CC BY
35
account the conditions of the problem, are reduced to a system of ordinary differential equations and make it possible to determine the expansion coefficients of the scattered wave through the boundary conditions. The results of calculating the amplitude of scattering of a sound wave are presented.
Key words: elastic cylinder, anisotropic elastic layer, inhomogeneous elastic layer, tensor of elastic moduli, scattered field, displacement potential.
Larin Nikolay Vladimirovich, candidate of physical and mathematical sciences, docent, larinaelen@mail.ru, Russia, Tula, Tula State University,
Belkin Anton Eduardovich, postgraduate, antonedurd2020@mail.ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 004.7: 621.39
DOI: 10.24412/2071-6168-2021-11-117-124
МЕТОДИКА АНАЛИЗА ВЕРОЯТНОСТНО-ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ОБМЕНА СООБЩЕНИЯМИ В КОМПЛЕКСЕ БЕСПИЛОТНЫХ
ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
А.М. Чуднов, О.А. Губская, Я.В. Кичко
Разработана методика анализа вероятностно-временных характеристик обмена сообщениями в комплексе с беспилотными летательными аппаратами с автоматически управляемыми режимами функционирования радиосредств. Специфика решаемой задачи состоит в учете возможностей радиосредств обеспечения взаимодействия в различных направлениях связи с использованием подходящих режимов передачи/приема информации. Получены аналитические выражения для расчета вероятностно-временных характеристик обмена сообщениями объектов комплекса, на основе которых могут строиться оптимальные по показателям своевременности алгоритмы формирования маршрутных таблиц и управления маршрутизацией пакетов в системе обмена данными комплекса. Возможности средств связи по обеспечению обмена данными задаются в маршрутных таблицах, реализующих как детерминированные, так и рандомизированные алгоритмы маршрутизации пакетов.
Ключевые слова: комплекс беспилотных летательных аппаратов, система обмена данными, маршрутизация, распределение потоков, своевременность доставки сообщений.
Термин «беспилотный комплекс» имеет широкое толкование и используется для систем, образованных композицией взаимодействующих объектов, каждый из которых может исполнять набор предписанных функций по соответствующим указаниям (командам). В настоящее время этот термин наиболее часто используют для комплексов взаимодействующих робо-тотехнических объектов, выполняемые функции которых, могут быть достаточно сложными и носить характер частных задач, решаемых каждым объектом на том или ином этапе функционирования комплекса.
Задачи построения и организации работы многоцелевого комплекса беспилотных объектов весьма актуальны, прежде всего, по причине существенно возросшей роли таких систем в различных сферах практической деятельности людей: в технологических процессах, медицине, образовании, системах военного назначения [1-12].
В настоящей работе изучается задача анализа обмена данными объектов комплекса с беспилотными летательными аппаратами (БПЛА) с автоматически управляемыми режимами функционирования радиосредств. По своему замыслу проводимые исследования укладываются в рамки общего подхода, обозначенного в работах [1-4]. Они направлены на построение оптимального алгоритма управления системой обмена данными (СОД) на сетевом уровне с учетом возможностей радиосредств по установлению связи в различных направлениях, подходящих режимах функционирования и реализации на этой основе множества возможных вариантов построения маршрутов прохождения пакетов сообщений. Вместе с тем, в отличие от результатов [1] задача направляется на анализ вероятностно-временных характеристик (ВВХ) обмена сообщениями объектов комплекса при заданной системе таблиц маршрутизации пакетов (ТМП).
При этом полученные аналитические соотношения расчета показателей своевременности доставки сообщений в СОД обеспечивают возможность оптимизации ТМП и реализации на этой основе оптимальной маршрутизации пакетов при функционировании СОД.
Результаты работы могут быть обобщены для СОД в которых циркулируют сообщения различной категории срочности.
Как и в [1], предполагается, что СОД БПЛА обладает следующими свойствами, которые учитываются в формализованной модели, решаемой задаче и необходимы для корректного использования полученных в работе результатов:
1. Наличие в комплексе системы (подсистемы) управления, элементам которой предписаны функции сбора информации о состоянии объектов БПЛА и формирования решений на управление с последующей их выдачей исполнительным объектам комплекса [6,16,17]. Система управления может строиться с централизованным, частично (локально) централизованным или децентрализованным управлением. Различие этих вариантов состоит в необходимости обеспечения объектов, наделенных функциями принятия решений на управление, достаточным вычислительным ресурсом и требуемым объемом информации о состоянии БПЛА.
2. Взаимодействие объектов комплекса может осуществляться на основе обмена пакетами данных (составляющими сообщения) с использованием различных типов средств связи. Передача пакетов при взаимодействии объектов может осуществляться в различных режимах, определяемых набором данных, в частности, включающих: направление связи (рабочая частота передачи/приема, параметры управления диаграммами направленности антенн,...), технической скоростью передачи, мощностью излучения и др. [3,5,10]. Переключение режимов работы радиосредств должно осуществляться достаточно быстро, чтобы инерционность не приводила к потерям эффективности функционирования комплекса БПЛА.
3. Методика анализа учитывает возможность использования на сетевом уровне СОД рандомизированных алгоритмов маршрутизации пакетов (таблицы маршрутизации пакетов), строящихся в рандомизированном виде и допускающем возможность случайного (псевдослучайного) выбора порта выдачи пакета для получателя с заданным адресом [3]. Такой вариант маршрутизации непосредственно вытекает из решения задачи оптимизации распределения потоков и соответственно обеспечивает более эффективную работу комплекса БПЛА. При этом процедура маршрутизации на основе рандомизированной таблицы маршрутизации пакетов (ТМП) может быть реализована с использованием как датчиков случайных чисел, так и детерминированных алгоритмов, обеспечивающих требуемую частоту выбора портов выдачи пакетов.
4. В СОД должно быть обеспечено согласованное взаимодействие передающих и приемных средств при формировании линий связи. Полученные в работе результаты соответствуют наиболее простому варианту обеспечения такого взаимодействия, при котором на определенных временных интервалах приемным и передающим средствам для образования радиолинии определены моменты времени начала и окончания сеанса связи независимо от заполнения пакетами буферов (очередей) в тех или иных направлениях связи [8,9,19,20]. Организация взаимодействия приемных и передающих средств при установлении связи, естественно, влияет на ВВХ прохождения пакетов по маршрутам сети, при этом разработанные методики допускают обобщение на другие варианты взаимодействия.
Дальнейшая часть работы построена следующим образом. В п. 2 строится математическая модель СОД и дается формализованная постановка решаемой задачи. В п.3 представлены соотношения для анализа ВВХ процесса доставки сообщений как в направлениях взаимодействия объектов комплекса, так и СОД в целом, составляющие методику анализа. В п. 4 приведен пример расчета показателей своевременности обмена данными объектов комплекса БПЛА.
Формализованная модель СОД и постановки задачи. Используются обозначения: N,2, Я - соответственно множество натуральных, целых, действительных чисел, = {¿6 М|!< к},2+ = {г£ 11г> 0} (2+ = Ш{0}),М+ = {г£ Е|г> 0}.
Сначала опишем задачу в общих чертах, затем на основе формализации объектов модели детализируем конструкции, участвующие в задаче.
Пусть некоторым образом определены объекты модели:
С - структура СОД;
Ш- набор данных, характеризующих ресурс средств связи объектов комплекса;
Л - входящая нагрузка на сеть;
"Р - система таблиц маршрутизации пакетов.
Решаемая задача состоит в получении аналитических зависимостей ВВХ обмена сообщениями объектов комплекса.
Для формализации задачи анализа вводятся следующие конструкции:
1. Объекты, задаваемые в качестве исходных данных:
матрица С = (ск,1)к1Ем пропускных способностей линий связи, каждый элемент ск,1
которой соответствует пропускной способности {к, I)-линии, реализуемой в соответствующем режиме работы корреспондирующих средств, где п - число объектов СОД;
векторы (наборы параметров) и* = (и*)1Ещп ,У* = (_р*)1Ещп, компоненты которых представляют собой параметры, характеризующие ресурс соответственно передающих и приемных средств ¿-узла;
матрица Л = (\]'). . интенсивностей потоков пакетов сообщений в информационных направлениях системы (матрицей тяготения), где Лу - интенсивность потока, обусловленного обменом сообщений в {¿,у)-направлении, т.е. между пользователями (группами пользователей), соответствующими ¿-му и у'-му узлам сети;
система таблиц маршрутизации пакетов Р, представленная набором матриц: Р = {Рк)кешп, к-я из которых используется на к-м узле и имеет вид Рк = (р^), где - вероятность выдачи (направления) пакета, адресованного для /-объекта на ¿-порт (т. е. в ¿-узел, соседний с ^-узлом).
2. Вспомогательные объекты модели, используемые для постановки и в ходе решения
задачи:
граф структуры сети (граф сети) - это орграф без петель §, вершины которого соответствуют объектам СОД, а дуги - возможным связям (линиям связи) между объектами (определяется матрицей С);
множество маршрутов прохождения пакетов в СОД - множество Ж всех простых цепей в графе §;
множество маршрутов информационного {¿,])-направления СОД - это подмножество маршрутов Ж{ ¿,]) С Ж, проходящих из ¿-вершины в у'-вершину графа §:
Ж{ 1,]) = ик,1еШп^ЕЖ( I,}, к, I) ; (1)
множество маршрутов СОД, проходящих через {к, ¿)-линию - это подмножество маршрутов Ж(к, I) С Ж, содержащих (к, I)-дугу;
Ж(к, I) = 1,у, к, I) ; (2)
множество маршрутов {¿,у)-направления СОД, проходящих через {к, ¿)-линию
Ж{1,у,к,1) = Ж{1,])ПЖ(к,1У; (3)
распределение потоков по маршрутам - это функция Бж'-Ж ^ М+, значения которой характеризуют поток сообщений (интенсивность потока), проходящих по ^-маршруту, представленная набором ЫЖ значений БЖ = { 5(^)1^. Е Ж}, где ЫЖ = |Ж|; суммарный поток в СОД определяется соотношением
= Т.ЦЕЖ 5(и);
поток пакетов сообщений в {¿,у)-направлении определяется соотношением
1,]) = 1,^еж{ и)^(и); (4)
поток пакетов сообщений в {к, ¿)-линии определяется соотношением
= (5)
поток пакетов сообщений через к-узел в адрес у'-узла определяется соотношением
5к0) = Т.ЦЕМп í,j■,k,l)S(И■), (6)
ресурс передающих средств ^-объекта (приемных средств ¿-объекта), задействованный
для передачи данных по (к, ¿)-линии ufeг = (характеризует относительное время использо-
ск,1
вания соответствующих средств для передачи сообщений по {к, ¿)-линии);
суммарный ресурс передающих средств ¿-объекта, необходимый для передачи сообщений (характеризует относительное время использования передающих средств ¿-объекта)
суммарный ресурс приемных средств ^-объекта, необходимый для приема сообщений (характеризует относительное время использования приемных средств ¿-объекта)
^ = £/ЕМ„ у)л = 2/ЕМ„ "ГТ^ (8)
область допустимых распределений потоков определена ограничениями на потоки, протекающие через передающие и приемные средства объектов СОД, представленными соответственно неравенствами:
uk<u*k , vk<v*k,k е Nn. (9)
Представленные формальные объекты составляют модель, обеспечивающую решение задачи анализа, которая состоит в определении следующих показателей процесса обмена сообщениями объектов комплекса:
s( i,j),i,jeNn - набор (матрица) потоков (интенсивностей потоков) данных в {i, j)-направлениях;
^T\(í,j)(t),i,j е - набор функций распределения вероятностей (ФРВ) времени доставки сообщений в (i, j)-направлениях сети и соответствующих вероятностей FT\{ íj)(T*) своевременной доставки сообщений, где Т* - максимально допустимое время задержки сообщения;
- ФРВ времени доставки сообщений в сети и соответствующая вероятность Ft(T*) своевременной доставки сообщений.
Методика анализа комплекса БПЛА. Методика анализа представлена следующей последовательностью расчетов:
1. Вычисление функции распределения условных потоков (см. примечание 1) по маршрутам SM.
Маршрут в (Í, /')-направлении ^ е Ж задается последовательностью номеров вершин графа Q (объектов СОД):
И = (7o,72,, ■■■,YN(ц)),
где N(^) - длина маршрута, y¡ = y(j- номер у'-й вершины ^-маршрута, у0 = i, =j -
соответственно начальная и конечная его вершины, Тезис о прохождении маршрута через вершину к (дугу (к,1)) графа Q понимается в том смысле, что (к) (соответственно (к,1)) является подпоследовательностью ц., что обозначается символом принадлежности: к ец., (к,1) ец..
Интенсивность (условная) потока сообщений s(^) на маршрутах д еЖ{ i,j), определяющие функцию Бж вычисляются по значению (i,j)-нагрузки Aij на основе системы ТМП Р = ( Рк)кеШп соотношением
= ¿иПк.ОецРи, (10)
где у(0,ц) = i,y(0,N(^))=j.
Примечания 1. Величина, определенная соотношением (10), характеризует поток, который реализуется при условии, что он допустим имеющимся на объектах СОД ресурсом при-емо-передающих средств. Далее полагается, что ТМП формируют потоки, удовлетворяющие условиям (10).
2. Вычисление нагрузки на передающие и приемные средства объектов СОД ик, vk выполняется по формулам (4)-(8) с учетом (10).
3. Вычисление ФРВ времени задержки пакетов на маршрутах СОД осуществляется на основе модели, описывающей прохождение пакетов в линиях. Простейшая модель, позволяющая анализировать характеристики времени задержки пакетов сообщений в линиях может быть получена с использованием допущения о прохождении пакетов сообщений по (к, Z)-линии как о выполнении требования в системе массового обслуживания, состоящей из двух последовательно соединенных систем типа М/М/1/<х>\ передающей и приемной частей линии. Это может быть обосновано, если пакеты, для передачи которых определена (к, I)-линия передаются по ней тогда и только тогда, когда свободен передатчик fc-объекта и приемник Z-объекта и время передачи распределено по экспоненциальному закону.
При таком допущении ФРВ времени т задержки пакета сообщений, переданного в {к, I)-линию, определена соотношением
Fr\(k,i)ШЫ)) = 1-e~t/TM (t > 0), (11)
где
T(k,l) = ckl(-Цгт +-(12)
- среднее время задержки, обусловленное нагрузкой на передающее и приемное средства (к, I)-линии.
При взаимной независимости процессов передачи пакета на различных участках маршрута общее время прохождения пакета по маршруту определяется суммированием его за-
держек на участках, поэтому ФРВ времени т задержки пакета на ^-маршруте (при условии, что пакет доставлен по маршруту у), определена соотношением
РтщШ = П^е^т Kk,i)(t\(k,l)), (13)
где П ® - операция свертки распределений.
Примечание 2. Многократное вычисление свертки в (13) может приводить к существенным погрешностям при вычислении ФРВ, в то время как с ростом числа сверток (для длинных маршрутов) распределение (13) в соответствии с центральной предельной теоремой приближается к гауссовскому, т.е. F(t\y) ~M(T(ix),o?(ix)), где T(ix),o?(y) среднее время и дисперсия времени задержки пакета сообщений на д-маршруте, определяемые суммированием соответствующих параметров по участкам маршрута
Т(И) = Т,(к,1)ец. T(k,l), = 11(к,1)ец = 1,(к,1)ец Т2(к,1). (14)
3. Вычисление ФРВ времени доставки пакетов в информационных направлениях СОД осуществляется усреднением по формуле Байеса:
Fr\( ij)(t\( i,j» = 1,цем(и)Рг{И е м( i,j)} Fr\ц(t\y), (15)
где Pr{jU е М( i,j)} - вероятность того, что маршрут у, по которому передается выбранный пакет является маршрутом ( ¿,у')-направления:
Рг&е М( i,j)} = s( i,j)/sx,
т. е. Fr\( i,j)(t\( i,J)) = -r^eM(i,j)S( i,j)FT\^(t\y).
Соотношение (15) дает оценку ФРВ времени Т( ¿j) доставки сообщения в (i, j)-направ-лении в виде
Ft\( i,j)(t\( i,j)) = [FT\( iJ}(t\( i,j))]L, (16)
где L - длина сообщения (в числе пакетов).
4. Вычисление ФРВ времени доставки пакетов и сообщений в СОД осуществляется аналогично предыдущему:
^т\м(^\М) = FT\^(t\y) = ^hjeNnSi i,j)FT\( iJ)(t\( i,j)).
FT\M(t\M) = [Fr\M(t\M)]L (17)
Примечание 3. В условиях принятых допущений функции (16), (17) естественным образом определяют вероятности доставки сообщений за максимально допустимое время Т* в информационных направлениях и в СОД в целом:
Pr{T{ iJ} <Т*} = FT\( i,j)(T*\( i,j)), Py{Tm <T*}FT\m(T*\M).
Пример расчетов. Пример расчетов приведен для СОД комплекса БПЛА показанного на рис.1, где номера объектов соответствуют: 1 - наземному центру управления; 2, 3 - ретрансляторам связи; 4-6 - основным исполнительным объектам. Пропускные способности возможных линий связи заданы симметричной матрицей С = (ck,i)kleN , элементы которой представлены в таблице 1, требуемые для передачи в информационных направлениях сети потоки заданы несимметричной матрицей (что обусловлено функциями объектов комплекса БПЛА) Л = , элементы которой представлены в таблице 2.
Рис. 1. Пример СОД комплекса БПЛА
Ограничения на ресурс передающих и приемных средств заданы векторами и* = (.и*)1ЕШ6,У* = , где и1 = у* = 4,и*2 = р* = 2, и** = р* = 2,и; = = и* = р* = и** =
V* = 1. Для маршрутизации пакетов сформированы ТМП Рк = Е М6, которые можно
представить в следующем виде:
Р2,2 = Рз,3 =р1,2 = Рб,3 = 1, Рв,2 =Р5,3 = 0,5 Р1,1 =Рз,3 =Р|,4 = Р5,5 =Р6,6 = 1,
121
Pl,l = Р2,2 = Р|,4 = Р5,5 = Р6,6 = 1; Pl,l = Pl,l = P3,3 = PÎ5,5 = Рб,5 = 1 Pi, 2 = Pl, 3 = 0, 5 Р25 2 = Рэ,3 = Р|,4 = Рб5 б = 1; Pl,3 =Р261 = Pf,3 = Pf,5 = Р5,5 = 1
Как видно, ТМП Р1, Р5 (для первого и пятого объектов) рандомизированные, а остальные нерандомизированные. Пакеты, отправляемые с 1-го объекта в 5-й и с 5-го в 1-й, выдаются равновероятно на 2-й и 3-й объекты.
По приведенным данным для указанного примера выполнены расчеты ВВХ прохождения пакетов по маршрутам и информационным направлениям СОД. Результаты расчетов ФРВ времени задержки пакетов в информационных направлениях ( 1,4), ( 4,1), ( 1,5),( 5,1) и для СОД в целом представлены графиками на рис. 2, соответственно FT|( i,4),PT|( 4,1), Рт|( 1,5), РтК 5д) = РТ|( 4,1) (данные зависимости совпадают) , где время масштабировано относительно минимальной задержки пакета средством связи с максимально допустимой загрузкой.
Элементы матрицы С
Таблица 1
k\l 1 2 3 4 5 6
1 200 200
2 200 100 200 80 50
3 200 100 50 800 200
4 200 100 100
5 100 100 100 100
6 100 200 100
Таблица 2
i\i 1 2 3 4 5 6
1 10 10 20 60 20
2 10 1 1 1 1
3 10 1 1 1 1
4 60 1 1 1 1
5 60 1 1 1 1
6 60 1 1 1 1
Как видно, в направлении ( 1,5) не обеспечивается достаточная устойчивость взаимодействия, что обусловлено недопустимо высокой вероятностью потери сообщений. Повышение вероятности своевременной доставки сообщений в данном случае может быть обеспечено как увеличением ресурса приемопередающих средств СОД. Можно также установить, что в данном случае некоторое повышение своевременности обмена может быть достигнуто за счет оптимизации системы маршрутных таблиц.
1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0
0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 t
Рис. 2. Результаты расчетов ФРВ времени задержки пакетов
Заключение. Предложенная методика анализа позволяет на основе аналитических соотношений проводит расчеты показателей эффективности функционирования СОД, что весьма важно для обеспечения оперативного управления маршрутизацией пакетов данных для обеспечения эффективного взаимодействия объектов БПЛА. Важным направлением реализации методики является совершенствование процессов сбора данных о состоянии условий обмена, а также вычислительных процедур оптимизации системы маршрутных таблиц.
Методика применима как для централизованного, так и децентрализованного управления маршрутизацией. Применение того или иного принципа определяется возможностями обмена служебной информации между различными объектами комплекса.
Список литературы
1. Чуднов А.М., Путилин А.Н., Попов А.И. Комплексное управление маршрутизацией пакетов и режимами работы радиосредств в неоднородной сети передачи данных // Радиотехнические и телекоммуникационные системы. 2019. Номер 1(33). С. 46-56.
122
2. Чуднов А.М., Курашев З.В. Принципы формирования маршрутных таблиц на основе оптимизации распределения потоков в сети передачи данных // Наукоемкие технологии в космических исследованиях Земли. 2017. Т.9, № 6. С. 46-51.
3. Чуднов А.М., Кирик Д.И., Курашев З.В. Оптимизация распределения информационных потоков в информационной системе по показателю вероятности своевременной доставки сообщений // Радиотехнические и телекоммуникационные системы. Номер 2 (26). 2017. С. 41-49.
4. Чуднов А.М., Курашев З.В. Принципы формирования маршрутных таблиц на основе оптимизации распределения потоков в сети передачи данных // Наукоемкие технологии в космических исследованиях земли. Том 9. Номер 6. 2017. С. 46-51.
5. Боев Н.М., Шаршавин П.В., Нигруца И.В. Построение систем связи беспилотных летательных аппаратов для передачи информации на большие расстояния // Известия ЮФУ. Технические науки. 2015. № 7. С. 147-158.
6. Быкова В.В., Солдатенко А.А., Оптимальная маршрутизация по ориентирам в нестационарных сетях, ПДМ. 2017. Номер 37. С. 114-123.
7. Моисеев В.С. Групповое применение беспилотных летательных аппаратов: монография: Редакционно-издательский центр «Школа». Серия «Современная прикладная математика и информатика». - Казань. 2017. - 572 с.
8. Дымарский Я.С., Крутикова Н.П., Яновский Г.Г. Управление сетями связи: принципы, протоколы, прикладные задачи. М.: Связь и бизнес, 2004. - 482 с.
9. Обухов А.Д., Краснянский М.Н. Нейросетевой метод обработки и передачи данных в адаптивных информационных системах // Вестник Удмуртского университета. Математика Механика. Компьютерные науки. 2021. Том 31:1. С. 149-164.
10.Сафонов А.А., Ляхов А.И., Юргенсон А.Н., Соколова О.Д. Многоадресная маршрутизация с возможностью выбора метода передачи в канале // Автоматика и телемеханика. 2014. Вып. 10. С. 147-154.
11.Листопад Н.И., Михневич С.Ю., Хайдер А.А. QoS-маршрутизация информационных потоков в сетях телекоммуникаций // Проблемы физики, математики и техники. 2016. Вып. 2(27). С. 90-96.
12. Малашенко Ю.Е., Назарова И.А. Оценки распределения потоков при предельной загрузке многопользовательской сети // Системы и средства информатики. Том 30:3. 2020. С. 413.
13.Akyildiz I.F., Wang X. Wireless Mesh Networks, Wiley, Chichester, Advanced. Texts in Communications and Networking. 2009. 324 p.
14.Siachalou S. Efficient QoS routing.// The International Journal of Computer and Telecommunications Networking. 2004. V. 44, iss. 4. P. 451-467.
15.Iwata A. [et al.] Scalable routing strategies for ad hoc wireless networks // IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 1999, V. 17, Is. 8. P. 1469 -1479.
16.Hong X., Xu K., Gerla M. Scalable routing protocols for mobile ad hoc networks. //IEEE Network, 2002, V. 16, № 4. P. 11-21.
17.Yang Yu, Prasanna Viktor K. // Krishnamachari Bhaskar. Information Processing And Routing In Wireless Sensor Networks, World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., 2006. 204 p.
18. A. Keller. Challenges and directions in service management automation // Journal of Network and Systems Management, V. 25:4. 2017, P. 884-901.
19.Steen M. van, Tanenbaum A.S. A brief introduction to distributed systems. Computing, 98:10. 2016, P. 967-1009.
20.Zhang C., Wang X., Li F., Huang M. NNIRSS: neural network-based intelligent routing scheme for SDN. Neural Computing and Applications, 31:10. 2019. P. 6189-6205.
Чуднов Александр Михайлович, д-р техн. наук, профессор, пchudnow@,yandex.ru, Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи,
Губская Оксана Александровна, канд. техн. наук, преподаватель, gubskaya.oa@, yandex.ru, Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи,
Кичко Яна Викторовна, адъюнкт, kichkoyanka@mail.ru, Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи
METHODOLOGY FOR ANALYZING THE PROBABILISTIC-TEMPORAL CHARACTERISTICS OF MESSAGING IN A COMPLEX OF UNMANNED AERIAL VEHICLES
A.M. Chudnov, O.A. Gubskaya, Ya.V. Kichko
A methodology has been developed for analyzing the probabilistic-temporal characteristics of the exchange of messages in combination with unmanned aerial vehicles with automatically controlled modes of operation of radio equipment. The specificity of the task under consideration is to take into account the capabilities of radio means to ensure interaction in various communication directions using suitable modes of transmitting/receiving information. Analytical expressions have been obtained for calculating the probabilistic-temporal characteristics of the messaging of the objects of the complex, on the basis of which optimal algorithms for the formation of route tables and packet routing management in the data exchange system of the complex can be built in terms of timeliness. The capabilities of communication tools to ensure data exchange are set in route tables that implement both deterministic and randomized packet routing algorithms.
Key words: a complex of unmanned aerial vehicles, a data exchange system, flow distribution, routing, timely delivery of messages.
Chudnov Alexander Mikhailovich, doctor of technical sciences, professor, chud-now@yandex.ru, Russia, St. Petersburg, Military Academy of Communications,
Gubskaya Oksana Aleksandrovna, candidate of technical sciences, lecturer, gubskaya.oa@, yandex.ru, Russia, St. Petersburg, Military Academy of Communications,
Kichko Yana Viktorovna, adjunct, kichkoyanka@mail.ru, Russia, St. Petersburg, Military Academy of Communications
УДК 303.093.7
DOI: 10.24412/2071-6168-2021-11-124-130
КОНЦЕПТУАЛЬНАЯ, ИНФОРМАЦИОННО-ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА И НАПРАВЛЕНИЯ ЕЕ РЕАЛИЗАЦИИ
М.В. Митрофанов, Ю.И. Стародубцев, Т.Н. Атнагуллов, В.Ф. Самохин
Расширение временных рамок учебного процесса, множество вариантов взаимодействия источников и потребителей образовательного контента, обоснование необходимости формализованных методов оценки объема и качества образовательного контента, обеспечение заданного уровня подготовки за приемлемое время, конструктивное определение учебного процесса и составляющих его компонент составляет суть настоящей статьи.Предложенная концептуальная модель позволяет сформировать систему первоочередных направлений, позволяющих трансформировать существующую систему подготовки кадров для решения задач в сложившихся условиях с учетом основных тенденций их изменения.
Ключевые слова: учебный процесс, информационные ресурсы, технические средства, инфотелекоммуникационная сеть.
Актуальность. Необходимость разработки модели такого класса предопределяется рядом причин. Во-первых, преимущественное большинство исследователей в области педагогики, не отрицая значимость информационных ресурсов, воздерживается от исследования информационных процессов. Во-вторых, существуют значительные различия во взглядах на временные параметры учебного процесса, а преимущественная часть публикаций посвящается изучению одной из фаз учебного процесса - проведение занятий в той или иной форме. В-третьих, принципиальные изменения потребностей в количестве и качестве востребованных специалистов, условий осуществления учебного процесса, взрывной характер объема информационных ресурсов при постоянно возрастающем числе запросов на обучение требует разработки новых педагогических концепций.
