Сетецентрическая оборона: новый гарант национальной безопасности

Экспансия глобального информационного пространства конца XX и начала XXI века кардинально изменила условия функционирования мировой социосистемы. В новом пространстве сильносвязных информационных взаимодействий с метрикой «все зависит от всего и сразу» прежние политические и экономические механизмы саморегулирования общества утрачивают работоспособность, поскольку их «пропускная способность» и функциональные возможности уже недостаточны для своевременной переработки лавинных потоков информации, а целевые функции не учитывают новых реалий. Снижение качества управления оборачивается нарастанием хаоса и, как следствие, военными угрозами передела сфер влияния, власти, собственности.

В 2000-х гг. мировая экономика вошла в полосу перманентных глобальных кризисов. Лидеры теряют контроль над экономическими и политическими процессами. Возрастающая амплитуда кризисов ведет к снижению мировой стабильности и увеличивает риски силового противостояния в борьбе за энергетические и минеральные ресурсы планеты. Острая экономическая, политическая и межэтническая конкуренция в любой момент может переходить в вооруженное противостояние. При нарастающей глобальной нестабильности локальные очаги могут бесконтрольно и непредсказуемо расширять масштабы.

В условиях ядерного паритета новые угрозы в результате глобализации обретают сверхдинамичный сетевой характер с множественными трудно-прогнозируемыми траекториями развития конфликтов. По мнению военных аналитиков, будущие столкновения – это бесконтактная сетецентрическая война с массированным применением боевых роботов в космосе, на суше, на море и под водой, массированные атаки в глобальном информационном пространстве. Все это требует адекватных методов и средств противодействия.

В таких условиях особое геополитическое положение нашей страны, обладающей самой большой территорией и богатыми полезными ископаемыми, но при этом ослабленной экономикой, требует принципиального обновления оборонной стратегии.

Наличие ядерного зонтика и поддержание его на уровне современных требований в условиях крайне нестабильной многополярности мировых интересов уже не может служить гарантией суверенитета и территориальной целостности. В противостоянии тотальным сетевым угрозам в дополнение к ядерному арсеналу сдерживания необходимо использовать новейшие кибернетические методы глобализации и интеграции процессов управления и универсальные сетецентрические средства их реализации.

При существенно меньшем бюджете они должны обеспечить непрерывность и полноту сбора и переработки информации, а также упреждающее, высоко синхронизованное межвидовое реагирование с пропорциональным противодействием всему разнообразию известных и спонтанных угроз. И не только в традиционных сферах театра военных действий (ТВД) – суша, море, воздух, космос, но и в глобальном информационном пространстве.

Для успешного противодействия глобально связным угрозам, которые могут бесконтрольно перерастать в военные действия, необходимо понимание природы их возникновения.

КОНЦЕПЦИЯ СЕТЕЦЕНТРИЗМА: ОТ НАПАДЕНИЯ К ОБОРОНЕ

Особое значение в осмыслении новых принципов глобально-сетевого управления распределенными системами в условиях глобального информационного пространства играет концепция сетецентрического ведения боевых действий. В своей первоначальной постановке она, как нетрудно видеть, отражает позицию «нападающей» стороны, что, по сути, соответствует «имперской» стратегии удержания глобального контроля. Такая стратегия на десятилетие вперед предопределила приоритеты практического воплощения концепции сетецентризма.

В настоящее время наличие ядерного зонтика уже не может служить единственной гарантией суверенитета.

Военно-политическое руководство США развитие будущих международных отношений видит следующим образом: «Перед нами мрачная перспектива мира, в котором слишком много людей и слишком мало ресурсов; мира, в котором стремление к сохранению жизненного уровня в развитых государствах будет находиться в прямом противоречии с намерением выжить в других странах. Это будет мир, в котором военная сила будет означать все; только сила может способствовать упорядоченному, хотя и неравному распределению дефицитного товара. Сила потребуется для того, чтобы заставить авторитарные режимы не использовать важное сырье как средства политического или экономического шантажа».

Всем известные факты практической реализации концепции сетецентрической войны в 1999, 2003 и 2011 гг. показывают, что даже фрагментарное воплощение информационного пространства боевых действий существенно повышает эффективность управления, что позволяло достигать целей вторжения при минимальных потерях. Наглядно демонстрируя практическую реализуемость новой концепции эти примеры не могли не вызвать ответного желания искать пути к восстановлению паритета.

Для нашей страны по ряду причин задача полномасштабного симметричного ответа не стоит. С одной стороны, одна из самых очевидных причин – отсутствие сопоставимых финансовых и технологических ресурсов. С другой – полное отсутствие необходимости симметричного ответа. Для страны со слабой сырьевой экономикой, сокращающимся населением и самой большой и богатой ресурсами территории задачи нападения неактуальны, а имперские амбиции неуместны.

Поэтому главный приоритет на ближайшие десятилетия – достаточная оборона, для которой необходимы асимметричные сетецентрические ответы, которые при минимальных затратах средств и времени могли бы стать фактором сдерживания и нейтрализации сетевых угроз, дополняющим ядерный оборонный потенциал.

Главный недостаток и уязвимость позиции нападающей стороны – ставка на победу за счет обладания подавляющим превосходством в области финансов, компьютерных технологий и общей культуры менеджмента. Обладание «сверхресурсами» позволяет добиваться превосходства и в отсутствие общих универсальных компьютерно-сетевых решений. В этом случае одностороннее превосходство достигается посредством крайне дорогостоящих узкопрофильных лобовых решений. Такие подходы оправданы только при отсутствии асимметричных «оборонительных» средств сетецентрического управления, способных, благодаря универсальной программируемости, к оперативному противодействию известным и спонтанным угрозам.

Асимметрическая концепция полномасштабного «оборонительного» сетецентризма в настоящее время отсутствует. Но осознание ее необходимости будет укрепляться по мере растущей диспропорции военных потенциалов ведущих стран.

Главная новизна требований к альтернативным сетецентрическим системам и средствам – способность к функциональной адаптации и адекватно-пропорциональному реагированию в реальном времени в непрерывном спектре изменений оперативно-тактических и стратегических угроз при существенно меньших (на порядки) издержках создания и эксплуатации. Для этого необходима единая и универсально программируемая компьютерно-сетевая среда сетецентрического управления (СЦУ), которая в динамически перестраиваемых (на программном уровне) иерархиях сквозных циклов управления способна единообразно охватывать не только все армейские структуры, но и оборонно-промышленный комплекс, а также, в долгосрочной перспективе, и все институты жизнеобеспечения страны (промышленность, экономика, госуправление, безопасность техносферы, здравоохранение, образование, наука, социосфера и т.д.).

Даже фрагментарное внедрение информационного пространства боевых действий существенно повышает эффективность управления войсками

Основное отличие нового «оборонительного» сетецентризма – ставка на системную полноту, целостность и универсальность решений на всех уровнях: единая компьютерная модель глобального театра военных действий (ТВД), согласованная кибернетическая стратегия и тактика эффективного применения сильносвязного сетецентрического пространства управления (управление боевыми действиями, промышленный комплекс, тыловое обеспечение и др.).

Важно отметить, что убедительное понимание нового облика оборонной системы будущего не сформировалось. Отдельные фрагменты, представляют разрозненные ракурсы видения проблем, которые пока не складываются в целостный образ. Для выхода на индустриальные рельсы необходима единая стратегия и единая сильносвязная и универсально программируемая компьютерная среда СЦУ для кибернетического решения задач противодействия всему разнообразию сетевых угроз, начиная от упреждающего выявления ранних признаков их возникновения до нейтрализации в реальном времени.

ОТ АНТРОПОЦЕНТРИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ – К ИНФОЦЕНТРИЗМУ

В основе складывавшихся веками институтов власти и экономической самоорганизации оставалась антропоцентрическая модель, в которой монополия на переработку информации, сопровождающей функционирование и развитие социумов, принадлежала человеку и обществу. Нарастающие информационные потоки требовали обязательного обновления информационной инфраструктуры управления, что происходило в ходе смены государственных формаций. Реформации осуществляли реструктуризацию власти и собственности (как правило, «болезненно»), в ходе которой пропускная способность инфраструктуры увеличивалась, а обновленные институты управления обеспечивали возможности очередного этапа социального прогресса.

Становление глобального информационного пространства, носителем которого стала компьютерная среда, привело к взрывному росту потоков и объемов информации. За два десятилетия они достигли критических уровней, за которыми удержание монополии антропоцентрической модели развития становится объективно невозможным ввиду биологических ограничений пропускной способности социальной среды. Перманентная череда глобальных кризисов с растущей амплитудой, которые не поддаются известным политэкономическим методам купирования и регулирования, показывает, что в основе нарастающей нестабильности лежат беспрецедентные причины, которые требуют качественного обновления принципов, методов и способов управления и социальной самоорганизации.

На Западе созданию всеохватывающей системы сетецентрического управления пока препятствует крайняя разнородность аппаратных и системных платформ.

Диагноз понятен: глобальные изменения свойств информационного пространства, в котором функционируют социумы, требуют новой модели развития, обновления принципов и механизмов управления.

Слабым звеном антропоцентрической модели развития стала ограниченная пропускная способность человека и общества в части переработки сверхбольших потоков и объемов информации. Требуется более общая модель, которая откроет новые возможности развития и сохранит преемственность с предшествующей.

Информационная доминанта в характере перемен уже проявила себя настолько, что можно говорить о стихийно начавшемся переходе к новой модели развития – инфоцентрической. Системную и техническую опору этой модели составляет сильносвязная компьютерная среда. Она обладает практически неограниченным потенциалом не только в наращивании объемов памяти и пропускной способности каналов передачи данных, но и в части универсальной алгоритмической переработки глобально распределенной информации.

Совокупная глобально распределенная информация, которая накапливается в компьютерных сетях, во все большей мере отражает текущее состояние мировой социосистемы и ее частей. Это означает, что в компьютерной среде социосистема обретает и универсальную системную память, и универсальное средство переработки совокупной информации. Качество управления в любой системе, как известно, определяется полнотой и уровнем организации информации о текущем состоянии системы и внешней среды, а также функциональными возможностями в части ее своевременной переработки.

В рамках инфоцентрической модели развития компьютерная и человеческая среды асимметричным образом дополняют друг друга, обеспечивая эффективное разделение и балансировку информационных функций. Компьютерная среда замыкает на себя алгоритмическую переработку большей части потоков и объемов информации, циркулирующих в ней. Социальная среда формирует цели и алгоритмы переработки.

Такое разделение, во-первых, открывает перспективы неограниченного наращивания пропускной способности, во-вторых, обеспечивает высокий уровень автономности компьютерной среды в части исполнения алгоритмов переработки сверхбольших потоков и объемов информации. Это открывает возможности массовой реализации интеллектуальных кибернетических моделей, обеспечивающих повышение качества процессов управления и самоорганизации во всех сферах жизнеобеспечения.

Социальные сети в интернете, вовлекая сотни миллионов людей, наглядно обозначают потенциал самоорганизации социумов. Для полномасштабного соединения взаимодополняющих системообразующих потенциалов двух сред необходимо формирование на основе глобальной компьютерной сети единой и универсальной кибернетической инфраструктуры сетецентрического управления. Она обеспечит максимально широкие каналы взаимодействия социальной среды с компьютерной, а также высокоэффективное использование совокупных ресурсов компьютерной среды для решения задач сетецентрического управления.

Препятствий к созданию универсальной кибернетической инфраструктуры сетецентрического управления немало. Первое из них – разнородность компьютерной среды и глобально распределенной информации, которая в ней циркулирует и накапливается. В рамках существующих компьютерно-сетевых и системных решений, создававшихся под решение задач с локализованными ареалами, полномасштабная и своевременная алгоритмическая переработка всей совокупности глобально распределенных данных, несмотря на опережающий прогресс технологий, становится практически невозможной из-за несоответствия системных свойств современной компь-ютерной среды новым требованиям глобальной информационно-алгоритмической сильносвязности.

Одним из главных препятствий на путях создания систем сетецентрического управления остается крайняя разнородность аппаратных и системных платформ, а также глобально распределенных данных, программ процессов и систем. В этом причина комбинаторного роста сложности интеграции разнородных ресурсов с увеличением размеров сетецентрических систем. Проблема в том, что статус-кво системных свойств компьютерной среды, которые закладывались в 1980-1990 гг., перестает соответствовать новым требованиям интеграции глобально распределенных данных, программ и процессов, которые в полной мере проявили себя лишь в 2000-е. Стратегический путь решения – выявление и устранение первопричин непрерывного воспроизводства разнородных форм представления компь-ютерной информации.

Исследования показывают, что научно-технические проблемы на этом пути решаемы. Но психологические трудности принятия инфоцентрической модели в чем-то сходны с известными проблемами общественного неприятия гелиоцентрической системы Коперника. Ключевую роль в осознании новых требований сыграла разнообразная проблематика сетецентрических систем, которая интенсивно разрабатывалась в рамках известной программы Future Combat System (FCS).

БОЕВЫЕ СИСТЕМЫ БУДУЩЕГО: УРОКИ 2000-x

Долгосрочная комплексная программа Министерства обороны США Future Combat Systems (FCS) определила архитектуры перспективных глобально распределенных систем сетецентрического (в едином информационном пространстве компьютерных сетей) управления боевыми единицами, их группами, системами и средствами обеспечения. Она представляет собой многоуровневую систему сетецентрической интеграции стационарных и мобильных объектов разного назначения, оснащенных встроенным компьютерным интеллектом, в едином информационно-функциональном пространстве управления с их взаимодействием в реальном времени.

По начальному замыслу программы FCS системы СЦУ стационарными и мобильными средствами ведения и ресурсного обеспечения боевых действий должны охватывать в едином информационно-временном пространстве все виды действий – сухопутных, воздушных, морских, космических, информационных. Одно из главных требований – обеспечение в реальном времени всех участников достоверной и полной информацией соответствующих профилей компетенций.

Программа исполнялась с начала 2000 по 2008 гг. Практическое использование ее отдельных результатов намечается на 2012-2022 гг. Стратегическая важность программы подтверждается финансированием, которое исчислялось сотнями миллиардов долларов.

Для США глобальная информационная сеть (Global Information Grid) пока остается красивой идеей

Программа FCS составлена из 18 компонентов и двух отдельных «надсистем». Все 18 компонентов разделены на четыре подгруппы: сухопутные управляемые боевые машины, сухопутные автоматические боевые машины, автоматические летательные аппараты, отдельные устройства.

Ключевым системообразующим элементом программы являются средства связи и компьютерные сети, обеспечивающие поддержание функционально интегрированного информационного поля над зонами боевых действий посредством построения надежной работы мобильных беспроводных сетей. Автономные элементы подключены к общей сети и обмениваются информацией в режиме Peer-to-Peer (P2P). Так, участники в реальном времени обеспечиваются данными о местоположении противника, поступающими с отдаленных автоматических датчиков, разведывательных машин, беспилотных аппаратов и т.п.

Подобные системы ввиду особой важности имеют высокие приоритеты в финансировании разработок, что позволяет рассматривать их в качестве одной их наиболее вероятных пилотных сфер полномасштабного применения систем СЦУ.

Системы управления такого рода призваны обеспечить функционирование единого и сверхнадежного информационного пространства, в котором в реальном времени решаются комплексные задачи сбора, накопления и интеллектуальной переработки многоканальных потоков сложно структурированных данных. Цель – формирование единой картины событий и обеспечение превосходящего качества управления большими системами разнопрофильных многокомпонентных систем подвижных и стационарных объектов, гарантирующего достижение поставленных целей с минимальными потерями.

В настоящее время концепция FCS, как, впрочем, и все другие сетевые решения, вынуждена опираться на многослойные, разнородные компьютерно-сетевые архитектуры и платформы с трудно совместимыми подсистемами различного назначения, реализованными в изначально несовместимых формах представления и способах обработки информации.

Отсутствие в сетевых ресурсах изначально единого, универсального и бесшовного программируемого вычислительного пространства распределенных вычислений и сетецентрического управления в нем, отсутствие адекватной элементной базы и общесистемных решений приводят к комбинаторной сложности интеграции крайне разнородных, с изначально не предусмотренной совместимостью, подсистем и сверхбольшим затратам на их интеграцию.

Затраты в сотни миллиардов долларов так и не привели к полномасштабному решению главной задачи FCS – созданию единого интегрированного пространства управления (C4ISR). Вместо единого информационно-управляющего пространства, охватывающего все рода войск, создано множество слабо связных между собой, трудно совместимых узкопрофилированных информационных пространств. Несмотря на технологическое, финансовое и организационное превосходство, задача формирования сильно связного интегрированного пространства даже в рамках отдельного рода войск остается нерешенной.

Скорее всего, мировой финансово-экономический кризис 2008 г. простимулировал экономически взвешенные взгляды на приоритеты компонентов программы FCS и привел к осознанию ограниченных возможностей современных компьютерно-сетевых технологий. Существующие технологии, несмотря на значительные затраты в течение 10 лет, не смогли дать лобовое решение центральной задачи FCS – формирования единого, системно бесшовного информационного пространства СЦУ.

Из этого можно сделать вывод о том, что сегодня остаются фундаментальные причины, препятствующие формированию компьютерных сред, способных становиться носителями бесшовного информационного пространства СЦУ, без которого невозможно полномасштабное решение ни задач FCS, ни задач дальнейшего распространения сетецентрических технологий на глобальную информационную сетку – Global Information Grid (GIG). Отсутствие в руководстве программой FCS понимания путей устранения этих фундаментальных причин заставило правительство США с 2009 г. пойти на сокращение масштабов решаемых задач и перераспределение бюджетных средств программы FCS.

Для устранения фундаментальных причин изначальной разнородности системных качеств компьютерной среды необходимо формирование в ней единого математически однородного пространства распределенных вычислений и процессов управления, отвечающего следующим требованиям:

— глобальная связность в едином адресном пространстве всех сетевых ресурсов, их универсальная и бесшовная программируемость, структурная и системная целостность;
— независимость системной сложности компьютерной среды от количества компьютеров, связываемых сетями;
— свободная масштабируемость распределенных данных, программ, процессов вычисления, управления и систем;
— опережающие возможности наращивания структурно-динамической и логической сложности распределенного компьютерного интеллекта;
— свободно масштабируемая наращиваемость производительности высокопараллельных вычислений в узлах сетей;
— повышенная надежность и устойчивость к деструктивным воздействиям.

Главный урок FCS – задачи сетецентрического управления указывают правильный вектор направления в будущее, но их полномасштабное общее решение в рамках существующих компьютерно-сетевых технологий и системных решений невозможно. Необходимы принципиально новые подходы к их решению.

ПРИМЕНЕНИЕ СЕТЕЦЕНТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ: ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ

Первые попытки интеграции сил и средств вооруженной борьбы, способов реализации принципов их организационно-технического объединения и функционального взаимодействия были предприняты в Объединенных вооруженных силах НАТО и в ВС СССР почти одновременно. Они основывались на комплексировании средств разведки и поражения в составе специализированных разведывательно-огневых комплексов или разведывательно-ударных комплексов (РУК).

Однако в структуре этих формирований отсутствовали средства автоматизированного управления всеми элементами и подсистемами в едином информационном пространстве, а также средства всестороннего обеспечения решения задач целеуказания, навигации, связи, топогеодезического и метеорологического обеспечения.

В ходе войны в Ираке США впервые использовали в реальных условиях распределенную систему боевого управления FBCB2

С опорой на превосходящие технологические возможности и постоянно возрастающее финансирование в США были проведены опережающие исследования в области создания сетецентрических информационно-управляющих систем и предприняты меры по интеграции в сквозные контуры управления современные средства поражения и все требуемые элементы оперативного обеспечения, прежде всего информационного.

Также было достигнуто существенное повышение степени автоматизации всех процессов в полном цикле боевого управления высокоточным оружием. Цикл включает в себя подготовку полетных заданий, обнаружение и оптимальное распределение целей, их передачу на пункты управления оружием с последующим осуществлением пуска и контроля результатов воздействия.

Сетецентрическая война позволяет перейти от войны на истощение к более скоротечной и более эффективной форме ведения боевых действий, для которой характерны быстрота управления и принцип самосинхронизации, то есть способность военной структуры самоорганизовываться снизу, не дожидаясь указаний сверху.

США на практике показали эффективность отдельных элементов сетецентрической (network-centric) концепции ведения боевых действий. Так, в иракской войне 2003г. был использован ряд отдельных информационно-сетевых систем. Перечислим некоторые.

Информационная система TBMCS (Theater Battle Management Core Systems, стоимость – $375 млн.), которую в течение шести лет разрабатывала компания Lockheed Martin, использовалась совместно палубной авиацией ВМС и ВВС США. Данные о целях поступали от передовых наземных частей. Это дало возможность осуществить 80% боевых вылетов по оперативно указанным с земли целям. Система способна отслеживать до 1000 наземных целей в час.

Впервые была использована распределенная система боевого управления FBCB2 (Force XXI Battle Command Brigade or Below, стоимость – $800 млн.), охватывающая уровни от бригады до роты. Данные поступали со спутников, самолетов, от танков, БМП и отдельных пехотинцев. Все командиры боевых подразделений и артиллерийские наводчики имели мобильные компьютеры производства Tallahassee Technologies Inc. (500 МГц, 4 Гбайт, Windows 95/NT) в особо прочном корпусе. Суммарная полоса пропускания арендованных Пентагоном каналов спутниковой связи увеличилась более чем в семь раз по сравнению с 1991 г. При нанесении воздушных ударов применялось до 80% ВТО против 10% во время операции «Буря в пустыне» и 40% в Югославии.

Для закрытого обмена информацией между частями, подразделениями и экипажами на марше применялась система DMS (Defense Message System), работающая на основе глобальной мультимедийной сети Пентагона DISN (Defense Information Systems Network, стоимость – $1,6 млрд.). Если в 1991 г. приходилось набирать текст, записывать его на дискету и нести на дивизионный узел связи для шифрования и отправки, то теперь обмен информацией в рамках DMS похож на аналогичный процесс в гражданских почтовых программах. В случае захвата противником оборудования предусмотрена возможность дистанционного уничтожения ключей доступа и программного обеспечения.

Для организации адресного снабжения (focused logistics) использована система MTS (Movement Tracking System, стоимость – $418 млн.), которая непрерывно отслеживает положение всех наземных подвижных объектов, вплоть до отдельной БМП, на всем театре военных действий. В MTS функционировало около 4000 бортовых компьютеров и 100 серверов. Доступ осуществлялся по личному паролю. Забыв его, подразделение рискует оказаться отрезанным от тыла, что и имело место (вспомните сообщения о заблудившихся в пустыне и забытых экипажах). Зато если в 1991 г. для учета и распределения 180-200 контейнеров с грузом требовались двое суток и взвод солдат, то сегодня эту же работу выполняет один человек за 20 минут.

Каждый солдат и история его болезни взяты на компьютерный учет. В ходе боевых действий сведения о состоянии здоровья заносятся в защищенную базу данных, которая связана с тыловой транспортной системой TCRCCES (Transportation Command Regulating and Command and Control Evacuation System). Командиры могут следить за судьбой своих людей даже тогда, когда те эвакуированы в госпиталь. Медики имеют в своем распоряжении портативные спутниковые станции, ноутбуки и диагностическое оборудование для действий на поле боя, благодаря чему раненый поступает в госпиталь уже с диагнозом и рентгеновскими снимками. Стоимость системы – $911 млн.

Таким образом, значительная часть элементов новых технологий ведения войн уже апробирована. Однако пока они имеют узкопрофильную направленность. Отметим их весьма высокую стоимость и сравнительно скромные функциональные возможности, которые обеспечивают лишь минимально необходимые функции автоматизированного сбора и обмена информации о текущем состоянии, которая требуется для режимов «ручного» управления. Главная цель в таких режимах – обеспечение посредством взаимодействия операторов полноты и своевременности информации и координации совместных действий. Такие системы в большей степени можно относить к коммуникационным, чем к управляющим.

К 2020 г. ВС США получат новую систему управления, которая обеспечит осуществление связи на всех уровнях управления. Она позволит автоматизировать процессы предупреждения о нападении, контролировать приведение ВС в боевую готовность, планировать и руководить боевыми действиями, предоставлять командованию оперативно-тактическую информацию, организовывать тыловое обеспечение.

Например, завершение программы Enterprise для сухопутных войск позволит решать следующие задачи: обнаруживать, распознавать и сопровождать несколько тысяч воздушных и наземных целей; автоматически наводить управляемое оружие на сотни целей; обеспечивать командиров всех уровней электронными картами текущей обстановки; управлять подчиненными подразделениями и осуществлять автоматизированную подготовку вариантов возможных действий войск в пределах ТВД.

В рамках международной программы глобального контроля состояния подводной среды ARGO, представляющей собой наземно-космическую систему, осуществляется сбор информации рассредоточенных по всему пространству Мирового океана периодически всплывающих для передачи информации дрейфующих подводных буев. Данная программа и другие ей подобные позволят в будущем создать распределенные ударные роботизированные океанские системы.

ОТЕЧЕСТВЕННЫЙ ОПЫТ

Создание современной отечественной автоматизированной системы управления (АСУ) Вооруженными Силами провозглашено одной из приоритетных задач. На первом этапе отрабатывается формирование АСУ тактического звена, на которую потом будут замкнуты системы управления оперативного и оперативно-стратегического звеньев. Созданная за последнее десятилетие единая система управления тактического звена (ЕСУ ТЗ) «Созвездие» проходит опытную эксплуатацию в мотострелковой бригаде.

Однако данная система не может существенно повысить эффективность решения задач планирования и управления боевыми действиями, так как она ориентирована на устаревшие образцы техники и вооружения, которые не отвечают современным требованиям встраиваемости в единое информационное пространство. Доля старых вооружений в мотострелковой бригаде составляет не менее 90%.

Что касается алгоритмов ЕСУ ТЗ, то, по оценке ряда экспертов, способы боевых действий определяются в большей степени характеристиками вооружения, чем достижениями в военном искусстве. Это свидетельствует не в пользу повышения боеспособности наших бригад, оснащенных интеллектуально устаревшим оружием и несовершенной ЕСУ ТЗ.

Опыт тактических учений с использованием АСУ ТЗ показал следующие недостатки систем управления тактического звена при формировании пункта управления (ПУ):
— низкая живучесть АСУ ТЗ из-за значительного увеличения на ПУ количества личного состава, средств управления и транспорта;
— возрастание возможности средств разведки и поражения противника по вскрытию и поражению АСУ ТЗ.

Важно отметить, что десятилетний период разработки системы ЕСУ ТЗ показывает, что в настоящее время отсутствуют технологии создания сетецентрических систем, в полной мере отвечающих вызовам XXI века. За десятилетия сменяются многие поколения компьютерно-сетевых технологий. Для создания, внедрения и непрерывной модификации систем сетецентрического управления с опережающими характеристиками при минимальных затратах средств и времени необходимы принципиально новые компьютерно-сетевые технологии, которые позволят устранить комбинаторно-сложные проблемы создания и интеграции в сетевых ресурсах распределенных вычислительных и управляющих систем, отвечающих всему спектру требований перспективных СЦУ.

ПУТИ РАЗВИТИЯ СЦУ В ПРИМЕНЕНИИ К БОРТОВЫМ СИСТЕМАМ

В основе сетецентрического противостояния лежит требование полноты и сверхоперативности информации о текущем состоянии всего многофакторного пространства угроз и собственных средств противодействия. Успех определяется не только возможностями точечных воздействий отдельными видами оружия, но и, что крайне важно, превосходящими возможностями сетецентрического интеллекта по управлению сложнейшими процессами многоходового противостояния.

Эффективность современных и перспективных видов вооружений определяется возможностями интегрированного компьютерно-сетевого интеллекта

Задачи сетецентрического интеллекта – сверхоперативный сбор многоканальной информации, формирование в реальном времени динамической интегральной информационной картины событий, обеспечение требуемых темпов выработки и исполнения алгоритмов, организационных мероприятий согласованного и эффективного управления комплексным противодействием.

Необходимое условие достижения превосходства сетецентрического интеллекта – переход к сетевым архитектурам и аппаратным средствам с качественно новым уровнем универсального системно-сетевого интеллекта управления распределенными процессами управления. Применительно ко всем реализуемым посредством сетей миссиям противодействия такой интеллект на системном уровне единообразно обеспечит:

— устранение первопричин непрерывного воспроизводства разнородности компьютерной информации, которая является причиной комбинаторной сложности интеграции глобально распределенных данных, программ, процессов и систем (интегральная системная сложность компьютерной среды перестает существенным образом зависеть от своего размера);
— бесшовное распространение свойства универсальной программируемости структурно-сложных распределенных вычислений на любую совокупность компьютеров, связанных сетями;
— свободную масштабируемость и конфигурируемость вычислительных сред в сетевых ресурсах;
— организацию надежных вычислений и процессов управления в ненадежных вычислительных средах, например, в условиях деструктивного внешнего воздействия.

Универсальный системно-сетевой интеллект СЦУ реализуется встраиваемыми компьютерами, связанными сетями, посредством которых в ходе управления автономным поведением объектов бесшовно реализуются сильносвязные информационные и алгоритмические взаимодействия. Важнейшим компонентом в таких системах являются бортовые системы сетецентрического управления (БС СЦУ), которыми оснащаются все объекты, функционирующие в едином алгоритмическом пространстве распределенных вычислений и сетецентрического управления.

При этом на аппаратном уровне (без использования операционных систем (ОС) или других промежуточных системно-программных слоев) достигается полная программная совместимость всех подсистем СЦУ, функционирующих в этом пространстве.

Эти качества достигаются за счет новых архитектурных решений для единой и универсальной платформы бортовых систем сетецентрического управления (БС СЦУ), предназначаемой для реализации всей гаммы различных видов мобильных вооружений, функционирующих в едином пространстве сетевого управления.

Новые подходы открывают пути к кардинальному снижению себестоимости и сроков разработок высокоинтеллектуальных видов вооружений, поэтому обладают высоким экономическим потенциалом конкурентоспособности и могут рассматриваться как стратегическая альтернатива закупкам зарубежных вооружений.

За счет архитектурных преимуществ в системном интеллекте новая платформа для систем СЦУ может нивелировать превосходство вероятных противников в области технологий изготовления сверхбольших интегральных схем (СБИС). Конкурентоспособность отечественного OПК на мировом рынке может быть обеспечена в тех видах вооружений, в которых достигаемые минимальными затратами преимущества сетецентрического интеллекта на функциональном уровне определяют превосходство боевых возможностей.

Особое значение при этом могут иметь изделия и системы двойного назначения, которые позволяют привлекать дополнительный инвестиционный потенциал, необходимый для ликвидации серьезного отставания в области технологий массового производства СБИС.

Эффективность современных и перспективных видов вооружений во многом определяется системными, функциональными и вычислительными возможностями интегрированного компьютерно-сетевого интеллекта. Основой технических средств СЦУ должна стать системно и структурно целостная, универсально программируемая компьютерная среда, включающая локальные и глобальные компьютерно-сетевые средства как единое целое, которая обладает встроенным системным интеллектом и сквозными технологиями бесшовного программирования, направленными на поддержку комплексных решений задач СЦУ:

— концепции, модели и алгоритмы;
— моделирование;
— проектирование;
— реализация вычислительных информационно-управляющих сред (в том числе конфигурирование, программирование, интеграция, модернизация);
— эксплуатация (в том числе обслуживание, ремонт, тренинг);
— применение как отдельных боевых единиц и их групп, так и комплексное, с вовлечением систем необходимых уровней компетенции.

Такая среда станет высоконадежным носителем единого и свободно масштабируемого пространства универсально программируемых распределенных и параллельных вычислений, которое составит основу для бесшовного формирования сетецентрических процессов интеллектуального управления всеми сильносвязными совокупностями малых и больших распределенных систем.

Максимальный эффект может быть получен посредством создания и применения отечественной элементной базы (ЭБ) для систем сетецентрического управления, которая должна стать основой универсальной платформы бортовых систем сетецентрического управления (БС СЦУ) перспективных поколений.

Компьютерно-сетевой интеллект СЦУ – это не только отдельные «умные» алгоритмы и их узкопрофильная аппаратно-программная реализация, но и способность компьютерно-сетевых средств и программных технологий быстро и полномасштабно адаптироваться к новым моделям и алгоритмам интеллектуального управления, наличие возможностей масштабирования функциональных и вычислительных возможностей компьютерной среды, а также динамического ее реконфигурирования.

Война будущего – бесконтактные столкновения с массированным применением боевых роботов – требует принципиально новых средств противодействия

Задачи СЦУ выдвигают качественно новые требования к интеллектуализации системных функций компьютеров и сетей, которые необходимо встраивать на аппаратном уровне.

Ограниченность системных возможностей современных компьютеров и сетей связана с исчерпанием системообразующих возможностей классических микропроцессорных архитектур. Они изначально ориентированы на последовательные вычисления и поэтому не имеют архитектурных возможностей эффективной поддержки бесшовно программируемых распределенных и параллельных вычислений в совокупных сетевых ресурсах, без которых невозможно полномасштабное и эффективное решение всего многообразия задач СЦУ.

Слабое звено в бортовых системах управления (БСУ) на основе существующей элементной базы и, тем более, предшествующих микропроцессорных поколений, которые все еще используются в отечественных разработках, – отсутствие структурной и системной целостности и вытекающей из этого высокой системной сложности компьютерно-сетевых решений. Они предполагают увязывание на системном уровне многих разнородных подсистем. С увеличением размеров компьютерной среды и размерностей задач СЦУ это приводит к комбинаторному росту сложности и трудоемкости интеграции распределенных данных, программ, процессов и систем. С этим связаны труднопреодолимые ограничения функциональных и вычислительных возможностей БСУ многокомпонентных систем мобильных объектов.

Одна из главных причин – отсутствие в существующих компьютерных сетях системного интеллекта в виде архитектурно-аппаратного слоя, обеспечивающего тот уровень автоматического управление сетевыми ресурсами, который необходим для полномасштабного решения задач СЦУ.

Для создания универсального системного интеллекта необходима новая ЭБ. В дополнение к стандартным микропроцессорам, которые являются носителями операционных систем и существующего ПО, в состав ЭБ нового поколения, предназначаемой для полномасштабного решения задач СЦУ, должны войти:

— однокристальные компьютерные устройства с немикропроцессорной архитектурой, обладающие встроенным системным интеллектом, необходимым для формирования единого, универсально-программируемого пространства распределенных/параллельных вычислений и сетецентрического управления;

— высокопроизводительный многопроцессорный ускоритель для задач с массовым параллелизмом, масштабируемая архитектура которого обеспечит наращивание производительности в диапазоне от 1 до 30Тфлопс и более, снимаемой с одного кристалла СБИС;

— реконфигурируемый набор устройств сопряжения с объектом, реализуемый посредством ПЛИС-технологии, который включает типовые блоки (библиотечный набор) и специфические блоки, которые программно конфигурируются в рамках ПЛИС-технологий с учетом особенностей конкретных объектов сопряжения.

Новая ЭБ позволит при минимальных затратах средств и времени обеспечить достижение национально-технологической независимости и определяющего превосходства в следующих областях:

— разработка новых и глубокая модернизация существующих видов вооружений на основе отечественной компьютерной ЭБ, открывающей новые возможности для опережающего решения задач СЦУ с высокими уровнями структурно-динамической сложности и управляющего компь-ютерного интеллекта;

— разработка и применение комплексных методов, а также компь-ютерно-сетевых средств и технологий СЦУ, которые открывают возможности для охвата в едином информационно-алгоритмическом пространстве всех взаимодействий в реальном времени на объединенном пространстве ТВД (суша, воздух, море, космос, глобальное информационное пространство) с обеспечением функциональной полноты и системной целостности оперативного, тактического и стратегического уровней управления;

— разработка систем СЦУ двойного назначения, направленных на массовую интеллектуализацию и кардинальное улучшение качества управления, которые обеспечат возрождение, конкурентоспособное развитие и безопасность национальной экономики в условиях остроконфликтной глобализации мирового экономического пространства.

Асимметричная концепция «оборонительного» сетецентризма предполагает формирование универсального алгоритмического пространства распределенных вычислений и сетецентрического управления с метрикой «все влияет на все и сразу», которое способно охватить совокупные сетевые ресурсы всех видов ВС. В этом пространстве открываются возможности оперативного конфигурирования/реконфигурирования, а также программирования/перепрограммирования и онлайн исполнения любых моделей интеллектуальных сетецентрических систем, обеспечивающих высокодинамичное управление всей совокупностью боевых действий в сильносвязном информационно-алгоритмическом пространстве.

В среднесрочной и долгосрочной перспективе такое пространство может быть распространено (при ограниченных затратах средств и времени) на все виды вооружений и процессы непрерывного ресурсообеспечения этих действий (как в случае тотальных, так и множественных локальных угроз и воздействий).

Элементная база и архитектуры, обеспечивающие качественно новые возможности полномасштабного решения задач сетецентрического управления в ресурсах глобально связных сетей, не требуют новых технологий проектирования и изготовления СБИС.

Важно отметить, что предлагаемая элементная база может комплексироваться с наработанными ранее схемотехническими решениями, что обеспечит дополнительные возможности высокоэффективной модернизации существующих разработок, расширяющей возможности существующих видов вооружений и систем управления за счет привнесения методов сетецентрического управления с минимальными затратами средств и времени.

/Юрий ЗАТУЛИВЕТЕР – к.т.н., ведущий научный сотрудник Института проблем управления РАН им. В.А.Трапезникова;
Сергей СЕМЕНОВ – к.т.н., руководитель группы анализа и перспективного проектирования ОАО «ГНПП «Регион»; oborona.ru/