8 февраля – 202-я годовщина образования Военно-топографического управления Генерального штаба Вооружённых Сил Российской Федерации
На вопросы «Красной звезды» отвечает начальник Военно-топографического управления Генерального штаба Вооружённых Сил РФ - начальник Топографической службы Вооружённых Сил РФ контр-адмирал Сергей Козлов.
- Сергей Викторович, каково основное предназначение Топографической службы Вооружённых Сил РФ?
- За весь солидный срок существования Топографическая служба существенно не меняла своего профиля и предназначения. Главной задачей было и остаётся создание топографических карт и планов, доведение их до войск. Вопросы в этой сфере решались на протяжении двух столетий, именно этому посвящены основные усилия военных топографов.
- Расскажите, пожалуйста, о специфике выполнения аэрофотосъёмки, геодезических работ, создания топографических карт и планов. Какие технические и программные средства используются при дешифрировании материалов съёмок местности?
- Дешифрирование материалов дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), полученных с использованием космических картографических комплексов или аэрофотосъёмочной аппаратуры, установленной на самолётах, в целях создания и обновления топографических карт, а также создания других видов топогеодезической информации, выполняется специалистами Топографической службы. Специалисты научно-исследовательских организаций в 70–80-е годы прошлого века разработали отечественные высокоточные фотограмметрические комплексы, которые использовались до недавнего времени. Это СПА(Стереопроектор аналитический для досгущения планово-высотной основы и получения рельефа местности), «Ортомат» (получение ортотрансформированных фотоизображений на высокогорные участки местности) и ряд других.
С развитием цифровых технологий и получением материалов ДЗЗ в цифровой форме были разработаны и внедряются в производство новые программно-аппаратные комплексы и средства, созданные как специалистами научно-исследовательской организации Топографической службы, так и российскими организациями - разработчиками программно-аппаратных средств.
В 2013 году закончена опытно-конструкторская работа, результатом которой стали разработка и принятие на снабжение программно-аппаратных комплексов: Единые автоматизированные системы обеспечения геопространственной информацией (ЕАСОГПИ) и создание и обновление цифровой информации о местности (ПАК СОЦИМ). Обе системы - части подсистемы топогеодезического обеспечения перспективной АСУ Вооружённых Сил РФ.
Аэрофотосъёмка местности выполняется соответствующими подразделениями ВВС на самолётах, оборудованных аэрофотосъёмочной аппаратурой, а также с использованием космических картографических комплексов.17-08-02-2014
Полевые геодезические работы традиционно выполняют топогеодезические воинские части и подразделения топографических служб военных округов, видов Вооружённых Сил и родов войск, а камеральные работы по созданию и обновлению топографических карт в аналоговой и цифровой форме проводятся в стационарных топогеодезических воинских частях, укомплектованных высококвалифицированными специалистами, имеющими большой опыт оперативного изготовления различных видов топогеодезической информации.
В связи с возросшей потребностью наших Вооружённых Сил в актуальной геопространственной информации часть продукции создаётся предприятиями промышленности в рамках государственного оборонного заказа.
- Где готовят военных топографов?
- Офицеров для Топографической службы сегодня выпускает факультет топогеодезического обеспечения и картографии Военно-космической академии им. А.Ф. Можайского. Это уникальное военно-учебное заведение единственное в стране, из стен которого через пять лет обучения выходят высокопрофессиональные военные специалисты в области геодезии, топографии и картографии.
Высшее военное образование офицеры-топографы получают в столице в Военном учебно-научном центре Сухопутных войск «Общевойсковая академия Вооружённых Сил РФ».
Подготовку офицеров запаса по специальностям Топографической службы осуществляет военная кафедра при Московском государственном университете геодезии и картографии. Выпускникам вуза, успешно завершившим обучение по программе военной подготовки и положительно аттестованным государственной комиссией, присваивается звание лейтенант запаса.
Младших специалистов, сержантский состав готовят также на факультете топогеодезического обеспечения и картографии Военно-космической академии им. А.Ф. Можайского. Сферой военно-профессиональной деятельности выпускников по специальности «эксплуатация геодезической техники» является топогеодезическое обеспечение подразделений и частей Топографической службы, а также соответствующих служб видов Вооружённых Сил и родов войск.
- Участвует ли Военно-топографическое управление Генерального штаба в выполнении Федеральной целевой программы «Глобальная навигационная система (2011–2020 гг.)»? Что именно возлагает ФЦП на ВТУ Генштаба и какова сфера ответственности?
- Минобороны России имеет свою строку в Федеральной целевой программе «Глобальная навигационная система (2011–2020 гг.)». При этом роль ВТУ Генштаба в её реализации заключается в геодезическом обеспечении функционирования системы. Связанные с этим специальные работы выполняются за счёт средств бюджета военного ведомства.
Топографическая служба Вооружённых Сил РФ отвечает за полноту и качество геодезического обеспечения космической навигационной системы ГЛОНАСС. С 2003 года мы выполняем комплекс работ по обеспечению точностных характеристик системы ГЛОНАСС, для чего располагаем сетью наземных пунктов наблюдений, с которых производится мониторинг системы ГЛОНАСС.
У нас есть не только сфера ответственности в наземном секторе системы ГЛОНАСС. Развивается и космический сектор. Это разрабатываемая космическая геодезическая система, которая позволит обеспечить совместно с наземным комплексом значительное улучшение точностных характеристик системы ГЛОНАСС, а также улучшить точность применения оружия и использования военной техники.
В перспективе до 2015 года с помощью целевой информации, получаемой с аппаратов космической геодезической системы, планируется создать паритет нашей национальной глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС с системой GPS и другими создаваемыми зарубежными КНС по точностным характеристикам.
- Какие продукты, в том числе программные, разрабатывает ВТУ Генштаба для геоинформационных систем?
- Для решения проблемы использования электронных карт и другой цифровой информации о местности в органах военного управления разработана геоинформационная система военного назначения «Оператор», которая обеспечила выбор наиболее приемлемой для военного применения ГИС-платформы.
В 2013 году разработаны программные комплексы, обеспечивающие создание новых образцов ПК ГИС «Оператор», которые получили функциональные возможности сетевых и WEB-Gis технологий, используемых на различных программно-аппаратных платформах. Данная ГИС принята на снабжение Вооружённых Сил РФ. Совместное стратегическое учение «Запад-2013» для ГИС «Оператор» стало её боевым крещением.
Программным продуктом для создания электронных топографических карт в формате SXF нового поколения, пришедшим на смену СПО «Типаж-М», является ГИС «Карта-2011».
Начиная с 2005 года учения и тренировки различного уровня проводятся с использованием ГИС ВН (геоинформационных систем военного назначения). С этого же года проводится обучение работе с ГИС ВН специалистами центра геоинформационного обеспечения. Кроме того, на факультетах переподготовки и повышения квалификации Военной академии Генерального штаба и Общевойсковой академии Вооружённых Сил РФ в рамках учебных планов и программ организованно практическое изучение ГИС «Оператор».
- Для каких АСУ создаёт электронные топографические карты ВТУ Генштаба?
- Государственные топографические карты, в том числе электронные, создаются в Российской Федерации с соблюдением единых требований, в едином формате представления информации - SXF. И создаются эти карты не под конкретную задачу или АСУ, а именно как универсальный источник информации о местности и её объектах. В связи с этим к АСУ Вооружённых Сил выдвигается требование к использованию в своём составе указанных электронных топографических карт (ЭТК). В настоящее время ВТУ Генштаба принимает участие в ряде ОКР, проводимых в целях создания для Вооружённых Сил современных АСУ различного уровня, в частности Единой системы управления тактического звена (ЕСУ ТЗ).
Тесное взаимодействие военных топографов, специалистов по развитию информационных и телекоммуникационных технологий и предприятий промышленности (разработчиков) наметило перспективы дальнейшего совершенствования представления, хранения и использования цифровой информации о местности, в том числе ЭТК.
Вместе с тем опыт проведения в 2011–2013 годах мероприятий планирования применения разноведомственных группировок войск (сил) в кризисных ситуациях позволил выявить проблему сопряжения АСУ различных государственных структур, в том числе по используемым ГИС-платформам и соответственно форматам циркулирующей в их составе цифровой информации о местности, что требует технического регулирования создания ГИС на государственном уровне.
- Развиваются ли гироскопические навигационные системы? Какие подразделения и в каком количестве ими оснащены? Они используются в качестве основных или дублирующих средств навигации?
- Сегодня идёт активное развитие и применение инерциальных систем. По номенклатуре ВВСТ ВТУ Генштаба на снабжение Вооружённых Сил в 2004 году поступил подвижный навигационно-геодезический комплекс ПНГК-1, оснащённый отечественной модернизированной авиационной бесплатформенной инерциальной системой. Она предназначена для определения координат точек в режиме реального времени, применяется совместно с геодезическим спутниковым приёмником и используется в качестве дублирующего средства навигации. Комплексом оснащены и оснащаются геодезические подразделения топогеодезических отрядов окружного подчинения (с 2012 года - центров геопространственной информации и навигации), служб контроля прицеливания и астрономо-геодезического обеспечения РВСН и Войск ВКО, топографических частей армейского подчинения.
Дальнейшее развитие инерциальных систем направлено на повышение их точностных и уменьшение массогабаритных характеристик, совершенствование специального программного обеспечения обработки информации.
- По каким направлениям топогеодезического обеспечения мы отстаём от армий зарубежных стран, в чём опережаем?
- Топографическая служба Вооружённых Сил РФ не отстаёт от иностранных армий развитых государств в вопросах научной и практической проработки организации топогеодезического обеспечения. У нас создана и устойчиво работает система обеспечения войск картами, астрономо-геодезическими данными, фотодокументами местности и другими средствами топогеодезической информации. Разработаны необходимые нормативные документы в этой сфере, имеются развитая инфраструктура и квалифицированные кадры. Опыт боевого использования наших Вооружённых Сил последнего времени подтвердил работоспособность и достаточную эффективность этой системы.
На мировом уровне находятся наши возможности по картографированию недоступных территорий - благодаря отечественным космическим картографическим комплексам и развитым технологиям фотограмметрической обработки снимков.
В Топографической службе ведётся работа по уточнению геоцентрической системы координат, которая используется для расчётов орбит космических аппаратов и ряда других важных государственных задач. В настоящее время по математической точности отечественная геоцентрическая система ПЗ-90.11 не уступает аналогичной американской системе WGS (в которой работает весь комплекс GPS).
- Расскажите о новых подвижных и стационарных средствах топографического обеспечения в войсках.
- В Вооружённые Силы поступают на снабжение новые подвижные средства топогеодезического обеспечения. Это, во-первых, подвижный навигационно-геодезический комплекс ПНГК-1, предназначенный для оперативного решения задач навигационно-геодезического обеспечения войск и обеспечивающий непрерывное определение координат и высот точек местности при движении транспортного средства и на его остановках. Во-вторых, это подвижная цифровая топографическая система ПЦТС, которая предназначена для оперативного решения задач топогеодезического обеспечения войск. Она выполняет изготовление, обновление, хранение и выдачу потребителям цифровой и аналоговой информации о местности, определение координат своего местоположения при движении транспортного средства и на остановках.
Стационарные средства в основном представляют собой программно-аппаратные комплексы для создания и обновления топогеодезической информации по материалам дистанционного зондирования Земли, а также современные астрономо-геодезические приборы.
- Чья система координат лежит в основе функционирования ГЛОНАСС? Когда вышла «первая версия» и, если такая была, в чём отличие действующей системы от предшественников, а также от действующих иностранных систем?
- Задача геодезического обеспечения ГЛОНАСС, возложенная на ВТУ Генштаба, на первом этапе развёртывания (1990 год) была решена разработкой и внедрением системы взаимосогласованных геодезических параметров Земли (ПЗ), включающей координаты пунктов космической геодезической сети (КГС), закрепляющих общеземную геоцентрическую систему координат, модель гравитационного поля Земли и параметры общеземного эллипсоида.
Разработанная система «Параметры Земли 1990 года» (ПЗ-90) лежит в основе функционирования ГЛОНАСС и непосредственно связана с эксплуатацией космического геодезического комплекса (КГК) второго поколения ГЕО-ИК. Она создана силами НИИ Минобороны России и одной из топогеодезических воинских частей центрального подчинения. По сравнению с КГК первого поколения («Параметры Земли 1977 года») точность пунктов КГС в геоцентрической системе координат значительно повысилась.
Система ПЗ-90.11 введена Постановлением Правительства РФ от 28 декабря 2012 года № 1463. Геоцентрической системе придан статус государственной при решении навигационных задач и задач геодезического обеспечения орбитальных расчётов.
Аналогами общеземной геодезической системы координат ПЗ-90.11 являются Всемирная геодезическая система координат WGS-84 (США) и Международная земная референцная система координат (ITRS), закреплённая пунктами Международной земной сети (ITRF), которая реализует постоянно обновляемую систему координат (учёт движений материков, подвижек земных плит и т.д.).
При установлении общеземных систем координат ПЗ-90.11, WGS-84 и ITRS использованы одни и те же теоретические положения, и, по определению, эти системы являются аналогами, однако на практике между ними существуют небольшие расхождения. Причиной этому служат различные по составу и точности использованные при их построении измерительные спутниковые данные, методические различия при математической обработке спутниковых измерений и ряд других факторов.
Особенность нашей системы заключается в том, что она получена независимо, автономно, по программам, разработанным нашими военными учёными и практиками, что уникально и требует всяческой поддержки, в том числе государственной. Обработка навигационных измерений по зарубежным программам (gipsi, gamit, epos, bernes) не способствует развитию отечественной науки, производства и техники, а приводит нашу страну в технологическую и научную зависимость.
- Сергей Викторович, какие научно-практические цели ставят перед собой военные топографы сегодня?
- Нам предстоит решить очень серьёзные задачи. Вот лишь некоторые их них.
Это, во-первых, теоретическое обоснование и практическая реализация интеграции топогеодезического и навигационного обеспечения в единую систему геоинформационной поддержки Вооружённых Сил РФ на различных уровнях военного управления.
Во-вторых, уточнение структуры и информационное наполнение Банка цифровой картографической информации, астрономо-геодезических и гравиметрических данных Минобороны РФ, разработка технологии автоматизированного преобразования аналоговой геодезической информации в цифровую форму, комплексного представления, сжатия и проблемно ориентированной обработки космической и наземной геодезической информации, необходимой войскам.
В-третьих, совершенствование и организация промышленного использования технологий автоматизированного создания цифровых моделей местности и гравитационного поля Земли.
В-четвёртых, разработка методов уточнения гравиметрических карт на территорию России, зарубежную территорию и акваторию Мирового океана.
В-пятых, определение геодезических пунктов на полигонах, аэродромах и специальных объектах Вооружённых Сил РФ, перевычисление координат из зарубежных систем в отечественные системы геодезических координат, составление и издание новой карты высот квазигеоида над эллипсоидом Красовского.
Кроме того, предстоит разработка аппаратно-программного комплекса и фотограмметрических технологий создания высокоточной планово-высотной основы местности на континентальные районы земного шара по информации, которую предполагается получить с использованием отечественного космического картографического комплекса нового поколения, разработка и реализация программы по созданию и обновлению топографических, специальных карт, планов городов, электронных топографических карт на российскую и зарубежную территорию.
Необходимы создание и согласование на всех уровнях военного управления стандартного состава цифровой картографической информации, дальнейшая детализация компонентов метаданных о цифровой картографической информации в системах автоматизированного сетецентрического управления и ГИС военного назначения.
Мы должны завершить разработку, согласовать и утвердить отраслевые руководящие документы по унификации информационного цифрового картографического производства: классификатора картографической информации цифровых и электронных планов городов, топографических, обзорно-географических и авиационных карт, правил цифрового описания картографической информации цифровых и электронных карт; классификатора справочно-технологических параметров цифровых и электронных карт.
Для геоинформационных систем, используемых в автоматизированных системах военного назначения, требуется определить и утвердить стандартный состав и метаданные цифровой картографической информации.
На автоматизированном рабочем месте (встроенном в экипировку) отдельного военнослужащего необходимо создание опытного образца локальной базы геопространственных и оперативно-тактических данных.
Нельзя не упомянуть о разработке новых прорывных технологий в части обработки изображений, получаемых с использованием беспилотных летательных аппаратов и по результатам многозональной и радиолокационной съёмки, создания аналоговых карт с электронных карт в промышленных масштабах, издания топографических карт на синтетическом высокопрочном материале, создания высокоточных цифровых моделей местности на недоступные континентальные районы земного шара, обработки материалов лазерной и радиоинтерферометрической съёмки, нейросетевого подхода к дешифрированию аэрокосмических материалов дистанционного зондирования Земли.
Что касается ГЛОНАСС, то мы будем заниматься методическим обеспечением в части, касающейся функционирования по назначению её орбитальной группировки, уточнением параметров отечественной геоцентрической системы координат, исследованием военно-технических возможностей участия в проектах по созданию и эксплуатации зарубежных ГНСС (GPS, Galileo), разработкой конкурентоспособной войсковой навигационной аппаратуры отечественного производства, обеспечивающей приём сигнала ГЛОНАСС.
Среди наших задач также создание и поддержание радионавигационного поля на приграничные районы России, теоретическое обоснование системы навигационных карт военного назначения, включающей в себя стандартизацию информационного наполнения, формата, средств и методов доведения до потребителей и принятие их на снабжение Вооружённых Сил РФ.
Помимо этого идёт разработка нормативной базы и технологии получения навигационно-картографических данных, созданных отечественными производителями, и приведение их в соответствие национальному стандарту навигационных карт военного назначения, разработка технического облика интегрированных навигационных систем на базе бесплатформенных инерциальных навигационных систем с микромеханическими гироскопами и аппаратуры потребителей глобальных навигационных спутниковых систем, разработка технического облика миниатюрных навигационно-геодезических средств оборонного назначения и обоснование технологий их функционирования, проведение поисковых исследований по созданию мини-роботов на основе нанотехнологий для сбора дополнительной навигационно-геодезической информации, разработка интерактивных технологий навигационно-картографического обеспечения с использованием широкополосных каналов передачи данных и средств мультимедиа в интересах Вооружённых Сил РФ и других силовых ведомств, комбинирование потребительской аппаратуры ГЛОНАСС с датчиками, работающими по гравитационному полю.
Добавлю, что научно-практическое развитие Топографической службы должно сопровождаться совершенствованием её организационно-штатных структур, техническим переоснащением геодезического и картографического производства. Безусловно, наше развитие невозможно без достижения высочайшего профессионализма кадровым составом военных топографов и максимально эффективной навигационно-топографической подготовки личного состава войск и штабов.
Виктор Худолеев
