Технические науки

Космическое оружие: дилемма безопасности. Автора- А.Г.Арбатов, А.А.Васильев, Е.П.Велихов...
Москва, Мир, 1986
5.2.1. Архитектура подсистемы боевого управления и проблема уязвимости

В оценке возможных архитектур подсистемы боевого управления (ПБУ) системы ПРО необходимо исходить из задач, которые эта подсистема должна решать (они перечислены выше), а также из анализа ряда других функциональных особенностей ПБУ системы ПРО, необходимых для решения этих задач.

Особенно важными представляются следующие функциональные особенности:

Необходимость соотнесения информации, получаемой непосредственно от датчиков боевой космической станции, с информацией об общей стратегической обстановке. Подобная увязка данных возможна только в том случае, если в одном из компонентов ПБУ противоракетной системы содержится модель текущей стратегической ситуации, непрерывно обновляемой и пополняемой не только за счет поступления информации с боевых космических станций, но и от других источников, возможно, недоступных для боевых станций. Только увязка данных о запусках ракет с общей стратегической ситуацией позволит надежно отличить угрожающую военную активность от активности другого рода – например, запуска спутников, метеорологических ракет и т.п.

Вместе с тем необходимость существования модели стратегической ситуации как элемента ПБУ противоракетной системы немедленно превращает подсистему боевого управления в сложный комплекс с элементами искусственного интеллекта.

В настоящее время этот факт хорошо осознан

разработчиками программы СОИ в США и является предметом многочисленных дискуссий. ПБУ противоракетной системы в соответствии с этой концепцией превращается в огромную экспертную систему с не вполне еще ясными и разработанными правилами рассуждений и принципами оценки стратегической ситуации.

Из сказанного следует важнейший «архитектурный» вывод: ПБУ противоракетной системы должна иметь место для хранения модели стратегической ситуации (МСС) – своего рода «центральный процессор».

Различные решения вопроса о хранении МСС приводят к целому спектру архитектур, которые мы обсудим ниже.

Необходимость постоянного контроля за работой противоракетной системы со стороны политических и военных центров принятия решений. Это обстоятельство налагает определенные ограничения на архитектуру подсистемы боевого управления ввиду необходимости обеспечения надежной связи с боевыми космическими станциями для периодической проверки их работы.

Большая сложность вычислений. Важной особенностью ПБУ является огромная сложность вычислений, необходимая для обеспечения эффективного перехвата атакующих ракет боевыми космическими станциями. Программы обработки информации, поступающей с датчиков БКС, должны не только одновременно вычислять траектории многочисленных ракет, но и уметь отличать боеголовки от ложных целей, распознавать факелы ракет и отличать их от других источников теплового излучения и т.п.

Отмеченные особенности выдвигают ряд противоречивых требований к архитектуре ПБУ противоракетной системы. В целом весь спектр возможных архитектур расположен между двумя предельными вариантами:

А. Предельная централизация – все операции над информацией осу- ществляются в одном центральном процессоре;

б. Предельная децентрализация – каждая БКС полностью автономна. Представляется, что ни один из этих предельных вариантов не обес- печивает решения проблемы в свете сформулированных выше функцио- нальных особенностей ПБУ системы ПРО, что обусловливает весьма серь- езные и, как можно об этом судить по открытой литературе, плохо осоз- нанные трудности в разработке этого аспекта системы ПРО с элементами космического базирования.

Рассмотрим достоинства и недостатки различных вариантов архитектуры ПБУ системы ПРО.

Архитектура с центральным процессором.

Основными достоинствами этого варианта являются: легкость связи с центрами принятия политических и военных решений, легкость контроля за работой ПБУ, меньшая (по сравнению с «децентрализованным» вариантом) стоимость электронного оборудования, меньшая сложность программного обеспечения и операционной системы. Основной недостаток – большая, по сравнению с «децентрализованным» вариантом, уязвимость. Вопрос об уязвимости ПБУ противоракетной системы мы подробнее обсудим ниже.

Возможны два основных варианта размещения центрального процес сора – в космосе (на удаленной орбите) либо на земле. Каждый из этих вариантов обладает и достоинствами и недостатками.

Важным достоинством наземного размещения является облегчение контроля и ремонта центрального процессора. При размещении на земле облегчается связь с командным пунктом, однако затрудняется связь с боевыми космическими станциями – нужно создавать целую сеть наземных промежуточных станций слежения. При размещении в космосе в принципе достаточно одной станции, которая может быть расположена таким образ ом, чтобы постоянно держать в поле зрения территорию противника; одна ко в этом случае существенно возрастают трудности, связанные с необходимостью обеспечения безошибочной и безаварийной работы ЭВМ.

«Децентрализованная» архитектура. Во многих отношениях такая схема предпочтительнее. Однако полную децентрализацию организовать, по-видимому, не удастся ввиду упоминавшейся выше необходимости взаимодействия системы обнаружения запусков ракет с моделью стратегической ситуации в мире. МСС должна периодически обновляться, что в любом случае предполагает наличие некоторого промежуточного центра (возможно, на Земле) для анализа и интеграции поступающей по самым различным каналам стратегической информации. Полная децентрализация предполага ет наличие ЭВМ, рассчитывающих траекторию ракет, и МСС на каждой БКС, что приведет к удорожанию в сотни раз ПБУ противоракетной системы. Кроме того, при этом значительно усложняется система связи между станциями, так как независимо от принятого варианта архитектуры подсистема боевого управления должна действовать как единый, хорошо интегрированный механизм, ибо только в этом случае система ПРО в целом будет эффективна.

Оба кратко охарактеризованных выше предельных варианта обладают определенными недостатками в отношении уязвимости. Централизованная подсистема боевого управления весьма уязвима в своем узловом, «диспетчерском» компоненте, так как размещение станции управления даже на значительном расстоянии от Земли (например, в одной из точек либрации) не гарантирует ее от поражения различными видами противоспутникового оружия. При этом оказывается под ударом вся система космической ПРО. Зависимость работы всей подсистемы боевого управления от единого центра делает его крайне привлекательной мишенью, создавая дополнительный стимул для разработки новых поколений противоспутниковых систем. Проблему уменьшения уязвимости такого рода можно решать, судя по сведениям из американских источников, дублированием центра управления, его маскировки, созданием ложных центров и т.д.

В то же время, как мы уже отмечали, даже предельная децентрализация обработки информации о запусках атакующих ракет и наведении противоракетного оружия не избавляет от необходимости иметь центр, координирующий всю работу системы ПРО, т.е.

имеется некий предел децентрализации. В этом случае обмен информацией между станциями слежения и центром управления будет происходить на уровне уже обработанных и препарированных данных, что значительно снижает их устойчивость к помехам (необработанные данные в силу большой избыточности информации устойчивее к помехам).

Другим серьезным источником трудностей в создании эффективной подсистемы боевого управления ПРО является проблема разбора целей летящими противоракетами. При использовании лазерного или пучкового оружия эта проблема решается сравнительно легко с помощью фиксированного алгоритма. В случае же применения противоракет возникает весьма сложная проблема распределения функций между системой самонаведения противоракеты и управляющим процессором станции. Разумное решение этой задачи возможно лишь в том случае, если в центральном процессоре будет храниться и постоянно обновляться не только картина движения целей, но и картина движения противоракет, причем для правильного разбора целей необходим некоторый минимальный уровень связи между управляющим процессором станции и системами самонаведения противоракет. Однако само существование подобной связи, во-первых, существенно увеличивает уязвимость подсистемы боевого управления и, во-вторых, фактически добавляет еще один иерархический уровень в ПБУ, что приведет к существенному усложнению матобеспечения ПБУ и, соответственно, увеличению времени и затрат на его создание и отладку.

Итак, из предыдущего обсуждения можно заключить, что проблема выбора оптимальной архитектуры ПБУ ПРО очень сложна и должна решаться исходя из ряда противоречивых критериев, таких, как управляемость, контролируемость, надежность, неуязвимость, приемлемая стоимость.

По-видимому, целесообразнее всего использовать промежуточный вариант архитектуры, который можно назвать дозированной децентрализацией. Однако определение оптимальной степени децентрализации само по себе является сложной технической задачей ввиду ее упомянутой много-критериальности.

Отметим еще одну трудность в создании ПБУ системы ПРО. В настоящее время достаточно очевидно, что ЭВМ, используемые в работе ПБУ, должны обладать чрезвычайно высокой скоростью переработки информации. Неясно, хватит ли существующих в настоящее время пределов быстродействия – порядка 1010 операций в секунду – для того, чтобы обеспечить в течение десятка секунд опознание сотен целей и одновременный расчет их траекторий. Здесь снова возникает вопрос об архитектуре, но уже не ПБУ в целом, а используемых в ней ЭВМ. Увеличения быстродействия можно добиться совершенствованием архитектуры ЭВМ – применением конвейерной обработки данных, различных вариантов распараллеливания вычислений. В большинстве своем, однако, эти и другие прогрессивные схемы архитектур существуют лишь как опытно-конструктивные разработки с неясными возможностями в будущем, что ставит разработчиков систем ПРО перед рядом принципиальных трудностей – возможности разработки эффективной ПБУ оказываются обусловленными решением проблем создания новой вычислительной техники. Подчеркнем, что многие из этих проблем имеют фундаментальный характер (в особенности это касается проблем распараллеливания вычислений), и возможности их решения в фиксированные сжатые сроки вызывают серьезные сомнения.

вернуться к содержанию
вернуться к списку источников
перейти на главную страницу

Релевантная научная информация:

  1. Космическое оружие: дилемма безопасности. Автора- А.Г.Арбатов, А.А.Васильев, Е.П.Велихов... Москва, Мир, 1986 - Технические науки
  2. 5.2.1. Архитектура подсистемы боевого управления и проблема уязвимости - Технические науки
  3. 5.2.3. Проблемы создания математического обеспечения ПБУ и возможности обнаружения ошибок программирования - Технические науки
  4. 2.2. Оперативная надежность боевых космический станций - Технические науки
  5. Использование средств поражения космического эшелона для ударов по воздушным и наземным объектам - Технические науки
  6. 5.2. Подсистема боевого управления - Технические науки
  7. 6.2. Развитие стратегических ядерных вооружений как мера по сохранению способности к адекватному ответному удару - Технические науки
  8. 7.1. Общие военно-политические вопросы, связанные с созданием противоракетной системы - Технические науки
  9. 7.2. Ядерный паритет, противоракетное оружие и вопросы устойчивости военно-стратегического равновесия - Технические науки
  10. Боевые космические станции противоракетной системы - Технические науки
  11. 2.1. Техническая надежность боевых космических станций - Технические науки
  12. 5.з. Заключение - Технические науки
  13. Меры и средства противодействия ударному космическому оружию - Технические науки
  14. 7.з. Ограниченные варианты противоракетной системы и военно-стратегическое равновесие - Технические науки
  15. 7.4. Противоракетное оружие и европейская безопасность - Технические науки
  16. Краткий терминологический словарь - Культурология
  17. тема IIСтруктура современных религий - Религоведение
  18. 22.2. Социально-экономические и политические причины, осложнившие выход страны на новые рубежи - Исторические науки
  19. Некоторые научно-технические аспекты построения системы перехвата баллистических ракет на конечном участке траектории - Технические науки
  20. Заключение - Технические науки

Другие научные источники направления Технические науки: