CC BY
43
12 3 1
Северцев Н.А., Бецков А.В., Лончаков Ю.В., Прокопьев И.В.
1. ВЦ РАН им. А.А. Дородницына
2. Академии управления МВД России
3. ЦПК РОСКОСМОС «Звёздный городок»
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ГОТОВНОСТИ АЭРОМОБИЛЬНОГО КОМПЛЕКСА В УСЛОВИЯХ ВНЕШНЕЙ УГРОЗЫ
Аннотация. В статье решается задача выбора момента перевода системы обеспечения безопасности аэромобильного комплекса специального назначения (далее - АМК) в состояние готовности к отражению внешней угрозы (в т.ч. вооруженной). Учитываются затраты на поддержание готовности АМК, ущерб от внешней угрозы, временные ресурсы, показатели производительности защищаемого объекта (объектов). При различных состояниях готовности АМК.
Организация проведения международных массовых спортивно-культурных мероприятий, например, XIV Олимпийских игр, внешнеполитических саммитов и форумов, обеспечение общественной безопасности и охраны общественного порядка на значительных территориях, противодействие организованной преступности при незаконному уничтожению природных ресурсов, биоресурсов, экологии и дестабилизации жизнедеятельности российского народа, требует создания структур, способных обеспечить возможность контроля этих негативных для России процессов. Структурой способной обеспечить высокую мобильность и постоянную готовность силовых структур Российской Федерации, регулярный, порой постоянный мониторинг оперативной обстановки на обслуживаемой территории, акватории и прилегающем пространстве, обработку полученной информации, архивацию, каталогизацию, подготовку проекта управленческого решения, по мнению авторов, в настоящее время может реализовать аэромобильный комплекс специального назначения [1]. Возникает необходимость исследовать оптимальное создание системы АМК и содержание его в оперативно-боевой готовности к эффективному отражению реально существующей угрозы.
Создание и поддержание гарантированной безопасности регионов Российской Федерации, по большинству направлений, на основе аэромобильного комплекса, с одной стороны требует определённых материальных затрат, а главное принятия решения на создание эффективной системы АМК, на основе научных методов оптимизации разнородных современных летательных аппаратов, как единый целевой военно-технический комплекс, управляемый органом управления (пунктом управления), оборудованный современными информационно-техническими средствами [1].
В зависимости от ожидаемого времени неблагоприятных ситуаций внешнего воздействия система АМК, парирующая опасность, может находиться в различных состояниях готовности к применению. Перевод АМК в состояние готовности будет характеризоваться определённой длительностью по времени, которая в общем случае является случайной величиной. С другой стороны, ожидаемое время возникновения внешней угрозы также является, как правило, случайной величиной. Кроме того, внешнее воздействие и противодействие ему не являются мгновенными событиями, а также представляют собой некоторые процессы, развивающие во времени.
Отметим, что во многих работах, посвящённых следованию проблем безопасности и риска, временные факторы не учитываются, и анализ ведётся на уровне событий. В то же время безопасность обеспечивается функционированием системы в определённых временных условиях, связанных по эффективности с приемлемым риском [2]. В данной статье, авторы предлагают подход к решению задачи управления готовностью АМК, как системы, обеспечивающей безопасность, особенно в кризисных ситуациях (например, отражению угрозы), предполагая, что время внешнего воздействия является величиной известной. Пусть это время и не точно, но в известных пределах, а наш подход решения задачи об отражении угрозы ведётся на частном примере применения аэромобильного комплекса [2], однако на наш взгляд он является инвариантным и на другие системы. В основе излагаемого подхода лежат оценки рисков опасных внешних воздействий с учётом длительности процессов подготовки системы АМК, длительности воздействия внешней угрозы и противодействия ей, а также соотношения затрат на поддержание её готовности и уровня ущерба от реализации неприемлемого внешнего воздействия [2].
Допустим, что реализация внешней угрозы происходит не мгновенно, а в течение некоторого случайного времени ^. Эта угроза может быть завуалирована под различными благовидными деяниями, квазидружескими отношениями во славу процветания народов и пр. Примем, что все времена td , tb , ta имеют показательный закон распределения с параметрами Xd , Xb , Ха соответственно. Если во время воздействия внешней угрозы система безопасности АМК успела выполнить всю совокупность мероприятий по отражению готовящегося внешнего воздействия, то с вероятностью q внешняя угроза будет успешно отражена. Вероятность отражения угрозы определяется условием, что завершение мероприятий по отражению угрозы произошло раньше, чем реализация воздействия внешней угрозы.
Если (а это необходимо) 6(t) - вероятность того, что система безопасности АМК завершит выполнение мероприятий по отражению угрозы за время t , а y(t) - вероятность того, что время реа-
лизации внешней угрозы больше t , то вероятность отражения угрозы будет определяться соотношением
qs = qd*. (1)
0
Используя (1) и принимая во внимание допущение о показательном законе распределения времен td , tb , ta , можно вычислить t в явном виде вероятности отражения угрозы. В случае если система безопасности АМК в момент возникновения угрозы находилась в состоянии готовности к использованию, то вероятность отражения угрозы будет равна
ql = qf e-*i’Ate-*d’dT = q ^ . (2)
0 /ь + Ad
Если система безопасности АМК не была приведена в боевую готовность, то после возникновения угрозы будет затрачено некоторое время t на её подготовку и только после этого она начинает осуществлять противодействие внешней угрозе. Вероятность того, что за время t система безопас-
1
ности АМК будет приведена в состояние боевой готовности и успеет выполнить задачу по отражению угрозы, будет определяться соотношением
t
*(t) = JP'(z)0(t-т)dz , (3)
0
где P(t) - вероятность того, что к моменту времени т система безопасности АМК будет приведена в состояние боевой готовности, а 9(t-т) - вероятность того, что за оставшееся время она
успеет выполнить всю совокупность действий по отражению внешней угрозы. Тогда для вероятности *1(0 имеем
*1 =| e""T "а (1 - e-^T) dz = 1 ' _Xfh' •
= 1 e"’"a (1 _ e '”■) dz = 1 + ^ -f- . (4)
о V ' "a _"
Предположим, что поддержание системы безопасности АМК в состоянии боевой готовности требует некоторых затрат, которые измеряются величиной Zo , равной величине затрат в единицу времени, выраженных в ценах на момент эксплуатации системы безопасности АМК. Цена средств или объектов, или даже одного стратегического объекта, которые защищаются системой безопасности АМК, измеряется величиной W , если средства, объект и пр. не защищены системой безопасности АМК, то их
цена будет определяться величиной Щ . При этом выполняются условия Щ < Wo . Здесь мы имеем в виду и производительность выпуска особо важной продукции, например, предприятием ОПК. Всё это означает, что поддержание системы безопасности в состоянии боевой готовности не только сопряжено с определёнными затратами, но и снижает производительность защищаемого объекта, разбалансирует жизнедеятельность территории, подвергающейся угрозе внешнего воздействия. Предположим, что если системе безопасности АМК не удалось парировать внешнюю угрозу, то это приведёт к ущербу do . Все величины Wo , W1 , do выражены в ценах на момент эксплуатации системы безопасности АМК. Если уровень инфляции в течение времени его эксплуатации постоянен и равен r , а коэффициент дисконтирования равен i , то для произвольного момента времени t >o показателя производительности объекта ОТК, ущерба и затрат восстановления жизнедеятельности населения, территории и пр., приведённые к моменту времени, t = o, соответствующему моменту начала эксплуатации системы безопасности АМК, будут соответственно равны
d(t) = do/ , z(t) = Zof , wn(t) = w^/ , ws(t) = wsj‘ , / = Y+r .
Пусть ожидаемое время возникновения внешней угрозы равно T . Рассмотрим задачу:
- при каком значении времени T возникновения угрозы целесообразно привести систему безопасности АМК в состояние боевой готовности с точки зрения эффективности функционирования защищаемых объектов (объекта). Здесь под эффективностью защищаемого объекта (территории) следует понимать их функционирование двух положений:
1. величину ожидаемого риска внешней угрозы R(T) ;
2.
величину отношения
суммарной прибыли от функционирования защищаемого объекта
(территории) W(T) и ожидаемого риска R(T) . Вычислим значение ожидаемого риска внешней угрозы с учётом затрат на поддержание системы безопасности АМК в готовности, а также суммарную прибыль от функционирования защищаемого объекта (территории) на интервале времени [o, T] , предполагая, что в условиях внешнего воздействия защищаемый объект (объекты территории) прекращает функционирование в соответствии со своим целевым предназначением.
В случае, если система обеспечения безопасности АМК не была приведена в состояние боевой готовности, то по величине ожидаемого риска R (T) и суммарной прибыли W0 (T) будут равны
T / _ 1 ,
Wo(T) = Wof/dz = Wo /— , Ro(T) = do(1-qo)/ •
o ln/
В случае если система безопасности АМК на интервале времени [o, T] находилась в состоянии готовности, то ожидаемый риск R(T) и суммарная прибыль W(T) будут определяться в виде
T
W (T) = W f/T dz = W
o
/-1 ln/
R(T) = Zo + do(1 -q)/
ln/
С точки зрения минимального риска время приведения системы обеспечения безопасности АМК в состояние боевой готовности определяется из условия R (T) = R (T) откуда получим
TR = WlnI1 -ln/‘d°(q1-qo)[ •
ln/ [ Zo J
Если в качестве критерия рассматривать эффективности функционирования защищаемого объекта отношение суммарной прибыли к ожидаемому риску выразится как
max
W (T) R(T) ,
то время приведения определяется из условия
системы обеспечения
безопасности АМК в
состояние
боевой готовности
WX(T) Wp(T)
R(T) Ro(T) ,
откуда получаем
Wp(T)
W,{T)
Ri(T) = R(T) •
2
Следовательно,
1
м,
= ыуln'1+lnyM(1 - * -М(1- ?о))г •
Z,
Wn
В частном случае, у — 1 имеем
Tr — -°(?1 -?о),
Z(\
-0W1(1 - q0) - W0(1-ft)
Wn
Поскольку W <Л , q < 1 , то можно показать, что Tw/r <Tr . Действительно, имеем
qo 6 - Wl J< 1 - W1,
401 Wo J Wo '
W , w1 q0 < q^r+1-У •
W
W
Следовательно,
q-q0 . .-q0 W -(1-*)-^(1 - ,0) - (1 - .> —
t
t
что и доказывает неравенство Tw/r <Tr •
Максимальная степень готовности АМК к отражению внешней агрессии позволяет увеличить эффект по минимизации внешнего риска. С учетом, что система АМК не может находиться в максимальной степени готовности, требуется максимально уменьшить временное значение приведения системы в оптимальную степень готовности по отражению (локализации) агрессии. При предварительном распознании высокой вероятности наступления ущерба от атаки, система АМК должна оптимизироваться в минимальные сроки на недопущения роста функции ущерба от внешней агрессии. Таким образом обеспечить устойчивость в агрессивной среде и живучесть для выполнения поставленной перед АМК задачей, в заданных условиях.
ЛИТЕРАТУРА
1. Северцев Н.А., Бецков А.В. Введение в безопасность. М.: ВЦ РАН им. А.А. Дородницына,
2008. 176 с.
2. Северцев Н.А., Бецков А.В. Системный анализ теории безопасности. М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2009. 452 с.
3
