fbpx

Когнитивные технологии на службе ВКС ВС России

Интервью военного эксперта Александра Шатова с начальником радиотехнических войск ВКС ВС России генерал-майором Андреем Яковлевичем Кобаном, а также с российским военным ученым, заместителем генерального директора ЗАО НИЦ «РЕЗОНАНС», доктором технических наук, действительным членом Академии военных наук Александром Васильевичем Щербинко, представляет мнение авторитетных специалистов о перспективах развития радиолокации.

«Резонанс-Н»
Когнитивный радиолокационный комплекс «Резонанс-Н», развернутый на позиции в Арктике

А.Ш. – Андрей Яковлевич, какие тенденции развития современной радиолокации мы наблюдаем в настоящее время?

А.К. – Развитие современной радиоэлектронной техники обусловлено в первую очередь совершенствованием средств воздушно-космического нападения (СВКН) вероятного противника, которые к настоящему времени превратились в основное средство ведения современной масштабной войны. В то же время совершенствование технологической базы позволило создавать средства защиты от СВКН, соизмеримые с существующими и перспективными угрозами. По мнению зарубежных аналитиков, наиболее перспективными СВКН будут гиперзвуковые крылатые ракеты, воздушно-космические самолеты, беспилотные ударные летательные аппараты многократного применения, планирующие боеголовки. Причем в СВКН применяются новые технологии, снижающие радиолокационную заметность.

Андрей Кобан

Авиационные, ракетные и космические средства вооруженной борьбы сегодня составляют основу современных военно-морских сил и сухопутных войск. Это привело к тому, что охват воздушной, а в последние десятилетия — воздушно-космической сферы стал непременным атрибутом современного общевойскового боя. Борьба за господство в воздухе прочно вошла в разряд самых приоритетных задач вооруженного противоборства. По экспертным оценкам, ведущие государства мира тратят на развитие средств воздушно-космического нападения и ВКО до 50-60% своих военных бюджетов. Началось постепенное смещение центра вооруженной борьбы в воздушно-космическую сферу. Соответственно, кардинальные изменения в характере вооруженной борьбы в войнах и вооруженных конфликтах начала XXI в. приводят также и к фундаментальным изменениям основных положений военной стратегии и оперативного искусства.

А.Ш. – В последние годы стало часто употребляться такое понятие, как конвергентные технологии, к которым относят НБИКС (нано-, био-, инфо-, когнитивные и социо-гуманитарные) науки и технологии. Учитывая, что выпускаемый при ведущей роли вашего предприятия радиолокационный комплекс «Резонанс-Н» называется когнитивным, совершенно естественно выяснить именно у Вас, что это такое — когнитивные технологии?

Александр Щербинко

А.Щ. – Латинский корень cognito состоит из частей «co-» («вместе») + «gnoscere» («знаю»), что и дало название новому научному направлению. С течением времени сложилась когнитивная наука как область междисциплинарных исследований познания, понимаемого как совокупность процессов приобретения, преобразования и использования знаний живыми и искусственными системами.

А.Ш. – В условиях постоянно растущего дефицита времени на принятие решений при отражении атак с использованием СВКН совершенно логично возникает вопрос о внедрении максимальной автоматизации систем управления войсками и оружием и развитии информационного обеспечения и способов огневого (ударного) поражения противника. Новые задачи порождают новые потребности. По мнению ряда российских военных специалистов, в настоящее время общее направление работ по формированию современной ВКО страны предусматривает создание и развитие информационных и огневых средств с обязательным их сопряжением посредством единой системы боевого управления и связи. Андрей Яковлевич, Ваше мнение?

А.К. – Применение достижений современных технологий в системе управления и связи, автоматизированных системах, в спутниковой связи, РЛС, использование быстродействующих ЭВМ и систем искусственного интеллекта приводит к революционным изменениям во взглядах на ведение боевых действий в воздушно-космической сфере. Под влиянием новых типов СВКН изменяются количественные и качественные, временные и пространственные параметры системы радиолокационной разведки (РЛР). На современном этапе требуется комплексное применение сил и средств РЛР различных видов и ведомств при выполнении задач мирного и военного времени.

Информационные технологии, применяемые в системе РЛР, интенсивно развиваются, особенно в течение последних I5-20 лет. Широкое применение цифровых методов формирования и обработки сигналов, использование интегральной и функциональной электроники, гибридных интегральных схем, твердотельных СВЧ устройств позволяют существенно расширить возможности радиоэлектронной техники, увеличить объем перерабатываемой и используемой информации и многообразие решаемых задач, и самое главное — уменьшить время прохождения и получения информации в некоторых случаях с решением задач АСУ. В последнее время разработаны и используются адаптивные РЛС, которые могут приспосабливаться к внешней помеховой и целевой обстановке, к условиям распространения радиоволн и на порядок увеличивать дальность обнаружения СВКН вероятного противника. Помимо этого, новое поколение РЛС при решении практических задач в системе ВКО будут решать задачи и вырабатывать алгоритмы принятия решения даже в условиях недостаточности информации о воздушном объекте, тем самым оказывая поддержку командованию в условиях ограниченного времени на принятие решения. Применение огневых средств по воздушным целям уже будет происходить без дополнительных вмешательств органов управления при данном автоматизированном алгоритме работы системы ВКО. Наш военно-промышленный комплекс создает и вооружает войска современной радиоэлектронной техникой (РЭТ). Реализация программы импортозамещения дала толчок к бурному развитию отечественных электронных компонентов, что, соответственно, позволяет совершенствовать тактико-технические и эксплуатационные характеристики РЭТ. Широкое применение современных вычислительных средств в РЭТ — одноплатных машин 7-го поколения с многоядерными процессорами позволяет использовать новые алгоритмы обработки сложных радиолокационных сигналов, в том числе, с применением вельвет-преобразований. Кроме того, разветвленная сеть самодиагностики, охватывающая все системы РЭТ, позволяет оперативно управлять и перераспределять резервы, что значительно повышает ее живучесть.

На вооружение войск поступают современные радиолокационные станции, такие как «Небо», «Подлет», «Сопка», «Волга», «Обновление ПВО», «Резонанс-Н», все эти РЛС относятся к 4-5 поколению и позволяют успешно решать задачи, возложенные на радиотехнические войска ВКС. В 2017 году радиотехнические подразделения получат более 70 современных перспективных радиолокационных станций и комплексов.

Итак, в современных условиях, чтобы победить или просто выжить, нам необходимо обладать не только ядерным оружием, но и конвергентными технологиями.

А.Ш. – Итак, мы вновь вернулись к когнитивным системам, к умным машинам, способным в чем-то заменять разумные действия человека. В СМИ уже давно встречаются такие названия, как «Умная антенна» («Smart Antenna”), «Cognitive Radio», «Cognitive Radar»; Александр Васильевич, так в чем же все-таки отличие когнитивных радаров от адаптивных РЛС, развитие которых началось еще в 1970-е годы?

А.Щ. – Названия типа «Умная антенна» — «Smart Antenna», «Cognitive Radio» «Cognitive Radar» отражают определенную степень «искусственного интеллекта», заложенную в системы программистами. Например, согласно официальному определению ITU-R WPiB, система когнитивного радио (К-Радио) (Cognitive Radio System, CRS) — это радиосистема, в работе которой учитываются сведения об окружающей рабочей и географической средах, об установившихся правилах и ее внутреннем состоянии. В соответствии с этими сведениями система в динамическом режиме автономно подстраивает параметры работы и протоколы передачи, с тем чтобы достичь поставленной цели и одновременно учиться на основании полученного опыта.

Отвечая на другой вопрос, отметим, что действительно работа над созданием адаптивных РЛС началась в СССР еще в 70-е годы прошлого века. В адаптивных антеннах дальней РЛ использовался метод автоматического поиска свободных от помех каналов с целью ухода с «забитой» помехами частоты на новую; кроме того, производилась адаптация по виду сигнала и по автоматической регулировке усиления (выбор «правильных» коэффициентов усиления). В загоризонтной радиолокации специальными алгоритмами регулировалось оптимальное соотношение между сигналом и помехой, чтобы сигнал был максимальным, а шум — минимальным. Такая адаптивность — лишь один из признаков когнитивности.

США, создавая дорогостоящие образцы вооружения, как, например, истребитель F-35, вдруг пришли к выводу, что в случае войны с Россией, при нынешнем состоянии дел, у F-35 не будет шанса преодолеть систему ПВО России.

Выход из ситуации военные специалисты США видят в разработке самообучающихся систем с элементами искусственного интеллекта, называемых когнитивными, которые по способу действия и скорости работы приближаются к живым существам. Примером для них служит летучая мышь, которая ориентируется в пространстве при помощи эхолокации, передвигаясь при этом довольно быстро. Ничего близкого по совершенству человек пока не создал.

Что можно сказать о состоянии дел с когнитивными радарами? Пока американцы заняты чисто концептуальными разработками. В BAE Systems работают 200 специалистов в области машинного обучения, физики, статистической обработки сигналов и вычислительной нейробиологии и др. Разумеется, они не устают рекламировать свою концепцию, словно она вот-вот уже появится в виде действующего прототипа.

Когнитивная система

Когнитивный радар (КР) в идеале представляет собой автономную интеллектуальную радиолокационную систему, способную решать задачи, традиционно считающиеся творческими, принадлежащие конкретной предметной области, знания о которой хранятся в памяти такой системы. Структура интеллектуальной системы включает три основных блока — базу знаний, решатель и интеллектуальный интерфейс, позволяющий вести общение с компьютером без специальных программ для ввода данных, то есть система должна создавать в ходе самообучения программы для решения задач определенного класса сложности и решать эти задачи. Важным компонентом интеллектуальной системы является база знаний (БЗ). Система должна быть способна выводить новые знания из старых, находить закономерности в БЗ, при этом база знаний отличается от базы данных (БД) именно наличием механизма вывода. В системе КР обязательно наличие обратной связи и способности системы к самокоррекции, самообучению в процессе эксплуатации на основе полученных результатов. Другим признаком когнитивности является способность к прогнозу, к антиципации, своего рода предвосхищению событий.

Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них