Научная статья на тему 'Информационная технология поддержки принятия решений в чрезвычайной ситуации, вызванной неуправляемым спуском с орбиты космического аппарата с ядерной энергетической установкой'

Информационная технология поддержки принятия решений в чрезвычайной ситуации, вызванной неуправляемым спуском с орбиты космического аппарата с ядерной энергетической установкой Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

CC BY
87
37
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
космический аппарат / Информационная технология / ядерная энергетическая установка / чрезвычайная ситуация / технология поддержки принятия решений / оценка обстановки / технологический прогресс / spacecraft / information technology / nuclear power installation / emergency situation / technology of support of decision- making / conditions estimation / Technological process

Аннотация научной статьи по прочим технологиям, автор научной работы — Яковлев Олег Владимирович, Запорожец Сергей Анатольевич

В условиях дефицита времени на принятие решений по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций, связанных с неуправляемым сходом с орбиты космического аппарата с ядерной энергетической установкой на борту, важное значение приобретает технология поддержки принятия решений по предупреждению и ликвидации подобной чрезвычайной ситуации. С этой целью разработана информационная технология поддержки принятия решений, применение которой позволит более эффективно решать задачи оперативного управления в чрезвычайной ситуации, обучения личного состава дежурных смен и проведения исследовательских работ в области повышения безопасности населения и территорий.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по прочим технологиям , автор научной работы — Яковлев Олег Владимирович, Запорожец Сергей Анатольевич

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

Technology of decisionmaking support acquire the great importance in time constraint conditions for decision making concerting the prevention and liquidation of emergencies connected with uncontrollable orbit ejection of spacecraft with onboard nuclear power system. For this purpose the information technology of decisionmaking support has been developed which application will allow more efficiently to solve operating problems in emergencies, training of dutyshift staff and carrying out of research activities in the area of furthering safety of people and territories.

Текст научной работы на тему «Информационная технология поддержки принятия решений в чрезвычайной ситуации, вызванной неуправляемым спуском с орбиты космического аппарата с ядерной энергетической установкой»

Civil Securitiy Technology, Vol. 7, 2010, No. 1-2 (23-24)

УДК 614.001.18.502.5:001.18

информационная технология поддержки принятия решений в чрезвычайной ситуации, вызванной неуправляемым спуском с орбиты космического аппарата с ядерной энергетической установкой

О. В. Яковлев, С. А. Запорожец Аннотация

В условиях дефицита времени на принятие решений по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций, связанных с неуправляемым сходом с орбиты космического аппарата с ядерной энергетической установкой на борту, важное значение приобретает технология поддержки принятия решений по предупреждению и ликвидации подобной чрезвычайной ситуации. С этой целью разработана информационная технология поддержки принятия решений, применение которой позволит более эффективно решать задачи оперативного управления в чрезвычайной ситуации, обучения личного состава дежурных смен и проведения исследовательских работ в области повышения безопасности населения и территорий.

Ключевые слова: космический аппарат, информационная технология, ядерная энергетическая установка, чрезвычайная ситуация, технология поддержки принятия решений, оценка обстановки, технологический прогресс.

Information Technology of Decision-making support in the Emergency Caused by uncontrollable disorbit the spacecraft with On-board Nuclear Power system

O. Yakovlev, S. Zaporozhets

Abstract

Technology of decision- making support acquire the great importance in time constraint conditions for decision making concerting the prevention and liquidation of emergencies connected with uncontrollable orbit ejection of spacecraft with on- board nuclear power system. For this purpose the information technology of decision- making support has been developed which application will allow more efficiently to solve operating problems in emergencies, training of duty- shift staff and carrying out of research activities in the area of furthering safety of people and territories.

Key words: spacecraft, information technology, nuclear power installation, emergency situation, technology of support of decision- making, conditions estimation, technological process.

В результате проведенного анализа использования космических аппаратов (КА) с ЯЭУ для решения научных, народно-хозяйственных, экспериментальных и военно-прикладных задач следует, что из общего количества запущенных КА с ЯЭУ у нас в стране и за рубежом примерно 15—20 % КА создавали угрозу возникновения чрезвычайных ситуаций (ЧС). [1]. Возможный ущерб в ЧС при авариях КА с ЯЭУ варьируется в очень широких пределах. Так, по разным источникам, ущерб при разрушении КА «Космос-954» над безлюдной областью тундры на севере Канады был оценен правительством Канады на сумму 12 млн долларов. Соответственно радиоактивное загрязнение местности в густонаселенной зоне вызовет значительно больший ущерб [2,3].

Концепция развития космической ядерной энергетики в России предусматривает создание научно-технического задела, обеспечивающего возможность разработки ядерных энергетических установок (ЯЭУ) нового поколения после 2010 г. [4].

В этой связи вопросы обеспечения безопасности космических ядерных установок прорабатываются в различных сферах деятельности общества — в науке и технике, в международной и во внутренней политике государств.

Поэтому в случае возникновения подобных ЧС, необходимо иметь технологию, позволяющую органам управления Единой государственной системы предупреждения и ликвидации ЧС различных уровней в кратчайшие сроки получать оценки возможного радиоактивного загрязнения местности, на основе которых можно будет принимать обоснованные решения по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций подобного вида.

Технологический процесс поддержки принятия решений по оценке обстановки можно представить в виде последовательности связанных между собой этапов д{.

Взаимосвязи этапов задаются ориентированным графом. Пример такого графа приведен на рисунке 1, где элементарные действия в технологическом процессе отмечены штриховкой. Дуга, связывающая любую пару этапов qj, д^ и ориентированная от д! к д^, означает, что выполнение этапа не может быть начато до завершения этапа д!.

Порядок выполнения этапов в работе задается технологическими графами с выделением технологической ориентации этапов, описываемых сильноориентированными технологическими цепочками (СТ-цепочки), частично-ориентированными технологическими цепочками (ЧТ-цепочки) и неориентированными технологическими цепочками (НТ-цепочки).

Необходимость выполнения некоторой технологической цепочки определена как технологическая потребность (ТП). R = {г | ге1} — множество всех возможных ТП для заданного Т-графа.

Для Т-графа, показанного на рис. 1, примерами технологических цепочек являются:

— СТ-цепочки:

СТ (д/, д/, д/,); СТ (д< д44, д45, д^; СТ (д/, д/);

— НТ-цепочки:

НТ(д2, д3); НТ (д36, д3); НТ (д/,НТ (д33 д33 д53));

— ЧТ-цепочки:

ЧТ(СТ (д4, д4) д3,); ЧТ(СТ(НТ(д3, д3), д/), д/). Дальнейшая детализация технологии в отношении ресурсов, а также в выборе программных и технологических средств, являющихся инструментальными средствами разрабатываемой технологии, основывается на операционном подходе.

В соответствии с этим подходом технология поддержки принятия решений представлена как процесс, состоящий из этапов, действий и операций разной степени сложности, направленный на получение информации, необходимой для оценки обстановки в ЧС.

Технология поддержки принятия решений в данном случае представлена в виде иерархической структуры, состоящей из нескольких уровней:

— уровень технологического процесса поддержки принятия решений, при выполнении которого будет получена информация по оценке обстановки;

— уровень этапов технологического процесса, на которых реализуются операции и действия последующих уровней;

— уровень операций, в результате выполнения которых будет получена информация для выполнения определенного этапа, например операция сбора данных о метеообстановке;

Рис. 1. Пример Т-графа

/164

См! Securitiy Technology, Vol. 7, 2010, N0. 1-2 (23-24)

Источники информации

Подсистема сбора информации

Лицо, принимающее решение (ЛПР)

Рис. 2. Обобщенная структура распределенной системы поддержки принятия решений

— уровень действий, например ввод данных о метеообстановке в базу данных ЭВМ.

Обобщенная структура системы поддержки принятия решений по оценке обстановки в ЧС представлена на рис. 2. Предложенную обобщенную структуру системы поддержки принятия решений следует рассматривать как типовую.

В состав системы поддержки принятия решений по оценке обстановки в ЧС входят:

— подсистема сбора информации, осуществляющая сбор необходимых данных от установленных источников информации;

— подсистема документирования и архивации информации, которая осуществляет аналитическое изучение документов, изображений;

Рис. 3. Автоматизированные рабочие места в структуре технологии поддержки принятия решений

по оценке обстановки в ЧС

— подсистема визуализации информации, предназначенная для представления обработанной информации лицу, принимающему решения;

— подсистема моделирования, которая представляет собой комплекс математических моделей и реализующих их компьютерных программ.

С целью сокращения продолжительности выполнения технологических этапов используется программа технологического планирования Microsoft Project, позволяющая также осуществлять контроль за выполнением отдельных этапов и всего процесса сбора, анализа и представления информации для принятия решений.

Технологию поддержки принятия решения по оценке обстановки в ЧС технически предлагается реализовать в виде совокупности автоматизированных рабочих мест, представленных на рис. 3.

Программно-техническую реализацию технологии поддержки принятия решений по оценке обстановки в ЧС предлагается первоначально реализовать на базе информационно-аналитического модуля (ИАМ) оперативного управления силами РСЧС, который установлен в Академии гражданской защиты МЧС России. Для этого разработанное программное обеспечение по оценке обстановки в ЧС введено в состав прикладного программного обеспечения модуля.

Рассмотренная технология поддержки принятия решений в ЧС, вызванной неуправляемым спуском с орбиты КА с ядерной энергетической установкой, прошла предварительную апробацию в деловой игре, проведенной в Академии гражданской защиты. Использование разработанной технологи в деловой игре позволило со-

кратить время подготовки информации для принятия решений с 1,2 часа (время для проведения оценки обстановки без применения разработанной технологии) до 22—28 минут (с применением разработанной технологии). Данные показатели являются ориентировочными, но они тем не менее свидетельствуют о повышении оперативности работы дежурных смен в сложной обстановке.

литература

1. Запорожец С. А., Яковлев О. В. Анализ риска возникновения

чрезвычайных ситуаций при эксплуатации космических аппаратов с ядерными энергетическими источниками на борту. Проблемы анализа риска, т. 5, № 1, 2008. С. 54-61.

2. Steven Afterqood, Backqround on Space Nuclear Power. Science & Global Security, № 1-2. Vol.1. 1989, р. 93-107.

3. Joel R. Primack et al. Space Reactor Arms Control (Overview)

Science and Global Security, 1989. Volume 1. № 1-2, p. 59-82.

4. Андреев П. В., Васильковский В. А. Космическая ядерная

энергетика: прошлое, настоящее, будущее. Атом-ПРЕССА. № 15, 2007.

Сведения об авторах

Яковлев Олег Владимирович, к.т. н., с.н.с., Академия гражданской защиты МЧС России. запорожец Сергей анатольевич, к.т. н., Академия гражданской защиты МЧС России.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.