Выбор оптимального числа и координат размещения телекоммуникационных элементов ики Текст научной статьи по специальности «Математика»

Информатика и информационно-управляющие системы

УДК 51

Р. Р. Шафигуллин

Казанский государственный технический университет имени А. Н. Туполева, Россия, Казань

ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО ЧИСЛА И КООРДИНАТ РАЗМЕЩЕНИЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИНФОКОММУНИКАЦИОННОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ

В настоящее время практика информатизации различных сфер деятельности общества выявила необходимость создания оперативно развертываемых информационных систем на определенных территориях значительного числа аппаратных средств системы, установленных на мобильных носителях. В качестве одной из задач развертывания в данной работе рассматривается двухкритериальная задача выбора оптимального числа и координат размещения телекоммуникационных элементов инфокоммуника-ционной инфраструктуры подобных систем.

Имеется некоторая организационно-техническая система, распределенная в некоторой области (на территории) с иерархической структурой управления, включающая в качестве элементов различные виды техники, а также персонал системы. В общей задаче построения мобильной системы необходимо произвести информатизацию системы путем построения ее инфокоммуни-кационной инфраструктуры (ИКИ) таким образом, чтобы обеспечить оперативное эффективное развертывание и свертывание системы, циркуляцию значительных объемов данных (по радио- и спутниковым каналам связи) путем модификации существующего аппаратно-программного комплекса (в том числе аппаратуры передачи данных), введения подсистем, учитывая иерархичность системы.

Одной из задач эффективного развертывания системы является задача выбора оптимального числа и координат размещения телекоммуникационных элементов (ТЭ) ИКИ. Под ТЭ ИКИ в данном случае понимается множество программно-аппаратных средств, обеспечивающих «связь» всех остальных элементов ИКИ с определенным радиусом вещания. Естественно, что развертывание производится в некоторой области. В качестве области развертывания принимается прямоугольная область, либо область аппроксимируемая «прямоугольником». Количество ТЭ ИКИ в системе - переменная величина. Строго необходимо, чтобы все мобильные средства системы взаимодействовали с ИКИ, т. е. находились в области действия ТЭ ИКИ. Выбор оптимального числа ТЭ ИКИ, а также координаты их размещения производятся с учетом вероятностей выхода из строя, а также времени развертывания компо-

нентов ИКИ в заданной области. Вероятность выхода из строя, а также время развертывания - характеризуют некоторую область на территории развертывания. Данные области выделяются при построении сетки на территории развертывания с определенным шагом.

Таким образом, задача может быть сформулирована следующим образом: пусть дана область с размерностью (а*Ь) и известно, что ТЭ инфоком-муникационной инфраструктуры имеют радиус вещания г. Также известны вероятности уничтожения для каждой области размещения, времена развертывания в данных областях. Необходимо разместить в заданной области за минимальное время ТЭ ИКИ с минимальной вероятностью их выхода из строя при условии, что в данной области будут отсутствовать области, не покрываемые ТЭ ИКИ. Для формализации этой задачи использовался подход, описанный в работах [1; 2; 3]. Анализ этих работ показал, что в них рассматриваются только однокритериальные задачи оптимального покрытия.

Решение данной двухкритериальной задачи предлагается осуществлять с помощью метода свертки критериев. И определять числа и координаты размещения используя «жадный» алгоритм покрытия. Следует учитывать, что предварительно производится построение сетки с заданным шагом. Далее, на основании решений метода свертки критериев из множества компромиссных решений лицо, принимающее решение, может осуществить выбор подходящих решений.

В докладе приводятся математическая модель сформулированной задачи, а также примеры выбора оптимального числа и координат размеще-

Решетневские чтения

ния ТЭ ИКИ для различных значений шага сетки и различных областей развертывания.

Библиографический список

1. Toshihiro F. On combinatorial approximation of covering 0-1 integer programs and partial set cover [Электронный ресурс] / F. Toshihiro // Journal of combinatorial optimization. 2004. № 8. Р. 439-452. Режим доступа:

http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=164260 88. Загл. с экрана.

2. Karp, R. M. Reducibility among combinatorial problems [Электронный ресурс] / R. M. Karp // Complexity of Computer Computations. 1972. Р. 85-103. Режим доступа: http://www.cs.berkeley. edu/~luca/cs172/karp.pdf. Загл. с экрана.

3. Браун, Р. Исследование операций : в 2 т. / Р. Браун, Р. Мэзон, Э. Фламгольц и др. ; пер. с англ. под ред. Дж. Моудера, С. Элмаграби. М. : Мир, 1981.

R. R. Shafigullin

Kazan State Technical University named after A. N. Tupalev, Russia, Kazan

SELECTION OF OPTIMUM NUMBER AND COORDINATES FOR INFOCOMM INFRASTRUCTURE BROADCASTING ELEMENTS

Currently, the informatization practice of various fields of society has revealed the need for rapidly deployable information systems at large scale areas of a significant number of hardware systems based on mobile carriers. As one of the challenges of deployment, two criteria problem of optimal number and coordinates selection for in-focomm infrastructure broadcasting elements are considered in this paper.

© ffla$Hry™H P. P., 2009

УДК 681.3.06

Д. А. Швец, А. И. Легалов

Сибирский федеральный университет, Россия, Красноярск

А. В. Леканов, П. А. Леканов

ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Россия, Железногорск

ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ ПОДДЕРЖКА КОНТРОЛЬНО-ПРОВЕРОЧНОЙ АППАРАТУРЫ ИСПЫТАНИЙ УЗЛОВ ИСПОЛНИТЕЛЬНОЙ АВТОМАТИКИ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

Рассматривается архитектура программного обеспечения для испытания ряда электрических и механических узлов космического аппарата.

При проведении испытаний узлов исполнительной автоматики (ИА) космических аппаратов, имеющих в своем составе клапаны, датчики температуры, датчики давления и расхода газа, электродвигатели различных типов и т. п., применяется специализированная контрольно-проверочная аппаратура (КПА). КПА на аппаратном уровне обеспечивает подачу управляющих импульсов и снятие телеметрии с узлов ИА посредством специальных плат-контроллеров. Управление КПА

осуществляется с персонального компьютера при помощи специализированного программного обеспечения (ПО КПА).

Используются различные виды испытаний: прогрев и калибровка узлов, проверка работоспособности узлов в различных режимах, ресурсные испытания. Тип узла и вид испытаний определяются оператором перед началом испытаний. Для обеспечения проведения испытаний