Моделирование информационных эргатических радиоэлектронных систем Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

УДК 621.391

МОДЕЛИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ЭРГАТИЧЕСКИХ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ

СИСТЕМ

А.Н. Потапов

В статье представлена обобщенная формализация сопутствующих признаков функционирования информационных радиоэлектронных систем (РЭС) на основе их структурно-логических моделей. Показано, что возможности осуществления РЭС функций выбора, распределения и перераспределения ресурсов зависит от заложенных в них механизмов управляемости

Ключевые слова: радиоэлектронная система, эргатический спектр, функционирование

Введение.

Принимая во внимание, что по своему функциональному предназначению все радиоэлектронные системы (РЭС) основываются на использовании радиоволн, в интересах чего осуществляют действия по их излучению и (или) приему, и рассматривая сами эти действия в физическом и векторном представлении, а так же учитывая их первичность и вторичность по отношению к друг другу, в работе [1]определена классификация самих РЭС, которая подтверждает справедливость их рассмотрения относительно собственно радиочастотных действий. Это позволяет сформировать единый универсальный подход к представлению РЭС, инвариантный к радиочастотным (РЧ) РЧ-условиям. Однако, остается еще нерешенная задача по унифицированному описанию функционирования РЭС, обладающему инвариантностью к их предметному назначению. Для этого необходимо выполнить обобщенную формализацию сопутствующих признаков функционирования РЭС с учетом структурно-логических схем функционирования информационных эргатических РЭС.

1. Сопутствующие признаки функ-

ционирования РЭС.

Выработка рекомендаций по применению РЭС S должна учитывать как общность в РЧ-спектре действий, так и возможности их реализации. При этом нужно помнить, что не всякие действия могут трансформироваться в воздействия, которые, в принципе, и необходимо анализировать. Под общно-Яг

стью РЧ-спектра будем понимать непустое

множество

Яг /

радиочастот ■> ={-/к}, образующееся в результате пересечения множеств радиочастот

УО = {/О,} и Л = {fsp}, используемыx,

соответственно, РЭС S и средой Q:

(1)

Элемент / множества радиочастот Я/ образуется в результате

ук:(/о, л fsl=/о,)V(fQ< л /Зі=fsl). (2)

Отсутствие общности Я/ ={ /к } РЧ-спектра наблюдается,

Я/ : уо П Л = 0 , т е.

когда

ук: (л Лі =0) V (л Лі =0).

Схематично прямую РЧ-связанность df РЭС S со средой О можно представить в виде:

Потапов Андрей Николаевич -ВУНЦ ВВС «ВВА», канд. техн. наук, доцент, тел. 8-980-546-71-68

: 5 ® 0 .

Аналогичным образом можно представить обратную РЧ-связанность йу РЭС5со

_

средой 0: йу: 5 — 0 .

Если существует одновременно и

йу, то это означает, что РЭС 5 и среда 0 являются взаимосвязанными вРЧ-спектре

Rf

Rf

d±=df л df =( s—Q) л (S—Q)=S«Q. (3)

f

Тогда можно говорить об отношениях:

-+ Rf

- d f : S — Q - средство S не имеет прямую РЧ-связанность со средой Q;

-_ Rf

- df : S—Q - средство S не имеет обратную РЧ-связанность со средой Q;

R

- йу : 5 «0 - средство^ не имеет как

прямую, так и обратную РЧ-связанность со средой 0.

В соответствии с этим образуются

йу ={ й+, й_, й± }={ йу } и

йу ={ , йу , }={ йу } - множества от-

ношений, соответственно, РЧ-связанности и несвязанности (У = +,_,±).

Так как между любым элементом 0/ среды 0 и РЭС 5 существуют либо отношения йу € йу , либо отношения йу € йу , то с учетом введенных понятий среда 0 может состоять из множества РЧ-связанных 0с и множества несвязанных 0о элементов, т.е.

0с={0с/: (0,5)* йу }={£ЪУ: 0,5)е йу },(4) Оп ={0о] : 0,5)* йу} ={°Ь/: (° ,5)€йу },(5)

причем

0={00] :(0],5)€йу}'^>{00]:(0],5)€йу}. (6)

Особый интерес вызывает множество РЧ-связанности 0с элементов среды 0 с РЭС 5 ,

так как если 0с = {0с/} =0 , то функционирование последнего в интересах достижения желаемого результата Р5 теряет свой смысл. Поэтому 0с Ф 0 - первый сопутствующий признак функционирования РЭС 5.

Естественно, что если 0с Ф 0, а

= 0, А^ с 5 и А0 = 0, А0 с 0,

либо А^ Ф 0 и А0 = 0 , либо А^ = 0 и А0 Ф 0 , то функционирование РЭС 5 в целях достижения желаемого результата Р5 также теряет свой смысл. Поэтому А^ ф 0 и

А0 Ф 0 - второй сопутствующий признак

функционирования РЭС 5 .

Очевидно, что если А^ ф 0 достигают А0 Ф 0 , а это возможно тогда и только тогда, когда 0с ф 0 , то возникает множество воз-действийП50 ={ П50 }, соответственно, РЭС 5 на среду 0:

П50 = А5 П А0, П50 С 0с .

Поэтому П50 Ф 0 - третий сопутствующий

признак функционирования 5 .

Варианты формирования воздействия П50 РЭС 5 на среду 0 могут быть различны -

+ 0с

ми: прямое воздействие П50 : (А5 —— А0 );

0с

обратное воздействие П50 : (А5 —А0 );

± 0с

взаимное воздействие П5 :(А5 «А0 ).

Воздействия П50 РЭС 5 на среду 0 по природе формирования эквивалентны воздействиям П05 среды 0 на РЭС 5, т.е.

Qc

nfQ ~ nQS: (AQ—AS),

Qc

nSQ ~ nQS: (AQ —AS),

Qc

П50 ~ П05 : (А0 «А5 ) .

Если условно принять, что 0с Ф 0 и А0 Ф 0 являются влиянием $0 среды 0 на трансформацию действий А5 РЭС 5 в воздей-

ствия П SQ, т е.

R

Ьо :((Ос *0)V(До *0)),

О

то справедлива следующая запись

А5 — Ь0 — П 50 . (7)

Аналогичным образом получаем логическую цепочку по формированию воздействия среды 0 на РЭС 5

(8)

где / :((0с Ф0)V(А5 Ф0)).

Эти логические цепочки наглядно представляют процесс формирования воздействий

П 50 и П05 в РЧ-спектре.

2.Структурно-логическое представление-

РЭС.

С учетом вышеизложенного, процесс функционирования, например, активнопассивных РЭС 5, можно описать в следующем виде [2]:

- первично РЭС формирует в РЧ-спектре действие А5, направленное на излучение ра-

диоволнУ5 (А5: у);

- в случае наличия в РЧ-спектре влияния /0 среды 0 часть действия А5 :у5 трансфор-

__ ' мируется в воздействие П50 , радиоволны у5

/

которого являются радиоволнами Х0, прини-

„ „ _ / /

маемыми средой 0, т.е. П50 : У5 = Х0 ;

- в соответствии с принимаемыми радиоволнами Х0 среда 0 осуществляет излучение собственных радиоволн У0, которые являются ее реакцией Яе(0) на воздействие П50 РЭС 5,

тх. У0=Яе(0): П50 ;

- излучение средой 0 радиоволн У0 характеризует в РЧ-спектре ее действие А0, т.е.

А0 :у0;

- в случае наличия в РЧ-спектре влияния /5 средства 5 часть действия А0 :У0 трансформируется в воздействие П05 , радиоволны

УQ которого являются радиоволнами Xs,

принимаемыми РЭС S, т.е. ПQs :(УQ = X/s ).

Схематично это можно представить в следующем виде:

Д?У ® ® yS = XQ ) ® <УQ=Re(Q):

® ДQ ^ ® Ps ® yQ = XS ). (9)

Аналогичным образом можно представить процесс функционирования [3]:

- пассивно-активных РЭС

ДQ:УQ ® bS ® ПQS:(yQ = XS ) ® <У5=Яе(5): ПQS> ® Д У ® ® П SQ : ^ =XQ ; (10)

- активно-адаптивных РЭС 1

і ДS У® bQ ® ПSQ :(У^ = ^)

® <УQ=Re(Q): ПSQ > ®

® ДQ : ^ ® bS ® ПQS :(^ = 4 )

<У^Яе (S): ПQs Т >; (11)

- пассивно-адаптивных РЭС 1

і ДQ ® bS ® ПQS :( ^ = % )

® ® <У5=Яе(^): ПQS > ®

® Дs У® bQ ® ПSQ :(yS = ^ )

1

<yQ=Re(Q): ПSQ >Т , (12)

где Re(Q) - реакция среды Q; Xs С xs,

yS СyS, XQ С XQ и yQ СyQ.

Заключение.

В представленных структурно-логических схемах в явном виде отсутствует учет ресурсов РЭС, а значит, не имеется возможность их использования в представленном виде для определения содержательных компонентов учебных упражнений.

Вработе [4] рассмотрен пример, из которого наглядно видно, что эффективность при-

менения РЭС зависит не только от располагаемых ресурсов, в частности энергетических, но и возможности реализации средств функций их перераспределения, в частности, излучаемой мощности. Возможности осуществления РЭС функций выбора, распределения и перераспределения ресурсов зависит от заложенных в них механизмов управляемости. Для построения структурно-логических схем функционирования эргатических информационных РЭС, учитывающих операторскую деятельность в дальнейшем актуальным является рассмотрение унифицированного описания функционирования информационных радиоэлектронных систем на основе механизма управляемости.

1. Дикарев В.А., Потапов А.Н., Султанов Р.Р. Обеспечение качестве применения компьютерных систем тренажа /Под ред. В.В. Сысоева.- Балашов: Николаев, 2002. - 83 с.

2. Потапов А.Н. Автоматизация тренажной подготовки операторов радиоэлектронных объектов управления воздушным движением, ІБВИ 978-5-903100-98-9. - Воронеж:: Изд-во ВАИУ,2010. - 136 с.

3. Потапов А.Н. Методы и модели повышения эффективности эрготехнических компьютерных систем тренажа на основе оценки их конфликтоустойчивости, ВВЫ 978-5-91972-040-9. - Воронеж:: Изд-во ВАИУ,2011. -96 с.

4. Сысоев В.В., Дикарев В.А., Милосердов И.В. Алгоритм формирования имитационно-маскирующих помех в условиях информационного конфликта /Известия ВУЗов. Радиоэлектроника. - 2001. - №9. - С.60-67.

5. Барабанов В.Ф. Интерактивные средства моделирования сложных технологических процессов / В.Ф.Барабанов, С.Л. Подвальный. Воронеж: Изд-во ВГТУ, 2000. - 124 с.

Литература

Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж)

MODELLING OF INFORMATION ERGATIC RADIO-ELECTRONIC SYSTEMS

A.N. Potapov

The generalized formalization of accompanying signs of functioning of information radio-electronic systems (RES) is presented in article on the basis of their structural and logical models. It is shown that possibilities of implementation of RES of functions of a choice, distribution and redistribution of resources depends on the mechanisms of controllability put in them

Key words: radio-electronic system, ergatic range, functioning