CC BY
16
Udalzov Nikoly Petrovich, candidate of military sciences, professor, pol18deligne@rambler. ru, Russia, Sankt-Petersburg, Military Academy of Telecommunications named after Marshal of the Soviet Union S.M. Bydyonny,
Ageev Pavel Aleksandrovich, candidate of military sciences, lecturer, pol18deligne@,rambler. ru, Russia, Sankt-Petersburg, Military Academy of Telecommunications named after Marshal of the Soviet Union S.M. Bydyonny,
Kudrayvcev Aleksandr Mikhailovich, doctor of military sciences, professor, pol18deligne@rambler. ru, Russia, Sankt-Petersburg, Military academy of telecommunications named after Marshal of the Soviet Union S.M. Bydyonny
УДК 004.942
DOI: 10.24412/2071-6168-2022-3-224-227
МЕТОДИКА ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ ТРАНСПОРТНОЙ СЕТИ В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВЫСОКОТОЧНОГО ОРУЖИЯ И КОМПЬЮТЕРНЫХ АТАК
Г.В. Матвейкин
Задача формирования структуры транспортной сети связи в статье представлена в виде совокупности взаимоувязанных подзадач: синтеза структуры (топологической и потоковой) транспортной сети связи; реконструкции структуры транспортной сети связи; оценки структуры транспортной сети связи в условиях воздействия на нее внешних дестабилизирующих факторов (высокоточного оружия и компьютерных атак); распределения систем передачи на структуру транспортной сети связи.
Ключевые слова: транспортная сеть, устойчивость, алгоритм муравьиной колонии.
Бурное развитие и внедрение современных инфокоммуникационных технологий в системы связи специального назначения изменило тактику, формы и способы ведения военных действий, что позволило повысить эффективность применения разнородных группировок войск (сил) и значительно сократить цикл управления ими. Реализация боевого потенциала группировок войск (сил) невозможна без эффективной системы управления, которая базируется на системе связи. Поэтому, с целью достижения превосходства в современных военных действиях противник использует высокоточные средства поражения и средства кибернетического воздействия [1], нарушающие функционирование сетей связи специального назначения [2]. При этом наиболее подвержены воздействию внешних факторов элементы транспортной сети связи специального назначения (ТСС), так как она обеспечивает целостность телекоммуникационной сети военного назначения.
Характеристики и показатели качества функционирования ТСС в условиях воздействия дестабилизирующих факторов будут определять требования к устойчивости, пропускной способности и управляемости. Для обеспечения заданных показателей качества функционирования ТСС определяющее значение имеет ее структура, которая формируется с учетом требований по пропускной способности и внешних дестабилизирующих воздействий.
При формализованном описании элементов и структуры ТСС ее можно представить в виде неориентированного графа G(A, B) где A = {аг}, I = 1,...,N - множество вершин графа; B = {Ьу}, I = 1,., N, j = 1,., п - множество ребер графа, а также заданы пары корреспондирующих узлов Zs, которые определяют количество направлений связи 5 при 5 = 1,., 5". При этом каждое направление связи содержит к каналов, при к = 1,., К.
В качестве целевой функции задачи формирования структуры транспортной сети целесообразно использовать функцию характеризующую расход сил и средств на ее построение с учетом обеспечения требований по устойчивости и качеству обслуживания телекоммуникационного ресурса:
тт
Ж (А, В)
^ Л
(1)
Рп
.1 пот (г) — Рпот (г)
где Ж(А, В) - приведенная стоимость расхода сил и средств на развертывание (аренду) узлов связи ТСС и систем передачи; расчетный коэффициент готовности направления связи,
Рпот(г) - вероятность потерь пакетов на заданном информационном направлении.
Рис. 1. Блок схема алгоритма методики формирования структуры ТСС Общая схема методики формирования рациональной структуры ТСС представлена на
рис. 1.
На первоначальном этапе производится последовательное рассмотрение каждой корреспондирующей пары и формирование для каждой из них кратчайшего пути.
Формирование топологической структуры ТСС осуществляется путем суперпозиции кратчайших путей между заданными коррепондирующими парами, полученных с помощью модифицированного алгоритма муравьиной колонии.
Модифицированный алгоритм муравьиной колонии представлен на рис. 2. Отличительной особенностью модифицированного алгоритма муравьиной колонии является применение закона гиперболического тангенса при расчете начального значения виртуального феромона, присвоенного каждому из узлов:
Гц (л)=4
и,
в
(2)
где Q - количество выпускаемых виртуальных феромонов в единицу времени; 1ц - длина пути между между 7-м начальным и ц-м конечным узлами; й - порядковый номер муравья в алгоритме; В - общее число муравьев, используемых в алгоритме.
Рис. 2. Блок схема алгоритма муравьиной колонии для определения кратчайшего пути
между корреспондирующими парами
После суперпозиции кратчайших путей на полученную потоковую структуру накладывается модель функционирования транспортной сети [3], которая позволяет определить вероятность потерь пакетов и коэффициент готовности ТСС.
Формирование структуры ТСС включает этап определения пропускной способности ребер и сравнение их с заданными максимальными пропускными способностями, определяющими реализуемость полученной структуры ТСС.
На завершающем этапе производится расстановка систем передачи с учетом пропускных способностей ребер и технических параметров систем передачи.
Вывод: в разработанной методике при формировании топологической структуры ТСС осуществляется суперпозиция заданного количества независимых путей между корреспондирующими парами, полученных с помощью модифированного алгоритма муравьиной колонии и оценке для каждого из них вероятности потерь пакетов и коэффициента готовности. Учет данных особенностей позволяет повысить структурную устойчивости на 20%.
Список литературы
1. Герасимов В.В. Гибридная война требует высокотехнологичного оружия и научного обоснования // Военно-промышленный курьер. 2016. № 9 (624). С. 4-5.
2. Коцыняк М.А. Обеспечение устойчивости информационно-телекоммуникационных сетей в условиях информационного противоборства / М. А. Коцыняк, А. И. Осадчий, М. М. Коцыняк, О. С. Лаута, В. Е. Дементьев, Д. Ю. Васюков. СПб.: ЛО ЦНИИС. 2014. 126 с.
3. Матвейкин Г.В. Модель функционирования транспортной сети связи специального назначения в условиях воздействия высокоточного оружия и компьютерных атак // Вопросы радиоэлектроники. Сер. Техника телевидения. 2021. Вып. 4. С. 3-9.
Матвейкин Григорий Валерьевич, преподаватель, та1уеук1пду@,£таИ сот, Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи
THE METHODIC OF FORMATION OF THE STRUCTURE OF THE BACKHAUL NETWORK, WHEN EXPOSED TO PRECISION-GUIDED MUNITIONS AND TARGETED CYBER ATTACKS
G. V. Matveykin
The task offorming the structure of a backhaul network is presented in the article as a set of in-terrelated subproblems: the synthesis of structure (topological and streaming); reconstruction of the structure of backhaul network; assess the structure of SHH in conditions of exposure to external destabilizing factors (Precision-Guided Munitions and targeted cyber-attacks); distribution systems of transmission on the structure of backhaul network.
Key words: backhaul network, stability, ant colony optimization.
Matveykin Grigory Valerjevich, lecturer, matveykingv@gmail. com, Russia, Saint-Petersburg, Military Communications Academy
УДК 623.746.4-519
DOI: 10.24412/2071-6168-2022-3-227-233
НОВЫЕ И ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПРИМЕНЕНИЯ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
М.М. Абрамов
В работе рассматриваются варианты реализации беспилотных летательных аппаратов, а также их применение в различных сферах деятельности человека.
Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат, беспилотник, дрон, квадроко-
птер.
Технический прогресс не стоит на месте. С каждым днем появляются новые и перспективные разработки в области робототехники и инженерии, способные решить широкий спектр задач и максимально упростить труд человека в повседневной деятельности, время и финансы. Одной из таких перспективных разработок является создание беспилотного летательного аппарата.
Беспилотный летательный аппарат (БПЛА) - летательный аппарат без экипажа на борту. БПЛА различают по степени автономности (управляемые дистанционно или автоматические), конструкции, составным частям и назначению. Если подача команд осуществляется непрерывно, то такой беспилотник называют дистанционно-пилотируемым летательным аппаратом [1]. В дальнейшем, помимо обозначения - БПЛА, будут использоваться такие обозначения, как дрон и беспилотник.
Беспилотные летательные аппараты оснащаются различной электронной аппаратурой, в состав которой входят: цифровые датчики и камеры, камеры ночного, тепловизионного зрения, средства связи, средства ориентирования и топопривязки GPS/ГЛОНАСС. Помимо этого, в аппаратуру может быть включено «техническое зрение», которое с помощью специальных алгоритмов нейронной сети позволяет выделить, распознать цель и тип цели на фоне окружающей местности.
За последние несколько лет беспилотные летательные аппараты стали набирать все большую популярность во всем мире, а сфера их применения довольна широка. БПЛА способны решать широкий спектр задач от доставки почты до мониторинга местности и создания 3D-модели карты местности. Применение беспилотников экономически выгодно и целесообразно в настоящее время. С помощью них можно во много раз упростить труд человека, сэкономить время и сберечь финансы на выполнение той или иной задачи.
Рассмотрим новые и перспективные области применения данных технических
средств:
Почта и курьерская доставка. Перспективы в использовании БПЛА прослеживаются в сфере логистики и курьерской доставки почтовых отправлений и грузов. Одним из первых в области производства «курьерских» дронов стал интернет сервис заказов «Amazon Prime Air».
227
