БОЕВЫЕ (БОРТОВЫЕ) ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ

НЛО, август 2013 г.

Под боевой (бортовой) информационно-управляющей системой (БИУС) образца (объекта), в общем случае, понимается человеко-машинная система, объединяющая информационную, управляющую и исполнительную подсистемы, обеспечивающая автоматизацию всех информационных и управляющих процессов в образце (объекте) на основе распределенного бортового вычислительного комплекса с использованием центральной ЭВМ управления, специализированных процессоров (контроллеров) и операционной системы (ОС) реального времени, функционально входящая в состав комплекса средств автоматизации управления подразделением.

Бортовые информационно-управляющие системы (БИУС) транспортных средств предназначены для выполнения следующих функций:

1. Контроль режимов функционирования агрегатов с выводом информации на дисплей

2. Защита в предаварийных режимах с возможностью ввода запрета или задержки отключения неисправного узла

3. Регистрация в постоянном запоминающем устройстве характерных параметров эксплуатации и наработок узлов

4. Диагностирование технического состояния агрегатов в оперативном и тестовом режимах

5. Автоматизация поиска неисправностей с использованием диалогового режима «БИУС - Водитель»

6. Автоматизация управления режимами функционирования агрегатов с возможным запросом санкции водителя

7. Прогноз остаточного ресурса агрегата и машины в целом по данным регистрации условий эксплуатации

8. Оптимизация режимов функционирования агрегатов

9. Информационное обеспечение технического обслуживания и ремонта агрегатов и машины в целом

Задача контроля режимов функционирования агрегатов и систем заключается в том, чтобы предоставить водителю исчерпывающую информацию о текущих параметрах режима агрегатов и систем машины при минимальном отвлечении его внимания от основных операций управления движением. Оптимальным вариантом устройства является символьно-графический дисплей, на экран которого любая информация выводится по запросу водителя в удобной для восприятия форме и приемлемый для просмотра момент.

Все параметры сгруппированы отдельными кадрами по функциональному принципу и выводятся по желанию водителя в графической, цифровой или аналоговой форме. Выбранный водителем информационный кадр сохраняется на экране дисплея до тех пор, пока он не будет заменен по команде водителя другим кадром, или пока у БИУС не появится необходимость вывести на экран дисплея команду или сообщение.

Цифровая форма вывода информации уместна при необходимости проследить одновременное изменение относительно большого количества параметров и при условии, что водитель может сосредоточить внимание на экране дисплея.

Во время управления движением или при других подобных условиях, когда водитель может только мельком или боковым зрением отслеживать изменение одного, от силы двух текущих параметров (обычно это скорость движения машины и частота вращения двигателя), приемлема только аналоговая форма вывода информации.

Следует отметить, что правильно разработанная бортовая информационно-управляющая система исключает необходимость отслеживания водителем параметров машины, а выводит в необходимых случаях на экране дисплея лаконичную и однозначно воспринимаемую рекомендацию или команду. При этом любое сообщение, рекомендация или команда на экране дисплея дублируются специальными цветовыми сигнализаторами, располагаемыми в поле зрения водителя. Весьма эффективно речевое дублирование команд.

Автоматическая защита агрегатов и систем транспортной машины используется с целью предотвращения аварийных режимов эксплуатации, а следовательно, для исключения отказов. Например, автоматическая защита двигательно-трансмиссионной установки осуществляется при обнаружении аварийного режима путем остановки двигателя или перевода его в режим холостого хода (когда остановка двигателя может привести к еще более серьезному отказу). Другие агрегаты и системы в аварийных режимах, как правило, блокируются. Системы автоматической защиты, срабатывающие при превышении выбранных параметров работы агрегатов над заданными предельными значениями, просты по реализации, но не эффективны в эксплуатации.

(В боевой обстановке автоматическая защита может блокироваться экипажем.)

А.Н. Вознесенский

БОРТОВЫЕ ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩИЕ ИСТЕМЫ

Машиностроение. Энциклопедия. Раздел IV Расчет и конструирование машин.

Том IV-15 колесные и гусеничные машины.. М.,Машиностроение. 1997г. с.578-589

В области принципов реализации бортовых интеллектуальных и вычислительных систем решается несколько задач.

Во-первых, это задача создания интеллектуальных информационно-управляющих систем (ИУС) для работы в реальном времени на борту с учетом ресурсной деградации, внешних помех и автономности функционирования. Требуются структуры бортовых ИУС оптимальные с точки зрения распределения по уровням иерархии управляющих и диагностических функций при учете высокой динамики контролируемых процессов, жестких ограничений на время принятия решений, ограниченной вычислительной мощности и неопределенности, связанной с неполнотой поступающей информации ресурсной деградацией и отказами технических систем на борту объекта.

В-вторых, требуют решения вопросы обеспечения отказоустойчивости многомашинных и многопроцессорных вычислительных систем реального времени программными средствами.

Главными  функциями  БИУС объектов военного назначения являются:
- отображение карты района боевых действий подразделения;
- навигация и ориентирование;
- определение местоположения машины на местности;
- графическое отображение обстановки в районе боевых действий (положение противника и своих войск, положение приданных и поддерживающих подразделений и др.);
- отображение в графическом и текстовом виде разных вариантов принятия решений по ведению боевых действий;
- определение эксплуатационно-технического состояния машины, а также её техническое и тыловое обеспечение;
- передача команд и управление боем по сетям радиосвязи.

13.04.2001

Танки в XXI веке

Михаил Тимофеев НВО

Из интервью начальника Главного автобронетанкового управления Минобороны РФ генерал-полковника Сергея Александровича Маева:

Сейчас наряду с традиционными боевыми свойствами БТВТ - огневой мощью, подвижностью и защищенностью - на первый план выдвигается необходимость развития и командной управляемости. В составе образцов бронетехники необходимо иметь информационно-управляющие системы, позволяющие осуществить интеграцию боевых машин с АСУ подразделений тактического звена.

Научно-технический задел в этом направлении был получен еще в конце 70-х - начале 80-х годов. К сожалению, приходится констатировать отставание в практической реализации таких схем на отечественных танках. Однако в последнее время в этом направлении уже достигнуты определенные результаты. Элементы информационно-управляющих систем внедряются в модернизируемые Т-80У, Т-72, БМП-3, БМД-3, на БТР "Росток", базовые шасси образцов легкой категории по массе. Значительные успехи есть в отработке информационно-управляющей системы движением (БМП-3, БТР "Росток"), обеспечившей не только автоматизацию процессов управления собственно перемещением бронемашин, но и обучение экипажей, техническую диагностику.

В Главном автобронетанковом управлении готова "Концепция создания и развития информационно-управляющих систем образцов БТВТ и ВАТ" (Респект автору). Ее реализация, несомненно, позволит обеспечить качественный рост боевых возможностей образцов БТВТ.

Примеры реализации:

БИУС танка Leclerc

Система управления боем на рабочем месте командира

Основные элементы бортовой интегрированной ИУС SIT ICONE, установленной на рабочем месте командира модернизированного танка "Леклерк" (Блок III). (На переднем плане дисплей системы управления боем)

На танке "Леклерк"BlockIII установлена бортовая ИУС II поколения, разработанная фирмой GIAT Industries (Франция) совместно с фирмой EADS Defence Electronics Systems (Франция). Данная ИУС имеет быстродействующую систему управление боем с электронными системами принятия решения и представления донесений, гибридную (инерциальную и спутниковую) систему навигации, встроенную систему определения технического состояния машины, её узлов и агрегатов.
Отличительными особенностями данной ИУС являются:

- широкое применение специализированных микропроцессоров, связанных с центральной ЭВМ, для управления приборами, системами, обеспечивающими ведение огня, движение, связь, навигацию и ориентирование;

- комплексирование оптико-электронных приборов наблюдения и прицеливания в единую систему, объединенную  шиной данных 1553 Mil Std;

- усовершенствованное программное обеспечение;

- комплексирование систем контроля и диагностики технического состояния, а также материально-технического обеспечения в единую систему с отображением информации на дисплеях членов экипажа;

- применение усовершенствованной системы управления боем (система "Finders"), оснащенной дисплеем с цветным изображением топографических карт, на которых показываются местоположение своего танка, приданных и поддерживающих подразделений, положение противника, а также отражаются в графическом и текстовом  виде приказы, донесения и варианты решений на ведение боя.

ГАЗ-5923 "Росток" (БТР-90)

БТР-90 - первый отечественный бронетранспортер, оснащенный бортовой информационно-управляющей системой (БИУС), обеспечивающей автоматизированное управление двигателем и трансмиссией, а также контроль и диагностику основных систем машины.

Технические средства повышения уровня командной управляемости для перспективных образцов БТВТ

Статья, размещенная в военно-научном журнале "Вестник Академии военных наук" № 3 (32) за 2010 год (спецвыпуск).

В статье рассмотрены технические средства повышения уровня командной управляемости для перспективных образцов БТВТ.

Для повышения уровня командной управляемости на образцах БТВТ предлагается использовать технические средства, составляющие комплекс средств автоматизации (КСА):

• программно-технический комплекс (ПТК);
• бортовую информационно-управляющую систему (БИУС);
• автоматизированные рабочие места членов экипажа (АРМ).

Фактически статья является "ликбезом", где в краткой и сжатой форме описываются наработки, перспективы, требования и проблемы на момент 2010 года.

Приведен перечень средств автоматизации на объектах БТВТ.

ВМФ

Под аббревиатурой БИУС в Военно-морском флоте подразумевается комплекс электронно-вычислительной аппаратуры и других технических средств, предназначенный для автоматизированной выработки рекомендаций по управлению оружием и маневрированию в целях наиболее эффективного использования боевых и технических возможностей.

БИУС обеспечивает: сбор, обработку и отображение информации, расчет эффективности применения вооружения, целераспределение огневых и технических средств, а также осуществление боевых и навигационных расчетов.

Сам корабль имеет многоуровневую систему боевого информационного управления. На центральный пост стекаются данные практически со всех систем - оборонительных, наступательных и жизнеобеспечения. Это дает возможность командиру постоянно держать ситуацию под контролем и принимать оптимальные решения в каждой конкретной ситуации. В любой момент на экране дисплея или на других индикаторах должна появляться достоверная информация о скорости корабля, состоянии его отсеков, окружающей обстановке, о боеспособности всех видов оружия, наличии боеприпасов, возможности открытия огня. И многое другое. Вычислительный центр в реальном режиме времени обрабатывает весь массив информации и подбирает ту программу, которая в данный конкретный момент требуется для решения возникающей задачи. Командиру, можно сказать, остается лишь вовремя нажать клавишу "enter".

ВВС

Боевой вертолет Ми-28Н

Вертолет оснащен комплексом бортового радиоэлектронного и приборного оборудования (БРЭО), обеспечивающим применение оружия и решение пилотажных и навигационных задач днем и ночью в простых и сложных метеоусловиях на предельно малых высотах с автоматическим огибанием рельефа местности и облетом препятствий.

БРЭО также обеспечивает контроль за работой силовой установки и других систем; речевое оповещение экипажа; радиосвязь между вертолетами и с наземными станциями; связь между членами экипажа и запись их переговоров. В состав БРЭО входят: навигационная система, пилотажный комплекс, бортовая вычислительная система, информационно-управляющая система, многофункциональная система отображения информации, система управления оружием, обзорно-прицельная станция, тепловизионная станция летчика, бортовая радиолокационная станция, система управления ракетного вооружения, нашлемная система целеуказания и индикации, очки ночного видения, комплекс средств связи, система предупреждения о радиолокационном и лазерном облучении и радиоаппаратура опознавания.