3 - 2022

Концептуальные основы по построению виртуальных пунктов управления специального назначения

Василий Иванов
Полковник, кандидат военных наук, доцент, доцент кафедры боевого применения войск связи, Военная академия связи «имени ­Маршала Советского Союза С.М. Будённого» МО РФ.
Владислав Пестерев
Рядовой, курсант факультета автоматизированных систем управления, Военная академия связи «имени Маршала Советского Союза С.М. Будённого» МО РФ.

В настоящее время пункты управления (ПУ) оперативного и стратегического звена управления имеют структуру, принятую еще во время Великой Отечественной войны. Ее основой является объединение групп должностных лиц в единый пункт управления по выполняемым функциональным задачам (рис. 1). Если стационарные ПУ размещаются в защищенных сооружениях, то полевые ПУ — в специальных транспортных средствах (аппаратных управления) на местности площадью от до 30 км2 и, как следствие, являются наиболее уязвимыми для средств разведки и поражения противника, поскольку являются «моногородами» [1].

Рис. 1. Пункты управления специального назначения

Рис. 1. Пункты управления специального назначения

Как показывает опыт проведенных учений (СКШУ «Центр­2019», Манёвры «Восток­2018»), ПУ перемещается до трех раз в неделю. В ходе перемещения эффективность его функционирования снижается в 3­4 раза [1]. Следовательно, на различных этапах функционирования ПУ необходимо проводить поиск методов повышения его живучести и эффективности. Одним из путей решения является создание виртуальных пунктов управления (ВирПУ).

При этом уже сегодня технологии виртуальной реальности позволяют создать единую виртуальную платформу любого объекта и территории с высокой степенью реалистичности. Наиболее распространенными технологиями создания объектов виртуальной реальности, которые можно применить для формирования ВирПУ, являются:

  • VR­технология (виртуальная реальность) — созданный техническими средствами мир, передаваемый человеку через его ощущения: зрение, слух, обоняние, осязание и др. Виртуальная реальность имитирует как воздействие, так и реакции на воздействие. В этом случае, например, должностное лицо (ДЛ) одевает гарнитуру, вместо реального рабочего кабинета (РМ) оказывается на ВирПУ и продолжает работу согласно расчету;
  • AR­технология (дополненная реальность) — добавляет элементы цифрового мира в реальный.

К основным свойствам VR­технологии можно отнести следующие [2]:

  • правдоподобие — поддерживает у пользователя ощущение реальности происходящего;
  • интерактивность — обеспечивает взаимодействие со средой;
  • машинная генерируемость — базируется на мощном аппаратном обеспечении;
  • доступность для применения — предоставляет возможность исследовать большой детализированный мир;
  • эффект присутствия — вовлекает в процесс как мозг, так и тело пользователя, воздействуя на максимально возможное число органов чувств.

К атрибутам VR следует отнести все устройства, которые используются для погружения в виртуальный мир (рис. 2): шлемы, костюмы, перчатки, джойстик, стенд и т.д. [3].

Рис. 2. VR-оборудование

Рис. 2. VR-оборудование

Устройства дополненной реальности: умные очки и шлемы. При помощи технологии компьютерного зрения автономные и компактные устройства со встроенными датчиками и камерами позволяют анализировать пространство вокруг пользователя, формировать карту пространства для ориентирования в ней. Большинство очков оснащено функцией распознавания голоса или движений, ими можно управлять без помощи рук.

Имея готовые программные и аппаратные средства VR/AR­технологий, можно сформировать концепцию построения ВирПУ, позволяющую организовать работу ДЛ, находящихся в различных местах (как на своем штатном рабочем месте, так и в другом районе (месте), согласно расчету), с применением элементов КСС объединения и оборудования виртуальной реальности. Виртуальный ПУ позволит в виртуальном месте согласовывать все действия войск на любом уровне и вести операции одновременно на суше, море, в воздухе, космосе и в киберпространстве, значительно повысив скрытность и безопасность проводимых в ходе операции мероприятий.

Автономные элементы ВирПУ должны автоматически собираться путем использования каналов связи, имеющих высокую пропускную способность, с применением передовых телекоммуникационных и компьютерных технологий и технологий искусственного интеллекта. Функционирование ВирПУ должно обеспечивать работу ДЛ в соответствии с реальным ПУ, исходя из его звена управления.

Структура ВирПУ должна соответствовать реальному ПУ, его размещению на местности и оборудованию. Для обеспечения пространственного и функционального сходства необходимо создать типовую виртуальную структуру ПУ на единой виртуальной территориальной платформе (рис. 3).

Рис. 3. Структура СУ с использованием ВирПУ-объединения

Рис. 3. Структура СУ с использованием ВирПУ-объединения

При этом виртуальное оборудование, размещенное на ВирПУ, должно позволять реальному ДЛ (пользователю) осуществлять работу ВирПУ в объеме его должностного предназначения, разрабатывать необходимые документы, принимать решения и осуществлять постановку задачи. Для этого из виртуальной среды необходимо осуществлять перемещение в реальную среду разработанных документов, где они могут распечатываться и, при необходимости, архивироваться. С этой целью в составе центра виртуального управления развертывается центр обработки и хранения.

Построение виртуальных ВирПУ предлагается осуществлять на трех уровнях (рис. 4):

  1. Уровень виртуального пространства (Виртуальный уровень).
    Данный уровень формирует единое виртуальное пространство, в которое посредством виртуальной реальности и с помощью персональных средств доступа попадают реальные ДЛ ОУ, осуществляя работу в составе виртуальных групп управления (группа командования, управления, направления и т.д.). В виртуальном пространстве ПУ виртуальные ДЛ используют оборудование, необходимое им для работы (АРМ, средства связи и т.д.).
  2. Уровень взаимодействия включает уровень доступа и сопряжения.
    На уровне доступа осуществляется взаимодействие оборудования ДЛ с технологическим оборудованием уровня обеспечения (для переноса в виртуальное пространство ПУ). При этом оборудование уровня сопряжения является шлюзом для уровня обеспечения. Доступ ДЛ в ВирПУ осуществляется с применением персональных средств доступа КСС.
  3. Уровень обеспечения состоит из коммуникационного уровня (уровня конвергентной системы связи) и уровня данных.

Рис. 4. Уровневая структура ВирПУ специального назначения

Рис. 4. Уровневая структура ВирПУ специального назначения

Коммуникационный уровень обеспечивает высокоскоростными защищенными каналами связи элементы ВирПУ. Базовым элементом ВирПУ является уровень данных, состоящий из дата­центров (стационарных и мобильных), которые предназначены для формирования единого виртуального пространства и организации взаимодействия с СВДЛ, ПТС. В его состав входят системы технологического оборудования, единой базы данных, системы управления и электроснабжения, а также серверы виртуальных должностных лиц (СВДЛ), предназначенные для создания виртуальных пользователей (ДЛ) и их регистрации, формирования алгоритма их действий в соответствии с функциональными (специальным) обязанностями, а кроме того, полигональные и технологические серверы (ПТС), предназначенные для создания виртуальных объектов (элементов) ВирПУ и обеспечения технологического взаимодействия.

Применение ВирПУ позволит полностью скрыть структуру и состав ПУ, а также СУ. При построении ВирПУ необходимо решить проблемы как организационного, так и технологического характера.

Наиболее характерные организационные проблемы:

  • необходимость изменения ментальности командования (ДЛ) о возможности управления войсками (силами) с ВирПУ;
  • разработка концепции создания и развития ВирПУ, в которой определяется структура, состав, возможности, порядок использования, и предъявляемые к ним требования;
  • необходимость подготовки руководящих документов, в которых уже сегодня должны быть обозначены значимость и востребованность создания ВирПУ.

Если организационные проблемы связаны в первую очередь с изменением сознания командования (ДЛ), касающегося востребованности создания ВирПУ с применением персональных технических средств виртуализации, то технические проблемы полностью зависят от технологического состояния и развития программно­аппаратных средств, а также средств и комплексов связи.

К основным технологическим проблемам создания ВирПУ относятся:

  • сложность в обеспечении функционирования полевых дата­центров;
  • создание высокоскоростных каналов связи с многократным резервированием для бесперебойного функционирования ВирПУ;
  • сложность разработки программного обеспечения, повторяющего реальный ПУ, и организации работы ДЛ на нем;
  • создание программно­аппаратных средств, позволяющих обеспечить сопряжение уровней ВирПУ (реальной и виртуальной среды);
  • создание технических средств с программно­аппаратными комплексами и средствами связи, обеспечивающих перенос пользователя (ДЛ) из реальной среды в виртуальную;
  • обеспечение высокой устойчивости функционирования ВирПУ с учетом выполнения требований по надежности, живучести и кибербезопасности.

Существующие недостатки технологий виртуальной и дополненной реальности сведены в приведенную ниже таблицу [3].

Использование высокотехнологичного оборудования, построенного на современных технологиях, позволяет уже сегодня говорить о создании искусственного технологического виртуального пространства в целях управления войсками и оружием, которое позволяет объединить в единую платформу (среду) множество должностных лиц и средств управления. И этим пространством должен выступать ВирПУ.

 Недостатки технологий виртуальной и дополненной реальности

Недостатки технологий виртуальной и дополненной реальности

Литература:

  1. Иванов В.Г. Модель технической основы системы управления специального назначения в едином информационном пространстве на основе конвергентной инфраструктуры системы связи. Монография / В.Г. Иванов; СПбПУ. СПб., 2018. 214 с.
  2. Иванова А.В. Технологии виртуальной и дополненной реальности: возможности и препятствия применения. Стратегические решения и риск­менеджмент № 3 (2018) URL: https://doi.org/10.17747/2078­8886­2018­3­88­107.
  3. Иванов В.Г. Обеспечение безопасности и устойчивости управления на основе развертывания виртуальных пунктов управления / Иванов В.Г., Филин А.В., Сарафанников В.С., Баранова А.В. // Сборник статей II Всероссийской научно­технической конференции. ФГАУ «Военный инновационный технополис «ЭРА»Анапа, 2020. С. 263-269.

Регистрация | Войти