CC BY
16УДК 623.618
Об использовании моделей пространственно-информационных структур при разработке систем связи, радиотехнического обеспечения и автоматизации управления специального назначения
Козлов К.В., Кулешов И.А., Сенчуков М.В., Козлова А.К.
Аннотация. В статье изложен порядок использования моделей пространственно-информационных структур при разработке систем связи, радиотехнического обеспечения и автоматизации управления специального назначения. На основе логико-эвристического метода сформирован перечень требований к структуре системы связи, радиотехнического обеспечения и автоматизации управления специального назначения. При определении основных исходных данных для формирования технических требований к составу и функциональным возможностям разрабатываемой системы связи, радиотехнического обеспечения и автоматизации управления специального назначения предлагается идти по пути исследования моделей её пространственно-информационной структуры и комплексной модели обеспечиваемой ею системы управления. Целью работы является формирование подхода к определению требований к системе связи, радиотехнического обеспечения и автоматизации управления группировки авиации и войск противовоздушной обороны на основе анализа характеристик её пространственно-информационной структуры.
Ключевые слова: система связи; радиотехническое обеспечение; автоматизация управления авиации; войска противовоздушной обороны; пространственно-информационная структура; комплексная модель системы управления.
Опыт участия авторов в разработке систем связи (СС), радиотехнического обеспечения (РТО) и автоматизации управления (АУ) специального назначения (СН) свидетельствует о том, что при решении проблемы определения основных исходных данных для формирования технических требований к составу и функциональным возможностям разрабатываемой СС, РТО и АУ необходимо идти по пути исследования моделей её пространственно-информационной структуры и комплексной модели обеспечиваемой ею системы управления.
При этом, авторы исходят из того, что, поскольку существует объективная связь между выполнением СС, РТО и АУ требований к ней со стороны вышестоящей системы и определёнными свойствами структуры системы связи и РТО, наиболее приемлемым подходом при формировании требований к структуре СС, РТО и АУ является тот, при котором: наличие связей между элементами структуры СС, РТО и АУ определяется в соответствии с пространственно-информационной структурой системы управления (СУ); выбор элементов и связей СС, РТО и АУ осуществляется таким образом, чтобы их свойства соответствовали информационным потребностям элементов СУ СН; информационным связям в СУ СН сопоставляются соответствующие телекоммуникационные услуги; определение требований к структуре СС, РТО и АУ сопоставление их требованиям к старшим системам производится на основе анализа влияния элементов и связей структуры на выполнение соответствующих требований к самой системе.
Элементы СС, РТО и АУ должны обеспечивать выполнение целого ряда требований к вышестоящим системам: СУ военного назначения; системе пунктов управления; объектам управления (и управляемым объектам); к связи, РТО и АУ; к СС, РТО и АУ; техническим средствам управления связи, РТО и АУ. При определении свойств структуры СС, РТО и АУ и требований к ней, необходимо учитывать, что в последующем, при выборе варианта пространственно-информационной структуры формируемой СС, РТО и АУ, оценку его соответствия выдвигаемым требованиям предполагается осуществлять по способности обеспечить поддержание требуемого состояния СС, РТО и АУ в текущий момент времени.
Поскольку состояние системы в текущий момент времени определяется совокупностью показателей характеристик, необходимым условием выполнения требований СУ СН к значениям показателей характеристик СС, РТО и АУ в целом является выполнение
соответствующих требований для каждой из них. На различных этапах жизненного цикла значение показателей характеристик будет меняться сообразно изменениям требований СУ СН применительно к решаемым ею задачам и условиям их выполнения. Требования к вышестоящим системам сводятся к наличию у этих систем определенных свойств. Воспользовавшись логико-эвристическим методом и результатами анализа причинно-следственных связей, возможно сопоставить свойства вышестоящих систем со свойствами структуры СС, РТО и АУ СН. Затем, определив набор характеристик свойств пространственно-информационной структуры системы связи, РТО и АУ, влияющих на выполнение требований к свойствам вышестоящих систем, можно сформулировать требования к значению показателей этих характеристик. При формулировании требований к пространственно-информационной структуре системы связи, РТО и АУ может быть применён порядок, представленный на рис. 1.
Рис. 1. Порядок определения требований к пространственно-информационной структуре СС, РТО и АУ
Анализ перечисленных свойств и требований позволяет установить связь между свойствами СУ СН, системы пунктов управления (ПУ), объектов управления и технических средств управления и связи, РТО и АУ, а также СС, РТО и АУ с такими свойствами структуры СС, РТО и АУ как способность обеспечить формирование и функционирование необходимого количества (множества): типовых объектов структуры - $объект; рабочих мест должностных
лиц и комплексов средств автоматизации управления - ОРМ(КСАУ; направлений связи - ХНС; информационно-телекоммуникационных сетей - $ИТС; полей управления - Пполе; схем радиосветотехнического обеспечения (РСТО) аэродромов и вертолётных площадок - $РСТО; способность структуры СС, РТО и АУ изменять свою конфигурацию, в соответствии с изменениями структуры СУ СН (Кконфиг ^ и проводить на своих элементах мероприятия,
направленные на повышение её разведзащищённости и живучести (ЦРЖ). В качестве
показателя, обеспечивающей взаимную независимость остальных характеристик свойств, предполагается рассматривать ресурс, использованный для формирования структуры -
7~>О ССРТОАУ г о. о.
Цисп , поскольку достижение требуемых значений показателей характеристик каждого из выбранных свойств пространственно-информационной структуры СС, РТО и АУ обеспечивается его различными составляющими. Качество сформированной структуры должно быть не хуже требуемого.
С учётом этого, структура системы связи, РТО и АУ может быть охарактеризована массивом:
^ССРТОАУ_Ц^обьект ^)РМ(КСАУ) ^НС р"роле ^<РСТО ^<ИТС ^"конфиг ^РЖ|| /1 \
Показатель, характеризующий качество её варианта - V представлен в виде:
1Дрм(ксау) ^ ол
2
О. ССРТОАУ
QSv , 2
Т(-конфиг п
, 2 к ,
(2)
Таким образом, на основе логико-эвристического метода может быть сформирован перечень требований к структуре системы связи, радиотехнического обеспечения и автоматизации управления СН. Для определения требований к количественному значению выбранных показателей, необходимо построение и исследование комплексной модели СУ СН. При этом, необходимо учитывать, что комплексная модель СУ СН и модель пространственно-информационной структуры СС, РТО и АУ СН взаимосвязаны. Взаимосвязь между элементами комплексной модели СУ СН и элементами модели пространственно-информационной структуры СС, РТО и АУ и порядок формирования исходных данных, необходимых для разработки последней, представлены на рис. 2.
Комплексная модель СУ СН
Концептуальная модель информационного ресурса СУ СН
+
Виды и формы представления и категория информации, используемой СУ СН
ЕЕ
Модель пространственно-информационной структуры СУ СН
+ ~
Контуры и циклы управления, реализуемые в СУ СН
С
Взаимные удаления между типовыми объектами СУ СН
-^
Множество типовых объектов СУ СН
Множество типовых информационных направлений СУ СН
Этапы и содержание
циклов управления, реализуемых СУ СН
Концептуальная модель информационного процесса, реализуемого СУ СН
Порядок обработки, преобразования, передачи, хранения и
защиты информации в СУ СН *
Роль элементов системы связи, РТО и АУ и её "пространственно-информационной структуры в обеспечении информационного процесса, реализуемого СУ СН
Требования по своевременности, безопасности и достоверности связи, _РТО и АУ_
Состав типовых информационных направлений СУ СН
Телекоммуникационные технологии, применяемые в системе связи, РТО и АУ СН
L
Топологическая структура системы связи, РТО и АУ СН
Потоковая структура системы связи, РТО и АУ СН
Взаимные удаления между типовыми объектами
Множества: типовых объектов, КСАУ и АРМ ДЛ
Множество типовых направлений связи
Состав типовых направлений связи
Параметры поля управления и множество схем РСТО
Модель пространственно-информац -► ионной структуры СС, РТО и АУ СН
Исходные данные (требования), необходимые для разработки СС, РТО и АУ СН
Рис. 2. Состав комплексной модели системы управления СН и взаимосвязь её элементов с элементами формальной структуры системы связи, РТО и АУ СН
В результате исследования представленных на рис. 2 моделей, становится возможным определить требования к перечисленным выше характеристикам СС, РТО и АУ и перейти к формированию необходимых для разработчика технических требований, включающих: перечень категорий передаваемой (принимаемой) информации; перечень и состав типовых информационных сетей (направлений), формируемых в обеспечиваемой СУ СН; требования к своевременности, достоверности и безопасности связи, РТО и АУ; перечень и состав типовых сетей (направлений) связи требуемой протяжённости, обеспечивающих информационный обмен (ИО), и их количество; параметры поля управления авиацией; перечень подлежащих реализации телекоммуникационных служб и услуг; классов излучений, диапазона и шага сетки радиочастот, криптоалгоритмов, режимов командных радиолиний управления, алгоритмов помехоустойчивого (помехозащищённого) кодирования и программно-перестраиваемой рабочей частоты; перечень телекоммуникационных технологий, которые могут быть задействованы для обеспечения ИО; предложения по организации управления элементами СС, РТО и АУ (конфигурирования, контроля работоспособности и дистанционного управления); другие требования (учитывающие воздействие факторов, влияющих на формирование структуры, разрабатываемой СС, РТО и АУ СН).
Объёмы работы не позволяют рассмотреть все аспекты проблемы, авторы готовы оказать помощь в разработке требований к СС, РТО и СН всем заинтересованным специализированным организациям и должностным лицам, желающим воспользоваться представленным подходом.
Литература
1. Духон Ю.И. Справочник по связи и радиотехническому обеспечению полётов. - М.: Воениздат, 1979. - 286 с.
2. Захаров В.А., Гладышев В.А. Основные требования к системе ПВО войск и объектов в современных условиях // Военная мысль. 2007. №1. С. 10-13.
References
1. Dukhon Y.I. Handbook on Communication and Radio Engineering Support of Flights. Moscow, Voenizdat, 1979. 286 p. (in Russian).
2. Zakharov V.A., Gladyshev V.A. Osnovnye trebovaniya k sisteme PVO vojsk i ob"ektov v sovremennyh usloviyah [Basic requirements to the air defense system of troops and facilities in modern conditions]. Military thought. 2007. №1. P. 10-13 (in Russian).
Статья поступила 23 октября 2020 г.
Информация об авторах
Козлов Константин Валентинович - Кандидат военных наук. Заместитель директора научно-технического центра ПАО «Интелтех». E-mail: k.kozlov@inteltech.ru.
Кулешов Игорь Александрович - Доктор технических наук, доцент. Заместитель генерального директора ПАО «Интелтех» по научной работе. Email:KuleshovIA@inteltech.ru.
Сенчуков Михаил Викторович - Ведущий инженер ПАО «Интелтех». E-mail: m.senchukov@inteltech.ru.
Козлова Анастасия Константиновна - Студент Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ». E-mail: g66s@mail.ru.
Тел. +7 (812) 313-12-52. Адрес: 197342, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Кантемировская, д. 8.
About use of models of spatially-information structures by system engineering of communication, radio engineering management and automation of management of a special purpose
K.V. Kozlov K.V., I.A. Kuleshov, M.V. Senchukov, A.K. Kozlova
Annotation. In article the order of use of models of spatially-information structures is stated by system engineering of communication, radio engineering and automation of management of a special purpose. On a basis logiko-heuristic a method the list of requirements to structure of a communication system, radio engineering and automation of management special purpose can be generated. At definition of the basic data for formation of technical requirements to structure and technical possibilities developed system of communications is offered to go by the way of research of its models of structure and complex model of a control system provided with it.The work purpose is approach formation to definition of requirements to a communication system, radio engineering and automation of management of grouping of aircraft and armies of air defence on the basis of the analysis of characteristics of its spatially-information structure.
Keywords: the communication system; radio engineering; automation of management of aircraft; air defence armies; spatially-information structure; complex model of a control system.
Information about authors
Kozlov Konstantin Valentinovich - The candidate of military sciences. The deputy director of scientific and technical centre PJSC «Inteltech». E-mail: k.kozlov@inteltech.ru.
Kuleshov Igor Aleksandrovich - Dr.Sci.Tech., the senior lecturer. The deputy of general director PJSC «Inteltech» on scientific work. E-mail: KuleshovIA@inteltech.ru.
Senchukov Michael Viktorovich - The lead engineer PJSC «Inteltech». E-mail: m.senchukov@inteltech.ru.
Kozlova Anastasia Konstantinova - Student of St. Petersburg State Electrotechnical University "LETI". E-mail: g66s@mail.ru. Tel. +7 (812) 313-12-52. Address: 197342, Russia, St. Petersburg, ul. Kantemirovskaya, 8.
Для цитирования: Козлов К.В., Кулешов И.А., Сенчуков М.В., Козлова А.К. Об использовании моделей пространственно-информационных структур при разработке систем связи, радиотехнического управления и автоматизации управления специального назначения // Техника средств связи. 2020. № 4 (152). С. 13-16.
For citation: Kozlov K.V., Kuleshov I.A., Senchukov M.V., Kozlova A.K. About use of models of spatially-information structures by system engineering of communication, radio engineering management and automation of management of a special purpose. Means of communication equipment. 2020. No 4 (152). Pp. 13-16 (in Russian).
