Ведение современной войны на море характеризуется значительным расширением боевого пространства, в котором корабль способен применять оружие, сокращением времени на решение поставленных боевых задач, обострением борьбы за первый залп, а также массированием средств поражения цели. При этом многие ресурсы корабля, включая ракетный боезапас, время на обнаружение и сопровождение цели, наведение ракет, обработку данных для стрельбы и принятие решения, мощность электромагнитного излучения РЛС Радио-локационная станция, вычислительная мощность и ряд других, становятся исключительно дефицитными. Характер их расходования непосредственно влияет на исход морского боя.

Одним из возможных путей повышения эффективности использования ресурсов (боевого потенциала) корабля является комплексирование корабельных боевых и технических средств в общую многофункциональную систему оружия. Она представляет собой организационно-техническое объединение корабельных средств освещения обстановки, поражения и управления на основе широкого внедрения автоматизированных систем боевого управления (АСБУ Автоматизированная система боевого управления).

До недавнего времени процесс комплексирования на кораблях сопровождался передачей центральной ЭВМ Электронно-вычислительная машина ряда функций боевого применения оружия, выполнявшихся ранее устройствами (процессорами) отдельных подсистем. В текущем десятилетии наметился переход к реализации нового, более масштабного подхода к комплексированию корабельных боевых и технических средств.

В системе Иджис в подсистемы объединены практически все важнейшие средства обнаружения, поражения, управления и тактической радиосвязи. Причем подавляющее большинство функций боевого применения оружия может выполняться с помощью ЭВМ Электронно-вычислительная машина общекорабельного многомашинного вычислительного комплекса (ОМВК). В результате ресурсы различных подсистем корабля становятся общесистемными и появляется возможность их более гибкого использования. Это позволяет в тех или иных пределах перераспределять корабельные ресурсы в соответствии с измеениями тактической обстановки. В частности, при отражении воздушного налета РЛС Радио-локационная станция в системе Иджис может прекратить поиск целей, а высвободившиеся энергетический и временной ресурсы будут использоваться только для их сопровождения. В итоге число сопровождаемых целей и частота обновления данных о них, как полагают иностранные специалисты, резко увеличатся.

Основные компоненты (подсистемы) многофункциональной системы оружия <Иджис>

1 - вертолет подсистемы ЛЭМПС;

2 - аппаратура вертолетной подсистемы ЛЭМПС МкЗ;

3 - РЛС Радио-локационная станция обнаружения воздушных (AN/SPS-49) и надводных (AN/SPS-55) целей;

4 - станция опознавания <свой - чужой> AN/UPX-29;

5 - подсистема РЭБ AN/SLQ-32(v);

6 - навигационная аппаратура;

7 -гидроакустические станции (AN/SQS-53 и SQR-19 или SQQ-89);

8- оконечная аппаратура цифровой линии радиосвязи (LINK-11);

9 -автоматизированная командно-управляющая подсистема (Мк1);

10 - автоматизированная подсистема координированного управления корабельными комплексами оружия (Мk1);

11 - блок управления РЛС Радио-локационная станция с ФАР (AN/SPY-1);

12 - антенная и приемопередающая часть многофункциональной РЛС Радио-локационная станция (AN/SPY-1);

13 - автоматизированная подсистема проверки на функционирование, поиска и локализации неисправностей (Мк545);

14 - подсистема отображения информации;

15 - аппаратура радиосвязи;

16 - оконечные устройства цифровой линии радиосвязи (LINK-4A);

17 - пусковая установка подсистемы постановки пассивных помех <Супер Р60К> (МkЗ6);

18 - автоматизированная подсистема управления артиллерийским огнем (Мк86);

19 - автоматизированная подсистема управления стрельбой ЗРК Зенитно-ракетные комплексы <Иджис> (Мк99);

20 - пусковые установки для корабельных HP, ЗУР Зенитная управляемая ракета и ПЛУР Противолодочная управляемая ракета (Мк26 или УВП Установка вертикального пуска Мк41);

21 - автоматизированная подсистема управления стрельбой КР Крылатая ракета <Томагавк>;

22 - автоматизированная подсистема управления стрельбой ПKР <Гарпун>;

23 - зенитный артиллерийский комплекс <Вулкан-фаланкс> (Мк15);

24 - автоматизированная подсистема управления стрельбой противолодочным оружием (Мк116)

Основные компоненты (подсистемы) многофункциональной системы оружия Иджис тесно взаимосвязаны, причем средства управления и контроля являются общими, то есть используются в интересах каждого элемента и всей системы в целом. К этим средствам относятся ОМВК и подсистема отображения.

ОМВК, функционально объединяющий 25 важнейших устройств, боевых и технических средств корабля, составляет техническую основу всей системы Иджис и является ее центральным звеном (подсистемой). В него входят более 20 ЭВМ Электронно-вычислительная машина типов AN/UYK-7 и -20, а также ряд устройств хранения информации на магнитных дисках (лентах) и ввода-вывода данных. Основные показатели, характеризующие ОМВК, приведены ниже.

Общим звеном системы Иджис является, кроме того, подсистема отображения, в состав которой может входить до 22 многофункциональных пультов (МФП) с дисплеями тактической обстановки, включая четыре командирских (на них отображается обобщенная обстановка).

Аппаратура отображения размещена в боевом информационном центре (БИЦ) корабля. Функционально она подразделяется на следующие контуры: обработки тактической информации, ее оценки и принятия решения, противовоздушной обороны (ПВО Противо-воздушная оборона), противолодочной борьбы, борьбы с надводными кораблями и нанесения ударов по берегу.

Важную роль в комплексировании боевых и технических средств в системе Иджис играют многофункциональная РЛС Радио-локационная станция AN/SPY-1A, В или D и универсальная установка вертикального пуска (УВП Установка вертикального пуска) Мк41.

Указанная радиолокационная станция с четырьмя плоскими фазированными антенными решетками (ФАР) выполняет функции нескольких обычных РЛС Радио-локационная станция с механическим вращением антенны. Кроме поиска, обнаружения, опознавания и сопровождения целей (не только воздушных, но и надводных) в интересах всех пользователей системы она выдает высокоточные и быстро обновляемые целеуказания на все комплексы (подсистемы) корабельного оружия, а также данные в БИЦ об общей тактической обстановке в радиусе более 200 миль от корабля. На основе полученных от РЛС Радио-локационная станция данных реализуется значительная часть функций управления ракетной стрельбой, включая оценку степени угрозы воздушных целей и получение необходимых данных для их перехвата после входа в зону поражения ЗРК Зенитно-ракетные комплексы. Четыре ее ФАР, размещенные на надстройке, слегка наклонены к основанию, что позволяет вести круговой обзор пространства при любых углах возвышения.

Общим элементом многофункциональной системы оружия Иджис считается оконечная аппаратура цифровых линий радиосвязи LINK-4A, -11 и -14. Первая из них предназначена для наведения самолетов на воздушные цели, а две другие используются в каналах тактической связи для обмена данными целеуказания между кораблями соединения (группы). Важной особенностью этих линий является то, что управление потоком цифровых данных, циркулирующих в подсистеме связи, осуществляется ЭВМ Электронно-вычислительная машина ОМВК, а процесс взаимного обмена ими полностью автоматизирован. Информация обычно содержит сведения о местонахождении целей, полученные от корабельных или авиационных средств обнаружения (РЛС Радио-локационная станция, ГАС Гидро-аккустическая станция и других). Посредством линии LINK-11 возможен также обмен данными с самолетами ДРЛО и управления Е-2С "Хокай", палубными противолодочными S-3A и В "Викинг" и базовыми патрульными Р-ЗС "Орион", которые оснащены соответствующей аппаратурой.

Ядром или важнейшей подсистемой многофункциональной системы оружия Иджис яляется одноименный ЗРК Зенитно-ракетные комплексы.

Комплекс обладает рядом преимуществ по сравнению с ранее принятыми на вооружение корабельными ЗРК Зенитно-ракетные комплексы, малым временем реакции, высокой огневой производительностью, способностью одновременно обнаруживать и сопровождать большое количество целей, а также обстреливать сразу несколько воздушных целей несколькими ЗУР Зенитная управляемая ракета, полностью автоматизированным циклом управления ракетной стрельбой, высокой надежностью работы и живучестью. Он может решать следующие боевые задачи: вести перехват самолетов-ракетоносцев на предельной дальности стрельбы, отражать массированные удары ПКР Противокорабельные ракеты в средней зоне ПВО Противо-воздушная оборона, обеспечивать выдачу загоризонтного целеуказания (ЗЦУ) на корабли соединения или группы, перехватывать низколетящие и внезапно появляющиеся воздушные цели в пределах радиолокационного горизонта.

ЗРК Зенитно-ракетные комплексы "Иджис" включает многофункциональную РЛС Радио-локационная станция типа AN/SPY-1, командно-управляющую подсистему (КУП) Мк1, подсистему управления корабельными комплексами оружия (ПУККО) Мк1, подсистему управления стрельбой (ПУС), ЗУР Зенитная управляемая ракета "Стандарт-2" средней или большой дальности, пусковые установки (ПУ Пусковая установка) Мк26 либо УВП Установка вертикального пуска Мк41, подсистему проверки на функционирование, поиска и локализации неисправностей Мк545.

Важным элементом, обеспечивающим высокие боевые возможности ЗРК Зенитно-ракетные комплексы, является радиолокационная станция AN/SPY-1А (в будущем модификации В и D), которая работает в 10-см диапазоне. Она способна осуществлять в верхней полусфере автоматический поиск, обнаружение, сопровождение значительного количества целей (250-300) и наведение по наиболее угрожаемым из них до 18 ЗУР Зенитная управляемая ракета. РЛС Радио-локационная станция работает по принципу временного уплотнения каналов излучения, приема и обработки сигналов. В нормальном режиме основная часть времени излучаемой электромагнитной энергии выделяется на поиск и обнаружение целей, однако в зависимости от тактической обстановки, условий внешней среды, помеховой ситуации, полученных в бою повреждений и других факторов временной и энергетический ресурсы станции могут перераспределяться, а рабочие параметры изменяться в широком диапазоне возможных значений, что позволяет оптимизировать режимы ее работы Например, за счет уменьшения зоны поиска высвободившиеся временной и энеогетический ресурсы обеспечивают увеличение числа сопровождаемых целей и наведение на цели большего количества ЗУР Зенитная управляемая ракета.

Путем варьирования значений мощности в импульсе в диапазоне от 1 до 1000 (в относительных единицах) сопровождение близко расположенных целей можно обеспечить электромагнитными импульсами с меньшей энергией чем удаленных.

Основные режимы работы РЛС Радио-локационная станция AN/SPY-1A ЗРК Зенитно-ракетные комплексы "Иджис" в процессе перехвата воздушной цели:

1 - поиск целей;

2 - обнаружение;

3 - сопровождение цели;

4 - подсветка цели;

5 - полуактивное самонаведение ЗУР Зенитная управляемая ракета;

6 - наведение ЗУР Зенитная управляемая ракета на маршевом участке траектории

Поиск ведется быстрым построчным сканированием узкими лучами, сформированными каждой из четырех идентичных ФАР путем непрерывного фазового сдвига во фронте волны излучаемой энергии. При этом в любой момент времени каждая антенна РЛС Радио-локационная станция формирует только один луч. Режим перемещения лучей в пространстве рассчитывается с помощью ЭВМ Электронно-вычислительная машина блока управления станции. Лучами, сформированными плоским зеркалом одной ФАР, просматривается воздушное пространство в пределах четверти полусферы при их дискретном перемещении с интервалами около 0,9-1,35°, то есть примерно 0.9 ширины диаграммы направленности. Длительность скачкообразного движения луча из одного положения в другое примерно 10 мкс. Обзор осуществляется в зависимости от выбранного режима работы станции и характера расположения целей за время от нескольких секунд (при обзоре в заданном секторе) до 12-14 с (во всей четверти верхней полусферы). Дальность обнаружения высотных воздушных целей (ВЦ) при поиске в верхней полусфере пространства ограничивается примерно 320 км. Координаты обнаруженной цели определяются по единичному отраженному радиоимпульсу.

Данные о ее координатах поступают в ЭВМ Электронно-вычислительная машина блока управления станцией и на индикаторы устройств отображения.

ЭВМ Электронно-вычислительная машина блока управления станцией производит необходимые расчеты для работы в режиме сопровождения обнаруженных целей. При этом формируются дополнительные лучи сопровождения с излучением в них серии зондирующих импульсов. После взятия цели на сопровождение с их помощью производится измерение координат ВЦ в нескольких близко расположенных точках ее траектории. Время, затрачиваемое на получение данных в этом режиме, в зависимости от дальности обнаруженной цели, метеорологической и радиоэлектронной обстановки составляет 2-10 мс.

Для увеличения частоты обновления данных о низколетящих ВЦ и особенно при их внезапном появлении для каждой ФАР предусмотрен режим ускоренного поиска целей в нижней части полусферы (угол места от 0 до 4-5°) специально выделенным для этого лучом поиска. Дальность обнаружения в таком режиме не превышает 80-82 км. РЛС Радио-локационная станция AN/SPY-1 способна также обеспечивать радиокомандное наведение ЗУР Зенитная управляемая ракета <Стандарт-2> на маршевом участке траектории полета. Это позволяет применять режим полуакгивного наведения ЗУР Зенитная управляемая ракета только на конечном участке траектории. В результате, как сообщает зарубежная печать, радиолокаторы подсветки цели (AN/SPG-62) могут осуществлять последовательное наведение до 22 находящихся в полете ЗУР Зенитная управляемая ракета. При таком способе сокращается расход топлива ракеты за счет уменьшения ее отклонений от программной траектории полета, что приводит к увеличению дальности стрельбы. Схематическое изображение основных режимов работы РЛС Радио-локационная станция AN/SPY-1A в процессе перехвата воздушной цели ЗРК Зенитно-ракетные комплексы <Иджис> показано на рис. 2.

РЛС Радио-локационная станция AN/SPY-1 обладает высокой помехоустойчивостью не только за счет изменения рабочей частоты, большой мощности электромагнитной энергии в импульсе и узкой диаграммы направленности ФАР, но и в силу возможности быстрого перехода к режиму радиомолчания, а затем возобновления работы (в течение короткого времени). Так, восстановление сопровождения целей в нижней части полусферы происходит уже в течение первой секунды, а обновление всего общесистемного банка данных сопровождения осуществляется за 18-20 с.

В иностранной прессе отмечается, что РЛС Радио-локационная станция AN/SPY-1A относится к наиболее совершенным радиолокационным станциям надводных кораблей классов крейсер и эскадренный миноносец. Она имеет высокие тактико-технические характеристики, в частности максимальную дальность обнаружения высотных воздушных целей с большой радиолокационной заметностью 450 км, максимальное значение мощности электромагнитной энергии в импульсе 4 МВт, частоты повторения импульсов (зафиксированные на испытаниях) 600 + 100 Гц и 1430 + 100 Гц при длительности импульсов 0,4 мкс и 40 Гц при 20 и 40 мкс, частоту обновления данных по воздушной цели 1-15 Гц, ошибка сопровождения воздушной цели (движущейся со скоростью М=1 и перегрузкой 1g) по угловым координатам составляет всего 2-4 проц. Типовой ошибки сопровождения РЛС Радио-локационная станция с механическим вращением антенны и находится в пределах 0,02-0,04 ширины диаграммы направленности луча ФАР.

Установка на кораблях станции такого типа позволила отказаться от одной-двух ранее использовавшихся РЛС Радио-локационная станция и решила проблему идентификации воздушных целей не только из-за высокого качества и большой частоты обновления получаемых данных сопровождения целей, но и благодаря отсутствию необходимости проведения многократной идентификации ВЦ (при передаче целеуказаний от РЛС Радио-локационная станция обнаружения к РЛС Радио-локационная станция сопровождения и затем к станции управления стрельбой).

Автоматизированная командно-управляющая подсистема является важным элементом многофункциональной системы оружия <Иджис> и одновременно составляет основу средств управления ЗРК Зенитно-ракетные комплексы. КУП представляет собой комплект аппаратуры управления, расположенный в БИЦ корабля и включающий четырехпроцессорную ЭВМ Электронно-вычислительная машина AN/UYK-7 (в перспективе AN/UYK-43B) с общей памятью и периферийными устройствами, 8-12 устройств отображения типа AN/UYK-4 (в будущем AN/UYQ-21), четыре индикатора обобщенной такти<еской обстановки, а так же вспомогательное оборудование, обеспечивающее прием данных и выдачу обработанной информации или команд потребителям.

Она выполняет ряд функций АСБУ Автоматизированная система боевого управления корабля и может решать следующие задачи: идентификацию и классификацию целей; корреляцию данных о целях, полученных от разных корабельных средств освещения обстановки или внешних источников целеуказания; формирование общесистемного массива (файла) данных о параметрах цели и их ранжирование (то есть присвоение приоритетности их обслуживания); определение наиболее угрожаемых для корабля (соединения) напавлений; выбор необходимых (в зависимости от тактической ситуации) режимов работы РЛС Радио-локационная станция AN/SPY-1; выработку решения на уничтожение целей (назначение цели с наивысшим в данный момент приоритетом для поражения огневыми средствами корабля).

Решение на поражение угрожающих кораблю целей может приниматься автоматически в соответствии с программно-реализованными критериями, когда анализ обстановки человеком ввиду нехватки времени практически невозможен, либо командиром на основании всестороннего анализа сложившейся тактической обстановки, оценки готовности сил и средств корабельной ПВО Противо-воздушная оборона. Автоматический режим применяется, если внезапно появляются скоростные воздушные цели, обнаруженные в нижней полусфере быстро сканирующими лучами ФАР. В этом случае обнаруженной цели присваивается наивысший приоритет на внеочередное обслуживание в ОМВК многофункциональной системы оружия <Иджис>, что способствует сокращению времени реакции ЗРК Зенитно-ракетные комплексы.

Решение, принимаемое командиром, может быть реализовано в двух режимах: полуавтоматическом и ручном. В первом квалифицированные, обоснованные рекомендации по принятию решения на различных этапах боевой работы ЗРК Зенитно-ракетные комплексы выдает экспертная система (ЭС). Она работает с набором правил, использование которых определяется характером данных, получаемых от радиолокационных средств освещения обстановки. Эти правила, названные разработчиками системы <доктринами - инструкциями>, применяются при возникновении определенных тактических ситуаций. <Доктрины-инструкции> выполняются только в том случае, если записанные в них исходные данные о целях совпадают с реальными, полученными от средств освещения обстановки. С помощью РЛС Радио-локационная станция можно заранее наметить в системе ПВО Противо-воздушная оборона корабля (соединения или группы) зоны, при входе в которые цели будут перехватываться автоматически. Такие зоны (условно называемые <окна угрозы>) могут быть определены <доктринами - инструкциями> по установленным правилам <если… то…>. Например, <если идентифицированная цель <чужая>, скорость более 1400 км/ч, высота в пределах 0-60 м, дальность менее 54 км и азимут (пеленг) находится в заданных пределах, то перехватывать воздушную цель надо в автоматическом режиме>. Конфигурации зон могут высвечиваться на индикаторах обобщенной тактической обстановки в виде целостных зрительных образов, что облегчает анализ обстановки и упрощает проблему взаимодействия с ЭС. Она проводит анализ данных сопровождения, объединяя их в классы (подклассы) по следующим признакам: геометрическим характеристикам ВЦ (дальности, азимуту, высоте или прямоугольным координатам); кинематическим характеристикам целей (курсу, скорости, нахождению в зоне или вне зоны поражения ЗРК Зенитно-ракетные комплексы либо палубной истребительной авиацией); классификационным характеристикам, в том числе принадлежности (<своя - чужая>, <нейтральная>, <неопознанная>), категориям (<воздушная>, <надводная>, <подводная>) или типам (<самолет>, <крылатая ракета>, <вертолет> и т. П.).

<Доктрины-инструкции> хранятся в постоянном запоминающем устройстве (ЗУ) на магнитных дисках ЭВМ Электронно-вычислительная машина КУП. Их применение происходит в таких тактических ситуациях, когда, например, требуется выполнить следующие действия: прекратить сопровождение цели, привлечь внимание оператора к той или иной цели либо группе целей, опознать цель (<своя-чужая>), провести процедуры идентификации цели (по категории и типу), выдать рекомендации (и их обоснование) на перехват цели, выработать команду на пуск ЗУР Зенитная управляемая ракета, запретить автоматический режим перехвата целей.

В настоящее время экспертная система ЗРК Зенитно-ракетные комплексы имеет в базе данных примерно 100-120 правил, однако ведутся работы по их наращиванию в рамках программы совершенствования системы <Иджис>.

Применение экспертной системы в ЗРК Зенитно-ракетные комплексы освобождает его операторов и личный состав контура ПВО Противо-воздушная оборона в БИЦ от необходимости проведения детального анализа данных сопровождения отдельных целей и позволяет сконцентрировать основное внимание на более важных вопросах: обобщенный анализ и оценка обстановки, намерений противника, его тактики, принятие альтернативных решений по боевому применению своих сил и средств, а также оценка возможных последствий при их реализации и другие. ЭВМ Электронно-вычислительная машина выполняют действия в условиях, для которых они лучше всего приспособлены, то есть при большом количестве многократно повторяющихся рутинных операций контроля и детальном анализе данных о целях, где требуется быстрота выполнения не доступная человеку.

В ручном режиме реализация решения командира по перехвату цели осуществляется операторами, расписанными на МФП. В процессе работы оператор с помощью специальных маркеров в виде окружности отмечает на экранах соответствующих индикаторов выбранные для сопровождения цели. При этом на табло, расположенных над индикаторами, в буквенно-цифровом виде высвечиваются формуляры цели, в которых указывается ее тип, принадлежность, источник целеуказания, текущие дальность, азимут, угол места, высота и скорость. Оператор при необходимости может высветить на индикаторах МФП прогнозируемые (упрежденные) координаты цели в заданные моменты времени, характер изменения траектории ее полета с момента обнаружения, форму траектории в вертикальной плоскости, а также любые необходимые данные с других устройств отображения. В результате анализа обстановки командир принимает решение на уничтожение целей и дает команду на проведение пуска. Ручному режиму отдается предпочтение, если до запуска ЗУР Зенитная управляемая ракета имеется достаточно времени (таким образом операторы поддерживаются в высокой степени готовности к выполнению необходимых действий) и когда того требует обстановка (например, при нахождении в зоне поражения ЗРК Зенитно-ракетные комплексы своих самолетов). Типовое распределение зон, в которых преимущественно используются те или иные режимы работы, показано на рис. 4.

Автоматизированная подсистема управления корабельными комплексами оружия включает четырехпроцессорную ЭВМ Электронно-вычислительная машина AN/UYK-7 с периферийными приборами и устройства отображения AN/UYK-4. Она позволяет назначать огневые средства корабля (соединения или группы) для применения по выбранным для поражения целям.

ЭВМ Электронно-вычислительная машина подсистемы обеспечивает выполнение следующих функций в интересах ЗРК Зенитно-ракетные комплексы: уточняет возможности перехвата целей (в зависимости от их приоритета, готовности огневых средств и т. П.) и составляет <расписание> очередности их перехвата; вычисляет относительные координаты запущенных ракет и перехватываемых целей по данным от РЛС Радио-локационная станция AN/SPY-1; вырабатывает команды наведения для передачи на ЗУР Зенитная управляемая ракета <Стандарт-2>. Кроме того, ПУККО выбирает РЛС Радио-локационная станция для обеспечения полуактивного самонаведения зенитных ракет на конечном участке траектории, рассчитывает оптимальное время включения и работы станций, при этом на подсветку одной цели затрачивается лишь несколько секунд. В результате в ЗРК Зенитно-ракетные комплексы достигнуто более чем четырехкратное превышение числа обстреливаемых целей над числом каналов наведения.