Заряд интеллекта
В головку самонаведения можно вложить мозги
Достижение военно-технического превосходства или хотя бы паритета – ключевое условие обеспечения национальной безопасности. Среди военных технологий близкого будущего особую роль играют системы автоматического обнаружения, распознавания и автономного наведения средств поражения на заданные цели по их изображению и другим сигнатурам с точностью, обеспечивающей прямое попадание.
Решение данной проблемы выведет на качественно новый уровень ударные возможности Вооруженных Сил в неядерном конфликте с любым противником. Появится материальная база для проведения скоротечных операций с нанесением избирательных, так называемых хирургических ударов с минимальным побочным ущербом. Без решения этой проблемы невозможно и создание действительно эффективной системы стратегической ПРО.
“ Для России с ее оборонительной Военной доктриной, огромными пространствами, недостаточно развитой инфраструктурой целесообразно строительство Вооруженных Сил как организации с «распределенным интеллектом» ”
Одним из приоритетов представляется гиперспектральная спектрометрия. Разработка систем на ее основе рассматривается как качественно новый этап развития средств разведки и наблюдения, совмещающих способности решения трех основных задач: обнаружение, классификация, поддержание контакта. Это актуально и для систем самонаведения оружия.
Комплексы разведки и наблюдения, использующие метод гиперспектральной спектрометрии, обладают важными достоинствами. Во-первых, это многодиапазонность. Она позволяет обеспечить повышенную проницаемость в любой среде, высокую вероятность установления контакта, надежную классификацию объекта вплоть до достоверного определения его местоположения в пространстве и направления движения, а также надежную селекцию помех естественного и искусственного происхождения. Во-вторых, математические методы обработки сигналов. Это наделяет комплексы реальными свойствами интеллектуального оружия, прежде всего за счет автоматизированной адаптации к различным объектам, их пространственному расположению, системам и средствам скрытия, а также к различным вариантам метеоусловий. Однако использование оптического диапазона электромагнитного излучения, пусть даже и весьма широкого – от инфракрасного до ультрафиолетового, все-таки создает зависимость от погоды.
Для систем разведки, целеуказания, наведения гиперспектральная спектрометрия открывает принципиально новые возможности. Прежде всего это прямое (не за счет наблюдения за перемещением) определение пространственной ориентации цели, что позволяет существенно сократить время на целеуказание и осуществлять контроль элементов движения в реальном времени. У оружия (снаряда, ракеты) появляется способность надежной классификации цели, самостоятельного (автоматического) выбора наиболее выгодного ракурса атаки и самого уязвимого места поражения. Это позволяет, с одной стороны, существенно повысить устойчивость самих ударных средств от воздействия систем самообороны, а с другой – сократить количество попаданий, потребных для вывода из строя или уничтожения объекта. Наконец, есть возможность создания унифицированных средств разведки и ГСН для наблюдения и поражения различных целей, когда адаптация к решению той или иной задачи может быть осуществлена путем смены математического аппарата обработки сигналов.
Привязанные к спутнику
В США применение методов гиперспектральной спектрометрии считается одним из наиболее перспективных способов повышения своевременности и достоверности разведки.
В интересах Пентагона разрабатываются технологии для воздушных и космических платформ по двум основным направлениям. Первое – разведка среды ведения военных действий, наземного, морского и воздушно-космического пространства. Второе – обнаружение целей, описание их параметров и идентификация.
Американские ВВС уже располагают спутником Mighty Sat II с аппаратурой гиперспектрального анализа FTHSI. ВМС США – космическим аппаратом HYDICE. Гиперспектральная аппаратура CYRIS имеется и на борту спутника PROBA Европейского космического агентства. Ведутся работы по созданию на основе того же метода разведывательных комплексов тактического звена с использованием БЛА. Космические системы для оперативной и стратегической разведки должны позволять с высокой вероятностью обнаруживать и классифицировать цели, когда они замаскированы, частично или полностью скрыты, а также в условиях преднамеренных помех. Все это в реальном масштабе времени.
В США, судя по материалам открытой печати, основной упор делается на развитие именно систем разведки, а не самонаведения оружия для значительного повышения возможностей глобального наблюдения в любое время суток, в сложных метеоусловиях с целью вскрытия стационарных и мобильных замаскированных объектов и слежения за ними для последующего уничтожения. Какой результат наиболее опасен для нас? Утрата скрытности наземных мобильных стратегических ракетных комплексов, поскольку с внедрением гиперспектральной спектрометрии у США появляется возможность осуществлять их надежную разведку в реальном масштабе времени в любой точке России. И никакие ухищрения с маскировкой здесь не помогут.
Вместе с тем приоритет систем разведки, а не управления оружием и самонаведения боеприпасов повышает зависимость войск от внешней информации. Степень связанности группировок США увеличивается, предъявляя тем самым более высокие требования и к технике, и к личному составу.
Преимущества автономизации
В России еще в 90-е инициативной группой ученых разработаны и апробированы в народном хозяйстве эффективные системы наблюдения на основе гиперспектральной спектрометрии. В отличие от американских подходов наши ноу-хау позволяли внедрить метод непосредственно в боевые системы, придавая им свойства высокоинтеллектуального оружия за счет решения ключевой задачи – автоматического распознавания образа цели. И можно было бы создать условия для реализации качественно иной концепции развития вооружений ВС РФ. Имеется в виду минимизация зависимости от внешней информации, «автономизация» ВВТ. То есть строительство ВС РФ как организации с «распределенным интеллектом» в противовес ВС США, которые развиваются в направлении его «централизации».
Главными достоинствами систем с «распределенным интеллектом», то есть с высокой степенью «автономизации» элементов, являются существенное снижение требований к управлению и высокая функциональная устойчивость к поражению. Первое обусловлено тем, что объем информации (разведывательной и командной), необходимой для действий отдельных боевых единиц, обладающих своими продвинутыми средствами наблюдения, существенно сокращается. Соответственно резко снижается и стоимость системы управления. Повышение функциональной устойчивости предопределяется тем, что при высокой степени автономности элементов вывод из строя системообразующих звеньев не лишает остальные способности выполнять свои функции.
Основной недостаток организационно-технических систем с «распределенным интеллектом» вытекает из их преимущества. Они более инертны.
Очевидно, что для России с ее оборонительной Военной доктриной, огромными пространствами, недостаточно развитой инфраструктурой, особенно систем связи, целесообразнее развитие ВС в направлении «автономизации» войск (сил). Поэтому ориентацию на приоритетную интеллектуализацию вооружения следует признать более соответствующей нашим условиям.
Второе важнейшее достоинство этого подхода в том, что ударные системы могут быть дополнены на единой концептуальной основе соответствующими оборонительными, способными нейтрализовать их аналоги в иностранных армиях. Таким образом, мы получаем не отдельные образцы, а комплекс. Он реализует и ударные, и защитные функции.
За броней не укрыться
Уровень отечественных разработок на основе гиперспектральной спектрометрии позволяет рассчитывать на создание уже в ближайшее время качественно новых систем вооружения. Это, в частности, многоцелевой противотанковый комплекс и активная защита бронетехники. Это оперативно-тактические и тактические ракеты с интеллектуальными высокоточными ГСН и соответствующие системы активной защиты наземных объектов. Это ЗРК с интеллектуальным высокоточным наведением в сочетании с системой защиты вертолетов и самолетов.
Главным достоинством многоцелевого противотанкового комплекса с использованием ГСН на основе гиперспектральной спектрометрии будет возможность надежной классификации и определения пространственного положения бронеобъекта. Это, стоит повторить, позволяет автономно выбирать наиболее уязвимую область поражения. Идентификация цели по ее трехмерному образу в сочетании с приданием этому оружию возможности оперативно менять ее «портрет» делает такой ПТРК пригодным к применению и по иным объектам. Фактически речь идет о переносной универсальной системе высокоточного оружия пехоты.
Метод гиперспектральной спектрометрии позволяет создать равнопрочную по всем возможным направлениям подхода снаряда защиту объектов, в частности танков и ББМ. При этом усиление защиты будет связано не с увеличением толщины брони (а значит, и веса), а с более надежным и своевременным распознаванием атакующего средства поражения, для чего не потребуется сколько-нибудь значимого увеличения массогабаритных характеристик техники. Кроме того, данный метод дает исключительную помехозащищенность, обеспечивая поражение скрытых объектов.
Внедрение интеллектуальных ПТРК и систем защиты приведет к существенным сдвигам в идеологии развития ВВТ Сухопутных войск. Противостояние «снаряд – броня» меняется на «ударная система – защитная система». Тем самым в определенной мере нивелируется значимость классической противоснарядной брони. Она будет неспособна обеспечить равнопрочную защиту танка. Интеллектуальный боеприпас самостоятельно найдет наиболее уязвимую точку.
Не меньший интерес методы гиперспектральной спектрометрии представляют в плане оснащения ГСН оперативно-тактических и тактических ракет. Они получают качественно новую возможность – доразведки состояния цели и автоматического выбора наиболее уязвимого элемента. Это особенно важно при поражении объектов, обладающих пространственной структурой, которые имеют систему обороны, не позволяющую надежно выявить местоположение отдельных элементов и их состояние. К числу таковых относятся, например, военно-морские базы, аэродромы, командные пункты оперативного звена и выше.
Это новое качество в сочетании с существенным повышением помехозащищенности ГСН и точности попадания позволит существенно сократить потребный расход боеприпасов для поражения распределенных функционально связанных целей, а также повысит вероятность уничтожения точечных высокозащищенных объектов, особенно в условиях помех.
Использование интеллектуального наведения на основе методов гиперспектральной спектрометрии обеспечивает высокоэффективную автономную систему объектовой защиты. Вероятность поражения головных частей ОТР и ТР может быть значительно увеличена за счет качественного роста возможностей их обнаружения и правильной классификации в условиях помех с существенным повышением точности наведения.
Актуально применение методов гиперспектральной спектрометрии в ГСН ПЗРК и ЗРК, ракет класса «воздух-воздух», работающих в оптическом диапазоне. Это позволит прежде всего обеспечить исключительно высокую помехозащищенность и даст возможность всеракурсного поражения воздушных целей вне зависимости от их положения относительно внешних источников излучений. Существующие системы создания помех в оптическом и инфракрасном диапазоне неэффективны против таких ГСН. А на создание новых, способных эффективно противодействовать им, потребуется много времени.
Возможность надежного выявления атакующей ракеты и ее пространственной ориентации с использованием методов гиперспектральной спектрометрии подводит нас к необходимости разработки всеракурсной и всенаправленной защиты летательных аппаратов. То есть появляется возможность создания полноценной индивидуальной системы ПВО для них.
Имеющийся задел позволяет нам развивать гиперспектральные технологии и создавать на их основе высокоэффективные средства разведки и наблюдения. Есть все предпосылки для развертывания такой работы. Внедрение подобных средств в систему вооружения сулит существенное повышение боевых возможностей.
Достижение военно-технического превосходства или хотя бы паритета – ключевое условие обеспечения национальной безопасности. Среди военных технологий близкого будущего особую роль играют системы автоматического обнаружения, распознавания и автономного наведения средств поражения на заданные цели по их изображению и другим сигнатурам с точностью, обеспечивающей прямое попадание.
Решение данной проблемы выведет на качественно новый уровень ударные возможности Вооруженных Сил в неядерном конфликте с любым противником. Появится материальная база для проведения скоротечных операций с нанесением избирательных, так называемых хирургических ударов с минимальным побочным ущербом. Без решения этой проблемы невозможно и создание действительно эффективной системы стратегической ПРО.
“ Для России с ее оборонительной Военной доктриной, огромными пространствами, недостаточно развитой инфраструктурой целесообразно строительство Вооруженных Сил как организации с «распределенным интеллектом» ”
Одним из приоритетов представляется гиперспектральная спектрометрия. Разработка систем на ее основе рассматривается как качественно новый этап развития средств разведки и наблюдения, совмещающих способности решения трех основных задач: обнаружение, классификация, поддержание контакта. Это актуально и для систем самонаведения оружия.
Комплексы разведки и наблюдения, использующие метод гиперспектральной спектрометрии, обладают важными достоинствами. Во-первых, это многодиапазонность. Она позволяет обеспечить повышенную проницаемость в любой среде, высокую вероятность установления контакта, надежную классификацию объекта вплоть до достоверного определения его местоположения в пространстве и направления движения, а также надежную селекцию помех естественного и искусственного происхождения. Во-вторых, математические методы обработки сигналов. Это наделяет комплексы реальными свойствами интеллектуального оружия, прежде всего за счет автоматизированной адаптации к различным объектам, их пространственному расположению, системам и средствам скрытия, а также к различным вариантам метеоусловий. Однако использование оптического диапазона электромагнитного излучения, пусть даже и весьма широкого – от инфракрасного до ультрафиолетового, все-таки создает зависимость от погоды.
Для систем разведки, целеуказания, наведения гиперспектральная спектрометрия открывает принципиально новые возможности. Прежде всего это прямое (не за счет наблюдения за перемещением) определение пространственной ориентации цели, что позволяет существенно сократить время на целеуказание и осуществлять контроль элементов движения в реальном времени. У оружия (снаряда, ракеты) появляется способность надежной классификации цели, самостоятельного (автоматического) выбора наиболее выгодного ракурса атаки и самого уязвимого места поражения. Это позволяет, с одной стороны, существенно повысить устойчивость самих ударных средств от воздействия систем самообороны, а с другой – сократить количество попаданий, потребных для вывода из строя или уничтожения объекта. Наконец, есть возможность создания унифицированных средств разведки и ГСН для наблюдения и поражения различных целей, когда адаптация к решению той или иной задачи может быть осуществлена путем смены математического аппарата обработки сигналов.
Привязанные к спутнику
В США применение методов гиперспектральной спектрометрии считается одним из наиболее перспективных способов повышения своевременности и достоверности разведки.
В интересах Пентагона разрабатываются технологии для воздушных и космических платформ по двум основным направлениям. Первое – разведка среды ведения военных действий, наземного, морского и воздушно-космического пространства. Второе – обнаружение целей, описание их параметров и идентификация.
Американские ВВС уже располагают спутником Mighty Sat II с аппаратурой гиперспектрального анализа FTHSI. ВМС США – космическим аппаратом HYDICE. Гиперспектральная аппаратура CYRIS имеется и на борту спутника PROBA Европейского космического агентства. Ведутся работы по созданию на основе того же метода разведывательных комплексов тактического звена с использованием БЛА. Космические системы для оперативной и стратегической разведки должны позволять с высокой вероятностью обнаруживать и классифицировать цели, когда они замаскированы, частично или полностью скрыты, а также в условиях преднамеренных помех. Все это в реальном масштабе времени.
В США, судя по материалам открытой печати, основной упор делается на развитие именно систем разведки, а не самонаведения оружия для значительного повышения возможностей глобального наблюдения в любое время суток, в сложных метеоусловиях с целью вскрытия стационарных и мобильных замаскированных объектов и слежения за ними для последующего уничтожения. Какой результат наиболее опасен для нас? Утрата скрытности наземных мобильных стратегических ракетных комплексов, поскольку с внедрением гиперспектральной спектрометрии у США появляется возможность осуществлять их надежную разведку в реальном масштабе времени в любой точке России. И никакие ухищрения с маскировкой здесь не помогут.
Вместе с тем приоритет систем разведки, а не управления оружием и самонаведения боеприпасов повышает зависимость войск от внешней информации. Степень связанности группировок США увеличивается, предъявляя тем самым более высокие требования и к технике, и к личному составу.
Преимущества автономизации
В России еще в 90-е инициативной группой ученых разработаны и апробированы в народном хозяйстве эффективные системы наблюдения на основе гиперспектральной спектрометрии. В отличие от американских подходов наши ноу-хау позволяли внедрить метод непосредственно в боевые системы, придавая им свойства высокоинтеллектуального оружия за счет решения ключевой задачи – автоматического распознавания образа цели. И можно было бы создать условия для реализации качественно иной концепции развития вооружений ВС РФ. Имеется в виду минимизация зависимости от внешней информации, «автономизация» ВВТ. То есть строительство ВС РФ как организации с «распределенным интеллектом» в противовес ВС США, которые развиваются в направлении его «централизации».
Главными достоинствами систем с «распределенным интеллектом», то есть с высокой степенью «автономизации» элементов, являются существенное снижение требований к управлению и высокая функциональная устойчивость к поражению. Первое обусловлено тем, что объем информации (разведывательной и командной), необходимой для действий отдельных боевых единиц, обладающих своими продвинутыми средствами наблюдения, существенно сокращается. Соответственно резко снижается и стоимость системы управления. Повышение функциональной устойчивости предопределяется тем, что при высокой степени автономности элементов вывод из строя системообразующих звеньев не лишает остальные способности выполнять свои функции.Основной недостаток организационно-технических систем с «распределенным интеллектом» вытекает из их преимущества. Они более инертны.
Очевидно, что для России с ее оборонительной Военной доктриной, огромными пространствами, недостаточно развитой инфраструктурой, особенно систем связи, целесообразнее развитие ВС в направлении «автономизации» войск (сил). Поэтому ориентацию на приоритетную интеллектуализацию вооружения следует признать более соответствующей нашим условиям.
Второе важнейшее достоинство этого подхода в том, что ударные системы могут быть дополнены на единой концептуальной основе соответствующими оборонительными, способными нейтрализовать их аналоги в иностранных армиях. Таким образом, мы получаем не отдельные образцы, а комплекс. Он реализует и ударные, и защитные функции.
За броней не укрыться
Уровень отечественных разработок на основе гиперспектральной спектрометрии позволяет рассчитывать на создание уже в ближайшее время качественно новых систем вооружения. Это, в частности, многоцелевой противотанковый комплекс и активная защита бронетехники. Это оперативно-тактические и тактические ракеты с интеллектуальными высокоточными ГСН и соответствующие системы активной защиты наземных объектов. Это ЗРК с интеллектуальным высокоточным наведением в сочетании с системой защиты вертолетов и самолетов.
Главным достоинством многоцелевого противотанкового комплекса с использованием ГСН на основе гиперспектральной спектрометрии будет возможность надежной классификации и определения пространственного положения бронеобъекта. Это, стоит повторить, позволяет автономно выбирать наиболее уязвимую область поражения. Идентификация цели по ее трехмерному образу в сочетании с приданием этому оружию возможности оперативно менять ее «портрет» делает такой ПТРК пригодным к применению и по иным объектам. Фактически речь идет о переносной универсальной системе высокоточного оружия пехоты.
Метод гиперспектральной спектрометрии позволяет создать равнопрочную по всем возможным направлениям подхода снаряда защиту объектов, в частности танков и ББМ. При этом усиление защиты будет связано не с увеличением толщины брони (а значит, и веса), а с более надежным и своевременным распознаванием атакующего средства поражения, для чего не потребуется сколько-нибудь значимого увеличения массогабаритных характеристик техники. Кроме того, данный метод дает исключительную помехозащищенность, обеспечивая поражение скрытых объектов.
Внедрение интеллектуальных ПТРК и систем защиты приведет к существенным сдвигам в идеологии развития ВВТ Сухопутных войск. Противостояние «снаряд – броня» меняется на «ударная система – защитная система». Тем самым в определенной мере нивелируется значимость классической противоснарядной брони. Она будет неспособна обеспечить равнопрочную защиту танка. Интеллектуальный боеприпас самостоятельно найдет наиболее уязвимую точку.
Не меньший интерес методы гиперспектральной спектрометрии представляют в плане оснащения ГСН оперативно-тактических и тактических ракет. Они получают качественно новую возможность – доразведки состояния цели и автоматического выбора наиболее уязвимого элемента. Это особенно важно при поражении объектов, обладающих пространственной структурой, которые имеют систему обороны, не позволяющую надежно выявить местоположение отдельных элементов и их состояние. К числу таковых относятся, например, военно-морские базы, аэродромы, командные пункты оперативного звена и выше.
Это новое качество в сочетании с существенным повышением помехозащищенности ГСН и точности попадания позволит существенно сократить потребный расход боеприпасов для поражения распределенных функционально связанных целей, а также повысит вероятность уничтожения точечных высокозащищенных объектов, особенно в условиях помех.
Использование интеллектуального наведения на основе методов гиперспектральной спектрометрии обеспечивает высокоэффективную автономную систему объектовой защиты. Вероятность поражения головных частей ОТР и ТР может быть значительно увеличена за счет качественного роста возможностей их обнаружения и правильной классификации в условиях помех с существенным повышением точности наведения.
Актуально применение методов гиперспектральной спектрометрии в ГСН ПЗРК и ЗРК, ракет класса «воздух-воздух», работающих в оптическом диапазоне. Это позволит прежде всего обеспечить исключительно высокую помехозащищенность и даст возможность всеракурсного поражения воздушных целей вне зависимости от их положения относительно внешних источников излучений. Существующие системы создания помех в оптическом и инфракрасном диапазоне неэффективны против таких ГСН. А на создание новых, способных эффективно противодействовать им, потребуется много времени.
Возможность надежного выявления атакующей ракеты и ее пространственной ориентации с использованием методов гиперспектральной спектрометрии подводит нас к необходимости разработки всеракурсной и всенаправленной защиты летательных аппаратов. То есть появляется возможность создания полноценной индивидуальной системы ПВО для них.
Имеющийся задел позволяет нам развивать гиперспектральные технологии и создавать на их основе высокоэффективные средства разведки и наблюдения. Есть все предпосылки для развертывания такой работы. Внедрение подобных средств в систему вооружения сулит существенное повышение боевых возможностей.
Информация