Вячеслав Абросимов - Групповое движение интеллектуальных летательных аппаратов в антaгонистической среде

• Название: Групповое движение интеллектуальных летательных аппаратов в антaгонистической среде
• Автор: Вячеслав Абросимов
• Жанр: Техническая литература
• Год: 2013
• ISBN: 978-5-9902335-8-4

В монографии рассмотрен новый класс задач динамики управляемого движения динамических систем – групповое движение летательных аппаратов в составе группы и с точки зрения интересов группы. Описаны принципиально новые взгляды на движение в недружественной управления среде: нечеткие траектории полета и маневрирования, модель движения на основе нейтронных сетей, многоагентный подход к описанию летательного аппарата как объекта управления. Рассмотрены общие вопросы построения имитационных моделей, реализующих предложенные подходы к обнаружению, сопровождению и определению характеристик группового движения летательных аппаратов.

Для научных работников, преподавателей, аспирантов, специалистов в области ракетно-космической техники, студентов вузов указанного профиля.

---

Как же логически построить исследование движения группировок ЛА?

Очевидно, сначала нужно установить, что представляет собой объект исследования, кто и в каких направлениях уже занимался этими вопросами и какие достигнуты результаты. Далее целесообразно понять, чем групповое движение отличается от одиночного, каковы его характеристики, по которым его можно было бы идентифицировать. Любое движение осуществляется в некоторой среде; в связи с этим целесообразно рассмотреть такую среду в ее разных проявлениях – т. е. среду как дружественную, нейтральную и враждебную. Отдельным этапом должна стать разработка способов расчета областей возможного движения группы с течением времени в таких средах.

Описание движения группы было бы неполным без разработки способов управления такой группой. Здесь необходимо рассмотреть различные подходы, отвечая главным образом на вопросы кто? когда? чем? и зачем? управляет, и, что, возможно, самое главное, каким образом осуществляется управление, то есть нужен ли управляющий орган, либо объекты могут принимать решения самостоятельно. И наконец, необходимо представить, какие составляющие должны быть в модели описания движения группы и на каких принципах такая модель должна разрабатываться.

Указанные вопросы положены в основу разработанных материалов.

Глава 1. Групповое движение как объект исследования

1.1. Сетецентрические войны и новые задачи оборонительных систем

Каждый шаг действительного движения важнее дюжины программ.

Карл Маркс

Уже более десятилетия США развивают и реализуют в вооруженных конфликтах концепцию «сетецентрической» войны (Network-Centric Warfare). Эта концепция ориентирована на повышение боевых возможностей войск в современных войнах за счет достижения информационного превосходства и, что самое главное, объединения участников боевых действий в единую сеть. К основным теоретическим принципам такой войны относятся положения о том, что боевые элементы, объединенные надежными сетями, имеют возможность улучшенного обмена информацией, что устраняет неопределенность, обеспечивает коллективные действия, резко повышает общую ситуационную информированность, устойчивость, скорость реализации команд и эффективность выполнения задач. Основной компонентой в сетецентрической инфраструктуре является так называемая «информационная решетка» – соединенная в единую сеть интеллектуальных боевых элементов со специально организованной системой управления.

Термин «сетецентрическая война» стал использоваться сравнительно недавно (менее двадцати лет тому назад), но он уже зарекомендовал себя как один из основных принципов будущих военных столкновений. Более того, он уже активно используется на практике [8]. В принципе он не изменяет сути и задач вооруженной борьбы и конфликтов; просто развитие современных, главным образом информационных, технологий привело к эффективности применения именно сетевого подхода к организации и ведению военных действий. Более того, в будущем такой подход становится аксиомой принципов боевого применения войск и оружия; концепция «сетецентрической войны» легла в основу действующих программ развития и совершенствования вооруженных сил ряда государств, а все военные действия, даже в малых конфликтах, как ожидается, будут неизменно основываться на принципе сетецентричности [10] (рис. 1).

Рис. 1. Хаос сетецентрической войны с точки зрения систем обороны (рисунок создан по материалам сайта www.moskva-kniga.ru)

Представление «сетецентрической войны» как системы, состоящей из трех «подсистем-решеток» – информационной, разведывательной и боевой, слишком популярно, чтобы на нем можно было бы строить конкретные приложения. Понятно, что связи и отношения между такими подсистемами и их элементами достаточно сложные и многоплановые. Вместе с тем осмысление истоков термина, необходимые и достаточные условия его появления позволяют заключить, что основное положение сетецентрической войны – необходимость создания разветвленной сети хорошо информированных и пространственно распределенных сил. Как выясняется, математической основой такого применения вооружений являются принципы самоорганизации, активно используемые в теории сложных систем.

С технической точки зрения в основу концепции «сетецентрической войны» положено создание единых информационно-коммуникационных пространств на основе комплексного внедрения новейших информационных технологий. Так, концепция NATO Network Enabled Capability предполагает «…создание глобальной информационной среды, обеспечивающей комплексную обработку сведений в реальном масштабе времени о Противнике, своих войсках и окружающей местности в интересах поддержки принятия решений по созданию группировок войск (сил) оптимального (для достижения поставленных целей) состава и их эффективного применения в различных условиях обстановки. Наличие такой информационной среды должно обеспечить эффективное взаимодействие всех участвующих в операции органов управления и войск (сил) альянса, которые условно можно разделить на три основные группы элементов: добывающие, информационно-управляющие и исполнительные» [10].

В результате создается единая сеть средств разведки, связи и органов управления, интегрированная с сетью средств поражения. И основную роль в этом будут играть группировки разведывательных, коммуникационных и навигационных космических летательных аппаратов на околоземной орбите.

Представляется особо опасным недооценка сущности сетецентрических войн, что может привести к тяжелым последствиям. Противодействие принципам сетецентричности в чем-то объективно[2], ибо эта концепция разрушает сегодняшние представления о вооружениях будущего и требует пересмотра технических заданий на новые оборонительные системы. Однако подчеркнем совершенно правильную мысль, неоднократно описанную в средствах массовой информации и состоящую в том, что концепция сетецентрической войны, несмотря на ее «очаровывающий трансформационный блеск», не способна адекватно реализовать потенциал, который представляют информационные технологии. Это связано с тем, что развитие информационных технологий значительно опережает концепции построения наступательных и оборонительных систем. Указанное может быть продемонстрировано и на мирной практике – многие операторы телекоммуникационных систем, создав мощные средства проводных и беспроводных телекоммуникаций, испытывают существенные затруднения с их наполнением интеллектуальным и даже развлекательным контентом, что существенно снижает возможность возврата соответствующих инвестиций [12].

Как представляется автору, нельзя не учитывать и то, что с развитием современных информационно-коммуникационных технологий объекты управления могут приобретать способности согласовывать свое поведение с поведением других объектов, и даже активно общаться между собой по определенным «протоколам взаимодействия» (термин из сферы телекоммуникаций). Указанное подтверждает, что для моделирования группового движения, тем более в новых условиях и на перспективу, целесообразно использовать принципиально новые парадигмы.

1.2. О возможностях групповой атаки перспективных боевых средств противника

Усложним наши рассуждения рассмотрением государственных задач оборонного значения. Как известно, постановки таких задач обладают максимальной сложностью и неопределенностью при их высокой актуальности и значимости.

Современная оборонительная система (например, противовоздушной и/или противоракетной обороны) строится как многоуровневая иерархическая структура, включающая информационно-управляющие системы с едиными информационными ресурсами и выбранной при проектировании организацией информационного обмена. В силу оборонительного характера в такой системе как основные ставятся и решаются задачи обнаружения, сопровождения, прогнозирования движения средств поражения Противника, принятия решения на перехват и собственно перехвата. Все эти задачи чрезвычайно трудоемки, технически очень сложны и требуют исключительно оперативного решения, буквально в режиме on-line. Но никакой интеллектуализации такие системы не несут и не допускают. Все правила принятия решений в них достаточно четко структурированы.

«Мир» Противника при этом рассматривается порой довольно упрощенно. Предполагается, что поскольку законы движения физически объективны, то для исследования Противника можно использовать те же принципы и подходы, что и для собственных, национальных летательных аппаратов. Отношение к Противнику как недоопределенной системе выражается посредством повышения возможностей оборонительных систем по всем составляющим процесса принятия решений по противодействию. Неопределенность при этом устраняется эмпирически. И что характерно: при планировании собственных боевых действий предполагаются высокоинтеллектуальные сценарии, в том числе и группового удара, но возможности Противника при этом, как правило, недооцениваются.