Объективные методы вероятностной оценки степени адекватности имитационного моделирования в информационных системах освоения эргатических радиоэлектронных объектов Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Программные продукты и системы /Software & Systems

№ 3 (111), 2015

УДК 621.391 Дата подачи статьи: 13.04.15

DOI: 10.15827/0236-235X. 111.097-103

ОБЪЕКТИВНЫЕ МЕТОДЫ ВЕРОЯТНОСТНОЙ ОЦЕНКИ СТЕПЕНИ АДЕКВАТНОСТИ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ ОСВОЕНИЯ ЭРГАТИЧЕСКИХ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ ОБЪЕКТОВ

А.Н. Потапов, к.т.н., доцент, зам. начальника кафедры, potapov_il@mail.ru (Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия им. проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина», ул. Старых Большевиков, 54а, г. Воронеж, 394064, Россия);

Ф.Н. Абу-Абед, к.т.н., доцент, aafares@mail.ru;

Д.В. Мартынов, к.т.н., доцент, idpo@tstu.tver.ru (Тверской государственный технический университет, наб. Аф. Никитина, 22, г. Тверь, 1 70026, Россия);

Р.Ю. Кордюков, к.т.н., зам. начальника, romkord@yandex.ru (Главное управление научно-исследовательской деятельности и технологического сопровождения передовых технологий (инновационных исследований) МО РФ, ул. Профсоюзная, 84/32, г. Москва, 11 7997, Россия)

На основании того, что у современных тренажеров моделирующее устройство имеет иерархическую (модульную) структуру построения, разработан метод, с помощью которого для каждого иерархического уровня по мере близости результатов его моделирования к действительности определяется количественная оценка адекватности имитационного моделирования в тренажере. Данный метод позволяет устранить недостатки, свойственные методу оценки адекватности тренажера в виде «черного ящика». Это является его достоинством. Однако он имеет недостаток - формирование методических ошибок. Ошибки образуются в процессе разложения функционалов объекта и модели в ряды Тейлора и ограничения в использовании их членов. Очевидно, что данную ошибку можно выявить на основании сопоставления оценок адекватности, полученных вторым и первым методами. В дальнейшем выявленную таким образом методическую ошибку можно учесть при использовании подтвержденных функционалов для получения новых статистических данных 3(x). При этом в случае изменения условий применения радиоэлектронных объектов нет необходимости в получении дополнительных статистических данных. При модернизации отдельных подсистем радиоэлектронных объектов требуются дополнительные статистические данные лишь от этих подсистем. Однако для гарантии правильности индикации сопутствующего признака конфликта применения тренажеров в процессе их испытания и сертификации желательно (по мере возможности) подтверждать его методом оценки адекватности имитационного моделирования в тренажерах по их информационному полю.

Ключевые слова: вероятностные оценки, имитационное моделирование, оценка степени адекватности, информационные системы, радиоэлектронные объекты.

Для решения поставленной задачи в работе предлагается использовать методы имитационного моделирования и методы оценки адекватности имитационного моделирования в тренажерах по их информационному полю.

Варианты представления имитационного моделирования в тренажерах

Обобщенно структуру информационной системы освоения (тренажер) эргатических радиоэлектронных объектов (РЭО) можно представить так, как показано на рисунке 1, где x(t) - вектор воздействий оператора на органы управления в момент времени t; EM(x) - имитируемое информационное поле; WMj - входной сигнал имитационной модели; WM - отклик имитационной модели [1, 2].

Будем считать, что в тренажере используются реальные рабочие места операторов (реальные средства индикации и органы управления РЭО). Поэтому результирующая адекватность такого тренажера будет зависеть только от адекватности

имитационной модели РЭО [3, 4]. Так, например, имитационная модель тренажера группы руководства полетами (ГРП) по управлению воздушным

97

Программные продукты и системы /Software & Systems

№ 3 (111), 2015

движением (УВД) в ближней зоне аэродрома в обобщенном виде представляет собой систему [5], имеющую иерархическую структуру построения, изображенную на рисунке 2.

Функционал W характеризует моделируемый процесс системы УВД в ближней зоне аэродрома и выражается через функционалы подсистем ближайшего нижнего уровня, играющие роль агрегированных переменных:

W=f Wyвд, WjuO, (1)

где Wy^ - функционал, характеризующий работу системы УВД в ближней зоне аэродрома; WRA -функционал, характеризующий динамику изменения относительного положения летательного аппарата (ЛА), работу их оборудования.

В свою очередь, функционалы Wy^ и W^, соответственно, выражаются через функционалы подсистем следующего ближайшего нижнего уровня, играющие роль агрегированных переменных:

^увд =^fi(Wrpn wp^ WBn); (2)

WЛA =ти пол, Wмaн), (3)

где Wrpn, W^, WBn - функционалы работы, соответственно, рабочих мест лиц ГРП, наземных средств радиотехнического обеспечения (РТО)

полетов, моделирующего устройства, имитирующего воздушное пространство (трасс полетов Wxpacc, пилотажных зон W,aa, аэродромов взлета и посадки W„3V, воздушной среды и помех WBC п); Wп пол, W^ - функционалы работы соответственно комплексов программ, имитирующих планы полетов ЛА (количество ЛА W^ ЛА, маршруты движения ЛА ^маршрут, опасные случаи W^ сл, различные режимы полета ЛА W^, траекторные точки W1V точки и т.д.) и движения ЛА.

Помимо указанных функционалов, в моделирующее устройство тренажных средств ГРП входит комплекс программ, характеризующий функционирование зенитно-ракетных комплексов (ЗРК), движение ракет и т.д. [6].

Функционалы Wy^, W^ выражаются через функционалы подсистем следующего ближайшего нижнего уровня и т.д. до нижнего уровня, для которого входными сигналами будут воздействия лиц ГРП на объект УВД, выполняемые ими на основе информации Н индикаторов кругового обзора (ИКО) о воздушной обстановке.

Сравнение функционала реального взаимодействия системы УВД и ЛА с моделируемым в тренажере ГРП позволяет оценить адекватность

0

1

1

l.n.n

Уровень l.n.n... n

Рис. 2. Иерархическая структура построения тренажера ГРП

Fig. 2. Hierarchical organization of constructing a mission management team simulator

98

Программные продукты и системы /Software & Systems

№ 3 (111), 2015

результатов имитационного моделирования в тре-нажном средстве ГРП, что не противоречит понятию адекватности тренажера лиц ГРП [7].

Известно, что информация Щх) в схемном построении для случая УВД в ближней зоне аэродрома характеризуется моментом t(x) появления и длительностью x(x) нахождения отметки о ЛА на информационном поле руководителя ближней зоны [2]. Причем H(x) имеет место, когда существуют и момент t(x), и длительность x(x). Поэтому при оценке адекватности имитационного моделирования по информационному полю необходимо учитывать вероятность адекватности tT(x) и xT(x) тренажных средств ГРП параметрам t(x) и x(x), характерным для штатной техники.

Таким образом, оценка адекватности может быть выполнена на основе анализа как информационного поля рабочих мест лиц ГРП (например, информации, отображаемой на ИКО), так и функционала W тренажеров лиц ГРП.

Для исследователя адекватности тренажера имитационная модель РЭО может выступать в роли либо «белого», либо «серого», либо «черного ящика».

Так, под «белым ящиком» следует понимать имитационную модель РЭО с известной структурой описания модели и самого РЭО, под «серым» - с частично известной структурой описания, под «черным» - с неизвестной структурой описания.

Очевидно, что наличие такой разновидности структуры описания РЭО и их имитационных моделей должно накладывать специфические особенности на механизм проведения исследований адекватности имитационного моделирования в тренажерах РЭО.

Далее определим методы вероятностной оценки степени адекватности имитационного моделирования в тренажерах с учетом отмеченных особенностей их представления.

Оценка адекватности

имитационного моделирования в тренажерах по их информационному полю

Пусть исследователю доступны только статистические данные реального вектора воздействий x(t) и информационного поля H(x) РЭО. На основании статистических данных реального вектора воздействий x(t) исследователь с помощью имитационной модели получает статистические данные имитируемого информационного поля EM(x) тренажера. С учетом этого оценка адекватности имитационной модели в тренажере РЭО возможна лишь на основании сопоставления доступных и получаемых исследователем статистических данных H(x) и EM(x) (рис. 3).

С учетом этого необходимо разработать метод вероятностной оценки степени адекватности имитационного моделирования в тренажерах в виде

Тренажер

SMx)

РЭО

s(x)

Исследователь

x(t)

Рис. 3. Структурная схема процесса оценки адекватности имитационного моделирования в тренажерах по их информационному полю

Fig. 3. A flow chart of the assessment process of simulation modeling adequacy in simulators according to their information field

«черного ящика», то есть когда неизвестна структура построения, а доступны только информаци-онно-управляющие поля тренажеров и штатной техники.

Информационное поле H(x) РЭО можно представить в виде следующего функционала:

E(x)= Ф(Щ (x), H2(x), ..., Hm(x), ..., Em(x)), (4) где Em(x) - информационное поле m-го средства индикации; M - количество средств индикации.

В качестве средств индикации в РЭО могут использоваться стрелочные, цифровые, световые, электронно-лучевые, звуковые, речевые и другие индикаторы [2].

В зависимости от продолжительности Tm времени наблюдения оператора за информационным полем Em(x) m-го средства индикации и длительности Tm времени, в течение которого оно либо остается неизменным, либо изменяется монотонно, его можно разбить на две группы:

- если Tm<xm(x), то Em(x) непрерывной структуры ( Щт (X) );

- если Tm>xm(x), то Em(x) скачкообразной структуры (Щт (х)).

Адекватность информационного поля непрерывной структуры Щт (х) m-го индикаторного средства действительности определяется как

У(Щт (х)) =P[I Щт (х) - ЩМт (х) 1<

< {0,1...0,15>нт (х) ], (5)

где Щмт (х) - имитируемое информационное поле m-го индикатора.

Адекватность информационного поля скачкообразной структуры Щт (х) m-го индикаторного средства действительности зависит от времени начала tm и длительности xm его индикации (xm зависит от времени tm). С учетом этого имеем:

99

Программные продукты и системы /Software & Systems

№ 3 (111), 2015

l(“m (x))

вующих средств индикации bmn = 0, bmn = 0,

= l(-m (x)) • У^ш (x) / (x))• l(xm (x)1 fm (x)) , (6)

где l(tm (x)/ Em (x)) и y(Xm (x)/ tm (x)) - условные адекватности синхронизации индикации скачкообразной информации, которую в течение промежутка времени xm можно считать непрерывной:

Y(tm (x) / “ш (x)) —

=P [\tm(Z2(x)) - (мш (Em (x)) |=0]; (7)

l(%m (x)/ tm (x)) =

=p[\ Tm (tm (x)) - *мт (tm (x)) \=0]. (8)

Здесь (мт (“m(x)) и Тмт (tm(x)) - начало и длительность имитации информационного поля “m (x) m-го индикаторного средства.

В рассматриваемом случае метод вероятностной оценки степени адекватности имитационного моделирования в тренажерах должен базироваться на разложении информационно-управляющих полей тренажеров и РЭО [8].

В соответствии с (4) и с учетом соотношений (6) и (7) адекватность имитации информационного поля в тренажере РЭО можно представить в следующем виде:

м _______ м ____________

у(»0)) = ^£ът- y(Sm (х)) + ^ь„- у(Н„ (х)) +

m=1 n=1

M M _ __ ____

+ XXbmn • l(“m (x)) • l(“n (x)) + n=1 m=1

y(S™(x)) ■ y(S«(x))+

n=1 m=1

+ X Xbmn ■ Yi“m (x)) • y(H„ (X)) , n=1 m=1

(9)

где bm , bn , bmn , bmn , bmn - весовые коэффициент м мм______

енты. Причем X + X + X X +

т=1 я=1 я=1т=1

ММ ММ _____

^ ^ ^тл f) Ьтп ~ !•

n=1 m=1 n=1 m=1

Весовые коэффициенты характеризуют степень значимости информационных полей различных структур при решении конкретных задач применения РЭО. Они могут определяться экспериментально (например, на основании экспертного анализа) или (и) аналитически по экспериментальным данным (например, на основании регрессионного анализа) [9].

Для независимых информационных полей непрерывной и скачкообразной структур соответст-

bmn = 0. Следовательно, из соотношения (9) получается, что адекватность информационного поля “m(x) тренажера РЭО действительности будет иметь вид

м м

У(Е(х)) = X Ьт ■ y(Sm(х)) + X V У(“п(х)),

т=1 п=1

М м

Х>™+2>»=1- (Ю)

m=1 ш=1

Рассмотрим особенности оценки адекватности имитации информационных полей наиболее распространенных индикаторных средств РЭО.

Стрелочные индикаторы информируют о величинах контролируемых параметров РЭО в соответствии с углом отклонения стрелки индикаторного прибора относительно измерительной шкалы (например, величина питающего напряжения конкретного блока, величина тока магнетрона передатчика и т.п.). В зависимости от структуры информационного поля адекватность имитации стрелочных индикаторов действительности может оцениваться либо в форме (5), либо в форме (6).

Алфавитно-цифровые индикаторы информируют о величинах контролируемых параметров РЭО в соответствии с высвечивающимися буквами и цифрами (например, дальность и азимут до цели, частота радиолинии и т.п.).

Алфавитно-цифровые индикаторы имеют скачкообразную структуру информационных параметров (изменение цифр и букв происходит скачкообразно). Очевидно то, что пользоваться в явном виде (6) не совсем корректно. В некоторых случаях изменение цифры или буквы в пределах 0, ..., 15 % может привести к изменению их смысловой нагрузки. Например, должна быть буква J, а имитируется буква I, или должна быть цифра 6, а имитируется 5, или должна быть буква O, а имитируется цифра 0. Во избежание таких недоразумений в (6) необходимо принять

l(“m(x)) =P[\ “m (x) - “Mm (x) \=0]. (11)

Световые индикаторы информируют об особых ситуациях, возникающих в процессе эксплуатации РЭО (например, включение высокого напряжения, переход на резервный блок и т.п.). Степени важности ситуации может соответствовать определенный цвет светового индикатора (например, красный - опасно, желтый - внимание, зеленый - норма). Эти индикаторы так же, как и алфавитно-цифровые, характеризуются информационными параметрами скачкообразной структуры (включение и выключение светового индикатора происходит скачкообразно). Очевидно и то, что использовать в явном виде (6) некорректно. В некоторых случаях изменение параметров цвета индикатора в пределах 0, ..., 15 % может привести к

100

Программные продукты и системы /Software & Systems

№ 3 (111), 2015

изменению его смысловой нагрузки. Например, должен быть цвет «желтый», а имитируется цвет «зеленый». Во избежание таких недоразумений в (6) в качестве (х)) необходимо принять

(11). Если же в тренажере используются реальные световые индикаторы постоянного цвета, то

у (S m (х)) =1. С учетом этого имеем:

1(^ш (х)) = у

(

*Ах)

Sm (х)

Л

•у

хт (х) *m ( х)

(12)

Звуковые и речевые индикаторы обеспечивают информацию, соответствующую целевому взаимодействию РЭО с окружающей средой (например, прием речевых сообщений от объектов среды, включение зуммера при пропадании цели и т.д.). Кроме того, данные индикаторы информируют об особых ситуациях, возникающих в процессе эксплуатации. Эта информация может быть в виде либо звукового сигнала тревоги (например, пропадание высокого напряжения, пожар в аппаратной и т.п.), либо только речевого сигнала тревоги (например, «цель не опознана»), либо речевого сигнала с подсказкой оператору о его действиях (например, «вас прослушивают - перейдите на другую радиочастоту»). Так как искажение звуковых и речевых сигналов на 10, ..., 15 % не нарушает их информативной смысловой нагрузки и они имеют скачкообразную структуру (либо есть звуковой сигнал, либо его нет), для оценки адекватности их имитации в тренажере можно воспользоваться соотношением (6).

Электронно-лучевые индикаторы являются наиболее сложными средствами индикации и обеспечивают различного рода визуальную информацию в зависимости от целевого назначения РЭО (о спектре радиосигналов - в станциях радиотехнической разведки, о воздушной обстановке - в радиолокационных станциях, об оптическом изображении предметов окружающей среды - в телевизионных, тепловизионных станциях и т.п.). Информационное поле этих индикаторов образуется из совместной совокупности как непрерывных, так и скачкообразных информационных параметров. Поэтому адекватность имитации информационного поля этих индикаторов может быть получена по аналогии с соотношением (9).

При этом в качестве Sm (х) и sm (х) может использоваться информационное поле от m-й элементарной площади Sm экрана электронно-лучевого индикатора. Под Sm понимают минимальную площадь изображения, еще воспринимаемую человеческим глазом и являющуюся базисом для его формирования (зависит от расстояния между оператором и экраном индикатора, индивидуальных особенностей оператора). Известно, что основой формирования изображения на экране электронно-лучевых индикаторов являются электронные лучи. Электронный луч на поверхности экрана ха-

рактеризуется площадью свечения Sc. Очевидно, что если Sc<Sm, то Sm = [J .S\ , где Sci - /'-я площадь

i

свечения. Если же Sc>Sm, то Sm<S^

Элементарная площадь Sm обладает схожими свойствами светового и стрелочного индикаторов, характеризующими адекватность их имитации.

Свойства светового индикатора выражены в свечении V Sm либо постоянным (для монохромных электронно-лучевых индикаторов), либо переменным цветом (для цветных электронно -лучевых индикаторов).

Свойства стрелочного индикатора выражены в месторасположении Sm на поверхности экрана. Местоположение Sm в зависимости от формы экрана удобно определять в прямоугольной системе координат для прямоугольных, квадратных экранов и в полярной системе координат для круглых, эллиптических экранов.

С учетом этого для оценки адекватности имитации информационного поля непрерывной структуры Sm (х) можно воспользоваться следующим соотношением:

у (Sm (х)) = у (Cm (х)) • y(Xm (х)) • у^ (х)) , (13)

где Cm(x) - цвет свечения Sm; Xm(x) и Ym(x) - координаты центра Sm на поверхности экрана (Cm(x), Xm(x), Ym(x) - независимые информационные параметры Sm).

Причем адекватность имитации координат y(Xm(x)) и y(Ym(x)) местоположения элементарной площади Sm на экране определяется в форме (6), адекватности имитации цвета ее свечения y(Cm(x)) в форме (11).

В свою очередь, оценка адекватности имитации информационного поля скачкообразной

структуры sm (х) определяется по соотношению (6) с учетом (12).

Таким образом, на основании (9), учитывая особенности количественной оценки адекватности

у(Sm (х)) и y(Sm (х)) имитируемых информационных полей средств индикации, используемых в тренажерах РЭО в зависимости от их структуры

(SMm (х) или SMm (х)), имеется возможность определения результирующей оценки адекватности у(Н^)) всего информационного поля тренажера Sm(x) по отношению к действительности S(x):

у^)^^) - Sm(x) |<{0,1 ... 0,15}S(x)]. (14)

Сами оценки адекватности в формах (5), (7), (8) и (11) можно выполнить на основании использования статистических критериев.

Очевидно, что если в качестве средств индикации и органов управления используются нереальные устройства (имитируемые, например, на экране дисплея компьютера), то оценка адекватности информационного поля S' имитируемых индика-

101

Программные продукты и системы /Software & Systems

№ 3 (111), 2015

торных средств будет определяться в следующем виде [10]:

у(Н'(х))=у(Н(х)) у

V ^m (x) J

-y^xbj И т1 • <15)

где у

V ^m (x) J

условная адекватность имитации

средств индикации;

- условная адек-

ватность вектора воздействий x(t);

у( т

- ус-

ловная адекватность имитации органов управления; x - вектор воздействий на имитируемые органы управления.

Результаты оценки адекватности по критерию Фишера имитационного моделирования исследуемого уровня иерархии РЭО могут быть исходными [3] как для оценки адекватности имитационного моделирования следующего ближайшего верхнего уровня, так и для уточнения его адекватности (по статистическому критерию «Фишер -Хи-квадрат» [1, 4- 6]).

Необходимо отметить, что некоторые функционалы подсистем не имеют частных производных (например, функционалы со скачкообразной структурой). Если эту проблему невозможно устранить за счет объединения таких подсистем в подсистемы более высокого уровня, у которых функционалы имеют частные производные, то применим только метод оценки адекватности тренажера в виде «черного ящика».

Литература

1. Потапов А.Н., Овчаров В.В. Оценка адекватности имитационного моделирования в информационных автоматизированных системах освоения эрготехнических комплексов, имеющих иерархическую структуру построения // Вестник ВГТУ. 2013. Т. 9. № 3-1. С. 45-48.

2. Дудоров А.Д. Методика оценки тренажеров лиц группы руководства полетами в интересах повышения качества их

подготовки // Современные проблемы и перспективные направления развития авиационных комплексов и систем военного назначения, формы и способы их боевого применения: сб. стат. Всеросс. науч.-практич. конф. (22-23 ноября 2011 г.). Воронеж: Изд-во ВАИУ, 2011. С. 92-98.

3. Сысоев Е.С. Оптимизация тренажерной подготовки операторов сложных информационных радиоэлектронных систем управления воздушным движением // Информатика: проблемы, методология, технологии: матер. 11-й Междунар. науч.-методич. конф. (10-11 февраля 2011 г.). Воронеж: Изд-во ВГУ, 2011. Т. 2. С. 216-222.

4. Лебедев В.В., Романов А.В. Теоретико-множественный подход к описанию функционирования эрготехнических радиоэлектронных средств // Проблемы эффективности и безопасности функционирования сложных технических и информационных систем: тр. 32-й Всеросс. науч.-технич. конф. (27-28 июня 2013 г.). Серпухов: Изд-во ВА РВСН им. Петра Великого, 2013. С. 118-122.

5. Помазуев О.Н., Платонов А.Ю., Миронов А.М., Абу-Абед Ф.Н., Рюмшин А.Р. Методика определения показателей качества обнаружения радиолокационных станций // Программные продукты и системы. 2014. N° 2. С. 118-124.

6. Агапов Е.А. Проектирование автоматизированных информационных систем освоения эрготехнических комплексов // Эффективность автоматизированных систем управления авиацией, систем связи и РТО ВВС. Ногинск, 2012. С. 112-118.

7. Кинчая О.Т. Структура построения автоматизированной системы управления операторской деятельностью // Актуальные вопросы эксплуатации систем охраны и защищенных телекоммуникационных систем: сб. матер. Всеросс. науч.-практич. конф. (5 июня 2014 г.) Воронеж: Изд-во ВИ МВД России, 2014. С. 95-99.

8. Литвинов Д.В. Состояние вопроса по защите содержательных компонентов учебных упражнений от конфликта применения эрготехнических систем // Современное состояние и перспективы развития систем связи и радиотехнического обеспечения в управлении авиацией: сб. стат. по матер. докл. Всеросс. науч. конф. слушателей, курсантов и молодых ученых, посвященной 95-летию со дня образования войск связи (10 октября 2014 г.). Воронеж: Изд-во ВУНЦ ВВС ВВА, 2014. С. 53-56.

9. Назаров Т.И. Сопутствующие признаки функционирования информационных эрготехнических радиоэлектронных систем // Информатика: проблемы, методология, технологии: матер. 14-й Междунар. науч.-методич. конф. (6-8 февраля 2014 г.). Воронеж: Изд-во ВГУ, 2014. Т. 1. С. 486-491.

10. Семин М.В. Структура построения информационной математической модели эрготехнического объекта управления // Эффективность автоматизированных систем управления авиацией, систем связи и РТО ВВС. Ногинск, 2012. С. 118-126.

DOI: 10.15827/0236-235X. 111.097-103 Received 13.04.15

OBJECTIVE METHODS OF SIMULATION MODELING ADEQUACY PROBABILISTIC ASSESSMENT IN INFORMATION SYSTEMS OF ERGATIC RADIOELECTRONIC FACILITIES ACQUISITION Potapov A.N., Ph.D. (Engineering), Associate Professor, Deputy Head of Chair, potapov_il@mail.ru (Military scholastic-scientific centre of the Air forces "Air forces academy named by prof. N.E. Zhukovsky and Yu.A. Gagarin", Starykh Bolshevikov St. 54а, Voronezh, 394064, Russian Federation);

Abu-AbedF.N., Ph.D. (Engineering), Associate Professor, aafares@mail.ru;

MartynovD.V., Ph.D. (Engineering), Associate Professor, idpo@tstu.tver.ru (Tver State Technical University, Nikitin Quay 22, Tver, 170026, Russian Federation);

Kordyukov R.Yu., Ph.D. (Engineering), Deputy Head, romkord@yandex.ru (Main Department of scientific and research activities and technological support of the advanced technologies

of the Ministry of defense of the Russian Federation,

Profsoyuznaya St. 84/32, Moscow, 117997, Russian Federation)

Abstract. Based on the fact that modem simulators have a hierarchical (modular) structure of their analogue device, the authors have developed a method, which helps to determine the quantitative assessment of the simulation modeling

102

Программные продукты и системы /Software & Systems

№ 3 (111), 2015

adequacy in the simulator for each hierarchical level as its simulation results become closer to reality. This method eliminates the drawbacks of the method for assessing the simulator adequacy as a “black box”. This is its advantage. However, it has a disadvantage: forming distinct methodological errors. The errors appear during the decomposition of object’s functionals and model in Taylor series and limitations in the use of their members. It is obvious that this error can be detected by comparing the estimates of the adequacy, which are received using the first and the second methods. In the future, this identified methodological error can be taken into account when using confirmed functionals for new statistics. In this case, changes in the conditions of using radioelectronic facilities there is no need to obtain additional statistics. When upgrading individual subsystems of radioelectronic facilities, additional statistical data only from these subsystems is required. However, to ensure correct indication of the concomitant conflict feature in the process of testing and certification of simulators, it is advisable (if possible) to confirm it using the method of simulation modeling adequacy assessment in simulators by their information field.

Keywords: probabilistic estimation, simulation modeling, information systems adequacy assessment, radioelectronic facilities.

References

1. Potapov A.N., Ovcharov V.V. Assessment of simulation modeling adequacy in the information automated systems of development ergotechnical complexes which have a hierarchical structure. Vestnik VGTU [Bulletin of VSTU]. 2013, Voronezh, vol. 9, no. 3-1, pp. 45-48 (in Russ.).

2. Dudorov A.D. The method of an assessment of personal simulators of a flight control group in the behalf of improvement of their preparation quality. Sovremennye problemy i perspektivnye napravleniya razvitiya aviatsionnykh kompleksov i sistem voennogo naznacheniya, formy i sposoby ikh boevogo primeneniya: sb. stat. Vseross. nauch. -praktich. konf. [Proc. of the All-Russian Scientific and Practical Conf. “Modern Problems and Perspectives for Development of Aviation Complexes and Military Systems, Forms and Ways of Their Combat Application”]. 2011, Voronezh, Voronezh State Univ. Publ., pp. 92-98 (in Russ.).

3. Sysoev E.S. Optimization of training of operators of difficult information radioelectronic control systems of air traffic. Informatika: problemy, metodologiya, tekhnologii: mater. 11 Mezhdunar. nauch.-metodich. konf. [Proc. of the 11th Int. Scientific and Methodical Conf. “Informatics: Problems, Methodology, Technologies”]. 2011, vol. 2, Voronezh, Voronezh State Univ. Publ., pp. 216-222 (in Russ.).

4. Lebedev V.V., Romanov A.V. Set-theoretic approach to the description of ergo-technical radio-electronic means functioning. Problemy effektivnosti i bezopasnosti funktsionirovaniya slozhnykh tekhnicheskikh i informatsion-nykh sistem: tr. 32 Vseross. nauch.-tekhnich. konf. [Proc. of the 32th All-Russian Scientific and Technical Conf. “The Problems of Complex Technical and Information Systems Efficiency and Safety of Functioning”]. 2013, Serpukhov, WA RVSN of Peter the Great, pp. 118-122 (in Russ.).

5. Abu-Abed F.N., Pomazuev O.N., Platonov A.Yu., Mironov A.M., Ryumshin A.R. The method of quality factors estimation for radar detection. Programmnye produkty i sistemy [Software & Systems]. 2014, no. 2, pp. 118-124 (in Russ.).

6. Agapov E.A. Design of the automated information systems of ergo-technical complexes development. Effektivnost avtomatizirovannykh sistem upravleniya aviatsiey, sistem svyazi i RTO VVS [The Efficiency of Automated Control Systems for Aircraft, Communication Systems and Radio-Technical Support of Air Forces]. 2012, Noginsk, pp. 112-118 (in Russ.).

7. Kinchaya O.T. The structure of an automated control system creation for operator activity. Aktualnye voprosy ekspluatatsii sistem okhrany i zashchishchennykh telekommunikatsionnykh sistem: sb. mater. Vseross. nauch.-praktich. konf. [Proc. of the All-Russian Scientific and Practical Conf. “Current Issues of Protection Systems Operation and Protected Telecommunication Systems”]. Voronezh, Voronezh Institute of the Ministry of Internal Affairs of Russia Publ., 2014, pp. 95-99 (in Russ.).

8. Litvinov D.V. The state of an issue on protection of substantial components of educational exercises against the ergotechnical systems application conflict. Sovremennoe sostoyanie i perspektivy razvitiya sistem svyazi i radiotekhnicheskogo obespecheniya v upravlenii aviatsiey: sb. stat. po mater. dokl. Vseross. nauch. konf. slushateley, kursantov i molodykh uchenykh [Proc. of the All-Russian Scientific Conf. of Listeners, Cadets and Young Scientists “Current State and Prospects of Development of Communication Systems and Radio Engineering Support in Aircraft Management”]. Voronezh, Air Forces Akademy Publ., 2014, pp. 53-56 (in Russ.).

9. Nazarov T.I. The accompanying signs of functioning information ergotechnical radioelectronic systems. Informatika: problemy, metodologiya, tekhnologii: mater. 14 Mezhdunar. nauch.-metodich. konf. [Proc. of the 14th Int. Scientific and Methodical Conf. “Informatics: Problems, Methodology, Technologies”]. Voronezh, Voronezh State Univ. Publ., 2014, vol. 1, pp. 486-491 (in Russ.).

10. Semin M.V. The structure of creation of information mathematical model of ergotechnical object of management. Effektivnost avtomatizirovannykh sistem upravleniya aviatsiey, sistem svyazi i RTO VVS [The Efficiency of Automated Control Systems for Aircraft, Communication Systems and Radio-Technical Support of Air Forces]. 2012, Noginsk, pp. 118-126 (in Russ.).

103