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