// Вие четете...

Времето и Океана

Оптимална система за хидрометеорологично осигуряване на ВМФ.

„Не морето погубва, а незнанието за идващата буря.“

Както вече беше споменато, в рамките на разглежданото направление били изучавани и няколко частни проблема. Ще разгледаме хода на изследванията по всеки от тях.

Работата по построяването на подсистема за осветяване на хидрометеорологичната обстановка в океаните и нейните елементи започнала през 50-те години, когато пристъпили към изследване изучаването на възможностите по използването на резултатите от регистрацията на предшествениците на ЗИБ от локацията на брега и определяне на интензивността в щормовите зони в океаните. През 60-те години била разработена методика за въздушно хидрометеорологично разузнаване. През 1966 година се появила концепция (първи вариант) за построяването на глобална подсистема за осветяване на хидрометеорологичната обстановка с използването на плаващи автоматични хидрометеорологични станции и ИСЗ.

В продължение на започналото търсене на най-рационалните варианти на тази подсистема с включване в качеството на нейните елементи на спътникова бордова апаратура и на други източници на информация (въздушни балони, плаващи платформи и т.п.). Едновременно с това се изследвали възможностите за спрягане на подсистемите за осветяване на хидрометеорологичната обстановка от единна система за осветяване на обстановката за ВМФ.

През последните години интензивни изследвания по разглеждане на проблема, по-голямо място се отделяло на разработката и обосноваването на космически океанологически системи и по въпросите на обработка и използване на спътниковата информация за съставяне на хидрометеорологически прогнози.

Главна роля в построяването на системата за ХМО на ВМФ играят въпросите по използването (усвояването) на хидрометеорологичната информация при планиране на бойни действия и управление на силите на ВМФ, а също така за оценка на ефективността на ХМО. През 70-те и 80-те години в Института е била създадена методология за решаване на взаимно свързаните проблеми, която се базирала на положения, щото ефективността на ХМО да се оценява по превръщане на бойната ефективност при изпълнение на основните задачи на ВМФ, в този случай, когато в процеса на управление на силите се използва хидрометеорологичната информация. За съжаление, по редица независещи от Института причини, реализацията на разработения методологическия подход все още не се е случила, и осъществяването в пълен размер да се обоснове оценката на ефективността на съществуващата система за ХМО все още не се е отдало.

Наред с изследванията, насочени към получаване на точни количествени способи за отчитане на хидрометеорологичната информация при управление на силите на ВМФ, в Института били разработени приближени методи, използващи така наречените „критически значения на хидрометеорологичните параметри” (полага се, че използването на силите на ВМФ в до критическата област при изменения на хидрометеорологическите условия, води към положителни резултати, а в над критическата – към отрицателни). На основата на тези разработки през 1967 година било издадено, а през 1983 година преиздадено (с уточнения) ръководство по отчитане на влиянието на хидрометеорологическите условия на силите, оръжието и техническите средства на ВМФ, с помощта на което при наличие на необходимите данни може да се определят (разчитат) вероятностите на благоприятните условия за действие на силите на флота.

Първия опит за разработка на структури и функционални схеми на системата на ХМО на ВМФ бил предприет в началото на 60-те години, по редица причини не бил реализиран. Последващите изследвания в това направление, особено се активизирали през 80-те години, които довели до разработката на концепция за построяването на такава система, отчитаща съвременното състояние на подсистемите за осветяване на хидрометеорологичната обстановка и за перспективите за нейното развитие, за перспективните подходи към технологични схеми за изработка на хидрометеорологични прогнози (включително за автоматизация на сбора и обработката на хидрометеорологична информация), за необходимостта от информационно и техническо спрягане с АСУ (на силите на ВМФ) от различно ниво.

Състава на научните изследвания от последното десетилетие се характеризира с продължение на разработките на методи за количествено отчитане на хидрометеорологичната информация при планиране на бойната и всекидневната дейност на флота, на изследванията в областта на числовата достоверност (точност) на хидрометеорологични прогнози, с разработка на технологии по автоматизирано ХМО (включително методология за построяване на автоматизирана система на ХМО на ВМФ), прилагането на методите на неточната логика за обосноваване на пътя за построяване на системата за осигуряване на хидрометеорологични данни и работи по формирането на методология за провеждане на океанографски изследвания.

Фундаменталните преобразования през последното десетилетие в икономиката и политиката на страната не могли да не се отразят и на резултатите от научните изследвания в Института. В резултат на проведени редица държавни реформи съществено се изменили както доктриналните установки, така и условията на финансиране. Най-силно това се отразило на състоянието на работите по автоматизацията на системата за ХМО.

През 1994 година в системата на ВМФ бил сформиран „373 Център за сбор, обработка и довеждане на хидрометеорологичната информация до флота“ като ядро на Автоматизирана система (АС) за ХМО на ВМФ. На този център било възложено получаването на целия обем от необходимата оперативна хидрометеорологична информация за осигуряване на силите и средствата на ВМФ от Световния център за данни (г. Обнинск), от Арктическия и антарктическия НИИ на Росхидромет и други, и довеждане на тази информация до абонатите (хидрометеорологическите части и подразделения на флота).

Към настоящо време 373 Център на ВМФ се явява главния център за комутация на данни, който разпределя получените по линия на връзките информация до абонатите на АС за ХМО на ВМФ, в състава на която влизат:

– 373 Център на ВМФ;

– хидрометеорологическия център на Централния команден пункт на ВМФ;

– централното метеорологично бюро на Авиацията на ВМФ;

– хидрометеорологичните центрове на флота (флотилиите);

– хидрометеорологичните станции на флотилиите и военно морските бази;

– метеорологичното бюро на Авиацията на ВМФ.

Въпреки че създаването на АС за ХМО на ВМФ би позволило да се осъществи предаването на хидрометеорологичната информация от единен източник в формати, удобни за абонатите на флота, многочислените методологични проблеми за построяването на глобална система за ХМО на ВМФ са останали нерешени. Функционирането на системата се осъществява на базата на остаряла апаратура за приемане и предаване на информацията, технологичните схеми за нейната обработка в хидрометеорологичните части на флота на практика не се изменили.

Пропускателната способност на използваната техника за предаване на информацията в настоящо време се намира в състояние на насищане и изключва възможността за увеличаване на обема на предаваните данни. За синоптиците и хидролозите АС за ХМО на ВМФ в крайна сметка 2/3 от полезната за съставянето на прогнозите информация, циркулираща в системата на Росхидромет се оказала недостъпна.

Информационните технологии в областта на обработката на хидрометеорологични данни в системата на ХМО на ВМФ си остават на нивото на 60-70-те години, в същото това време съвременните информационни технологии са на основата на електронните средства за телекомуникации и широко използване на компютърните системи от високо поколение. Частичното оборудване на флотските хидрометеорологични центрове било с не еднородна електронно изчислителна техника не позволявала да се решат проблемите с автоматизирането на ХМО, а новите условия за финансиране на научно изследователските работи от началото на 90-те години изключвали възможността за внедряване на компютърните технологии в практиката на ХМО на ВМФ.

Но икономическите реформи фактически не оказвали влияние на продуктивността на редица теоретически изследвания. Свое развитие получило принципно ново направление в областта на ХМО на ВМФ – изучаване на проблема за количествената оценка на достоверността (точността) на хидрометеорологичните прогнози. Достигнато е разбиране за това обстоятелство, че природните процеси за предаване на енергии и маси в атмосферата и океана имат принципно не определен характер. Всички хидрометеорологични прогнози притежават неотстраними погрешности, които в редица важни случаи могат да имат хаотичен характер.

Традиционното качество на прогнозите се оценява в условията на единици, в същото време както използването на прогнозната информация в количествените методи, така и отчитането на влиянието на средата при планиране на дейностите на флота предполага знанието на вероятностно статистическата оценка на достоверността на прогнозите. Още повече, възниква необходимостта от оценка на точностните характеристики на прогнозите в „естествени” единици.

За осигуряване получаването на изходни данни, за практическото използване на методите за оценка на ефективността на ХМО на ВМФ, в Института били разработени и издадени Ръководни документи за функцията на влиянието на хидрометеорологическите условия и „Инструкция по определяне на показателите за точност на хидрометеорологичната информация, използвана при управление на бойните действия и по всекидневната дейност на ВМФ” (1994). Тези документи определят базовата методология за оценка на точностните характеристики на прогностичните данни в термини, допускащи тяхното използване в по нататъшните разчети за обосноваване на решенията при планиране на бойната и всекидневна дейност на флота, при което получените резултати могат да се използват и в народно стопанските дейности.

Важно е да се отбележи, че фундаменталната стохастичност на природните процеси води до това, че предявените априорни изисквания към точността на прогнозните данни трябва да се провежда с отчитане на физическата природа на прогнозираните процеси и особеностите на методите за моделиране.

Анализ на съвременните методологически проблеми на ХМО на ВМФ. Оценявайки като цяло резултатите от работата на хидрометеорологичните подразделения на Института, може да кажем, че за периода до края на 80-те години с техният труд е внесен съществен принос в развитието на военно морската хидрометеорология. Било сложено началото и забележимо се придвижило напред комплексното изучаване на влиянието на хидрометеорологичните фактори на оръжието и техническите средства на ВМФ, вследствие на което флотските хидрометеоролози получили възможност за съставянето на обосновани препоръки към командването по отчитане на хидрометеорологичните условия при управление на силите и планирането на операциите на ВМФ.

Забележимо се придвижила напред методологията за оценка на ефективността на ХМО и принципите за построяване на АС за ХМО на ВМФ. Във ВМФ изучаването на тези въпроси има приоритет по сравнение с другите видове на национални ВС.

Заедно с това следва да отбележим, че се отдало да се решат далеч не всички настоящи задачи. Главно – не всички резултати от научно изследователските работи са били реализирани на практика. В това има както обективни, така и субективни причини.

През последното десетилетие, за съжаление, продуктивността на научните изследвания като цяло се снизила.

От една страна, очевидно е, че е достигнат някакъв предел на насищане в създаването на нереализуеми теоретически разработки, което спира по нататъшните изследвания.

От друга страна е станало ясно, че много проблеми в тази област могат да бъдат решени само на държавно ниво. Към най-важните от тях се отнася информационно технологичното спрягане на системите от Федералните служби на държавата по хидрометеорология и мониторинга на околната среда и ХМО на ВМФ с отчитане на измененията на операционните зони на флота и новите икономически отношения в страната.

Като друг пример може да послужи проблема с преминаването на системата на ХМО на ВМФ към новите информационни технологии – Inter и Intra мрежи, SQL обслужващи технологии, GPS – технологиите, мултипроцесорната обработка (режим в реално време) и т.н. – реализирани в системата на Росхидромет. Не високата ефективност на опитите в течение на няколко десетилетия самостоятелно да бъде решена задачата за автоматизиране на процесите в ХМО на ВМФ потвърждава правотата за формирането на горния извод.

Многобройните трудности по пътя за усъвършенстването на системата на ХМО на ВМФ са свързани също с нарушаване на принципите на системния подход при разработката на информационните технологии и на отделни нейни елементи. Известно е, че преминаване към нова информационна технология в АС на ХМО на ВМФ трябва да се осъществи паралелно и в системата за разпространение на данните и в оперативно прогностичните подразделения, дотолкова доколкото при откъсване от компютъризацията на процесите на разпространение на данни от компютъризация на процесите по съставяне на прогнозите и изработката на препоръките по отчитане на влиянието на средата се губят основните преимущества на новите информационни технологии. Но нивото на автоматизацията на хидрометеорологичните центрове на флота към настоящо време значително изостава от нивото на комутационния център, който на свой ред изостава от нивото на системата на Росхидромет.

В резултат, например, реализацията в хидрометеорологичните центрове на флота на отделни автоматизирани информационно справочни системи, разработени на съвременно ниво, или не могат да бъдат осъществени (няма съответното спрежение с подсистемите на входа или изхода), или са неперспективни (в тези случаи, когато в нея предварително е заложено ръчно въвеждане на данни). Разработените системи бързо остаряват и с времето възниква необходимост от тяхното модернизиране.

Следва да се отбележи и такъв негативен фактор, като демографската ситуация в хидрометеорологичните подразделения, отговарящи за решаването на методическите проблеми на ХМО на ВМФ. Практическото отсъствие на притока на млади учени за някакво време води до естественото прекратяване на цели научни направления.

Перспективи и задачи. По нататъшното усъвършенстване на системата на ХМО на ВМФ с цел най-пълното удовлетворяване на изискванията на флота и преодоляване на изоставането от световното ниво обусловя необходимостта от решаването на редица научни проблеми.

Към първите се отнася проблема на синтеза на оптимални прогностични технологии, включително разработката на нови методи на прогнозиране, пригодни в условията на съкращаване (прекратяване) на международния обмен на хидрометеорологични данни. Особен интерес представлява разработката на теория и прогностични модели за зараждането и еволюцията на барични образования в атмосферата на основата на механизма на вторична дисипативна неустойчивост, осигуряваща повишаване на качеството на прогнозите на хидрометеорологичната обстановка.

Не по-малко важна е разработката на количествените методи за отчета на хидрометеорологичната информация в процеса на управление на силите на ВМФ и свързаните с това проблеми по оценяването на точностните характеристики на прогностичните данни, по провеждането на тази основа оценка на ефективността на ХМО на ВМФ и военно икономическата оценка на различните варианти за построяването на система за това осигуряване.

По такъв начин с тези проблеми е свързан въпроса за създаването на малко уязвима, устойчива, глобална подсистема за осветяване на хидрометеорологичната обстановка в стратегически важни райони на Световния океан. В рамките на тази задача е необходима разработка на методология за построяването и технологията на функциониране на комплексна система за регулярно осветяване на хидрометеорологичната обстановка на морските и океански акватории (контактни и дистанционни методи), осигуряващи повишаването на достоверността на хидрометеорологичните прогнози.

За същественото подобряване на качеството на ХМО способства решаването на въпросите по комплексната автоматизация на работата на хидрометеорологичните части на ВМФ, проектирането на информационните технологии с отчитане на съвременните достижения в областта на информатиката и създаването на информационно справочните системи. Като първа по ред задача може да се счита:

– създаване на спрегната със системата на Росхидромет единна автоматизирана разпределителна мрежа на ВМФ, построена на основата на между компютърния обмен;

– внедряване в оперативно прогностичните подразделения на флота на компютъризирани комплекси за оперативна и режимна обработка на данни на базата на стандартните ПЕИМ с висока производителност, съвместимост с разпределителните мрежи;

– разработка на съвременни автоматизирани информационни технологии за ХМО на флота от различно ниво (синоптик, хидролог, дежурен офицер по хидрометеорология, началник на оперативно прогностични подразделения).

Заключение. За съжаление, рамките на настоящата публикация не позволява да се обхванат всички аспекти на изследванията на Института по проблемите на ХМО на ВМФ. Така, останаха не разгледани специалните изследвания в областта на хидрофизичните изследвания, в това число изследванията по ледовата тематика; резултатите, основани на използването на теорията на неточните множества; въпросите по подготовка на научни кадри (анализ на тези дисертации за последните десетилетия); резултатите от многолетната дейност на постоянно действащия семинар на НТОС; обзор на публикациите на сътрудниците на Института по въпросите на ХМО и т.н.

Следва да се признае, че икономическите възможности на ВМФ с отчет на тенденциите за съкращаване на броя на специалистите по ХМО и систематичното снижаване на нивото на тяхната квалификация не позволява на флота самостоятелно да достигне даже нивото на Росхидромет, не говорейки за нивото на най-напредналите. Като цяло задачата за достигане на световно ниво излиза от рамките на проблема на собствения флот и може да бъде решена само в общо държавен мащаб. В заключение е необходимо да се подчертае, че изискванията на ВМФ за пълнотата и по съдържанието към ХМО постоянно нарастват. Във връзка с това става съвършено необходимо да се отделя по-сериозно внимание на работата в тази област, за по-пълното им осигуряване с материални и човешки ресурси.

Коментари

Все още няма коментари

Публикувай коментар