CC BY
78
ПОДХОД К ПОВЫШЕНИЮ УСТОЙЧИВОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ СЕТИ
НАЗЕМНОГО АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОМПЛЕКСА УПРАВЛЕНИЯ КОСМИЧЕСКИМИ АППАРАТАМИ В УСЛОВИЯХ ДЕСТРУКТИВНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ ПРОТИВНИКА
Гончаров Алексей Михайлович,
к.т.н., доцент кафедры Военно-космической академии имени А.Ф.Можайского, г. Санкт-Петербург, Россия, al-gon@ro.ru
Ключевые слова: сетевой трафик, телекоммуникационная сеть, программно-аппаратные воздействия.
Исходя из основного предназначения телекоммуникационной сети наземного автоматизированного комплекса управления космическими аппаратами, к ней предъявляются высокие требования по достоверности, оперативности (своевременности) и надежности передачи необходимого объёма информации, циркулирующей в комплексе управления. В условиях деструктивных (программно-аппаратных) воздействий возможности телекоммуникационной сети снижаются и она не способна выполнять требования по объёму и своевременности передачи информации,необходимой для управления космическими аппаратами. В связи с этим актуальным вопросом является повышение устойчивости функционирования телекоммуникационной сети наземного автоматизированного комплекса управления космическими аппаратами, функционирующей в условиях деструктивных (программно-аппаратных) воздействий противника.
В качестве показателя устойчивости функционирования телекоммуникационной сети выбран показатель, характеризующий степень обеспечения связью элементов наземного автоматизированного комплекса управления космическими аппаратами, который численно равен отношению объёма информации, переданного сетью своевременно, к предложенному объёму информации, который необходимо передать между абонентами комплекса в ходе его функционирования. Анализ параметров, влияющих на значение показателя устойчивости, показал, что максимальное его значение в условиях программно-аппаратных воздействий со стороны вероятного противника в процессе функционирования телекоммуникационной сети возможно за счёт перераспределения трафика путём поиска рациональных маршрутов и передачи по ним допустимого объёма сообщений. Причём, выбор маршрутов и передача по ним информационных пакетов должны осуществляться с учётом реальной пропускной способности узлов, которая в случае наличия воздействий на последние снижается. Задача повышения устойчивости функционирования телекоммуникационной сети с заданными характеристиками заключается в поиске такого распределения сетевого трафика, которое позволит в условиях программно-аппаратных воздействий определенных классов достичь максимума значения показателя устойчивости путём выявления начала воздействий на элементы сети, учёта установленной степени воздействий на узлах сети при ограничении на среднее время передачи трафика информации разного приоритета. Решение задачи заключается в построении расчётной модели зависимости показателя устойчивости функционирования телекоммуникационной сети от распределения сетевого трафика по маршрутам. Для этого необходимо выявить - каким именно образом влияют параметры и характеристики сети на показатель устойчивости ее функционирования в зависимости от которых он находится.
Для цитирования:
Гончаров А.М. Подход к повышению устойчивости функционирования телекоммуникационной сети наземного автоматизированного комплекса управления космическими аппаратами в условиях деструктивных воздействий противника // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2016. Том 10. №12. С. 18-23.
For citation:
Goncharov А.М. Approach to improve the sustainability of telecommunication network ground automated control spacecraft under destructive impact enemy. T-Comm. 2016. Vol. 10. No.12, pр. 18-23. (in Russian)
Введение
Основным предназначением телекоммуникационной сети (ТКС) наземного автоматизированного комплекса управления (НЛКУ) космическими аппаратами (КЛ) является обеспечение потребностей в передаче информации входящих в его состав центров управления КА, центров обработки баллистической и телеметрической информации, отдельных командно-измерительных комплексов, отдельных измерительных пунктов, а также формируемых на его базе назем-пых комплексов управления КЛ или группировкой однотипных КЛ определенного целевого назначения [1].
То есть ТКС должна обеспечить реализацию сравнительно высоких требований по достоверности, оперативности (своевременности) и надежности передачи необходимого объёма информации, циркулирующей в НЛКУ. Причём, когда возможности ТКС снижаются и она не способна выполнять требования по объёму и своевременности передачи информации -управление КА может быть затруднено или даже сорвано, в зависимости от того на сколько снижены возможности сети [2].
В связи с этим актуальным вопросом является повышение устойчивости функционирования ТКС НАКУ КА, особенно в условиях деструктивных воздействий противника, следствием которых и является снижение возможности сети по выполнению грсбований по объёму и своевременности передачи информации управления [3].
Выбор показателя устойчивости ТКС НАКУ
На основе изложенного в качестве показателя устойчивости функционирования телекоммуникационной сети может быть выбран показатель, характеризующий степень обеспечения связью элементов 11ЛКУ. 11азванный показатель - это коэффициент обеспечения связью управления Ка5уп, кото~
рый численно равен отношению объёма информации, переданного сетью своевременно, к предложенному объёму информации, который необходимо передать между абонентами НАКУ в ходе его функционирования [2^ Г>,
пер. 'предл.
(О
| де ' пер и Рпредл ~~ передаваемый и предложенный объём
информации соответственно.
Предложенный объём информации (предложенная нагрузка) Рпредд зависит от числа корреспондирующих пар узлов
(КПУ) в ТКС (направлений связи), а также от интенсивности и длины передаваемых ими сообщений, которые называются вектором параметров информационного обмена множества КПУ ^инф • Данный вектор является характеристикой над-
еистемы по отношению к ТКС и его значение не может быть изменено в интересах совершенствования последней.
Объём информации, передаваемый сетью с заданным качеством утр, определяется рядом факторов, в первую очередь вектором текущих характеристик С?ТКС > который описывает техническую реализацию сети и является стабильным, то есть может быть изменен только в ходе модернизации сети и её доработок, но пе меняется в процессе функционирования ТКС НАКУ в зависимости от объёмов передаваемой информации или складывающейся обстановки. Существующие методики проектирования цифровых сетей
связи позволяют определить Сткс 1 а именно: множество узлов и множество линий связи, рассчитать рациональную пропускную способность узлов и инцидентных им линий.
Кроме того, важнейшей характеристикой сети является алгоритм маршрутизации сетевого трафика, который позволяет находить рациональные маршруты для распределения сообщений по сети и является динамической характеристикой. Динамичность алгоритма маршрутизации сетевого трафика заключается в возможности изменять его параметры в зависимости от текущей обстановки в сети (возможных отказов и особенно — деструктивных (программно-аппаратных) воздействий (ПАВ).
В условиях ПАВ со стороны вероятного противника будет происходить снижение из-за уменьшения пропускной способности узлов и линий, что приведёт и к снижению значения показателя уп (1), поскольку, как было отмечено, уирсдл не может быть динамически снижена вслед за уие_ . То есть А'об у„ зависит от количества узлов, подвергнутых воздействиям, и успешностью их проведения. Это означает, что А'обуп является чувствительным к исследуемым
процессам. Для описания ПЛВ можно применить вектор коэф-—пав
фициентов К , характеризующих установленную степень ПАВ на узлах ТКС НАКУ.
Из всех представленных параметров, от которых зависит показатель К0буП) обеспечить максимальное его значение в
условиях ПАВ со стороны вероятного противника в процессе функционирования ТКС можно лишь за счёт перераспределения трафика путём поиска рациональных маршрутов и передачи по ним допустимого объёма сообщений. Причём выбор маршрутов и передача по ним информационных пакетов должны осуществляться с учётом реальной пропускной способности узлов, которая в случае наличия воздействий на последние, как было отмечено, снижается.
Оптимальное распределение сетевого трафика для обеспечения максимального значения показателя А^у,, может
быть достигнуто после рассмотрения всех возможных вариантов размещения потоков на полном множестве возможных маршрутов, число которых может быть достаточно велико. Решение такой задачи для нахождения АГобуптах Р'шно~
сильно поиску глобального максимума функции зависимости /¡Гдбу,, от вариантов распределения сетевого трафика Л
при заданных условиях: £>и||ф , Сткс, К "ДВ ■
Для понижения уровня сложности задачи распределения множество возможных маршрутов, по которым можно передавать информацию, необходимо сократить, наложив на него ряд ограничений, например, рассматривать для каждой КПУ ц - только наилучшие (допустимые) маршруты с,у, которые
содержат минимальное или заранее известное количество узлов, не рассматривать заведомо бесперспективные маршруты (например, тупиковые и циклические). Обозначим множество наборов допустимых маршрутов | через С.
Д|я обеспечения своевременной передачи сообщений, то есть для выполнения временных ограничений, из множества вариантов распределения Л необходимо рассматривать
Т-Сотт Уо1.10. #12-2016
только те, для которых выполняются временные ограничения по задержки трафика /С[) < гюа, где гср — множество
ожидаемых значении среднего времени задержки при передаче трафика информации всех приоритетов по маршрутам, а /доп - множество допустимых значений времени задержки
для передачи трафика информации всех приоритетов.
Гипотетически возможная качественная зависимость показателя \1| и времени /ср от множества вариантов распределения сетевою трафика Л представлена на рис. 1.
^'об.УП, у
Рис. 1. Качественная зависимость показателя Ка^уП и времени /Ср от множества вариантов распределения сетевого трафика Л
Помимо перечисленных параметров, оказывающих влияние на значение показателя уп> необходимо учитывать
тот факт, что в ТКС НАКУ поступают сообщения, содержащие информацию различной важности, срочности и, соответственно, принадлежащие разным приоритетам.
С учётом введения приоритетов передаваемой информации, показатель от объёма своевременно передаваемых сообщений утр будет зависеть более сложным образом, то есть зависеть не только от общего переданного объёма графика, но и от объёма своевременно передаваемой информации по приоритетам.
Таким образом, трафик информации каждого приоритета Л' между каждой КПУ ц^ необходимо передавать по таким
маршрутам /? из набора допустимых маршрутов Оц па которых выполняются временные ограничения для передачи трафика информации .?-го приоритета.
Решая задачу методом прямого перебора, путём последовательного задания значений параметров маршрутизации можно будет найти множество переменных , показывающих маршрут передачи информации г между КПУ цц и
количество трафика информации соответствующего приоритета, направляемого по данному маршруту с соблюдением временных ограничений <г*0||, где г-У - среднее время
задержки при передаче части графика информации л-го приоритета корреспондирующей нары узлов по г-му маршруту, а л* - допустимое время задержки для передачи трафика информации 5-го приоритета.
Множество переменных и будет являться искомым
распределением сетевого трафика Л в ТКС НАКУ в условиях ПАВ, обеспечивающим максимальное значение показателя ЯобуП при заданных условиях:
— — — плв £иНф.>сткс,л:
Также необходимо предусмотреть возможность вытеснения трафика информации низкого приоритета трафиком информации более высокого приоритета при невозможности соблюдения временных ограничений для последнего при распределении его по оставшемуся не задействованным ресурсу сети, так как своевременная передача именно трафика информации более высокого приоритета обеспечивает большее значение коб.у„. ■
Математическая постановка задачи повышении устойчивости функционирования ТКС НАКУ
В математическом виде данная задача может быть представлена следующим образом.
Найти такое распределение сетевого трафика (л) в ТКС
НАКУ КА с заданными характеристиками (сткс )> в условиях программно-аппаратных воздействий рассматриваемых классов (л'П^®,). которое позволит достичь максимума значения показателя устойчивости функционирования ТКС НАКУ (-Кобугг) путём выявления начала воздействий на элементы
сети и учёта установленной степени воздействий на узлах сети (К ) при ограничении на среднее время передачи трафика информации разного приоритета ^ < ^ДО|1):
*/"—>ПАВ^ ( С—ПАВ^Н - -
Л ^ ^ащтахЛ'об.уп|Л|Л' ] | СЛшф,-Сткс ^
)|£инф.>^ТКС 'доп.*
при ограничениях: , | д| ¡^ плв '1 -
К
пав
еЛГ,
паи
V ^"раесм. •
где К^уа — показатель устойчивости функционирования
ТКС ПАКУ КА; Л - распределение сетевого трафика информации всех приоритетов по всем маршрутам для всего множества корреспондирующих пар узлов с/:
Л = Щг}| = Г^уз., } = Шу*., г * }, 5 = й5,г = . Щ ~ часть трафика информации л-го приоритета корреспондирующей пары узлов д - , проходящая по г-му маршруту; л - номер приоритета информации сетевого трафика; 5 - количество приоритетов информации сетевого трафика; г - номер маршрута между корреспондирующей парой узлов Чи Щ ~ общее число маршрутов для трафика информации
ж-го приоритета между корреспондирующей парой узлов Чц ; ~ количество узлов в ТКС НАКУ; С - множество
наборов допустимых маршрутов для распределения трафика всего множества корреспондирующих пар узлов
в = {о,у }, I = и^уз., } = I * #»■
С,у - набор допустимых маршрутов для распределения
Т-Сотт Том 10. #1 2-2016
трафикакорреспондирующей пары узлов; К
ПАВ
вектор
коэффициентов, характеризующих установленную степень ПАВ на узлах ТКС НАКУ:
— ИЛИ /' — HAß —HAB —HAB —HAß ^ тт". = I ÄTlv ,K2v ,...,Kuv ^:VriABJ- l,= l'N*
К
N
, j = 1, N уз , i * j,s = 1,3, r = 1, R¡¡ =
тета; A^.'^jJ, - множество рассматриваемых классов ПАВ: ЛрПае®1 = А\ПЛВ - класс программно-
аппаратных воздействий.
е [0,1 ] - коэффициент, характеризующий установленную степень ПАВ у-го класса на и-й узел, с учётом эффективности методов выявления воздействий данного класса; N - количество классов программно-аппаратных воздействий; д'"Л« - количество узлов ТКС ПАКУ, подвергшихся
ПАВ; (5ткс - вектор текущих характеристик ТКС ! 1АКУ:
СтКсЧл^лш^у^л.т)' N - количество узлов в ТКС НАКУ; Л'лин — количество линий в ТКС НАКУ; - множество значений пропускных
у*
способностей узлов ТКС НАКУ:
% - пропускная способность узла; - множество значений пропускных способностей линий в ТКС НАКУ:
* лип. = },* = ййу э., / = ГЛ'уз., к*1* ц>к/ - пропускная способность линии; к, I - номера соединяемых узлов; - вектор параметров информацион-
ного обмена множества корреспондирующих пар узлов:
£инф.=(</> А у)'
ц - множество корреспондирующих пар узлов в ТКС НАКУ:
Я = {чц}.' = А'уз.,/ = I ,.
Чц ~ корреспондирующая пара узлов; ^ - множество значений средних длин сообщений трафика всех приоритетов для всего множества корреспондирующих пар узлов
ц*. - средняя длина сообщений графика информации 5-го приоритета корреспондирующей пары узлов ;
у - множество значений средних интенсивностей трафика информации всех приоритетов для всею множества корреспондирующих пар узлов ф
у*. — средняя интенсивность трафика л-го приоритета корреспондирующей пары узлов [¡II ; / - множество ожидаемых значений среднего времени задержки при передаче трафика информации всех приоритетов по маршрутам:
возможным.
Возможные пути решения задачи повышения устойчивости функционирования ТКС НАКУ
В силу большой размерности задачи и сложности внутренних взаимосвязей процессов передачи информации в сети с учётом возможных ПАВ, а также неявно выраженных зависимостей между наблюдаемыми параметрами и характеристиками сети получить аналитическое выражение
4^/(л,^,Сткс,етф.)ие представляется
Решить задачу можно путём построения расчётной модели зависимости показателя к ~ от распределения Л. Для
этого необходимо выявить - каким именно образам влияют параметры и характеристики на показатель устойчивости функционирования ТКС ПАКУ КА в зависимости от которых он находится.
Так как у ш определяется вектором параметров информационного обмена множества КПУ о , го, очевидно, что
-- миф.
значение К - уп {выражение I) находится в обра гной зависимости от данного параметра, то есть чем больше организовано направлений связи в сети (количество КПУ), чем больше длина сообщений н интенсивность трафика при неизменных характеристиках сети, тем сложнее обеспечит ь его передачу.
Также очевидно, что значение показателя А'„-11И при известном q ф находится в прямой зависимости от вектора
текущих характеристик ТКС НАКУ Сткс, то есть улучшение значений составляющих данного вектора приводит к монотонному возрастанию КЛу„ или, другими словами,
увеличивает потенциальную возможность сети по передаче объёмов информации с заданным качеством. Существующие методики, ориентируясь на час наибольшей нагрузки, позволяют рассчитывать требуемые характеристики сети в зависимости от предложенной нагрузки, при допустимых затратах на строительство сети.
Более сложной является зависимость К^уп от вектора
— ПАЯ
К , характеризующего установленную степень ПАВ на узлах ТКС. В условиях ПАВ происходит снижение пропускной способности узлов и инцидентных им линий и они оказываются не в состоянии обеспечивать своевременную передачу того объёма информации, который передавали при отсутствии ПАВ. Это равносильно снижению значений vp
ufi.yil.
_ среднее время задержки при передаче части трафика
информации л-го приоритета корреспондирующей пары узлов цц по г-му маршруту; /л()1т — множество допустимых
значений времени задержки для передачи трафика информации всех приоритетов: /Д0„=^0[1}> /д0П, - допустимое время задержки ;и1я передачи графика информации .у-го при ори-
и Ч'..... вектора С™. , а, следовательно, и показателя К
вследствие прямой его зависимости от См- ■
Предложенная нагрузка у г1 не является величиной постоянной и изменяется во времени в зависимости от реальных процессов управления в конкретный момент.
Доля снижения пропускной способности сети в условиях ПАВ также не является величиной постоянной и определяется типами воздействий, реализуемых вероятным противником в данный момент времени, а также мерой их успешности.
В
21
T-Comm Vol. 10. #12-2016
Значение Ка6уа можно рассчитать также на основе
известных пропускных способностей линий и узлов связи, которые необходимы для передачи объёмов информации У ■ Использование значений пропускной способности является более предпочтительным перед использованием напрямую абсолютных значений объёмов, поскольку они характеризуют потенциальную возможность сети по обеспечению связью процессов управления КА в любых условиях обстановки. Поэтому в дальнейшем будет использоваться расчёт КпП}11 на основе пропускных способностей линий и узлов *р,
При этом, исходя из факта, что V прямо зависит от
пропускной способности линий а узлов связи ТКС НАКУ КА Ц> , при выполнении условия Ч» >у , ТКС обес-
реал. г реал. " предл.
печивает управление в полном объёме. Причём Ув также
можно выразить через понятие пропускной способности линий и узлов связи, которые точно соответствуют у ^ :
= Кук■■' Именно, исходя из этого равенства, современные методики, ориентируясь па час наибольшей нагрузки, рассчитывают пропускные способности узлов и линий ТКС. Тогда выражение (1) примет вид:
(2)
Исходя из этого, выражение (2) примет вид: ХЛ'-л/
К -,
оо.уп.
Фтли. " *ТКС
I/" = рил. оС>ч и,
тгес
где *р и - реальная и рассчитанная пропускная способность ТКС НАКУ КА соответственно.
Показатель К^ул , рассчитанный таким образом, становится явно чувствительным к программно-аппаратным воздействиям, прямым следствием которых, как отмечалось ранее, является снижение «р , Реальная пропускная способность сети в условиях ПАВ будет зависеть от количества узлов, которые подвергнуты воздействиям, и классов
— плв
ПАВ, однозначно определяемых вектором к [4].
Исходя из этого, для расчёта «р необходимо разработать методику, позволяющую рассчитывать значения векто-
—ПАВ
ра К , или, другими словами, методику выявления начала ПАВ на элементы ТКС НАКУ К А [3]. Однако расчёт векто-
—плв
ра К позволит только определить степень ПАВ разных классов на узлах связи, то есть, по сути, нашу уверенность в том, что выявленные воздействия действительно имеют место. Поэтому необходимо разработать такую процедуру, ко— 11ЛВ
торая позволит на основе значений вектора К оценить степень снижения пропускной способности узлов [5].
Учитывая то, что в ТКС НАКУ КА поступает трафик информации, принадлежащей разным приоритетам, имеющей разную важность, и, соответственно, вносящей разный вклад в показатель Ко-у1 в выражении для расчёта данного показателя значение >р будет определяться реализуемыми потоками трафика информации по приоритетам, которые смогла обеспечить сеть в условиях ПАВ с учётом важности передаваемого трафика на единицу пропускной способности у/.
Соответственно значение Т-щс также должно быть приведено к важности передаваемого трафика, с учетом ресурса сети выделенного под каждый приоритет.
где Л' - поток трафика я-го приоритета, реализуемый в ТКС НАКУ КА; с - пропускная способность сети, приведенная к важности передаваемого трафика; - доля загруженности ТКС НАКУ КА.
Таким образом, задача распределения трафика информации разного приоритета сводится к отысканию такого множества значений Щ, которые обеспечат прохождение максимальных потоков трафика информации по приоритетам А' с учетом временных ограничений, накладываемых на прохождение трафика информации, принадлежащей разным приоритетам.
Для реализации этапов но поиску множества значений Я* необходимо разработать процедуру распределения сетевого трафика, которая для заданных условий и ограничений позволит найти оптимальное распределение и рассчитать реализуемый поток трафика информации каждого приоритета.
Показатель устойчивости К , рассчитанный таким образом, позволяет оцепить устойчивость функционирования
— ПАВ
сети при дискретных значениях вектора <р характеризующего снижение пропускной способности на узлах, то есть является мгновенным значением, которое не имеет практической ценности, так как не характеризует вклад системы связи в надсистему, поскольку ТКС должна обеспечивать непрерывное и устойчивое управление в любых условиях обстановки.
Для устранения данного недостатка расчёт показателя необходимо производить таким образом, чтобы он характеризовал потенциальную возможность ТКС НАКУ КА по обеспечению управления связью.
В результате ПАВ на узлы ТКС НАКУ КА показатель
—ПАВ
(р может принимать большое количество различных значений, а количество одновременно подавленных узлов может варьироваться от ] до д'^ , то есть заранее предсказать
—ПАВ
значения <р нельзя.
Исходя из этого, показатель является случайной
величиной, что обуславливает необходимость оценивания его статистических характеристик. Наиболее часто при оценке эффективности систем военного назначения используется математическое ожидание (МОЖ).
Так как для МОЖ т показателя к невозможно по-
х об.уп.
лучить аналитические выражения, учитывающие все определяющие факторы, то для оценки этой численной характеристики можно выбрать имитационное статистическое компьютерное моделирование по методу Монте-Карло, что позволит проводить оценку показателя устойчивости ЛГ^ в
условиях ПАВ со стороны вероятного противника при случайном характере воздействий на неопределённые узлы.
Точность получаемой статистической оценки МОЖ будет определяться доверительным интервалом Ер, а надёжность -доверительной вероят ностью р.
Т-Сотт Том 10. #1 2-2016
COMMUNICATIONS
Заключение
Таким образом, решение данной задачи 'заключается в поэтапном снижении её сложности и размерности и сведению к методу прямого перебора путём распределения сетевого трафика и пошагового приближения к максимальному значению показателя устойчивости дня заданных условий и ограничений. Варьируя параметрами распределения еегевого трафика, осуществляется поиск максимального значения показателя устойчивости, которому будет соответствовать оптимальное множество, состоящее из параметров, каждый из которых соответствует одному из возможных маршрутов передачи информации между корреспондирующей парой узлов в телекоммуникационной сети наземного автоматизированного комплекса управления и показывает объём трафика информации соответствующего приоритета, направляемого по данному маршруту.
Л итера тура
I, Гончарой A.M., Цыбрин В.Г., Чащин C.B. Применение теории информационных сетей для описания структуры Главного испытательного космического центра Н Труды Военно-космической
академии имени А.Ф. Можайского. Вып. 644. СПб.: BKA им. А.Ф.Можайского, 2013. С. 78-81.
2. Гапанким A.B.. Гончаров A.M.. Чащин C.B. Оценивание эффективности функционирования цифровой сети связи Космических войск П Труды Вое и но-кос м и чес кой академии имени А.Ф.Можайского. Вып. 650. СПб.: BKA им. А.Ф.Можайского, 2016. С. 7-11.
3. Волков В.Ф., Галанкин A.B., Федер А.Л. Общая характеристика процесса автоматизированного управления сложными организа-ционно-техническнми системами специального назначения Воз-душ по-космических сил // Наукоемкие технологии в комических исследованиях Земли. Т.7. № 6. 2015. С. 50-54.
4. Гончаров A.M., Чащин C.B.. Янинкин М.А. Анализ возможностей математических методов по выявлению программно-аппаратных воздействий па элементы телекоммуникационных сетей автоматизированных систем специального назначения // Труды Военно-косм и ческой академии имени Л.Ф. Можайского. Вып. 649. СПб, BKA имени А.Ф. Можайского, 2015. С. 84-89.
5. Гончаров A.M., Бобров A.B., Чащин C.B. Процедура оценки состояния узлов телекоммуникационных сетей связи в условиях программно-аппаратных воздействий Н Труды Военно-космической академии имени А.Ф. Можайского. Вып. 649. СПб.: BKA имени А.Ф. Можайского, 2015. С. 79-83.
APPROACH TO IMPROVE THE SUSTAINABILITY OF TELECOMMUNICATION NETWORK GROUND AUTOMATED CONTROL SPACECRAFT UNDER DESTRUCTIVE IMPACT ENEMY
Aleksey M. Goncharov, Military Space Academy, St. Petersburg, Russia, al-gon@ro.ru
Abstract
Based on the main purpose of the telecommunications network of ground automated complex spacecraft control, her high demands on reliability, timeliness (timeliness) and reliable transmission of the necessary volume of information circulating in the management of the complex. In terms of destructive (hardware and software) influences the telecommunications network opportunities are reduced and it is not able to fulfill the requirements for the volume and timeliness of information transfer required for spacecraft control. In this regard, an important issue is to increase the sustainability of the telecommunication network of ground automated complex spacecraft control, functioning in the conditions of destructive (software and hardware) enemy actions. As an indicator of the stability of the telecommunications network operation selected measure of the degree of coupling elements provide ground automated complex spacecraft control, which is numerically equal to the ratio of volume of information transmitted by the network in a timely manner, to the proposed volume of information to be transmitted between the subscribers of the complex in the course of its operation. Analysis of parameters affecting the value of the index of stability showed that the maximum of its value in terms of software and hardware effects from a potential enemy in the operation of the telecommunications network possible at the expense of redistribution of traffic through the search of rational routes and transfer them allowable volume of messages. Moreover, the choice of routes and transfer them information packages should be carried out taking into account the actual capacity of the nodes, which in case of the latest impact is reduced. The task of raising the sustainability of the telecommunications network with the desired properties is to search for this distribution of network traffic, which will allow in terms of software and hardware effects of certain classes to achieve the maximum value of the indicator of stability by identifying the beginning of the impact on the elements of the network, taking into account the extent prescribed in the nodes of the network impact when restricted to the average time traffic different priority information. The solution is to construct a calculation model the dependence of the stability of the operation of telecommunications networks on the distribution of network traffic on the routes. To do this, you must identify - what way affect the parameters and characteristics of the network to measure the sustainability of its operation, depending on where it is located.
Keywords: network traffic, telecommunication network, software and hardware effects. References
1. Goncharov A.M., Tsybrin V.G., Chashchin S.V. Application of the theory of information networks for a description of the structure of the Main test center space / Proceedings of the Mozhaisky Military Aerospace Academy. SPb.: Mozhaisky MAA, 2013. Release 644. Pp. 78-81. (In Russian)
2. Galankin A.V. Goncharov A.M., Chashchin S.V. Evaluation of effectiveness of the digital network of the Space Forces / Proceedings of the Mozhaisky Military Aerospace Academy. SPb.: Mozhaisky MAA, 2016. Release 650. Pp. 7-11. (In Russian).
3. Volkov V.F., Galankin A.V., Feder A.L. General characteristics of the process of the automated management of complex organizational and technical systems, special purpose aerospace power / H&ES Research. 2015. Vol. 7. No. 6. Pp. 50-54. (In Russian)
4. Goncharov A.M., Bobrov A.V., Chashchin S.V. The procedure for assessing the state of telecommunications networks of nodes in terms of software and hardware effects / Proceedings of the Mozhaisky Military Aerospace Academy. SPb.: Mozhaisky MAA, 2015. Release 649. Pp. 79-83. (In Russian)
5. Goncharov A.M., Chashchin S.V. Yanichkin M.A. Analysis of possibilities of mathematical methods to identify software and hardware effects on the elements of telecommunication networks of the automated systems of special purpose // Proceedings of the Mozhaisky Military Aerospace Academy. SPb.: Mozhaisky MAA, 2015. Release 649. Pp. 84-89. (In Russian)
T-Comm Vol. IG. #12-201 б
