Анализ современных геоинформационных систем для применения в системах военного назначения

С прошлых веков и по сегодняшний день основным носителем информации о местности в армии была и остается топографическая карта. Органы военного управления всех звеньев вооруженных сил при планировании боевых действий не могут обходиться  без карт. Большая трудоемкость решения задач управления в условиях крайнего дефицита времени, отводимого на планирование резко обостряют глобальную проблему полноты и своевременности обработки информации в автоматизированных системах военного назначения (АСВН). При этом большинство задач управления войсками требуют для своего решения информацию о местности, подготовка и обработка которой по прежнему в большинстве случаев выполняется вручную. Развитие современных вооруженных сил как и современного общества в настоящее время базируется на внедрении и развитии информационных технологий. Составной частью большинства технологий являются средства обработки цифровой информации о местности. Применение современных информационных технологий в армии, а в частности геоинформационных технологий способствует повышению эффективности и оперативности принимаемых решений и постановки задач,  сокращению времени,  необходимого для планирования и организации боевых действий. 15 августа 2013 года на снабжение Вооруженных сил Российской Федерации принята новая географическая информационная система военного назначения «Оператор». Применение новой геоинформационной системы будет способствовать повышению эффективности и оперативности принимаемых решений и постановки задач, сокращению времени, необходимого для организации боевой операции, в несколько  раз сократится время разработки боевых графических документов и повысится их качество. ГИС «Оператор» предназначена для решения задач изучения и оценки свойств местности, информационного обеспечения учений и командно-штабных тренировок, ведения дежурных и оперативных карт и схем, автоматизации процессов управления войсками, создания виртуальных 3D-макетов местности, информационного обеспечения боевого применения высокоточного оружия, навигационного обеспечения транспортных средств и других специальных задач [1,2]. ГИС «Оператор» содержит функции отображения и обработки электронных векторных, растровых и матричных карт. Электронная векторная карта может содержать произвольное количество листов. На одном листе может быть до 2 миллиардов объектов. Над картой местности может отображаться произвольное число пользовательских карт. Редактирование пользовательских карт может выполняться в многопользовательском режиме. Объекты карты могут быть логически связаны с записями внешних баз данных через уникальный номер объекта или семантические характеристики. Расчеты по карте могут выполняться в плоской прямоугольной или геодезической системе координат. Поддерживается система координат     1942 г, ПЗ-90 и WGS-84. ГИС «Оператор» работает с электронными картами, соответствующими требованиям информационного картографического обеспечения войск, утвержденного Начальником ВТУ ГШ. Программное обеспечение системы имеет модульную многозадачную структуру. Все модули вызываются из общей управляющей оболочки.

В состав программного обеспечения входят:

-   система управления электронными картами;

-   управляющая оболочка ГИС;

-   сервисные модули.

Система управления электронными картами реализована в виде динамической библиотеки. Она выполняет функции специализированной СУБД электронных карт. Сервисные модули (конвертеры, редактор векторного изображения,  модуль вывода на внешние устройства, модуль расчетов, модуль взаимодействия с внешними СУБД и другие) реализованы в виде динамических библиотек. ГИС «Оператор» функционирует в 32-х и 64-х разрядной операционной среде Windows (7, Vista, 2008 Server, 2003 Server, XP, 2000), а  для силовых структур функционирует в операционных системах ОС МСВС 3.0 (ФЛИР.80001-12 (изм. 4)),  МСВС 5.0 (ЦАВМ.11004-01),  Astra Linux Special Edition (РУСБ.10015-01) [3]. В ГИС «Оператор» как уже было сказано редактирование карт может выполняться в многопользовательском режиме. Многопользователский режим может обеспечивается применением WEB – технологиями, серверных технологий. Для реализации указанных технологий в ГИС «Оператор» используется следующие программы: GIS WebServer, ГИС Сервер [4,5]. GIS WebServer – универсальное средство разработки геопорталов различного назначения. Приложение предназначено для публикации в сетях Интернет/Интранет электронных карт, данных ДЗЗ и информации из баз данных. КБ "Панорама" получен сертификат соответствия на ГИС Web Server в системе сертификации средств защиты информации по требованиям безопасности информации в МО РФ. Сертификат подтверждает возможность использования ГИС WebServer для обработки закрытой информации в различных АСУ и информационных системах.

Возможности GIS WebServer:

• автоматическое изменение размера рисунка карты;
• изменение состава отображаемых карт;
• использование изображений карты с WMTS-серверов и популярных геопорталов (OpenStreetMap, Яндекс, Google);
• печать карты, в том числе с комбинированием данных из различных источников;
• информация об объекте карты;
• различные виды поиска (поиск по расстоянию; поиск по области, заданной объектом карты; поиск объектов по названию);
• работа с всплывающими подсказками и гиперссылками;
• изменение параметров выделения объектов карты;
• слежение за объектами карты; периодическое обновление изображения карты (позволяет создавать системы слежения за подвижными объектами);
• создание и использование пользовательских закладок на картах;
• работа с картой ссылок;
• маршруты проезда;
• измерение расстояния по карте;
• публикация новостей в формате RSS;
• взаимодействие с внешними веб-приложениями через раcширенный набор HTTP-запросов при формировании геопорталов различного назначения;
• настраиваемый интерфейс пользователя;
• легенда карты;
• поддержка протоколов OGC;
• генерирование ссылки на текущую страницу;
• выбор языка интерфейса.
• работа с атласом карт;
• редактирование карты;
• работа с базой данных;
• различные виды поиска (поиск объектов карты по адресу; поиск перекрестков; поиск записи таблицы базы данных, связанной с объектом карты);
• авторизация пользователей и разграничение доступа к наборам данных карты;
• удаленная настройка файла параметров при помощи программы GIS WebAdministrator.

Приложение разработано по технологии ASP.NET, функционирует в среде NET Framework 3.5 под управлением Internet Information Services (IIS). Приложение защищено от несанкционированного использования при помощи электронного ключа, который подключается к USB-порту компьютера. Для запуска GIS WebServer достаточно ввести его URL в Web-браузере. Число подключаемых клиентов неограниченно. Поддерживается работа со всеми основными типами браузеров на операционных системах Windows, Linux, Solaris. Таким образом GIS WebServer обеспечивает доступ к данным из открытых источников. ГИС Сервер – предназначенная для обеспечения удаленного многопользовательского доступа к картам  их  просмотра  и редактирования. В ГИС «Оператор» программа ГИС Сервер используется в режиме клиент-сервер и в режиме файл-сервер. Соединение  с  сервером  устанавливается  по  протоколу TCP\IP с использованием механизма сокетов. Между клиентом и сервером передаются двоичные данные – координаты объектов, атрибуты, блоки  данных  растров  и  матриц. Поэтому  для  нормальной  работы  требуется высокоскоростное соединение клиента и сервера по сети Ethernet 1 Гбит/сек. Размещение  данных  на  сервере  обеспечивает  защиту  данных  от  нелегального копирования  и  изменения. Пользователь  выбирает  для  работы  данные  по  их  условным именам (алиасам). Список доступных данных формируется для каждого пользователя свой. Векторные карты могут быть открыты для просмотра или для просмотра и редактирования. Растры и матрицы доступны только для просмотра и выполнения расчетов. Кроме того, все данные  могут  быть  закрыты  или  открыты  для  копирования  с  сервера – в  обменные форматы, в буфер обмена или на другие карты. «ГИС  Сервер» открывает  векторные  карты  в  монопольном  доступе  на редактирование, чтобы  ускорить  операции  редактирования  данных  и  обеспечить надежность  их  выполнения. Другие  приложения  могут  открывать  векторные  карты параллельно только на чтение. Если какое-либо приложение открыло карты до того, как к ним  обратился «ГИС  Сервер», то  клиент  получит  уведомление  об  ошибке  открытия векторной карты. «ГИС Сервер» запускается автоматически при старте операционной системы и может функционировать неограниченное время. Программа  ГИС  Сервер  может  быть  установлена  на  любом  компьютере  в  локальной сети с OC Windows XP, Windows 2008 (2003), Windows 7 и выше. Для ОС типа Linux применяется программа GIS Server for Linux. Таким образом применение программы  ГИС  Сервер  позволит осуществлять работу с внешней базой данных размещенной на локальном или сетевом диске, и реализовать требуемую степень защиты от несанкционированного доступа. Вариант организации многопользовательского режима работы с картами местности и оперативной обстановкой для планирования и управления войсками и оружием  с использованием GIS WebServer, ГИС Сервер.

                                                                                   Литература                                                                                       

1. «Программное изделие ГИС «Оператор» для силовых структур (ГИС Оператор)» Руководство системного программиста. ПАРБ.00048-02 32 01. Москва-2013.
2. «Геоинформационная система военного назначения ГИС «Оператор» Редактор оперативной обстановки. Редакция 2.0. Москва, 2013
3. «Программное изделие ГИС «Оператор» для силовых структур (ГИС Оператор)» Руководство оператора. ПАРБ.00048-02 34 01. Москва-2013.
4. «Публикация карт и баз данных с ГИС-сервер». Руководство администратора. Москва-2013.
5. «Публикация карт и баз данных в Интернет GIS WebServer GIS WebServer Mini». Руководство пользователя. Москва-2013.