Как противовоздушную оборону страны усилили линейным программированием
Среди затребованных временем инноваций одно из главных мест занимают информационно-коммуникационные технологии (ИКТ). Они дают приемы, способы и методы применения средств вычислительной техники при выполнении функций сбора, хранения, обработки, передачи и использования данных различного вида. Для ускорения перехода на инновационный путь развития необходимо срочно создавать и внедрять новые ИКТ для различных областей жизнедеятельности и совершенствовать уже имеющиеся.
Широкие возможности ИКТ можно продемонстрировать на примере создания на их основе первой в стране и в мире комплексной территориальной автоматизированной системы управления силами и средствами ПВО, которая была внедрена в тактическом соединении ПВО в Северо-Западном районе СССР в 1979 году. В ней подсистемы сбора и обработки радиолокационной информации о воздушной обстановке, а также управления активными средствами ПВО (истребительной авиацией, зенитно-ракетными комплексами) с помощью специальных средств связи были объединены в единую систему с обеспечением их взаимодействия через командный пункт, оснащенный комплексом автоматизации.
Разработка необходимых для этого ИКТ, создание, испытание и внедрение на их основе самой системы были выполнены Московским НИИ приборной автоматики (МНИИПА), который в тот период был одной из ведущих научных организаций ВПК. Основанный в 1932 году институт после ряда реорганизаций влился в 2010-м в ОАО "Концерн ПВО "Алмаз-Антей" и, к сожалению, перестал существовать как самостоятельная единица.
МНИИПА располагал огромным научным потенциалом. В лучшие годы в нем работали более 200 кандидатов наук и 10 докторов, имелся ученый совет с правом защиты диссертаций по техническим дисциплинам.
“При массированном воздушном налете обеспечить эффективное действие ЗРК с помощью ручного целераспределения становилось невозможным”
Созданная здесь научная школа конструкторов оборонной вычислительной техники и автоматизированных систем управления пользовалась заслуженным авторитетом среди специалистов и отечественных, и зарубежных, так как многие научно-технические проблемы были решены институтом впервые в стране и в мире.
Это можно проиллюстрировать на примере создания АСУ группировкой зенитно-ракетных комплексов (ЗРК). Такая система была создана в 1964–1965 годах в результате ОКР "Луч-1".
К началу работ по данной тематике АСУ группировками ЗРК уже существовали и у нас, и за рубежом, та же достаточно известная американская система наведения "Сейдж" (SAGE). Но целераспределение в них осуществлялось вручную – решения о назначении конкретных целевых каналов ЗРК принимал командир группировки. Автоматизированная система могла предоставить ему лишь необходимые расчетные данные. Для борьбы с отдельными нарушителями воздушного пространства такое ручное целераспределение было вполне достаточным и оправданным, так как не требовало дополнительных затрат и ресурсов и в то же время обеспечивало необходимый эффект. Но при массированном воздушном налете вероятного противника, когда необходимо принимать решения по десяти и более целям, обеспечить эффективное действие группировки с помощью ручного целераспределения становилось невозможным. В первую очередь это связано с тем, что система управления должна работать в режиме реального времени. Поэтому на принятие решений отпускается максимум несколько десятков секунд. А сами решения должны постоянно корректироваться в силу непрерывно изменяющейся воздушной и наземной обстановки, притом что количество возможных вариантов распределения по всей совокупности выделенных для группировки целей измеряется сотнями и тысячами. И из этого множества необходимо выбрать наилучший или хотя бы близкий к нему вариант.
Для существенного повышения эффективности действия группировки ЗРК главным конструктором ОКР "Луч-1" Анатолием Лившицем и его заместителем по науке Залманом Бененсоном было принято решение о переходе в проектируемой АСУ на автоматическое целераспределение, обеспечивающее максимальный суммарный эффект использования всей совокупности каналов ЗРК. Для этого имелись веские основания. Дело в том, что к моменту начала разработки ОКР "Луч-1" уже было известно, что появился новейший математический метод – линейное программирование, применение которого позволяло выбрать наилучший из большого числа возможных вариантов.
Линейное программирование как математическая дисциплина зародилось в СССР, у его истоков стоял советский ученый-математик Леонид Канторович, впоследствии ставший лауреатом Нобелевской премии. В отечественной научно-технической литературе системное описание теоретических основ, задач, методов и приложений этой новой дисциплины впервые появилось в 1961 году.
Для применения в рассматриваемой системе приняли транспортную задачу целочисленного линейного программирования, для которой уже был разработан и опубликован метод ее решения. Но обработка ее на ЭВМ "Родон", применявшейся на КП ЗРК, требовала солидных ресурсов, которых едва хватало для основных задач. И тогда руководством ОКР "Луч-1" было предложено задействовать специальное устройство линейного программирования (УЛП), работавшее параллельно с ЭВМ "Родон".
На этой основе началась разработка АСУ группировкой ЗРК с автоматическим целераспределением. Алгоритм включал в себя формирование показателя качества целераспределения (суммарный эффект от распределения совокупности целевых каналов по всем выделенным группировке целям), расчет возможностей каналов ЗРК по обстрелу целей с оценкой эффекта и ограничений.
Система управления группировкой ЗРК с автоматическим целераспределением успешно прошла испытания с использованием летных средств на полигоне в Капустином Яру. При этом была подтверждена высокая эффективность примененного метода. При заключительном массированном воздушном налете вероятного противника были "сбиты" все воздушные цели.
Разработанный в этой системе алгоритм автоматического целераспределения применен в действующих до настоящего времени системах управления ЗРК ПВО. Таким образом, при использовании новейших открытий в науке институту и его специалистам удалось впервые в стране и в мире создать АСУ ЗРК с автоматическим целераспределением, обеспечившим существенное повышение эффективности действий группировок ЗРК ПВО. В результате была существенно повышена обороноспособность страны.
С тех пор произошло существенное развитие вычислительной техники, на базе которой строятся ИКТ. А это еще более расширило их возможности. Поэтому интеллектуальные и финансовые вложения в дальнейшую разработку и внедрение – одно из наиболее перспективных направлений научно-технического прогресса и перехода страны на инновационный путь развития.
Валентин Фараджев, кандидат технических наук, полковник в отставке
Опубликовано в газете "Военно-промышленном курьере" в выпуске № 46 (759) за 27 ноября 2018 года
