Сетевая радионавигационная спутниковая система GPS

Американская система GPS по своим функциональным возможностям аналогична отечественной системе Глонасс. Её основное назначение — высокоточное определение координат потребителя, составляющих вектора скорости, и привязка к системной шкале времени. Аналогично отечественной, система GPS разработана для Министерства Обороны США и находится под его управлением. Согласно интерфейсному контрольному документу, основными разработчиками системы являются:

по космическому сегменту — Rockwell International Space Division, Martin Marietta Astro Space Division;

по сегменту управления — IBM, Federal System Company;

по сегменту потребителей — Rockwell International, Collins Avio-nics & Com-mu-nication Divi-sion [2].

Как и система Глонасс, GPS состоит из космического сегмента, наземного командно - измерительного комплекса и сегмента потребителей.

Рис.1 Сегменты высокоорбитальной навигационной системы GPS.

Как было сказано выше, орбитальная группировка GPS состоит из 28 навигационных космических аппаратов. Все они находятся на круговых орбитах с периодом обращения вокруг Земли, равным 12 часам. Высота орбиты каждого спутника равна 20000 км. НКА системы GPS проходили ряд усовершенствований, которые сказывались на их характеристиках в целом.

Рис.2 Космический сегмет системы GPS.

Рис.3 Сегмент наземного комплекса управления системы GPS

Рабочая карта командира

Топографические карты широко используются командирами и штабами всех степеней для решения разнообразных задач, связанных с действиями войск на местности. По карте изучают и оценивают местность, ориентируются на местности, определяют координаты позиций и целей, выполняют различные инженерно-технические расчеты.

Рабочая карта — это топографическая карта, на которой командир (начальник, офицер штаба) с помощью графических условных знаков и подписей отображает тактическую или специальную обстановку и ее изменение в ходе боя. По рабочей карте командир изучает и оценивает обстановку, принимает решение, ставит задачи подчиненным, организует взаимодействие, выдает целеуказание, докладывает о ходе боевых действий. В этом проявляются роль и значение карты как средства управления подразделениями в бою.

Командиры подразделений обычно работают с топографическими картами масштаба 1: 50000 или 1: 100000. В ряде случаев, например при форсировании водных преград, командиры пользуются картами более крупного масштаба, а при ведении боя в крупных населенных пунктах — планами городов масштаба 1: 10000 или 1: 25000. Топографическими картами подразделения обеспечивают вышестоящие штабы. Командиры взводов, рот и им равные получают карты в штабе батальона (дивизиона) заблаговременно или одновременно с постановкой им боевых задач.

Подготовка карты к работе включает ознакомление с картой, склеивание ее листов и складывание склеенной карты.
Ознакомление с картой заключается в уяснении ее характеристик: масштаба, высоты сечения рельефа, года издания, поправки направления, а также местоположения листа карты в координатной зоне. Знание этих (характеристик позволяет получить представление о геометрической точности и подробности карты, степени ее соответствия местности, а масштаб и год издания, кроме того, необходимо знать для указания в документах, разрабатываемых по карте.

Высота сечения рельефа, год издания, поправка направления могут быть неодинаковыми для различных листов карты. При склеивании нескольких листов эти данные могут быть обрезаны или заклеены, поэтому их целесообразно записывать на обратной стороне каждого листа карты. Следует запомнить расстояние на местности, соответствующее 1 см на карте, крутизну скатов при заложении в 1 см или 1 мм, расстояние на местности между линиями координатной сетки. Все это значительно облегчает работу с картой.

На каждом листе карты района действий подразделения поднимают подписи координатных линий (девять подписей, равномерно расположенных по всему листу). Их обычно обводят кружками черного цвета диаметром 0,8 см и подтушевывают желтым цветом. В этом случае при целеуказании в боевой машине не нужно разворачивать склейку карт. При использовании карт, расположенных на стыке координатных зон, следует установить, сеткой какой из зон надлежит пользоваться, при необходимости нанести на соответствующий лист карты дополнительную сетку смежной зоны.

Склеивание карты. Подобранные листы карт раскладывают на столе согласно их номенклатурам (рис.1). Затем острым ножом или лезвием бритвы срезают правые (восточные) поля листов, кроме крайних правых, а также нижние (южные) поля листов, кроме крайних нижних.

Рис.1 Склеивание карты.

Листы склеивают в колонны, а затем колонны склеивают между собой. При склеивании каждый верхний лист накладывают на нижний лицевой стороной вниз. Затем одновременно смазывают склеиваемые края обоих листов тонким слоем клея и, перевернув верхний лист лицевой стороной вверх, аккуратно накладывают его на северное поле нижнего листа, точно совмещая при этом их рамки, а также выходы линий координатной сетки и контуров. Полосу склейки осторожно разглаживают чистой тряпкой, удаляя выступивший клей. Аналогичным образом склеивают колонны между собой справа налево.

Складывание карты. Карту складывают обычно гармошкой (рис. 2), чтобы удобно было пользоваться ею без полного развертывания и носить в полевой сумке. Перед складыванием определяют район действий подразделения, подгибают соразмерно с шириной полевой сумки края карты и складывают полученную полосу карты соразмерно с длиной сумки. Карту следует складывать возможно плотнее, следя, чтобы изгибы не приходились по линиям склейки листов.

Рис.2 Складывание карты.

Нанесение на карту обстановки называется ведением рабочей карты. Обстановку наносят с необходимыми точностью, полнотой и наглядностью.

Нанесенное на рабочую карту положение своих войск и войск противника должно соответствовать их расположению на местности. Средства ядерного нападения противника, его пункты управления и другие важные цели наносят на карту с точностью 0,5 — 1 мм. Такие же требования предъявляются к нанесению, на карту своих огневых позиций, а также переднего края и флангов. Точность нанесения других элементов боевых порядков не должна превышать 3 — 4 мм. Строгое соблюдение этих требований необходимо потому, что эффективная поддержка подразделений огнем возможна лишь при точном целеуказании. В условиях современных боевых действий, которые ведутся, в высоком темпе не только днем, но и ночью, требования к точному ведению рабочих карт резко возросли. Неточное целеуказание чревато неоправданными потерями, так как затрудняет управление подразделениями в бою, нарушает взаимодействие артиллерии и авиации с мотострелковыми и танковыми подразделениями.

Полнота нанесенной на карту обстановки определяется объемом данных, необходимых для управления подразделениями в бою. Избыточные данные, нанесенные на карту, усложняют работу с ней. Данные о положении своих войск обычно наносят на две ступени ниже (в батальоне — до взвода). Подробность нанесения на карту данных о противнике зависит от звена управления и функциональных обязанностей командира (начальника).

Наглядность рабочей карты достигается ясным и четким V отображением боевой обстановки с выделением ее главных элементов, аккуратным вычерчиванием тактических условных знаков и умелым расположением надписей. Аккуратное и наглядное отображение обстановки на рабочей карте во многом зависит от подбора и заточки карандашей. При жаркой погоде применяют твердые карандаши, а при большой влажности — мягкие. Таким образом, для ведения рабочей карты нужно иметь набор цветных карандашей, разных по твердости. Затачивают карандаш конусообразно. Длина свободного от дерева графита должна быть не более 0,5 см.

Фломастеры при ведении рабочих карт используют лишь для оформления надписей, разграфки и заполнения таблицы. Наносить ими обстановку не рекомендуется, так как удаление с карты отдельных ее элементов, устаревших или нанесенных ошибочно, затруднено. Для нанесения обстановки на карту надо иметь также офицерскую линейку, циркуль-измеритель, карандашную резинку, перочинный нож, курвиметр.

Порядок нанесения обстановки на рабочую карту. Каждый офицер ведет свою рабочую карту лично и так, чтобы в отображаемой на ней обстановке мог свободно разобраться любой другой офицер. Данные обстановки наносят установленными условными знаками тонкими линиями. При этом необходимо стремиться, чтобы возможно меньше затемнялась топографическая основа карты и хорошо читались на ней ориентиры, названия населенных пунктов, рек, урочищ, отметки высот, подписи у мостов и другие числовые характеристики объектов местности.

Положение своих войск, в том числе подразделений техни-чегкого обеспечения, их задачи и действия обозначают красным цветом, кроме ракетных войск, артиллерии, войск ПВО и специальных войск, которые обозначают чёрным цветом. Положение и действия войск противника показывают синим цветом теми же условными знаками, что и своих войск. Нумерация и наименование частей и подразделении и пояснительные надписи, относящиеся к своим войскам, выполняют черным цветом, а относящиеся к противнику — синим.

Условные знаки войск, огневых средств, боевой и другой техники наносят на карту в соответствии с действительным положением их на местности и ориентируют по направлению действий или ведения огня; условные знаки пунктов управления (НП, КНП, КП), зенитных, радиотехнических средств ориентируют в сторону севера. Внутри или рядом с условными знаками огневых средств, боевой и другой техники при необходимости указывают количество и тип этих средств.

Расположение и действия войск наносят установленными условными знаками сплошной линией, а предполагаемые или намечаемые действия — прерывистой линией (пунктиром). Запасные районы расположения войск и запасные позиции обозначают прерывистой линией с буквой 3 внутри знака или рядом с ним. Ложные районы расположения войск, ложные сооружения и объекты обозначают прерывистой линией с буквой Л внутри знака или рядом с ним. Длина штрихов прерывистой линии должна быть 3 — 5 мм, а расстояние между штрихами — 0,5 — 1 мм.

Источники получения данных о противнике обозначают черным цветом, как правило, начальными буквами наименований источников (наблюдение — Н, показания пленных — П, документы противника — ДП, войсковая разведка — ВР, воздушная разведка — А и др.). Надпись выполняют в виде дроби: в числителе — источник сведений, в знаменателе — время и дата, к которым относятся данные о противнике. Сведения, требующие проверки, отмечают знаком вопроса, который ставят справа от объекта (цели) противника. При необходимости показать выдвижение или расположение противника, находящегося за рамками карты на определенном удалении, применяют один из способов, приведенных на рис. 1.

Рис.1 Нанесение на карту положение войск противника, находящихся за рамкой карты.

При нанесении направления наступления, контратаки, а также разграничительных линий длина штриха прерывистой линии должна быть для роты 3 — 4 мм, батальона 5 — 7 мм, полка 10 — 12 мм, а разрывы между штрихами соответственно 2,2 — 3, 5 — 6 мм.

Знак, указывающий положение того или иного местного предмета относительно разграничительной линии, наносят таким образом, чтобы воображаемая линия, которую можно провести через его концы, включала или исключала данный местный предмет. Величину радиуса знака выбирают по линейке в зависимости от характера местного предмета: около высот, мостов и других небольших объектов обычно наносят знаки радиусом 3 — 4 мм, около крупных населенных пунктов, лесных массивов и других больших по площади объектов — радиусом до 10 мм.

Рубежи обороны мотострелковые подразделения в обороне, огневые средства в окопах наносят на карту линией со штрихами. Толщина линии зависит от того, заняты траншеи подразделениями или нет. Если траншеи заняты, толщина линии составляет 1 — 1,5 мм, если нет — толщина линии в 2 раза тоньше. Кроме этого, при обозначении рубежа обороны, не занятого войсками, линию вычерчивают с разрывами 1 — 2 мм. Штрихи проводят перпендикулярно к линии движением карандаша на линию. Толщина и длина штрихов во всех случаях одинаковы: толщина — 0,5 — 1 мм, длина — 1 — 1,5 мм. Расстояния между штрихами составляют 2 — 3 мм. Для получения ровных линий и штрихов при их вычерчивании карандаш следует все время прокручивать вокруг его оси.

Траншеи, огневые позиции, рубежи и задачи наносят на карту с учетом рельефа и гидрографии. Маршрут движения показывают линией коричневого цвета толщиной 0,5 — 1 мм, располагаемой с южной или восточной стороны условного знака дороги на расстоянии 2 — 3 мм от него. При проведении линии необходимо следить, чтобы она не затемняла условные знаки придорожных сооружений, мостов, насыпей, выемок и других объектов, могущих служить ориентирами или оказать какое-либо влияние на совершение марша. При необходимости эту линию следует прерывать Разведанный маршрут показывают сплошной линией, а планируемый (намечаемый) и запасный — пунктирной (прерывистой).
Условные знаки походных колонн показывают вдоль условного знака дороги аналогично условному знаку маршрута движения.

При нанесении на карту положения подразделения (части) к разному времени условные знаки дополняют штрихами, точками, пунктирными линиями и другими обозначениями или подтушевывают различным цветом. Положение своих войск и войск противника на одно и то же время оттеняют одинаковыми значками или подтушевывают одинаковым цветом с внутренней стороны условного знака (рис. 2).

Рис.2 Нанесение на карту положение подразделения к разному времени.

Время, к которому относится то или иное положение войск, указывают под наименованием подразделения или рядом (в строку). Эти надписи в отдельных случаях могут быть помещены на свободном месте карты со стрелкой от надписи к условному знаку. Время указывают московское. Если необходимо указывать местное (поясное) время, об этом делается оговорка. Часы и минуты, число, месяц и год пишут арабскими цифрами и разделяют точками.

Рис.3 Нанесение на карту метеорологических данных (слева) и метеорологических данных в приземлённом слое.

При необходимости на карту наносят метеорологические данные, необходимые для оценки радиационной обстановки (рис. 3), и метеорологические данные в приземном слое воздуха, необходимые для оценки химической обстановки (рис. 3). Местные предметы и элементы рельефа, которые могут оказывать существенное влияние на боевые действия или упоминаться при отдаче распоряжений и целеуказаний, на картах поднимают (выделяют): подписи населенных пунктов, железнодорожных станций и портов подчеркивают черным цветом (при необходимости увеличивают); леса, рощи, сады и кустарники обводят по контуру линией зеленого цвета; береговые линии озер и рек обводят, а условные знаки рек, изображенных в одну линию, утолщают синим цветом; болота покрывают вторично синей штриховкой параллельно нижней стороне рамки карты; условные знаки мостов и гатей увеличивают; ориентиры, изображенные Внемасштабными условными знаками, обводят черным кружком диаметром 0,5 — 1 см; утолщают светло-коричневым карандашом одну или несколько горизонталей, вершины командных высот заштриховывают этим же цветом; подписи отметок высот и горизонталей укрупняют.

Выполнение надписей на карте. Наглядность и удобочитаемость карты во многом зависят от хорошего исполнения и правильного расположения надписей. Для оформления рабочей карты и нанесения на нее пояснительных надписей рекомендуется применять чертежный шрифт (рис. 4), который отличается четкостью и простотой выполнения Для него характерно то, что буквы (цифры) в слове (числе) пишутся раздельно, без связок, а все их элементы имеют одинаковую толщину. Заглавные буквы и цифры перед буквенными надписями имеют такую же толщину, что и строчные, но пишутся на 1/3 выше величины строчных букв. Угол наклона букв и цифр составляет 75° с основанием строки.

Рис.4 Образец шрифта для подписи на рабочих картах.

Все надписи на картах располагают параллельно верхней (нижней) стороне ее рамки Высота и размер букв в надписях зависят от масштаба карты, значимости подписываемого объекта или войсковой единицы, его площадной величины или линейной протяженности. Примерные размеры надписей на кар-те масштаба 1: 50 000 приведены на рис. 5.

Рис.5 Размеры надписей на рабочей карте.

Промежутки между буквами в словах берут равными 1/3 — 1/4 высоты. Расстояния между словами или между цифрами и словами должны быть не менее высоты заглавной буквы. Для обеспечения хорошей читаемости карты номера и наименования подчиненных подразделений, например взводов (рот, батарей), следует писать сразу же при нанесении их положения на карту, номер и наименование своей роты (батальона) проставлять после нанесения всей обстановки за роту (батальон). Надпись помещают против середины фронта подразделения на свободном месте на удалении от него примерно на 2/3 глубины боевого порядка. Надписи следует располагать так, чтобы они не пересекались с линиями тактических условных знаков. Минимальную высоту надписи (строчных букв) для самого низшего войскового звена, отображаемого на карте масштаба 1: 50 000, принимают равной 2 мм. С повышением войскового звена на одну ступень размер надписи увеличивается на 2 мм Например, если низшая войсковая единица, отображаемая на карте, — взвод, то высота буквенной надписи взвода будет равна 2 мм, роты — 4мм, батальона — 6мм. Величину пояснительных надписей принимают равной 2 — 3 мм. На карте масштаба 1: 25 000 надписи увеличивают, а на карте масштаба 1: 100000 уменьшают в 1,5 раза.

При указании нумерации и принадлежности подразделений, например 1 мсв 2 мср, 4 мср 2 мсб, величина цифр и букв должна быть одинаковой для взвода и роты (в первом примере) и для роты и батальона (во втором примере). Величина букв и цифр в данном случае определяется значением войсковой единицы, стоящей первой

Использование:

При постановке боевых задач, докладах, составлении донесений и других документов по карте необходимо в целях единообразия, четкости изложения различных данных и обеспечения лучшего взаимопонимания соблюдать определенные правила При постановке задач или заслушивании подчиненных на местности карту нужно держать ориентированной, чтобы можно было сличать ее с местностью.

Собственные названия населенных пунктов, рек, озер, лесов и других объектов местности указывают точно по карте, не склоняя их. Например: «...наступать в направлении Ивановка» Берега рек, озер, опушки лесов, окраины населенных пунктов называют по сторонам горизонта. Например: сев. берег р. Нара, зап. опушка леса «Сосновый». Берега рек можно называть также по направлению течения реки — правый или левый. Для обеспечения поиска объектов на карте следует указывать квадрат координатной сетки, в котором находится объект, например: квадрат 6084, высота 106,8 — при устном докладе, выс. 106,8 (6084)—в письменном документе.

Рубежи, районы сосредоточения (расположения) или действий указывают по пунктам (ориентирам), определяющим их положение. При этом районы (опорные пункты) своих подразделений указывают тремя пунктами, перечисляя их против хода часовой стрелки. Первым называют пункт, расположенный справа на переднем крае. Рубежи и линейные участки указывают не менее чем двумя пунктами, начиная с правого фланга.

Районы или рубежи, занимаемые противником, указывают по ходу часовой стрелки, начиная с ближайшего пункта, расположенного справа, если мысленно поставить себя лицом к противнику. Если пункт не входит в указанный район (рубеж) и его называют лишь для обозначения этого района, прежде чем назвать такой пункт, следует указать: исключительно — при устном докладе, (иск.) — в письменном документе. Например, район обороны: выс. 104,4 (3488), мост (3388), (иск.) Есино.

Разграничительные линии указывают не менее чем тремя пунктами, один из которых должен быть на переднем крае. Первой указывают разграничительную линию справа. В наступлении разграничительные линии указывают на глубину боевой задачи; в обороне: в сторону противника — на предельную досягаемость своих огневых средств, в сторону своих войск — на глубину боевого порядка.

Направление наступления указывают несколькими пунктами на всю глубину боевой задачи, перечисляя их от переднего края (рубежа перехода в атаку, рубежа ввода в бой).

Маршрут движения указывают несколькими пунктами: первый — исходный пункт (рубеж), откуда подразделение выступает, далее наиболее важные пункты, через которые проходит маршрут (пункты, рубежи регулирования), и последний — в районе сосредоточения или на рубеже перехода в атаку.

Зоны радиоактивного заражения указывают последовательным названием границ умеренного, сильного, опасного и чрезвычайно опасного заражения, перечисляя пункты против хода часовой стрелки, начиная от района взрыва. Участки местности, подвергшиеся химическому или бактериологическому (биологическому) заражению, указывают путем перечисления пунктов по границе участка против хода часовой стрелки.

Работа с картой на местности:

При постановке боевых задач, докладах, составлении донесений и других документов по карте необходимо в целях единообразия, четкости изложения различных данных и обеспечения лучшего взаимопонимания соблюдать определенные правила При постановке задач или заслушивании подчиненных на местности карту нужно держать ориентированной, чтобы можно было сличать ее с местностью.

Собственные названия населенных пунктов, рек, озер, лесов и других объектов местности указывают точно по карте, не склоняя их. Например: «...наступать в направлении Ивановка» Берега рек, озер, опушки лесов, окраины населенных пунктов называют по сторонам горизонта. Например: сев. берег р. Нара, зап. опушка леса «Сосновый». Берега рек можно называть также по направлению течения реки — правый или левый. Для обеспечения поиска объектов на карте следует указывать квадрат координатной сетки, в котором находится объект, например: квадрат 6084, высота 106,8 — при устном докладе, выс. 106,8 (6084)—в письменном документе.

Рубежи, районы сосредоточения (расположения) или действий указывают по пунктам (ориентирам), определяющим их положение. При этом районы (опорные пункты) своих подразделений указывают тремя пунктами, перечисляя их против хода часовой стрелки. Первым называют пункт, расположенный справа на переднем крае. Рубежи и линейные участки указывают не менее чем двумя пунктами, начиная с правого фланга.

Районы или рубежи, занимаемые противником, указывают по ходу часовой стрелки, начиная с ближайшего пункта, расположенного справа, если мысленно поставить себя лицом к противнику. Если пункт не входит в указанный район (рубеж) и его называют лишь для обозначения этого района, прежде чем назвать такой пункт, следует указать: исключительно — при устном докладе, (иск.) — в письменном документе. Например, район обороны: выс. 104,4 (3488), мост (3388), (иск.) Есино.

Разграничительные линии указывают не менее чем тремя пунктами, один из которых должен быть на переднем крае. Первой указывают разграничительную линию справа. В наступлении разграничительные линии указывают на глубину боевой задачи; в обороне: в сторону противника — на предельную досягаемость своих огневых средств, в сторону своих войск — на глубину боевого порядка.

Направление наступления указывают несколькими пунктами на всю глубину боевой задачи, перечисляя их от переднего края (рубежа перехода в атаку, рубежа ввода в бой).

Маршрут движения указывают несколькими пунктами: первый — исходный пункт (рубеж), откуда подразделение выступает, далее наиболее важные пункты, через которые проходит маршрут (пункты, рубежи регулирования), и последний — в районе сосредоточения или на рубеже перехода в атаку.

Зоны радиоактивного заражения указывают последовательным названием границ умеренного, сильного, опасного и чрезвычайно опасного заражения, перечисляя пункты против хода часовой стрелки, начиная от района взрыва. Участки местности, подвергшиеся химическому или бактериологическому (биологическому) заражению, указывают путем перечисления пунктов по границе участка против хода часовой стрелки.

Целеуказание по карте включает определение по карте и передачу по техническим средствам связи или каким-либо другим способом данных о местоположении целей (объектов) на местности. Оно обычно применяется, когда передающий и принимающий целеуказание находятся на значительном удалении друг от друга. Целеуказание должно быть кратким, понятным и достаточно точным.

В зависимости от обстановки и характера решаемых задач местоположение целей (объектов), нанесенных на карту, указывают различными способами: по квадратам координатной (километровой) сетки, прямоугольными координатами, географическими координатами, от ориентира, от условной линии.

По квадратам координатной сетки указывают приближенное местоположение цели или объекта, когда достаточно знать, в каком квадрате координатной сетки карты цель находится. Квадрат, в котором находится цель (объект), указывают подписями (номерами) образующих его километровых линий, вначале нижней горизонтальной линии (абсциссы X), а затем левой вертикальной линии (ординаты У). В письменном документе квадрат указывают в скобках после наименования объекта, например, высота с отметкой 245,2 (4814) (рис. 1). При устном докладе вначале указывают квадрат, а затем наименование объекта: квадрат 4814, высота с отметкой 245,2.

Рис.1 Целеуказание по квадратам координатной сетки карты.

Для более точного указания местоположения объекта квадрат координатной сетки делят на девять частей, которые обозначают цифрами. Цифру, уточняющую местоположение объекта внутри квадрата, добавляют при целеуказании к обозначению квадрата, например, КНП (4914-9). Такое целеуказание называют целеуказанием «по улитке». Его точность для карты масштаба 1: 50 000 составляет около 300 м, а для карты масштаба 1: 100000 — около 500 м.
В отдельных случаях при уточнении местоположения объекта квадрат на карте делят на четыре части, обозначаемые прописными буквами, например, миномет (5013-А).

На склейке карт, покрывающей район протяженностью с севера на юг или с запада на восток более 100 км, оцифровка километровых линий в двухзначных числах может повториться (см. подразд. 7.3). Чтобы исключить неопределенность в положении объекта, квадрат при целеуказании обозначают шестью цифрами. К абсциссе X и ординате У добавляют сотни километров (по одной цифре мелкого шрифта в оцифровке координатных линий), например, высота 245,2 (448714).

Целеуказание вышеперечисленными приемами по радио открытым текстом противник может легко расшифровать и принять необходимые меры к выводу целей из-под ударов. Чтобы вести скрытое целеуказание, километровым линиям присваивают произвольные номера, которые необходимо знать передающему и принимающему целеуказание.

Прямоугольными координатами целеуказание выполняется наиболее точно. При этом местоположение цели может быть указано полными или сокращенными координатами (см. подразд. 7.3) в зависимости от удаления передающего от принимающего целеуказания.

Географическими координатами целеуказание выполняется по мелкомасштабным топографическим картам, на которых нет километровой сетки. Местоположение цели указывают широтой и долготой, например, высота 245,2 (40° 08' 40" с. ш., 65° 31' 00" в. д.).

От ориентира. В районе боевых действий на карте выбирают несколько ориентиров, присваивают им условные наименования, которые записывают на карте. Через каждый ориентир проводят взаимно перпендикулярные линии, параллельные линиям километровой сетки. При указании цели называют ближайший к ней ориентир, затем расстояния до нее по перпендикулярам. Например (рис. 2): «Сокол, юг — 200, запад — 500, САУ». Данные целеуказания записывают так; САУ (Сокол, ю200, з500). Целеуказание от ориентира можно осуществлять также указанием расстояния до цели и направления на нее. Например: «Голова танковой колонны — 7 км северо-западнее Клин». Если ориентирам не присваивались условные наименования, то при целеуказании от ориентира необходимо указывать квадрат, в котором ориентир находится, например, КНП — 2 км севернее СНОВ (4567). В таких случаях в качестве ориентиров принимают обычно крупные населенные пункты, озера и т. п.

Рис.2 Целеуказание от ориентира.

От условной линии целеуказание применяется чаще всего в движении, особенно в танковых подразделениях. Заранее на карте проводят линию в направлении действий подразделений (рис. 3), относительно которой указывают положение целей. На линию наносят сантиметровые деления. Начальную и конечную точки линии обозначают буквами. Таких линий может быть несколько. Все их наносят на рабочие карты передающий и принимающий целеуказание. Положение цели на снимку карте указывают в таком порядке. Вначале называют условное наименование линии, затем отрезок линии до цели в сантиметрах и длину перпендикуляра от линии до цели в сантиметрах. Например: «Прямая АБ, четыре и девять, вправо два и ноль, ПТУР». При необходимости данные целеуказания записывают в таком порядке: «Противотанковое орудие (АБ — 7,3, влево 1,5)».

Рис.3 Целеуказание от условной линии.

Целеуказание по аэрофотоснимкам чаще всего производят в прямоугольных или полярных координатах. В прямоугольных координатах положение целей указывают, когда на аэрофотоснимках нанесена координатная сетка. Порядок целеуказания такой же, как и по карте.

Целеуказание в полярных координатах осуществляют также на заранее подготовленных аэрофотоснимках. Их подготовка заключается в следующем. Аэрофотоснимкам присваивают номера, которые записывают в правом верхнем углу. На всех аэрофотоснимках, имеющих одинаковые номера, строится одна система полярных координат. В качестве полюса принимают четко изобразившуюся на аэрофотоснимке контурную точку (перекресток дорог, просек, угол леса и т. п.), а в качестве полярной оси — направление на удаленную от полюса контурную точку. Полюс обводят кружком, а направление прочерчивают на аэрофотоснимке (рис. 4).

Рис.4 Целеуказание по аэрофотоснимку.

Целеуказание в полярных координатах выполняют в такой последовательности. Цель на аэрофотоснимке соединяют прямой линией с полюсом. Затем измеряют угол положения цели, а также расстояние до нее в миллиметрах и передают полученные полярные координаты цели. Например: «Аэрофотоснимок 4, влево 4-34, 47 — РЛС». При необходимости данные целеуказания записывают: РЛС (аэрофотоснимок 4, влево 4-37, 47).

Электронные и цифровые карты

Электронная карта. Векторная или растровая карта, сформированная на машинном носителе (например, на оптическом диске) с использованием программных и технических средств в принятой картографической проекции, системе координат и высот, условных знаках, передающих требуемое содержание, и предназначенная для отображения совместно со специальной (статистической) информацией, анализа и моделирования, а также решения информационных и расчетных задач.

Цифровая карта. Цифровая модель земной поверхности, сформированная с учетом законов картографической генерализации в принятых для карт проекции, разграфке, системе координат и высот (ГОСТ 28441-90).

Различные виды картографической продукции в виде электронных и цифровых карт широко используются при оперативном управлении промышленностью, транспортом и сельским хозяйством, анализе социальных процессов, планировании использования материальных и природных ресурсов, поиске полезных ископаемых, мониторинге экологической обстановки, принятии решений в чрезвычайных ситуациях. Эти средства картографического обеспечения позволяют получать новые знания о земной поверхности, местности, характеристики ее элементов и объектов (например, плотность населения, густота дорожной или речной сети, количество объектов определенных классов, данные о расстояниях и площадях).

По существу различные карты (картографические модели) являются образно - знаковым, математически определенным и генерализованным отражением реальной трехмерной местности. Изображение динамики происходящих событий (обстановки), привязанное к карте или другой картографической модели, имеет и четвертое измерение - время. Таким образом, важнейшим преимуществом карт, особенно электронных карт, является их способность передавать информацию об обстановке в режиме реального времени.

Требования к электронным и цифровым картам, вытекают из перечня решаемых в ней задач. Картографическое обеспечение системы создается как единая информационная база на всю территорию страны или отдельные регионы. Включение в него данных о текущих изменениях объектов и явлений значительно расширяет возможности системы: она становится пространственно-временной (многомерной).

Одним из основных требований является обеспечение системы картографической информацией для изучения страны и ее регионов. Картографическая информация должна характеризовать важнейшие объекты. Полная и достоверная картографическая информация должна передаваться в простой и наглядной форме. Объем картографической информации, циркулирующей в системе, определяется характером решаемых задач. Поскольку в современных условиях местность изучается преимущественно с использованием различной картографической продукции, все эти средства картографического обеспечения должны позволять получать наглядное, доходчивое и обобщенное отображение местности с наименьшими затратами времени для уяснения необходимых сведений и их оценки. Картографический способ передачи информации о местности должен обеспечивать не только изучение территории страны и ее регионов, но и выполнение расчетов и моделирование ситуаций.

Картографические проекции, применяемые при создании карт, должны обеспечивать сплошное (без разрывов) картографирование отдельных регионов и значительных по протяженности территорий, а также максимально возможной для отображения на плоскости части земной поверхности с минимальными искажениями углов, линий и площадей.

Масштабный ряд карт должен обеспечить отображение местности с детализацией и точностью, необходимой для решения задач всеми пользователями. В соответствии с масштабом карты должны достоверно и полно отображать современное состояние местности, ее типичные черты и характерные особенности, а также обеспечивать нанесение элементов оперативной информации и определение координат объектов. Они должны наглядно выделять главные элементы и объекты, позволять быстро оценивать местность и ее свойства. В целях упрощения обмена информацией между различными пользователями, унификации средств передачи информации, система карт должна быть максимально возможно согласована по содержанию и унифицирована по математической основе, условным знакам и форматам листов.

С позиций теории познания, электронная или цифровая карта должна рассматриваться как пространственная, математически определенная и генерализованная образно-знаковая модель действительности. В качестве модели она должна служить средством познания структуры изображаемых на ней явлений и процессов, их взаимной связи, динамики во времени и пространстве.

Содержание карт должно быть полным, достоверным, современным, точным и обеспечивать решение задач в интересах многих пользователей.

Полнота содержания карт означает, что на них должны быть изображены все типичные черты и характерные элементы и объекты местности. Существенное значение для полноты содержания карт разных масштабов имеет согласованный показ на них подробностей местности, а также подписей названий объектов. Карты крупного масштаба должны содержать все элементы, объекты и подписи, имеющиеся на картах более мелкого масштаба.

Достоверность (правильность сведений, изображенных на карте на определенное время) и современность (соответствие современному состоянию отображаемых объектов) карты означают, что содержание карты должно соответствовать местности на момент ее использования.

Требование точности карты (степени соответствия местоположения объектов на карте их местоположению в действительности) состоит в том, что изображенные на ней объекты должны сохранять точность своего местоположения, геометрического подобия и размеров в соответствии с масштабом карты и ее назначением.

Эффективность передачи содержания карты, ее чтения и визуальной оценки информации о местности зависит от используемой системы изобразительных средств - условных знаков. Основными требованиями, предъявляемыми к условным знакам, являются: передача максимального объема информации об изображаемых на картах объектах и явлениях минимальным количеством условных знаков; достижение наибольшей точности и подробности, наглядности картографического изображения и легкости его запоминания; обеспечение автоматизированного считывания, обработки и воспроизведения картографического изображения. Важным средством повышения наглядности картографического изображения, передачи качественных и количественных характеристик объектов служит цвет.

Цветовое оформление карт должно осуществляться с учетом требований потребителей и законов психологии восприятия сочетаний цветов на карте, образующих цветовую гамму картографического изображения. Используемые на карте цвета должны способствовать максимальному расчленению различных элементов ее содержания. Цветовая гамма карты должна обеспечивать наибольший цветовой контраст с изображением оперативной информации, статистических и других данных.

Классификация:

Электронные карты (ЭК) классифицируются:

1) по видам использующих их автоматизированных систем:
- для использования в автоматизированных системах управления (АСУ);
- для использования в автоматизированных системах навигации (АСН): наземной, воздушной, космической;
- в автоматизированных системах народнохозяйственного значения.
2) по назначению:
- для решения расчетных задач отображения и моделирования оперативной информации и местности;
- для задач отображения обстановки и местности на экранах коллективного и индивидуального пользования.
3) по видам и масштабам:
- электронные планы городов масштабов 1:10 000,1:25 000;
- электронные топографические карты масштабов 1:25 000, 1:50000, 1:100 000, 1:200 000, 1:500 000, 1:1 000 000;
- электронные авиационные карты масштабов 1:500 000, 1:1 000 000, 1:2000 000, 1:4 000 000;
-электронные тематические карты.
4) по способам представления (изображения) информации:
-двухмерные модели (х,у);
-трехмерные модели (х,у,Н);
-четырехмерные или пространственно-временные модели (x,y,H,t).
5) по формам представления:
-векторные;
-растровые.

В народнохозяйственных системах электронные карты должны обеспечить оперативное управление народнохозяйственным комплексом в целом по отраслям, планирование использования материальных и природных ресурсов страны, анализ социальных процессов, моделирование управления ресурсами и принятия решений при действиях в экстремальных ситуациях, мониторинг экологической обстановки, создание и ведение кадастров.

В автоматических системах управления электронные карты должны позволять в реальном времени оценивать обстановку и принимать решение, ставить задачи и организовывать взаимодействие, изучать географические особенности регионов, территорий и местность, а также выполнять необходимые расчеты при оценке обстановки, планировании, моделировании действий, определении свойств местности, прогнозировании изменений местности, определении координат объектов на местности.

В автоматических системах навигации электронные карты должны обеспечивать наземную, воздушную и космическую навигацию.

Вопросы использования электронных карт в системах народнохозяйственного назначения в общем случае решаются разработчиками этих систем в соответствии с предъявляемыми к ним требованиями, в том числе в части определения содержания и структур картографических баз данных этих систем, способов совместного использования информации о местности со специальной информацией (обстановкой), решения расчетных задач.

Форма цифрового представления электронных карт - векторная и растровая.
Под векторной формой понимается способ представления метрической картографической информации в виде набора векторов заданной длины и ориентации.
Под растровой формой понимается способ представления картографической информации в виде матрицы, элементами которой являются значения кодов цвета карты.

Пространственные модели:

Трехмерные картографические изображения являются электронными картами более высокого уровня и представляют собой визуализированные на средствах компьютерных систем моделирования пространственные образы основных элементов и объектов местности. Они предназначены для использования в системах управления и навигации (наземной и воздушной) при анализе местности, решении расчетных задач и моделировании, проектировании инженерных сооружений, мониторинге окружающей среды.

Технология моделирования местности позволяет создавать наглядные и измеримые перспективные изображения, весьма похожие на реальную местность. Их включение по определенному сценарию в компьютерный фильм позволяет при его просмотре "увидеть" местность с разных точек съемки, в различных условиях освещенности, для различных времен года и суток (статическая модель) или "пролететь" над ней по заданным или произвольным траекториям движения и скорости полета - (динамическая модель).

Использование компьютерных средств, в состав которых входят векторные или растровые дисплеи, позволяющие осуществлять в своих буферных устройствах преобразование входной цифровой информации в заданный кадр, требует предварительного создания в качестве такой информации цифровых пространственных моделей местности (ПММ).

Цифровые ПММ по своей сущности представляют собой совокупность цифровых семантических, синтаксических и структурных данных, записанных на машинный носитель, предназначенных для воспроизведения (визуализации) объемных образов местности и топографических объектов в соответствии с заданными условиями наблюдения (обзора) земной поверхности.

Исходными данными для создания цифровых ПММ могут служить фотоснимки, картографические материалы, топографические и цифровые карты, планы городов и справочная информация, обеспечивающие получение данных о положении, форме, размерах, цвете, и назначении объектов. При этом полнота ПММ будет определяться информативностью используемых фотоснимков, а точность - точностью исходных картографических материалов.

Технические средства и методы создания ПММ

Разработка технических средств и методов создания цифровых ПММ является непростой научно-технической проблемой. Решение этой проблемы предполагает:

- разработку аппаратно-программных средств получения первичной трехмерной цифровой информации об объектах местности по фотоснимкам и картматериалам;
- создание системы трехмерных картографических условных знаков;
- разработку методов формирования цифровых ПММ с использованием первичной картографической цифровой информации и фотоснимков;
- разработку экспертной системы формирования содержания ПММ;
- разработку методов организации цифровых данных в банке ПММ и принципов построения банка ПММ.

Разработка аппаратно-программных средств получения первичной трехмерной цифровой информации об объектах местности по фотоснимкам и картматериалам обусловлена следующими принципиальными особенностями:

- более высокими, по сравнению с традиционными ЦКМ, требованиями к цифровым ПММ по полноте и точности;
- использованием в качестве исходных дешифровочных фотоснимков, получаемых кадровыми, панорамными, щелевыми и ПЗС съемочными системами и не предназначенных для получения точной измерительной информации об объектах местности.

Создание системы трехмерных картографических условных знаков является принципиально новой задачей современной цифровой картографии. Ее суть заключается в создании библиотеки условных знаков, близких к реальному изображению объектов местности.

Методы формирования цифровых ПММ с использованием первичной цифровой картографической информации и фотоснимков должны обеспечить, с одной стороны, оперативность их визуализации в буферных устройствах компьютерных систем, а, с другой стороны, требуемые полноту, точность и наглядность трехмерного изображения.

Исследования, выполняемые в настоящее время, показали, что для получения цифровых ПММ, в зависимости от состава исходных данных могут быть применимы методы, использующие:

- цифровую картографическую информацию;
- цифровую картографическую информацию и фотоснимки;
- фотоснимки.

Наиболее перспективными представляются методы, использующие цифровую картографическую информацию и фотоснимки. Основными из них могут быть методы создания цифровых ПММ различной полноты и точности: по фотоснимкам и ЦМР; по фотоснимкам и ЦКМ; по фотоснимкам и ЦММ.

Разработка экспертной системы формирования содержания ПММ должна обеспечить решение задач проектирования пространственных изображений путем отбора объектового состава, его обобщения и символизации и вывода на экран отображения в требуемой картографической проекции. При этом потребуется разработать методику описания не только условных знаков, но и пространственно-логических отношений между ними.

Решение задачи разработки методов организации цифровых данных в банке ПММ и принципов построения банка ПММ определяется спецификой пространственных изображений, форматами представления данных. Вполне возможно, что потребуется создавать пространственно-временной банк с четырехмерными моделированием (Х,У,Н,t), где будут генерироваться ПММ в режиме реального времени.

Технические и программные средства отображения и анализа ПММ.

Второй проблемой является разработка технических и программных средств отображения и анализа цифровых ПММ. Решение данной проблемы предполагает:

- разработку технических средств отображения и анализа ПММ;
- разработку способов решения расчетных задач.

Разработка технических и программных средств отображения и анализа цифровых ПММ потребует использования существующих графических рабочих станций, для которых должно быть создано специальное программное обеспечение (СПО).

Разработка способов решения расчетных задач является прикладной задачей, возникающей в процессе использования цифровых ПММ в практических целях. Состав и содержание данных задач будут определяться конкретными потребителями ПММ.

Список литературы

1 Данилов. В. В. Геодезия / В. В. Данилов, Л. С. Хренов, Н. П. Кожев­
ников [и др.]. - М.: Недра, 1976. - 488 с.

2 Дьяков. Б. Н. Геодезия. Общий курс: учеб, пособие для вузов / Б. Н.
Дьяков. - Новосибирск: Новосиб. гос. ун-т, 1993. - 171 с.

3 Жмойдяк. Р. А. и др. Лабораторные занятия по топографии с основа­
ми геодезии: учеб, пособие / Р. А. Жмойдяк, В. Я. Крищанович, Б. А. Медве­
дев. - Минск: Выш. школа, 1979. - 295 с.

4 Киселев, М. И. Геодезия: учеб, пособие / М. И. Киселев, Д. Ш. Михе-
лев. - М.: Академия, 2008. - 384 с.

5 Колмогоров, В. Г. Основы геодезии и топографии: учеб, пособие / В.
Г. Колмогоров. - Новосибирск: Новосиб. гос. ун-т, 2004. — 151 с.

6 Поклад, Г. Г. Геодезия: учеб, для вузов / Г. Г. Поклад. - М.: Недра,
1988.-304с.

7 Селиханович, В. Г. Геодезия: учеб, для вузов / В. Г. Селиханович. -
М.: Недра, 1981.-544 с.

8 Соломко, А. В. Картография с основами топографии: учеб, пособие /
А. В. Соломко. - Минск: Университетское, 2000. - 358 с.

9 Южанинов, В. С. Картография с основами топографии / В. С. Южа-
нинов. - М.: Высш. школа, 2005.