Научная статья на тему 'Анализ особенностей и роли современных «сквозных» цифровых технологий в построении и совершенствовании техники средств связи и автоматизации управления специального назначения'

Анализ особенностей и роли современных «сквозных» цифровых технологий в построении и совершенствовании техники средств связи и автоматизации управления специального назначения Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
52
8
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
техника средств связи / автоматизация управления / «сквозные» цифровые технологии / цифровой двойник / квантовая цифровая технология.* / communication equipment / control automation / «end-to-end» digital technologies / digital twin / quantum digital technology.

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Паращук Игорь Борисович, Салюк Дмитрий Владиславович

Постановка задачи: системный анализ и детальный обзор в области современных «сквозных» цифровых технологий, с точки зрения их возможного использования для повышения эффективности связи и автоматизации, для повышения уровня технологичности и интенсификации подходов к созданию и совершенствованию техники средств связи и автоматизации управления специального назначения. Изучение и формулировка возможных вариантов применения отечественных и зарубежных результатов теоретических исследований и опыта практической реализации «сквозных» цифровых технологий. Новизна: состоит в том, что предметом исследования являются два перспективных тренда в области повышения эффективности построения и совершенствования техники средств связи и автоматизации управления специального назначения – технология «цифровых двойников», выступающая как интегратор многих «сквозных» цифровых технологий, а также квантовая цифровая технология. Целью работы является анализ существующих подходов и разработка новых вариантов практической реализации перспективных «сквозных» цифровых технологий для обеспечения повышения уровня технологичности и интенсификации подходов к созданию и совершенствованию техники средств связи и автоматизации управления специального назначения, для повышения их эффективности функционирования, обуславливаемого еще на этапах разработки, проектирования и производства техники такого класса. Результат: заключается в том, что предложены варианты применения, состава и взаимосвязи компонентов (субтехнологий) «сквозных» цифровых технологий, которые могут и должны повысить результативность построения и совершенствования техники средств связи и автоматизации управления специального назначения. Определены и сформулированы функциональные задачи техники средств связи и автоматизации, построенной с использованием технологии «цифровых двойников» и квантовой цифровой технологии. Практическая значимость: результаты исследований и представленный подход к анализу достоинств и перспектив применения технологии «цифровых двойников» и квантовой цифровой технологии позволяют на основе единых системных позиций сформировать варианты практической реализации новых механизмов повышения уровня технологичности и интенсификации процедур создания и совершенствования техники средств связи и автоматизации управления специального назначения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Паращук Игорь Борисович, Салюк Дмитрий Владиславович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Analysis of the features and role of modern «end-to-end» digital technologies in the construction and improvement of communication equipment and control automation of special purpose

Annotation: system analysis and detailed review in the field of modern «end-to-end» digital technologies from the point of view of their possible use to increase the efficiency of communication and automation, to increase the level of manufacturability and intensification of approaches to the creation and improvement of communication equipment and automation of special-purpose control. Study and formulation of possible options for the application of domestic and foreign results of theoretical research and experience in the practical implementation of «end-to-end» digital technologies. Novelty: consists in the fact that the subject of the study are two promising trends in the field of improving the efficiency of building and improving the technology of communication and control automation for special purposes – the technology of «digital twins», acting as an integrator of many «end-to-end» digital technologies, as well as quantum digital technology. Purpose: of the work is to analyze existing approaches and develop new options for the practical implementation of promising «end-to-end» digital technologies to ensure an increase in the level of manufacturability and intensification of approaches to the creation and improvement of communication equipment and automation of special-purpose control, to increase their efficiency of functioning, conditioned at the stages of development, design and production of equipment of this class. Results: the variants of application, composition and interrelation of components (subtechnologies) of «end-to-end» digital technologies are proposed, which can and should increase the effectiveness of the construction and improvement of communication equipment and automation of special-purpose control. The functional tasks of communication and automation equipment built using the technology of «digital twins» and quantum digital technology are defined and formulated. Practical relevance: the research results and the presented approach to the analysis of the advantages and prospects of using the technology of «digital twins» and quantum digital technology allow, on the basis of unified system positions, to form options for the practical implementation of new mechanisms for increasing the level of manufacturability and intensification of procedures for creating and improving communication equipment and automation of special-purpose control.

Текст научной работы на тему «Анализ особенностей и роли современных «сквозных» цифровых технологий в построении и совершенствовании техники средств связи и автоматизации управления специального назначения»

УДК 621.391 Б01 10.24412/2782-2141-2022-2-13-21

Анализ особенностей и роли современных «сквозных» цифровых технологий

в построении и совершенствовании техники средств связи и автоматизации управления специального назначения

Паращук И.Б., Салюк Д.В.

Постановка задачи: системный анализ и детальный обзор в области современных «сквозных» цифровых технологий, с точки зрения их возможного использования для повышения эффективности связи и автоматизации, для повышения уровня технологичности и интенсификации подходов к созданию и совершенствованию техники средств связи и автоматизации управления специального назначения. Изучение и формулировка возможных вариантов применения отечественных и зарубежных результатов теоретических исследований и опыта практической реализации «сквозных» цифровых технологий. Новизна: состоит в том, что предметом исследования являются два перспективных тренда в области повышения эффективности построения и совершенствования техники средств связи и автоматизации управления специального назначения - технология «цифровых двойников», выступающая как интегратор многих «сквозных» цифровых технологий, а также квантовая цифровая технология. Целью работы является анализ существующих подходов и разработка новых вариантов практической реализации перспективных «сквозных» цифровых технологий для обеспечения повышения уровня технологичности и интенсификации подходов к созданию и совершенствованию техники средств связи и автоматизации управления специального назначения, для повышения их эффективности функционирования, обуславливаемого еще на этапах разработки, проектирования и производства техники такого класса. Результат: заключается в том, что предложены варианты применения, состава и взаимосвязи компонентов (субтехнологий) «сквозных» цифровых технологий, которые могут и должны повысить результативность построения и совершенствования техники средств связи и автоматизации управления специального назначения. Определены и сформулированы функциональные задачи техники средств связи и автоматизации, построенной с использованием технологии «цифровых двойников» и квантовой цифровой технологии. Практическая значимость: результаты исследований и представленный подход к анализу достоинств и перспектив применения технологии «цифровых двойников» и квантовой цифровой технологии позволяют на основе единых системных позиций сформировать варианты практической реализации новых механизмов повышения уровня технологичности и интенсификации процедур создания и совершенствования техники средств связи и автоматизации управления специального назначения.

Ключевые слова: техника средств связи, автоматизация управления, «сквозные» цифровые технологии, цифровой двойник, квантовая цифровая технология.*

Актуальность

Программа «Цифровая экономика Российской Федерации», утвержденная распоряжением Правительства РФ от 28 июля 2017 года, а также другие релевантные руководящие документы, ставят конкретные цели - поддержать отечественные организации, которые обладают необходимыми компетенциями в «сквозных» цифровых технологиях, и сформировать на их базе быстрорастущие, конкурентоспособные элементы различных отраслей народного хозяйства и обороны страны [1-3].

«Сквозная» цифровая технология (СЦТ) - это такая технология, которая имеет ключевое значение для развития сразу нескольких перспективных цифровых технологических направлений, которая одновременно охватывает несколько трендов или отраслей. При этом СЦТ способна не только радикально поменять ситуацию на существующих рынках, но и способна активно повлиять на формирование новых рынков.

К «сквозным» цифровым технологиям относятся: большие данные; технологии моделирования; искусственный интеллект и нейротехнологии; системы распределенного реестра (блокчейн) и сетеориентированные технологии; квантовые технологии;

технологии управления и умного контроля; новые производственные технологии (новые материалы с заданными свойствами: нано, композитные и др.), аддитивные технологии и технология «цифровых двойников»; новые транспортные технологии, технологии «умного» движения (беспилотные транспортные средства); промышленный интернет; квантовые технологии; компоненты робототехники и сенсорика (распознавание лиц и компьютерное зрение); «облачные» решения и технологии беспроводной связи; машинное обучение и голосовые интерфейсы, а также современные технологии виртуальной и дополненной реальности [2, 4].

Предварительный анализ и первые, пока не всегда верифицированные результаты практического применения показывают, что подавляющее большинство перечисленных «сквозных технологий» либо напрямую (например, когнитивное радио или радиочастотная идентификация), либо опосредовано, могут не просто повысить эффективность современных информационных и телекоммуникационных систем, но и могут быть напрямую ориентированы на сферу развития техники средств связи и автоматизации управления специального назначения в интересах различных министерств и ведомств, включая Вооруженные Силы Российской Федерации [4-7]. Необходимо отметить, что ряд технологий из разряда СЦТ уже рассматривается, с точки зрения их возможного применения для силовых ведомств. Например, сетеориентированные технологии [8], «облачные» решения [9] и новые технологии беспроводной связи [10]. В этой связи детальный анализ, технический обзор и выработка общей системы взглядов на сущность, особенности и перспективы применения современных «сквозных» технологий, например, технологии «цифровых двойников» и квантовой технологии, при совершенствовании техники средств связи и автоматизации управления специального назначения, на наш взгляд, является важной, актуальной задачей.

Технология «цифровых двойников» как интегратор «сквозных» цифровых технологий в интересах развития техники средств связи и автоматизации управления специального назначения

Особое место в консолидации преимуществ «сквозных» цифровых технологий с точки зрения совершенствования техники средств связи и автоматизации управления специального назначения, на наш взгляд, занимает технология «цифровых двойников» (Digital Twin) [11, 12].

Ее уникальность состоит в том, что технология «цифровых двойников» является технологией-интегратором практически всех СЦТ и входящих в них субтехнологий, выступает технологией-драйвером, обеспечивает технологические прорывы и позволяет высокотехнологичным компаниям и организациям переходить к новому уровню технологического и устойчивого развития на пути к промышленному лидерству как на глобальных рынках, так и в оборонной сфере.

Данная технология предусматривает создание модели, так называемого «цифрового двойника» (ЦД) - электронной копии физического объекта или процесса, помогающей оптимизировать эффективность функционирования системы. В интересах построения и совершенствования техники средств связи и автоматизации управления специального назначения, технология «цифровых двойников» призвана помочь предприятиям ВПК быстрее обнаруживать физические проблемы, точнее предсказывать их результаты и производить более качественные продукты в интересах обеспечения обороноспособности страны.

Помимо этого, технология «цифровых двойников» может быть применена непосредственно в оборонной сфере, являясь средством разработки и предварительного (прогностического) анализа ситуаций с точки зрения поведения техники средств связи и автоматизации в различных условиях боевой обстановки. В этом случае разработка изделий и продукции в интересах развития техники средств связи и автоматизации управления специального назначения на основе технологии «цифровых двойников» может существенно обеспечивать снижение временных, финансовых и иных ресурсных затрат.

Технология «цифровых двойников» обеспечивают производство («материализацию цифрового двойника») и поставку продукции - техники средств связи и автоматизации управления специального назначения с конкурентными характеристиками в кратчайшие сроки и в зависимости от возникающей конъюнктуры и насущных потребностей заказчика [11].

Технология «цифровых двойников» как интегратор «сквозных» цифровых технологий в интересах совершенствования техники средств связи и автоматизации управления специального назначения на глобальном высокотехнологичном рынке вооружений и средств управления реализует для России последовательность результатов «технологический прорыв - технологический отрыв - технологическое лидерство и превосходство».

Важнейшим и обязательным этапом разработки и применения интегратора «сквозных» цифровых технологий - полномасштабных цифровых двойников в интересах совершенствования техники средств связи и автоматизации управления специального назначения, является формирование (путем каскадирования и декомпозиции) многоуровневой матрицы целевых показателей конкурентоспособного продукта (изделия) и ресурсных ограничений (временных, финансовых, технологических, производственных).

При этом подразумевается, что «цифровой двойник» - это семейство сложных мультидисциплинарных математических моделей с высоким уровнем адекватности реальным материалам, реальным объектам, системам, комплексам, средствам техники средств связи и автоматизации управления специального назначения и реализуемым ими физико-механическим процессам (включая технологические и производственные процессы) [11].

Примером может служить разработка и использование «цифрового двойника» в рамках осуществления проектов построения летательных аппаратов для ВКС России, кораблей для ВМФ РФ, а также этапы испытаний с помощью «цифрового двойника» блока оптико-электронной системы (модуля, БОМ) ЗРАК «Панцирь-М [12].

Как и в приведенных примерах, в ходе выполнения работ по построению и развитию техники средств связи и автоматизации управления специального назначения с использованием технологии «цифровых двойников», могут быть произведены оценки эффективности средств и комплексов связи и автоматизированных систем управления (АСУ) и выработаны решения, обеспечивающие заданные тактико-технические характеристики (ТТХ). При этом построение «цифрового двойника» техники средств связи и автоматизации управления специального назначения может и должно осуществляться на основе проведения расчетов в соответствии с матрицей ресурсных ограничений и целевых показателей, обеспечивающих выполнение требований к ТТХ. Благодаря технологии «цифровых двойников» разработчики и производители техники средств связи и автоматизации управления специального назначения могут перевести большую часть виртуальных испытаний на самый ранний период и смогут параметризовать модель создаваемого изделия. Это позволит произвести доработку конструкции техники средств связи и автоматизации управления специального назначения, при этом полученные расчеты могут быть использованы для дальнейшей отработки элементов системы связи и АСУ на последующих этапах их жизненного цикла.

«Цифровые двойники» в интересах совершенствования техники средств связи и автоматизации управления специального назначения могут и должны быть построены как «умная» модель, учитывающая особенности конкретного производства и технологии изготовления элементов системы связи и АСУ. Они должны быть описаны 3D нестационарными нелинейными дифференциальными уравнениями в частных производных, обеспечивающих отличие между результатами виртуальных испытаний и натурных испытаний систем (комплексов, средств) связи и автоматизации управления специального назначения в пределах ± 5% [11].

Обязательным компонентом разработки и применения «цифровых двойников» в задачах построения и совершенствования техники средств связи и автоматизации управления специального назначения является многоуровневая матрица целевых показателей

конкурентоспособных элементов системы связи и АСУ и ресурсных ограничений (временных, финансовых, технологических, производственных, экологических и т. д.). Общее число характеристик матрицы целевых показателей техники средств связи и автоматизации управления специального назначения может составлять 50 000 и более. Многоуровневая матрица целевых показателей техники средств связи и автоматизации управления специального назначения и ресурсных ограничений предназначена для осуществления согласования (балансировки) большого количества конфликтующих параметров и характеристик элементов системы связи и АСУ в целом, их компонентов и деталей в отдельности [11].

Это позволит не только отслеживать взаимное влияние конфликтующих параметров и характеристик элементов техники средств связи и автоматизации управления специального назначения на различных этапах их жизненного цикла, но и в кратчайшие сроки вносить необходимые изменения и уточнения («управление требованиями и изменениями»). Например, оперативно реагируя на геополитическую обстановку и действия конкурентов, что обеспечивает непрерывный характер разработки и представляет собой важнейшую особенность новой парадигмы цифрового проектирования и моделирования на основе «цифровых двойников».

В основе применения «цифровых двойников» в интересах построения и совершенствования техники средств связи и автоматизации управления специального назначения лежит «оцифровка» всех физических, натурных и т. д., как правило, дорогостоящих и зачастую уникальных экспериментов - фактически разработка и валидация математических моделей высокого уровня адекватности элементов системы связи и АСУ и реализуемых ими процессов (MultiDisciplinary-подход).

Это позволит в рамках комплексного подхода к разработке «цифровых двойников» в интересах построения и совершенствования техники средств связи и автоматизации управления специального назначения перейти от традиционной парадигмы проектирования и создания («доводка элементов системы связи и АСУ до требуемых характеристик на основе многочисленных дорогостоящих испытаний и итерационного перепроектирования») к одному из основных компонентов разработки «цифровых двойников» - современной триаде: «Виртуальные испытания» - «Виртуальные стенды» - «Виртуальные полигоны», используемые на всех этапах жизненного цикла и с наибольшим эффектом на этапе проектирования.

Это, в свою очередь, позволит значительно снизить объемы физических и натурных испытаний, необходимых для проверки опытных образцов техники средств связи и автоматизации управления специального назначения.

«Сквозная» квантовая цифровая технология и возможности ее использования в интересах построения и совершенствования техники средств связи и автоматизации управления специального назначения

Особое значение для задач построения и совершенствования техники средств связи и автоматизации управления специального назначения, на наш взгляд, имеют квантовые технологии (Quantum technologies), включающие квантовые вычисления, квантовые коммуникации, и квантовые сенсоры и метрологию [13-16].

Разработка и применение данной технологии в компьютерах, мобильных телефонах, планшетах, цифровых камерах, технике средств связи и автоматизации управления специального назначения и других элементах информационных и телекоммуникационных систем (комплексов) позволит расширить техническую основу этих средств и комплексов, а также защиту информации в них.

При этом субтехнология «квантовые вычисления» (Quantum computing) рассматривается как новый класс вычислительных устройств - квантовых компьютеров, использующих для решения задач построения и функционирования систем (комплексов, средств) связи и автоматизации управления специального назначения принципы квантовой механики. Эта субтехнология будет способна обеспечить многократное ускорение

вычислительных процессов, даже по сравнению с существующими суперкомпьютерами. Пример - в МГУ рассчитали, что математическую задачу, которую классический суперкомпьютер с производительностью нескольких тысяч персональных ЭВМ будет считать около 10 миллионов лет, квантовый компьютер сможет решить за 18 секунд [14].

Внедрение квантовых компьютеров упростит разработку и проверку программного обеспечения (ПО) для техники средств связи и автоматизации управления специального назначения, ускорит проектирование различных элементов систем (комплексов, средств) связи и автоматизации, а также позволит сократить необходимое число натурных испытаний. Высокая производительность также может быть полезна при создании систем с искусственным интеллектом специального назначения.

Как средство проверки программного обеспечения, квантовый компьютер может сыграть очень важную роль. При разработке ПО для работы техники средств связи и автоматизации управления специального назначения возможны те или иные ошибки, поиск и исправление которых отнимают много времени и ресурсов разработчика. Быстродействующий квантовый компьютер сможет провести тестирование программы в минимальное время и выявить все имеющиеся проблемы. В ряде случаев квантовые вычисления способны справиться с задачами, которые практически неразрешимы для систем с другими архитектурами [13, 14].

Субтехнология «квантовая криптография и защищенные коммуникации» (Quantum cryptography and secure communications) напрямую может быть применена в интересах построения и совершенствования техники средств связи и автоматизации управления специального назначения, т. к. обеспечивает гарантированную криптографическую защиту информации, используя для передачи ключей шифрования индивидуальные квантовые частицы. Пример - разработанный на физфаке МГУ высокопроизводительный квантовый шифратор, который позволяет в автоматическом режиме шифровать информацию со скоростью до 10 Гбит в секунду. Шифратор гарантирует очень высокий уровень защищенности информации, канал распределения криптографических ключей обновляется раз в несколько секунд, тогда как существующие шифраторы меняют набор ключей один раз в несколько дней или месяцев, т. е., преимущество квантовой связи в части защиты передаваемой информации, бесспорно.

Технологию уже тестируют в рамках построения и совершенствования техники средств связи и автоматизации управления специального назначения. Система квантового шифрования в тестовом режиме уже стабильно работает на оптоволоконных линиях между двумя городами Московской области на расстоянии в 32 километра. Работа системы полностью автоматизирована, участие человека не предусматривается. Помимо этого, существует действующая защищенная квантовыми технологиями линия связи: квантовый телефон установлен между кабинетом ректора МГУ и кабинетом декана физфака МГУ [15].

Кроме того, в интересах построения и совершенствования техники средств связи и автоматизации управления специального назначения могут и должны быть применены квантовые сенсоры и средства метрологии (Quantum metrology and sensors), представляющие собой совокупность высокоточных измерительных приборов, основанных на квантовых эффектах [14].

Еще в 2019 году в России разработана и успешно реализуется дорожная карта развития «сквозной» цифровой технологии «Квантовые технологии» [16]. С точки зрения реализации этапов этой дорожной карты и учета полученных результатов на прикладном уровне, в интересах построения и совершенствования техники средств связи и автоматизации управления специального назначения, следует отметить, что данная дорожная карта сфокусирована на решении исследовательских и инженерных задач в области квантовых технологий и на формировании экосистемы для развития этого направления, в том числе, и в оборонной отрасли. Эта экосистема включает создание инфраструктурной базы, образовательных программ, консорциумов с индустриальными партнерами.

В дорожной карте «сквозной» квантовой технологии прописаны целевые показатели, приоритетные продукты, и технологии и план мероприятий для реализации. Особое внимание уделено технологическим показатели, к примеру, количеству частиц в квантовом симуляторе и количеству экспериментов и работ, выполненных на облачной платформе для квантовых вычислений, которую планируется создать [16].

Приоритетными продуктами и услугами определены пути, которые на наш взгляд, не сразу найдут свое применение при реализации работ на прикладном уровне в интересах построения и совершенствования техники средств связи и автоматизации управления специального назначения, но могут рассматриваться как потенциальные тренды. Это сервис по предоставлению доступа к облачной платформе для квантовых вычислений, квантовые вычисления на основе сверхпроводников и иные перспективные способы реализации достоинств квантовых разрядов (кубитов) - наименьших элементов для хранения информации в квантовом компьютере, которые, как и биты, допускают два собственных состояния, обозначаемых (0) и (1), но с более сложными связями между собой.

С точки зрения построения и совершенствования техники средств связи и автоматизации управления специального назначения гораздо больший интерес может представлять квантовый процессор с десятками кубитов без кодов коррекции ошибок, квантовый процессор на основе нейтральных атомов, квантовый процессор на ионах в ловушках и квантовый процессор на основе фотонных чипов.

Выводы

Анализ особенностей и роли некоторых рассмотренных СЦТ в интересах построения и совершенствования техники средств связи и автоматизации управления специального назначения показывает, что данные технологии доступны и применимы для совершенствования систем связи и АСУ. Об этом говорят как уже существующие примеры создания «цифровых двойников» в оборонной сфере, так и сопоставление производительности классического суперкомпьютера и квантового компьютера. Квантовые и фотонные приборы, сенсоры, устройства защиты систем передачи и обработки информации значительно превосходят по характеристикам электронные аналоги.

С точки зрения построения и совершенствования техники средств связи и автоматизации управления специального назначения можно с большой долей уверенности наглядно представить и спрогнозировать, какую экономию материальных средств и какую экономию времени можно получить с помощью «цифровых двойников» и квантовых компьютеров, например, в расчетах аэродинамики или прочности крупногабаритных конструкций для систем (комплексов, средств) связи и автоматизации - антенн и антенных мачт, расчетов с максимально возможной скоростью и шифрованной передачи траекторий ракет или координат целей.

Таким образом, предложены варианты применения, варианты состава и взаимосвязи компонентов (субтехнологий) «сквозных» цифровых технологий, которые могут и должны повысить результативность построения и совершенствования техники средств связи и автоматизации управления специального назначения. Определены и сформулированы функциональные задачи техники средств связи и автоматизации, построенной с использованием технологии «цифровых двойников» и квантовой цифровой технологии. Результаты исследований и представленный подход к анализу достоинств и перспектив применения технологии «цифровых двойников» и квантовой цифровой технологии позволяют на основе единых системных позиций сформировать варианты практической реализации новых механизмов повышения уровня технологичности и интенсификации процедур создания и совершенствования техники средств связи и автоматизации управления специального назначения.

Литература

1. Распоряжение Правительства РФ от 28.07.2017 № 1632-р «Об утверждении программы «Цифровая экономика Российской Федерации» // Собрание законодательства РФ, 2017. № 32. Ст. 5138.

2. Сквозные технологии НТИ // Национальная технологическая инициатива [Электронный ресурс]. 16.10.2017. - URL: https://nti2035.ru/technology/ (дата обращения: 16.07.2022).

3. Федеральный проект «Цифровые технологии» // Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций РФ [Электронный ресурс]. 30.04.2021. - URL: https://digital.gov.ru/ru/activity/directions/878/ (дата обращения: 17.07.2022).

4. Абашева О.Ю., Амирова Э.Ф., Беляева С.В. и др. Цифровая экономика и сквозные цифровые технологии: современные вызовы и перспективы экономического, социального и культурного развития / Под ред. Бондаренко И.А., Полетайкина А.Н. - Самара: ООО НИЦ «ПНК», 2020. 297 с.

5. Филипова И.А. Влияние цифровых технологий на труд: ориентиры для трудового права. -Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет им. Н.И. Лобачевского, 2021. 106 с.

6. Шевченко А.В. Обзор «сквозных» технологий в Российской Федерации // Вопросы студенческой науки, №7 (35), 2019, С. 14-17.

7. Макушкин А.Г., Осоченко Е.А. Атлас сквозных технологий цифровой экономики России. -М.: АО «Гринатом». 2019. 372 с.

8. Паращук И.Б. К вопросу применения сетеориентированных технологий для построения региональных информационно-коммуникационных систем // XIV-ая Санкт-Петербургская Международная Конференция «Региональная информатика 2014 (РИ-2014)». Материалы конференции. - СПб.: СПОИСУ. 2014. С. 96-97.

9. Паращук И.Б. Вопросы безопасности применения инфокоммуникационных технологий, реализующих «облачные» сервисы для абонентов систем специального назначения // Актуальные проблемы защиты и безопасности: Труды XVIII Всероссийской научно-практической конференции РАРАН. - СПб.: ФГБУ «РАРАН». 2015. С. 178-183.

10. Паращук И.Б. Анализ достоинств и аспекты возможного практического применения технологии DVB-H в информационно-управляющих системах специального назначения // Информация и космос. № 2. 2015. С. 8-11.

11. Прохоров А.Н., Лысачев М.Н. Цифровой двойник. Анализ, тренды, мировой опыт. Издание первое, исправленное и дополненное / Под ред. проф. Боровкова А.И. - М.: ООО «АльянсПринт». 2020. 401 с.

12. Цифровые двойники в военном кораблестроении // Новый оборонный заказ. Стратегии [Электронный источник]. 07.09.2020. - URL: https://dfnc.ru/c106-technika/tsifrovye-dvojniki-v-voennom-korablestroenii/ (дата обращения 17.07.2022)

13. Вишневский К.О., Гохберг Л.М., Дементьев В.В. и др. Цифровые технологии в российской экономике / Под ред. Л.М. Гохберга. НИУ «Высшая школа экономики». - М.: НИУ ВШЭ, 2021. 116 с.

14. Крылов В.С., Бекирова Э.А., Ветеранова Д.С. Сквозная квантовая технология цифровой экономики // Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. № 1(67). 2020. С.129-134.

15. Здания МГУ соединит квантовая сеть // Московский государственный университет [Электронный ресурс] 11.01.2021. - URL: https://www.msu.ru/science/main_themes/zdaniya-mgu-soedinit-kvantovaya-set.html (дата обращения: 17.07.2022).

16. Дорожная карта развития «сквозной» цифровой технологии «Квантовые технологии» // Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций РФ [Электронный ресурс]. 14.10.2019. - URL: https://digital.gov.ru/ru/documents/6650/ (дата обращения: 17.07.2022).

References

1. Rasporyazhenie PraviteVstva RF ot 28.07.2017 № 1632-r «Ob utverzhdenii programmy' «Cifrovaya e'konomika Rossijskoj Federacii» [Decree of the Government of the Russian Federation dated 28.07.2017 No. 1632-r «On the approval of the program «Digital Economy of the Russian Federation»]. Sobranie zakonodateTstva RF, 2017. No 32. St. 5138 (in Russian)

2. Skvozny'e texnologii NTI [End-to-end technologies of National Technological Initiative]. NacionaFnaya texnologicheskaya iniciativa. 16.10.2017. Available at: https://nti2035.ru/technology/ (accessed 16 July 2022) (in Russian)

3. FederaVnysjproekt «Cifrovy^e texnologii» [Federal project «Digital Technologies»]. Ministerstvo cifrovogo razvitiya, svyazi i massovy'x kommunikacij RF. 30.04.2021. Available at: https://digital.gov.ru/ru/activity/directions/878/ (accessed 17 July 2022) (in Russian)

4. Abasheva O.Yu., Amirova E.F., Belyaeva S.V. Cifrovaya e'konomika i skvozny'e cifrovy'e texnologii: sovremenny'e vy'zovy' i perspektivy' e'konomicheskogo, sociaFnogo i kuFturnogo razvitiya [Digital economy and end-to-end digital technologies: current challenges and prospects for economic, social and cultural development]. Pod red. Bondarenko I.A., Poletajkina A.N. - Samara: OOO NICz «PNK», 2020. 297 p. (in Russian)

5. Filipova I.A. Vliyanie cifrovy'x texnologij na trud: orientiry' dlya trudovogo prava [The impact of digital technologies on labor: guidelines for labor law] - Nizhnij Novgorod: Nizhegorodskij gosuniversitet im. N.I. Lobachevskogo. 2021. 106 p. (in Russian)

6. Shevchenko A.V. Obzor «skvozny^x» texnologij v Rossijskoj Federacii [Overview of «end-to-end» technologies in the Russian Federation]. Voprosy' studencheskojnauki, No 7 (35), 2019, Рр. 14-17 (in Russian)

7. Makushkin A.G., Osochenko E.A. Atlas skvozny'x texnologij cifrovoj e'konomiki Rossii [Atlas of end-to-end technologies of the digital economy of Russia]. Moscow: AO «Grinatom». 2019. 372 p. (in Russian)

8. Parashchuk I.B. K voprosu primeneniya seteorientirovanny'x texnologij dlya postroeniya regionaFny'x informacionno-kommunikacionny'x sistem [On the issue of the use of network-oriented technologies for the construction of regional information and communication systems]. XlV-aya Sankt-Peterburgskaya Mezhdunarodnaya Konferenciya «RegionaFnaya informatika 2014 (RI-2014)». Materialy' konferencii. - SPb.: SPOISU. 2014. Pp. 96-97 (in Russian)

9. Parashchuk I.B. Voprosy' bezopasnosti primeneniya infokommunikacionny'x texnologij, realizuyushhix «oblachny'e» servisy" dlya abonentov sistem speciaFnogo naznacheniya [Security issues of the use of infocommunication technologies implementing "cloud" services for subscribers of special purpose systems]. AktuaFny'eproblemy' zashhity' i bezopasnosti: Trudy' XVIII Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii RARAN. SPb.: FGBU «RARAN». 2015. Pp. 178-183 (in Russian)

10. Parashchuk I.B. Analiz dostoinstv i aspekty' vozmozhnogo prakticheskogo primeneniya texnologii DVB-H v informacionno-upravlyayushhix sistemax speciaFnogo naznacheniya [Analysis of the advantages and aspects of the possible practical application of DVB-H technology in special purpose information and control systems] // Informaciya i kosmos [Information and space] No 2. 2015. Pp. 8-11 (in Russian)

11. Proxorov A.N., Lysachev M.N. Cifrovoj dvojnik. Analiz, trendy \ mirovoj opyj [Digital twin. Analysis, trends, world experience]. Izdanie pervoe, ispravlennoe i dopolnennoe. Pod red. prof. Borovkova A.I. Moscow: OOO «AFyansPrint». 2020. 401 p. (in Russian)

12. Cifrovy'e dvojniki v voennom korablestroenii [Digital doubles in military shipbuilding]. Novyj oboronnyj zakaz. Strategii. 07.09.2020. Available at: https://dfnc.ru/c106-technika/tsifrovye-dvojniki-v-voennom-korablestroenii/ (accessed 17 July 2022) (in Russian)

13. Vishnevskij K.O., Goxberg L.M., Dement'ev V.V. Cifrovy'e texnologii v rossijskoj e'konomike [Digital technologies in the Russian economy]. Pod red. L.M. Goxberga. NIU «Vy'sshaya shkola e'konomiki». - M.: NIU VShE\ 2021. 116 p. (in Russian)

14. Krylov V.S., Bekirova E.A., Veteranova D.S. Skvoznaya kvantovaya texnologiya cifrovoj e 'konomiki [End-to-end quantum technology of the digital economy]. Ucheny'e zapiski Kry'mskogo inzhenerno-pedagogicheskogo universiteta [Scientific notes of the Crimean Engineering and Pedagogical University] No 1(67). 2020. Pp. 129-134 (in Russian)

15. Zdaniya MGU soedinit kvantovaya set' [MSU buildings will be connected by a quantum network]. Moskovskij gosudarstvennyj universitet 11.01.2021. Available at: https://www.msu.ru/science/main_themes/zdaniya-mgu-soedinit-kvantovaya-set.html (accessed 17 July 2022) (in Russian)

16. Dorozhnaya karta razvitiya «skvoznoj» cifrovoj texnologii «Kvantovy'e texnologii» [Roadmap for the development of «end-to-end» digital technology «Quantum Technologies»]. Ministerstvo cifrovogo razvitiya, svyazi i massovy'x kommunikacij RF. 14.10.2019. Available at: https://digital.gov.ru/ru/documents/6650/ (accessed 17 July 2022) (in Russian)

Статья поступила 2 июня 2022 г.

Информация об авторах

Паращук Игорь Борисович - Доктор технический наук, профессор, Заслуженный изобретатель Российской Федерации. Профессор кафедры (автоматизированных систем специального назначения) Военной академии связи им. Маршала Советского Союза С.М. Буденного. Область научных интересов: мониторинг информационных и телекоммуникационных систем; сетевые технологии; комплексы и средства защиты информации. Тел.: +7 911 944 36 88. E-mail: shchuk@rambler.ru.

Салюк Дмитрий Владиславович - Кандидат технических наук, доцент. Начальник отдела ПАО «Интелтех». Область научных интересов: проектирование и разработка автоматизированных систем специального назначения; технологии сбора и обработки информации. Тел.: +7 921 794 10 64. E-mail: salukdv@rambler.ru. Адрес: 197342, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Кантемировская, д. 8.

Analysis of the features and role of modern «end-to-end» digital technologies in the construction and improvement of communication equipment and control automation of special purpose

I.B. Parashchuk, D.V. Salyuk

Annotation: system analysis and detailed review in the field of modern «end-to-end» digital technologies from the point of view of their possible use to increase the efficiency of communication and automation, to increase the level of manufacturability and intensification of approaches to the creation and improvement of communication equipment and automation of special-purpose control. Study and formulation ofpossible options for the application of domestic and foreign results of theoretical research and experience in the practical implementation of «end-to-end» digital technologies. Novelty: consists in the fact that the subject of the study are two promising trends in the field of improving the efficiency of building and improving the technology of communication and control automation for special purposes - the technology of «digital twins», acting as an integrator of many «end-to-end» digital technologies, as well as quantum digital technology. Purpose: of the work is to analyze existing approaches and develop new options for the practical implementation of promising «end-to-end» digital technologies to ensure an increase in the level of manufacturability and intensification of approaches to the creation and improvement of communication equipment and automation of special-purpose control, to increase their efficiency of functioning, conditioned at the stages of development, design and production of equipment of this class. Results: the variants of application, composition and interrelation of components (subtechnologies) of «end-to-end» digital technologies are proposed, which can and should increase the effectiveness of the construction and improvement of communication equipment and automation of specialpurpose control. The functional tasks of communication and automation equipment built using the technology of «digital twins» and quantum digital technology are defined and formulated. Practical relevance: the research results and the presented approach to the analysis of the advantages and prospects of using the technology of «digital twins» and quantum digital technology allow, on the basis of unified system positions, to form options for the practical implementation of new mechanisms for increasing the level of manufacturability and intensification ofprocedures for creating and improving communication equipment and automation of special-purpose control.

Keywords: communication equipment, control automation, «end-to-end» digital technologies, digital twin, quantum digital technology.

Information about Authors

Igor Borisovich Parashchuk - Doctor of Technical Sciences, Professor, Honored Inventor of the Russian Federation. Professor of the Department (Automated Special purpose Systems) of the Military Academy of Communications named after Marshal of the Soviet Union S.M. Budyonny. Research interests: monitoring of information and telecommunication systems; network technologies; complexes and means of information protection. Tel.: +7 911 944 36 88 . E-mail: shchuk@rambler.ru.

Dmitry Vladislavovich Salyuk - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor. Head of the Department of PJSC «Inteltech». Research interests: design and development of automated systems for special purposes; technologies for collecting and processing information. Tel.: +7 921 794 10 64 . E-mail: salukdv@rambler.ru. Address: Russia, 197342, Saint-Petersburg, Kantemirovskaya St. 8.

Для цитирования: Паращук И.Б., Салюк Д.В. Анализ особенностей и роли современных «сквозных» цифровых технологий в построении и совершенствовании техники средств связи и автоматизации управления специального назначения // Техника средств связи. 2022. № 2 (158). С.13-21. DOI 10.24412/2782-2141-2022-2-13-21.

For citation: Parashchuk I.B., Salyuk D.V. Analysis of the features and role of modern «end-to-end» digital technologies in the construction and improvement of communication equipment and control automation of special purpose. Means of Communication Equipment. 2022. No. 2 (158). Pp. 13-21. DOI DOI 10.24412/2782-2141-2022-2-13-21 (in Russian).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.