Морские информационно-управляющие системы МАЙ 2019, № 15

ного узла и результаты высокоразрешающего моделиро- вания пространственных изменений окружающей среды. Эти оптимизационные задачи с ограничениями требуют знания: • рабочих динамических характеристик аппаратов; • пространственно-зависимых профилей скорости звука; • полей скорости перемещения океанических водных масс; • вычисленных, измеренных или оцененных акустичес- ких потерь на распространение; • характеристик окружающего шума; • уровней излучения звука источниками; • зависимости усиления антенн от частоты для опре- деления соотношения превышения сигнала и вероят- ности обнаружения; • ограничений батиметрия/оперативная зона (размер ячейки). Охарактеризованный выше алгоритм сопровождения цели используется в сочетании с оценкой присутствия траекторий от цели. Блок адаптации к условиям среды через наблюдение за окружающими условиями показан третьим сверху в колонке функциональных процессоров. Здесь промоде- лированы реалистичные свойства сигналов акустической связи с учетом доплеровского эффекта для движущихся аппаратов. На этой основе оказалось возможным осу- ществлять предсказание характеристик собственно акустической связи и, как следствие, планировать выпол- нение основных задач. Прогноз используется при разра- ботке алгоритмов такого поведения мобильных узлов, которое оптимизирует сеть связи в пространственно-за- висимых условиях распространения акустических волн. Контроллер сети и наблюдательного поля принимает рекомендации от каждой из описанных выше компо- нент для перераспределения мобильных сенсоров. Дан- ный контроллер анализирует указанные рекомендации и осуществляет выбор с учетом дополнительных ограни- чений, таких как: состояние энергетики узлов и поля в це- лом, информации, собранной внешними по отношению к ячейке источниками, и приоритетов в последователь- ности команд и управления, установленных оператором. Контроллер должен определять, когда мобильным уз- лам требуется адаптация, и какие параметры подлежат адаптации. При необходимости повышения скрытности операций контроллер может ввести дополнительные ог- раничения на связь. Основываясь на данных от всей под- водной сети, контроллер обеспечивается информацией, требующейся для построения общей тактической карти- ны боевого пространства. Интерфейс с наблюдательным полем представляет со- бой аппаратно-программные средства промежуточного уровня, предназначенные для работы с совокупностью разнородных автономных устройств. В составе ИУС дан- ный интерфейс является центральным элементом систе- 14 Морские информационно-управляющие системы, 2019/ No. 1 (15) мы управления развертываемыми устройствами, в том числе необитаемыми подводными аппаратами (НПА). Он специально разработан для указанных целей и представ- ляет собой систему сбора данных и управления. Систе- ма получила название MOOS (Mission Oriented Operating Suite – «Проблемно-ориентированный операционный комплект») [13]. В настоящее время система MOOS широко исполь- зуется в приложениях для управления морской робото- техникой и развертываемыми устройствами в целом. В зависимости от общей конфигурации базовой системы MOOS продукт получает расширенное название и соот- ветствующую аббревиатуру. При этом акцент делается на необходимое обеспечение функционирования авто- номных развертываемых устройств. Распространенной версией расширенной системы управления развертываемыми устройствами является «Программное обеспечение автономности MOOS-IvP». Данная версия широко использовалась в работах по при- менению морских аппаратов в таких задачах, как коопера- тивные поисковые процедуры и адаптивное наблюдение океанологических характеристик. Известны примеры оснащения аппарата-планера для работы в сети. Внеш- ний планировщик задач входит в состав ИУС и размещен на управляющей платформе (корабле). Управление осу- ществляется с помощью системы акустической подводной связи, аппаратная часть которой представлена модемом. Возможно использование различных вариантов радио- связи или комбинированной («акустика – радио») связи. На аппаратах устанавливаются два взаимодействующих между собой компьютера: один из них является основным, второй – обеспечивает выполнение прикладных задач и для этого оснащается системой MOOS. Предполагает- ся произвольное количество мобильных и позиционных ячеек. Управление и команды верхнего уровня осуществ- ляются путем использования того же софтвера MOOS-IvP, включая стек акустической связи, ситуационные дисплеи и интерфейсы для выполнения команд сети. Ключевым вопросом, решаемым в рамках задач проти- володочной борьбы, минных и противоминных операций, является распределенное подводное наблюдение. Этим термином объединяются понятия «освещение подводной обстановки» и «освещение донной обстановки». Инстру- мент, с помощью которого осуществляется распреде- ленное подводное наблюдение, – это распределенные сетевые системы (РСС) и сенсорные сети, насыщенные роботизированными элементами. При этом именно НПА обеспечивает специфические качества пространственного покрытия наблюдением, не свойственные стационарным (позиционным) средствам. К ним относятся такие качест- ва, как оперативность развертывания, возможность ре- конфигурации, возможность гибкого наведения на цель, возможность адаптации сети наблюдения к тактической обстановке и условиям окружающей среды.

Морские информационно-управляющие системы МАЙ 2019, № 15 | Page 16