Корабли и суда ВМФ являются потенциальными целями атак противника. Нападения на них осуществляются путем применения оружия, а также с помощью беспилотных/безэкипажных роботизированных средств. После результативного попадания средства поражения возникает задача борьбы за живучесть объекта. Она решается экипажем во взаимодействии с автоматизированными системами (АС) и средствами, к числу которых принадлежат корабельные системы видеонаблюдения и мониторинга (СВМ). Таким образом, устойчивость функционирования средств автоматизации и борьбы за живучесть корабля к деструктивным воздействиям средств поражения является крайне актуальной.
При совершении нападений на объект СВМ позволяют производить визуальную оценку обстановки и разрушений, способствующую оперативному и точному реагированию при борьбе за живучесть. Выполнение данных функций возможно при сохранении работоспособности систем после воздействий, наносимых средствами нападения. Следовательно, возникает вопрос обеспечения собственной живучести СВМ в результате деструктивных воздействий средств поражения (ДВСП). Факторы ДВСП отличаются по типам и характеристикам от побочных факторов, свойственных условиям эксплуатации. Это предъявляет дополнительные требования как к оборудованию систем, так и к концепции их построения.
В состав деструктивных воздействий на оборудование СВМ входят: механические (взрывные, осколочные), тепловые (возгорания), воздействия влаги (при затоплениях) и др. Эти воздействия разделяются на первичные и вторичные. Первичные воздействия наносятся непосредственно средствами нападения, вторичные инициируются аварийными ситуациями, возникающими вследствие воздействия первичных факторов на энергоемкие, пожароопасные, взрывоопасные компоненты.
В числе последствий ДВСП могут быть: разрушения конструкций оборудования, обрывы и короткие замыкания линий связи и электропитания, искажение и нарушение целостности полимерных компонент системы и т.п. Масштабы последствий зависят от степени повреждения и могут варьироваться от локального нарушения функционирования системы до ее полного вывода из строя.
Анализ уязвимости корабельных систем видеонаблюдения и мониторинга к ДВСП позволил выявить методы повышения их живучести как по направлению обеспечения работоспособности самой системы, так и поддержания работоспособности ее отдельных элементов при угрозе вывода из строя.
Ввиду того, что большинство СВМ являются компьютерными сетями, прежде всего необходим выбор их наиболее устойчивого способа построения. Таким способом представляется конфигурация в виде двойного кольца со встроенными элементами типа «звезда». Также одним из ключевых решений повышения живучести компьютерных систем считается децентрализация (разукрупнение) функциональности до минимально допустимых узлов/устройств. Выбор способов поддержания работоспособности отдельных элементов СВМ прежде всего необходим для наиболее важных компонентов системы. К типовым способам относятся: повышение устойчивости конструкции и программного обеспечения изделий, их горячее резервирование, размещение на корабле в наименее уязвимых местах и т.п.
Рассмотрим реализацию указанных требований на примере возможного построения типовой СВМ повышенной живучести.
СВМ должна конфигурироваться в виде распределенной локальной вычислительной сети, включающей оборудование как минимум трех иерархических уровней: сбора данных (ТВ-камеры, датчики, считыватели), коммутации и передачи данных (блоки типа БУК), управления и отображения информации (блоки типа БОИ). Помимо этого, в систему входят устройства бесперебойного питания: блоки типа УБП, линии связи и электропитания.
Реализация способа построения СВМ в виде двойного кольца со встроенными элементами типа «звезда» включает:
При этом резервирование каналов доставки информации путем закольцовывания наиболее ответственных сегментов системы (линий связи между блоками БУК) существенно повышает устойчивость СВМ к ДВСП.
Децентрализация функциональности СВМ реализуется благодаря внедрению элементов искусственного интеллекта. Она заключается в:
Кроме того, в СВМ повышенной живучести рекомендуется дополнительное архивирование (дублирование) текущей информации на сетевых хранилищах данных.
Среди компонент СВМ наиболее ответственными являются блоки АРМ (БОИ), коммутаторов (БУК) и устройств бесперебойного питания (УБП). Повышение устойчивости к ДВСП блоков БОИ, жестко привязанных к местам размещения, достигается путем повышения защитных функций корпусов и конструкций изделий, ослабляющих уровень воздействий, и внедрением схемотехнических, структурно-функциональных и программно-алгоритмических способов построения электронного оборудования и ПО, повышающих устойчивость функционирования. Помимо этого, при построении СВМ целесообразно дублирование блоков БОИ путем их размещения одновременно в нескольких командных пунктах (например, в ГКП, рубке дежурного и в КПЭЖ). Также целесообразно обеспечить дублирование функций БОИ сторонними системами с возможностью выдачи информации в их АРМ.
Одной из характерных уязвимостей СВМ к ДВСП является вывод из строя блоков питания (БП). С этой целью целесообразно обеспечить резервирование модулей питания блоков и устройств системы.
Повышение живучести блоков типа БУК и УБП достигается их устойчивым к ДВСП исполнением в сочетании с размещением в наименее уязвимых местах корабля. Кроме того, с целью их горячего резервирования возможно включение в состав СВМ повышенной живучести дополнительных устройств.
Таким образом, в представленном варианте СВМ рационально сочетаются основные возможные способы повышения живучести элементов оборудования и построения системы в целом.
Меры по повышению живучести влекут за собой затраты, связанные с увеличением протяженности кабельных трасс, включением в состав системы дополнительного оборудования и защитных компонент и т.п. Но при этом по экспертным оценкам внедрение указанных мер позволяет повысить уровень комплексной безопасности объектов на этапе отражения угроз в целом на 20-25%, что свидетельствует об их целесообразности.
Филиал «СКБ «Энергия»
АО «Завод «Энергия»
197022, Россия, Санкт-Петербург,
ул. Академика Павлова, д. 14А Литера А
Тел./факс: +7 (812) 230-67-18
ntk10@mail.ru
