной архитектуры. Архитектура ее базы обеспечивает
эффективное объединение и гибкость для осуществления
изменений без чрезмерной потери машинного времени - включая усовершенствование
систем машины за счет исследования и разработки ценной технологии. Благодаря
функции BIT (встроенного контроля) и возможности автоматического изменения
компоновки система SAVA может справиться с проблемами поиска и устранения
отказов системы в результате поломок и боевых повреждений. Предусматривается
также, что в будущем система SAVA значительно сократит время и затраты на
разработку для внедрения как аппаратного оборудования, так и программного
обеспечения. Хотя остается много неясностей относительно будущего
финансирования программы ASM, нет сомнений в том, что будущие поколения
бронированных машин должны включать эту важную главенствующую технологию,
основанную на зафиксированных соглашениях, или США рискуют отстать от
европейцев.
Рис. 5. Улучшения боеспособности, основанные на двух
важных областях работы: подсистемы навигации/ определения местонахождения и
командования и управления основным боевым танком: I - боеспособность
подразделений, оснащенных танками M-IA2; 2 - позволяет танку/подразделению
действовать более эффективно; 3 - усовершенствования боеспособности являются
значительными; 4 - система IVIS; 5 - данные блока; 6 - данные датчиков; 7 -
данные экипажа/системы; 8 - датчик системы POS/NAV; 9 - кнопки внутреннего
управления; 10 - объединенный дисплей командира (CID); II - дисплей
командования и управления: а - планы/приказы; б - навигация; в - вызов огня; г
- донесения; д - определение местонахождения; 12 - независимый тепловизионный
прибор командира ( CITV ): сокращает время обнаружения
дели (оно составляет 45% обычного); позволяет осуществить на 50% больше
обстрелов целей на танк в минуту
Ветроника и танк "Леклерк"
Из всех боевых бронированных
машин/основных боевых танков, находящихся в настоящее
время на вооружении или в стадии окончания разработки, лишь о французском
танке "Леклерк" можно сказать. что он действительно имеет названную
систему ветроники, которая была включена в его конструкцию с самого начала
разработки. По этой причине французы имеют передовые взгляды на всю проблему,
подчеркивая, что они фактически опережают всех и в будущем, вероятно, именно
французские достижения составят основу соглашения по базовому направлению
будущего европейского сотрудничества в этой области.
Работы французов по ветронике с самого начала были
направлены на внедрение этой интегрированной системы в конструкцию танка
"Леклерк". В отличие от современных поколений
танков США и Великобритании, во Франции при переходе от танка АМХ-40 к танку
"Лекдерк" осуществлен явный скачок в технологии (согласно проводимой
политике Франция заменяет при принятии на вооружение новых машин свой парк
машин полностью в противоположность планам США и Великобритании заменять лишь
половину парка танков).
Рис. 6. Танк "Леклерк" является единственной
современной боевой бронированной машиной, находящейся на вооружении, которая
включает комплект ветроники, интегрированный на этапе проектирования. Будущая
оперативная концепция французских танковых войск будет отражать улучшенные
возможности командования и управления танковыми формированиями, позволяющие
более эффективно вступать в бой
Эти достижения обеспечили "полный прорыв" в
требованиях, необходимых для радикальных изменений в основной конструкции, что
в свою очередь позволило ввести специализированную систему ветроники, целью
которой является обеспечение ведения боя в "реальном масштабе
времени".
Таким образом, танк
"Леклерк" является первым в мире танком, который имеет
программируемую систему ветроники, работающую в цифровом режиме, выстроенную вокруг
цифровой шины данных. Эти технологии вводились не ради них самих или в целях
показа/подтверждения, а из-за существенных преимуществ, которые могут быть
получены при их использовании в боевых условиях.
Прежде всего, цифровая форма обработки данных и программируемая
технология дают стабильные характеристики стрельбы, которые существенно
расширяют боевую зону досягаемости. Кроме того, программируемость
предусматривает автоматическую реконфигурацию в случае частичного или даже
полного отказа/повреждения данной аппаратуры, подкрепляемую схемными решениями
с самоконтролем, что может быть использовано также в целях обслуживания. И,
наконец, архитектура, построенная на шине данных, упрощает монтаж (по сравнению
с ней обычная проводка является трудной и сложной) и предусматривает постоянный
обмен данными между различными подсистемами и компонентами общей системы,
причем данные обрабатываются процессором в реальном масштабе времени. Все эти
технические особенности открывают новые боевые возможности. Наиболее
значительными являются: возможность ведения стрельбы с ходу по движущимся целям
при очень высокой скорострельности (конечно, благодаря принятию эффективного
автомата заряжания), что ведет к реальной возможности ведения стрельбы по
нескольким целям;
новая организация функций командования и связи и, в
частности, интегрированной навигационной функции и автоматической системы
передачи данных. Эта возможность позволяет командиру сосредоточиться на своих
основных задачах и реагировать со значительно меньшими затратами времени на
действия противника;
обширная автоматизация функций подвижности, например,
полностью автоматическая последовательность запуска двигателя или контроль ЭВМ
за тормозами, коробкой передач и бортовой системой, выработкой и распределением
электроэнергии. Эти нововведения позволяют водителю полностью использовать
превосходные особенности подвижности машины.
Взаимодействие в звене
"человек-машина" осуществляется с помощью пультов, оснащенных
интерактивным экраном. Пульты связаны с цифровой шиной данных, что
обеспечивает члену экипажа непосредственный доступ ко всем подсистемам танка.
Например, командир может непосредственно наблюдать данные, такие как состояние
запаса топлива, номер и тип боеприпаса, находящегося в автомате заряжания или
географические координаты своей машины.
Последний момент достоин внимания. Основные
боевые танки современного поколения, оснащенные автоматическими
системами управления огнем, уже обладают необыкновенной боевой эффективностью
- при условии, что они находятся на удачно выбранной, отвечающей требованиям
огневой позиции. Проблема заключается в том, чтобы быстро найти такие позиции и
менять эти позиции так часто, как только возможно. Все те, задачей которых
является наблюдение и управление маневром, в частности командиры танковых
подразделений, нуждаются в непосредственном доступе к данным, которые обычно
трудно собрать с требуемой быстротой и точностью. Эти данные включают главным
образом местонахождение своих войск и войск противника, которое должно по
возможности быстро корректироваться с учетом быстро меняющегося характера
действий и необходимости сохранять очень высокий темп перемещения и
рассредоточения боевых машин.
В этих рамках танк
"Леклерк" проектировался по базовому методу, что от экипажа танка
нельзя и не следует ожидать самостоятельного сбора всех этих данных.
Предпочтительнее, чтобы танк был включен в совершенно новую систему, которая
должна осуществлять сбор данных по этапам, обрабатывать и распределять все
важные данные во время боя абонентам. Такой подход приближает к системе
"управление полем боя" и танк "Леклерк" является первым
танком, разработанным под эту систему. Аппаратура и конфигурация ветроники
танка "Леклерк" - производительность обработки данных,
программируемость, речевая связь и связь для передачи данных между различными
машинами - в конечном счете, позволяют ему получать и автоматически
обрабатывать в реальном масштабе времени все полученные боевые данные.
Однако это не значит, что экипаж танка в настоящее
время не способен собирать большую часть информации, которая необходима ему для
"внутреннего потребления". Например, уже возможно фиксировать
местонахождение самой машины и синтезировать данные по материально-техническому
обеспечению благодаря соответствующей обработке (центральной ЭВМ) вводов данных
от различных датчиков. Все эти сведения, в том числе и о местонахождении
машины, могут сосредотачиваться на КШМ и наноситься на цифровую карту.
Основываясь на этих автоматически получаемых сведениях
о своем собственном местонахождении, танк, который опознает цель, может также
экстраполировать свои (цели) координаты и передавать их на КШМ по каналу той же
системы. Это следует рассматривать как первое звено системы, в конечном счете вырастающей в систему помощи командованию, основанную
на сборе данных и рассылке приказов. Передача сообщений от КШМ на данный танк
и цифровая обработка таких сообщений (позволяющая, например, использовать
предварительно форматированные сообщения) приведут к значительной экономии
времени и большей точности.
Достаточно ясно, будущее направлено на автоматическое
или полуавтоматическое взаимодействие (выбор здесь скорее является вопросом
оперативных концепций, а не технологий) между танком (танками) и другими
передовыми сетями обработки/распространения информации. Архитектура системы
танка "Леклерк" разрабатывалась с учётом этой возможности.
Рис. 7. Введение централизованного комплекта ветроники
позволит осуществлять значительно более тщательный контроль
за неисправностями и учет мероприятий по обслуживанию, что приведет к
лучшему уровню годности (состояния). На снимке показано обнаружение
неисправности на танке "Леклерк"
Ветроника и будущее
Наступление эпохи ветроники
является неизбежным даже в период строгого финансового контроля и сокращенных
бюджетов. Конечно, с точки зрения европейской перспективы, интереснее всего
будет взглянуть, как принятие этой технологии и интеграции ветроники может (или
должно) управляться международными соглашениями и стандартами, которые должны
обеспечивать будущее взаимодействие парков бронированных машин в соответствии
с современными политическими и военными концепциями. Если в этом направлении
появится элемент сотрудничества СМ, то это следует
рассматривать как добавочный стимул. Центральным вопросом в
этой проблеме является реакция промышленности на изменяющуюся роль производителей
бронированных машин и принятие звания "объединителя системы (компоновщика
системы). Сама по себе эта роль уже исполнялась в малом масштабе в
течение нескольких последних лет на неофициальной основе. В настоящее время
имеются явные признаки того, что какой бы ни была программа производства
(разработки) машин, ветроника станет областью технологии, которую заказчики
бронированных машин будут стремиться использовать на этапе проектирования для
оснащения современного парка в качестве встроенного фактора "умножителя
силы". Вопрос заключается в том, являются ли традиционные изготовители
бронированных машин подходящей базой, соответствующей этому требованию и для
руководства будущими программами по машинам.
Локальная сеть HIWAY ZCSR
Локальные сети (LAN)
используются как в гражданских, так и в военных системах в качестве средства
связи терминалов ЭВМ и рабочих мест. В предшествующих системах одной из
основных проблем, с которыми встречались военные пользователи при принятии локальных
сетей, было ограничение или блокировка доступа к сети благодаря неэффективному
использованию ее пропускной способности. Хотя эта задержка составляла лишь
секунды и, вероятно, являлась вполне допустимой для большинства гражданских
сетей, при использовании для управления носителями оружия, где прохождение
данных часто происходит в критическом режиме, эта задержка может привести к
катастрофическим результатам.
Конструкция системы ZCSR
предусматривает увеличение эффективности передачи данных и доступна по всей
распределенной сети данных с 10 примерно до 90 процентов. Работая
так локальная сеть ZCSR, созданная на волоконной оптике, обеспечивает
практически постоянный доступ пользователя на всех рабочих местах к шине данных
и прохождение программы и важных данных без задержки. На примере системы VERDI
это может быть продемонстрировано на соединении локальной сетью пяти рабочих
мест членов экипажа, где каждое будет иметь относительную степень важности в
зависимости от рабочего состояния машины в пределах боевой обстановки.
Например, во время движения и марша двумя основными
рабочими местами, вероятнее всего, будут места водителя и командира.
Следовательно, разумно ожидать, что информация, связанная с выполнением задач
этими двумя членами экипажа, будет первоочередной на шине данных. Однако, если во время этого движения наводчик обнаруживает
противника, его рабочее место требует немедленной первоочередности для
передачи данных для управления огнем и данных соответствующих датчиков на места
командира и других членов экипажа для обеспечения положительной их реакции на
угрозу противника. В системе ZCSR база несущей "имеет щелевое исполнение"
для обеспечения прохождения такой информации в пределах локальной сети в любое
время. Это в свою очередь предусматривает полное использование локальной сети
во всеобъемлющей информационной сети, которая может переносить информационную
нагрузку всех систем, находящихся в машине, вместо использования системы
первоочередного доступа, которая не может опознать важность потребностей
пользователя. Эта информационная нагрузка передается через смесительную каретку
речевых сигналов, сигналов данных, сигналов управления и видеосигналов без
помех и перекрестных искажений.
Рис. 8. На снимке показан пример так называемых
"щелей", имеющихся в локальной сети ZCSR. Показано распределение
пространства, которое предусматривает постоянный доступ по всему диапазону
информационных вводов/выводов по сравнению с одним общим "запираемым
выходом" в каналах стандартных сетей. Обратите внимание на собирающий
"блок", который переносит информацию относительно требуемого
адресата информации и критериев доступа для информационной "щели": 1
- наглядное типичное распределение "щелей"/ каналов пользователя; 2 -
двухфазная кодированная несущая; 3 - сборник; 4 - радиосеть; 5 - РТТ ; 6 - сеть с пакетной коммутацией; 7 - сигналы управления;
8 - данные от датчиков; 9 - каналы системы внутренней связи; 10 - данные
RS-232; 11 - видеосигналы; 12 - телеграфная связь; 13 - спутниковая связь
Основным для конструкции
системы ZCSR является требование непрерывной работы в случае частичного
разрушения локальной сети посредством повреждения или активности
радиоэлектронного подавления. Тот факт, что система основана на
волоконно-оптической технологии, делает ее менее склонной к разрушению
средствами радиоэлектронной борьбы, а включение передаточных блоков по всей
системе предусматривает некоторое дублирование в пределах системы. Так как
локальная сеть ZCSR не опирается на неразрывную кабельную цепь, можно
изолировать различные части системы (из-за повреждения или отказа), сохраняя в
то же время полную целостность шины данных. Полная шина системы ZCSR
управляется центральным распределительным пультом управления (DMC), который
контролирует и управляет производительностью и рабочей нагрузкой всей локальной
сети. В случае отказа части локальной сети из-за повреждения управление DMC
запустит один из многих блоков доступа к терминалам (TAU), чтобы действовать в
"точке прерывания" и перераспределить поток данных по жизнеспособным
соединениям, сокращая посредством этого разорванные каналы. В условиях работы
в пределах некоторых ограничений это обеспечит непрерывную функцию и
целостность основных элементов локальной сети даже после обширного повреждения
отдельных частей электронной системы машины.
Основным фактором для
принятия локальной сети ZCSR для программы VERDI является несомненная
"прозрачность" локальной сети. Она позволяет добавить многие
неспециальные модули и интерфейсы, базирующиеся на согласованных выходах
системы к интерфейсам шины данных.
В настоящее время в Германии
министерством обороны Великобритании проводятся испытания полевого
демонстрационного макета системы, установленного на борту машины.
Демонстрационный макет объединяет связь между машинами и распределяет между
ними информацию (VICDS), в нем используется локальная сеть HIWAY ZCSR.
Испытания проводятся в пределах командного пункта бронированными машинами
(части штабной секции 1-го британского корпуса по оперативно-тактическому,
командному, артиллерийскому и инженерному управлению). Целью этих испытаний
является определение возможности введения в британских сухопутных войсках
радиосистемы боевых машин BOWMAN, которой потребуются перспективные локальные
системы для обеспечения прохождения данных по всей командной сети. Принятие
системы VICDS, использующей волоконную оптику, является решающим моментом для
повышения защиты сети боевой радиостанции, позволяющим ей действовать без
перехватов в пределах штабной сети. Кроме того, решение
проблем системы VICDS с помощью волоконной оптики уже продемонстрировало
существенное сокращение пространства, необходимого для монтажа кабельной
проводки и общего снижения объема обслуживания и безопасности использования, по
сравнению с требуемыми ранее для стандартного кабельного монтажного комплекта
из медных проводов. Это в свою очередь, как ожидают, упростит обнаружение
неисправностей, обеспечивая в то же время увеличение "пространства за
броней" для других систем. Программа VICDS продемонстрирует, как
информационная система HIWAY может быть приспособлена для модернизации
имеющихся бронированных машин, таких как машины серии FV-430, широко
используемые в настоящее время штабными подразделениями СВ Великобритании. Окончательным требованием по программе VICDS, как ожидают,
будет заключение контракта на сумму 300 млн. фунтов стерлингов. В текущем
показе соперничают фирмы HCTL и RACAL.
IAN BUSTIN
VETRONICS-THE QUIET REVOLUTlON ТОК ARMOURED VEHICLES.
MILITARY TECNOLOGY, 1992, №5
|
|
|||||||
|
|