Файл: Верба В.С. - Авиационные комплексы радиолокационного дозора и наведения (Системы мониторинга) - 2008.pdf

где I

3

 и I

H

 - функционалы, определяющие степень опасности (защиты) цели и ее 

благоприятствования нападению; - номер цели; а

3

 и а

н

 - весовые коэф­

фициенты факторов опасности цели и благоприятствования нападению, причем 

ι - соответственно априорное значение и оценка 

того или иного параметра, характеризующего опасность для нас j-й цели; S

n

j

H

 и 

- априорное значение и оценка того или иного параметра, харак­

теризующего благоприятность нападения на j-ю цель; -

производные соответствующих параметров и их оценок, позволяющие учесть 
тенденции изменения обстановки; - весовые коэффициен­
ты, учитывающие важность того или иного параметра для процедуры ранжиро­
вания в целом; Τ - временной интервал обращения к цели либо отрезок време­
ни от измерения до момента принятия решения о важности целей, которые 

ранжируются по мере возрастания (6.1). 

Если идентифицированная цель имеет лучшие летно-технические показатели 

и показатели средств поражения, то в функционале (6.1) большую роль при его 
минимизации играет слагаемое 1

3

 (6.2) , которое учитывает требование 

обеспечения собственной безопасности. В противном случае большую роль играет 
слагаемое 1

н

 (6.3) (а

н

 <  а

3

) , характеризующее возможность нападения. 

Следует отметить, что использование функционала (6.1)-(6.3) дает возмож­

ность достаточно просто адаптировать процедуру ранжирования целей по степе­
ни их важности под тип носителя и решаемую им задачу, манипулируя составом 
слагаемых и весовыми коэффициентами, учитывающими их важность. 

Среди различных вариантов устранения угроз для АК РЛДН и наводимых 

ЛА наряду с непосредственным уничтожением средств поражения целесооб­
разно применять свои системы РЭП и СВЧ-оружие ФП. Кроме того, весьма 
перспективным являются специальные режимы уклонения АК РЛДН и наво­
димых ЛА от ракет противника [46]. 

Режимы уклонения от средств поражения могут быть реализованы дву­

мя способами. 

С п о с о б 1 основан на использовании различного рода маневров, при 

которых возникают вторые и более высокие производные законов изменения 
дальности, скорости и бортовых пеленгов. При таких маневрах существенно 
ухудшаются условия обнаружения лоцируемых с ракеты объектов [32] и воз­
никают нарастающие динамические ошибки сопровождения, приводящие к 
его срыву [46]. 

С п о с о б 2 основан на использовании резких маневров уклоняемых 

ЛА на конечном участке наведения ракет. Вследствие инерционности системы 

управления ракетой (СУР) и самой ракеты она не успевает до окончания само­

наведения отработать изменения пространственного положения поражаемого 
объекта [38]. 

Следует отметить, что маневр целей, лоцируемых с АК РЛДН, и наводи­

мых объектов может приводить к аналогичным потерям. В связи с этим необ­
ходимо принимать специальные меры для уменьшения влияния маневров це­
лей на показатели наших систем сопровождения. 

Достаточно эффективными средствами, позволяющими снизить негатив­

ное влияние маневров, являются увеличение размерности вектора оцениваемых 
координат с включением в него составляющих ускорений [44] и специальные 

адаптивные алгоритмы сопровождения [45]. 

Использование АФАР позволяет улучшить целый комплекс характеристик, 

непосредственно влияющих на живучесть РЛС и АК РЛДН. Из этих характери­
стик необходимо отметить повышение пространственной скрытности за счет ор­
ганизации программируемого обзора с квазислучайным законом изменения на­
правления просмотра зоны ответственности [13]. Кроме того, по сравнению с дру­
гими типами антенн, АФАР сама по себе имеет более высокую живучесть за счет 
большого числа приемопередающих модулей. Так, например, в перспективных 
бортовых РЛС используются АФАР с несколькими тысячами элементов [54]. При 
таком числе элементов выход из строя 10 % из них практически не повлияет на 
тактико-технические показатели РЛС. 

Необходимо, однако, подчеркнуть, что использование АФАР в чисто полу­

проводниковом исполнении нецелесообразно из-за уязвимости к СВЧ-
воздействиям функционального поражения. 

Задача повышения защищенности РЛС АК РЛДН и наводимых ЛА от 

противорадиолокационных ракет (ПРР) - одна из самых важных в комплек­
се проблем повышения живучести. При решении этой задачи могут использо­
ваться как активные, так и пассивные методы [47]. Суть активных методов сво­
дится к оказанию поражающих воздействий либо на самолет-носитель, либо на 

саму ПРР. Суть пассивных методов состоит в повышении скрытности всех 
бортовых источников радиоизлучений. 

Одним из самых эффективных способов повышения живучести систем 

управления вооружением является использование многопозиционного прин­

ципа построения, дающего возможность реализовать многоканальные систе­
мы наведения. 

Под многопозиционной системой многоканального наведения понимается 

совокупность функционально связанных систем наведения нескольких про­
странственно разнесенных объектов управления, измерители которых образу­

ют единую информационную систему [56]. 

Особое значение для повышения живучести АК РЛДН имеет увеличение на­

дежности его функционирования, связанное с использованием резервирования [61] 

и управляемой реконфигурации ИУС [33]. Поскольку повышение его живучести за 
счет резервирования аппаратных средств широко известно, то далее более подробно 
остановимся на повышении живучести программного обеспечения (ПО). 

Под живучестью ПО понимается его свойство правильно выполнять функ­

ции в полном объеме или частично в условиях появления входных данных, непре­

дусмотренных технической документацией, а также при разрушении элементов 

аппаратурной части вычислительной системы [59]. Следует отметить, что исполь­
зование избыточных ресурсов ПО при отказах аппаратуры позволяет восстановить 
заданную работоспособность, допуская некоторую деградацию системы относи- | 

тельно менее существенных функций при условии сохранения ее основного целе­

вого назначения. 

Необходимо подчеркнуть, что природа отказов аппаратуры и ПО различна. 

Если причиной отказов и сбоев аппаратуры являются производственные дефекты, 
ухудшение параметров комплектующих элементов из-за износа или старения, то 
причины отказов ПО - трудно прогнозируемые и необнаруживаемые ошибки, 
внесенные на этапе проектирования. 

Проблема живучести ПО чрезвычайно важна, поскольку оно намного 

сложнее аппаратуры, а его стоимость часто превышает стоимость аппаратуры. 

Для обеспечения требуемого уровня живучести ПО следует: 

1) свести к минимуму возможные ошибки на этапе разработки; 

2) обеспечить программно-техническую реализацию методов и средств 

повышения устойчивости к ошибкам при эксплуатации [57]; 

3) обеспечить коррекцию цели функционирования ПО при утрате возмож­

ности выполнения первоначально заданного объема функций. 

Устойчивость к ошибкам ПО, под которой понимается его способность 

продолжать функционирование при наличии ошибок, обеспечивается реали­
зацией динамической избыточности и изоляцией ошибок. Для обеспечения ди­
намической избыточности применяют метод многовариантного программиро­
вания, суть которого состоит в независимой генерации нескольких функцио­
нально эквивалентных программ (версий) для одних и тех же условий. 

Изоляция ошибок заключается в сведении к минимуму последствий рас­

пространения ошибок и защите каждой из программ в системе от ошибок дру­

гих программ. Решение этой задачи связано с необходимостью обнаружения и 

исправления ошибок. Известным приемом решения этой задачи является ис­
пользование избыточных кодов с обнаружением ошибок и их обнаружением и 
исправлением. Следует, однако, отметить, что этот прием требует значительно­
го усложнения программ вычислений. 

В свою очередь, при наличии сбоев и отказов (разрушения) аппаратуры 

могут возникать искажения [57]: 1) кодов операций; 2) адресной информации; 
3) констант в структуре программ; 4) констант, используемых при вычислени­
ях; 5) вычисляемых значений величин в процессоре; 6) засылаемых и храни-

мых переменных в ОЗУ; 7) входной и выходной информации, поступающей по 
линии связи. 

Необходимо подчеркнуть, что первые три типа искажений изменяют про­

грамму, в то время как остальные искажают данные. 

В общем случае последовательность операций по парированию ошибок ПО и 

сбоев и отказов в аппаратуре сводится к поиску способов выявления ошибочных 

результатов и вариантов формирования выходного сигнала вместо ошибочного; к 
оценке ухудшения качества функционирования систем более высокого уровня ие­

рархии и принятию решения на конкретную коррекцию [57]. 

Среди этой последовательности наиболее значимым является выявление 

ошибок, способы обнаружения которых можно разделить на три уровня: 

1) операционный, 2) функциональный, 3) системный. 

Операционный уровень реализует система контроля БЦВМ, которая может 

обнаружить, а в специально предусмотренных случаях и исправить ошибки 
хранения информации, ее передачи и обработки. 

Функциональный уровень позволяет выявлять неправильные результаты вы­

числений управляющих сигналов, используя алгоритмические или эвристиче­
ские методы. Простейший способ обнаружения нарушений на функциональном 
уровне - это стробирование, при котором проводится оценка допустимого значе­
ния сформированного сигнала по информации о сигнале на предыдущем такте и в 
случае превышения допустимого отклонения - использование предыдущего 
управляющего сигнала. Применяются и более сложные способы выявления и кор­
рекции нарушений функционирования функционального программного обеспече­
ния (ФПО), что, однако, приводит к существенному росту потребляемых ресурсов 
БЦВС[51]. 

Системный уровень — уровень 

операционной системы - позволяет 
контролировать ход вычислительного 
процесса, последовательность реше­
ния задач и их завершенность. 

Специфической особенностью 

современных АК РЛДН является 
пропадание целей в мертвых зонах и 
зонах доплеровской режекции [9, 27] 
(рис. 6.7,д,б). Для уменьшения влия­
ния мертвых зон в вертикальной 
плоскости (рис. 6.7,6) необходимо 
использовать многобазовую антен­
ную систему. Снижение влияния зон 
хвостового затенения [9] и зон допле­

ровской режекции [27] (рис. 6.7,а) 

Рис. 6.7 

можно обеспечить путем совместной работы нескольких АК РЛДН в рамках 
единой многопозиционной системы наведения. 

Следует отметить многообразие причин снижения живучести, сложность 

решения задач ее улучшения и необходимость комплексного решения этой 

проблемы. 

6.5. Режимы работы авиационных комплексов 

радиолокационного дозора и наведения 
нового поколения 

В общем случае АК РЛДН представляет собой дорогостоящее изделие 

длительного пользования, при разработке которого в максимальной степени 
учитываются как достижения предыдущего поколения комплексов этого типа, 
так и необходимость наращивания его возможностей. Поэтому в АК РЛДН но­

вого поколения необходимо сохранить режимы, рассмотренные в 5.1, улучшив 
показатели их эффективности, надежности и живучести. В то же время необхо­

димо использование новых режимов, обусловленных появлением новых видов 

боевой техники, новых тактических приемов, требованиями экономичности и 
возможностями новых технологий. Ниже внимание в основном будет уделено 
особенностям новых режимов системы наведения и их влиянию на режимы ра­
боты информационных систем. 

Анализ материала, изложенного в 6.1-6.4, позволяет прийти к следующим 

заключениям. 

Требования экономичности и универсальности предопределяют разра­

ботку многофункционального комплекса, обеспечивающего работу как по на­
земным, так и воздушным объектам и осуществляющего управления летатель­
ными аппаратами различных классов в процессе полета по маршруту, наведе­
ния на воздушные и наземные цели, а также управления сопрягаемыми ком­
плексами аналогичного типа, беспилотными летательными аппаратами, 
самолетами-ретрансляторами, топливозаправщиками и т. д. 

Эта специфика обусловливает необходимость использования в АК РЛДН 

двух групп режимов, которые условно можно назвать «воздух-воздух» и 
«воздух-поверхность». Однако независимо от группы в каждой должны быть 
режимы: 

а) обнаружения, позволяющие получить общее представление о воздуш­

ной и наземной обстановке и выполнить государственное опознавание по 
принципу «свой-чужой» [34]; 

б) многоцелевого автоматического сопровождения, в которых выполняют­

ся ранжирование целей по степени их важности и формирование оценок всех