CC BY
16
УДК 303.732.4
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-3-402-408
РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЯ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММНОГО УЧЕБНО-ТРЕНИРОВОЧНОГО СРЕДСТВА
И.В. Коркишко, Н.Р. Третьякова, И.В. Коркишко
Формирование тактико-технического задания на разработку учебно-тренировочного средства основывается на управленческом решении вопроса целесообразности, основанного на прогнозировании качества будущей информационной системы программного учебно-тренировочного средства. В научной статье представлен опыт разработки документа, регламентирующего определение комплексного показателя целесообразности разработки учебно-тренировочного средства, необходимого для отработки навыка эффективной эксплуатации специальной техники (сложной технической системы).
Ключевые слова: программное учебно-тренировочное средство (далее - ПУТС), техническое задание (далее - ТЗ), целесообразность, комплексный критерий, показатель.
Управление процессом проектирования нового технического средства, имитирующего работу сложной технической системы (далее - СТС) и одновременно решающего учебно-тренировочные задачи ее эксплуатации, для образовательных систем является сложной проблемой, найти выход из которой требует применения экономических, кибернетических знаний, навыков проектирования программных продуктов, педагогических умений разработки учебно-методических материалов и фондов оценочных средств для обучения эффективной эксплуатации нового изделия. Статья написана в рамках диссертационного исследования по системному анализу, управлению и обработки информации.
Решение вопроса целесообразности формирования заказа на разработку ПУТС находится в плоскости решения следующих задач:
а) определения понятийного аппарата;
б) установления наличия ПУТС для данного вида техники (СТС) и в последующем определения актуальности создаваемого по сравнению с имеющимся образца;
в) формирования методики определения целесообразности разработки ПУТС;
г) определения угроз разработки и применения ПУТС;
д) установление «цены ошибки» работы на технике (СТС), для которой проектируется ПУТС;
е) определения необходимости формирования заказа или ТЗ по показателю целесообразности разработки ПУТС экспертным методом в соответствии с методикой.
Вопрос целесообразности является вопросом общенаучного характера, данная дефиниция имеет философскую направленность. Под целесообразностью понимают соответствие явления или процесса определенному (относительно завершенному) состоянию, материальная или идеальная модель которого представляется в качестве цели. «Генетически понятие целесообразности связано с целеполаганием как существенным элементом человеческой деятельности, характеризующим как мыслительные процессы, так и предметную деятельность человека...» [1, С.189]. Синонимами к целесообразности являются желательность, полезность, разумность, рациональность, соответствие, уместность [2].
Разработка ПУТС связана с целевыми (ценностными) установками заказчика и установлением приоритетности их между собой. Учебно-тренировочное средство является техническим заместителем реального образца техники (СТС) или его части, служит решению образовательной задачи отработки определенных навыков (навыка) специалистов применению изделия-оригинала.
Под целесообразностью представления учебных материалов в программно-инструментальных системах сопровождения учебно-тренировочного процесса кандидат технических наук М.Д. Князева рассматривает следующие качественные характеристики: «достаточность, наглядность, полноту, своевременность и структурированность» [3, С.12]
«С ростом зрелости 3D-технологии виртуальной реальности обучающийся может обучаться под руководством «виртуального учителя» в интеллектуальной учебной комнате и постепенно совершенствовать свои навыки работы. Это может эффективно повысить эффективность обучения, сэкономить затраты на обучение и сократить загрязнение окружающей среды.» [4].
Интегративное сочетание технической и педагогической составляющей в ПУТС зависит от решения заказчика, который обычно выбирает оптимальный вариант между имеющимися ресурсами для обеспечения жизненного цикла ПУТС и решением педагогической задачи в определенном объеме.
Процесс создания, применения и модернизации ПУТС определяется такими понятиями как це-леобразование, целесуществование, целенаправленность и целесообразность.
Понятие «Целеобразование» определяет для чего создается учебно-тренировочное средство и что является его выходной информацией, результатом его использования.
Понятие «Целесуществование» раскрывается через атрибутные свойства информации об УТС и отвечает на вопросы как работает в соответствии с целью, какими средствами достигается предназначение ПУТС.
Понятие «Целенаправленность» определяет применение и модернизацию УТС для достижения поставленной конечной цели.
Понятие же «Целесообразность» определяет особенность структурной организации ПУТС и способ формирования наиболее эффективных связей и отношений с окружающей средой для выполнения своего предназначения.
Все понятия взаимосвязаны между собой и описывают объективные свойства ПУТС. Поэтому каждое из понятий требует изучения в отдельности и во взаимодействии с другими. Для принятия решения о разработке ПУТС в том или ином виде важно найти некоторое соответствие между целеполагани-ем и целесообразностью. От определения показателя целесообразности зависит конечный экономический эффект ПУТС. Установление локальных (уточняющих) целей разработки ПУТС является ключевым моментом для определения целесообразности.
Изучение целесообразности разрабатываемого ПУТС носит исследовательский прогнозный характер. Целесообразность, как правило, определяется экспертными методами по установленным критериям. При этом качество ПУТС и его экономическая эффективность часто находятся в диалектическом единстве.
Целесообразность определяется исходя из выбираемого структурного состава ПУТС и возможности достичь поставленной цели предназначения ПУТС с учетом имеющих условий и ресурсов. От состава ПУТС (технического и содержательного) зависит уровень обученности специалистов, для которых он создается. Заказчику для принятия решения о качестве будущего ПУТС, которое будет отражаться в вербальной модели, описываемой в ТЗ, важно руководствоваться едиными требованиями по определению целесообразности формирования заказа на разработку ПУТС.
Для решения этой задачи были созданы следующие ниже представленные в кратком изложении методические рекомендации по определению целесообразности.
Применение системного подхода, учет мета-системных требований и ограничений, позволили сформировать критерии оценки качества УТС, определяющие целесообразность его разработки прогностическим путем [5]. «Комплексный способ познания является методологической основой технологии проектирования УТС» [6].
Способ определения комплексного показателя целесообразности разработки ПУТС основан на применении метода экспертных оценок (Ранее действовал ГОСТ 23554.2-81 Экспертные методы оценки промышленной продукции. Организация и проведение экспертной оценки качества продукции [7]), в котором при определении комплексного показателя используют метод средневзвешенных величин, сочетающий экспертный опрос и необходимые дальнейшие расчеты.
«Разработка начинается с потребности заказчика в разработке обучающих модулей. Таким образом, появляется необходимость проектировать симулятор. Для осуществления обучения требуется сбалансированность и соответствующая точность» [8].
Задачей этапа принятия решения о формировании заказа на разработку ПУТС является установление комплексного показателя целесообразности разработки ПУТС (мотивационная часть разработки).
Техническим результатом этапа является получение объективных данных о целесообразности формирования заказа на разработку ПУТС для осуществления процесса обучения с его применением.
Расчет показателя целесообразности производится для каждой модели ПУТС из набора предложенных вербальных моделей экспертами и заказчиками. Процесс прогнозирования и определения целесообразности формирования заказа на разработку должен быть тщательно подготовлен. Так для его организации необходим сбор исходных данных таких, как:
1) стоимость имитаторов узлов изделия-оригинала;
2) стоимость разработки специального программного обеспечения ПУТС;
3) объем выделенных финансовых средств на создание ПУТС,
4) сроки создания ПУТС;
5) ограничения, связанные с защитой информации.
Технический результат достигается тем, что в способе определения комплексного показателя целесообразности разработки ПУТС, комплексный показатель целесообразности - С, находят путем определения коэффициентов весомости - р^ и расчета значений - каждого из шести критериев целесообразности разработки учебно-тренировочного средства, включающих критерий безопасности, педагогический критерий, экономический критерий, эргономический критерий, экологический критерий и технический критерий, аддитивной сверткой полученных результатов по формуле 1:
\С > 0,9;если /ц и / и /13 = 1;
6 (1) С = Е Рг¥1.
г=2
и дальнейшего принятия решения о целесообразности формирования заказа на разработку ПУТС, исходя из попадания значения показателя целесообразности в определенный интервал по правилу, описанному ниже.
При этом рассчитывают значения функций критериев целесообразности разработки ПУТС по формуле 2:
С =
т
= X а1]1ц,т е ■г,, У^2• (2)
У=1
Определяют коэффициенты весомости критериев целесообразности разработки ПУТС - р, исходя из условия 3:
=1, п^г. (3
?=2
Устанавливают значения подкритериев, /у исходя из условия 4:
/у е{0;0,5;1}, (
где «0» соответствует худшему значению подкритерия, «0,5» соответствует состоянию неопределенности подкритерия, «1» соответствует лучшему значению подкритерия, определяют весовые коэффициенты, а ц, каждого подкритерия шести критериев целесообразности разработки ПУТС с учетом условия 5:
т (5)
X ау =1,. (5)
] =1
где т - количество подкритериев в /-том критерии.
При этом критерий безопасности или «цены ошибки» включает подкритерии наличия опасности для «человеческой жизни», опасности значительного материального ущерба государству или нанесения вреда глобальным государственным интересам в случае ошибки при работе (тренировки) на СТС изделия оригинала.
Педагогический критерий включает подкритерии увеличения плотности и объема информации, повышения качества обучения, иного способа формирования отдельных общепрофессиональных и профессиональных компетенций в отличие от практикующихся в вузе за счет увеличения доступности к учебно-тренировочной информации, повышения скорости обучения в результате повышения скорости усвоения образовательной информации и повышения скорости приобретения навыка ее применения, полнота формирования навыков.
Экономический критерий включает подкритерии экономии средств при учете всех затрат жизненного цикла ПУТС, эффективного использования ресурсов штатного СТС (прообраза), внедрения современных технологий обучения и управления.
При этом эргономический критерий включает подкритерии удобства хранения и транспортировки, надежности и простоты применения, удовлетворенности пользователей, дополнительных эргономических функций, например, по регистрации качества выполнения заданий обучающимися и последующего оценивания.
При этом экологический критерий включает подкритерии обеспечения здоровьесбережения пользователя во время тренировочного процесса с применением ПУТС, отсутствия вредных воздействий навнешнюю среду, соблюдения гигиенических требований и норм.
Технический критерии включает подкритерии формирования и отработки технологии проектирования ПУТС, качество аппаратной имитации, наличия высоких показателей сопротивления эксплуатационным повреждениям, локализации пользовательского интерфейса, совместимость программного обеспечения (ПО).
В заявляемом способе определение показателя целесообразности разработки ПУТС основано на измерении силы воздействия на решение о формировании заказа шестью факторами: фактором безопасности, педагогическим фактором, экономическим фактором, эргономическим фактором, экологическим фактором и техническим фактором. Каждый фактор оценивается созвучным критерием.
Критерий безопасности имеет приоритетное значение при принятии решения о разработке и внедрении ПУТС в образовательный процесс подготовки специалистов. Обучение специалистов, связанное с минимизацией рисков совершения ошибки, приводящей к гибели людей, нанесению значительного ущерба в масштабах государства или раскрытию государственной тайны, необходимо осуществлять на первом этапе приобретения требуемых навыков и умений обучающимися с использованием ПУТС.
Педагогический критерий связан с изменением педагогических подходов к процессу обучения специалистов: переход от знаниевой парадигмы к системно-деятельностной и личностно-ориентированной. Целью создания ПУТС является повышение эффективности обучения, сокращение сроков обучения и ресурсов обучения. Педагогический критерий приобретает весомое значение в результате решения следующих дидактических задач в ПУТС:
выполнения квалификационных требований к специалисту;
реализации требованийучебных планов и программ,
руководящих документов;
разработки сценариев базовых занятий с ПУТС;
разработки необходимого контента: справочного материала, учебно-методического материала, фонда оценочных средств;
определения дидактических требований к контенту ПУТС в целом и его элементам по отдельности;
разработки системы гибкого контроля качества обучения. Педагогический критерий необходим для определения целесообразности применения ПУ'ГС в зависимости не только от объема изучаемой информации, но и возможностей формировать с помощью ПУТС умения и навыки выполнять определенное количество операций (алгоритмов) без искажений, необходимых для компетенции специалиста, эксплуатирующего реальные образцы техники. Таким образом, первая педагогическая закономерность определения целесообразности разработки ПУТС формулируется так: чем больше функций будет имитировать ПУТС (без искажений), тем больше операций имеет возможность освоить обучающийся, тем выше целесообразность разработки ПУТС. Вторая педагогическая закономерность: целесообразность разработки ПУТС увеличивается с ростом объема учебной информации, изучаемой обучающимися за тоже время (или меньшее), чем при изучении с применением реальных образцов техники, с сохранением или повышением качества усвоения материала.
Экологический критерий оценивает влияния ПУТС на здоровье обучающихся, потребность в дополнительной гигиенической обработке ПУТС при поточно-групповой системе обучения и выполнение других гигиенических норм, а также отсутствие отрицательных эффектов на окружающую среду от применения ПУТС.
В настоящих условиях развития экономики страны экономический критерий является движущей силой внедрения новых технологий управления и обучения. В случае с разработкой и внедрением ПУТС в образовательный процесс необходим анализ совокупности затрат (прямых и экстернальных) всех ресурсов:
затраты проектирования;
затраты закупки или разработки аппаратных средств и их последующей модернизации и обслуживания;
затраты разработки специального программного обеспечения; затраты итерационного процесса тестирования опытного образца заказчиком и пользователями ПУТС;
затраты сертификации и каталогизации ПУТС, как самостоятельного предмета снабжения;
затраты обучения пользователей (преподавателей и администраторов); затраты учета, хранения, тиражирования, рассылки серийных образцов; затраты модернизации, обслуживания и утилизации ПУТС.
Эргономический критерий показывает удовлетворенность пользователя и заказчика надежностью, удобством применения и достижением целевого предназначения ПУТС, наличием дополнительных функций контроля, сбора информации о качестве выполнения заданий обучающимися, ее учета и обработки.
Технический критерий оценивает соответствие (или опережение) отечественных технологий разработки ПУТС для образовательного процесса современным мировым тенденциям, применение технических решений в ПУТС по сокращению ресурсоемкости процесса обучения, реализация защиты от эксплуатационных повреждений, возможность учета особенностей и развития экспорта СТС.
На рисунке представлена структурная схема, включающая информационные блоки с критериями и подкритериями определения комплексного показателя целесообразности разработки ПУТС.
критерии целесообразности разработкиштс
1.Безопансности 2 П едаг от ический 3. Экономический 4. Эргономический 5 .Экологический 6. Технические
ИВ плотности и объема инф ормации 21 Экономия ресурсов при учете всех затрат жизненного цикла путс 31 Удобство хранения и транспортировки 4.1 Обеспечения зд оровь есб ережения 5.1 Формирование и технологии пр оектирования ПУТС 6.1
и Повышение качества обучения 22 Эффективное ресурсов штатной С ТС (прообраза^., Надежность и простота применения 4.2 Отсутствие вредных в озд ействий н а внешнюю среду 5.2 Качество аппаратной имитации 62
л§ Увеличение доступности к учебно-тренировочной информации 2-3 Внедрение современных технологий обучения и управления 33 Уд овл етвор енно ст ь пользователей (польза) 43 Соблюдение требований и норм 5.3 Высокие показатели сопротивления эксплуатационным повреждениям^
Повышение скорости обучения 2.4 Дополнительные функции Локализация польз ов ательского интерфейса 6.4
формнровашш
Критерии целесообразности разработки ПУТС
Так как целесообразность любого действия зависит от цели субъекта действия в определенных условиях, то ее определение будет зависеть от целевой установки - Ц и условий ее реализации - У, критериев целесообразности - Е. Поэтому расчет комплексного показателя целесообразности разработки ПУТС возможно производить на основании аддитивной свертки, где коэффициенты весомости критериев целесообразности и их подкритериев (0 < р1 < 1), (0 < а$ < 1) определяют эксперты. Конечной целью
405
определения целесообразности разработки ПУТС является выбор между обучением имеющимися способами, используя реальные образцы техники, и обучением с применением разрабатываемого ПУТС определенного вида.
Если показатель целесообразности обозначить, как С, Е - критерии целесообразности: 1 - безопасности, 2 - педагогический, 3 - экономический, 4 - эргономический, 5 - экологический, 6 - технический (технологический); / - подкритерии критериев целесообразности: 1.1 - «человеческая жизнь», 1.2 -значительный материальный ущерб, 1.3 - глобальные государственные интересы критерия безопасности или «цены ошибки»; 2.1 - увеличение плотности и объема информации, 2.2 - повышения качества обучения, 2.3 - увеличение доступности к учебно-тренировочной информации, 2.4 - повышение скорости обучения педагогического критерия, 2.5 - полнота формирования навыков; 3.1 - экономия средств при учете всех затрат жизненного цикла ПУТС, 3.2 - эффективное использование ресурсов штатной СТС (прообраза), 3.3 - внедрение современных технологий обучения и управления экономического критерия; 4.1 - удобство хранения и транспортировки, 4.2 - надежность и простота применении, 4.3 - удовлетворенность пользователей, 4.4 - дополнительные эргономические функции эргономического критерия; 5.1 - обеспечение здоровье сбережения пользователя, 5.2 - отсутствие вредных воздействий на внешнюю среду, 5.3 - соблюдение гигиенических требований и норм экологического критерия; 6.1 - формирование и отработка технологии создания ПУТС, 6.2 - качество аппаратной имитации, 6.3 - высокие показатели сопротивления эксплуатационным повреждениям, 6.4 - локализация пользовательского интерфейса, 6.5 -совместимость программного обеспечения технического критерия.
Таким образом,
0 < Еу <1; /е[2;6];/ег. (6)
Решение о целесообразности разработки ПУТС принимается на основе трактования результата определения (расчета) показателя целесообразности, указанного в табл. 1.
Таблица 1
Принятие решение о целесообразности разработки ПУТС_
Значение показателя целесообразности (С) Вывод о целесообразности разработки УТС
0<С<0,2 Крайне низкая
0,2<С<0,4 Низкая
0,4< С<0,6 Слабая
0,6< С<0,8 Умеренная
0,8<С<0,9 Значительная
0,9<С Подавляющая
При «крайне низком» и «низком» значении показателя целесообразности принимается решение об отказе формирования заказа на разработку ПУТС. При оценке «слабая» и «умеренная» целесообразность рассматривается возможность доработки модели ПУТС до соответствия показателя целесообразности разработки до значений «значительная» или «подавляющая». В случаях «умеренная», «значительная» и «подавляющая» исследуются вопросы сложности разработки и качества условий для формирования заказа, а по результатам принимается окончательное решение о создании ПУТС, которое закрепляется в ТЗ на разработку.
В условиях военного Вуза для двух штатных СТС была проведена экспертиза целесообразности разработки ПУТС с использованием представленной методики и письменный опрос экспертов с прямым вопросом о необходимости разработки ПУТС. Результат представлен в табл. 2.
Результаты определения целесообразности разработки ПУТС
Изделие прототип Показатель целесообразности (О Результаты опроса (доля положительных ответов) Отклонение
СТС № 1 0,9 (по первому критерию «Безопасности») 0,87 + 0,03
СТС № 2 0,74 0,76 - 0,02
Таблица 2
Несмотря на близость значений показателя целесообразности и результатов опроса, отклонение присутствует. Очевидна неточность ответов экспертов на прямой вопрос, особенно в случае с СТС № 1.
Расчет комплексного показателя целесообразности является необходимым условием принятия решения о разработке ПУТС для СТС в целях ее эффективной эксплуатации. Априорная прогнозная оценка качества будущего ПУТС, а также условий его разработки и применения воздействуют на развитие материально-технической и нормативной базы, на повышение квалификации заказчиков и преподавателей. ТЗ на разработку ПУТС формируется после расчета показателя целесообразности в соответствии с вербальным образом ПУТС, для которого рассчитан показатель. Критерии оценки целесообразности разработки ПУТС будут семантически коррелировать с критериями оценки эффективности готового предмета снабжения - ПУТС.
Экспертный опрос показал необходимость изготовления комплексного ПУТС, в котором учебный и тренировочный блоки являются обязательными, а вспомогательные блоки (справочный, контроля и учета, диагностики и т.п.) повышают показатель эргономики ПУТС, особенно, удобство пользования. Таким образом, документ, регламентирующий расчёт показателя целесообразности и порядок последующих действий, позволяет заказчикам ПУТС быстрее принять решение о его разработке и сформировать для этого ТЗ. Возможна автоматизация данной процедуры. Системный анализ прогнозных факторов, влияющих на конечное качество будущего ПУТС, и расчет показателя целесообразности позволяет принять обоснованное решение о начале формирования заказа на разработку программного (или программно-аппаратного) средства для повышения эффективности обучения специалистов эксплуатации СТС. При этом важно, чтобы применение ПУТС позволяло имитировать функции отклика СТС, необходимые для выработки навыков специалистов.
Показатель целесообразности является своеобразной точкой отсчета создания новой сложной информационной системы (ПУТС), имеющей интегративную цель существования, состоящую, как минимум, из трех компонент: экономической, технической, образовательной. Все подцели взаимосвязаны.
Так расчет показателя целесообразности определяет целеполагание в ТЗ на ПУТС, целенаправленность разработки и, при понятных условиях, целесуществование ПУТС [9]. Наилучший показатель целесообразности останавливает выбор из ряда возможных видов (состава и структуры) вербальных моделей ПУТС. Выбранная целесообразная модель ПУТС и зафиксированная в ТЗ - «это субъективный образ несуществующего, но желаемого состояния» информационной технической системы обучения, «которое решило бы возникшую проблему эффективности подготовки специалистов существующим способом» [10, С. 14]. Таким образом, прогнозируемый образ ПУТС основан на выборе экспертов по определенным правилам, учитывающим качественные характеристики, определяющие целесообразность разработки ПУТС в имеющихся условиях.
Список литературы
1. К. Маркс и Ф. Энгельс, Соч., 2 изд., т. 23. // М.: Государственное издательство политической литературы. 1960. 907 с.
2. Начала современного естествознания - Тезаурус. В.Н. Савченко В.Н., Смагин В.П. // Ростов-на-Дону. 2006. [Электронный ресурс] URL: https://rus-natural-science-modern.slovaronline.com/ (дата обращения 18.02.2023).
3. Князева М.Д. Методология проектирования программно-инструментальных систем сопровождения учебно-тренировочного процесса: монография. - М.: Изд-во МИИГАиК, 2013. - 196 с.
4. Liyamg H. Application of welding simulation training system // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018 Vol. 439. Pp/ 032122/ DOI: 10.1088/1757-899X/439/3/032122.
5. Халин А.Ф. Принципы создания учебно-тренировочных средств для освоения ракетных комплексов // Военная мысль. 2017. №8. - С. 63-67.
6. Базунов С.С., Гольке Д.Е. Анализ подходов к созданию учебно-тренировочных средств // Информационные технологии. 2022. №45(124). - С. 25-28.
7. ГОСТ 23554.2-81 Экспертные методы оценки промышленной продукции. Организация и проведение экспертной оценки качества продукции // М.: Государственный комитет СССР по стандар-там.1982. 66 с.
8. Gilmore B., Hunt T., Chitanda M., Nguyen A. Combine Operator training Simulator // VDI-Berchte/ Innovations in Agricultural Engineering for Efficient Framing, AgEng, VDI-MEG International Conference Agricultural Engineering - Internationale Tagung Land.Technick, 73 VDI-Verlag, Dusseldorf, 2015/ Vol 2251/ Pp/337-342.
9. Лаборатория системного анализа 2018 [Электронный ресурс] URL: http://systems-analysis.ru/goal.html_(дата обращения 18.02.2023).
10. Волкова А.А. Системный анализ и моделирование процессов в техносфере: учеб. Пособие / А.А. Волкова, В.Г. Шишкунов, - Екатеринбург: Изд-во Урал. Ун-та, 2019. - 244 с.
Коркишко Инна Вячеславовна, канд. эконом. наук, научный сотрудник, in-na.korkishko. 68@mail. ru, Россия, Краснодар, Краснодарское высшее военное училище,
Третьякова Наталья Романовна, канд. техн. наук, старший научный сотрудник, n3tjakova@yandex. ru, Россия, Краснодар, Краснодарское высшее военное училище,
Коркишко Иван Васильевич, аспирант, korkishkoiv@yandex.ru, Россия, Краснодар, Кубанский государственный технологический университет
SOFTWARE TRAINING TOOL DEVELOPMENT EXPEDIENCY INDICATOR CALCULATION I.V. Korkishko, N.R. Tretyakova, I.V. Korkishko
The formation of a tactical and technical task for the training tool development is based on a managerial decision of expediency issue, which based on predicting the quality offuture information system of software training tool. The experience of developing a document that regulates the definition of a comprehensive expediency indicator for the training tool development, necessary for working out skills of special equipment (a complex technical system) effective exploitation is presented in the scientific article.
Key words: program training tool, expediency, comprehensive criterion, indicator.
Korkishko Inna Vyacheslavovna, candidate of economical science, scientific researcher, in-na.korkishko.68@mail.ru, Russia, Krasnodar, Krasnodar High Military School,
Tretiaykova Natalia Romanovna, candidate of technical science, senior scientific researcher, n3tjakova@yandex.ru, Russia, Krasnodar, Krasnodar High Military School,
Korkishko Ivan Vasilyevich, postgraduate, korkishkoiv@yandex.ru, Russia, Krasnodar, Kuban State Technological University.
УДК 621.396.677
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-3-408-413
МЕТОД ПОВЫШЕНИЯ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ В СЛОЖНОЙ СИГНАЛЬНО-ПОМЕХОВОЙ ОБСТАНОВКЕ
С.Л. Алешин, И.В. Наседкин, В.В. Ерыгин, Н.Н. Зайкин, Е.В. Фатьянова
В статье представлено использование адаптивных антенных решеток, как один из методов повышения помехоустойчивости в сложной сигнально-помеховой обстановке. Приведены критерии оптимальности вектора весовых коэффициентов.
Ключевые слова: адаптивная антенная решетка, помехоустойчивость, вектор весовых коэффициентов.
В современных условиях одной из важных составных частей системы связи является радиосвязь, каналы которой подвергаются воздействию различных помех. Каналы радиосвязи подвергаясь воздействию помех снижают показатели, характеризующие такие свойства как адекватность и устойчивость.
Помехи воздействующие на канал радиосвязи могут быть преднамеренные (источники поме-ховых радиосигналов) и непреднамеренные (рельеф местности, время года и суток, среда распространения и т.д.). Для постановки преднамеренных помех используются передатчики наземного и воздушного базирования, а также передатчики помех одноразового действия. Постановка преднамеренных радиопомех не требует точного знания координат подавляемых радиоустройств и ведется независимо от времени и погодных условий. Помехи оказывают влияние на принимаемый сигнал и обеспечивают неверный или несвоевременный прием данных.
В общем виде, исходя из принципов реализации, можно выделить организационные, энергетические, сигнальные и пространственные методы защиты от радиопомех.
Организационный метод в простом варианте предполагает такое расположение источников радиосигналов и такой выбор частот, при которых радиоэлектронные средства проектируемых систем не будут создавать взаимные помехи. Очевидно, что в настоящее время этот метод частотно-территориального разноса в условиях промышленно развитых регионов, насыщенных радиоэлектронными средствами, становится не слишком эффективным. Однако он утвердился и применяется в форме, требующей выполнения обязательных, определенных международным и национальным регламентами процедур взаимной координации и регистрации полос радиочастот различных сетей. В ходе выполнения указанных процедур координации должно приниматься соглашению о взаимоприемлемых соотношениях сигнал/помеха и тем самым достигаться необходимый уровень электромагнитной совместимости. Для этой цели широко применяется метод поляризационной развязки. При необходимости используется метод частотного сегментирования, который ограничивает используемый частотный ресурс, но операторы вынуждены идти на это для достижения координационных соглашений на взаимоприемлемых условиях. Еще 20-30 лет назад казалось, что строгое выполнение регламентных процедур и соблюдение соглашений обеспечит с высокой степенью вероятности функционирование систем связи без взаимных неприемлемых помех. Однако в настоящее время известные российские специалисты по радиочастотному обеспечению полагают, что в спутниковой связи наступает кризис, связанный именно с самой системой распределения радиочастотного ресурса. Многие спутниковые операторы признают, что современные сети спутниковой связи, прошедшие все этапы координации и регистрации, тем не менее испытывают все больший уровень неприемлемых помех. Это означает, что организационный метод защиты от помех,
408
