CC BY
25
Dorofeev Nikolay Viktorovich, doctor of technical sciences, docent, head of department, dorofeevnv@yandex.ru, Russia, Vladimir, Vladimir State University,
Goryachev Maxim Sergeevich, student, maximgoryachev97@vandex.ru, Russian Federation, Vladimir, Vladimir State University
УДК 621.396
DOI: 10.24412/2071-6168-2021-8-134-139
СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СТЕПЕНИ ОСВЕДОМЛЕННОСТИ СЛУЖБ РАДИОМОНИТОРИНГА О РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ ОБСТАНОВКЕ
П.В. Заика
В статье рассматриваются оценка степени осведомленности о радиоэлектронной обстановке на основе логистической функции.
Ключевые слова: радиомониторинг, осведомленность, поиск, информационные ресурсы.
Стремительное развитие радиоэлектронных средств, обусловленное возрастающей потребностью населения в различных услугах (связи, радиотехническом обеспечении), расширение номенклатуры и повышение качества услуг, ведет к астрономическому росту спроса на радиочастотный спектр и усложнению электромагнитной обстановки. Для осуществления контроля за деятельностью области эффективного использования радиочастотного спектра в Российской Федерации созданы службы радиомониторинга. Основными направлениями их деятельности являются [1-2]:
- измерение параметров электромагнитной обстановки;
- измерение параметров радиоэлектронных средств, влияющих на электромагнитную совместимость и проверка их соответствия разрешениям на эксплуатацию радиоэлектронных средств;
- измерение границ зон уверенного приема в том числе при вводе радиоэлектронных средств в эксплуатацию;
-экспертиза электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств в реальной электромагнитной обстановке;
- поиск, радиопеленгование и идентификация источников радиоизлучений и объектов, в интересах которых они функционируют для определения причин и источников радиопомех;
- выявление работы радиоэлектронных средств (РЭС) без разрешений [2].
Решение данных задач предъявляет высокие требования к органам обработки
специальной информации служб радиомониторинга по реализации процессов добывания, сбора, обработки и представления информации объектах и источниках радиомониторинга. Как описано в [3] к основным требованиям относятся: своевременность представления информации потребителям, ее полнота и достоверность.
Полнота обработки информации предполагает своевременную обработку всех собранных данных по состоянию объектов задания от добывающих подразделений.
Достоверность обработки предполагает своевременную и безошибочную обработку данных.
Своевременность обработки предполагает обработку в регламентированные директивные сроки, определяемые временем ее ценности, с заданным качеством достоверностью и полнотой. Опыт ведения радиомониторинга показывает, что выполнение
данных требований возможно через совершенствование информационного обеспечения мобильных комплексов радиомониторинга (МК РМ), что подразумевает наличие различного рода информационных ресурсов (рис. 1).
У П Р А В Л Е Н И Е
основной процесс
ДОБЫВАНИЕ гЛ
Добывание сведений об источниках излучений
Сбор добытых сведений от постов добывания
ОБРАБОТКА
3 Регистрация и учёт добытых сведений
Информационные ризнаки объектов и
источников радиомониторинга
I Результаты обработки, формуляры, отчётно- . информационные документы
Формирование реализаций нформационных признаков объектов, источников радиоконтроля
Справочный информационный ( 7 ресурс
Процедуры обработки информации
ПРЕДСТАВЛЕНИЕ
Формирование данных 9 ) радиомониторинга для представления и [ массивов данных для отображения
1 Г
Данные для отображения
О
Б Е С П Е Ч Е Н И Е
Рис. 1. Структура информационных процессов в цикле радиомониторинга
Как правило, информационные ресурсы мобильных комплексов радиомониторинга включают: множество признаковых эталонных описаний объектов распознавания (радиоэлектронных средств, радиосетей, объектов) для их идентификации (блок 4); алгоритмы обработки данных, например, алгоритмы выявления сетей и радионаправлений (блок 8); справочный или фактографический ресурс содержит географическую информацию, характеризующую местность в заданном районе, лингвистические словари, тезаурусы и др. (блок 7) [4].
Для оценки эффективности информационного обеспечения мобильных комплексов радиомониторинга рассмотрим основные показатели качества. Целью функционирования системы информационного обеспечения любых систем радиомониторинга, как совокупности процессов сбора, обработки и представления данных об объектах и источниках, является обеспечение требуемого уровня осведомленности потребителей о местоположении объектов, их состоянии и вероятном характере действий на основе вскрытия радиоэлектронной обстановки (РЭО) и отслеживания ее изменений в ходе ведения радиомониторинга. В общем случае уровень осведомленности представляет собой долю радиоэлектронных средств, радиоэлектронных систем и объектов имеющаяся
информация о которых соответствует их реальному состоянию:
—
^п = —, (1)
—п
135
где N - уровень осведомленности, В - количество радиоэлектронных средств, радиоэлектронных систем и объектов информация о которых известна, Вп- общее количество радиоэлектронных средств, радиоэлектронных систем и объектов в зоне радиомониторинга. Так, например, радиоэлектронная обстановка в полосе радиомониторинга считается вскрытой если определено предназначение 70-80% объектов, следовательно, уровень необходимой осведомленности в таком случае будет равен 0.8.
Вскрытие радиоэлектронной обстановки начинается с решения задач поиска радиоэлектронных средств (рис. 2). Поиск сигналов источников радиоизлучений (ИРИ) осуществляется в некотором пространстве параметров. Суммарную последовательность параметров функционирования множества РЭС целесообразно рассматривать как суперпозицию параметров радиоэлектронной обстановки (РЭО). В формализованном виде параметры РЭО представлены упорядоченным по структуре и времени множеством:
м ь z ж ^ рэс РЭО=иии№
грэс РСmStрэс СЛaStрэс РТОг^рэс МСм>,
(2)
т=11=12=1^=1
где т=1,2.. .,М; £=1,2.. .,К; 2=1,2...^; ^=1,2..., Ж; &рэс рс - упорядоченное множество параметров функционирования РЭС наземных и воздушных линий радиосвязи за время их работы грэс; &рэс слс - упорядоченное множество параметров функционирования РЭС спутниковых линий связи за время их работы ¿рэс; &рэс рто - упорядоченное множество параметров функционирования РЭС систем радиотехнического обеспечения (РТО) за время их работы ¿рэс; &рэс мс - упорядоченное множество параметров функционирования РЭС источников мешающих сигналов за время их работы ¿рэс.
Выражение (2) в общем смысле представляет универсум параметров РЭО, выступающих в качестве информационных признаков, который включает в себя все возможные множества параметров функционирования РЭС за время их работы ¿рэс.
В зависимости от степени априорной неопределенности параметров сигналов поиск осуществляется в пространстве (зоне, полосе, секторе) по частоте, признакам (виды передач, вид предаваемой информации) и их комбинациям. Он заключается в перестройке приемника в пределах установленной полосы частот до момента обнаружения, т.е. до установления факта наличия сигнала на входе обнаружителя.
Рис. 2. Составные процессы поиска и наблюдения
Как правило, при обнаружении сигнала осуществляется оценивание основных его параметров (несущей частоты, ширины спектра и др.) В некоторых случаях определяются другие характеристики (вид передачи, вид модуляции и др.).
В ходе первичной обработки на посту принимается решение: относится ли обнаруженный источник радиоизлучения к полезному. Сигналы всех радиоэлектронных средств, не представляющих интереса с точки зрения радиомониторинга, исключаются из обработки, а поиск возобновляется. При необходимости производится технический анализ обнаруженных сигналов. Кроме того, может осуществляться их радиоперехват.
Сведения, полученные в ходе обнаружения, радиопеленгования, технического анализа и радиоперехвата поступают на обработку, в ходе которой определяется местоположение ИРИ, формируется его описание, производится распознавание (классификация). При этом решаются задачи выявления радиоэлектронных средств, радиоэлектронных систем, объектов и определения их принадлежности и предназначения. Далее радиоэлектронные средства ставятся под наблюдение.
Из практики ведения радиомониторинга, распределение систем радиотехнического обеспечения (РТО) и систем радиосвязи по времени (сложности и особенностям) их вскрытия в ходе решения задач поиска имеет следующий вид (рис 3).
ш ср со
Системы связи и РТО
Рис. 3. Распределение систем связи и РТО по времени вскрытия
Как указано в [3] поиск радиоэлектронных систем, осуществляемый на незнакомой местности, будет характеризоваться небольшим количеством априорных данных об радиоэлектронных средствах, радиосетях, объектах, полученных средствами радиомониторинга. Органы обработки служб радиомониторинга будут располагать о данных объектах и источниках информацией, добытой главным образом на основе информационного поиска соответствующих документов (технической и эксплуатационной документации на аппаратуру, журналов фирм изготовителей радиоэлектронной аппаратуры и т. п.). Эта информация обеспечит заблаговременную разработку эталонных моделей объектов и источников радиоконтроля для их распознавания по структурно-статистическим признакам. Следовательно, до появления первых данных и знаний об радиоэлектронных средствах, радиосетях и объектах контроля при малой степени априорной осведомленности проходит продолжительное время (уровень плато). Уровень плато объясняется поиском радиоэлектронных средств и накоплением определенного объема данных, необходимого для качественного решения задач. В таком случае уровень осведомленности зависит от времени, требуемого органам обработки служб радиомониторинга для достижения необходимого уровня знаний об обстановке (рис. 4) на начальном этапе функционирования. Одна распространенных математических моделей для описания динамики осведомленности о радиоэлектронной обстановке основана на логистическом уравнении [5]:
Nt = ■
К
1 +
ГК - N0Л
(3)
• е
- п
V N 0 у
где N1 - уровень ситуационной осведомленности, К - уровень максимальной осведомленности равный 1, N0 - уровень априорной осведомленности о радиоэлектронной обстановке, г- коэффициент локального тренда, время ведения радиомониторинга.
В качестве примера, на рис. 4 (синяя сплошная линия 1), показан вид логистической кривой, при наличии в органах обработки служб радиомониторинга априорной информации о радиоэлектронных средствах, радиоэлектронных системах и объектах равной 1% (начальный уровень осведомленности N0=0.01) от общего числа радиоэлектронных средств, радиоэлектронных систем и объектов в полосе радиомониторинга.
Плавный рост (уровень плато) связан со временем, требующимся органам обработки службы радиомониторинга для накопления статистической информации по исследуемым объектам и источникам. Кривая 2 (красная сплошная линия) формируется при наличии априорной информации о 20% (начальный уровень осведомленности N0=0.2) объектов и источников. Следует отметить, что уровень осведомленности о радиоэлектронной обстановке не будет равен 1, так как часть объектов в ходе ведения мониторинга покидает зону контроля или, наоборот, прибывает в зону контроля (например, объект перемещается между регионами).
уровень насыщения
! __^^
7 2 ■ ¿г г . / 1
и > / -►
ю
15
20
уровень плато
Время Т, дней
Рис. 4. Зависимость уровня осведомленности от времени ведения
радиомониторинга
Таким образом, для сокращения времени вхождения в радиоэлектронную обстановку требуется заблаговременное накопление априорной информации о районе ведения радиомониторинга, а также радиоэлектронных средствах, системах и объектах. Это задачу возможно решить путем выполнения следующего комплекса мероприятий: предварительного информационного поиска, моделирования радиоэлектронной обстановки в зоне радиомониторинга и ее прогнозирования, что является направлением дальнейших исследований. Полученные в ходе исследования результаты, могут быть использованы при формировании информационного обеспечения мобильных комплексов радиомониторинга.
Список литературы
1. Деев В.В., Копичев О.А., Кудрявцев А.М. Логико-лингвистический подход к моделированию электромагнитной обстановки на основе гибридных автоматов // Наукоемкие технологии в космических исследованиях Земли. СПб.: Издательский дом Медиа Паблишер., 2016. № 2. С. 43-47.
2. Липатников В.А., Царик О.А. Методы радиоконтроля. Теория и практика. Монография - СПб.: ГНИИ. НАЦрАЗВИТИЕ, 2018. 608 с.
3.С.В.Дворников, С.Н. Ланских, Б.С. Линник Методология системного подхода и методы моделирования сложных систем и комплексов / Под редакцией Б.С. Линника: Учебное пособие. СПб.: ВАС, 2008. 320 с.
4. Смирнов А.А., Кудрявцев А.М., Заика П.В. Модель информационного ресурса автоматизированного комплекса радиомониторинга // Электросвязь, 2020. № 10. С. 42-48.
5. Семенычев В.К., Кожухова В.Н. Анализ моделей экономической динамики с кумулятивным логистическим трендом: монография. Самара: Издательство «СамНЦ РАН», 2013. 156 с.
Заика Павел Валентинович, преподаватель, pashasever@,mail.ru, Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного
STATISTICAL ASSESSMENT OF THE DEGREE OF AWARENESS OF RADIO MONITORING SERVICES ABOUT THE RADIO-ELECTRONIC SITUATION
P.V. Zaika
The article discusses the assessment of the degree of awareness of the electronic situation based on the logistic function.
Key words: radio monitoring, awareness, search, information resources
Zaika Pavel Valentinovich, lecturer, _pashasever@mail.ru, Russia, Sankt-Petersburg, Military academy of telecommunications named after Marshal of the Soviet Union S.M. Bydyonny
