ГЛАВНАЯ НА ВООРУЖЕНИИ ПЕРСПЕКТИВНЫЕ
РАЗРАБОТКИ
ОГНЕВАЯ МОЩЬ
ЗАЩИТА ПОДВИЖНОСТЬ 

ЭКСКЛЮЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ  БИБЛИОТЕКА ФОТООБЗОРЫ
 
 

РЕКОМЕНДАЦИИ К ПОСТРОЕНИЮ КОМПЛЕКСА ПРОГРАММНЫХ

СРЕДСТВ АВТОНОМНОГО ПЕРСПЕКТИВНОГО САО

Н.И. Бабурин

(ОАО «ЦНИИ» Буревестник»)

 

Под автономностью понимается способность орудия самостоятельно выполнять некоторые действия при выполнении боевой работы, без участия старшего офицера батареи или вышестоящего начальника, но с его непосредственного указания. Данные действия называются функциями автономности. современные вычислительные средства в совокупности с таким свойством орудий как маневренность способствуют развитию направления по приданию САО функций автономности.

Структура комплекса бортового оборудования перспективного САО представлена на рис. 1.

Все рекомендации к комплексу программных средств можно разделить на несколько направлений. Первое направление — аппаратная часть. для блока вычислительного, который находится в комплексе командира орудия (ККО), основной рекомендацией является подбор технических характеристик для выполнения временных требований процедур функций автономности САО.

Производительность процессора не менее 1 ГГц, ОЗУ ~512 Мб.

Таких параметров вполне достаточно для выполнения в срок всех расчетных задач.  Объем постоянной памяти рекомендуется иметь как можно больше, потому как, база данных перспективного САО содержит порядка 130-ти таблиц разных размеров и для хранения справочников и всех данных для расчетных и информационных задач потребуются большие объемы памяти.

Комплект бортового оборудования перспективного сАО 2C35

Рис. 1. комплект бортового оборудования перспективного САО

 

 

Для блоков управления механизмами актуальны две основные характеристики: это быстродействие и надежность. Установлено, что даже если производительность процессоров у блоков будет не предельно максимальной, но достаточной для выполнения временных требований для выполнения механических операций, то сам блок должен работать стабильно — быть устойчив к перепадам напряжения в сети, изолирован от внешнего излучения и т.д.

Второе направление — выбор архитектуры приложения. для ККО предпочтительным вариантом выглядит реализация централизованной структуры системы управления, где вся логика работы будет заложена в нескольких управляющих объектах (подсистемах), управление которыми будет осуществлять головной объект. следует выбирать гибкую архитектуру приложения, так как перечень задач может меняться при переходе к другому аналогичному изделию, а концепция останется прежней, то большая часть комплекса программным средств останется неизменной и ее можно будет перенести на новое изделие без доработки.

Для подсистемы блоков управления исполнительными механизмами предпочтителен вариант с распределенной структурой системы управления. на орудии одно из основных требований — обеспечение скорострельности, для чего необходимо иметь быструю надежную систему управления механизмами САО.

Третье направление — организация жизненного цикла разработки По. Перспективное самоходное орудие — очень сложная многоуровневая система, поэтому очень важно спланировать порядок разработки По, чтобы реализовать эту систему в разумные сроки. так как система очень сложная и требует высокой точности принимаемых решений, стоит большую часть всего времени разработки затратить на проектирование. Для проектирования программных средств рекомендуется использовать методику проектирования программных средств.

Данная методика была разработана на основе исследований, проведенных в рамках ОКР в ЦНИИ «Буревестник». в основе методики лежит инструмент UML (unified modeling language) — язык визуального моделирования. данный язык включает в себя тринадцать видов различных диаграмм, которые позволяют получить представление о системе с различных позиций.

В данной методике задействованы только четыре из них. общая схема методики, разработанная автором в ходе выполнения ОКР, представлена на рис. 2. для отображения взаимодействия системы с внешними потребителями используются диаграммы прецедентов.

САО 2С35

Рис. 2. общая схема методики проектирования программных средств

 

Любой проект, любая разработка программного обеспечения начинается с изучения требований к системе. как правило, эти требования по большей части касаются взаимодействия системы с пользователем, который данную систему будет эксплуатировать.

Диаграмма прецедентов как раз показывает взаимодействия системы с внешними потребителями [1], в результате построения подобной диаграммы разработчик получит представление обо всех пользователях системы, а также о наборе функций, которые должна выполнять система. Для программных средств по реализации функций автономности перспективных САО в роли пользователей выступают командир, наводчик, водитель, старший офицер батареи и т.д., а в роли функций ввод данных, наведение, совершение маневра, «спуск», и т.д.

Сразу стоит оговориться, что данная методика имеет привязку ко всем уровням детализации в рассмотрении алгоритмов работы системы. сначала выполняется проект для работы системы в целом, затем для каждой из подсистем и так далее по иерархии системы, в зависимости от сложности, до уровня модулей с узкой функциональностью. Данный итерационный подход в проектировании заимствуется из [1], где говорится, что сначала выполняется аналитическая модель системы, далее осуществляется детальное проектирование.

Каждый прецедент (функция) задает вариант использования — некий сценарий взаимодействия внутренних объектов системы, логику работы которых можно описать с помощью следующих двух типов диаграмм.

Диаграмма коммуникаций отображает «протокольную» составляющую модели системы (подсистемы). на ней отображены все объекты, участвующие в рамках выполнения сценария, а также отображены протоколы взаимодействия этих объектов с указанием очередности обмена сообщениями.

Диаграммы состояний используются для описания поведения каждого объекта системы участвующего в рассматриваемом сценарии. Данные диаграммы часто называют диаграммами конечных автоматов. для конечного автомата характерны начальное состояние, с которого начинается жизненный цикл объекта и условия перехода между состояниями.

Причиной перехода объекта из одного состояния в другое может быть как внешнее событие, так и действие совершенное самим объектом.

Данные три типа диаграмм составляют аналитическую модель системы. Финальным этапом проектирования программных средств является детальное проектирование.

Для детального проектирования используются диаграммы классов. для каждого

объекта системы, выявленного в ходе составления аналитической модели, создается описание в виде класса со свойствами и методами. После чего уже возможна реализация программного кода.

Данная методика была применена при разработке программного обеспечения перспективного САО 2С35. По сравнению с предыдущем проектом улучшились следующие показатели:

— на 25% меньше срок разработки продукта (программного обеспечения);

— надежность программного продукта возросла на 40%;

— благодаря детальному проекту показатели ремонтопригодности (сопровождение продукта) выросли на 100%.

Четвертое направление — построение графического интерфейса СМПО САО. Логика построения графического интерфейса и экранные формы для ввода и отображения информации являются составной частью методического обеспечения для разработки специального и математического обеспечения КБО САО.

Работа по созданию графического интерфейса СМПО САО выполнена автором в соответствии с решением «Протокола научно-технического совещания по рассмотрению дополнения к «Постановкам информационных и расчетных задач 2С35».

При разработке экранных форм детально учитывались все комплексные задачи, представленные в [2]. Результатом проведенных исследований стали рекомендации по построению «схема навигации в СМПО 2С35» форм выполнения комплексных задач», представленная в таблице.

Одной из основных проблем автономности САО является способность самостоятельно маневрировать на поле боя и способность выполнять огневые задачи, как самостоятельно, так и в составе подразделения при рассредоточенном расположении орудий. Решение данной проблемы состоит в разработке программы выполнения огневых задач на уровне МСОБ →САО и в разработке общей схемы определения установок.

Под программой выполнения огневой задачи МСОБ → САО понимается комплекс аппаратных и программных действий, выполняемых с помощью прикладного программного обеспечения ЭВМ МСОБ и САО с момента получения кодограммы на выполнение огневой задачи от старшего артиллерийского начальника до формирования доклада о выполнении огневой задачи.

Необходимо учитывать, что огневые задачи могут быть плановые и внеплановые [4]. Программа выполнения огневой задачи по плановым целям может быть растянута во времени до нескольких часов, а по неплановым целям — в несколько минут.

Основными мероприятиями построения программы выполнения огневой задачи для батареи МАК-152 являются:

1. Контроль готовности батареи к выполнению огневой задачи.

2. Выбор места расчета установок для стрельбы (ЭВМ МСОБ или САО).

3. Выбор способа определения установок для стрельбы.

4. Выбор способа обстрела цели.

5. Определение точек прицеливания для каждого орудия.

6. Выбор снаряда, заряда и установки взрывателя, вида стрельбы.

7. Определение расхода снарядов на орудие.

8. Расчет установок для стрельбы (зависит от принятого варианта расчета установок для стрельбы).

9. Постановка задачи каждому орудию.

10. Наведение и заряжание орудия.

11. Ввод индивидуальных поправок на проводимый выстрел (пункт 6 данной работы).

12. Ведение стрельбы и решение задач траекторных измерений.

13 Корректирование стрельбы (в случае проведения пристрелки с техническими средствами).

14. Ввод поправок с РБС.

15. Решение задач баллистической подготовки в ходе выполнения огневой задачи.

16. Доклад командиров орудий старшему офицеру батареи о завершении выполнения

огневой задачи.

17. Формирование доклада на МСОБ командиру дивизиона (батареи) о выполнении огневой задачи и его передача.

Данные основные мероприятия построения программы выполнения огневой задачи для МСОБ → САО применены для построения общей циклограммы работы комплекса МСОБ → САО [3].

 

Таблица

Схема навигации в СМПО 2С35» форм выполнения комплексных задач

Пункты главного меню

Пункты подменю

Комплексные задачи перспективного сАО

Данные

Баллистика и боеприпасы

КЗ «Оценка положения и состояния орудия»

КЗ «Баллистическая подготовка»

Личный состав

КЗ «Оценка положения и состояния орудия»

Боевые документы

КЗ «Оценка положения и состояния орудия»

КЗ «Работа на ОП до открытия огня»

КЗ «Определение установок для стрельбы на поражение»

состояние и положение

состояние КБО

КЗ «Оценка положения и состояния орудия»

Текущее положение

Защита от ВТО

КЗ «Управление средствами защиты ВТО»

Боевой приказ

КЗ «Боевой приказ командира батареи (огневого взвода)»

Положение своих войск

Положение войск противника

КЗ «Оценка положения, состояния и возможного характера действий войск противника»

Выполнение задач

Подготовка стрельбы

КЗ «Подготовка стрельбы и управления огнем орудия»

Работа на ОП

КЗ «Организация работы на закрытой ОП»

Огневые задачи

КЗ «Работа на огневой позиции орудия при подготовке и выполнении ОгЗ прямой и полупрямой наводки»

Маневр

КЗ «Управление маневром орудия в ходе ведения боевых действий»

Управление ТЗМ

КЗ «Управление загрузкой боеприпасов с ТЗМ»

Параметры сАО

Организация связи

КЗ «Организация связи»

Формуляр сАО

КЗ «Оценка положения и состояния орудия»

сигналы

КЗ «Доведение до должностных лиц командно-сигнальной информации»

Запреты/Предупрежде - ния

КЗ «Организация работы на закрытой ОП

Цифровая карта

Боевой приказ

Включает в себя КЗ, связанные с отображением информации на карте:

  Уяснение задачи и оценка обстановки

  Подготовка стрельбы и управления огнем орудия

  Управление огнем

  Управление маневром

Положение войск

Положение сАО

Запрещенные зоны

Масштаб

Маневр сАО

Журнал сообщений

 

Отображает все команды, распоряжения и доклады согласно Протоколу обмена

Закрыть

 

 

 

 

Анализ способов определения установок, проведенный в [3] позволил разработать об­щую схему взаимодействия способов определения установок для стрельбы в МАХ-152. дан­ная схема представлена на рис. 3. Ее суть состоит в следующем:

I.                 Право принятия решения на выполнение огневой задачи принадлежит старшему ар­тиллерийскому начальнику, командиру дивизиона и командиру батареи (1) в ст. 64 [4] ука­зано, что решение на выбор способа определения установок для стрельбы принимает коман­дир дивизиона, в то же время, при постановке огневых задач в команде указывается способ пристрелки (корректирования огня), подразделения, назначенные для пристрелки, средства разведки, привлекаемые к обслуживанию стрельбы, для перспективного комплекса наиболее подходит рекомендация ПС и УО (ст. 325) по следующей причине:

целесообразно правом выбора способа определения установок для стрельбы наделить то должностное лицо, на эвм которого будут рассчитываться установки, то есть, если уста­новки для стрельбы рассчитываются в эвм мсоБ, то он и должен быть наделен правом выбора способа определения установок, а если в ЭВМ САО — то командир орудия. Если по­зволяет время и командир батареи (дивизиона) принял решение провести предварительную пристрелку, то выбор способа определения установок для пристрелки также будут осущест­влять соб или командир САО.

II.               При получении кодограммы на подготовку огня в ЭВМ (СОБ или САО) решается задача выбора способа определения установок для стрельбы (2, 3 или 4). Если старшим на­чальником задано условие проведение пристрелки, то для проведения первого выстрела так же выбирается способ 2, 3 или 4. суть выбора способа определения установок для стрельбы состоит в следующем:

  1. Первоначально проверяется готовность орудия к стрельбе на основе полной (или сокращенной) подготовки в момент занятия огневой позиции. для этого компонуются требо­вания полной подготовки и указываются наименования комплексных задач [2] и соответствующие поля таблиц выбора информации. в случае выполнения всех требований 1111 на индикаторном табло выдается сообщение «Готов к стрельбе на основе ПП». Если хотя бы одно требование не выполняется — «Готов к стрельбе на основе СП». Также указывается причина, почему не выполняется требование ПП.
  2. С появлением координат цели (кодограмма от командира дивизиона — батареи) вна­чале решается геометрическая задача для определения топографической дальности до цели (дтц) и топографического дирекционного угла на цель и далее по условиям проверяется воз­можность переноса огня от репера. Результатом будет являться сообщение «Готов к стрельбе на основе По способом _(К;_ДХЗ)_ от репера №__» или  «Подходящего репера нет».

 

 

Литература

  1. Гома Х. «UML. Проектирование систем реального времени, параллельных и распре­деленных приложений» пер с англ. — М: ДМК Пресс, 2011 — 704 с: ил. (Серия «объектно­ориентированные технологии в программировании»).
  2. дополнения к «Постановкам информационных и расчетных задач перспективного межвидового 152-мм артиллерийского комплекса». отчет по ОКР «Коалиция-СВ», Часть II. ЦНИИ «Буревестник». — Н. Новгород, 2012. — 298 с. — Инв. № 96936.
  3. Решение технических вопросов информационного обеспечения стрельбы САО 2С35. Инженерная записка. — ЦНИИ «Буревестник». — Н. Новгород, 2012. — 186 с. — Инв. № 187646.
  4. Аналитический обзор по материалам международных выставок вооружения и воен­ной техники DSA-2004 и EUROSATORY-2004. — ЦНИИ «Буревестник». — Н. Новгород, 2006. 320 с.

 

 

Источник

АКТУАЛЬНЫЕПРОБЛЕМЫЗАЩИТЫИ БЕЗОПАСНОСТИ

БРОНЕТАНКОВАЯ ТЕХНИКА И ВООРУЖЕНИЕ

Труды Всероссийской научно-практической конференции.

Том 3, 2014

 
 
ГЛАВНАЯ НА ВООРУЖЕНИИ ПЕРСПЕКТИВНЫЕ
РАЗРАБОТКИ
ОГНЕВАЯ МОЩЬ
ЗАЩИТА ПОДВИЖНОСТЬ 

ЭКСКЛЮЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ  БИБЛИОТЕКА ФОТООБЗОРЫ