Совершенствование сети «Тактический интернет» Сухопутных войск США Полковник С. Паршин Наиболее существенное влияние на формы и способы ведения боевых действий, управления войсками и оружием в настоящее время оказывают информационные технологии, не только стремительно меняющие подходы к разработке военной техники и вооружения, но все чаще затрагивающие вопросы изменения принципов организации системы военного управления в целом и организационно-штатных изменений в структуре воинских формирований. Как и руководство других видов ВС, командование сухопутных войск США проводит активную политику в области внедрения современных информационных технологий в рамках развития автоматизированных систем управления, связи и разведки C4I (Command, Control, Communications, Computers and Intelligence Systems) и намечает цель создать свою собственную видовую информационно-управляющую сеть, получившую название «Боевая сеть сухопутных войск» (LandWarNet), с расширением ее охвата до самого нижнего тактического звена управления и даже отдельного солдата в зоне боевых действий в соответствии с программами практической реализации основных положений концепции «Ведение боевых действий в едином информационном пространстве». Основной акцент в этом документе сделан на достижении информационного господства над противником как составного элемента боевой мощи. По своей сути понятие информационного господства полностью соответствует повышенным возможностям боевых формирований по более быстрому циклу обнаружения, оценки, принятия решения и поражению целей противника. По мнению американских военных теоретиков, войска, опираясь на объединенное информационное обеспечение, станут более мобильными, будут обладать высокой ударной мощью, повышенным уровнем живучести и выносливости, способны к быстрому оперативному развертыванию и немедленному применению сразу после прибытия в зону ведения боевых действий и смогут вести боевые действия с любым противником с гарантированным результатом. Реализация этой концепции предоставит возможность географически распределенным вооруженным силам через единое восприятие ими картины боевой обстановки достигать высокого уровня совместных и взаимосвязанных действий для достижения различных по уровню и масштабу целей в соответствии с замыслом командующего группировкой войск (сил). Технологически формирование единой картины боевой обстановки должно основываться на широком применении современных цифровых систем информационно-коммуникационного обеспечения, развитию которых в ВС США, да и в остальных развитых странах, уделяется особое внимание. Масштабная модернизация системы управления, информационного обеспечения и связи СВ США, начатая в середине 90-х годов, в своей основе подразумевала внедрение современных цифровых технологий и на тот период времени имела общее название - «компьютеризация войск» (digitizing the force). Начиная с 1996 года, когда была сформирована первая компьютеризированная дивизия (digitized division), и по сегодняшний день основные усилия направлены на обеспечение коллективной защиты войск и повышение уровня поражающей способности через формирование сети. Идея довольно проста. Объединенные сетевыми технологиями связи и информационного обеспечения войска обладают большей маневренностью, способны сосредотачивать на противнике большую огневую мощь, при этом иметь более высокий уровень защиты по сравнению с так называемыми аналоговыми войсками прошлого. При этом не вызывает сомнения, что самым сложным и динамичным уровнем боевого управления является именно тактический, особенно в звене «бригада» и ниже, поэтому в сухопутных войсках США при реализации концепции «Ведение боевых действий в едином информационном пространстве» планируется решить одну из главных задач в области информационно-коммуникационной поддержки системы управления - обеспечение связи только в мобильном варианте с исключением на перспективу из организационно-штатной структуры бригад подразделений (рот и взводов), предназначенных только для обеспечения связи. Где нахожусь я? Где мои соседи? И где противник? В тактическом звене управления ответы на эти важнейшие вопросы и ряд других могут быть получены при формировании информационно-управляющей сети, известной в настоящее время как «Тактический интернет» (ТИ), являющейся неотъемлемым компонентом активно формируемой единой сети СВ США LandWarNet, в свою очередь входящей в состав глобальной информационно-управляющей сети МО США (ГНУС). Информационно-управляющая сеть «Тактический интернет» сухопутных войск США формируется в виде двух базовых сетей - верхнего и нижнего уровня. ТИ верхнего уровня предназначен для обеспечения доступа к автоматизированной системе управления СВ ABCS (Army Battle Command System) и информационной поддержки центров управления боевыми действиями (ЦУБД) в звене «боевая бригадная группа (ББГр) - батальоны». Основу сети нижнего уровня составляют цифровые радиостанции NTDR (Near Term Digital Radio), являющиеся прообразом перспективных радиостанций семейства JTRS (Joint Tactical Radio System) и обеспечивающие высокоскоростную связь (до 288 Кбит/с в диапазоне частот 225-450 МГц, с высоким уровнем помехоустойчивости за счет применения метода расширения спектра сигнала наложением псевдослучайной последовательности) в сети передачи данных (ПД) между ЦУБД ББГр. При этом каждая цифровая радиостанция NTDR в сети используется в качестве ретранслятора. ТИ нижнего уровня предназначен для информационной поддержки и сетевого объединения мобильных платформ и отдельных военнослужащих в звене управления «ББГр - взвод». Основу сети нижнего уровня составляют модернизированные сетевые радиостанции командной связи SINCGARS ASIP и радиотерминалы системы определения местоположения и передачи данных EPLRS (Enhanced Position Location and Reporting System), оснащенные интернет-контроллерами, с помощью которых к радиосети подключаются компьютерные терминалы, на последних установлено программное обеспечение АСУ войсками в звене «бригада» и ниже FBCB2 (Force Battle Command Brigade and Below), в свою очередь, обеспечивающих формирование визуального отображения местоположения своих сил и ряда других информационных данных (разведки, целеуказания, управления и т. п.) на фоне цифровой карты местности. Не останавливаясь на описании функций АСУ FBCB2, ранее достаточно подробно освещенных на страницах журнала «Зарубежное военное обозрение», отметим, что базовым компонентом высокоскоростной передачи данных в ТИ нижнего уровня является радиосеть EPLRS, наиболее широко используемая с момента ее разработки тактическая радиосеть. На сегодняшний день, фактически, это единственная реально действующая мобильная цифровая сетевая система радиосвязи, состоящая на вооружении ВС США. Следует особо отметить, что изначально EPLRS была задумана как система определения местоположения терминалов и доклада этих данных на контрольную станцию сети. Ее разработка началась еще в середине 70-х годов, когда технологические достижения того времени позволили создать радиосеть, в которой станции могли использовать измерение задержки распространения сигнала от других станций для определения своего местоположения и с помощью станции управления сетью использовать эту информацию для формирования единой картины местоположения своих сил на местности в автоматизированном режиме. Система впервые была принята на вооружение морской пехоты (МП) США в середине 80-х годов в качестве системы навигации и определения местоположения PLRS (Position Locating and Reporting System) и не предусматривала возможности передачи данных, не относящихся к определению местоположения. В основе реализации ее ключевой функции по определению географического местоположения каждого терминала и обмена данными о местоположении между всеми терминалами лежал оригинальный алгоритм измерения задержки распространения радиосигнала. И хотя с момента развертывания космической радионавигационной системы NAVSTAR (или GPS - Global Positioning System) такая радиосистема определения местоположения стала рассматриваться как резервная, тем не менее она осталась важнейшим средством определения местоположения элементов своих войск, особенно в случае конфликтов высокой интенсивности, когда целостность системы GPS может быть нарушена локально, за счет применения противником средств радиоэлектронного подавления, или в глобальном масштабе при уничтожении орбитальной группировки космических аппаратов. За период своей эксплуатации PLRS доказала свою оперативную эффективность, но, учитывая наработанный опыт применения этой системы и постоянное возрастание потребностей в обмене информацией в тактическом звене управления, не связанной с данными о местоположении, командование СВ пришло к решению о необходимости ее усовершенствования в своих интересах.
В результате в середине 90-х годов была разработана обладающая более широкими функциями система - EPLRS (Enhanced Position Locating and Reporting System), поступившая на вооружение сухопутных войск США. В процессе модернизации этой системы в нее были привнесены возможности по передаче структурированных сообщений в интересах обеспечения обмена данными между пятью основными компонентами семейства автоматизированной системы управления СВ США ABCS - АСУ огнем полевой артиллерии, тыловым обеспечением, ПВО/ПРО, системой обработки и анализа разведывательных данных, а также АСУ действиями частей и подразделений АК СВ (АСУ AFATDS (Advanced Field Artillery Tactical Data System), BCS3 (Battle Command Sustainment Support System), AMDPCS (Air and Missile Defense Planning and Control System), ASAS (All Source Analysis System) и MCS (Maneuver Control System)). В звене управления «бригада» и ниже EPLRS наряду с сетевыми радиостанциями командной связи SINCGARS ASIP стала основной системой связи для обмена информацией в АСУ FBCB2. Такая архитектура обеспечивает автоматическую передачу данных смежным, вышестоящим и подчиненным органам боевого управления и одновременно рассылку докладов о местоположении терминалов для формирования визуального отображения обстановки на фоне цифровой карты местности в масштабе времени, близком к реальному. Основные функции в ранних версиях радиотерминалов EPLRS были реализованы аппаратно с использованием только военных технологий и обеспечивали максимальную скорость передачи данных 19,2 Кбит/с. На тот период времени и до 1999 года базой формирования сети (версии 5-9) являлись два варианта радиотерминала EPLRS: абонентский EPUU (EPLRS User Unit) и станция управления сетью EPLRS NCS (Network Control Station) (рис. 1). Станция EPLRS NCS в версии AN/TSQ-158(V)4 NCS-E (D) (Enhanced Downsized Net Control Station) устанавливалась на автомобиле высокой проходимости HMMWV и предназначалась для управления сетью и выработки сигналов, обеспечивающих синхронизацию по времени работы всей сети. Все остальные терминалы EPLRS размещались на транспортных средствах, а также могли переноситься личным составом. Стандартный терминал EPUU имел массу около 10 кг, а у облегченной носимой версии она была около 3 кг. Мощность передатчика терминала регулировалась автоматически на уровнях 0,4; 3; 20 и 100 Вт. Стоимость каждого терминала около 60 тыс. долларов. Станция управления сетью EPLRS NCS была разработана на базе головной станции системы PLRS (PLRS master station) с добавлением ряда вычислительных функций для автоматической установки начальных параметров конфигурации сети и выбора радионаправлений. Фактическое распределение каналов связи и оценка их качества между абонентскими терминалами в сети отслеживаются с помощью встроенного программного обеспечения, имеющегося в каждом терминале EPUU. В случае блокирования отдельного радионаправления, наступившего вследствие радиоподавления или особенностей рельефа местности, этот терминал производит необходимые вычисления для установки новых соединений. Станция NCS обеспечивает услуги местоопределения, навигации и идентификации для каждого абонентского терминала и общее управление сетью. Последняя модель станции управления сети - станция сетевого управления ENM (EPLRS Network Manager) - представляет собой пакет прикладного программного обеспечения, устанавливаемого на любом портативном компьютере, имеющем параллельный порт РРТ для подключения к абонентскому терминалу EPUU (рис. 2). Данный комплект выполняет все функции управления сетью на бригадном и батальонном уровне. Для работы стандартной сети используется диапазон частот 420-450 МГц, разбитый на восемь каналов с шириной полосы 3 МГц. Множественный доступ в рамках отдельной (локальной) сети (рота, батальон, бригада) обеспечивается за счет технологии многостанционного доступа с временным разделением каналов (МДВР), при котором каждому терминалу для передачи информации выделяется индивидуальное временное окно по заранее утвержденному и в дальнейшем корректируемому станцией EPLRS NCS плану. Взаимный доступ между локальными сетями возможен благодаря комбинации технологий многостанционного доступа с разделением частот, псевдослучайной перестройке радиочастоты (ППРЧ) и многостанционному доступу с кодовым разделением каналов (МДКР). Устойчивость сети к радиопомехам обеспечивается в первую очередь именно за счет применения метода расширения спектра сигнала наложением псевдослучайной кодирующей последовательности (МДКР) и ППРЧ со скоростью 512 Гц на восьми частотных каналах. Для повышения помехоустойчивости информации на канальном уровне применяется метод прямого исправления ошибок FEC (Forward Error Correction) и сетевого управления, предоставляющий возможности изменения маршрутизации пакетов сообщений в сети EPLRS с использованием любых радиотерминалов сети в качестве ретранслятора. Состоящие на вооружении радиотерминалы EPLRS обеспечивают различные режимы передачи информации - как с установлением прямого соединения между терминалами, так и в широковещательном многоадресном режиме рассылки. Заявленная канальная скорость поддерживается в диапазоне от 57,6 до 486 Кбит/с, при этом нижний показатель (57,6 Кбит/с) рассматривается как минимально необходимый для полноценного функционирования сети. Обычно сеть EPLRS развертывается в масштабе бригады с максимально возможной зоной обслуживания размером приблизительно 47 х 47 км. По опыту применения данной системы в войне с Ираком максимальная практическая скорость не превышала 450 Кбит/с и зависела от конфигурации сети, рельефа местности и погодных условий. При этом уровень пропускной способности снижался при необходимости ретрансляции информации и по мере удаления терминалов друг от друга, поскольку в данном случае возрастает длительность защитных интервалов между информационными окнами МДВР. Наличие функции динамического сетевого управления в системе EPLRS предоставляет возможность автоматического формирования сети без необходимости получения предварительной информации о соединениях в сети и ее адаптации к изменениям обстановки в зоне развертывания, наступивших вследствие изменения рельефа местности, передвижения абонента, динамики постановки радиопомех противником или смены требований абонента к передаче данных. Кроме того, структура управления сетью обеспечивает функцию автоматического подключения и исключения абонентов в сети. Непрерывность функционирования каждой локальной сети EPLRS поддерживается программным обеспечением, позволяющим осуществлять передачу информации по установленным каналам связи даже в случае потери станции NCS. Если последняя по тем или иным причинам утрачивает возможность управления сетью, то ее автоматически заменит аналогичная станция дивизии либо соседней бригады. Кроме того, непрерывность функционирования сети может быть повышена за счет развертывания дополнительной станции NCS в тыловом районе дивизии, чтобы та могла принять на себя управление сетью в случае планового вывода из оперативного применения или внеплановой потери любой такой станции. Если бригада ведет боевые действия на большом удалении от основных сил, в ее сети может использоваться резервная станция NCS. На текущий момент на вооружении СВ США находится около 13 тыс. радиотерминалов. Они составляют базу формирования сетей передачи данных «Тактический интернет» ББГр различного функционального предназначения и подразделений армейской авиации. Следует особо подчеркнуть, что радиотерминалы системы EPLRS являются основой обеспечения передачи данных в сетях оповещения и целеуказания ПВО СВ.
Еще около 5 000 радиотерминалов состоит на вооружении других видов ВС США и ряда
стран НАТО. В ВВС радиосети, формируемые на базе радиотерминалов (РТ) EPLRS,
носят название каналов передачи данных о текущей обстановке - SADL (Situation
Awareness Data Link). Самолеты F-16 и A-10, оборудованные PT EPLRS, используют
систему для обмена данными целеуказаний и организации взаимодействия при
непосредственной авиационной поддержке наземных войск. Система EPLRS
предназначена для передачи команд управления, интерактивной радиосвязи в
чат-форумах и передачи видеоизображений на полковом и батальонном уровне морской
пехоты. ВМС с целью обеспечения устойчивой поддержки частей и подразделений МП в
морских десантных операциях оснастило этой системой свои десантные корабли.
Во-первых, современные вооруженные силы обладают повышенной мобильностью. Как
правило, боевые формирования уровня ББГр действуют на значительном удалении друг
от друга и в составе объединенной или многонациональной группировки войск. Чтобы
стать действенным умножителем боевой мощи, система связи, обслуживающая такой
разнообразный набор абонентов, должна быть весьма гибкой, что позволит
обеспечить выполнение самых разнообразных задач и при этом выделять достаточный
пропускной ресурс для каждого абонента.
Что означал этот новаторский подход для пользователей? Если ранее
радиотехнология EPLRS основывалась исключительно на специфических технологиях
военного назначения, что ограничивало возможности по улучшению
тактико-технических характеристик и требовало значительных временных и
финансовых затрат на проведение модернизаций, то в новой конструкции был
применен современный подход к проектированию средств радиосвязи, заимствованный
из коммерческого сектора, со всеми вытекающими отсюда преимуществами. Достижение переносимости ПО формирования формы сигнала явилось прямым результатом строгого соблюдения норм коммерческих стандартов и требований по открытости архитектуры на всех уровнях. Строгое соответствие коммерческим стандартам заметно сокращает сроки разработки программного обеспечения и снижает его стоимость, а также обеспечивает ускорение совершенствования функциональных характеристик. Это стало возможным по большей части и вследствие наследственного применения ранее разработанного программного обеспечения и готовых программных модулей коммерческой разработки, таких как стеки протоколов IP (Internet Protocol), операционных систем реального времени (ОС РВ) и протоколов маршрутизации. В 2003 году МО США присудило программе EPLRS высшую премию среди пяти лучших программ («Тор 5» award). Программа EPLRS была выделена среди всех остальных программ МО в первую очередь за качество ПО и новаторские технологические решения. Отмеченные технологические достижения предоставляют реальную возможность дальнейшего повышения тактико-технических характеристик системы в целом. Современные версии EPLRS (10 и II) обеспечивают передачу данных со скоростью до 486 Кбит/с в стандартной конфигурации (до 1 Мбит/с в специальной конфигурации), формирование сети на базе технологии адаптивной самоконфигурации мобильных сетей MANET (Mobile Ad-Hoc Networking) со стандартными IP-интерфейсами с сохранением широких возможностей по модернизации ПО. К тому же внедрение последних технологических достижений почти в три раза снизило стоимость терминалов, размещенных на транспортных средствах (менее 20 тыс. долларов) и обеспечило еще более значительное удешевление портативного варианта MicroLight™ индивидуального оснащения пехотинца (рис. 4). Радиостанции, совместимые с EPLRS, по существу, формируют защищенный мобильный радиоинтернет. Применение промышленного стандарта на интерфейс IP позволяет автоматически подключаться к сети так же просто, как и подключать персональный компьютер к порту локальной вычислительной сети. Встроенные протоколы MANET предоставляют каждой радиостанции в сети возможность в случае необходимости функционировать в качестве узла ретрансляции с функцией запоминания и последующей передачи данных. Это позволяет сети непрерывно адаптироваться к условиям боевой обстановки, автоматически направляя трафик из пункта передачи в пункт назначения без вмешательства операторов. Поскольку традиционная техника MANET затрагивает маршрутизацию только на уровне IP-протокола, то в итоге такие сети при применении в военной области неэффективны с точки зрения пропускной способности и согласования с
более крупными зональными и региональными сетями. Особенностью EPLRS MANET
является использование оригинальной комбинации IР-маршрутизации на сетевом
уровне и межузловой ретрансляции радиосигнала на канальном уровне. В настоящее время форма сигнала EPLRS широко используется и вне континентальной части США для передачи информации о местоположении своих войск (Blue Force Situation Awareness), команд управления, данных о воздушной обстановке и целях в системе ПВО, телефонной связи, передачи видеоинформации, организации текстовых чат-форумов, передачи сообщений электронной почты и данных целеуказания реального времени. В последние годы боевая эффективность и широкое распространение применения формы сигнала EPLRS вызывают повышенный интерес у ряда союзников США. В 2006 году система EPLRS была закуплена СВ Канады и Австралии в первую очередь для обеспечения взаимодействия с американскими ВС в коалиционных операциях. В настоящее время программное обеспечение формирования сигнала EPLRS проходит полевые испытания в Великобритании в рамках программы разработки индивидуальной связи в перспективном оснащении пехотинца FIST (Future Infantry Soldier Technology). Современные EPLRS предлагают оригинальную схему объединения в сеть терминалов, функциональные характеристики которых определяются загруженным программным обеспечением. Это наиболее широко используемый и обладающий высокими характеристиками сетевой сигнал, применяемый в радиосредствах различных видов ВС. Ряд нововведений находится в стадии внедрения. К ним относятся: модернизированное программное обеспечение криптографического закрытия информации в соответствии с современными требованиями и стандартами, повышенные возможности по подключению к самым различным сетям; оптимизация качества обслуживания (quality of service) для лучшей поддержки голосовой и видеотрансляции в условиях, ограничивающих прямую радиовидимость, а также ряд других. Эти и планируемые мероприятия позволят в рамках общей сети лучше обеспечивать потребности различных абонентов (например, спешенных, передвигающихся на наземных транспортных средствах, а также скоростных воздушных), чтобы предоставить им полноценные возможности по выполнению собственных независимых задач и в то же время работать в тесном контакте. Особенностью текущего этапа совершенствования боевого применения и возможностей системы связи EPLRS является реализация программы включения радиотерминалов в комплект полезной нагрузки многофункционального беспилотного летательного аппарата повышенной продолжительности полета ER/MP UAS для обеспечения функций ретрансляции данных между наземными сетями, не имеющими между собой прямой связи. Первые летные испытания системы ретрансляции намечалось провести в середине 2008 года, а осуществить выпуск малой серии комплектов связи и ретрансляции - в 2009-м. Кроме того, с целью расширения возможностей системы планируется задействовать весь военный УКВ-диапазон частот (225-450 МГц) с выпуском новой версии абонентских радиотерминалов, получивших название EPLRS-XF (Extended Frequency). При этом ставится задача перевода канального плана в указанном диапазоне на сетку с шириной полосы 1,2 МГц в соответствии с требованиями нормативных документов международного союза телекоммуникаций ITU (International Telecommunications Union). Такой переход, с одной стороны, позволит увеличить количество абонентских каналов и одновременно стандартизировать частотный план в этом диапазоне с союзными и многонациональными системами связи, но с другой - потребует разрешить проблему снижения пропускной способности системы, возникающую в результате сужения полосы канала. Таким образом, вся история создания и совершенствования системы EPLRS как базовой системы в формировании картины текущей обстановки в звене управления бригада и низке показывает огромную заинтересованность всех видов ВС в формировании многофункциональной, надежной, устойчивой и высокопроизводительной сети «Тактический интернет», обслуживающей разносторонние потребности тактического звена управления и нацеленной на решение проблем совместимости и взаимодействия систем управления войсками и оружием в ходе объединенных и коалиционных операций. Зарубежное военное обозрение №6 2008 С.38-45 Смотрите также | ||||||||||
| ||||||||||
Просмотров: 19123 | Комментарии: 1 | |
Всего комментариев: 1 | |
| |