«Лаборатория 50» на протяжении нескольких лет занимается разработкой автоматизированных систем военного назначения, в том числе интегрированных.

За это время были накоплены достаточные знания и опыт в этой области. По очевидным причинам аспекты, касающиеся отечественных систем, публиковать затруднительно. Однако, зарубежные технологии и подходы, доступные в открытой литературе никаких ограничений не накладывают.

С докладами, затрагивающими отечественную специфику, наши сотрудники выступают на конференциях. Часто презентации и полные тексты доступны в материалах конференций. Мы представляли доклады на следующих:

  • АСУВН’13 (Теоретические и прикладные проблемы развития и совершенствования автоматизированных систем управления военного назначения);
  • ИТОПК’14 (Информационные технологии на службе оборонно-промышленного комплекса);
  • ИБММ’14 (ИТ-бизнес в машиностроении, металлургии, ТЭК и химии);
  • Агат’15 (Состояние, проблемы и перспективы создания корабельных информационно-управляющих комплексов).

В сфере технологий АСУ одним из самых передовых видов вооруженных сил США являются военно-морские силы. Такое положение связано с выполнением возложенных задач в целях поддержки американской дипломатии. Помимо этого, основная единица флота (корабль) — сложный технический объект, объединяющий совокупность огромного количества технических средств, вооружения и военной техники, навигации и пр. В зависимости от класса и назначения, корабль может быть штабом управления тактической и оперативной группы и флота.

А посему, вопросам создания интегрированных АСУ здесь уделяется первостепенное значение.

Зарубежные подходы

Технические решения, заложенные в зарубежных системах автоматизации военного назначения, и более конкретно — в АС боевого управления и АСУ технических средств (ТС) надводных кораблей опираются на единые идеологию и концепции, утвержденные для всей оборонной отрасли.

Сегодняшние концепции последовательно развиваются на протяжении двух десятилетий. Точкой отсчёта является меморандум министра обороны США Уильяма Перри «Технические характеристики и стандарты — новый способ ведения дел», выпущенный в 1994 году [1]. В результате, в течение десятилетия было пересмотрено большинство процессов и технологий, связанных с разработкой систем и программного обеспечения.

Меморандум запрещает использование большинства стандартов военного назначения без особого разрешения. Одна из главных целей инициативы министерства обороны заключалась в открытии рынка интеграции военных систем для использования в них стандартных компонентов «массового» рынка.

Надо сказать, что у разработчиков методологии COTS хватило здравого смысла сопроводить свою инициативу «подзаконными» определениями, за счёт которых они включили в понятие COTS-продуктов не только то, что «может быть куплено, арендовано или лицензировано на массовом рынке», но и то, что может быть получено при модернизации COTS-продуктов, подпадающих под приведённое определение.

COTS

Появление «меморандума Перри» стало следствием, в том числе, проблем с переоценёнными контрактами и превышением выделенных средств на военные проекты. Важную роль в наступлении «эры COTS» играет намерение Министерства обороны США реализовать доктрину «электронных» войн. В её основе (а) повышение «интеллекта» встроенных систем управления оружием, (б) объединение единой информационной сетью как можно большего числа участников боевых операций и достижение успеха благодаря возможностям совместного доступа к информации, (в) «безлюдные» технологии ведения военных операций, в том числе «глубокая» разведка и анализ разведданных на основе электронных технологий (приложения C4ISR или Command, Control, Communications, Computer, Intelligence, Surveillance and Reconnaissance). Эти три «вектора» развития военной техники должны обеспечить нанесение по потенциальному противнику согласованных ударов, достигающих большего эффекта меньшими ресурсами и наносящих ему невосполнимые потери при минимизации собственных.

В основу оборудования, воплощающего принципы «электронных» войн, закладываются, как правило, микросхемы, аппаратные компоненты, технологии и программное обеспечение класса COTS (исключая работы над специальными приложениями для космоса, радиационно-стойкими приложениями и специальными датчиками, применяемыми только военными).

Такой подход получил максимальную поддержку во многих проектах. Так, современная ПЛ типа «Вирджиния» оснащена на 75-76% РЭО и программным обеспечением, применяемом в коммерческих образцах.

Стандарты системной и программной инженерии

Помимо данных решений, была утверждена стратегия замещения военных стандартов промышленными. В качестве стандарта проектирования и разработки ПО в 1998 году был принят стандарт IEEE 12207, заменивший военный стандарт MIL-STD-498 и «переходной» J-STD-016-1995. Важно понимать, что стандарт IEEE 12207 является полностью коммерческим, «гражданским» стандартом и работа над ним ведется международными комитетами ИСО/МЭК/ИИЭЭ.

Аналогично стандарту 12207 в качестве основополагающего для военных систем принят общепромышленный стандарт системной инженерии ИСО/МЭК/ИИЭЭ 15288.

В России часть стандарта была утверждена как ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-99 с обновлением ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-2010.

Стандарт ГОСТ Р 12207 демонстрирует совершенно иной подход к управлению в сфере разработки информационных систем и качественно иной теоретический уровень, чем ГОСТ 34. Это проявляется в первую очередь в ориентированности на процессы, современном взгляде на управление качеством, проектном подходе к деятельности по созданию информационных систем.

Открытая архитектура

Вопросы применения коммерческих практик к разработке программного обеспечения военного назначения с момента выхода «меморандума Перри» последовательно освещаются в ряде документов министерства обороны США: «Коммерческие практики при заказах ПО военного назначения» (1994) [2]; «Доклад об открытых системах» (1998) [3]; «Доклад о ПО военного назначения» (2000) [4].

В отчетах исследуются, в том числе, следующие вопросы:

  • условия, при которых в закупках оборонного программного обеспечения могут надлежащим образом использоваться коммерческие практики;
  • какие методы управления Министерству обороны США следует использовать для наиболее эффективного и результативного задания, заказа, интеграции и тестирования, обслуживания ПО военного назначения;
  • при каких условиях МО должно разрабатывать новые программные средства, технологии или библиотеки;
  • какой подход должен использоваться, чтобы гарантировать, что такие разработки происходили в русле коммерческой индустрии.

Одним из выработанных фундаментальных решений стало внедрение концепций «открытой системы» и «открытой архитектуры».

Открытая архитектура (ОА) — это набор передовых технических и организационных методов, совместно с соответствующей культурой производства, предназначенных для реализации высокоэффективной стратегии жизненного цикла: минимизации совокупной стоимости владения и максимизация боевых возможностей. Открытая архитектура использует открытые стандарты для ключевых интерфейсов в системе. Открытые стандарты — это широко используемые, опубликованные и поддерживаемые признанными отраслевыми стандартизирующими организациями.

Важной целью открытых систем является предоставление возможности компетентному контрагенту для поставки модулей или элементов, соответствующих стандартам, которые могут быть успешно и без особых затруднений интегрированы в рабочую систему по требованиям заказчика. Владелец системы может воспользоваться преимуществами конкурентных предложений различных поставщиков, стремящихся поставлять модули для системы.

Технический базис открытой архитектуры составляет:

  1. использование открытых стандартов;
  2. модульное проектирование;
  3. обеспечение интероперабельности (способности к взаимодействию);
  4. стремление с расширяемости;
  5. эксплуатация повторного использования;
  6. обеспечение совместимости в проектных решениях;
  7. проектирование с обеспечением ремонтопригодности.

В качестве примера успешного применения в ВМС данного принципа можно привести программу «Иджис — открытая архитектура», реализуемая как часть ведущейся программы модернизации крейсеров и эсминцев. В 2009 году крейсер «Бункер Хил» (CG 52) стал первым модернизированным по данной программе, включая Иджис с открытой архитектурой. В планах этого проекта — переход на единое ядро боевых управляющих систем.

Переход на единое ядро боевых систем управления

В целом, можно говорить о том, что описанные решения министерства обороны США позволили качественно нарастить возможности интеллектуальных систем военного назначения, что характеризуется экспоненциальным ростом сложности программных систем [5].

Сложность интегрированных системАвтоматизация задач управления вооружением

На вооружение ВМС США стоят следующие основные системы боевого управления:

  • Иджис (крейсеры, эсминцы);
  • SSDS (авианосцы);
  • ACDS (УДК, в целом не-Иджис);
  • TSCE (эсминцы «Зумвальт»);
  • COMBATSS-21 (LCS).

Системы автоматизации, устанавливаемые на кораблях последнего поколения (LCS, Зумвальт) выходят далеко за рамки традиционных АСУ управления вооружением (например, Иджис). Системы TSCE и COMBATSS-21 — это полноценные АСУ НК, охватывающие все информационные системы корабля.

В стремлении сблизить возможности различных систем АСУ СВК была выработана концепция разработки вокруг общего ядра ACB [6]. ACB — это функционально-организационный блок, предназначенный для реализации в конкретной платформе интегрированной системы боевого управления.

Важным двигателем построения различных систем является концепция открытой архитектуры, позволяющая интегрировать части системы различных производителей. Период цикла разработки ACB — четыре года. Все новые версии боевых информационно-управляющих систем строятся вокруг общего блока ACB.

Для понимания облика ядра можно привести примеры пунктов последовательных версий ACB.

ACB 08:

  • отделение программного обеспечения и аппаратной части.

ACB 12:

  • сетевая вычислительная COTS техника повышенной производительности;
  • унифицированный вычислительный комплекс / унифицированная система АРМ;
  • общая целевая обстановка;

Пункты конкретной версии ACB воплощаются уже в платформе конкретной ИСБУ. Например, линейка ИСБУ Иджис создается на основе единой кодобазы. В этой кодобазе воплощаются требования ACB 8-12-.., таким образом получаются конкретные реализации — Иджис ACB 8-12-.., на основе которых, в свою очередь, создаются линейки программного обеспечения, устанавливаемого на различные типы носителей.

1 комментарий

Что у нас
нового

Блог

Фестиваль установки российских ОС

16 декабря 2019

Впервые в Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете «ЛЭТИ» состоялся фестиваль по установке российских операционных систем (RusLinuxInstallFest).

Современная программная инженерия в ВПК

10 сентября 2017

Команда «Лаборатории 50» участвовала в проекте с использованием современных подходов программной инженерии на базе семейства стандартов ISO/IEEE 12207 (в России ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207).

Наши
контакты

Связаться с нами

Телефон 8 (812) 981-68-09
Электронная почта team@lab50.net





    Заполняя данную форму, вы принимаете условия Соглашения об использовании сайта, и соглашаетесь
    с Правилами обработки и использования персональных данных