Цифровые и электронные карты местности их сущность и предназначение

Обеспечение цифровой информацией о местности. Эффективное боевое применение современных видов вооружения, оснащенных системами автоматизированного управления, требует обеспечения их топогеодезической информацией, представленной в цифровой форме, т.е. цифровой информацией о местности (ЦИМ).

Цифровая информация о местности – это специальный вид военной информации, включающий совокупность представленных в цифровой форме сведений о местности и других топогеодезических данных, необходимых для работы командиров и штабов при управлении войсками и системами вооружения (военной техникой). Создание, доведение до потребителей и использование при подготовке и в ходе операций цифровой информацией о местности должно обеспечить решение органами управления и войсками следующих основных задач:

- изучение и оценку характера и тактических (оперативно-тактических) свойств местности;

- определение координат и целеуказание стационарных и движущихся объектов в реальном масштабе времени;

- решение расчетных задач и наглядное отображение полученных результатов на компьютерных средствах визуализации;

- подготовку исходных данных о местности для ввода во взаимодействующие системы;

- решение задач наземной, морской и воздушной навигации;

- управление крылатыми ракетами и наведение на цель боеприпасов высокоточного оружия;

- разработку графических боевых документов;

- моделирование операций (боевых действий) с учетом географического фактора.

До потребителей цифровая информация о местности доводится в виде наборов данных на участки местности, скомпонованных в соответствии с установленными правилами на машинных носителях. В качестве таких носителей информации в настоящее время в основном используются компакт диски (CD). В состав цифровой информации о местности входят цифровые и электронные карты, цифровые пространственные модели местности, цифровые фотодокументы, а также цифровые астрономо-геодезические данные и справочно-табличная топогеодезическая информация. В общем случае под цифровыми картами понимаются цифровые картографические модели земной поверхности, сформированные в виде наборов цифровых данных на участки местности с учетом законов картографической генерализации и в принятых для карт проекции, разграфке, системе координат и высот, отвечающие согласованным с потребителями требованиям и предназначенные для боевого применения высокоточного оружия, автоматизированных систем управления войсками и оружием и систем навигации.

Используемые в ВС РФ цифровые карты подразделяются на:

цифровые карты местности (ЦКМ), создаваемые на отдельные участки местности в рамках номенклатурных листов топографической карты масштаба 1:25 000, соответствующие по точности, проекции, системе координат и высот топографической карте масштаба 1:50 000;

цифровые карты местности повышенной точности (ЦКМ ПТ) - создаваемые в рамках листов топографической карты масштаба 1:25 000 на позиционные районы, маршруты перемещения, объекты прикрытия и полосы оперативного предназначения войск. Точность, проекция, система координат и высот ЦКМ ПТ соответствуют топографической карте масштаба 1:25 000;

обзорные цифровые карты местности (ОЦКМ), создаваемые в рамках листов топографической карты масштаба 1:50 000 или на произвольно ориентированные участки местности размером до 400 х 400 км в проекции, системе координат и высот топографической карты масштаба 1:50 000;

Под электронными картами понимаются цифровые картографические модели, визуализированные или подготовленные к визуализации на экране средств отображения информации в принятой системе условных знаков.

Электронные карты предназначены для обеспечения программно-технических комплексов управления войсками и оружием, автоматизированных систем наземной, морской, воздушной и космической навигации. Они используются для автоматизированного решения информационно-расчетных и управленческих задач и задач отображения и моделирования обстановки на местности. Совокупность различных видов ЭК образует систему электронных карт.

Система электронных карт (СЭК) - это совокупность различных видов электронных карт, создаваемых по единым требованиям, объединенных общим замыслом, упорядоченных и согласованных по масштабам, системам координат и высот, проекциям, содержанию и условным знакам.

К СЭК предъявляются следующие основные требования:

система должна создаваться как единая информационная база, построенная на основе и с использованием существующих карт, материалов воздушного и космического фотографирования, различных текстовых географических документов (справок, описаний и т.п.) и другой топогеодезической информации;

масштабы, содержание и точность ЭК, выводимых на экран пользователя, должны обеспечивать отображение различной обстановки с необходимой детализацией и точностью;

в целом СЭК должна содержать всю информацию об основных элементах и объектах местности, необходимую для эффективного решения расчетных задач, задач управления войсками, обеспечения практической наземной, воздушной, морской и космической навигации;

размеры визуализированных условных знаков и подписей должны оптимально обеспечивать их читаемость на экранах коллективного и индивидуального пользования, а цветовое оформление ЭК должно согласовываться с принятым цветовым оформлением топографических и соответствующих специальных карт.

В систему электронных карт входят:

электронные топографические карты (ЭТК) - создаваемые в масштабах - 1:25 000, 1:50 000, 1:100 000, 1:200 000, 1:500 000,1:1000 000. На носителях (CD) ЭТК компонуются: карты масштаба 1:25 000 - на отдельные районы; масштабов 1:50 000 - 1:200 000 - в пределах установленной разграфки 9-ти смежных листов карт масштаба 1:200 000 (189 номенклатур) с номенклатурными листами карты масштабов 1:500 000 и 1:1 000 000, включающих изображение центрального листа карты масштаба 1:200 000;

В качестве дополнительной информации о местности к электронным топографическим картам масштаба 1:200 000 используется справочная текстово-табличная информация (СТТИ), которая является самостоятельным видом ЦИМ. Сведения, содержащиеся в СТТИ, как правило, соответствуют справке о местности и схеме грунтов, помещаемых на оборотной стороне тиражных оттисков карты масштаба 1:200 000.

электронные обзорно-географические карты (ЭОГК), создаваемые в принятых масштабах обзорно-географических карт– 1:500 000, 1:1 000 000, 1:2 500 000, 1:5 000 000, 1:10 000 000;

электронные авиационные карты (ЭАК), в масштабах 1:500 000, 1:1 000 000, 1:2 000 000, 1:4 000 000, 1:8 000 000, 1:32 000 000.

электронные планы городов (ЭПГ) масштаба 1:10 000 или 1:25 000, создаваемые в картографической проекции, разграфке и системе координат и высот, принятых для планов городов. В качестве приложения к электронному плану помещается СТТИ с перечнем названий улиц и важных объектов, справкой о местности и др.

электронные специальные карты (ЭСК), представляющие собой цифровые картографические модели специальных карт, визуализированные или подготовленные к визуализации на экране средства отображения информации в принятой системе условных знаков. Классификация ЭСК соответствует классификации аналоговых специальных карт. ЭСК предназначены для обеспечения программно-технических комплексов управления войсками и призваны обеспечивать решение информационных задач, задач отображения и моделирования обстановки.

Сформированная в соответствии с вышеперечисленными требованиями СЭК позволяет существенно повысить эффективность решения в автоматизированных системах следующих задач:

- прием и обработка, обобщение, обновление, отображение и документирование различных данных о местности;

- отображение и документирование результатов решения задач и справочной информации с выходом их на твердые копии;

- прием (передача) данных обстановки, их ввод в ЭВМ и необходимая обработка (обобщение, хранение, нанесение на топографические и специальные карты, отображение на экраны пользователей).

Для использования в практически тех же целях, что и электронные карты, предназначены цифровые фотодокументы местности – цифровой фотоплан (ЦФП) и цифровой ортофотоплан (ЦОФП). Они представляют собой наборы цифровых данных о воздушных (космических) фотоизображениях местности, преобразованных с заданной точностью и разрешением в проекцию, разграфку и систему координат, принятые для топографических карт. При включении в ЦФП (ЦОФП) элементов электронной карты (рельефа, основных элементов местности, подписей и т.д.) на его основе может быть создана электронная фотокарта (ЭФК).

Цифровые пространственные модели местности (ЦПММ) представляют собой наборы цифровых данных, позволяющие формировать и получать наглядное и измеримое трехмерное изображение местности – пространственные модели местности (ПММ) на компьютерных средствах визуализации в соответствии с заданными условиями наблюдения (обзора) земной поверхности. Также как и электронные карты, ЦПММ предназначены для обеспечения программно-технических комплексов и автоматизированных систем управления и позволяют решать задачи отображения и моделирования обстановки на местности.

На отдельные районы со сложной конфигурацией подстилающей поверхности, прибрежные и островные районы со сложными физико-географическими условиями могут создаваться цифровые проблемно-ориентированные модели местности (ЦПОММ). Создание ЦПОММ осуществляется по заявкам потребителей на произвольно ориентированные участки местности размером до 2000 х 2000 км для обзорного варианта или 200 х 200 км для детального варианта.

Для обеспечения применения высокоточного оружия также создаются цифровые модели местности района цели (ЦММРЦ) и матрицы планового изображения (МПИ). Они представляют собой наборы цифровых данных о картографических или аэрокосмических фотоизображениях участков местности (размерами не более 30 х 30 км), преобразованных с заданной точностью и разрешением, удовлетворяющим требования заказчика.

Самостоятельным видом цифровой информации о местности являются данные о фигуре и внешнем гравитационном поле Земли в определенной системе отсчета, представленные на машинных носителях в форме цифровых астрономо-геодезических и гравиметрических данных (ЦАГГД).

В состав ЦАГГД входят:

- параметры Земли, включающие фундаментальные геодезические постоянные, параметры общего земного эллипсоида и параметры глобальных и локальных моделей гравитационного поля Земли;

- каталоги геодезических пунктов (по номенклатурным листам топографической карты масштаба 1:200 000);

- каталоги гравиметрических пунктов 1, 2, 3 классов (по номенклатурным листам карты масштаба 1:1 000 000);

- цифровые специальные карты (гравиметрические, уклонения отвесных линий, высот квазигеоида над общим земным эллипсоидом и эллипсоидом Крассовского и др.) в масштабах, принятых для аналогичных спецкарт.

В общем случае ЦАГГД предназначаются для решения следующих задач:

- оценке подготовленности и обеспеченности территорий (районов) в геодезическом и гравиметрическом отношении;

- топогеодезической привязки элементов боевых порядков войск;

- выполнения баллистических расчетов и составления полетных заданий при подготовке пусков ракет;

- определения местоположения и ориентации подвижных средств (объектов);

- подготовки и контроля опорной навигационно-геодезической информации на позиционные районы и маршруты передвижения ракетных войск;

- проверки и эталонирования средств геодезических и гравиметрических измерений, средств навигации и топогеодезической привязки, коррекции показаний навигационной аппаратуры и др.

К цифровой информации о местности, предназначаемой для обеспечения ВС РФ, предъявляются следующие основные требования:

- цифровое описание объектов и элементов местности должно выполняться в принятой для топографических карт системе координат и системе высот, - ---- состояние местности и ее характерные особенности должны отражаться с достоверностью, точностью и полнотой содержания, соответствующей исходным материалам на период создания ЦИМ;

- ЦИМ должна обеспечивать определение прямоугольных и географических координат, значений абсолютных и относительных высот точек местности, а также качественных и количественных характеристик и параметров взаимного расположения объектов местности с точностью, соответствующей масштабу карты;

- вся ЦИМ должна быть согласована между собой, между смежными номенклатурными листами того же масштаба и по всему масштабному ряду с учетом требований картографической генерализации;

- программное обеспечение ЦИМ должно предусматривать защиту цифровой информации от несанкционированного доступа, а носители информации - обеспечивать длительную сохранность записанной информации и защиту ее от неблагоприятных внешних воздействий.

Насыщение органов управления войсками автоматизированными системами и совершенствование ВТО обуславливают необходимость создания эффективной системы обеспечения войск цифровой информацией о местности. В своей основе такая система предусматривает создание и развитие сети банков картографических данных (БКД), включающей в себя центральные, региональные, видовые и окружные.

Центральный (центральный резервный) БКД предназначается для накопления, хранения и выдачи ЦИМ на всю территорию Земного шара, региональные БКД - на зоны их ответственности, видовые БКД - в соответствии с зонами ответственности видов ВС РФ, а окружные БКД - в соответствии с зонами ответственности военных округов.

В общем виде БКД представляет собой комплекс технических, программных, информационных и лингвистических средств централизованного накопления, хранения, обработки и выдачи ЦИМ. Такой комплекс может быть реализован на базе ПЭВМ с внешним накопителем дисковых массивов и соответствующим программным обеспечением.

Основными функциями БКД являются:

- прием, входной контроль и учет ЦИМ, поступающей в банк от поставщиков (воинских частей ТС центрального подчинения, предприятий «Роскартографии» и др.);

- формирование и хранение баз данных ЦИМ;

- периодическая ревизия и восстановление хранимой ЦИМ;

- тиражирование (копирование), комплектация по заявкам, выходной контроль качества и выдача ЦИМ потребителям;

- формирование и выдача проблемно-ориентированных (специальных) моделей местности в соответствии с требованиями потребителей;

- обновление (замена) хранящейся цифровой информацией о местности.

Все эти банки картографических данных в перспективе должны быть связаны между собой локальными сетями и каждый из них должен иметь комплекс совместимых технических, программных, информационных и организационных средств накопления, хранения, обработки и коллективного использования цифровой информацией о местности, включающий в себя соответствующие базы данных и систему управления ими.

Для нормального функционирования системы банков картографической информации должны создаваться соответствующие запасы носителей цифровой информацией о местности. Эти запасы по своему предназначению и порядку расходования подразделяются на запасы текущего довольствия (для обеспечения оперативной и боевой подготовки штабов и войск, несения боевого дежурства и т.д., в мирное время) и запасы на военное время. Запасы носителей ЦИМ на военное время создаются в соответствии с установленными нормами (потребностью) и подлежат длительному хранению в БКД отдельно от запасов текущего довольствия. В перспективе, задачу обеспечения войск цифровой информацией о местности, кроме БКД, будут решать и отделения обработки информации топогеодезических отрядов, входящих в состав топографических служб фронтов. По мере поступления на вооружение этих отделений подвижных цифровых топогеодезических систем (ПЦТС) и топогеодезических станций анализа и оценки местности (ТГС-АОМ), они смогут принимать и хранить цифровую информацию о местности, проводить изучение и анализ местности по цифровым картографическим и аэрофотоматериалам, тиражировать на машинных носителях цифровые документы местности, создавать цифровые пространственные модели местности, а также оперативно исправлять и обновлять электронные карты.

В настоящее время основными руководящими документами по организации обеспечения войск цифровой информацией о местности являются:

Временное руководство по обеспечению Вооруженных Сил Российской Федерации цифровой информацией о местности, её учету и хранению. Руководство утверждено Начальником Генерального Штаба ВС РФ в 2001 г. и определяет порядок организации обеспечения ЦИМ, обязанности должностных лиц органов управления и воинских частей по обеспечению ЦИМ, порядок постановки на довольствие ЦИМ, выдачи, перевозки, хранения, учета и снятия со снабжения средств ЦИМ.

Методика расчета потребности фронта, армии в электронных топографических картах. Утверждена Начальником ВТУ ГШ ВС РФ в 2000 г. Методика раскрывает основные принципы нормирования и компоновки ЦИМ на носителях информации, обосновывает нормы обеспечения ВС РФ электронными топографическими картами и раскрывает методику выполнения расчета запаса носителей с блоками ЭТК для фронтовых, армейских (корпусных) операций.

Временные нормы обеспечения ВС РФ электронными топографическими картами, разработаны по вышеуказанной методике и предназначены для организации обеспечения подразделений, воинских частей, соединений и органов управления ВС РФ электронными топографическими картами.

Обеспечение исходными геодезическими и гравиметрическими данными. В рамках современных операций для эффективного боевого применения оперативно-тактических и тактических ракетных и зенитно-ракетных комплексов, самолетов, оборудованных прицельно-навигационными комплексами, ствольной и реактивной артиллерии, а также радиотехнических средств, предназначенных для ведения разведки, наведения и навигации, необходимы исходные геодезические данные. Кроме того, при действиях в условиях горной местности для оперативно-тактических ракетных комплексов необходимы исходные гравиметрические данные.

К исходным геодезическим и гравиметрическим данным относятся:

- параметры общего земного эллипсоида и гравитационного поля Земли;

- координаты и высоты пунктов ГГС и СГС, а также ориентиров и объектов местности;

- дирекционные углы сторон ГГС, СГС и направлений на ориентирные пункты;

- значения высот квазигеоида над общим земным эллипсоидом и эллипсоидом Красовского;

- значения ускорения силы тяжести, уклонений отвесных линий и др.

Исходные геодезические данные необходимы войскам для топогеодезической привязки элементов боевых порядков. Они определяются геодезическими (топогеодезическими) расчетами воинских частей топографической службы, как правило, заблаговременно и доводятся до войск, как в аналоговой, так и в цифровой форме, в виде каталогов геодезических пунктов; специальных каталогов астрономических, геодезических и гравиметрических данных; карт геодезических данных; гравиметрических карт; карт уклонений отвесных линий и поправок в астрономические азимуты.

Исходные геодезические данные, полученные в ходе подготовки и проведения операций доводятся до войск в форме списков пунктов специальных геодезических сетей, карточек эталонных направлений, списков гравиметрических пунктов. Указанные документы изготавливаются в двух экземплярах. Один из них передается потребителю топогеодезической информации, а другой остается в воинской части, выполнявшей соответствующие работы.

Боевая эффективность применения РВ и А зависит от ряда факторов, требующих всесторонней подготовки каждого пуска ракеты или выстрела артиллерийского орудия. Основными видами подготовки ракетно-артиллерийского огня являются: баллистическая, техническая, метеорологическая, топогеодезическая. При этом, топогеодезической подготовке во всех частях РВ и А отводится первостепенная роль, так как от ее точности и своевременности проведения в основном зависит точность и внезапность поражения цели.

От качества топогеодезической подготовки аэродромов базирования также существенно зависит и боевая эффективность применения авиации, оснащенной прицельно-навигационными комплексами. Точность определения координат целей, их удаленности и азимутов направлений на них, а следовательно, и точность наведения на цель, тоже непосредственно зависят от точности топогеодезической подготовки позиций радиотехнических средств разведки и наведения.

Под топогеодезической подготовкой принято понимать комплекс мероприятий, направленных на создание исходной геодезической основы и выполнение топогеодезической привязки элементов боевых порядков соединений и воинских частей (стартовых и огневых позиций, позиций средств разведки и наведения, наблюдательных пунктов, стоянок самолетов и др.), а также на определение координат объектов (целей) противника. Этот комплекс мероприятий выполняется воинскими частями ТС во взаимодействии с топогеодезическими подразделениями воинских частей (соединений) видов и родов войск ВС РФ, а также органами управления и боевыми расчетами обеспечиваемых систем вооружения (пусковых установок, орудий, РТС и т.д.). При этом определение параметров исходной геодезической и гравиметрической основы осуществляется воинскими частями ТС, а непосредственное выполнение топогеодезической привязки элементов боевых порядков - топогеодезическими подразделениями.

Под исходной геодезической и гравиметрической основой понимается сеть закрепленных на местности геодезических и гравиметрических пунктов (точек), параметры которых (координаты, абсолютные высоты, дирекционные углы направлений, значения ускорения силы тяжести, уклонения отвесных линий и др.) определены с необходимой для войск точностью и систематизированы в виде специальных каталогов (списков) или карт. В качестве средств для определения параметров исходной геодезической основы могут использоваться крупномасштабные топографические карты масштаба 1:25 000 или 1:50 000, карты геодезических данных масштаба 1:100 000 (1:50 000), измерительные фотодокументы местности и др.

Топогеодезическая привязка заключается в определении координат (Х, У, Н) стартовых позиций ракетных, огневых позиций артиллерийских частей, позиций и постов средств ракетно-артиллерийской разведки, наблюдения и управления, а также дирекционных углов (азимутов) ориентирных направлений, необходимых для наведения ракет, пусковых установок, орудий и приборов в заданном (основном) направлении стрельбы. В частях РВ и А в зависимости от условий обстановки топогеодезическая привязка обычно осуществляется в порядке последовательного наращивания ее точности. В первую очередь, с развертыванием на позициях ракетных (артиллерийских) подразделений их расчеты производят привязку позиций от контурных точек крупномасштабной топографической карты. Затем данные первоначальной привязки уточняются топогеодезическими подразделениями частей РВ и А от точек исходной геодезической основы или пунктов ГГС (СГС).

Координаты целей определяются разведывательными органами штабов, подразделениями войсковой и ракетно-артиллерийской разведки. Для этого используются крупномасштабные топографические карты, измерительные фотодокументы (фотопланы, аэрофотоснимки с координатной сеткой) и др. В отдельных случаях по указанию начальника штаба объединения к дешифрированию и обработке материалов аэрофоторазведки, космических снимков или перевычислению координат из иностранных систем координат в Систему координат 1942 года (в перспективе – в Систему координат 1995 г.), для определения координат важных военных целей могут привлекаться и подразделения воинских частей ТС. Обеспечение специальными картами и фотодокументами местности. Опыт Великой Отечественной войны, боевых действий в локальных войнах и вооруженных конфликтах, послевоенных учений показывает, что для принятия своевременных и обоснованных решений в различных условиях обстановки командирам всех степеней может потребоваться дополнительная информация о местности, не содержащаяся на топографических картах. Например, для оценки местности и принятия решений на форсирование реки, организации прорыва обороны противника, учета тактических свойств местности и других целей. Поэтому обеспечение войск специальными картами и фотодокументами местности с данными о противнике и дополнительными сведениями о местности занимает существенное место в комплексе мероприятий по ТГО операций.

Дата добавления: 2014-11-24; просмотров: 1135; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!