26 мая, 2009

Система идентификации вместо системы опознавания

В развитие высказанной идеи, а также в плане ответа на поставленный в статье вопрос «Система опознавания или идентификации?» предлагается более подробно рассмотреть существо процесса идентификации воздушных объектов, его место и роль в ходе контроля воздушного пространства органами управления воздушно-космической обороны России.

СУТЬ ПРОБЛЕМЫ

История развития авиации, а также опыт практического применения систем радиолокационной разведки и контроля воздушного пространства в боевой и повседневной обстановке изобилуют примерами тяжелых последствий ошибок в определении степени опасности воздушных объектов.

Это и необоснованное уничтожение летательных аппаратов военного и гражданского назначения, и пролет самолетов с террористами-смертниками на борту без воздействия сил ВКО, и случаи приведения стратегических сил в высшие степени готовности для отражения возможного ядерного удара. Достаточно вспомнить трагические события в США 11 сентября 2001 г. или факты потерь авиации коалиционных сил от собственных зенитных ракетных систем в ходе проведения воздушной операции в Ираке в апреле 2003 г.

Такие примеры наглядно подтверждают необходимость и актуальность достоверной идентификации воздушных объектов с целью правильной оценки степени их опасности и принятия адекватных мер (строгое определение термина «идентификация воздушного объекта» приведено ниже).

Решение этой, на первый взгляд, очевидной задачи представляет собой весьма сложную проблему. Причем, целевая направленность и условия ее решения в ходе ведения боевых действий и в повседневной деятельности органов управления ВКО имеют существенные различия.

В первом случае идентификация осуществляется в условиях активного противодействия противника и жестких временных ограничений в интересах выявления и последующего уничтожения летательных аппаратов противника. Для этого необходима, прежде всего, информация о государственной принадлежности воздушных объектов, получаемая от ЕС ГРЛО и позволяющая оперативно разделить все наблюдаемые воздушные объекты на свою авиацию и авиацию противника по принципу «свой-чужой».

В процессе повседневного контроля целью идентификации воздушных объектов является установление правомерности (санкционирования) их нахождения в воздушном пространстве страны, проверка выполнения установленных правил полета, а также выявление потенциально опасных летательных аппаратов, способных причинить ущерб национальной безопасности страны и ее экономическим интересам или угрожающих жизни людей. В этом случае классификации воздушных судов по принципу «свой-чужой» явно не достаточно.

Сложность идентификации воздушных объектов в процессе контроля воздушного пространства обуславливается рядом объективных факторов.

Прежде всего, это – ограниченные возможности использования ЕС ГРЛО «Пароль». В среднем только 10-11% воздушных судов, находящихся в воздушном пространстве России, опознаются по ответным сигналам ЕС ГРЛО. Причины такого положения достаточно подробно раскрыты в упомянутой выше статье.

Однако даже при идеальном функционировании системы опознавания от нее не может быть получена информация о целях и характере полета воздушных объектов, необходимая для их достоверной идентификации и выявления потенциально опасных летательных аппаратов. То есть наличие или отсутствие ответного сигнала радиолокационного опознавания в условиях повседневного контроля воздушного пространства не дает достаточных оснований для принятия правильного решения о действиях по конкретному воздушному объекту.

Например, самолет, не отвечающий установленным сигналом в системе государственного опознавания, может быть иностранным воздушным судном, совершающим плановый полет по расписанию и не требующим особых действий со стороны органов управления ВКО.

И наоборот, самолет, имеющий признак опознавания «свой», может быть нарушителем порядка использования воздушного пространства или быть захваченным террористами, создавать своими действиями опасность для пассажиров, других воздушных судов и наземных объектов на траектории полета. Такие воздушные суда требуют вмешательства со стороны органов контроля, а при необходимости – применения в отношении них дежурных сил и средств ВКО.

Существенно затрудняет идентификацию воздушных объектов и резкий рост интенсивности полетов в воздушном пространстве России воздушных судов иностранных авиакомпаний, самолетов иностранного производства отечественных авиакомпаний и различных типов летательных аппаратов малой авиации, которые не имеют на борту ответчиков ЕС ГРЛО.

В настоящее время всеми пользователями воздушного пространства выполняется более одного миллиона полетов ежегодно (из них российскими авиакомпаниями выполняется 59% полетов, авиакомпаниями других государств – 33%, государственной и экспериментальной авиацией – 8% от общего количества полетов).

При этом в ряде зон ответственности за ПВО интенсивность воздушного движения может превышать 2000 полетов в сутки, а одновременно в границах зоны может находиться до 250 воздушных судов.

Реализацию эффективной процедуры идентификации воздушных объектов в значительной степени сдерживает недостаточный уровень оснащения радиотехнических подразделений и радиолокационных позиций, обеспечивающих контроль воздушного пространства, разнотипными источниками информации, которые могут быть использованы для идентификации (вторичные радиолокаторы, радиолокационные станции с распознаванием классов и типов воздушных объектов, аппаратура автоматического зависимого наблюдения и т.п.).

И, наконец, современные возможности решения задачи идентификации воздушных объектов существенно ограничены низкой степенью автоматизации процессов сбора и обработки информации о воздушной обстановке от различных источников, а также информационного взаимодействия органов управления воздушным движением и ВКО.

Таким образом, для определения правомерности нахождения летательных аппаратов в воздушном пространстве страны и выявления потенциально опасных воздушных объектов на фоне интенсивного воздушного движения возникает объективная необходимость получения, совместной обработки и анализа большого объема разнотипной (радиолокационной, полетной, радиотехнической, планово-диспетчерской и другой) информации. Только на этой основе может быть обеспечена идентификация каждого воздушного объекта, то есть установление тождественности его характеристик и параметров полета определенному информационному портрету, имеющемуся в базе данных системы контроля.

ОБ ИДЕНТИФИКАЦИИ В УЗКОМ И ШИРОКОМ СМЫСЛАХ

Следует подчеркнуть, что термин «идентификация воздушного объекта» в действующих руководящих документах строго не определен, что создает условия для его неоднозначной трактовки и различий в подходах к реализации процедуры идентификации.

В настоящее время этот термин обычно используется для обозначения процедуры установления факта принадлежности обнаруженного воздушного объекта к заявочным воздушным судам. Сущность такой «идентификации в узком смысле» заключается в определении соответствия координат, параметров движения и признаковой информации, указанной в заявке на полет воздушного судна и полученной в составе радиолокационных и иных данных о нем.

Имеет место и подход к идентификации воздушного объекта как к процедуре косвенного опознавания, позволяющей определять государственную принадлежность воздушного судна путем анализа информации от нескольких разнотипных источников. Такая точка зрения, по сути, отражена в статье «Настоящее и будущее опознавания».

Подходы к реализации процедуры идентификации воздушных объектов с точки зрения выявления соответствия плану полетов или определения государственной принадлежности воздушных судов являются весьма важными.

Однако они не позволяют решить в полном объеме одну из главных задач контроля воздушного пространства – определить степень «опасности» каждого наблюдаемого летательного аппарата с точки зрения необходимости дополнительных действий со стороны органов управления воздушным движением и сил ВКО. В теоретическом плане такая идентификация представляет собой лишь частный случай более широкой процедуры идентификации.

Информация о третьей координате в системе радиолокационной разведки в 1960-1970 гг. в основном поступала от радиолокационных высотомеров различных модификаций.
Фото: Георгий ДАНИЛОВ

В общем случае термин «идентификация» (от позднелат. identifico – отождествляю) означает признание тождественности, отождествление объектов, опознание. В технике, математике под идентификацией понимается установление соответствия распознаваемого предмета определенному образу (знаку), называемому идентификатором.

Исходя из этого, под идентификацией наблюдаемого воздушного объекта следует понимать установление его соответствия (тождественности) определенной группе летательных аппаратов, которую будем называть категорией. Категория характеризует степень «опасности» летательных аппаратов и описывается рядом идентификационных признаков, отражающих принадлежность, цель полета и характер действий в воздушном пространстве.

Воздушный объект, принадлежность которого, цель полета и характер действий в воздушном пространстве органами контроля воздушного пространства установлены, является идентифицированным. Под не идентифицированным воздушным объектом следует понимать объект, процедура идентификации по которому не завершена, невозможна (для установления категории отсутствует необходимая информация) или нецелесообразна.

Аналогичная расширенная трактовка понятия «идентификация воздушного объекта» встречается и в публикациях зарубежных источников информации. В частности сообщалось, что фирма Thales Naval Nederland занимается разработкой средства автоматического опознавания и идентификации (САОИ), которое планируется включить в качестве интегрированного компонента в последующие варианты боевых управляющих систем CMS (Combat Management System) семейства Tacticos.

Необходимая для обеспечения САОИ информация, поступающая от разнородных источников, проходит процедуры сбора, фильтрации, иерархической структуризации и заканчивается процессом идентификации наблюдаемых объектов.

Например, цель, движущаяся с постоянной скоростью на высоте 10 км, излучающая сигнал гражданского идентификационного ответчика и сигнал РЛС определения погодных условий самолета Boeing 707, идентифицируется как обычный рейсовый авиалайнер. Если такой самолет сменил курс или высоту, САОИ будет автоматически генерировать сигнал тревоги для анализа возможной угрозы. Оборудование использует РЛС, базу данных средств радиотехнической разведки, систем определения «свой-чужой» и инфракрасных средств.

Наиболее близким к понятию «категория летательного аппарата» является понятие «индекс воздушного объекта», установленное «Единой системой классификации воздушных объектов по индексам, номерам и типам…» (СИНТВО) для однозначного понимания воздушной обстановки на автоматизированных командных пунктах ВКО различных уровней.

Индекс воздушного объекта является комплексированным информационным признаком, сформированным по признаковой информации о государственной принадлежности воздушного объекта, его действиях в воздушном пространстве и определяет типовые способы действий по нему сил и средств ВКО. Несложно заметить, что индекс воздушного объекта – это не что иное, как обозначение категории летательного аппарата в системах управления.

Наименование индекса должно в общем случае соответствовать категории летательного аппарата, вместе с тем число индексов воздушных объектов может превышать количество категорий летательных аппаратов и обозначать, например, факт незавершенности или невозможности установления категории. По летательным аппаратам одной категории может устанавливаться несколько индексов, с учетом его важности и других факторов, когда возникает необходимость конкретизировать порядок действий сил и средств ВКО.

КЛАССИФИКАЦИЯ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ ПО СТЕПЕНИ ОПАСНОСТИ

С точки зрения решения задач повседневного контроля воздушного пространства все летательные аппараты предлагается классифицировать по семи категориям:

заявочный (плановый) летательный аппарат;

внеплановый летательный аппарат;

контрольный летательный аппарат;

нарушитель режима полета;

потенциально опасный летательный аппарат;

нарушитель государственной границы;

воздушный противник.

Первые три категории характеризуют летательные аппараты, выполняющие санкционированный полет с разрешения компетентных органов (в отдельных случаях без разрешения, но с немедленным их уведомлением) и в строгом соответствии с Федеральными правилами использования воздушного пространства Российской Федерации (далее – Федеральные правила). Остальные категории относятся к несанкционированному полету.

В предлагаемом перечне категорий, наряду с уже известными, выделена в качестве самостоятельной категория «потенциально опасный летательный аппарат». К этой категории относятся:

летательные аппараты, находящиеся в воздушном пространстве России, цель полета которых неизвестна (отсутствует заявка или уведомление центров ЕС ОрВД и органов управления ВКО);

летательные аппараты, осуществляющие полет вне воздушного пространства России при наличии фактора угрозы его нарушения;

летательные аппараты, целью полета которых являются противоправные действия, в том числе: воздушное хулиганство, провокационный полет, полет террористической направленности, угон самолета.

Выделение подобных, наиболее опасных нарушений порядка использования воздушного пространства в отдельную категорию обусловлено многократным возрастанием в современных условиях возможности проведения террористических актов, а также других несанкционированных действий, в том числе и со стороны воздушных судов малой авиации, получивших в последнее время значительное распространение.

К категории «внеплановый летательный аппарат» (аналог в СИНТВО – «Свой воздушный объект выполняет боевую задачу») относятся летательные аппараты, выполняющие полеты без предварительной заявки с немедленным уведомлением о вылете соответствующих центров ЕС ОрВД и органов управления ВКО. Это полеты с целью отражения воздушного нападения, предотвращения и прекращения нарушений государственной границы России, оказания помощи при чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера, выполнения поисково-спасательных работ и в других форс-мажорных обстоятельствах.

Категория «воздушный противник» в предложенном варианте классификации летательных аппаратов обозначает все военные иностранные летательные аппараты, осуществляющие полет в воздушном пространстве России без заявки.

СОДЕРЖАНИЕ ПРОЦЕССА ИДЕНТИФИКАЦИИ ВОЗДУШНЫХ ОБЪЕКТОВ

Идентификация воздушного объекта представляет собой сложный многоэтапный процесс, начинающийся с момента обнаружения и завершающийся присвоением летательному аппарату определенной категории, соответствующей степени его опасности. В этом процессе можно выделить следующие основные процедуры:

процедуру первичного радиолокационного распознавания воздушных объектов, в ходе которого осуществляется выделение летательных аппаратов на фоне множества наблюдаемых материальных объектов и физических явлений в воздушной среде;

процедуру опознавания (прежде всего, радиолокационного) летательных аппаратов, в ходе которого определяется их принадлежность по принципу «свой-чужой»;

процедуру классификации летательных аппаратов по степени «опасности», в ходе которой определяется принадлежность каждого летательного аппарата к одной из категорий, описанных выше.

Одна из самых удачных отечественных РЛС – 5Н84А «Оборона». В значительной степени информация о воздушной обстановке в РТВ поступала именно от локаторов этого типа.
Фото: Георгий ДАНИЛОВ

Эффективное решение задачи идентификации воздушных объектов возможно с использованием методов распознавания образов и экспертных систем на основе автоматизированного сбора и совместной обработки информации от различных источников. К числу этих источников могут быть отнесены:

радиолокационные станции (РЛС) радиотехнических подразделений Минобороны России, в том числе обеспечивающие распознавание классов и типов воздушных объектов;

обзорные трассовые радиолокационные комплексы (ТРЛК) ЕС ОрВД;

средства ЕС ГРЛО;

средства вторичной радиолокации (ВРЛ) отечественной и международной систем управления воздушным движением (УВД);

средства автоматического зависимого наблюдения (АЗН);

станции (комплексы) радиотехнической и радиоэлектронной разведки (РТР и РЭР);

станции визирования и передачи команд, входящие в состав командных радиолиний управления авиацией (СВПК);

средства планирования использования воздушного пространства (ПИВП) центров ЕС ОрВД;

средства, комплексы и системы связи с летательными аппаратами (ЛА);

визуальные средства.

Перечисленные источники позволяют получить следующую информацию и идентификационные признаки:

координаты воздушных объектов;

данные о государственной принадлежности летательных аппаратов, оборудованных ответчиками системы государственного опознавания;

индивидуальные номера или номера рейсов;

классы и типы летательных аппаратов;

данные о помеховой обстановке (нет помех; помехи активные; помехи пассивные; помехи комбинированные);

данные о ситуации на борту воздушного судна (не терпит бедствие; терпит бедствие; ранение летчика; отказ техники; потеря ориентировки; пожар; боевое повреждение; нападение на экипаж);

количественный состав воздушного объекта;

данные о местоположении летательного аппарата относительно государственной границы (не нарушает госграницу; находится в опасной близости от госграницы; нарушает госграницу);

планово-диспетчерскую информацию.

Некоторые виды информации и идентификационные признаки (контрольного объекта, внепланового вылета и др.) могут присваиваться (уточняться) и вводиться в комплекс средств автоматизации контроля использования воздушного пространства непосредственно лицами боевого расчета.

Процедура классификации летательных аппаратов по степени «опасности» включает в себя три этапа:

формирование и динамическое обновление баз данных системы контроля воздушного пространства, содержащих информацию, необходимую для определения категорий летательных аппаратов, прежде всего, описание образов (информационных портретов) различных категорий летательных аппаратов;

совместная обработка и обобщение координатной, полетной, индивидуальной признаковой и другой информации о воздушных объектах, поступающей от источников различного назначения и физической природы;

определение категорий летательных аппаратов (собственно классификация летательных аппаратов по степени «опасности»).

Формируемые на первом этапе базы данных зависят от уровня системы контроля воздушного пространства и могут включать сведения о сводном суточном плане полетов, изменениях и дополнениях к нему, структуре воздушного пространства зоны (района) ответственности за ПВО, запретах и ограничениях на его использование, об индивидуальных номерах летательных аппаратов и соответствующих данных по каждому из них, о различных траекторных и сигнально-траекторных признаках, а также другую, необходи-мую для установления категорий летательных аппаратов информацию.

Совместная обработка и обобщение информации от различных источников имеет целью формирование единой (интегрированной) трассы по каждому воздушному объекту с соответствующими идентификационными признаками (государственная принадлежность, индивидуальный номер, количественный состав и т.п.).

Определение категорий летательных аппаратов осуществляется в соответствии с установленным регламентом по каждому объекту на основании поступающих о нем сведений и информации, хранящейся в базах данных.

Первоначально производится отождествление полученной координатной и полетной информации с суточным планом полетов. Этот процесс может занимать определенное время (в зависимости от степени его автоматизации и достоверности плановой информации). До принятия решения о принадлежности (непринадлежности) летательного аппарата к заявочному воздушный объект является неидентифицированным.

Летательные аппараты, идентифицированные как заявочные, поступают на проверку выполнения установленного режима полета. Данная проверка реализуется в алгоритмах комплексов средств автоматизации контроля использования воздушного пространства. При превышении величины контролируемых параметров полета категория заявочного летательного аппарата изменяется на категорию «нарушитель режима полета».

По всем воздушным объектам, не отождествленным с планом, производится анализ их принадлежности к внеплановым или контрольным летательным аппаратам.

Для объектов, не отнесенных ни к одной из вышеперечисленных категорий, проверяется наличие ответного сигнала по системе ГРЛО, оценивается возможность (или определяется факт) нарушения государственной границы, устанавливается принадлежность летательных аппаратов к вооруженным силам иностранных государств. В зависимости от наличия или отсутствия этих признаков, воздушному объекту либо присваивается одна из категорий: «потенциально опасный летательный аппарат», «нарушитель государственной границы», «воздушный противник», либо данный летательный аппарат считается неидентифицированным.

Летательным аппаратам, полностью прошедшим все процедуры идентификации, присваивается индекс воздушного объекта и единый номер в соответствии с уточненной СИНТВО.

В КАЧЕСТВЕ ЗАКЛЮЧЕНИЯ

1. На приведенный в начале статьи вопрос «Система опознавания или идентификации?» даем однозначный ответ: «Система идентификации».

Идентификация воздушных объектов является необходимым и одним из основных инструментов контроля воздушного пространства. Она позволяет классифицировать летательные аппараты по степени их опасности и сконцентрировать, таким образом, внимание органов контроля воздушного пространства на проблемных (реально и потенциально опасных) воздушных объектах. Процедура государственного радиолокационного опознавания является составной частью процесса идентификации, а результаты опознавания – одним из важнейших идентификационных признаков.

2. Для практической реализации процедур идентификации воздушных объектов в ближайшие годы потребуется решение ряда проблемных вопросов нормативно-правового, организационного, системного и технического характера. К основным путям их решения можно отнести следующие:

приведение ключевых положений существующей нормативно-правовой базы по вопросам контроля воздушного пространства в соответствие современным условиям его ведения и объективным потребностям повышения достоверности идентификации воздушных объектов. Прежде всего, необходимо включить понятийный аппарат по идентификации воздушных объектов и содержание процедуры классификации летательных аппаратов по степени опасности в основные направления развития Федеральной системы разведки и контроля воздушного пространства (ФСР и КВП), в СИНТВО и ряд других концептуальных документов;

уточнение программ и планов оснащения радиотехнических подразделений Минобороны России и трассовых радиолокационных позиций Росаэронавигации различными источниками информации о воздушных объектах (запросчиками ЕС ГРЛО и систем ВРЛ, аппаратурой АЗН и т.п.) и обеспечение их комплексного использования в интересах решения задачи идентификации воздушных объектов;

скоординированное на уровне государственных программ вооружения, модернизации ЕС ОрВД и совершенствования ФСР и КВП развитие систем активного запроса-ответа (ЕС ГРЛО, ВРЛ УВД, RBS) с эволюционным переходом в перспективе к интегрированной системе ГРЛО/ВРЛ;

устранение дисбаланса в оснащении наземных средств контроля воздушного пространства и воздушных судов государственной и гражданской авиации запросчиками и ответчиками систем ГРЛО, ВРЛ УВД, RBS. В качестве первого шага на этом пути – реализация на базе ВРЛ, работающих в международном диапазоне частот, соответствующего режима опознавания с нормативно-правовым обеспечением правомочности использования этого режима в процессе повседневного контроля воздушного пространства;

оснащение КП ПВО и укрупненных центров ЕС ОрВД средствами автоматизации, связи и передачи данных нового поколения, обеспечивающими реализацию систем поддержки принятия решений и автоматических алгоритмов идентификации воздушных объектов.

Решение указанных проблем позволит существенно повысить качество контроля воздушного пространства в условиях непрерывного роста интенсивности воздушного движения и усиления мер противодействия реальным и потенциальным угрозам из воздушно-космической сферы. В конечном итоге это будет способствовать обеспечению необходимого уровня безопасности авиационной деятельности Российской Федерации и национальной безопасности в целом.