О проблеме современных БПЛА в Вооружённых Силах Российской Федерации
При ведении боевых действий (боевых действий против регулярной армии развитого государства, а не папуасов или пигмеев с автоматами Калашникова), таких как разведка, бомбометание с малых высот, пуски ракет «воздух-земля» по труднодоступным целям (вроде пещер в горах) и т.д., ныне существующие БПЛА, что отечественного, что зарубежного производства будут использовать навигационную систему GPS или ГЛОНАС. Для управления полётом БПЛА, что у нас, что за рубежом используется спутниковая навигационная система GPS (ГЛОНАС) в сочетании с цифровой инерциальной системой наведения. Точности одной только цифровой инерциальной системы не хватает. Но никому в голову не приходит, что именно в военное время использование этих навигационных систем для БПЛА окажется под вопросом. При разведке или целеуказании, например, на группу стоящих танков, БПЛА необходимо выполнить «привязку объектов» - отправить оператору их точные географические координаты, которые можно получить только с помощью системы спутникового позиционирования. В момент передачи данных БПЛА должен с максимальной точностью знать, где он находится, поэтому на аппарате и устанавливают соответствующую аппаратуру. Знать свои географические координаты беспилотнику необходимо и для возвращения на базу, куда он должен прилететь с разведывательной информацией или для дозаправки. Для точечного бомбометания и для пуска ракет «воздух-земля» также необходимо с максимально высокой точностью определять текущие координаты БПЛА относительно целей, выбранных для уничтожения. Инерциальные навигационные приборы требуемую точность не обеспечивают, вот и приходится прибегать к помощи спутников.
А теперь зададимся вопросом: что произойдёт, если бортовой приёмник GPS или других аналогичных систем будет выведен из строя воздействием на него специальных подразделений радиоэлектронной борьбы? Ответ однозначен: приёмник превратится в бесполезный груз. Вместе с ним станут бесполезны (и даже опасны) и сами разведывательные и ударные БПЛА, так как они перестанут правильно ориентироваться в пространстве.
Ещё в конце XX века, на одном из международных авиасалонов, российская фирма продемонстрировала первое устройство подавления систем спутникового позиционирования. В результате они теряли возможность измерять координаты объектов, на которых были установлены.
Что же нам сообщает наше военное ведомство? «В процессе перехода ВВС России к новому облику запланирован ряд интенсивных мероприятий по созданию качественно новой беспилотной авиационной техники, которая начнёт поступать в войска с 2011 года, и будет способна решать не только разведывательные функции, но и целый ряд других боевых задач, выполняемых в настоящее время пилотируемой армейской, фронтовой и Дальней авиацией. В перспективе, по мере завершения перехода авиации ВВС к новому облику, доля беспилотных авиационных комплексов может составить до 40% от общей численности всей боевой авиации». О как! Получается, что отечественные БПЛА, практически «не имеющие аналогов», а точнее полностью непригодные для ведения боевых действий против реального противника, а не папуасов, начнут поступать в войска уже в будущем году!
В частности, если проанализировать тематику, по которой минобороны якобы хочет провести различные научно-исследовательские работы, то, например, на сайте МО РФ присутствует некий «Перечень направлений военно-технических научных исследований», проводимых по грантам минобороны РФ. В этом «перечне», например, можно увидеть следующие направления, по которым (теоретически уже давно) должны были бы вестись разработки отечественного БПЛА для нужд ВС РФ (для удобства некоторые пункты не имеющие отношения к БПЛА опущены):
1. Пути парирования угроз военной безопасности РФ асимметричными методами.
- методы и средства снижения эффективности и способы преодоления современных и перспективных систем противовоздушной и воздушно-космической обороны;
- способы и средства ведения бесконтактных боевых действий.
2. Направления создания новых видов военно-технических систем на основе перспективных технологий.
- роботизированные системы оружия;
- конструкции и способы высокоскоростного передвижения в плотных средах, гиперзвуковые технологии.
3. Перспективы развития информационно-управляющих систем и средств информационного противоборства.
- методы и средства синтеза в единую систему разнородных объектов управления и контроля;
- системы и средства телекоммуникации военного назначения;
- методы и средства автоматизированного анализа данных и поддержки принятия решений;
- методы и средства защиты информационных ресурсов военного назначения.
Так и хочется добавить «и животноводство» (С) «За миллиард лет до конца света», братья Стругацкие.
Бытуют также мнения, что «ударные БПЛА» - это вообще мертворождённая идея. Говорят, например, что они уже давно существуют, и называются «Крылатая Ракета». Говорят также, что идея сделать крылатые ракеты многоразовыми и сопоставимыми по боевым возможностям с ударными самолётами выльется в то, что получится классический самолёт, только без пилота внутри. С теми же массой, ценой и ТТХ*, а экономия веса пилота - максимум ста килограмм - вряд ли может быть существенна на машинах, несущих оружие тоннами. Попробуем же опровергнуть столь пессимистичные настроения, которые имеют место как среди части руководства минобороны, так и среди тех, кто является ярым «теоретическим» противником больших, тяжёлых, умных, высокотехнологичных и, соответственно, дорогих отечественных БПЛА.
Давайте попробуем сформулировать основные технические требования, предъявляемые к современным БПЛА, исходные данные для их разработки, попробуем определить назначение БПЛА XXI-го века, область их применения, а также особые требования, обусловленные спецификой как самого БПЛА, так и условиями его эксплуатации. Как правило, такие требования определяются на основе тщательного анализа результатов многолетних предварительных исследований, расчётов и моделирования, но мы, со своей дилетантской точки зрения, всё же попробуем решить столь непростую задачу «в уме».
В качестве одной из концепций боевого применения перспективного современного БПЛА является «роботизированный» комплекс, работающий в паре с пилотируемым боевым самолётом. К примеру, архитектура бортового комплекса такого самолёта, как ПАК-ФА, позволяет контролировать до 4-х БПЛА, выполняющих при нём функцию «склада вооружений» (или же «длинной руки», или даже «штурмовой группы»).
Современные «транспортные» БПЛА чрезвычайно востребованы на театрах военных действий с пересечённым рельефом, слаборазвитой дорожной или аэродромной сетью. В настоящее время можно проследить острую необходимость в беспилотном вертолёте, который осуществлял бы быструю переброску грузов между подразделениями, как на передовой, так и в тылу. В перечень ТТХ современных БПЛА входят: очень большая продолжительность полёта; наличие на борту значительного количества как активных, так и пассивных датчиков (разумеется, интегрированных в единый комплекс); возможность интеграции БПЛА в единую систему разнородных объектов управления и контроля; построение автоматизированных боевых сетей; архитектура бортового комплекса, позволяющая вести передачу данных в реальном масштабе времени, а также наличие на борту малогабаритного и высокоточного оружия. В современной войне требование к наличию у сражающейся стороны (читай - «у нас») БПЛА, не зависящего от погодных условий, для постоянного наблюдения и разведки является не просто доминирующим, а обязательным.
Так как статью мы начали с рассмотрения потребности ВС РФ в БПЛА оперативно-тактического и стратегического назначения, то и технические требования будем формировать исходя из данных условий. Следовательно, как мы уже выше оговорили, данные БПЛА должны:
- уметь самостоятельно вести воздушную разведку на глубину до 1000 километров, с малых и средних высот, в простых и, обязательно, сложных метеоусловиях, в любое время суток и время года;
- уметь выполнять боевые задачи в условиях сильного противодействия со стороны вражеского ПВО и в случае сложной радиоэлектронной обстановки;
- уметь вести передачу полученной развединформации по защищённым каналам связи в реальном масштабе времени при дальности полёта от 1800 до 2500 километров при продолжительности до 24-х часов.
Кроме того, перспективный БПЛА должен уметь функционировать как в рамках взаимодействия человек-машина, так и в рамках человек-машина-машина.
Изначально мы оговорились о том, что одной из концепций боевого применения перспективного отечественного БПЛА является «роботизированный» комплекс, работающий в паре с пилотируемым боевым самолётом. Следовательно (хотя бы по основным ТТХ), современный БПЛА не должен уступать как современным, так и перспективным фронтовым авиационным комплексам, а именно:
- конструкция планера БПЛА должна выполнятся с использованием «стелс»-технологий;
- БПЛА должен иметь современные двигатели с отклоняемым вектором тяги;
- конструкция БПЛА должна обеспечивать ведение маневренного боя, как на ближних, так и на дальних дистанциях, он должен уметь вести бой, как с воздушными, так и наземными или морскими целями;
- современный БПЛА , безусловно, должен уметь осуществлять полёт на крейсерском сверхзвуке;
- предельная скорость БПЛА должна находится в пределах 2200-2600 км/ч;
- максимальная дальность полёта БПЛА должна составлять не менее 4000 км (без дозаправки) с ПТБ;
- БПЛА должны уметь осуществлять дозаправку в воздухе от воздушных танкеров;
- БПЛА должны иметь практический потолок полёта не менее 21000 метров и обладать скороподъёмностью не менее 330 - 350 метров в секунду;
- БПЛА должен уметь пользоваться аэродромами с ВПП длиной не более 500 метров;
- максимальная эксплуатационная перегрузка БПЛА должна быть не менее, чем 10-12 g (+/-).
В процессе выполнения полёта, как правило, управление БПЛА должно осуществляться автоматически посредством бортового комплекса навигации и управления, в состав которого должны входить:
- приёмник спутниковой навигации, обеспечивающий приём навигационной информации от систем ГЛОНАСС;
- система датчиков, обеспечивающая определение координат, ориентацию в пространстве и определение параметров движения БПЛА;
- информационная система, обеспечивающая измерение высоты и скорости, и управляющая органами движения и маневрирования БПЛА;
- различные виды антенн и радаров, предназначенные для выполнения задач связи, передачи данных, сопряжения в боевые информационные системы и сети, обнаружения и сопровождения целей;
- система оптической и инерциальной ориентации в пространстве БПЛА, в качестве дублирующей, системы глобального позиционирования;
- интеллектуальная система управления БПЛА и всеми его системами с использованием процедур логического вывода и принятия решений.
Бортовая система навигации и управления БПЛА, должна обеспечивать:
- полёт по заданному маршруту;
- изменение маршрутного задания или возврат в точку старта по команде с наземного пункта управления;
- изменение маршрутного задания в связи с изменившимися условиями выполнения задания;
- изменение маршрутного задания по команде сопряжённого в боевую сеть информационного комплекса;
- облёт указанной точки;
- выбор, селекцию и распознавание целей, как по команде оператора, так и в автоматическом режиме;
- автосопровождение выбранной цели;
- стабилизацию ориентации БПЛА;
- поддержание заданных высот и скорости полёта;
- сбор и передачу телеметрической информации о параметрах полёта и работе целевого оборудования;
- дистанционное программное управление устройствами целевого оборудования;
- передача информации на узлы боевой информационной сети и оператору по шифрованным каналам связи;
- сбор, накопление, интерпретацию полученных данных, а так же их распространение в рамках боевой информационной системы;
- система управления БПЛА должна обеспечивать взлёт и посадку БПЛА как при помощи аэродромного оборудования, так и на основе только оптической информации доступной системе управления БПЛА.
Бортовая система связи:
- должна функционировать по защищённым каналам связи;
- должна обеспечивать передачу данных с борта на землю и с земли на борт на узлы боевой информационной системы и принимать от них входящие данные;
Данные, передаваемые с борта на землю или на узлы боевой информационной системы:
- параметры телеметрии;
- потоковое видео как целевой аппаратуры так и оптических органов ориентации БПЛА;
- данные разведки;
- данные интеллектуальной СПР
- команды управления в рамках боевой информационной системы.
Данные, передаваемые на борт, содержат:
- команды управления БПЛА;
- команды управления целевой аппаратурой;
- команды управления интеллектуальной СПР.
В ходе выполнения данного проекта должно быть проведено решение следующих задач:
- анализ лётных, кинематических и тактических свойств;
- разработка и изготовление масштабно-габаритной модели, удовлетворяющей поставленным задачам;
- разработка, изготовление и исследование принципиально новых структурных схем и систем управления;
- экспериментальная отработка стратегий управления БПЛА посредством натурного моделирования поведения замкнутых систем в условиях
неопределённости и наличия внешних возмущений;
- разработка научно-методологических основ конструирования трёхмерных планировщиков движения БПЛА на базе нейропроцессорных систем;
- конструирование сенсорных систем на базе телевизионных камер, тепловизоров и других датчиков обеспечивающих сбор, предварительную обработку и передачу информации о состоянии внешней среды, на базовый вычислительный комплекс БПЛА;
- других задач, связанных с созданием современного БПЛА, которые обязательно возникнут в процессе реализации проекта.
Информация, которую получает БПЛА, должна классифицироваться его информационной системой в зависимости от степени представляемой угрозы. Классификация должна проводится как по команде оператора наземной станцией управления (НСУ), так и в автоматической режиме бортовой информационной системой БПЛА. Во втором случае программное обеспечение комплекса содержит элементы искусственного интеллекта, и поэтому требуется выработать экспертные критерии и градации уровней угрозы при принятии решений информационной системой. Такие критерии могут быть сформулированы путём экспертных оценок и должны быть формализованы таким образом, чтобы минимизировать вероятность неправильной интерпретации данных информационной системой БПЛА.
Что можно сказать в заключение? Автономность современных военных БПЛА пока оставляет желать лучшего. Однако развитие современных систем вооружения упрямо диктует делать «поводок» для БПЛА всё длиннее и длиннее, поскольку «железный» солдат реагирует на происходящее гораздо быстрее солдата живого, «железный» солдат не подвержен эмоциям, которые присущи солдату обычному. Если, к примеру, звено из эскадрильи попало под обстрел ПВО противника, то БПЛА с интеллектуальной системой управления может мгновенно зафиксировать точку выстрела, совместно с другими БПЛА объединёнными в боевую информационную сеть спланировать атаку и ответным огнём уничтожить вражескую ПВО ещё до того, как та успеет укрыться, а может быть даже раньше, чем та успеет провести точный выстрел.
*ТТХ - Тактико-Технические Характеристики.
Информация