ПОДХОД К РАЗРАБОТКЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ УСТОЙЧИВОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ МОРСКИМИ ОБЪЕКТАМИ ПРИ ДЕСТРУКТИВНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

УДК 623.61

Подход к разработке показателей для оценки устойчивости функционирования систем управления морскими объектами при деструктивном воздействии

Давыдчик В.В., Можаева А.Э.

Аннотация. Статья посвящена разработке показателей устойчивости функционирования организационно-технической системы управления морскими объектами на основе учёта изменений ее вероятностно-временных характеристик при деструктивном внешнем воздействии. Целью работы является совершенствование научно-методического аппарата моделирования и обоснования систем управления в части разработки показателей для оценки их устойчивости функционирования. Используемые методы: семантический анализ свойств оперативности и устойчивости и раскрытие их взаимосвязей, методы моделирования сложных систем, методы теории вероятностей, методы теории эффективности, способы систематизации свойств и показателей сложных систем. Новизна состоит в подходе к разработке показателей для оценки устойчивости функционирования систем управления, основанном на учёте изменения вероятностно-временных характеристик системы управления; в разработке содержания и математических определений показателей устойчивости функционирования отдельных контуров управления и системы управления в целом, а также в разработке модификаций этих показателей. Результаты: проведённый анализ свойства оперативности показал возможность интерпретации изменчивости вероятностных характеристик системы управления при изменении внешних условий как проявление устойчивости её функционирования, которое может быть выражено и оценено с помощью ряда количественных показателей устойчивости. Предложен подход к построению системы показателей устойчивости функционирования систем управления, основанный на учёте изменения оперативности функционирования в динамике изменения условий обстановки при деструктивном внешнем воздействии. Введены и определены математические показатели устойчивости функционирования отдельных контуров управления и системы управления, в целом, а также варианты их модификаций. Научно-теоретическая значимость состоит в упорядочении и систематизации представлений о взаимосвязи свойств функционирования систем управления. Введённые показатели устойчивости отражают различные аспекты выполнения требований к оперативности, характеризуют устойчивость функционирования как отдельных контуров управления, так систем управления в целом, и могут быть использованы при совершенствовании научно-методического аппарата обоснования перспектив развития систем управления морскими объектами.

Ключевые слова: система управления, контур управления, оперативность, устойчивость функционирования, показатели эффективности, вероятностно-временные характеристики

Введение

Наиболее существенными свойствами систем управления (СУ) морскими объектами в условиях деструктивного внешнего воздействия являются оперативность и устойчивость их функционирования [1-3]. Основное внимание исследователи уделяют свойству оперативности, на достижение которой направлена автоматизация процессов управления. Вместе с тем исследование устойчивости систем управления ВМФ продолжает оставаться в стадии становления и, по нашему мнению, ещё не вполне обеспечено достаточными научно-теоретическими наработками. Так, в [2, 3] отмечается актуальность вопроса и намечаются направления научных исследований, но подходы к разработке методов оценки устойчивости функционирования систем управления ВМФ носят, в основном, интуитивно-эмпирический характер. В более поздних работах [4-9] уделяется определённое внимание раскрытию взаимосвязей учитываемых свойств и факторов, и в отдельных случаях предлагаются фрагменты математически корректных определений частного вида.

В настоящей статье представлен достаточно общий подход к определению метрик для построения системы показателей устойчивости функционирования систем управления

морскими объектами, основанный на учёте изменения оперативности функционирования в динамике условий обстановки при деструктивном внешнем воздействии, [5]. Введены и определены семантические и математические показатели устойчивости функционирования отдельных контуров управления и СУ в целом, а также варианты их модификаций.

Вводные положения

Объектом исследования является организационно-техническая система управления [2, 3], состоящая из органов и пунктов управления, а также средств управления и связи, организованных в функциональные подсистемы (контуры управления) для обеспечения управления удалёнными объектами при решении ими поставленных задач в условиях обстановки, изменяющейся под воздействием естественных и искусственных деструктивных факторов.

Изменения обстановки характеризуются событиями, вызванными действиями управляемых объектов (УО) и деструктивными внешними воздействиями, и состоящими в изменении возможностей объектов и средств управления по обеспечению процессов управления, выражающимися в изменении значений показателей эффективности функционирования СУ, в частности, показателей оперативности.

В статье решается задача построения показателей, характеризующих устойчивость функционирования системы управления на основе оперативности её контуров управления.

Исходя из известных определений времени цикла управления и оперативности управления, например, [3], под оперативностью функционирования системы управления (ФСУ) понимается свойство, характеризующее способность системы управления реагировать на изменение обстановки за время, не более заданного (требуемого) при выполнении ограничений на значения характеристик иных существенных свойств ФСУ. СУ рассматривается состоящей из контуров управления, организованных для обеспечения управления УО при решении поставленных им задач в операционных районах.

Ввиду цикличности процесса управления и его быстротечности (относительно изменений обстановки) можно допустить стационарность условий обстановки в течение одного цикла управления и их вариативность для его различных реализаций.

За показатель оперативности функционирования системы управления принимается вероятность выполнения функций управления в контурах управления за время не более заданного.

Обозначения величин и их взаимосвязи

Рассмотрим процесс доведения коротких сообщений от органа управления (ОУ) до управляемого объекта.

Оперативность ФСУ (ОФСУ) в каждом контуре управления (для краткости, -оперативность контура управления) определяется для сообщений, отправляемых в конкретные моменты времени.

Критерием ОФСУ является достижение требуемого значения показателя оперативности функционирования системы управления.

Для СУ, как совокупности контуров, оперативность функционирования характеризуется совокупностью значений вероятности доведения сообщения за время не более заданного для каждого контура совокупности.

Сообщения, отправляемые в различные моменты времени, доводятся до адресата в контуре управления (КУ) в различных условиях обстановки и характеризуются, в общем случае, различными значениями вероятностно-временных характеристик (ВВХ) доведения. Аналогично, и для доведения сообщений по различным КУ и объектам управления имеет место различие ВВХ доведения, отражающее различие военно-географических условий обстановки в каждом контуре управления и месте нахождения управляемых объектов.

Введём обозначения и опишем соотношения для временных характеристик доведения сообщений при функционировании СУ в контуре управления решением задач (действиями) управляемым объектом (управляемыми объектами).

Пусть I - текущее время (моменты) решения задач УО;

Тсу - время (продолжительность) функционирования СУ:

Тсу = ^к - ¿н, (1)

где: ¿н - момент начала функционирования СУ;

¿к - момент окончания функционирования СУ;

Ткрит уо - время действий УО (по решению задачи) от ¿н до ¿крит уо:

Ткрит УО = ¿крит УО - ¿н, (2)

где: ¿крит уо - момент окончания действий УО (по решению задачи) согласно сообщению.

Сообщения поступают в СУ в моменты ¿п[п], где п - номер момента ¿п[п] поступления сообщения в СУ.

Тогда допустимое (максимальное) время доведения сообщения от момента ¿п[п] до ¿крит составляет:

Тдоп с = ¿крит УО - ¿п[п]; (3)

при ограничениях:

Тдоп с = шт(4, ¿крит уо) - ¿п[п]; ¿крит УО < ¿к. (4)

Обозначая:

¿р[п] - расчётный момент начала передачи сообщения;

Т - время (продолжительность) доведения сообщения;

Ткрит с - допустимое время (продолжительность) доведения сообщения (от момента начала передачи ¿р[п] до момента окончания действий УО ¿крит, имеем:

Ткрит с = ¿крит УО - ¿р[п]. (5)

Определим величину Ткрит су - допустимое время передачи-приёма сообщения (от момента ¿р[п] начала передачи сообщения до момента ¿крит прекращения его приёма управляемым объектом) как:

Ткрит СУ = ¿кри тСУ - ¿р[п], (6)

где: ¿критСУ - предельно допустимый момент окончания приёма сообщения.

По определению, Тдоп с есть время (продолжительность) реакции органа управления (ОУ) на сообщение, поступившее в момент ¿п[п]:

Тдоп с = Тоу + Тгот св + Ткрит СУ + Туо, (7)

где Тгот св - время приведения средств связи в готовность к передаче-приёму поступившего сообщения.

Введём величины, характеризующие ограничения на процесс доведения сообщения:

Тзад дов (или Тзад=^) - заданное (допустимое) время доведения сообщения (с момента поступления в ОУ) (от ¿п[п] до ¿ок[п]);

Тзад пер - заданное (допустимое) время для передачи сообщения (с момента начала передачи ¿р[п]).

Эти величины удовлетворяют неравенству:

Тзад дов > Тоу + Тгот св + Тзад пер (8)

при допущении:

Тзад пер > гДТ, (9)

где ДТ - время однократной передачи сообщения (шаг времени при расчёте вероятности доведения (от момента ¿р[п]));

г - количество шагов при расчёте Тзад пер, входящее в выражение:

¿ргИ = ¿р[п] + гДТ, (10)

и ¿рг[г] - расчётный момент окончания передачи сообщения.

Момент времени ¿ок[п] - предельно допустимый момент окончания доведения сообщения, поступившего в момент ¿п[п]:

Мп] = *п[п] + ШШ (Тзад дов; Тзад пер

Введённые временные характеристики представлены на рис. 1.

(11)

1 сУ

' крит УО

T +Т

T оу 1 Т гот св <

крит с

Т

крит СУ

d=T„

T

зад пер

г-Д

ip[n]

Т ^ок [п]

пер

U

критСУ

?р,[гНр[п]+гДТ

Рис. 1. Соотношения между временными характеристиками доведения сообщений

Подход к построению показателей устойчивости

Для определения показателей устойчивости функционирования СУ рассмотрим вероятностные характеристики основных введённых выше временных величин.

За основной показатель оперативности примем вероятность доведения сообщения за время не более заданного значения Тзад: Р(Т ^ Тзад).

А) Совокупность значений показателя оперативности СУ в контуре управления определяет закон распределения вероятности выполнения требований к циклу управления (рис.2, А).

Совокупность показателей оперативности контуров системы управления является показателем оперативности СУ в целом.

При расчёте оперативности контура управления значения вероятности доведения сообщения, поступившего в момент ¿п[п], вычисляются для расчётных моментов ¿п[п]+г-ЛТ (т. е. в цикле по г), соответствующих многократным передачам сообщения в сеансе связи.

В общем случае, сообщения, отправляемые в различные моменты времени, доводятся в различных условиях обстановки (деструктивного воздействия), что может приводить к снижению значений вероятности доведения сообщений (красная пунктирная линия, рис. 2,

Б).

А) Расчёт показателя оперативности функционирования контуров по доведению сообщения, поступившего в заданный момент ?п[п]

?п[и] - момент начала доведения (передачи) в контуре; г - номер передачи сообщения (номер момента начала передачи); АТ - заданная длительность одной передачи сообщения; о - значения функции распределения в моменты /п[п]+гАТ

Б) Расчёт показателя устойчивости функционирования контуров по доведению сообщений, поступивших в ?п[п] в течение промежутка [¿н шт(?к,?крит)]

РА

1

0 d

*п[пь]

d

Ua]

d

d

kM

^ ^функц С

I - номер варианта условий функционирования СУ (номер момента начала сеанса связи (начала доведения сообщения)); ?п[п,] - моменты начала доведения (передачи) сообщения; d=T-¡aд - заданная длительность доведения в контуре; о - значения вероятности доведения в моменты /п[п,]+^ в ш - функция устойчивости системы управления (в конкретном КУ)

Рис. 2. Взаимосвязь схем расчёта значений показателей оперативности и устойчивости

доп с

ДТ А

t

t

t

0

t

к

н

При расчёте устойчивости функционирования контура управления значения вероятности доведения сообщений, поступивших в моменты ¿п[пг] ( в течение времени [Тн, шт(Тк,Ткрит)] ), определяются для расчётных моментов ¿п[пг] + ё (в цикле по / - номеру момента начала доведения сообщения, соответственно, т. е. номеру варианта условий функционирования СУ).

Пунктирная красная линия на рис. 2, Б, соединяющая точки значений функций распределения вероятности доведения сообщений, отправляемых в различные моменты времени, характеризует изменение оперативности в динамике изменения условий функционирования СУ и может трактоваться как функция устойчивости ФСУ в рассматриваемом КУ.

Задача состоит в формулировании содержательных (семантических) показателей для оценки устойчивости функционирования организационно-технических систем управления удалёнными объектами при деструктивном воздействии, а также в их математическом определении.

Исходя из подхода, обозначенного на рис. 2, опишем искомые показатели устойчивости ФСУ (КУ).

За показатели устойчивости предлагается принять разностные показатели, характеризующие изменение оперативности либо для двух фиксированных моментов времени, либо для двух произвольных моментов промежутка времени ФСУ.

Эти показатели можно подразделить на абсолютные и относительные. Абсолютные (разностные) показатели устойчивости для КУ определяются как разности значений показателя оперативности для различных условий и характеризуют изменения (снижение или приращение) показателя оперативности при изменении условий в различные моменты функционирования.

Относительные показатели устойчивости для КУ определяются как отношение достигнутого уровня оперативности к фиксированному (начальному или требуемому) уровню.

Соответственно, за основные показатели устойчивости (в контурах системы управления) могут быть приняты:

- разность значений показателя оперативности ФСУ в двух точках (моментах времени), соответствующих различным условиям;

- наибольшее на промежутке времени ФСУ отклонение (снижение) достигаемых значений показателя оперативности ФСУ;

- наибольшее на промежутке времени ФСУ отклонение (снижение) достигаемых значений показателя оперативности ФСУ от требуемого уровня (значения) Ртр.

Эти основные показатели могут быть использованы для определения дополнительных показателей устойчивости, имеющих смысл доли времени функционирования системы управления или времени действий сил, в течение которого выполняются требования к оперативности.

В случае задания достаточно представительного множества сценариев обстановки (сценариев воздействия) дополнительный (долевой) показатель устойчивости может быть использован для раскрытия содержания вероятностного показателя устойчивости управления, упомянутого в [3], где в качестве «главного показателя устойчивости управления» предложена «вероятность надёжного управления силами при воздействии различных видов оружия и помех противника».

Определение показателей устойчивости

Конкретизируем введенные показатели и дадим их математические определения.

За основные показатели устойчивости ФСУ предлагается принять:

А) изменение (разность) значений показателя оперативности ФСУ при изменении условий функционирования. Этот показатель характеризует оперативность СУ для сообщений, отправляемых в различные моменты времени и определяется, например, следующим образом:

А1) как Üij] - разность значений показателя оперативности в контуре управления j в двух точках (моментах времени), соответствующих различным условиям ФСУ;

А2) как Ü2\j] - наибольшее в течение промежутка времени ФСУ отклонение (снижение) достигаемых значений показателя оперативности ФСУ в контуре управления j от требуемого уровня (значения) Ртр.

Показатели Ui и Ü2 являются разностными показателями. При этом Ui определён в двух фиксированных точках промежутка времени, а показатель Ü2 - на всём промежутке времени.

Б) В качестве дополнительного показателя устойчивости ФСУ предлагается принять долю промежутка времени решения задачи управляемыми объектами, в течение которого выполнены требования к оперативности ФСУ. В частном случае, при доведении сообщений в конкретных контурах системы управления, для такого показателя рассматриваются сообщения, отправляемые в различные моменты времени в течение времени решения задачи управляемыми объектами.

Показатель Б) является долевым (пропорциональным), определённым на промежутке времени, и может быть назван долевым интервальным показателем. Он может быть интерпретирован как вероятность обеспечения группировки управляемых объектов информацией управления в течение времени решения ими задач, [4].

Установим области определения показателей А) и Б) и области их значений. В зависимости от целей исследований областями определения могут являться промежутки с граничными значениями (рис. 1): левое значение: taз = ¿п[п] или ¿р[п]; правое значение: tm = tK или tкритСУ или min (t^ tкритcy).

Для оценки времени доведения сообщений в СУ наиболее представительным является промежуток между tр[п] и min (t^ tкритcy), в течение которого осуществляется доведение (непосредственно передача) сообщения управляемому объекту.

Областями значений могут быть промежутки с граничными значениями: нижнее значение: min (P(T < Тзад); верхнее значение: max (P(T < Тзад), где: Т- время доведения сообщения, отсчитываемое от левого граничного значения: Т = ^р[п] + Т) - tр[п]; (в зависимости от контекста Тзад понимается как Тзад дов или Тзад пер);

экстремум берётся по «п» (моментам времени поступления сообщений), принимающим значения между левым и правым значениями области определения:

tm < ^[п] < tm;

Т < Тзад и относится к j-му контуру управления (управляемому объекту). Введённые показатели устойчивости имеют следующие математические определения.

Разностные показатели

i) Показатель устойчивости Üi - изменение (разность) значений показателя оперативности ФСУ при изменении условий функционирования:

Ülj] = Р(Т < Тзад)|условия1 - Р(Т < Тзад)|условия2; (12)

где Р(.) - вероятность события, указанного в скобках.

Способ определения значений показателя проиллюстрирован на рис. 3.

Условия функционирования 2 |

Показатель устойчивости Ц - изменение (разность) значений показателя оперативности при изменении условий функционирования СУ:

££1[/] Р(Т—Тзад)|условия1 - Р(Т—Тзад)|условия2

Обозначения:

¿п[щ] - момент поступления сообщения в СУ ?р[п,] - момент начала передачи сообщения

- вероятность доведения заданное время передачи

значение показателя устойчивости Ц

Рис. 3. Схема определения показателя устойчивости Ц

2) Показатель устойчивости Ц - размах (наибольшее значение) изменения (снижения) показателя оперативности ФСУ в контуре / в течение промежутка времени ФСУ (абсолютный размах) (пояснения на рис. 4):

Г0, если Р(Т — Тзад) не выполняется ни при каких условиях обстановки;

Ц2[/] = |^ШаХп(Р(Т — Тзад))| условия 1 - ШШп(Р(Т — Тзад))|условия2 , если иначе.

(13)

р 1

ад

Условия 2

Показатель устойчивости Ц - размах изменения показателя оперативности ФСУ в контуре/ в течение времени ФСУ (абсолютный размах):

и2[/]= шахп Р(Т—Тзад) |условия 1 - ШШп Р(Т—Тзад)| условия 2

Обозначения:

- значение показателя Ц

заданное время * - текущее изменение

передачи показателя

- вероятность доведения

■ динамика изменения Ц

Рис. 4. Схема определения показателя устойчивости £/2/] в динамике изменения условий

р

3) Показатель из - размах (наибольшее значение) изменения (снижения) показателя оперативности ФСУ относительно требуемого уровня (значения) Ртр в контуре / в течение промежутка времени ФСУ (относительный размах), (рис. 5):

№[/] = Рзад - Ш1йп Р(Т < Тзад). (14)

Р 1

Цщ] t>[ni]

4.М ip[M

| Условия 2

Показатель и3- размах изменения показателя оперативности относительно заданного (требуемого) уровня Рзад в контуре ] в течение промежутка времени ФСУ (относительный размах):

из[/] = Рзад - Ш1ПП Р(Т<Тзад)

- заданное время передачи

- вероятность доведения

Обозначения:

- текущее изменение показателя

♦

- значение показателя U3

- динамика изменения U3

Рис. 5. Схема определения показателя устойчивости из[/] в динамике изменения условий

Изложенный выше подход к построению показателей устойчивости через показатели оперативности относится к отдельным контурам управления. Для оценки устойчивости системы управления, объединяющей несколько контуров управления, необходимо рассматривать совокупность показателей устойчивости для множества КУ, что обусловливает многомерное представление показателя устойчивости системы управления. Переход к одномерному (скалярному) представлению может быть достигнут посредством свёртки частных показателей контуров и реализован ниже.

Долевые показатели

4) Определим показатель устойчивости Uä\j], имеющий смысл доли времени функционирования СУ в контуре j, в течение которого сообщение может быть доведено за время не более заданного Гзад.

Для определения показателя U4 разделим отрезок [¿н, ¿к] на равные отрезки длиной Гзад.

Допустим, что Гзад не превосходит длины любого промежутка [¿п[п], ¿п[п+1]] между поступлениям сообщений и длины любого промежутка [tg[g+1], tg[g]] между деструктивными воздействиями на СУ:

Гзад < min (шшп (¿п[п + 1] - ¿п[п]); ming (tg[g] - tg[g + 1])), (15)

где g - номер воздействия.

Общее количество построенных таким образом отрезков равно

K = K[j] = E((tK - ¿н) / Гзад), (16)

где E(.) - целая часть выражения в скобках.

По построению, на каждом таком отрезке времени не происходит изменений условий функционирования СУ, т. е. в течение (и на концах) отрезков либо выполняются

р.

требования к ВВХ доведения сообщений: Р(Т — Тзад) > Рзад, либо они не выполняются:

Р(Т< Тзад) Р м\.\-

Количество отрезков, для которых выполняется требование, составляет ££'=1 Вк, где вк равно 1, если требование выполняется, и равно 0 в противном случае. А их суммарная длина

5 = ОД (17)

Искомый показатель устойчивости ££4[/] - доля времени функционирования СУ, в течение которого сообщение в контуре / может быть доведено (передано и принято)) за время, не более заданного, с вероятностью не менее заданной, определяется формулой:

£4[/] = S[j] / (¿к - ¿н). (18)

££4[/] удовлетворяет условию 0 — £4 — 1 и может быть интерпретирован как вероятность выполнения в контуре ] требований к ВВХ доведения сообщения в течение промежутка [¿н; ¿к], а также принят за показатель устойчивости функционирования этого контура.

Соответственно, в качестве показателя устойчивости функционирования системы управления, как совокупности контуров, может быть принято Q - ожидаемое число контуров управления, для которых выполнены требования, Значения этого показателя определяются

формулой:

о = Ц=1иАт (19)

где Q удовлетворяет условию 0 — Q — J.

Нормируя (18), определим показатель Q4, имеющий смысл ожидаемой доли (вклада) контура / среди контуров системы управления, для которых выполнены требования

Р(Т — Тзад) ^ Рзад:

Q4 [/] = £4 [/] / Q. (20)

Q4[/] удовлетворяет условию 0 — Q4 — 1 и также, как и ££4[/], может быть использован для сравнения устойчивости контуров в течение промежутка [¿н; ¿к].

Учёт потенциалов управляемых объектов

Рассмотрим вопрос учёта потенциальных возможностей управляемых объектов. Поскольку контуры управления могут иметь различную значимость для достижения целей управления, введём величину с/] - потенциал управляемых объектов в контуре где: 0 — с[/] — 1; с[1] +...+ сИ=1.

Тогда w[j] - потенциал объектов в контуре /, обеспеченный управлением, удовлетворяющим требованиям к доведению сообщений, определяется как

и'[/]=ф]-^4[/], (21)

соответственно, ожидаемый совокупный потенциал управляемых объектов в J контурах, удовлетворяющих требованиям к доведению сообщений, составляет:

(22)

Показатель (22) может быть использован как обобщённая характеристика устойчивости функционирования системы управления, учитывающая потенциал управляемых объектов в J контурах, обеспеченный управлением, удовлетворяющим требованиям к ВВХ доведения сообщений.

Выводы

На основе свойства оперативности предложен единообразный подход к разработке системы показателей для оценки устойчивости функционирования систем управления морскими объектами в условиях динамических деструктивных воздействий.

Введённые показатели £1/], ..., £4/], Q4\j] отражают различные аспекты выполнения требований к оперативности и характеризуют устойчивость функционирования отдельных

контуров управления. Показатели Q, W характеризуют устойчивость системы управления в целом. Выбор того или иного показателя зависит от целей и задач исследования в интересах обоснования перспектив развития систем управления морскими объектами.

Разработанная система показателей устойчивости позволяет конкретизировать представления о взаимосвязи свойств процессов функционирования систем управления и может быть использована при совершенствовании научно-методического аппарата обоснования перспектив их развития.

Литература

1. Автоматизация управления войсками. Под ред. Рябчука В.Д. - М.: Воениздат, 1977. - 301 с.

2. Автоматизация управления и связь в ВМФ. / Под общ. ред. Ю. М. Кононова. Изд. 2-е. -СПб.: «Элмор», 2001. - 512 с.

3. Информационные технологии в системе управления силами ВМФ. - СПб.: «Элмор», 2005, -

832 с.

4. Гвардейцев М.И., Кузнецов П.Г., Розенберг В.Я. Математическое обеспечение управления. Меры развития общества. - СПб.: Специальная литература, 2017. 222 с.

5. Применение общего логико-вероятностного метода для анализа технических, военных организационно-функциональных систем и вооруженного противоборства // В.И. Поленин, И.А. Рябинин, С.К. Свирин, И.А. Гладкова. Под ред. А.С. Можаева - СПб.: СПб-региональное отделение РАЕН, 2011. - 416 с.

6. Кулешов И.А., Расчесова А.Г., Фортинский А.Г. Подходы к оценке эффективности современных систем связи // Техника средств связи: Научно-технический сборник. Выпуск 1 (140), СПб.: Изд-во политехн. ун-та. 2012. С. 70-78.

7. Густов А.А. Общий подход к оценке эффективности функционирования системы пунктов управления // Техника средств связи. 2018. № 1 (141). С. 281-287.

8. Николашин Ю.Л., Давыдчик В.В., Жуков Г.А. Определение оптимального состава малогабаритного приёмного комплекса средств связи подвижного управляемого объекта // Техника средств связи. 2018. № 1 (143). С. 4-10.

9. Пучков С.В. Современные подходы к оценке эффективности функционирования системы управления объединения в операции // Военная мысль. 2019. № 12. С. 68-75.

Referents

1. Automation of command and control of troops. Ed. Ryabchuk V.D. Moscow: Military Publishing, 1977. 301 p. (in Russian).

2. Automation of control and communication in the Navy. Under total. ed. Yu.M. Kononova. Ed. 2nd. - SPb .: "Elmore". 2001. 512 p. (in Russian).

3. Information technology in the control system of the Navy. SPb .: "Elmore", 2005. 832 p. (in Russian).

4. Gvardeytsev M.I., Kuznetsov P.G., Rosenberg V.Ya. Control software. Measures for the development of society. SPb, "Special Literature". 2017. 222 p. (in Russian).

5. Application of the general logical-probabilistic method for the analysis of technical, military organizational and functional systems and armed confrontation. V.I. Polenin, I.A. Ryabinin, S.K. Svirin, I.A. Gladkov. Ed. A.S. Mozhaeva - St. Petersburg: St. Petersburg Regional Department of the Russian Academy of Natural Sciences. 2011. 416 p. (in Russian).

6. Kuleshov I.A., Raschesova A.G., Fortinsky A.G. Approaches to assessing the effectiveness of modern communication systems. Means of communication equipment: Scientific and technical collection. Issue 1 (140), St. Petersburg: Polytechnic Publishing House. University. 2012. Pp. 70-78 (in Russian).

7. Gustov A.A. General approach to assessing the effectiveness of the system of control points. Means of communication equipment. 2018. No 1 (141). P. 281-287 (in Russian).

8. Nikolashin Yu.L., Davydchik V.V., Zhukov G.A. Determination of the optimal composition of a small-sized receiving complex of communication means of a mobile controlled object. Means of communication equipment. 2018. No 3 (143). Pp. 4-10 (in Russian).

9. Puchkov S.V. Modern approaches to assessing the effectiveness of the functioning of the management system of a merger in operations. Military thought. 2019. No. 12. Pp.68-75 (in Russian).

Статья поступила 12 апреля 2021 г.

Информация об авторах

Давыдчик Виталий Владимирович - Кандидат технических наук. Заместитель начальника научно-исследовательского отдела ПАО «Интелтех». Тел.: (812)313-16-73. E-mail:davydchikvv@inteltech.ru.

Можаева Асия Эльмановна - Инженер 1 категории научно-исследовательского отдела ПАО «Интелтех». Тел.: (812)313-16-73. E-mail:mozhaevaae@inteltech.ru.

Адрес: 197342, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Кантемировская, д.8.

Approach to the development of indicators for assessing the control systems functioning stability of the offshore facility under destructive impact

V.V. Davydchik, A.E. Mozhaeva

Annotation. The article is devoted to the development of indicators of the stability of the functioning of the organizational and technical management system of marine objects on the basis of taking into account changes in the probabilistic and temporal characteristics of its functioning with destructive external influences. The aim of the work is to improve the scientific and methodological apparatus for modeling and substantiating control systems in terms of developing indicators for assessing the stability of functioning. Methods used: semantic analysis of the properties of efficiency and stability and disclosure of their relationships, methods of modeling complex systems, methods of probability theory, methods of efficiency theory, methods of systematization of properties and indicators of complex systems. The novelty consists in the approach to the development of indicators for assessing the stability of the functioning of control systems, based on taking into account changes in the probabilistic and temporal characteristics of the control system; in developing the content and mathematical definitions of sustainability indicators for the functioning of individual control loops and control systems in General and in the development of modifications of these parameters. Results: the analysis of the efficiency property showed the possibility of interpreting the variability of the probabilistic characteristics of the control system under changing external conditions as a manifestation of the stability of its functioning, which can be expressed and evaluated using a number of quantitative indicators of stability. The proposed approach to the construction of a system of indicators of the stability of the functioning of management systems based on changes in the efficiency of functioning in the dynamics of change in the situation in destructive external influence. Mathematical indicators of the stability of the functioning of individual control circuits and the control system as a whole, as well as options for their modifications, are introduced and determined. Scientific and theoretical significance consists in the ordering and systematization of ideas about the relationship between the properties of the functioning of control systems. The introduced stability indicators reflect various aspects of meeting the requirements for efficiency, characterize the stability of the functioning of both individual control circuits and control systems as a whole, and can be used to improve the scientific and methodological apparatus for substantiating the prospects for the development of marine object management systems.

Keywords: control system, control loop, efficiency, stability of functioning, performance indicators, probabilistic-temporal characteristics.

Information about Authors

Vitaly Vladimirovich Davydchik - Candidate of Technical Sciences. Deputy Head of the Research Department of PJSC «Inteltech». Tel .: (812) 313-16-73. E-mail: davydchikvv@inteltech.ru .

Asiya Elmanovna Mozhaeva - Engineer of the 1st category of the Research Department of PJSC «Inteltech». Tel .: (812) 313-16-73. E-mail: mozhaevaae@inteltech.ru.

Address: 197342, Russia, St. Petersburg, st. Kantemirovskaya, 8.

Для цитирования: Давыдчик В.В., Можаева А.Э. Подход к разработке показателей для оценки устойчивости функционирования систем управления морскими объектами при деструктивном воздействии // Техника средств связи. 2021. № 1 (153). С. 66-76.

For citation: Davydchik V.V., Mozhaeva A.E. Approach to the development of indicators for assessing the control systems functioning stability of the offshore facility under destructive impact. Means of communication equipment. 2021. No 1 (153). Pp. 66-76 (in Russian).