ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ ВОИНСКИХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ПЕРЕВОЗОК

НАУКА И ВОЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ № 3/2008, стр. 36-40

ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ ВОИНСКИХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ПЕРЕВОЗОК

УДК 623.355.9

Полковник В.М. БУЛОЙЧИК,

начальник кафедры информационно-вычислительных систем

Военной академии Республики Беларусь,

доктор технических наук, профессор

Полковник В.Н. ЦЫГАНКОВ,

начальник кафедры автомобильной техники Военной академии Республики Беларусь,

кандидат военных наук, доцент

Подполковник В.П. КОВАЛЁВ,

профессор кафедры автомобильной техники

Военной академии Республики Беларусь

В статье предложено использовать систему спутниковой навигации и современные системы связи для совершенствования управления процессами воинских автомобильных перевозок. Дано краткое описание вариантов построения такой системы, рассмотрены вопросы их применения при организации воинских автомобильных перевозок.

Успех в современной операции не возможен без своевременного и полного материального обеспечения войск. Одной из главных задач материального обеспечения войск при подготовке к боевым действиям является организация и управление воинскими автомобильными перевозками (подвозом). Подвоз осуществляется в целях создания запасов материальных средств, восполнения их расхода и потерь в соединениях, частях и учреждениях материального обеспечения, что способствует ведению активных и длительных боевых действий.

Слабым звеном в организации подвоза материальных средств является система управления автомобильными перевозками. Невозможность быстро и своевременно довести до колонн, находящихся в движении, распоряжения о немедленной смене маршрута, об изменении районов выгрузки и пунктов назначения, информацию о состоянии маршрута движения, а также отсутствие информации о местах нахождения автомобильных колонн в режиме реального времени значительно снижает эффективность подвоза материальных средств. Опыт проведения антитеррористической операции в Чеченской Республике показал, что одним из недостатков, снижающим эффективность боевого применения войск Российской Федерации, явилось отсутствие точной и своевременной информации о действиях частей, подразделений, военной техники в едином простра нстве «поля боя», в том числе и действий автомобильных подразделений и частей при выполнении подвоза материальных средств.

Как в Российской Федерации, так и в Республике Беларусь непосредственный контроль и управление воинскими автомобильными перевозками осуществляется с помощью радиостанций, имеющих недостаточный радиус действия и находящихся, как правило, на автомобиле начальника колонны и в техническом замыкании. Очевидно, что в случае возникшей опасности, резкого изменения обстановки, получения новых задач (например, при экстренной остановке всех машин и изменении направления движения, обусловленном возникшим препятствием), такая организация управления не позволяет быстро довести команду или распоряжение до всех водителей и старших машин. Кроме того, существующая система управления не обеспечивает получения в режиме реального времени координат местоположения транспортного средства (ТС), его параметров движения и технического состояния.

Из вышеизложенного следует, что современное состояние вопросов организации воинских автомобильных перевозок не в полной мере обеспечивает требуемую гибкость управления, координацию действий в зависимости от меняющейся обстановки и вновь возникающих задач. В то же время от знания реального нахождения и состояния транспортных средств с военными грузами во многом будет зависеть выполнение конечных задач, принятие эффективных решений по доставке грузов воинским подразделениям. При этом важность контроля за перевозками напрямую связана с особой ценностью перевозимого груза: будь то снаряды, боеприпасы, ракеты или многое другое.

Таким образом, на современном этапе актуальным становится вопрос управления и контроля в реальном времени за перемещением воинских грузов, их сохранности и состояния, возможность быстрого реагирования на возникновение нештатных ситуаций с транспортными средствами во время доставки грузов от военных баз и складов до воинских частей или отдельных подразделений. Именно от этого напрямую будет зависеть степень выполнения боевых задач предназначенными для этого подразделениями (частями, соединениями). Эти и многие другие факторы заставляют осуществлять поиск новых путей, способов и средств, обеспечивающих высокую эффективность управления воинскими автомобильными перевозками. Представляется, что при этом наиболее целесообразным является использование современных навигационных и геоинформационных технологий, систем и средств связи, обеспечивающих точное позиционирование ТС, быстрый обмен данными об их местонахождении, принятие обоснованных решений соответствующими должностными лицами и быстрое доведение их до подчиненных подразделений.

За рубежом уже созданы и функционируют системы мониторинга ТС, включающие комплексное применение навигационной системы NAVSTAR, системы сотовой связи и геоинформационных технологий. Принципы их функционирования могут быть положены в основу проектируемой системы автоматизированного управления процессами воинских автомобильных перевозок.

Основными составляющими современной системы мониторинга подвижных объектов являются:

бортовое оборудование (бортовой терминал), устанавливаемое на транспортном средстве;

спутниковая система позиционирования;

системы связи (спутниковая, сотовая, УКВ-радиосвязь);

диспетчерский центр;

клиенты, являющиеся потребителями услуг мониторинга.

Рассмотрим, каким образом подобная система мониторинга ТС может быть применена для решения задач автоматизации управления воинскими автомобильными перевозками на этапе подготовки к боевым действиям.

С помощью бортового оборудования, установленного на ТС, данные о его местонахождении и состоянии передаются по каналам связи в диспетчерский центр, которым является командный пункт (КП) автомобильной части. Полученная информация визуализируется на автоматизированном рабочем месте диспетчера на фоне цифровой карты местности, производится ее накопление и обработка, а также проводится анализ текущей ситуации и, в случае необходимости, осуществляется оповещение соответствующих подразделений для принятия управленческих решений.

ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ ВОИНСКИХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ПЕРЕВОЗОК

Рис. 1. Структурная схема функционирования системы контроля подвижных объектов

В основу предложенной схемы слежения за автотранспортом положена космическая навигационная система. Ее работу обеспечивают навигационные спутниковые приемники, размещенные на автомобилях. При этом обеспечивается высокая точность определения текущих географических координат автомобиля на местности [1].

Работа системы дистанционного управления транспортом основана на том, что в автомобиле устанавливается бортовой терминал. Он принимает сигналы со спутников, по которым определяется местоположение машины, и информацию от датчиков, установленных на ТС. Затем бортовой терминал формирует и с заданной периодичностью отправляет сообщения на КП (диспетчерский центр воинской части), в которых указывается местоположение ТС, параметры движения и его техническое состояние. С целью обеспечения скрытности перевозок обеспечивается шифрование этой информации. Данная информация может не передаваться по каналам связи, в этом случае она записывается на бортовой магнитный накопитель для последующего анализа.

В пределах этого принципа работы возможны следующие варианты исполнения системы автоматизации управления воинскими перевозками:

1) передача сообщения из автомобиля на командный пункт осуществляется через спутник связи;

2) передача сообщения из автомобиля на командный пункт осуществляется через сеть сотовой связи в виде SMS- или GPRS-сообщений (подобно «тактическому интернету» [6]), которые обычным для мобильной телефонии порядком поступают на компьютер диспетчера (на КП).

3) передача сообщения из автомобиля на командный пункт осуществляется через УКВ-радиосвязь;

4) информация о местоположении и техническом состоянии ТС не передается на КП, она только записывается на магнитный носитель бортового терминала.

Первый вариант может быть использован для контроля транспортировки особо важных и опасных грузов. Это же и наиболее дорогостоящий вариант, так как применение спутникового оборудования может увеличить стоимость всей системы по отношению к комплекту, основанному на сотовой связи, в 2 - 3 и более раз. Цена трафика в спутниковых системах также может возрастать от 3 до 10 раз, в зависимости от режимов связи [7].

Во втором варианте исполнения системы мониторинга информация о подконтрольных ТС может поступать на КП воинской части через глобальную сеть Интернет или сотовую связь, как это представлено на обобщенной структурной схеме (рис.1). На наш взгляд, в условиях мирного времени данный вариант является наиболее предпочтительным для практического использования в Вооруженных Силах Республики Беларусь.

В этом случае с помощью SMS-сообщений информация от автомобиля (о его местоположении и техническом состоянии) передается в диспетчерский центр. По обратному каналу возможна передача на ТС команд управления. Достоинство такой организации связи для Республики Беларусь: большая зона радиопокрытия (на сегодня по данным компании СООО «Мобильные ТелеСистемы» зона радиопокрытия составляет 90,1 % территории Республики Беларусь [10]); кроме того, эта компания эксплуатирует сеть GPRS на всей территории радиопокрытия республики. Еще одним преимуществом является наличие в стандарте GSM функций защиты, т.е. имеется возможность шифрации радиоканала, которая исключает прослушивание информации третьей стороной.

SMS-сообщение (например, о месте положения ТС) по мобильному телефону передается в следующем виде: «12.06.2008 г., 10.45, автомобиль марки «Урал-4320», военный номер 44-81 ДВ, старший машины л-т Иванов, находится в точке с координатами (X,Y) на трассе Ml». Кроме этого, передается краткая информация о состоянии ТС. Возможна голосовая связь со старшим машины. Также возможна передача с мобильного телефона команд управления определенными функциями ТС, например, заблокировать подачу топлива или другие.

При использовании возможностей системы GPRS информация собирается в пакеты и передается в эфир; они заполняют те «пустоты» (не используемые в данный момент голосовые каналы), которые всегда есть в промежутках между сеансами связи, а использование сразу нескольких голосовых каналов обеспечивает высокие скорости передачи данных. При этом этап установления соединения занимает несколько секунд. Технология GPRS позволяет получать доступ в глобальную сеть из любой точки, где существует покрытие сети.

Третий вариант может быть использован в случае разработки и оснащения автомобильных подразделений средствами УКВ-радиосвязи, предназначенными для передачи цифровой информации с борта автомобиля на диспетчерский пункт при работе в составе навигационно-информационного комплекса. Имеющиеся штатные радиостанции на бронетехнике и автомобилях в войсках не позволяют передавать цифровую информацию.

Четвертый, упрощенный вариант может быть применен на этапе испытаний предложенных решений, или когда в режиме реального времени не требуется знать, где находится автомобиль, но существует необходимость контроля за действиями водителя и старшего машины. В этом случае информация о маршруте передвижения ТС и его техническом состоянии сохраняется в памяти терминала и по прибытии автомобиля в парк воинской части может быть проанализирована с помощью, например, беспроводной системы Bluetooth. Такой вариант предпочтителен на начальных этапах создания АСУ воинскими автомобильными перевозками.

В общем случае техническая реализация системы мониторинга может быть представлена следующим образом.

По аналогии с абонентским комплектом МСТ (Mobile Communication Terminal), используемым в системе NAVSTAR, на транспортном средстве устанавливается бортовое оборудование, содержащее два блока [9].

Первый включает в себя антенну, входные каскады приемника, выходные каскады передатчика и G PS-устройство. Его конструкция позволяет устанавливать его на любых транспортных средствах и эксплуатировать при изменении температуры окружающей среды от -30°С до +60°С. Сигнал излучается остронаправленной антенной. Уровень мощности излучения боковых лепестков антенны не превышает 12 дБ относительно коэффициента усиления по оси диаграммы направленности. Выходная мощность передатчика- 1 Вт [8].

Второй блок включает в свой состав компьютер и связное оборудование. Компьютер имеет стандартизированный интерфейс для подключения дополнительных периферийных устройств - тревожной кнопки и дополнительных датчиков в нескольких вариантах комплектации для контроля различных параметров автомобиля и груза. Небольшая выходная мощность и сравнительно низкое энергопотребление позволяют ему длительное время работать от аккумуляторных батарей даже при неработающем двигателе. Сразу же после остановки двигателя оборудование автоматически переключается в энергосберегающий режим, в котором происходит его периодическое включение/выключение, благодаря чему связь можно поддерживать в течение нескольких суток без риска разрядить аккумуляторную батарею.

В диспетчерском пункте воинской части на экране монитора в режиме реального времени можно отслеживать по цифровой карте местности нахождение и техническое состояние транспортного средства, тем самым знать реальное состояние дел по выполнению поставленной задачи при перевозке наиболее ответственных грузов (рис.2). Кроме картинки на мониторе компьютера, информация может выдаваться в виде распечатываемых на принтере тахограмм, графиков или таблиц.

SMS-сообшения могут передаваться не только на компьютер диспетчера, но и на мобильный телефон командира, где бы он ни находился.

Все оборудование экологически безопасно. По уровню излучаемой мощности оно схоже с телефонами сотовой связи.

Диспетчер (или дежурный по воинской части) может взаимодействовать с бортовым оборудованием, используя несколько режимов:

Режим маячка. В данном режиме бортовое оборудование через равные интервалы времени или расстояния, заданные диспетчером (командиром), передает информацию на КП, а оттуда руководитель получает ее на свой компьютер. Как правило, маячковый режим работает в стандарте передачи SMS-сообщений, причем в одно SMS-сообщение может быть упаковано несколько отсчетов, сделанных через равные промежутки времени бортовым оборудованием. Диспетчер может изменять исходные настройки, а именно -интервалы подачи маячков. Это может быть выполнено при инсталляции оборудования или непосредственно в ходе выполнения рейса.

ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ ВОИНСКИХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ПЕРЕВОЗОК

Рис. 2. Визуализация местоположения ТС на электронной карте

Режим активного запроса со стороны командира. Данный режим осуществляется также в стандарте SMS-сообщения или в режиме асинхронного обмена данными. Данный режим используется для получения информации о текущем состоянии ТС.

Режим экстренной выдачи информации со стороны ТС. Режим используется при возникновении нештатной ситуации на ТС: например, нажатие тревожной кнопки или вскрытие грузового отсека, столкновение, переворот ТС и т.д.

Режим «черного ящика». Режим позволяет накапливать информацию в ходе выполнения рейса. При этом временной интервал, с которым записывается информация, формируется заблаговременно. Данный режим позволяет существенно экономить на трафике, дополняя маячковый режим подробными отчетами, накопленными в «черном ящике». В этом режиме подробный отчет на КП поступает один раз в заданный интервал времени (например, в сутки), при этом запись в черный ящик ведется с интервалом 5 - 15 с. На основе обработки информации сформированных отчетов возможна диагностика технического состояния автомобиля. Совокупность таких отчетов представляют собой данные по простоям с включенным/выключенным зажиганием, по времени движения, пройденному расстоянию, по заправкам/сливам топлива (привязывая их ко времени и месту), формируя их в виде графиков, диаграмм.

Режим непрерывного слежения за транспортным средством в режиме реального времени (on-line).

В настоящий момент многие решения бортового автомобильного оборудования включают возможность осуществления голосовой связи с дополнительной функцией «hands free» (способностью вести переговоры без использования рук) и возможностью ограничения набора номеров.

Существующее бортовое оборудование импортного производства для систем мониторинга и навигации находится в ценовом диапазоне от 300 до 3000 долл. США. Альтернативой закупки бортового оборудования импортного производства, которая заслуживает пристального внимания, является путь, предложенный в [7] и базирующийся на разработке и производстве отечественного навигационного бортового оборудования (навигационных приемоизмерителей и навигационно-связных терминалов). При этом затраты на разработку навигационного бортового оборудования окупаются в первый же год их производства. Стоимость закупки навигационного бортового оборудования отечественного производства снижается на порядок.

В зависимости от реализации оно уже сейчас может обеспечивать выполнение следующих функций [8]:

определение вектора скорости и местоположения ТС;

сбор телеметрической информации о состоянии ТС (пройденный километраж, скорость движения, наличие топлива);

дистанционное управление исполнительными механизмами, находящимися на ТС;

осуществление связи с КП для приема и передачи информации;

осуществление голосовой связи с ТС и диспетчером;

накопление и хранение собранной информации (функция «черного ящика»).

Следует заметить, что для систем военного назначения дополнительно необходимо обеспечить решение на КП части ряда логистических задач. С этой целью дополнительно на компьютере диспетчерского центра и на компьютере бортового терминала должно быть установлено специализированное программное обеспечение, в качестве которого предлагается использовать программы, созданные в рамках НИР «Немига-1», выполненной ВА РБ и предприятием «Белфортекс». С их помощью на ЦКМ имеется возможность решать задачу поиска лучшего по совокупности критериев маршрута движения, оптимально распределять ресурсы, решать задачу оптимальной доставки грузов и пр.

В ходе учений, проведенных в ВС РБ в 2006 году, был выполнен ряд экспериментов по применению прототипа подобного комплекса программно-аппаратных средств в составе системы управления войсками, когда условный подвижный командный пункт и КП подчиненных подразделений размещались на бронетехнике. При этом была подтверждена возможность реализации рассмотренного выше подхода в военных системах управления. Кроме того, было предложено продолжить работы по навигационно-временному обеспечению мобильных объектов различных звеньев управления воинских частей и подразделений.

В этой связи предлагается в ходе ближайших учений при отработке вопросов автоматизации управления воинскими автомобильными перевозками на основе спутниковой системы навигации и современных систем связи апробировать рассмотренные выше варианты передачи цифровых данных: посредством УКВ-связи, через сеть сотовой связи в виде SMS -или GPRS-сообщений, спутниковой связи и с использованием импульсно-фазовой радионавигационной системы [9]. Эксперименты предлагается провести на автомобильной технике основных используемых в ВС РБ марок: МАЗ-6317, МАЗ-5416, ЗИЛ-131, «Урал-4320», КамАЗ-4310.

По результатам экспериментов необходимо сделать вывод о возможности применения подобной системы в повседневной деятельности и при подготовке к ведению боевых действий, а также принять решение о целесообразности применения конкретного варианта (вариантов) передачи цифровых данных при автоматизированном управлении воинскими автомобильными перевозками.

Несомненным является то, что пока рассматриваемые предложения являются дорогостоящими. Тем не менее обеспечиваемые при этом возможности обуславливают необходимость их срочного внедрения в системы автоматизированного управления войсками и оружием. А это, в свою очередь, потребует от отечественных изготовителей аппаратного обеспечения его совершенствования с целью удовлетворения специальным требованиям, вытекающим из условий боевого применения: защищенность от пыли, влаги, увеличение ударопрочности, виброзащищенности, способность противостоять сильным воздействиям электромагнитного излучения и т.д. Кроме того, разработчики отечественного программного обеспечения должны выполнить адаптацию имеющихся программ к решению вышеназванных задач автоматизированного управления воинскими автомобильными перевозками. Эти работы можно выполнять уже сейчас.

Представляется, что внедрение вышеприведенных предложений в деятельность автомобильных частей и подразделений повысит эффективность решения многих задач материального обеспечения и контроля войск, послужит основой для решения подобных задач управления других родов войск, что особенно актуально в условиях возникновения новых террористических угроз современного мира.

ЛИТЕРАТУРА

1. Автобизнес. - 10 января 2008 года. - №1.

2. Андрианов В. Геоинформационные системы и транспорт // ИзданиеДата+ArcReview. - 2007. -№3(42).

3. Аношкин И.М., Кондакова Л.В. Система автоматизированного управления оперативно-стратегического уровня вооруженных сил ведущих зарубежных стран // Наука и военная безопасность. - 2007. -№4.- С. 37-42.

4. БолдинА.В., ПеровА.И., Xapucoe B.H. Глобальная спутниковая радионавигационная система Глонасс. - Москва: ИПРЖР, 1998. - С. 241-244.

5. Кобелев Г.П., Гейстер СР., Евглевский И.В. Требования к подсистемам топогеодезического и навигационно-временного обеспечения автоматизированных систем управления военного назначения // Наука и военная безопасность. - 2007. - № 2. - С. 43-48.

6. Костюкович СИ., Краснов Е.Ю. Организация обмена информацией в АСУ оперативно-стратегического звена ВС США // Наука и военная безопасность. - 2007. - № 4. - С. 13-18.

7. Лазаревич А.Г., Колганов С.К., Семашко А.Н. Технологическая основа обеспечения военной безопасности государства // Наука и военная безопасность. - 2007. - № 2. - С. 32-37.

8. Соловьев Ю.А. Спутниковая навигация и ее приложения. - М.: Эко-Трендз, 2003. - 326с.

9. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: www.beltranssat.by/ contacts, php.

10.[Электронныйресурс]. - Режим docmyna:www.mts.by.


Для комментирования необходимо зарегистрироваться на сайте

  • <a href="http://www.instaforex.com/ru/?x=NKX" data-mce-href="http://www.instaforex.com/ru/?x=NKX">InstaForex</a>
  • share4you сервис для новичков и профессионалов
  • Animation
  • На развитие сайта

    нам необходимо оплачивать отдельные сервера для хранения такого объема информации