Мобильность имеет значение: Новшества для войск противовоздушной обороны

Статья для электронного варианта журнала Министерства Обороны США "Air Defense Artillery Journal", которая скоро появится на сайте "Line Of Departure". Описывает точку зрения на возможные изменения в практике боевого применения зенитных подразделений армии США по опыту боевых действий на Украине.

Автор - полковник Национальной Гвардии Джереми М. Дэвис  Машинный перевод с лёгким облагораживанием.

На поле к востоку от Полтавы в ночной тишине раздается рокот 4-цилиндрового поршневого двигателя. Небольшой электронный блок, прикрепленный к вышке сотовой связи, записывает звук, идентифицируя звуковой профиль летающего боеприпаса "Geran-2", и передает данные для обработки. В ответ на сигнал тревоги двое солдат заводят двигатель своего пикапа "Ниссан" и на большой скорости едут по дороге к указанным координатам. Заняв позиции, они осматривают горизонт в направлении атаки. У них есть лишь небольшой шанс. Трассирующие пули, выпущенные из их старого, но надежного ДШК, устремляются в небо, и их усилия вознаграждаются - беспилотник исчезает в огненном шаре.

В условиях постоянных ракетных обстрелов со стороны русских и нехватки средств наземной противовоздушной обороны украинская армия получила помощь с неожиданной стороны: от компании, занимающейся подделкой голоса в технологическом секторе. Zvook в переводе с украинского означает “звук”, и это оригинальное название проекта, начатого генеральным директором "i3 Engineering" Павлом Цюпкой и соучредителем "Respeecher" Дмитрием Бойцовым. Совместно они разработали систему для противодействия угрозе, исходящей от низколетящих крылатых ракет и беспилотных летательных аппаратов (БПЛА).

Переименованная в “Sky Fortres”, система включает в себя тысячи аудиодатчиков, подключенных к распределенным процессорным узлам, на которых выполняются алгоритмы машинного обучения для выявления угроз с воздуха. Системы, подобные Patriot, очень эффективны при отслеживании и поражении высотных целей на расстоянии, заставляя их уклоняться, летя низко. Наземные радары с трудом распознают цели на малой высоте на больших расстояниях из-за сочетания особенностей рельефа и кривизны Земли. Однако при низких полетах крылатые ракеты поднимаются на высоту, на которой наземные аудиодатчики могут распознавать их уникальные звуковые характеристики.

Сами датчики являются важной частью системы "Sky Fortress". Параболические зеркала фокусируют звуковую энергию для повышения точности работы микрофонов.  Использование параболических зеркал в целях противовоздушной обороны имело исторический прецендент во время Первой и Второй мировых войн. Однако, поскольку "Sky Fortress" использует цифровые микрофоны, а не человеческие уши, параболические зеркала могут быть намного меньше — размером примерно с телевизионную спутниковую тарелку, основной корпус каждого датчика составляет примерно 12” x 12” x 2” (примерно 30х30х2см) и содержит стандартный Android-телефон и резервную батарею в случае отключения электроэнергии. Наконец, датчики устанавливаются на возвышенных конструкциях, таких как вышки сотовой связи, которые удобно расположены на равных интервалах и легко доступны для обслуживания. Стоимость изготовления каждого датчика составляет чуть более 500 долларов, что делает их массовое внедрение экономически выгодным.

Другим важным компонентом системы является алгоритм машинного обучения, который определяет, исходит ли звук от воздушной угрозы. Машинное обучение описывает метод, с помощью которого компьютер применяет алгоритм для адаптации к новой информации таким образом, чтобы имитировать обучение человека. В данном случае разработчики использовали контролируемое обучение, при котором люди помечали обширную базу данных звуков и вводили их в систему в качестве обучающего набора.  Изначально модель могла правильно идентифицировать враждебную цель только в 50% случаев. Однако после нескольких итераций модель теперь может похвастаться нулевым процентом ложных срабатываний.

Адаптивность и устойчивость подхода машинного обучения стали очевидны, когда российские военные попытались модифицировать свои боеприпасы, чтобы изменить их акустический профиль. Поскольку алгоритмы машинного обучения основаны на распознавании образов, а не на точном совпадении, изменения привели к снижению точности системы всего на 3%. После того, как новый акустический профиль был обнаружен несколько раз, разработчики смогли переобучить модель и восстановить прежнюю производительность системы.

Обнаружение и отслеживание воздушных угроз обеспечивают раннее предупреждение, но для активной обороны необходимы мобильные группы противовоздушной обороны. Эти мобильные огневые группы (MFGs, mobile firing groups) должны быть заранее размещены в боевой готовности на случай обнаружения цели. Затем операторы в центре управления (ABMOC, air battle management operations center) направляют несколько MFGs на предполагаемый рубеж поражения на траектории цели. Оказавшись на позиции и получив сигнал о направлении атаки, подразделения ПВО работают сообща, чтобы поразить цель и уничтожить ее.

Системы, используемые украинскими ПВО, значительно различаются по оснащению и возможностям обнаруживать цели и поражать их. Используя радиолокационную картинку с воздуха, отображаемую на коммерческих планшетах, экипажи используют различные методы для наведения на цели, которые часто летят под покровом темноты.  Эти методы включают использование мощных лазерных указок для идентификации и ослепления беспилотных летательных аппаратов, а также использование прожекторов или даже тепловизионных прицелов военного образца. Эти зенитчики вооружены разнообразными пулеметами, в том числе старыми "Максимами" времен Первой мировой войны, а также ДШК или другим вооружением советских времен.  В некоторых случаях экипажи оборудовали крепления для пусковых установок ПЗРК, создавая импровизированные ЗРАК. Готовность использовать все имеющееся оборудование позволила украинским военным быстро сформировать эффективные мобильные силы противовоздушной обороны.

Обзор действующих армейских руководств показывает различия между текущей доктриной и наблюдениями на поле боя. Признавая роль средств противовоздушной обороны ближнего радиуса действия (SHORAD, Short-Range Air Defense) в противодействии угрозам на малых высотах, доктрина в первую очередь фокусируется на опасности, угрожающей маневренным силам. Что касается применения, то в доктрине рекомендуется либо размещать подразделения SHORAD вдоль воздушных путей подхода, либо сопровождать маневренные силы в движении.  В FM 3-01.44 (FM, Field Manual, американский аналог Боевого Устава) всесторонне оценивается роль системы SHORAD в защите от угроз, возникающих на малых высотах, и выявляются риски, связанные с применением крылатых ракет и беспилотных летательных аппаратов на малых высотах для центров командования и контроля (C2), районов сбора и материально-технической поддержки, но основной задачей по-прежнему является защита маневренных подразделений. Учитывая современные угрозы тыловым районам на малых высотах, армия должна разработать, как SHORAD может наилучшим образом обеспечить мобильную оборону тыловых районов.

С технической точки зрения, AN/TWQ-1 "Avenger" обладает рядом возможностей, необходимых для выполнения функций мобильной обороны местности.

Дисплей воздушной обстановки командира экипажа (CASE) получает, обрабатывает и отображает данные от одноканальной наземной и бортовой радиосистемы (SINCGARS) или расширенной системы оповещения о местоположении (EPLRS). Он позволяет руководителю группы контролировать воздушное пространство, а в конфигурации A2 он управляет функцией Sleew-to-Cue (STC, внешнее целеуказание, позволяющее навести установку на место нахождения цели, обнаруженной другими средствами обнаружения).  "Avenger" также оснащен встроенным инфракрасным прибором наведения (FLIR) для работы днем и ночью. Кроме того, компьютер управления огнем "Avenger" (AFCC) имеет решающее значение для огневой установки. Он отображает символы на мониторе в поле зрения FLIR для стрелка, обеспечивает автоматическое сопровождение цели и позволяет корректировать азимут и высоту для поражения целей. Примечательно, что "Avenger" обладает огневой мощью восьми ракет FIM-92 Stinger. В то время как украинские солдаты творчески импровизировали, чтобы удовлетворить потребность на поле боя, "Avenger" сам по себе вполне способен на это.

Важным требованием к системе мобильной районной обороны является наличие достаточного пространства для принятия решений для вывода MFGs на позиции. Для получения такого пространства требуется заблаговременное обнаружение цели и сопровождение на протяжении всей траектории, поскольку беспилотные летательные аппараты и крылатые ракеты могут маневрировать в полете. В то время как радиолокационные средства воздушного базирования, действующие вблизи передовой линии войск (FLOT, Forward Line of Troops), могли бы обеспечить раннее предупреждение и отслеживание, использование дорогостоящего самолета таким образом подвергает его высокой вероятности огневого поражения противником. В то же время обнаружение и сопровождение авиационных средств поражения противника над территорией, удерживаемой дружественными силами, более осуществимо. Таким образом, мобильная противовоздушная оборона более практична для защиты объектов в тылу. Еще одним аспектом планирования является определение дорог, пересекающих территорию чтобы обеспечить быстрое перемещение между воздушными путями подхода. Кроме того, являясь легко бронированными и небронированными целями, стационарные подразделения войсковой ПВО уязвимы для артиллерийского подавления ПВО противника (SEAD, Suppression of Enemy Air Defense).  Несмотря на ограничения, подразделения SHORAD, которым поручена задача мобильной обороны территории, могли бы защитить больше объектов и быть более живучими, чем при традиционном использовании в стационарных условиях.

Армия может устранить пробелы в доктрине, организации и материальном обеспечении, связанные с украинским сценарием, тремя способами. Во-первых, обновите доктрину, чтобы подчеркнуть, что тыловые районы также нуждаются в противовоздушной обороне на малых высотах и что противовоздушной обороне может потребоваться зона мобильного реагирования, а не просто статичные позиции. Во-вторых, силы SHORAD должны быть обучены реагировать на срочные задачи и прибывать в определенное место, готовое к сканированию и стрельбе. В-третьих, организовать и оснастить для развертывания пассивных датчиков с экипажем или автономных датчиков на поле боя. В условиях высокой конкуренции пассивные датчики в целом и аудиодатчики в частности являются надежным и недорогим дополнением к радарным датчикам.

Война на Украине представила многочисленные примеры сочетания старых и новых технологий и адаптации тактики, методов и процедур (TTP, actics, techniques, and procedures) для противодействия возникающим угрозам. Поскольку недорогие беспилотники дополняют дорогостоящие крылатые ракеты, становится все более важным контролировать темпы роста затрат на оборонительные системы.  Использование дорогостоящих перехватчиков для уничтожения недорогих беспилотников нерационально и в конечном итоге приведет к краху военно-промышленного комплекса. Использование недорогих датчиков для наведения пулемета на цель позволяет экономить запасы ракет, снижая нагрузку на цепочку поставок. Среди многочисленных уроков, извлеченных из опыта Украины, следует обновить армейскую доктрину, включив в нее мобильную оборону местности в качестве тактической задачи при использовании подразделений противовоздушной обороны ближнего радиуса действия.

Об авторе:

Полковник Джереми М. Дэвис в настоящее время командует 50-й региональной группой поддержки Национальной Гвардии Флориды. Ранее он командовал оперативной группой противовоздушной и противоракетной обороны, ответственной за столичный регион, развёрнутой в рамках операции "Noble Eagle" (военная миссия по обороне страны, официально началась 12 сентября 2001 года , на следующий день после атак на Всемирный торговый центр и Пентагон). Он окончил Военный колледж армии США, Курсы повышения квалификации офицеров противовоздушной обороны, Колледж командования и Генерального штаба, Курсы повышения квалификации полевой артиллерии и Курсы поддержки операций.