Интегрированная сетевая система подводного наблюдения ( ИССПН ) формируется из элементов , объединенных сетями связи и функционирует как целое . Возможны различные варианты построения системы и соответствующие им варианты организации информационных шлюзов между частями систем , находящихся в различных средах . Выбор оптимального варианта связан с учетом ряда факторов ( природных физических , оперативно-тактических ) и технических ограничений . Перспективным вариантом построения сетевой связи ИССПН является комбинация кабельных ( волоконно-оптических ) и беспроводных ( акустических и электромагнитных ) каналов связи .
Распределенная в пределах протяженной морской акватории система подводных платформ условно может быть разделена на три крупные , взаимосвязанные компоненты :
• подсистему различного рода сенсоров ;
• подсистему управления ;
• подсистему формирования решений и передачи сигналов потребителю .
Каждая из этих составляющих представляет собой сложную структуру , включающую в себя множество элементов , размещаемых в общем случае в различных природных средах и на различных носителях . Для конкретных условий сенсорные сети состоят из различных по количеству и составу позиционных сенсоров , а также сенсоров , размещаемых на мобильных платформах ( аппаратах ). Такие сети развертываются для выполнения задач объединенного мониторинга морской среды и объектов наблюдения в заданном районе . При организации распределенных систем мониторинга наибольшее распространение получила децентрализованная архитектура , включающая совокупность автономных ячеек или терминалов , связанных множеством транзитных участков для передачи сообщений различными маршрутами . В составе сети используются позиционные и мобильные элементы , размещающиеся , в том числе , на автономных аппаратах .
Решение задач ИССПН основывается на зональном наблюдении ( обнаружении и целеуказании ), высокая кумулятивная вероятность которого определяет степень эффективности системы . При этом в целом задача ИССПН является нестационарной . Поскольку объекты наблюдения перемещаются , время реакции системы наблюдения – конечно , а принятие решения о значении измеряемых параметров объекта является протяженным во времени процессом . Оптимизация предполагает автоматизированное управление параметрами и режимами работы подсистем наблюдения и формирования решений , выдаваемых подводным платформам . Такое управление основывается на использовании данных о состоянии окружающей среды , получаемых с помощью сети океанографических датчиков , задачей которых является получение информации об изменчивости состоя- ния среды . Таким образом , конфигурация и режимы функционирования системы могут изменяться оптимальным образом адаптивно к изменчивости условий и обстановки . При этом изменение режимов работы системы должно осуществляться автоматически . Предполагается также возможность внешнего управления .
Структура и режимы работы системы наблюдения не однородны . В частности , на первом этапе наблюдения может использоваться подсистема барьерного обнаружения в пассивном режиме , запускающая подсистему зонального активного мультистатического режима . Кумулятивная вероятность решения конечной задачи распределенной пассивной подсистемой определяется регулируемыми параметрами :
• дальностью обнаружения наблюдаемого объекта отдельным сенсором ;
• плотностью расположения сенсоров ( их числом );
• геометрией зоны покрытия на акватории .
Цель управления ИССПН при пассивном обнаружении заключается в оптимизации указанных показателей применительно к условиям конкретной акватории и тактической ситуации . Существуют варианты : задействовать меньшее количество сенсорных станций с более высоким потенциалом или большее количество станций с меньшим потенциалом . Обнаружение с помощью распределенной системы сенсоров выполняется как специфическая поисковая процедура , которая занимает некоторое время . Данное время и алгоритмы принятия интегрального решения должны быть оптимизированы .
Оптимизация управления при обнаружении пассивной сетевой подсистемой выполняется по следующим критериям :
• максимизация кумулятивной вероятности обнаружения для заданного уровня поисковых усилий ;
• минимизация поисковых усилий ( временных и энергетических ) для достижения заданной кумулятивной вероятности ;
• минимизация стоимости конкретного технического решения .
Пассивный барьер достаточной глубины и протяженности обеспечивает гарантированное скрытное обнаружение и включение активных средств мультистатической зональной подсистемы целеуказания . Размер зоны гарантированно-успешного выполнения задачи системой наблюдения обеспечивается техническими характеристиками – рабочими частотами , требуемым разрешением и излучаемой мощностью ( энергетическими затратами ). На этапе сопровождения цели в пределах зоны наблюдения осуществляется управление временем , необходимым на реализацию решаемых задач .
Из-за нестационарности и неоднородности условий наблюдения в конкретных морских районах и изменчи-
51