CC BY
10Варианты адаптации программно-алгоритмического обеспечения автоматизированных систем управления к изменению внешней среды
Иванов А.А.
кандидат технических наук
Огоцкий А.В.
Военно-космическая академия имени А.Ф.Можайского, г. Санкт-Петербург Аннотация
В статье рассмотрен вопрос адаптации программно-алгоритмического обеспечения (ПАО) автоматизированных систем управления (АСУ) к изменению факторов «внешней» среды. Рассмотрены основные предпосылки создания единого информационного пространства (ЕИП) и возникающие при этом ограничения.
Ключевые слова: адаптация, программно-алгоритмическое обеспечение; автоматизированная система управления; единое информационное пространство.
Введение
Расширение задач Войск Воздушно-космической обороны (ВКО), увеличение пространственного охвата системами разведки, освещения обстановки и связи выдвигают проблему качественного улучшения процесса управления силами и средствами Войск ВКО.
Необходимость совершенствования АСУ требует решения сложной задачи, связанной, с одной стороны, с разработкой надёжных, быстродействующих средств вычислительной техники, с другой - с разработкой и реализацией на этих средствах большого числа математических моделей воздушных и космических операций, адекватных фактическим действиям сил и процессу управления ими в боевых условиях.
Основные ограничения при создании единого информационного пространства
Предполагается, что достигнуть качественно нового уровня в автоматизации процессов управления средствами ВВКО можно путём интеграции всех управляющих систем и комплексов в ЕИП. Для создания ЕИП могут привлекаться информационные средства систем предупреждения о ракетном нападении, контроля космического пространства, противоракетной обороны, а также средства систем разведки взаимодействующих видов ВС.
Вместе с тем использование уже имеющихся управляющих структур и связей между ними имеет ряд ограничений, таких как: - отсутствие полной совместимости информации, циркулирующей в АСУ различных уровней; - отсутствие единого подхода в формировании и использовании информационных ресурсов; - отсутствие гарантированных механизмов доступа и управления доступом к информационным ресурсам; - отсутствие единого стандарта при проектировании и разработки средств информационного управления.
Кроме этого имеются источники случайных мешающих воздействий на работу АСУ: факторы «внешней» среды и отклонения от нормальных режимов функционирования (ошибки, шумы и т.д.), возникающие внутри системы [2, 4].
Существенным фактором является случайное колебание нагрузки, вызываемое увеличением числа абонентов и соответственно потока событий. Это предъявляет повышенные требования к пропускным способностям элементов системы, к оперативности управления её функционированием и может
i-methods
29
3-2 015
INFORMATICS, COMPUTER ENGINEERING AND CONTROL
привести к снижению качества работы, поэтому устойчивость к входным перегрузкам - одно из важнейших требований к современным АСУ военного назначения.
К выбору вариантов адаптации программно-алгоритмического обеспечения
Известны методы [4], используемые для адаптации ПАО к изменению характеристик «внешней» среды: параметрический, функциональный, организационный и структурный, а также методы «размножения» и «развития», присущие перспективным самоорганизующимся системам.
Более простым вариантом адаптации является параметрический, заключающийся в изменении параметров, определяющих поведение и функционирование ПАО. В этом случае выбор приемлемого способа обработки колебаний нагрузки (перегрузок) возможен путём буферизации входных потоков, при этом размер буфера зависит от характеристик обслуживаемых абонентов и параметров самого вычислительного комплекса АСУ.
В работе [3] предложен алгоритм регулирования размера демпфирующего буфера, базирующийся на периодическом итеративном расчёте его величины. На этапе настройки, устанавливается некий исходный размер, а на этапе эксплуатации он итеративно корректируется по измеренным характеристикам.
Алгоритм приемлем в системах, где периоды повторяющегося поведения могут составлять от суток до года и более [1] и совсем не подходит для АСУ военного назначения, где период повторения событий составляет минуты и даже доли секунд.
Другим вариантом адаптации может стать увеличение темпа обработки событий при увеличении входного потока сообщений.
В этом случае необходим переход к концепции «активного слежения» за потоками входной информации, осуществляемого с помощью специализированной управляющей ЭВМ («диспетчера»). Суть работы такова, что когда «диспетчером» запланирован приём новых сообщений от абонентов, аппаратура приёма и обработки ожидает поступление информации с указанного ЭВМ направления.
Заключение
Таким образом, исходя из замысла построения ЕИП, в его основу будут положены пункты и центры сбора и обработки разведывательной информации, объединённые информационно-управляющей сетью, что даст возможность сбора, обработки и оперативного доведения разведывательных данных до потребителей. В условиях жестких временных ограничений на принятие решений, вопрос об увеличении продолжительности безотказной работы АСУ является актуальным.
Литература
1. Бесекерский В. А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. М.: Наука. 1975. 768 с.
2. Мамиконов А.Г. Основы построения АСУ. М.: «Высшая школа». 1981. 248 с.
3. Лукин Д.В. Адаптация систем сбора данных к входным перегрузкам. Известия ВУЗ №2. 2008. 47-55 с.
4. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем - искусство и наука. Под ред. Масловского Е.К. М.: Изд. Мир. 1978. 411 с.
Для цитирования:
Иванов А.А., Огоцкий А.В. Варианты адаптации программно-алгоритмического обеспечения автоматизированных систем управления к изменению внешней среды // i-methods. 2015. Т. 7. № 3. С. 29-31.
www. nauka -i-asu. ru
30
i-methods
Methods of adaptation options of software and algorithmic support of automated control systems to changes in external environment
Ivanov A.A.
candidate of technical Sciences Ohotsky A.V.
Military space Academy named after A. F. Mozhaisky, Saint-Petersburg
Abstract
The article considers the issue of adaptation of software and algorithm software automated systems to changes in factors of external environment. The basic premise of the creation of a single information space and the resulting limitations.
Keywords: adaptation, software and algorithmic support; automated control system; a single information space; changes in the external environment; stability.
References
1. Besekerskiy V. A., Popov E. P. Theory of automatic control systems. Moscow: Nauka. 1975. 768.
2. Mamigonov A. G. fundamentals of building ACS. M.: "High school". 1981. 248.
3. Lukin D. V. Adaptation of data collection systems to input overload. Bulletin of the UNIVERSITY No. 2. 2008. S. 47-55
4. Shannon R. Imitating modeling of systems - art and science. Under the editorship of E. K. Maslovsky M.: Izd. World. 1978. 411 S.
For citation:
Ivanov A.A. Ohotsky A.V. Methods of adaptation options of software and algorithmic support of automated control systems to changes in external environment // i-methods. 2015. Т. 7. № 3. Pp. 29-31.
i-methods
31
3-2015
