自动战斗管理系统的概念
Исторический 概观
在苏联，美国和俄罗斯的最后一个30年代，创建了几个用于地面部队作战行动的自动控制系统（机动，GCCS-A，ATCCS，FBCB2，ESU TZ和Andromeda-D）。 它们具有不同的命令和控制功能实现范围，但它们与自动化的一般方法相吻合。
这些系统是根据陆军组织和管理结构的形象和相似性创建的。 从技术角度来看，硬件和软件系统，自动化系统增加了组织和管理结构的缺点：
- 不同类型部队之间缺乏横向沟通;
- 在上层失败的情况下整个系统的脆弱性;
- 降低同级部门之间传递信息的速度，迫使其通过上层相互沟通。
系统的开发也是按层次顺序进行的 - 首先实现上层的功能组成，然后是中层，然后是下层，优先级是在同一序列中确定的功能实现的完整性。 因此，自动控制系统是根据相同类型的面向中心的方案构建的：
- 上层自动控制中心;
- 中级自动化控制中心;
- 下级自动控制中心。
从图中可以看出，ASUV中不包括消防系统（LMS） 坦克，步兵战车，自行火炮，防空/导弹防御系统。
ACCS的发展是在指挥与控制基础的发展滞后时进行的 - 通信。 创建多个多级自动控制中心导致它们之间进行密集的信息交换，这显着增加了对通信信道带宽的需求。 低级别中心的移动性质加剧了这种情况，这需要在无线电通信领域提供一种全新的解决方案。
最初很明显，信息交换不仅包括语音通信，而且包括数据传输，以及图形图像和流视频。 数字，文本，图形和视频信息的格式必须与多种类型武器和工具侦察的机载控制系统兼容。 在这种情况下，战斗情况下的信息交换方法必须经受部分传输节点和通信信道的故障。 这些情况对统一信息交换规则提出了严格要求，而这些规则并未在任何ACCS中得到充分实施。
这是由于在制定概念，设定目标和确定创建系统的优先级阶段设定不当的目标。 由于自动控制中心位于军事单位，单位和子单位总部一级，因此根据ACCS职能的工作人员要求选择目标和目标：
- 对作战战术情况的态势感知;
- 战斗行动的综合规划;
- 在战斗行动开始前模拟战斗行动。
工作人员一级决策过程的加速对减少对整个军事单位，单位或子单位不断变化的作战和战术情况的响应时间的影响太小。
选择自动控制系统的目的
创建自动化系统的目的应该是减少从发现敌人的那一刻到他被毁的那一刻之间的时间段。
ASCS应成为协调所有战斗人员行动的工具。 信息来源应该是侦察综合体，信息接收器 - 防空/反导弹防御系统的专用自动控制系统和作战车辆/步兵的控制系统。
战斗人员的互动必须在双边基础上进行，即“先进部队 - 火力支援部队”实时（最好的包括，包括情报单位）。 主要的交互类型是通过通信信道传输坐标和目标类型以及对目标的响应火力效应。
根据先遣部队指挥官的责任分配目标的责任在于，选择战斗失败的弹药的类型和数量的责任是支援部队的指挥官。 这一规则的例外是用作先进部队的正规部队的火力支援，这些部队远离战斗编队，或无人/无人驾驶战车，其武器操作员实际上是先进部队的指挥官。
在这方面，自动控制系统应基于面向终端的方案：
- 自动化指挥和控制系统的全部功能应在步兵终端和作战车辆的OMS级实施;
- 上游自动化控制中心应使用步兵终端和作战车辆SLA（分离级别中心）或下游中心（排级，公司级，营级中心等）的能力。
ACCS结构采用一组具有一致功能但能力有限的本地中心的形式。 同时，从信息的角度来看，自动化指挥和控制中心是敌对行动的平等参与者，以及步兵的终端和战车的JMA。 这一规则的例外情况仅在规划作战行动的阶段出现，当时所有下属中心都在较高中心的控制下运作。
设置任务ACS
链接
尽管通信系统不应该是自动控制系统的一部分，但后者的开发项目应该与具有高带宽和高容错性的新通信系统的开发相协调。
在军事领域，传输信息的主要方法是HF和VHF无线电通信。 通过切换到比已经使用的频率更高的频率来实现无线电传输容量的增加。 分辨率范围的无线电波用于蜂窝电话。 因此，对于自动控制系统，您需要使用频率从3到30 GHz（微波通信）的厘米无线电波。 该范围的无线电波在直接视线内传播，但在通过诸如建筑物墙壁和树干的垂直障碍物时通过强衰减来区分。 为了规避它们，微波通信中继器必须放在无人机上的空中。 为了使黑暗区域最小化，辐射到地球表面的最大倾斜角度不应超过45度。
为了在微波通信网络中保持恒定的无线电联系，需要放弃现有的中继方案“一个基站 - 多个用户无线电发射机”并转向区域方案“多个主机站 - 多个用户无线电发射机”。 节点站 - 中继器应放置在具有三角形单元（单元）的拓扑网络的顶点。 每个中心站必须提供以下功能：
- 根据用户的要求进行频道切换;
- 在用户无线电发射机之间重传信号;
- 在网络区域之间重传信号;
- 从作用于有线通信系统的网关的固定用户无线电发射机重传信号;
- 从/向卫星通信系统重传信号。
根据无人机的等级，地面以上的节点站的高度将从6到12 km。 在辐射的最大倾斜角度下，粘合服务的半径将在相同的值范围内。 为了与服务区域重叠，集线器之间的距离应减半，每个站配备有六个发射器（通过在拓扑网络的一个顶部会聚的区域的数量），在相同频带的不同频带中工作。 因此，通过节点站的七倍冗余来实现网络的高容错性。
微波通信的额外程度的容错是通过仅在其领土上移位无人机中继器来提供的，覆盖使用短程地面防空/反导系统的网络节点，并且在敌人后方进行作战行动时使用相同频率范围的直接卫星通信。 空中枢纽不取消使用短程地面中继器，用于在有放射性天花板的房屋内进行敌对行动。
通过在宽带带宽中根据CDMA标准使用通信信道的编码技术来实现噪声抗扰度，该标准在类噪声信号频谱，专用数据/语音信道的支持或组合用于流视频的若干信道方面不同。 使用无人机转发器的多通道天线将从自然障碍物反射的信号与主信号相加，这增加了系统的抗扰度。 至少两个波束支持与每个用户的通信，允许用户在不丢失通信的情况下在网络的不同节点和区域之间进行传输。 使用高度针对性的辐射可以准确地确定网络用户的位置。
信息协议和格式
在微波通信系统中提出使用网络协议IP。 该协议在通过网络节点并连接两个或多个订户的任何可能路由上提供有保证的信息消息传递，包括单独的数据包。 仅在所有网络节点发生故障的情况下才中断通信。 信息以数字形式传输。
使用OSPF动态路由协议控制网络组成的路由器应该用作微波节点的交换机。 该协议支持在部分路由器发生故障时自动重新配置区域，节点和信道。
为了确保数据，语音和视频流的联合传输，建议使用基于统一标签到信息包的分配的MPLS技术，而不管支持某种类型的信息传输的专用协议。 标签通过直通通道发送信息，并允许您优先处理各种消息的传输。
专用协议是在Internet上测试的标准解决方案：
- TCP数据传输协议;
- IP语音协议;
- RTP流视频传输协议。
建议在应用程序级别使用带有MIME扩展名的HTTP作为数据传输协议。 信息格式包括HTML（文本），JPEG（静止图像），MID / MIF（地图数据），MP3（声音）和MPEG（视频）。
自动控制系统的功能组成
除了主要功能 - 确保对作战战术情况的态势感知，作战行动的综合规划及其模拟 - 自动化指挥和控制系统应提供额外的功能：
- 监测先进单位与消防支援单位的互动，监测他们之间的信息交流内容;
- 通过重新分配火力支援单位纠正这种相互作用;
- 未分配给先进单位的情报单位的管理;
- 未分配给先进单位的火力支援单位的管理;
- 通过转移目标的坐标和类型，与作为高级军事单位，单位或组合的一部分的火力支援部队相互作用。
应通过汇编先进部队，火力支援部队和情报部队的步兵以及上级ACCS的信息来提供情境意识。 关于操作战术情况的汇总数据自动分布在越来越高的自动控制系统中。 从上级ACCS接收的数据以较小的细节分布到较低级别。
战斗行动计划是在中低级ACCS编制的草案计划的迭代交换过程中进行的，并在中层采取最终决定。
应根据项目的要求，在项目的要求下，通过一个子单位，一个单位或一个组织的指挥，发布基于短期，中期和长期决策计划的战斗行动模拟，并根据作战战术情况数据进行实时模拟。
ACCS结构
自动化指挥和控制系统的结构由步兵终端，战斗车辆的控制系统和自动化中心组成。 每个级别的地面部队控制都有自己的自动控制中心。 总部组织的管理层有主要和备用/备用中心。 这些中心中只有一个提供自动化管理，而其他中心则作为信息复制中心。
自动控制中心的预留按照以下方案进行：
- 当主要中心停止运营时，其中一个预备役中心履行职责;
- 当最后一个备用顶级中心发生故障时，其职责由第一个较低级别的中心（直到步兵终端）执行;
- 在处理下层的第一个中心时，上层中心的职责由下层的第二个中心等执行。
子单元级的步兵终端和自动控制中心配备了可穿戴设备，配备便携式设备的零件中心，战斗车辆控制系统和带便携式设备的连接级中心。 可穿戴硬件以连接到外部天线的单个模块的形式制成。 便携式设备由若干模块组成，其尺寸使得中心能够部署在战车上。 承载设备由安装在金属容器中的多个模块组成，带有集成的空气冷却系统。
用于战斗车辆的终端自动过程控制系统和控制系统
步兵终点站设计用于陆军的私人，警长，军官和将军的个人装备。 终端执行用户微波收发器，计算和导航设备以及SMS的功能 武器.
该终端采用带有密封金属外壳的口袋通信器的形式，其内部是处理器，RAM，只读存储器，电池，无线电调制解调器，用于连接外部天线和信息显示设备的端口，有线通信线路输入和电源连接器。 此外，通信器包含全球卫星定位系统的接收器和自主惯性定位系统块。
通信器配有外部天线，有两种选择：
- 全向鞭状天线;
- 窄聚焦相控天线阵（HEADLAMP），在微波无线电台站或卫星通信系统轨道的方向上形成跟踪无线电波束。
鞭状天线直接安装在通信器的端口中，设计用于屏蔽室内的无线通信。 该通信器配有针式天线和低功率车载微波中继器，为分部指挥官和总部操作员提供分布式工作，这些操作员位于机上指挥和人员机器，直升机和飞机上。
HEADLIGHT以圆顶壳的形式制成，其由柔性印刷电路板形成，在其前侧具有辐射元件，在反面 - 屏蔽金属涂层。 圆顶壳嵌入在步兵的聚合物头盔内，并使用同轴电缆连接到通信器。 HEADLIGHT专为移动无线电通信而设计，包括自动控制中心，其他通讯器和战车短信。
相控阵的跟踪光束允许天线将辐射功率降低一个数量级，以消除发射器的无线电可见性，并为微波中继器提供空间选择由敌人使用EW工具产生的无线电射线和干扰源的可能性。
信息显示装置包括投影眼镜，通过头骨的骨组织传输声音的耳机扬声器/麦克风，以及连接通信器端口和投影眼镜的光缆。 该端口包含辐射和接收光学矩阵，以及光电调制器。 投影眼镜由框架，保护镜片，棱镜投影仪，外部和内部镜片组成。 耳机/麦克风包含光声振动器。 图像在三个光谱范围内传输 - 从矩阵到投影仪可见，从矩阵到内部镜头和背面的红外线，以及从外部镜头到矩阵的热量。 声音以调制器和振动器之间的调制光辐射的形式传输。
由外部透镜拍摄并由处理器处理的地形的热图像被转换成可见的并投影在保护透镜的内表面上，包括具有放大率的那些。 同时，热图像与存储在永久存储设备中的数字地形图组合以确定坐标和到目标的距离。 战术标记，标线，虚拟按钮，光标等投射在保护镜片的表面上。 从眼睛的瞳孔反射的红外辐射用于将光标定位在眼镜的视野中。 通信器由语音命令和手势控制。
通信器充当便携式武器的MSA - 攻击和狙击步枪，机枪，火箭和自动榴弹发射器。 通过将瞄准具的视线与由该处理器计算的该线的虚拟投影相结合，考虑到目标的坐标，范围和速度，武器瞄准目标。
战车的MSA包括车载监视设备，通信，计算和导航设备以及PAR。 机组成员通过内部有线通过统一通信器连接到OMS。 头盔投影式遮阳板与耳机/麦克风组合使用作为信息显示装置。 在战斗车辆外部，使用内置于机组人员头盔中的圆顶前照灯维持无线微波链路。
硬件 - 软件ACS
信息安全
应使用使用私钥的对称加密来提供通信信道中的信息安全性，私钥通过使用公钥的非对称加密定期替换为新密钥。
计算机处理器必须具有唯一的标识号，在加密通信信道中的信息时必须考虑这些标识号，并允许您在设备落入对手的情况下阻止外发消息。 阻止外发邮件并不排除电子情报服务对其内容的分析。
通信者必须保持其位置的监测模式（通过辐射的方向发现）和通信者的载体的物理状态（通过在振动麦克风的帮助下控制呼吸）。 如果通信者进入敌人的领土或者如果通信者的载体失去意识，则传出的消息也被阻止。
硬件
必须使用经过认证的进口组件在国内元件基础上生产计算机硬件。
为了最大限度地降低硬件的功耗和散热，必须使用多核处理器和固态设备来永久存储信息。
为了防止高功率电磁脉冲的影响，电子设备和外部电源放置在带导电冷却的密封金属外壳中。 在天线输入端安装了雪崩跨度二极管形式的保险丝。 射频和电源线采用金属编织屏蔽。 有线通信线路由光纤制成。
Программноеобеспечение
必须根据符合国际标准的数据传输协议和信息表示格式开发计算机软件。
系统软件，包括嵌入式输入/输出系统，操作系统，文件系统和数据库管理系统，应仅包含国内软件产品，以防止未经授权的信息访问，拦截控制和禁用计算机硬件和武器。
应用软件可能包含国内和组件，但后者应提供开源代码，并对所用算法的流程图进行描述。
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