CC BY
13No 3 (159)-2022
MEANS OF COMMUNICATION EQUIPMENT
СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
УДК 623.618.5
DOI: 10.24412/2782-2141-2022-3-21-29
Применение программного обеспечения при решении управленческих задач в общей структуре технического обеспечения связи и автоматизированной системы управления
Аннотация. Постановка задачи: В статье решается задача сокращения времени, отведенного на восстановление работоспособного состояния техники связи и автоматизированных систем управления за счет сбора, обработки и анализа информации о ее техническом состоянии при боевых повреждениях и отказах, поддержки принятия решений должностным лицом органа управления техническим обеспечением и автоматизацией, что существенно увеличивает возможности ремонтного органа по восстановлению техники связи и автоматизированных систем управления и поддержания ее на требуемом уровне. При этом целью работы является повышение эффективности функционирования системы ремонта техники связи и автоматизированных систем управления соединений (частей) управления (связи) при взаимодействии с сервисными предприятиями оборонно-промы^енного комплекса в операциях. К используемым методам в работе можно отнести: методы математического программирования, методы решения задач массового обслуживания, методы теории вероятности и математической статистики и др. Новизной работы является то, что разработанная модель в отличие от существующих учитывает коэффициент квалификации ремонтников, уровень автоматизации выполняемых операций и обеспеченности диагностическим оборудованием, что позволяет обеспечить рациональное распределение сил и средств ремонтных органов в зависимости от вида и объёма проводимых работ. В методику введен коэффициент поражения техники связи и автоматизированных систем управления, определяющий вид ремонта, что сокращает последующую дефектацию этой техники ремонтными органами и определяет необходимый состав сил и средств для ее восстановления. Предлагается сформировать смешанные группы ремонта техники связи с привлечением специалистов сервисных предприятий оборонно-промышленного комплекса на основе расчетов весовых коэффициентов, определяющих трудозатраты на выполнение работ с учетом времени на ремонт, стоимости ремонта, коэффициента технической готовности. К основным результатам работы можно отнести программный комплекс «Программа расчёта возможных потерь вооружения и военной техники в ходе боевых действий и возможностей ремонтных органов по их восстановлению» по реализации алгоритмов работы должностных лиц органов управления техническим обеспечением и автоматизации как инструмента системы поддержки принятия решения в мирное и военное время, предназначенный для моделирования условий обстановки, состава сил и средств, расчёта возможных потерь вооружения и военной техники в ходе боевых действий, а также расчёта возможностей ремонтных органов по восстановлению вооружения и военной техники и определения вида ремонта от количества поврежденных электронных модулей различного уровня разукрупнения. Практическая значимость состоит в том, что разработанный научно-методический аппарат позволяет обосновать рациональный вариант организации процесса функционирования системы ремонта техники связи и автоматизированных систем управления соединений (частей) связи при взаимодействии с сервисными предприятиями оборонно-промышленного комплекса, доведен до программной реализации, определена структура системы ремонта техники связи с учетом организационно-теыичежого построения, и требования к ней.
Ключевые слова: техническое обеспечение, система ремонта, военное управление, автоматизированная система управления.
В настоящее время Россия столкнулась с целой серией фундаментальных геополитических, политических, экономических и военных вызовов. Большинство из этих вызовов не предусматривались реализуемыми ранее сценариями развития страны или, по крайней мере, считались относительно маловероятными.
Мегера Ю.А.
The control systems
21
Угрозы и риски, возникшие после начала специальной военной операции на Украине, резкое обострение отношений с США и рядом европейских стран, ухудшение геополитической обстановки на западных рубежах России фактически привели к возрождению ситуации холодной войны. Вырисовывается перспектива длительного и всестороннего противостояния с наиболее развитыми странами мира, причем противостояния с усилением роли военных аспектов, а, точнее - с опорой на военный потенциал [1].
Трансформация характера вооруженной борьбы - непрерывный процесс, и все военные конфликты последних десятилетий существенно отличались друг от друга. Изменяется само содержание военных действий, возрастает их пространственный размах, повышаются напряженность и динамичность. Сокращаются временные параметры подготовки и ведения операций. Отмечается переход от последовательных и сосредоточенных действий к непрерывным и распределенным, ведущимся одновременно во всех сферах противоборства, а также на удаленных театрах военных действий (ТВД).
При этом важно отметить, что успех боевых действий во многом зависит от эффективности функционирования систем технического и тылового обеспечения [2].
Широкое внедрение современных информационных технологий, цифровых телекоммуникационных сетей обеспечивает основу создания системы управления технического обеспечения связи (TOC) и автоматизированной системы управления (АСУ) на основе единой системы связи и интегрированной в единое информационное пространство управления войсками и оружием.
Для обеспечения успешного решения управленческих задач в системе TOC и АСУ необходимо:
определить организацию взаимодействия системы TOC и АСУ Вооруженных сил (ВС) Российской Федерации (РФ) с системами технического обеспечения связи и АСУ других силовых министерств (ведомств) России;
максимально унифицировать типовые интерфейсы, стыки, алгоритмы и режимы работы в средствах диагностирования и комплексах связи наземного, воздушного, морского и космического эшелонов системы связи ВС РФ;
оснащение пунктов управления осуществлять на основе программно-технических комплексов, реализованных на единых системотехнических решениях, в едином информационном пространстве, которые совместно с применяемыми в ВС РФ средствами связи образуют единую автоматизированную систему управления техническим обеспечением ВС РФ;
выделить ресурс специалистов соответствующей квалификации в интересах отдела связи TOC и АСУ для восстановления программной части оборудования связи после программных отказов по заявкам.
Решение управленческих задач в системе TOC и АСУ и применение программного обеспечения позволяет прогнозировать сокращение времени, отведенного на восстановление работоспособного состояния техники связи (ТС) и АСУ за счет сбора, обработки и анализа информации о техническом состоянии ТС и АСУ при боевых повреждениях и отказах, поддержки принятия решений должностным лицом органа управления (ОУ) TOC, что существенно увеличивает возможности ремонтного органа по восстановлению ТС и АСУ и поддержания ее на требуемом уровне.
При агрегатном методе восстановления поврежденной ТС и АСУ, трудоемкость их ремонта может определяться объемом поврежденной области, то есть долей поврежденных электронных модулей (ЭМ) определенного уровня от их общего количества в образце ТС и АСУ и зависит от иерархического уровня ЭМ, заменой которых осуществляется ремонт данного образца, показано на рис. 1.
Исходя из этого, необходимо иметь аппарат количественной оценки вероятностей поражения ЭМ каждого уровня иерархии, при известном объеме ЭМ ТС и АСУ конкретного типа [3]. То есть, задача состоит в определении количества ЭМ высших уровней иерархии
при известном объеме поврежденной области техники связи (доле поврежденных ЭМ низшего уровня от их общего количества).
Рис. 1. Уровни разукрупнения техники связи и АСУ
Решение этой задачи возможно построить следующим образом. Каждый образец ТС и АСУ, после его повреждения или эксплуатационного отказа в ходе боевых действий, может потребовать ремонт /-го ЭМ с некоторой вероятностью Ц (V). С учетом того, что события,
связанные с эксплуатационным отказом /-го ЭМ или его боевым повреждением являются независимыми, но совместными, выражение для вероятности ремонта /'-го ЭМ можно представить в следующем виде:
ч(0=1-(1-р,(')И1-Р('))> (1)
где Ц - вероятность ремонта; — вероятность отказа на ЭМ /'-го типа при боевом повреждении техники связи, содержащей определенное количество ЭМ нижнего уровня иерархии; вероятность эксплуатационного отказа ЭМ /'-го типа за время t, в ходе
операции.
Вероятность отказа ЭМ /-го типа, по причине эксплуатационных отказов, определяется характеристиками надежности элементов ЭМ и в предположении простейшего потока отказов может быть определена выражением
йэ(0 = 1-ехр(-Л,.0, (2)
где Л/ - параметр потока отказов ЭМ /-го типа, определяемый выражением:
а
Л,=5>,-и,' (3)
;=1
где ^-интенсивность отказов ЭРИ /-того типа;н{ — количество ЭРИ /-го типа в'-том ЭМ; а — количество типов ЭРИ в'-том ЭМ.
Определение степени боевых повреждениях с учетом их множественного характера представим в виде совокупности ЭМ, образующих структуру образца ТС и АСУ, в виде непересекающихся подмножеств А0, А1,Л2,...,Dd каждое из которых содержит состояния ТС и АСУ с различным количеством неработоспособных ЭМ, показано на рис. 2. Так, подмножество А0 соответствует состоянию, когда все Ым ЭМ работоспособны, подмножество А1 содержит все возможные состояния образца ТС и АСУ, когда поврежден только один ЭМ, А2 - два поврежденных ЭМ и т. д., Б ¿ — соответствует состоянию ТС и АСУ, когда в ней повреждены все Ым ЭМ.
Рис. 2. Непересекающиеся подмножестваД, А1, А2,..Dd
Для классификации поврежденной техники связи и АСУ по видам требуемого ремонта введем допустимое относительное число поврежденных в системе ЭМ /-го уровня для каждого вида ремонта - е Алгоритм определения вида ремонта ТС и АСУ представлен на рис. 3. При этом, значение г| определим из выражения
Л.
п.
N
-и
(4)
где £ - текущий, средний, капитальный ремонты - Лтр> Лср>^кр , пПп— абсолютное количество поврежденных ЭМ /-го уровня, при котором производится б — вид ремонта, ЫМ — общее количество ЭМ /-го уровня.
При т] < г^ поврежденная техника связи и АСУ может быть восстановлена проведением на ней текущего ремонта.
Если ri.jp < Г| < Г|ср техника связи и АСУ подлежит восстановлению путем проведения на ней среднего ремонта.
При г|СР < г) < т|кр техника связи и АСУ подлежит восстановлению путем проведения на ней капитального ремонта.
При г)кр < г| техника связи и АСУ относится к безвозвратным потерям.
Зная для образца техники связи и АСУ общее количество ЭМ рассматриваемого уровня, можем определить максимальное количество ЭМ, подлежащих замене, при проведении конкретного вида ремонта, используя выражение вида:
N
К тах
(5)
Соответственно:
1 < ЫМ — техника связи и АСУ подлежит текущему ремонту; Бг< ыКи < Вd - техника связи и АСУ подлежит среднему ремонту; Сг<ЫМ<С-техника связи и АСУ подлежит капитальному ремонту; Сл< ЫКи—техника связи и АСУ относится к безвозвратным потерям. Для практической реализации методики оценки эффективности процесса функционирования системы ремонта ТС и АСУ в условиях взаимодействия с сервисными предприятиями ОПК, создан программный комплекс [4, 5].
Рис. 3. Алгоритм определения вида ремонта ТС и АСУ
Последовательность действий должностного лица ОУ TOC и АСУ при принятии решения приведен на рис. 4.
Определяем состав группировки
X
Расставляем технику связи и АСУ по штату
х
Определяем резерв группировки
X
Отображаем участвующих в расчете
х
Определяем основные группы техники связи и АСУ
х
Определяем коэффициенты характера боевых _действий_
х
Выбираем условия обстановки
IE
Определяем возможности снабжения
X
Распределяем ремонтные подразделения
Расчет потерь и ремонта
X
Вывод графической информации
т
Определяем вид ремонта от области боевых повреждений
Отправляем заявку должностному лицу принимающему решение
Сбор и обобщение информации
Вывод графической информации
Принятие решение должностным лицом
Рис. 4. Последовательность действий должностного лица ОУ TOC и АСУ при принятии решения при подготовке и в ходе операции
Фрагменты работы программного комплекса при принятии решения в подготовительный период представлены на рис. 5 - 14.
^Состав группировки в ВТ Поиск |
Редактирование
Отобразить скрытые I I Отобразить участвующих б расчете
| Удалить
В- Вся группировка В • мед
3 О 1ДСИЫЫЛ Сч I<Л1ЬСМ циник'
Р()1я сняхи (ужи шняи КП)
Рота гвп.чи (пунктов упрявпенип)
извод управления { II1У)
Всзод со язи (мобигьных средств ссяси)
Г. 1.111 (ин Ч'ПС.
В'-МОД <>6(-К 31НЧННИН
Медицинский пункт
Рис. 5. Вкладка «Состав группировки»
Рис. 6. Вкладка «ВВТ»
Рис. 7. Определение резерва техники связи
)став группировки ВВТ о иск
едактирование
Добавить
9 Отобразить скрытые ^ Отобразить участвующих в расчете
Е) Вся группировка В-И мед
1^1-[^1 Отдельный батальон связи
|У| Рота связи (узла связи КП) I I Рота связи (пунктов управления) • I I Взвод управления (ППУ) I I Взвод связи ¡мобильных средств связи)
Рис. 8. Определение участников операции
Укажите какие группы будут с
Основная Лень
И Радиостанции сетей ГШ и ОСК
и Станции спутниковой связи
п
о Радиорелейные и тропосферные станции
п Аппаратные ПУС
□ Радиостанции ТЗУ
и АТС. ДУ. ЧДС. ^РПС, аппаратные-электропитающи...
и Шифровальная аппаратура связи
□ т Автоматизированные системы связи
п
I Среде "П
внизации и ремонта {аппара
Рис. 9. Основные группы ВВТ
I Коэффициенты Условия обстановки Параметры снабжения Параметры ремонт
иных (условий обстановки) Давить соединение Удалить из таблицы
Тип подразделения Направление Вид БД
В целом по ГВ на ТВД ЗОН V Наступление
Узловые соединения, части свя. ЗСН V Контрнаступление
Линейные соединения, части св. V ЗСН Ж Наступление
В целом по ГВ на ТВД ¡V ЗСН Оборона
Специальные и тыловые части, .. ЗСН V □борона
Специальные и тыловые части, .. V ЗОН к Оборона
Рис. 10. Вкладка «Условия обстановки»
Начальное состояние техники Коэффициенты Условия обстановки Параметры снабжения
Склад средств связи
| ВВТ Количество |
Р-149МА1
БТР-ВО 3
Т-ЭОАК 1
БМП-2 2
< >
Ш
Рис. 11. Вкладка «параметры снабжения»
Рис. 12. Вкладка «Параметры ремонта»
Рис. 13. Вкладка «Расчет потерь и ремонта»
Рис. 14. Вкладка «График»
Фрагменты работы программного комплекса в ходе операции приведены на рис. 15 - 20.
Неисправные блоки Вид ремонта Оформление заявки Поиск ¡1 "г
Найти
Редактирование Добавить Удалить
0 Оттиетмть блоки
:+:--П Радиоприемные устройства {РПУ) ф-0 Передатчики (ПРД
■@"Артек-1-КВ" (ПРД КВ) "Дршк-1-УКВч (ПРД УКВ) ~ Система управления (СУ) Е1-[ Антенно-фидерные устройства (АФУ) Ё1-П Коммутаторы передающих антенн (КПД) О Коммутатор приемных антенн (КП РАЮ) ■0УУМПА-36 ■0МПА-1 ■0МПД-2
Рис. 15. Отметка «Неисправные блоки»
Рис. 16. Вкладка «Вид ремонта»
Вид Ремонте: Текущий ремонт
Рис. 17. Вкладка «Оформление заявки»
Рис. 18. Вкладка «Подразделения»
Рис. 19. Размещение техники связи на карте
Рис. 20. Вкладка «Входящие заявки»
Применение программного обеспечения позволяет прогнозировать сокращение времени, отведенного на восстановление работоспособного состояния ТС и АСУ в среднем на 3 часа 30 минут за счет сбора, обработки и анализа информации о техническом состоянии ТС и АСУ при боевых повреждениях и отказах, поддержки принятия решений должностным лицом ОУ TOC, что существенно увеличивает возможности ремонтного органа по восстановлению ТС и АСУ и поддержания ее на требуемом уровне.
Поправочный коэффициент введенный в программный комплекс «Программа расчёта возможных потерь вооружения и военной техники в ходе боевых действий и возможностей ремонтных органов по их восстановлению» позволяет детализировать время ремонта ТС и АСУ на 40 %, за счет обученности персонала и применения диагностического и технологического оборудования для ремонта образцов ТС и АСУ, что ведет к уменьшению времени на восстановление ТС и АСУ.
Программный комплекс «Программа расчёта возможных потерь вооружения и военной техники в ходе боевых действий и возможностей ремонтных органов по их восстановлению»
выполненный в программной оболочке Visual Studio 10 по реализации алгоритмов работы ДЛ ОУ ТОС и АСУ как инструмент системы поддержки принятия решения в мирное и военное время предназначен для моделирования условий обстановки, состава сил и средств, расчёта возможных потерь вооружения и военной техники в ходе боевых действий, а также расчёта возможностей ремонтных органов по восстановлению вооружения и военной техники и определения вида ремонта от количества поврежденных электронных модулей различного уровня разукрупнения.
Литература
1. Герасимов В.В. Современные войны и актуальные вопросы обороны страны II Вестник Академии военных наук. 2017. №2. С. 11-17.
2. Слипченко В.И. Войны шестого поколения. URL: https://www.rulit.me/books/ vojny-shestogo-pokoleniya-read-13793-1. html (дата обращения: 12.04.2022).
3. Мегера Ю.А. Математическая модель ремонта техники связи и автоматизированных систем управления II Известия ТулГУ. Технические науки. 2021. Вып. 9. С. 34 - 37.
4. Мегера Ю.А. Определение вида ремонта техники связи и автоматизированных систем управления «ОВР ТС и АСУ». Свидетельство № 2020615264. Роспатент. Зарегистрировано 19.05.2020.
5. Мегера Ю.А. Программа расчета возможных потерь ВВТ в ходе боевых действий и возможностей ремонтных органов по их восстановлению. Свидетельство № 2020615210. Роспатент. Зарегистрировано 19.05.2020.
References
1. Gerasimov V.V. Sovremennye vojny i aktual'nye voprosy oborony strany [Modern wars and actual issues of defense of the country]. Bulletin of the Academy of Military Sciences. 2017. № 2. p. 11-17 (in Russian).
2. Slipchenko V.I. Vojny shestogo pokoleniya [Wars of the sixth generation]. URL: https://www.rulit.me/books/ vojny-shestogo-pokoleniya-read-13793-1. html (date of access: 12.04.2022) (in Russian).
3. Megera Y.A. Matematicheskaya model' remonta tekhniki svyazi i avtomatizirovannyh sistem upravleniya [Mathematical model of repair of communication technology and automated control systems]. Izvestiya TulGU. Technical sciences. 2021. V. 9. Pp. 34 - 37 (in Russian).
4. Megera Y.A. Opredelenie vida remonta tekhniki svyazi i avtomatizirovannyh sistem upravleniya «OVR TS i ASU» [Determination of the type of repair of communication equipment and automated control systems "OVR CU and ACS"]. Certificate No 2020615264. Rospatent. Registered 5/19/2020 (in Russian).
5. Megera Y.A. Programma rascheta vozmozhnyh poter' VVT v hode boevyh dejstvij i vozmozhnostej remontnyh organov po ih vosstanovleniyu [Program for calculating the possible losses of the VVT during hostilities and the possibilities of repair bodies to restore them]. Certificate No 2020615210. Rospatent. Registered 5.19.2020 (in Russian).
Статья поступила 11 августа 2022 г.
Информация об авторе
Мегера Юрий Анатольевич — Кандидат военных наук. Заместитель начальника отдела ПАО «Интелтех». Тел.: +7 (812) 448-96-36. E-mail: [email protected]. Адрес: 197342,
г. Санкт-П^рб^г, ул. Кантемировская, д. 8.
No 3 (159)-2022
MEANS OF COMMUNICATION EQUIPMENT
Application of software in solving management tasks in the general structure of technical support of communication and automated control system
Annotation. Problem statement: The article solves the problem of reducing the time allotted to restore the operational state of communication equipment and automated control systems by collecting, processing and analyzing information about its technical condition in case of combat damage and failures, decision-making support by an official of the technical support and automation management body, which significantly increases the capabilities of the repair body to restore equipment communication and automated control systems and maintaining it at the required level. At the same time, the aim of the work is to increase the efficiency of the functioning of the communication equipment repair system and automated control systems of control connections (parts) when interacting with service enterprises of the military-industrial complex in operations. The methods used in the work include: methods of mathematical programming, methods of solving queuing problems, methods of probability theory and mathematical statistics, etc. The novelty of the work is that the developed model, unlike the existing ones, takes into account the qualification coefficient of repairmen, the level of automation of operations performed and the availability of diagnostic equipment, which allows for a rational distribution offorces and means of repair bodies, depending on the type and volume of work carried out. The method introduces the coefficient of damage to communication equipment and automated control systems, which determines the type of repair, which reduces the subsequent defection of this equipment by repair bodies and determines the necessary composition of forces and means for its restoration. It is proposed to form mixed groups for the repair of communication equipment with the involvement of specialists from service enterprises of the military-industrial complex based on calculations of weighting coefficients that determine the labor costs for performing work, taking into account the time for repairs, the cost of repairs, and the coefficient of technical readiness. The main results of the work include the software package "Program for calculating possible losses of weapons and military equipment during combat operations and the capabilities of repair bodies for their restoration"' for the implementation of algorithms for the work of officials of technical support and automation management bodies as a tool for decision support in peacetime and wartime, designed to simulate the conditions of the situation, the composition offorces and means, calculation of possible losses of weapons and military equipment during combat operations, as well as calculating the capabilities of repair bodies for the restoration of weapons and military equipment and determining the type of repair from the number of damaged electronic modules of various levels of unbundling. The practical significance lies in the fact that the developed scientific and methodological apparatus allows us to substantiate a rational variant of the organization of the functioning of the communication equipment repair system and automated control systems of communication connections (parts) in interaction with service enterprises of the military-industrial complex, brought to software implementation, the structure of the communication equipment repair system is determined taking into account the organizational and technical structure, and the requirements for it.
Keywords: technical support, repair system, military management, automated control system.
Information about the author
Yuri Anatolyevich Megera - Candidate of Military Sciences. Deputy chief of the department of PJSC «Inteltech». Tel.: +7 (812) 448-96-36. E-mail: [email protected].
Address: Russia, 197342, Saint-Petersburg, Kantemirovskaya street 8.
Для цитирования: Мегера Ю.А. Применение программного обеспечения при решении управленческих задач в общей структуре технического обеспечения связи и автоматизированной системы управления//Техника средств связи. 2022. № 3 (159). С. 21-29. DOI: 10.24412/2782-2141-2022-3-21-29.
For citation: Megera Yu.A. Application of software in solving management problems in the general structure of CBT and ACS. Means of Communication Equipment. 2022. No. 3 (159). Pp. 21-29.
DOI: 10.24412/2782-2141-2022-3-21-29 (in Russian).
Yu.A. Megera
The control systems
29
