Глава 4 § 4.2. Основные (боевые) алгоритмы боевого управления

АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ (ПРОГРАММНО-МАТЕМАТИЧЕСКОЕ) ОБЕСПЕЧЕНИЕ АСУ "Рубеж-М"

§ 4.1. Алгоритмы боевого управления АСУ "Рубеж-М"

С учетом приведенных выше принципов функционирования АСУ на базе вычислительного комплекса "Рубеж-М" в составе его программного обеспечения реализованы алгоритмы боевого управления системы.

Под алгоритмом боевого управления понимается логика работы КСА, определяемая комплексом программ (информационных, расчетных и логических), составляющих систему программного обеспечения системы.

Алгоритмы боевого управления обеспечивают автоматизированное управление полком и наведение истребителей на воздушные цели.

Алгоритмы автоматизированного управления иап реализованы в КСА КП иап "Рубеж-1М", алгоритмы автоматизированного наведения истребителей реализованы в КСА ПН ИА "Рубеж-2М".

Условно алгоритмы боевого управления можно разделить на основные и вспомогательные.

§ 4.2. Основные (боевые) алгоритмы боевого управления

Основные (боевые) алгоритмы:

- алгоритм целераспределения;

- алгоритм управления ПН ИА;

- алгоритм наведения;

- алгоритм обеспечения безопасности полета.

Алгоритм целераспределения (АЦР) является центральным в КСА "Рубеж-1М" и предназначен для выработки рекомендаций командиру полка по оптимальному распределению истребителей на воздушные цели.

В основу автоматизированного целераспределения (АЦР) положены следующие основные принципы:

- приоритета командира;

- наиболее раннего уничтожения целей;

- сосредоточения усилий на основном направлении отражения удара СВН;

- наиболее эффективного воздействия по ВЦ;

- одновременного управления истребителями различных типов;

- экономного использования ресурсов истребителей.

Предусмотрено два режима работы алгоритма АЦР – автоматический и автоматизированный.

Автоматический режим применяется в сложной воздушной обстановке, когда автоматически отбираются наиболее важные цели и вырабатывается оптимальный вариант распределения истребителей по этим целям. По истечении времени задержки утверждения рекомендаций ЭВМ (номинальное значение равно 20 секундам) они передаются на ПН ИА и СКП в качестве утвержденных боевых задач.

Автоматизированный режим применяется при простой воздушной обстановке. В данном режиме ввод целей в ЭВМ, по которым должны быть выработаны рекомендации, выполняет боевой расчет. Если командир не согласен с рекомендациями, то в режиме диалога с ЭВМ в пробном или расчетном канале вырабатываются другие варианты рекомендаций по АЦР.

Принцип наиболее раннего уничтожения целей реализуется в том случае, когда главной задачей является уничтожение самолетов-носителей КР до рубежа выполнения ими боевой задачи. В других случаях (когда рубеж уничтожения ВЦ назначается в зоне действий ПВО противника) нужна коррекция.

Принцип сосредоточения усилий на основном направлении удара реализуется заданием пеленга с ПК в соответствии с боевой задачей и назначением коэффициента (0 < К пр < 1).

Можно регулировать приоритетность отражения налета как ширину сектора зоны боевых действий.

Введением с ПК АРМ значений коэффициентов важности цели (Квц) по высоте, скорости и т. д. и граничной высоты, скорости и т. д. регулируется процесс отбора ВЦ алгоритмом ЦР.

Процесс эффективного воздействия по целям в АЦР реализуется в четыре этапа:

- расчет степени важности цели;

- прогноз эффективности действий истребителей по воздушной цели;

- оценка боевой готовности и боевых возможностей истребителей;

- выбор оптимального варианта распределения истребителей.

Ковц = Квозд · Ктр · Кh · Кq · Кв (1)

Квозд = Кзад – К (2)

Кзад = 1, т.е. один истребитель против одной цели;

К – фактическая степень воздействия, определяемая как сумма коэффициентов воздействия на отдельных рубежах (n = 3);

Кзад = 1; n = 1 – реализация принципа экономного использования истребителей;

Ковц – коэффициент приоритета обслуживания цели;

Квозд – коэффициент обслуживания цели;

Ктр – коэффициент достоверности трассы цели;

Кh – коэффициент достоверности трассы по высоте;

Кq - коэффициент важности цели по курсу;

Кв - коэффициент важности цели по азимуту.

На втором этапе производится отбор истребителей и расчет параметров планируемого воздействия.

Первоначальный отбор производится по принципу боевой готовности и незанятости истребителя выполнением ранее поставленной задачи.

При этом истребители группируются в группы:

- свободные истребители в воздухе;

- истребители на аэродромах в готовности №1;

- истребители в воздухе и выполняющие боевую задачу, когда возможно перенацеливание на более важные цели;

- истребители, находящиеся в условном резерве.

На этом этапе производится расчет эффективности действий истребителей по отобранным ранее целям, т.е. вероятность боевого успеха истребителя:

Wбу = Pсб · (1 – Pц) (3),

где: Pсб – вероятность сбития цели;

Pц - вероятность выполнения целью собственной боевой задачи до атаки ее выделенным нарядом истребителей;

Если Wбу > 0,7 – по цели рекомендуются истребители группы 1, при Wбу > 0,4 – группы 2.

При централизованном автоматизированном управлении отбор целей для назначения КП иап производится на КП соединения ПВО, оснащенного КСА "Протон-2М1" ("Универсал").

По этим целям на КП иап решается задача целераспределения, результаты которой докладываются на КП соединения, где используются для оптимизации целераспределения между ИА и ЗРЧ и принятия решения по конкретной цели.

Если истребители данного полка будут признаны лучшим огневым средством, КП иап не получает запрета действий по целям, а выбранный наряд истребителей назначается для их уничтожения.

Выработанные ВК рекомендации составляют основу решения и передаются на ПН ИА и СКП в качестве боевых задач только после утверждения их командиром иап или автоматически после истечения времени утверждения решения.

Решение задачи ЦР на КП иап сводится к отбору наиболее важных воздушных целей и выбору из всех возможных такого варианта, когда достигается наибольшая эффективность воздействия по целям.

В результате решения задачи ЦР по каждой отобранной цели определяются основные данные:

- тип истребителя и аэродром его взлета;

- пункт наведения, канал наведения и радиоданные.

При выработке рекомендаций по ЦР в ЭВМ решаются штурманские задачи с целью расчета следующих основных параметров воздействия по каждой цели:

- координат рубежа уничтожения цели;

- метода наведения;

- полусферы атаки;

- программы набора высоты и скорости.

Результаты решения задачи ЦР отображаются на экранах АРМ в виде «связок» двумя яркими линиями, соединяющими аэродром взлета истребителя (свободный истребитель в воздухе), рубеж уничтожения и цель. В табло боевых действий (ТБД) в строке, соответствующей номеру выбранного ПН ИА и канала наведения, отображаются параметры воздействия по цели.

После утверждений рекомендаций ЭВМ, исходные данные с КП иап автоматически передаются на ПН ИА в составе распоряжения «Решить штурманские задачи (ШЗ)» и на СКП в распоряжении «Взлет по готовности».

Повторное решение ШЗ на ПН ИА осуществляется с целью повышения точности определения параметров предстоящего наведения, т. к. на КП иап ШЗ решаются с точностью, необходимой для принятия решения и постановки боевых задач. Уточненные параметры наведения с ПН ИА автоматически передаются на КП иап.

В каждом цикле решения ЦР в ЭВМ возобновляются расчеты с целью проверки эффективности ранее назначенных воздействий и в случае необходимости вырабатываются рекомендации по перенацеливанию истребителей.

Алгоритм управления ПН ИА обеспечивает:

- выбор пунктов наведения;

- выбор канала наведения на ПН и радиоданных командной радиолинии управления (КРУ), способных осуществлять наведение истребителей на воздушные цели;

- контроль нахождения истребителя в поле команд и прием-передачу управления.

При выборе ПН ИА проверяется нахождение рубежа уничтожения цели (РУ) и положение экстраполированной точки (ЭТ) истребителя в поле управления рассматриваемого ПН ИА.

Осуществляется контроль за выходом истребителя из поля управления и организация приема-передачи наведения при выявлении возможного выхода истребителя из поля управления ПН ИА.

Задача проверки нахождения РУ и ЭТ истребителя в поле управления решается путем автоматического сопоставления пространственного положения рубежа уничтожения или ЭТ с границей поля управления, определяемой дальностью действия СПК (с учетом их выноса).

Обязательным условием для выбора ПН ИА при взлете и передаче наведения истребителя является нахождение последнего в поле управления данного ПН ИА, наличие в нем свободных каналов наведения и СПК того типа, команды которой может принимать бортовое оборудование истребителя.

Слежение за возможностью выхода истребителя из поля команд осуществляется автоматически. Рекомендации по передаче наведения выбранному ПН ИА отображаются на средствах индикации. Осуществление приема-передачи наведения осуществляется автоматизированно с участием офицеров боевого управления.

В случае выхода истребителя из поля управления и отсутствии ПН ИА, который может принять наведение, на КП соединения выдается донесение о выходе, при этом на КП соединения (КСА «Протон-2М1», «Универсал») автоматически выбирается новый КП иап для продолжения наведения, на который выдается соответствующее распоряжение.

Боевой расчет КП иап, обработав поступившее распоряжение, принимает решение о приеме управления и выдает на КП соединения донесение о готовности к приему управления. После этого с КП соединения на КП иап, передающий управление, выдается распоряжение о передаче с новыми радиоданными. После приема управления принимающий КП иап выдает донесение на КП соединения о принятии истребителя на управление, по которому на передающий КП иап выдается распоряжение на освобождение канала боевого управления.

При невозможности принять наведение истребителя принимающий КП иап выдает донесение о невозможности приема, в этом случае на передающем КП иап формируются рекомендации о необходимости отворота истребителя.

На КП «Рубеж-М» предусмотрена возможность ручного (с ПК АРМ) или автоматического назначения ПН и канала наведения.

При ручном назначении проверяется закрытие ПН и наличие свободных каналов наведения.

При автоматическом поиске ПН для каждого из 3-х ПН полка проверяется наличие свободных боеготовых каналов, наличие в поле команд ПН экстраполированного положения истребителя, наличие в поле команд ПН рубежа перехвата.

Алгоритм наведения реализуется, начиная с решения предварительных штурманских задач (ШЗ-1; ШЗ-2).

Первая и вторая ШЗ решаются автоматизированно по исходным данным, введенным лицами боевого расчета с пультов команд АРМ в 9-ти независимых каналах наведения при децентрализованном режиме управления, либо автоматически по исходным данным, поступающим с КП соединения при централизованном режиме.

В результате решения ШЗ-1 на экранах АРМ отображается диапазон возможных рубежей уничтожения цели и время, оставшееся до запуска двигателей.

В этом диапазоне начальник ПН ИА выбирает рубеж уничтожения (если он не указан в боевой задаче) при решении второй штурманской задачи (ШЗ-2).

В результате решения ШЗ-2 фиксируется выбранный рубеж уничтожения цели (или ближайший к цели рубеж уничтожения) и время, оставшееся до взлета истребителя.

Траектория полета истребителя представляется в ЭВМ как состоящая из траекторий движения в вертикальной и горизонтальной плоскостях с их последующей «стыковкой».

Для формирования траекторий полета истребителя в вертикальной плоскости используется один из видов программ набора высоты:

- полет на заданной высоте (высоте атаки цели или опорной высоте);

- полет истребителя «по потолкам», предусматривающий полет на практическом потолке с последующим выходом на высоту атаки цели.

Для формирования траектории истребителя в горизонтальной плоскости используются методы наведения: «Маневр», «Прямой перехват», «Погоня».

По одной цели можно решать штурманские задачи не более чем в трех каналах наведения. В каждом цикле решения задачи в ЭВМ осуществляется проверка выполнения условий баланса перехвата по времени, баланса по топливу, согласование траекторий полета истребителя в горизонтальной и вертикальной плоскости.

В ходе наведения истребителей в ЭВМ автоматически обнаруживается маневр цели по курсу, высоте, скорости и осуществляется регулирование параметров наведения. Для парирования маневра цели изменяется порядок набора высоты, дальность рубежа уничтожения, перестраивается траектория полета истребителя в горизонтальной и вертикальной плоскости.

В соответствии с этим изменяются и команды наведения, передаваемые на борт истребителя.

После обнаружения и захвата цели бортовой РЛС в ЭВМ осуществляется автоматическое дублирование этапа самонаведения истребителя.

Получив доклад от летчика об обнаружении, захвате и атаке цели, офицер боевого управления докладывает начальнику ПН ИА о выполнении атаки и по его команде осуществляет передачу управления истребителем на другой ПН ИА, перенацеливание или вывод истребителя на аэродром посадки.

Начальник ПН ИА докладывает о результатах выполнения боевой задачи на КП иап (КП соединения ПВО).

Алгоритм обеспечения безопасности наводимых истребителей предназначен:

- для предупреждения боевого расчета КП (ПН) о возможном столкновении истребителя с другими воздушными объектами;

- для предупреждения о нехватке топлива на борту истребителя для возвращения на аэродром посадки;

- для выработки рекомендаций по смене аэродрома при внезапном закрытии назначенного аэродрома посадки.

Возможное столкновение истребителя оценивается путем проверки попадания в строб, построенный относительно экстраполированного положения истребителя и других воздушных объектов. Если зафиксировано попадание в строб другого объекта (кроме цели, на которую наводится истребитель), то на экранах АРМ их номера отображаются в режиме мерцания. Боевой расчет должен оценить ситуацию и предотвратить столкновение.

Для анализа достаточности топлива на борту наводимого истребителя используются табличные функции летно-технических характеристик истребителей, хранящихся в памяти ЭВМ. Расчетный остаток топлива сравнивается с топливом, необходимым для возвращения на аэродром посадки. Если запаса топлива недостаточно, то на экранах АРМ отображается признак нехватки топлива.

В случае внезапного закрытия аэродрома для посадки ЭВМ вырабатывает рекомендации по смене аэродрома посадки, при этом для всех истребителей, находящихся в воздухе, проверяется возможность смены аэродрома для посадки без отмены боевой задачи. Если такая возможность есть, (проверка производится сравнением запаса топлива), то выбирается тот аэродром, полет до которого требует минимального расхода топлива.