ЦИФРОВЕ ДІАГРАМОУТВОРЕННЯ (ЦДУ) В СИСТЕМАХ ЗВ’ЯЗКУ

1. ЦИФРОВЕ ДІАГРАМОУТВОРЕННЯ (ЦДУ) В СИСТЕМАХ ЗВ’ЯЗКУ

1.1 Перспективи побудови тактичних мереж зв’язку на основі використання систем зв’язку з цифровими антенними решітками

В умовах високої ймовірності локальних (регіональних) збройних конфліктів розвинені країни світу приділяють особливу увагу вдосконаленню систем зв’язку тактичної ланки управління [1]. Досягнення інформаційної переваги представляється як об’єктивна необхідність успішного ходу бою (операції).

Можна підкреслити основні особливості сучасних бойових дій: розгортання на широкому фронті та великій глибині бойових порядків, швидкоплинність, висока маневреність, застосування високоточної зброї, глобальна система розвідки, нові способи ведення бойових дій, глибокі маневрені рейди й т. ін.

Основними особливостями процесу управління військами, бойовими системами і озброєнням є:

–  підвищена мобільність підрозділів і частин;

–  висока динаміка переміщень угруповань військ у цілому;

–  розосереджене розгортання військ на територіях, розділених силами супротивника;

–  інтеграція систем зв’язку, навігації, розвідки й автоматизації й т. ін.;

–  єдиний інформаційний простір для всіх його учасників;

–  орієнтація на безпосередніх учасників бойових дій (автоматизація рівнів батальйон – рота – взвод – окремий солдат);

–  децентралізація процесів управління ресурсами мережі.

Відомо, що сучасні принципи організації зв’язку і технічне оснащення підрозділів зв’язку ЗСУ не дозволяють цілком задовольнити потреби управління військами в умовах сучасного бою [2]. Основними недоліками існуючої системи зв’язку тактичної ланки управління є:

–  низька мобільність вузлів зв’язку пунктів управління; невиконання вимог продуктивності, надійності, розвідзахищеності, забезпечення радіозв’язку між мобільними абонентами;

–  невиконання йомовірнісно-часових характеристик інформаційного обміну; низька автоматизація процесів встановлення, ведення та підтримки радіозв’язку;

–  моральна та фізична застарілість засобів радіозв’язку тощо.

Тобто розробка нових підходів по створенню системи зв’язку тактичного рівня, яка відповідала вимогам сьогодення, є актуальною науковою проблемою. Тому пропонується нова архітектура мобільної компоненти мереж зв’язку ЗСУ, яка враховує: досвід розвитку тактичних систем зв’язку США і країн НАТО; сучасні вимоги процесу управління військами та відповідні вимоги до систем зв’язку тактичного рівня; сучасний рівень розвитку безпровідних телекомунікаційних технологій цивільного призначення.

Так, в останній час, в США ведуться інтенсивні розробки по створенню єдиної багатофункціональної інформаційно-управляючої системи, яка інтегрує функції управління військами, зброєю, розвідкою, радіоелектронною боротьбою, а також зв’язку, навігації, орієнтування й впізнання – C⁴ISR (Command, Control, Communications, Computers, Intelligence, Surveillance & Reconnaissance).

З 2000 року введено термін мережецентрична (network-centric) концепція ведення бойових дій, яка визначила масштабне застосування комп’ютерів, високошвидкісних каналів та мережевого програмного забезпечення на полі бою Це дало змогу не лише точно визначати місця нанесення вогневих ударів по противнику, зменшити час на обробку інформації ,підвищити продуктивність прийняття рішення, а й тим самим значно зменшити втрати в особовому складі та техніці що являється одним з головних завдання на фоні зменшення кількості особового складу підрозділів і акценту на його високу бойову готовність і професіоналізм.

Класичний аналоговий радіозв’язок фактично вже не використовується в корпусній, бригадній і батальйонній ланках управління військами. На зміну йому прийшли бездротові інформаційні мережі, що дозволяють одержувати не тільки формалізовані повідомлення про розкриті і знищені цілі, втрати, витрату боєприпасів і пального, але й відеозображення з місця бойових дій, інформацію від розвідувальних безпілотних літальних апаратів, літаків радіоелектронного спостереження й спостереження за наземними цілями.

У збройних силах США пропонується поетапна реалізація програми створення інформаційної мережі поля бою (WIN-T – Warfighter Information Network Tactical), що передбачає реорганізацію дивізій у “комп’ютеризовані” (рис. 1.3). Метою реорганізації є зменшення бойового і чисельного складу дивізії з одночасним зростанням її бойової ефективності за рахунок підвищення мобільності, досягнення абсолютної переваги в інформаційному забезпеченні і розвідувальних можливостях.

Рис. 1.3. Архітектура WIN-T.

Така концепція ведення бойових дій можлива лише при умові забезпечення безперебійного зв’язку на всьому театрі воєнних дій кожного солдата танка чи вертольота Що можна забезпечити лише при найбільш сприятливих умовах (чіткому розрахунку напрямків на кореспондентів, врахування рельєфу місцевості, відсутності перешкод і найголовніше відсутності впливу противника на систему будь-яким чином).

Однак, слід пам’ятати що військові системи мають ряд особливостей. Так, особливостей сучасних тактичних мереж зв’язку можливо віднести:

–  динамічну топологію (мобільні вузли мережі, піддаються знищенню та відмовам; канали радіозв’язку нестабільні, мають обмежені дальність зв’язку й пропускну здатність через вплив радіоелектронної протидії супротивника, взаємних перешкод, умов поширення радіохвиль тощо);

–  обмежені потужність і час передачі абонентів, оснащених радіотерміналами з акумуляторними батареями;

–  значна розмірність мереж ( десятки або сотні елементів);

–  неоднорідність елементів мережі: за мобільністю (танк, солдат, вертоліт, літак), за рівнем продуктивності (мобільна базова станція, мобільний абонент).

В той же час, основними технічними вимогами для наступного покоління систем зв’язку є:

інтеграція всіх видів трафіка (мова, дані, відео, відеоконференція);

повна мобільність всіх абонентів і елементів мережі;

забезпечення заданої якості обслуговування користувачів (QoS) на значних географічних територіях в умовах застосування як звичайної, так і ядерної, біологічної та хімічної зброї;

гарантована засекреченість усіх видів інформації;

мінімальна участь людини в питаннях планування й ведення зв’язку.

Проведений аналіз можливих варіантів побудови архітектури мереж тактичної ланки продемонстрував переваги застосування мобільних радіомереж на основі використання цифрових антенних решіток (ЦАР), як платформ для створення мереж необхідних конфігурацій. При доведенні ЦАР до кожного елементу бойового порядку підрозділу можливе створення надійного зв’язку на всьому ТВД тактичної ланки управління. Однак, всі переваги цифрових антен які можуть бути використанні в системах зв’язку військового призначення можливі лише при точному розрахунку геометрії цифрових антенних решіток і особливостей цифрового діаграмо утворення (ЦДУ).