CC BY
124
КОНЦЕПТУАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ВОСПОЛНЕНИЯ ПОТЕРЬ ТЕХНИКИ СВЯЗИ И ВОЕННО-ТЕХНИЧЕСКОГО ИМУЩЕСТВА СВЯЗИ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ СОЕДИНЕНИЯ СВЯЗИ ВОЕННОГО ОКРУГА
Семенов Сергей Сергеевич,
Военная академия связи имени Маршала Советского союза С.М. Буденного, кафедра технического обеспечения связи и автоматизации, профессор ка-федры, доцент, д.т.н., Россия, Санкт-Петербург, [email protected]
Воловиков Владимир Сергеевич,
Военная академия связи имени Маршала Советского союза С.М. Буденного, кафедра технического обеспечения связи и автоматизации, адъюнкт, Россия, Санкт-Петербург, [email protected]
Смолеха Алексей Витальевич,
Военная академия связи имени Маршала Советского союза С.М. Буденного, кафедра технического обеспечения связи и автоматизации, адъюнкт, Россия, Санкт-Петербург, а[email protected]
Рассмотрены процессы восстановления и снабжения техники связи в системе технического обеспечения связи и автоматизированных систем управления Военного округа, представленные в виде концептуальной модели восполнения техники связи и военно-технического имущества связи соединения связи Военного округа. Представленная в работе концептуальная модель описывает на качественном уровне принципы построения и функционирования подсистем восстановления и снабжения, ее основные элементы и взаимосвязи между ними, процессы, протекающие в ней при восстановлении техники связи, вышедшей из строя вследствие повреждений. Теоретическая значимость концептуальной модели заключается в том, что с помощью представленной концептуальной модели можно построить математическую имитационную модель подсистем восстановления и снабжения системы технического обеспечения связи и автоматизированных систем управления с целью получения исходных данных для разработки методики по формированию рациональной перспективной системы технического обеспечения связи и автоматизированных систем управления Военного округа.
Система технического обеспечения связи и автоматизированных систем управления Военного округа рассмотрена как многоканальная система массового обслуживания замкнутого типа с отказами с циркулирующими в ней потоками техники связи, требующей ремонта, заявками на восполнение вышедшей из строя техники связи, потоками восстановленной техники связи под управлением соответствующих должностных лиц уровней иерархии войск. Реализация предложенной концептуальной модели в среде имитационного моделирования позволит проводить эксперименты по исследованию влияния различных параметров на укомплектованность тактического соединения, а также получить зависимости уровня укомплектованности (соединения связи) от времени восстановления поврежденных образцов техники связи, времени восполнения поврежденных образцов, времени простоя (элемента) системы связи в ожидании замены поврежденного образца техники связи и, тем самым, получить исходные данные для разработки методики по формированию рациональной перспективной системы технического обеспечения связи и автоматизированных систем управления, а также математической модели по оптимизации процесса восполнения потерь техники связи в системе технического обеспечения связи и автоматизированных систем управления Военного округа.
Для цитирования:
Cеменов С.С., Воловиков В.С., Смолеха А.В. Концептуальная модель процесса восполнения потерь техники связи и военно-технического имущества связи при применении соединения связи Военного округа // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. -2015. - №1. - С. 22-27. For citation:
Semenov S.S., Volovikov V.S., Smolekha A.V. Conceptual model of the process to address loss of communications technology and military equipment connection when using a signal unit of the Military district // T-Comm. 2015. No.1. Рр. 22-27.
Ключевые слова: восполнение потерь техники связи, подсистема восстановления, подсистема снабжения, система технического обеспечения связи и автоматизированных систем управления, техника связи, военно-техническое имущество связи, ремонт.
У
l^HTpiÜlLElUtl
pcuimniuít
рСМОНТНЫе
згишы
ремонтный орган
рем. взаод
тыл
страны
предпрнятя пронышген
центр имущества связи
склад средств _СВЯЗИ
. Г
БХРВТ
склад ВТИ
требующие ренпкгА
источник постановка на
ВТС. ЭМ, дежурство
. ЗИПа
совокупность образцов техники связи, ЭМ, ЗИПа
Рис, 2. Концептуальная схема модели восстановления и снабжения техники связи соединения связи в системе ТОС и АСУ ВО
~ центр имущества связи, центральные базы ремонта и хранения ТС.
/сн.О->/урн.О ' /си.И /ярнЛ ' /сн.1' Ухрн.2 ' /снА » /хрнА ~ ФуНКЦИО"
нальные зависимости, характеризующие потоки техники связи и ВТИ связи, перемещаемые с предприятий промышленности (нулевой уровень); центра имущества связи, центральных баз ремонта и хранения средств связи {первый уровень); баз хранения и ремонта ТС, складов средств связи (второй уровень); а также ремонтных взводов для обеспечения потребностей соединения связи ВО по восполнению потерь ТС и расхода ВТИ связи при применении соединения связи ВО;
'/''' Уи.бриг.О ' - О;»:.-.' ' /' ' ~ ' /ремА ' /"е.ори?А
функциональные зависимости, характеризующие потоки техники связи и ВТИ связи, перемещаемые с предприятий промышленности (нулевой уровень); центральных ремонтных заводов средств связи, центральных баз ремонта и хранения средств связи {первый уровень); ремонтных заводов средств связи, баз ремонта и хранения средств связи, ремонтных органов (второй уровень); а также складов ВТИ иерархии войск для обеспечения потребностей соединения связи и восполнения потерь ТС и расхода ВТИ связи при применении соединения связи ВО;
fi ~ ФункЦиональная зависимость, характеризующая
управляющее воздействие органов управления соответствующих уровней иерархии по восполнению потерь ТС и расхода ВТИ при применении соединения связи ВО.
Представленная на рисунке I концептуальная модель описывает на качественном уровне принципы построения и функционирования системы ТОС и АСУ ВО в части касающейся процесса восполнения потерь ТС и ВТИ связи соединения связи ВО, а также ее основные элементы и взаимосвязи между ними.
Структура системы ТОС и АСУ ВО может быть представлена многофазная многоканальная система массового обслуживания замкнутого типа с отказами.
Таким образом, концептуальная схема процесса восполнения потерь ТС и ВТИ связи соединения связи в системе ТОС и АСУ ВО должна состоять из следующих сегментов (блоков) (рис. 2):
- источник ТС, ВТИ связи;
- постановка на дежурство;
- совокупность образцов техники связи, ВТИ связи;
- блоки-накопители соответствующие складам по уровням иерархии ВО;
- блоки представляющие собой ремонтные органы по уровням иерархии ВО.
Математическая модель должна отражать зависимости между входами и выходами сегментов (блоков) системы {рис. 2). В тех случаях, когда рассматриваемая система может быть математически строго записана и разрешима, аналитическая модель - наиболее мощное из существующих средств анализа и синтеза любой системы. В случаях отсутствия необходимых {количественно достаточных), полученных на практике актуальным становится применение имитационных моделей исследуемого объекта.
Имитационная модель - это компьютерная программа, которая описывает структуру и воспроизводит поведение реальной системы во времени. Имитационная модель позволяет получать подробную статистику о различных аспектах функционирования системы в зависимости от входных данных.
Имитационное моделирование - разработка компьютерных моделей и постановка экспериментов на них. Целью моделирования в конечном счете является: получение зависимости укомплектованности соединения связи: от времени восстановления (ремонтным органом) потока поврежденных образцов ТС и от времени восполнения поврежденного образца за счет резервных работоспособных образцов ТС (за счет функционирования подсистемы снабжения).
Современные системы моделирования поддерживают весь арсенал новейших информационных технологий, включая развитые графические оболочки для целей конструирования моделей и интерпретации выходных результатов моделирования, мультимедийные средства, анимацию в реальном масштабе времени, объектно-ориентированное программирование и др.
При разработке модели можно использовать элементы визуальной гра-фики: диаграммы состояний {стейтчарты), сигналы, события (таймеры), порты и т.д.; синхронное и асинхронное планирование событий; библиотеки активных объектов.
При разработке модели в среде имитационного моделирования AnyLogic можно использовать концепции и средства из нескольких классических областей имитационного моделирования: динамических систем, дискретно-событийного моделирования, системной динамики, агент-ного моделирования. Кроме того, AnyLogic позволяет интегрировать различные подходы с целью получить более полную картину взаимодействия сложных процессов различной природы.
Процессы восстановления и снабжения ТС и ВТИ связи соединения связи ВО, протекающие в подсистеме восстановления и снабжения системы TOC и АСУ ВО предлагается рассмотреть как последовательность отдельных событий. Подход к построению имитационных моделей, предлагающий представить реальные действия такими событиями называется "дискретно-событийным" моделированием (discrete event modeling),
В дискретно-событийном моделировании движение техники связи, ЭМ, ЗИПа, заявок будет представлено двумя событиями: отправление и прибытие, а само движение становится "задержкой" (интервалом времени) между
ними. Однако, это не означает отсутствие возможности показать перемещение (движение) техники связи, наоборот, среда AnyLogic позволяет создавать визуально непрерывные анимации для логически дискретных процессов.
Термин "дискретно-событийное моделирование" обычно используется в более узком смысле для обозначения "процессного" моделирования, где динамика (сложной) системы представляется как последовательность операций (прибытие, задержка, захват ресурса, разделение, распределение и т.д.) над некими сущностями (entities, по-русски - транзакты, заявки), представляющими собой клиентов, документы, звонки, пакеты данных, транспортные средства и т.п.
Эти сущности пассивны, они сами не контролируют свою динамику, но могут обладать определёнными атрибутами, влияющими на процесс их обработки (например, степень повреждения техники связи, требуемый вид ремонта, соответственно, сложность работы, наличие свободного ресурса) и накапливать статистику (по времени ремонта, поиска свободного резервного образца техники связи и т. д.). Процессное моделирование используется на среднем или низком уровне абстракции: каждый объект моделируется индивидуально, как отдельная сущность, при этом множество деталей "физического уровня" опускается [3].
В модели, представленной на рис. 3 учитываются следующие исходные данные: интенсивность выхода из строя техники связи, вид действий (оборона/наступление), оперативное построение войск соединения связи, укомплектованность техникой связи соединения связи, распределение техники связи по группам и ремонтным органам в зависимости от степени (характера) повреждения (по видам ремонта), предельная трудоемкость текущего/среднего ремонта основных групп техники связи, вероятности выхода из строя техники связи, в т. ч. по группам, воздействие противника, коэффициенты восстановления техники связи личным составом экипажей, а также силы и средства выездных ремонтных бригад ремонтных предприятий и сервисных центров.
Таким образом, в рассмотренной концептуальной модели циркулируют потоки техники связи, требующей ремонта, потоки восстановленной техники связи; заявки на восполнение вышедшей из строя техники связи; заявки на востребованные образцы ТС, заявки на ВТИ связи для ремонтных органов, а также осуществляется управление и организация взаимодействия элементов всей системы TOC и АСУ ВО в части касающейся процесса воспопнения потерь ТС соединения связи ВО (рис. 3).
С помощью представленной концептуальной модели можно построить математическую модель восполнения потерь ТС и ВТИ связи соединения связи, из которой в последующем будут получены исходные данные для разработки методики по формированию рациональной перспективной системы TOC и АСУ ВО, а также математической модели по оптимизации процесса восполнения потерь ТС и ВТИ связи ВО.
У
COMMUNICATIONS
CONCEPTUAL MODEL OF THE PROCESS TO ADDRESS LOSS OF COMMUNICATIONS TECHNOLOGY AND MILITARY EQUIPMENT CONNECTION WHEN USING A SIGNAL UNIT OF THE MILITARY DISTRICT
Sergey Semenov
Military Academy of Communications, Department of technical communications providing and automation, professor,
Saint Petersburg, Russia, [email protected]
Vladimir Volovikov
Military Academy of Communications, Department of technical communications providing and automation, postgraduate student,
Saint Petersburg, Russia, [email protected]
Alexey Smolekha
Military Academy of Communications, Department of technical communications providing and automation, postgraduate student, Saint Petersburg, Russia, [email protected]
Abstract
The article examines the processes of recovery and supply of communications technology in technical communication and automated control systems of the Military District, represented as a conceptual model of communication equipment and replenish military equipment communication communications connection Military District.
Presented in the conceptual model describes qualitatively the principles of construction and operation of the subsystem recovery and supply, its main elements and the relationships between them, the processes occurring in it when restoring communication techniques that fail due to defects.
The theoretical importance of the conceptual model is that by representing the conceptual model can construct a mathematical simulation model subsystems recovery and supply technical support system communications and control systems in order to obtain basic data for the development of methods for the formation of a rational perspective of technical communications and automated systems control of the Military District.
The system of technical communications and automated control systems of the Military District is considered as a multi-channel queuing system with closed-circuit failures with circulating it flows communication equipment requiring repair, requests for replenishment of the failed communication technology, the reduced flow of communication technology under the control of relevant officials levels hierarchy troops.
Implementation of the proposed conceptual model in the simulation environment will allow to carry out experiments on the influence of various parameters on staffing tactical formation, as well as get depending staffing levels (communication connection) from the time the recovery of damaged specimens of communications technology, the time to fill the damaged specimens downtime (element) system communication pending replacement of the damaged specimen of communications technology and thereby obtain basic data for the development of methods for the formation of a rational perspective of technical communication and automated control systems, as well as the mathematical model to optimize the process to address loss of communications technology in technical communication and automated control systems of the Military District.
Keywords: restores loss of communications technology, sun-formation subsystem, the subsystem of supply, technical support system communications and control systems, communications technology, military communication equipment, repair.
References
1. Anoufriev A.A., Zakharov A.A., Chikhachev A.V. Theoretical Foundations of technical communication. Textbook. - St. Petersburg: Military Academy of Communications, 2011. - 464 p. [in Russian]
2. The National Security Strategy of the Russian Federation until 2020 May 13, 2009. [in Russian]
3. Souvetov B.Y., Yakovlev S.A. Modelling Systems: Textbook for Universities - 5 Edition sr. - M.: Higher School, 2007. - 343 p. [in Russian]
4. Gusev A.P., Andreianov S.N., Smoleha A.V. Relevance of research in the field of automation of accounting processes of communications technology in technical communication and automation of association based on the use of RFID technology and telemetry. Thematic collection 42nd BNK "MF & Combat use in an operation (combat)", St. Petersburg: MVAA, 2013. - Pp. 396-403. [in Russian]
5. Semenov S.S., Barbatko N.V., Smoleha A.V. Direction of increasing the efficiency of the system of technical communications and automated control systems association. Thematic collection 42nd BHK "MF & Combat use in an operation (combat)", St. Petersburg: MVAA, 2013. -Pp. 403-413. [in Russian]
