Электронное ГОЭЛРО для армии

Национальный центр управления обороной РФ создавался с использованием новейших технологий. Фото с сайта www.mil.ru

На заседании Совета по стратегическому развитию и приоритетным проектам, состоявшемся в середине прошлого года, президент РФ Владимир Путин сказал, что «формирование цифровой экономики – это вопрос национальной безопасности и независимости России, конкуренции отечественных компаний». При этом президент призвал подчиненных задействовать все имеющиеся у России ресурсы для того, чтобы совершить рывок в развитии цифровизации. Он указал на необходимость  ликвидации правовых барьеров на пути внедрения передовых технологий, создания опорной инфраструктуры для цифровой экономики, обеспечения всеобщей цифровой грамотности и запуска поддержки отечественных IT-компаний.

По мнению Владимира Путина, развитие цифровой экономики – беспрецедентный по своему масштабу и влиянию на обеспечение национальной безопасности проект. Президент напомнил исторические события 1920 года, когда Герберт Уэллс скептически воспринял слова Владимира Ленина о государственном плане электрификации России (ГОЭЛРО) и назвал его «кремлевским мечтателем». Уэллс был абсолютно уверен, что невозможно реализовать масштабную электрификацию «в этой огромной равнинной, покрытой лесами стране, населенной неграмотными крестьянами, лишенной источников водной энергии, не имеющей технически грамотных людей, в которой почти угасли торговля и промышленность». Писатель ошибся. А после встречи с Лениным он изменил свою точку зрения и сказал, что вождь пролетариата «видит мир будущего».

РЕВОЛЮЦИИ В ПРОИЗВОДСТВЕ

Первая промышленная революция была связана с появлением паровых машин, вторая – с открытием электричества и внедрением конвейерного производства. Третья произошла в 60–70 годы прошлого столетия в связи с развитием числового программного управления и микропроцессоров. Ну а четвертая связана с развитием промышленности в сторону «умного производства», при котором «умное оборудование» на «умных фабриках» будет самостоятельно передавать и получать необходимую для работы информацию, перенастраивать и оптимизировать производственные мощности, что приведет ко все большей автоматизации абсолютно всех производственных процессов и этапов.

В этой связи необходимо отметить, что в 2011 году в Европе появился термин «Индустрия 4.0», который связан с четвертой промышленной революцией. Аналогичные цифровые программы уже запущены в Нидерландах, Франции, Великобритании, Италии, Бельгии, Китае, США и в других странах, и если не начать предпринимать активные действия в данном направлении уже сегодня, то через 5–10 лет это может привести к значительному отставанию отечественных предприятий в области производственных технологий и производительности труда. По указанию президента России, работа активно продвигается в данном направлении. Публичное акционерное общество «Ростелеком» совместно с рядом крупных российских компаний учредили Национальную ассоциацию участников рынка промышленного Интернета (НАПИ), основной задачей которой является разработка и внедрение принципов «Индустрии 4.0» на территории РФ. В России данная концепция получила название «Индустриальный Интернет вещей» (Industrial Internet of Things – IIoT). Это концепция вычислительной сети, объединяющей промышленные производственные системы на уровне технологических процессов, киберфизических машин и интеллектуальных систем управления. Внедрение концепции «умного производства» на предприятии – сложный, долгий, дорогой, но необходимый процесс, который должен стать частью стратегии развития предприятия.

По словам главы Минпромторга Дениса Мантурова, единое цифровое пространство промышленности позволит отечественным предприятиям стать прозрачнее, быстрее и эффективнее, что обеспечит конкурентные преимущества как на внутреннем, так и на международном рынке. Кроме того, внедрение системы даст Минпромторгу действенный инструмент мониторинга состояния промышленности страны и позволит оперативно и адресно реагировать на изменения конъюнктуры рынка, предлагая точечные меры стимулирования именно тех отраслей, которые больше всего нуждаются в поддержке.

Основой же для концепции «Индустрия 4.0» послужили такие идеи, как: «Интернет вещей» (ИВ) – IoT (Internet of Things). Это не Интернет в привычном понимании, а концепция оснащения физических предметов («вещей») встроенными технологиями для взаимодействия между собой или с внешней средой с целью уменьшения или исключения участия человека. Автоматические датчики и средства управления, называемые сенсорами, просты в использовании и имеют низкую себестоимость, что позволяет их использовать повсеместно – от бытовой техники до вооружения. Совокупность подходов, инструментов и методов обработки больших объемов данных для получения результатов, которые пригодны для восприятия человеком, получила наименование «Большие данные» (Big Data). Это важное понятие, поскольку «Индустрия 4.0» подразумевает сбор и обработку огромного объема информации, и обработать его «вручную» будет невозможно. В свою очередь, концепция взаимодействия датчиков, оборудования и информационных систем между собой для прогнозирования, самонастройки и адаптации к изменениям во время производственного процесса называется «Киберфизические системы» (Cyber Physical Systems – CPS).

Внедрение современных информационных технологий и систем управления позволяет существенно повысить эффективность работы промышленных предприятий. Фото с сайта www.ilyushin.org

Причем внедрение ИВ не требует внесения значительных изменений в сами подключаемые устройства и, как следствие, капитальных затрат на их модернизацию, но предполагает необходимость кардинального изменения подходов к их использованию, состоящих в трансформации методов и средств сбора, хранения и обработки данных о состоянии устройств и роли человека в процессах сбора данных и управлении оборудованием. То есть внедрение ИВ требует изменения подходов к созданию и использованию автоматизированных информационных систем управления (АСУ) и общих подходов к управлению предприятиями и организациями.

ТЕХНОЛОГИИ УПРАВЛЕНИЯ

В части технологий управления и обработки информации эти изменения состоят в реализации программной логики АСУ как взаимодействующих между собой облачных сервисов («облако управления», «платформа ИВ») и в переходе от жестко иерархически выстроенных, информационно изолированных АСУ, где устройства, объекты контроля и управления, подключаются только в низовые АСУ – АСУ технологическими процессами (АСУТП), на непосредственное, без участия человека и промежуточных АСУ, подключение объектов управления в «облако управления», исполняющее весь необходимый функционал (программные алгоритмы обработки данных и управления) как низовых систем управления, так и систем управления уровня предприятия. То есть «облако управления» одновременно выполняет функции универсального средства интеграции и функции исполнения сколь угодно сложных и разнообразных алгоритмов управления. За счет использования механизма открытых прикладных интерфейсов программирования (Application Programming Interface – API) реализуется возможность подключения к «облаку управления» любых устройств и любых АСУ без необходимости внесения изменений в подключаемые устройства и системы, и возможность реализации логики обработки поставляемых в «облако управления» данных с использованием готовых шаблонов, и при их отсутствии – с использованием встроенных средств разработки программных приложений.

Эффект «Больших данных», накапливаемых в таких платформах ИВ, и применение технологий машинного обучения позволяет автоматизировать процесс совершенствования программно исполняемых «облаком управления» алгоритмов, то есть оптимизировать алгоритмы управления по мере накопления исторических данных, поступающих от широкой номенклатуры устройств и АСУ, что в принципе невозможно в информационно изолированных АСУ.

Накопленный в мире опыт внедрения ИВ показывает, что переход на концепцию ИВ позволяет оперативно и с минимальными затратами реализовывать сколь угодно сложные сквозные полностью автоматизированные бизнес-процессы, охватывающие множество различных АСУ  предприятий и организаций и задействующие множество различных устройств, что при использовании традиционного подхода к автоматизации в большинстве случаев невозможно реализовать в реальные сроки и при разумных расходах. В настоящее время в России таких процессов реализовано совсем немного. Но при переходе на принципы ИВ сквозные полностью автоматизированные процессы могут охватить все виды взаимодействий производителей товаров и услуг и их потребителей, как, например, управление дорожным движением и транспортной инфраструктурой, процессы промышленного производства и эксплуатации изделий, обеспечения безопасности и многие другие.

Однако здесь необходимо отметить, что в настоящее время наблюдается значительное отставание России от мировых показателей по уровню проникновения подключенных устройств ИВ и использования соответствующих платформ. Поэтому на современном этапе необходимы адекватные меры по устранению этого отставания, особенно в сфере оборонно-промышленного комплекса (ОПК).

Концепция ИВ применима и для отечественных Вооруженных сил (ВС) и несет в себе очень серьезный технико-экономический эффект, поскольку высокотехнологичная армия должна достичь такого уровня автоматизации, который предоставит ей преимущества перед вероятным противником в сфере принятия решений. В современном мире это можно обеспечить только автоматизацией и созданием систем на основе искусственного интеллекта. Также с помощью цифровых технологий повышается оперативность и безопасность большого количества обслуживающих функций, поддерживающих армейский быт.

РИСКИ ВНЕДРЕНИЯ

Однако внедрение этих технологий в ВС РФ создают значительную угрозу информационной безопасности страны. Так, например, уровень потребления воинской частью энергоресурсов или довольствия может стать демаскирующим признаком, а значит, эту информацию можно передавать в Национальный центр управления обороной только по защищенной сети, используя систему под названием «Закрытый сегмент передачи данных» (ЗСПД). Отметим, что военный Интернет не соединен с глобальной Сетью, а на всех подключенных к нему компьютерах реализованы меры, предотвращающие использование несертифицированных флеш-накопителей и внешних жестких дисков. Сеть также включает собственный почтовый сервис, по которому разрешается передавать секретную информацию. В военном Интернете существуют и свои сайты, просмотреть которые можно на компьютерах, сертифицированных службой защиты государственной тайны. К данным компьютерам невозможно подключить несертифицированные сторонние устройства, например флеш-накопители, принтеры, сканеры и пр., а в случае подключения такого устройства попытка будет зафиксирована специальным программным обеспечением.

Доктрина информационной безопасности России, утвержденная указом президента РФ от 5 декабря 2016 года за № 646 «Об утверждении Доктрины информационной безопасности Российской Федерации», является основой для формирования государственной политики и развития общественных отношений в области обеспечения информационной безопасности, а также для выработки мер по совершенствованию системы обеспечения информационной безопасности. В России традиционно большое внимание уделяется вопросам обеспечения информационной безопасности объектов газоснабжения, энергоснабжения и ядерных объектов. Однако при этом две трети российских компаний полагают, что количество преступлений в цифровой среде за три последних года возросло на 75%, что требует совершенствования системы информационной безопасности во всех секторах экономики.

ИНФОРМАЦИОННЫЙ ТВД

По данным из открытых источников, сегодня уже созданы войска информационных операций. Основными задачами этих подразделений являются управление и защита военных компьютерных сетей, защита российских военных систем управления и связи от кибератак и надежное прикрытие проходящей по ним информации. Данные войска осуществляют координацию и интеграцию операций, проводимых киберподразделениями, экспертизу кибернетического потенциала МО РФ и расширяют возможности его действий в кибернетическом пространстве ВС РФ. Функции организации строительства и развития информационных и телекоммуникационных систем, в том числе систем облачных технологий, входят в зону ответственности Главного управления развития информационных и телекоммуникационных технологий Минобороны России.

При этом отметим, что направления развития и совершенствования военного информационного облака включают создание и развитие центров обработки данных, внедрение облачных сервисов и технологий; систем высокопроизводительных вычислений, а также многое другое, включая ИВ.

Учитывая то, как будет меняться парадигма боевых действий уже в ближайшей перспективе, когда противоборство сторон окончательно переместится в киберпространство, от уровня развития и защищенности национальных сетей будет напрямую зависеть боевая мощь нашей страны. Именно информационные технологии выйдут на первый план и станут одним из ключевых критериев конкурентоспособности и залогом успеха как во время боевых действий или в угрожаемый период, так и в экономике мирного времени.

Особо следует упомянуть о созданном с использованием новейших информационных технологий Национальном центре управления обороной РФ. Отныне все информационные потоки в армии сводятся в единое русло, что дает возможность в реальном масштабе времени, на конкретный час и даже минуту знать обстановку по всей глубине построения войск – от передовых подразделений Вооруженных сил до объектов инфраструктуры Минобороны. Кроме того, речь идет об обеспечении постоянного контроля всех мероприятий, проводимых в министерстве, в армии и на флоте. А еще – о подготовке предложений для принятия решений руководством страны и командованием ВС. Это необходимо при резком изменении обстановки, в так называемое время «Ч». Помимо обороны, также поддерживается «безопасность государства» и в мирное время – с участием большого количества различных министерств и ведомств, каждого по своему направлению. Скажем, для Погранслужбы ФСБ это надежная охрана наших границ. Для МЧС – ликвидация последствий природных катаклизмов и техногенных аварий. И так далее. Каждое министерство и ведомство имеет свой участок в общей структуре. Но при возникновении военной угрозы на первый план все же выходит оборона государства. И здесь ведущую роль начинает играть Министерство обороны РФ, которое непосредственно управляет ВС и всей военной организацией страны. При этом функционал остальных федеральных органов исполнительной власти остается прежним. Чтобы эффективно решать задачи в особый период, нужно знать и понимать, что делают в складывающейся ситуации коллеги военного ведомства и как они должны действовать в той или иной обстановке. Поэтому в Национальном центре предусмотрено место для более тысячи военных и гражданских специалистов, работающих в четыре смены.

Центр занимается и оборонной промышленностью. В режиме реального времени отслеживаются и координируются все этапы изготовления и ремонта техники, начиная с заключения госконтракта и запуска изделий в производство и заканчивая поставкой конкретного образца вооружения в конкретную воинскую часть. В перспективе специалисты Центра будут следить за всем, что связано с подготовкой мест для хранения этого оружия и техники, подбором и обучением боевых расчетов и экипажей для их эксплуатации.

Для получения, обработки и передачи такого объема информации нужны суперкомпьютеры и уникальное программное обеспечение, поэтому в Центре функционирует мощный программно-аппаратный комплекс, отвечающий не только самым современным требованиям, но и на обозримую перспективу. Он позволит моделировать кризисные ситуации не только вокруг наших границ, но и в любой точке мира.

Все военные органы управления четко встроены в единую систему информационных потоков. В других министерствах и ведомствах есть аналогичные структуры, и все завязаны в информационном плане через средства связи и коммуникации. Предусмотрены особые меры безопасности, этому вопросу уделяется очень пристальное внимание. На отдельных направлениях используется робототехника и вообще исключено присутствие человека. На других направлениях  создан крайне ограниченный доступ с самыми современными технологиями. Что же касается безопасности Центра в целом, то она полностью обеспечена, в том числе при нанесении по нему ядерного удара. Этот фактор всегда учитывался при строительстве наиболее важных объектов.

Особо отметим, что стремительному распространению ИВ способствует развитие машинного интеллекта и сетевых коммуникаций, причем «вещи» приносят больше пользы, когда они активно обмениваются информацией друг с другом. Это касается и интеллектуальной техники на полях боевых сражений – «Интернета боевых вещей» (Internet of Battle Things – IoBT). Обмениваясь данными, такие «вещи» могут быть полезны солдатам в бою. В некоторых отношениях IoBT уже реальность, но в предстоящие несколько лет ему еще не суждено полностью охватить поле боя.

«ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ» В ОПК

Многие отечественные предприятия отечественного оборонно-промышленного комплекса понимают перспективы развития ИВ. Так, производители бронетанковой техники уже предлагают покупателям системы удаленного сервисного обслуживания и контроля, позволяющие информировать командование войск о состоянии техники и ее технической готовности, о запланированных и выполненных работах, а также о потребностях в запасных частях. По похожему принципу реализован выход в Интернет на автомате Калашникова – встроенные датчики позволяют отслеживать положение оружия с помощью навигационных систем ГЛОНАСС и GPS, собирают статистику его использования и контролируют состояние ствола и расход патронов.

В свою очередь, Объединенная авиастроительная корпорация (ОАК) намерена использовать технологию ИВ при сборке нового транспортного самолета Ил-76МД-90А (Ил-476). В частности, по данным представителей ОАК, на ульяновском заводе «Авиастар-СП» начались работы по установке первой отечественной бесстапельной линии сборки самолета Ил-476. В компании отмечают, что стоимость аналогичных линий импортного производства на 30–40% дороже, а технология может использоваться для сборки новых крупных самолетов, таких как Ил-114, Ил-112 и других.

При этом, по словам представителей ОАК, автоматизация производства позволит обеспечить стыковку фюзеляжа, состоящего из трех отсеков, и сборку планера в целом в течение несколько часов вместо дней или недель, как происходит сегодня. Большая часть операций по сборке военных самолетов будет роботизирована, и процесс сборки будет меньше зависеть от рабочих с редкой для промышленности квалификацией.