RU2703339C1 - Method of modeling process of justifying requirements for a system for monitoring distributed communication systems - Google Patents

Method of modeling process of justifying requirements for a system for monitoring distributed communication systems Download PDF

Info

Publication number
RU2703339C1
RU2703339C1 RU2018128421A RU2018128421A RU2703339C1 RU 2703339 C1 RU2703339 C1 RU 2703339C1 RU 2018128421 A RU2018128421 A RU 2018128421A RU 2018128421 A RU2018128421 A RU 2018128421A RU 2703339 C1 RU2703339 C1 RU 2703339C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
objects
control
monitoring
technical
parameters
Prior art date
Application number
RU2018128421A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Георгиевич Анисимов
Евгений Георгиевич Анисимов
Евгений Владимирович Гречишников
Валерий Алексеевич Кежаев
Андрей Сергеевич Белов
Сергей Юрьевич Сысуев
Федор Николаевич Люборчук
Максим Николаевич Деров
Баира Борисовна Молоткова
Татьяна Николаевна Сауренко
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Михайловская военная артиллерийская академия" Министерства обороны Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Михайловская военная артиллерийская академия" Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Михайловская военная артиллерийская академия" Министерства обороны Российской Федерации
Priority to RU2018128421A priority Critical patent/RU2703339C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2703339C1 publication Critical patent/RU2703339C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/22—Detection or location of defective computer hardware by testing during standby operation or during idle time, e.g. start-up testing
    • G06F11/26—Functional testing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/30—Monitoring

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

FIELD: monitoring systems.
SUBSTANCE: invention relates to the field of modeling complex organizational and technical systems and can be used in the design of automated control systems for communication systems. Technical result is achieved due to simulation of structure and topology of distributed communication systems monitoring system, determining reference values of norms of all n-parameters i-x of monitoring objects, generating a database of reference values of norms of all n-parameters i-x of monitoring objects, measurement of n-parameters ix of monitoring objects, determination of technical state ix of monitoring objects, change and reconfiguration of monitoring system taking into account technical state of i-x monitoring objects, prediction of technical condition of measurement instruments of i-x monitoring objects, determination of calibration intervals taking into account technical state forecast of measurement equipment of ix control objects.
EFFECT: increase the reliability of the assessment of simulated processes.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области моделирования сложных организационно-технических систем и может быть использовано при проектировании систем автоматизированного контроля систем связи.The invention relates to the field of modeling complex organizational and technical systems and can be used in the design of automated control systems for communication systems.

Толкование терминов, используемых в заявке.Interpretation of terms used in the application.

Под мониторингом понимается наблюдение, оценка и прогноз состояния окружающей среды в связи с хозяйственной деятельностью человека (Ермишян А. Г. Теоретические основы построения систем военной связи в объединениях и соединениях: Учебник. Часть 1. Методологические основы построения организационно-технических систем военной связи. СПб.: ВАС, 2005. - 740 с., стр. 359).Monitoring refers to the observation, assessment and forecast of the state of the environment in connection with human economic activity (A. Ermishyan. Theoretical Foundations of Building Military Communication Systems in Associations and Unions: A Textbook. Part 1. Methodological Foundations of Organizational and Technical Systems of Military Communication. St. Petersburg .: YOU, 2005 .-- 740 p., P. 359).

Под системой связи понимается организационно-техническое объединение средств связи, развернутых в соответствии с решаемыми задачами и принятой системой управления для обмена всеми видами сообщений (информации) между пунктами (узлами связи), органами и объектами управления (Ермишян А. Г. Теоретические основы построения систем военной связи в объединениях и соединениях: Учебник. Часть 1. Методологические основы построения организационно-технических систем военной связи. СПб.: ВАС, 2005. - 740 с., стр. 74).A communication system is understood as an organizational and technical association of communication facilities deployed in accordance with the tasks to be solved and the adopted control system for the exchange of all types of messages (information) between points (communication nodes), organs and control objects (A. Ermishyan. Theoretical Foundations of Systems of military communications in associations and formations: A Textbook, Part 1. Methodological foundations for the construction of organizational and technical systems of military communications. St. Petersburg: VAS, 2005. - 740 p., p. 74).

Под объектом контроля понимается изделие и (или) их составные части, подлежащие (подвергаемые) диагностированию (контролю) (ГОСТ 20911-89. Техническая диагностика. Термины и определения. - М.: Издательство стандартов, 1989. - 9 с., стр. 2).Under the control object is understood the product and (or) their components subject to (subjected to) diagnosis (control) (GOST 20911-89. Technical diagnostics. Terms and definitions. - M .: Publishing house of standards, 1989. - 9 p., P. 2).

Известен способ мониторинга, реализованный в изобретении «Способ мониторинга цифровых систем передачи и устройство его реализующее», патент РФ №2573266, G06F 11/00, опубликованное 17.12.20145, бюл. №2. Способ заключается в том, что формируют базу данных эталонных значений n-параметров i-го объекта контроля, измеряют параметры i-го объекта контроля в момент времени t1, прогнозируют техническое состояние i-го объекта контроля на заданный интервал времени t1+Δt, передают полученную информацию о техническом состоянии в момент времени t1 и заданный интервал времени t1+Δt на ЭВМ, сравнивают полученную информацию и формируют решение по выбору наилучшего i-го объекта контроля на время t1+Δt, на основе сформированного решения оператор с помощью ЭВМ производит переключение на i-й объект контроля, обладающий наилучшими параметрами и характеристиками.A known monitoring method implemented in the invention, “A method for monitoring digital transmission systems and implementing it,” RF patent No. 2573266, G06F 11/00, published December 17, 2014, bull. No. 2. The method consists in the fact that they form a database of reference values of the n-parameters of the i-th control object, measure the parameters of the i-th control object at time t 1 , predict the technical state of the i-th control object for a given time interval t 1 + Δt, transmit the received information about the technical condition at time t 1 and the specified time interval t 1 + Δt to the computer, compare the received information and form a decision on choosing the best i-th test object for the time t 1 + Δt, based on the generated solution, the operator using Computer roizvodit switched to i-th control object that has the best characteristics and parameters.

Наиболее близким по своей технической сущности и выполняемым функциям аналогом-прототипом к заявленному, является способ мониторинга, реализованный в изобретении РФ «Способ мониторинга распределенной системы управления и связи», патент РФ №2619205, G06F 11/26, опубликованный 12.05.2017, бюл. №14.The closest prototype analogue to the claimed one in terms of its technical essence and functions is the monitoring method implemented in the invention of the Russian Federation “Method for monitoring a distributed control and communication system”, RF patent No. 2619205, G06F 11/26, published on 05/12/2017, bull. Number 14.

Способ-прототип заключается в том что: формируют структуру и топологию системы мониторинга, определяют эталонные значения норм всех n-параметров i-x объектов контроля с учетом: количества i-x объектов контроля, расстояния между i-ми объектами контроля, скорости передачи информации между i-ми объектами контроля, периодичности и продолжительности контроля технического состояния i-x объектов контроля, формируют базу данных эталонных значений всех n-параметров i-x объектов контроля, измеряют n-параметров i-x объектов контроля, определяют техническое состояние i-x объектов контроля на заданный момент времени t1 и интервал времени t1+Δt с учетом прогнозирования и определения эталонных значений норм всех n-параметров, изменяют и реконфигурируют систему мониторинга с учетом технического состояния i-x объектов контроля.The prototype method is that: they form the structure and topology of the monitoring system, determine the reference values of the norms of all n-parameters ix control objects, taking into account: the number of ix control objects, the distance between i-control objects, the speed of information transfer between i-objects control, frequency and duration of monitoring the technical condition of ix control objects, form a database of reference values of all n-parameters ix control objects, measure n-parameters ix control objects, determine the technical the state ix of the monitoring objects at a given point in time t 1 and the time interval t 1 + Δt, taking into account the forecasting and determining the reference values of the norms of all n-parameters, change and reconfigure the monitoring system taking into account the technical state ix of the monitoring objects.

Технической проблемой в данной области является низкая достоверность оценки моделируемых процессов из-за отсутствия имитации: прогнозирования технического состояния средств измерений i-x объектов контроля, определения межповерочных интервалов с учетом прогноза технического состояния средств измерений i-x объектов контроля.A technical problem in this area is the low reliability of the assessment of simulated processes due to the lack of simulation: predicting the technical condition of measuring instruments of i-x objects of control, determining the calibration intervals taking into account the forecast of the technical state of measuring instruments of i-x objects of control.

Техническая проблема решается созданием способа моделирования процесса обоснования требований к системе мониторинга распределенных систем связи, обеспечивающего возможность повысить достоверность оценки моделируемых процессов за счет имитации: прогнозирования технического состояния средств измерений i-x объектов контроля, определения межповерочных интервалов с учетом прогноза технического состояния средств измерений i-x объектов контроля.The technical problem is solved by creating a method for modeling the process of justifying the requirements for a monitoring system for distributed communication systems, which provides the opportunity to increase the reliability of the assessment of simulated processes by simulating: predicting the technical condition of measuring instruments for i-x control objects, determining the calibration intervals taking into account the forecast of the technical state of measuring instruments for i-x monitoring objects.

Техническая проблема решается тем, что способ моделирования процесса моделирования процесса обоснования требований к системе мониторинга распределенных систем связи заключающийся в том, что моделируют структуру и топологию системы мониторинга распределенных систем связи, моделируют определение эталонных значений норм всех n-параметров i-x объектов контроля с учетом: количества i-x объектов контроля, расстояния между i-ми объектами контроля, скорости передачи информации между i-ми объектами контроля, периодичности и продолжительности контроля технического состояния i-x объектов контроля, моделируют формирование базы данных эталонных значений норм всех n-параметров i-x объектов контроля, измеряют n-параметров i-x объектов контроля, моделируют определение технического состояния i-x объектов контроля, моделируют изменение и реконфигурацию системы мониторинга с учетом технического состояния i-x объектов контроля, согласно изобретению дополнен следующими действиями: прогнозируют техническое состояние средств измерений i-x объектов контроля, моделируют определение межповерочных интервалов с учетом прогноза технического состояния средств измерений i-x объектов контроля.The technical problem is solved by the fact that the method of modeling the process of substantiating the requirements for the monitoring system of distributed communication systems is that they model the structure and topology of the monitoring system of distributed communication systems, model the determination of the reference values of the norms of all n-parameters ix monitoring objects, taking into account: ix objects of control, the distance between i-objects of control, the speed of information transfer between i-objects of control, frequency and duration to monitoring the technical state of ix control objects, model the formation of a database of reference values of the norms of all n-parameters ix control objects, measure the n-parameters ix control objects, model the determination of the technical state ix control objects, model the change and reconfiguration of the monitoring system taking into account the technical state of ix objects control, according to the invention is supplemented by the following actions: predict the technical condition of measuring instruments ix objects of control, simulate the determination of intervals taking into account the forecast of the technical condition of measuring instruments of i-x objects of control.

Результаты поиска известных решений в данной и смежной областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипов признаками заявленного изобретения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».Search results for known solutions in this and related fields of technology in order to identify features that match the distinctive features of the claimed invention from the prototypes showed that they do not follow explicitly from the prior art. From the prior art determined by the applicant, the influence of the provided by the essential features of the claimed invention on the achievement of the specified technical result is not known. Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "inventive step".

«Промышленная применимость» способа обусловлена наличием элементной базы, на основе которой могут быть выполнены устройства, реализующие данный способ."Industrial applicability" of the method is due to the presence of the element base, on the basis of which devices that implement this method can be made.

Заявленный способ поясняется чертежом, на котором показана:The claimed method is illustrated in the drawing, which shows:

фиг. 1 - схема моделирующего алгоритма процесса обоснования требований к системе мониторинга распределенных систем связи;FIG. 1 is a diagram of a modeling algorithm for the process of substantiating requirements for a monitoring system of distributed communication systems;

фиг. 2 - результаты решения оптимизационной задачи для некоторых типовых законов распределения вероятностей отказов средств измерений.FIG. 2 - the results of solving the optimization problem for some typical laws of probability distribution of failures of measuring instruments.

Реализовать заявленный способ можно в виде моделирующего алгоритма процесса обоснования требований к системе мониторинга распределенных систем связи, представленного на фиг. 1.The claimed method can be implemented in the form of a modeling algorithm for the process of substantiating the requirements for the monitoring system of distributed communication systems shown in FIG. one.

В блоке 1 задают (вводят) исходные данные, необходимые для моделирования структуры и топологии системы мониторинга: временная плотность вероятности отказа средства измерения i-го объекта контроля - ƒ(t); потери связности распределенной системы связи от занижения межповерочного интервала на единицу времени - λ; потери связности распределенной системы связи от завышения межповерочного интервала на единицу времени - μ; верхняя граница времени функционирования средства измерения i-го объекта контроля - τ; величина межповерочного интервала (согласно нормативно-технической документации) - Т.In block 1, the initial data necessary for modeling the structure and topology of the monitoring system is set (entered): the time density of the probability of failure of the measuring instrument of the i-th monitoring object - ƒ (t); loss of connectivity of a distributed communication system from underestimation of the verification interval per unit time - λ; loss of connectivity of a distributed communication system from an overestimation of the verification interval per unit time - μ; the upper limit of the operating time of the measuring instrument of the i-th control object is τ; the value of the verification interval (according to the normative and technical documentation) - T.

Структурно-топологическое построение системы мониторинга распределенных систем связи предполагает ее представление количественными показателями через соответствующие параметры, а также описание состава, конфигурации и взаимосвязи отдельных элементов (Основы построения систем и сетей передачи информации. Учебное пособие для вузов / В.В. Ломовицкий, А.И. Михайлов, К.В. Шестак, В.М. Щекотихин; под. ред. В.М. Щекотихина - М: Горячая линия - Телеком, 2005. - 382 с., стр. 57; В.Д. Боев. Основы моделирования военно-техническим систем. Часть 1. Учебное пособие. - СПб: МВАА, 2016. - 268 с., стр. 238).The structural and topological construction of a monitoring system for distributed communication systems involves its presentation in quantitative terms through the relevant parameters, as well as a description of the composition, configuration and relationship of individual elements (Fundamentals of building systems and networks for transmitting information. Textbook for universities / V.V. Lomovitsky, A. I. Mikhailov, K.V. Shestak, V.M. Shchekotikhin; under the editorship of V.M. Shchekotikhin - M: Hotline - Telecom, 2005 .-- 382 p., P. 57; V.D. Boev. The fundamentals of modeling military-technical systems - Part 1: Textbook. - St. Petersburg: MVAA, 2016 .-- 268 p., P. 238).

В блоке 2 моделируют структуру и топологию системы мониторинга. При этом топология размещения элементов системы мониторинга представлена с учетом нескольких i-x объектов контроля. Для каждой группы i-x объектов контроля осуществляется генерация координат районов их размещения.In block 2, the structure and topology of the monitoring system are modeled. Moreover, the layout topology of the monitoring system elements is presented taking into account several i-x control objects. For each group of i-x control objects, the coordinates of the areas of their location are generated.

Первую группу составляют i-x объектов контроля, местоположения которых ограничены районами нахождения элементов распределенных систем связи (узлов связи). Представление их координат обеспечивается с помощью соотношений:The first group consists of i-x control objects, the locations of which are limited by areas where elements of distributed communication systems (communication nodes) are located. Representation of their coordinates is provided using the relations:

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

где

Figure 00000003
- координаты i-го объекта контроля соответственно по осям X и Y;Where
Figure 00000003
- coordinates of the i-th control object, respectively, along the X and Y axes;

Figure 00000004
- соответственно максимально и минимально возможное удаление i-го объекта контроля от места нахождения распределенного элемента системы связи по оси Х с учетом воздействующих факторов;
Figure 00000004
- accordingly, the maximum and minimum possible removal of the i-th control object from the location of the distributed element of the communication system along the X axis, taking into account the influencing factors;

Figure 00000005
- соответственно максимально и минимально возможное удаление i-го объекта контроля от места нахождения распределенного элемента системы связи по оси Y с учетом воздействующих факторов;
Figure 00000005
- accordingly, the maximum and minimum possible removal of the i-th control object from the location of the distributed element of the communication system along the Y axis, taking into account the influencing factors;

D0,1 - случайное число, распределенное на интервале (0,1), получаемое с помощью датчика случайных чисел.D 0,1 is a random number distributed over the interval (0,1), obtained using a random number sensor.

Ко второй группе относятся i-e объекты контроля, координаты которых зависят от положения i-x объектов контроля первой группы. Имитация их районов размещения осуществляется с помощью выражений:The second group includes i-e control objects, the coordinates of which depend on the position of i-x control objects of the first group. Simulation of their areas of accommodation is carried out using the expressions:

Figure 00000006
Figure 00000006

Figure 00000007
Figure 00000007

где

Figure 00000008
- координаты района развертывания i-го объекта контроля первой группы;Where
Figure 00000008
- coordinates of the deployment area of the i-th control object of the first group;

Figure 00000009
- соответственно максимально и минимально возможное удаление i-го объекта контроля второй группы от i-го объекта контроля первой группы по оси X;
Figure 00000009
- respectively, the maximum and minimum possible removal of the i-th control object of the second group from the i-th control object of the first group along the X axis;

Figure 00000010
- соответственно максимально и минимально возможное удаление i-го объекта контроля второй группы от i-го объекта первой группы по оси Y;
Figure 00000010
- respectively, the maximum and minimum possible removal of the i-th control object of the second group from the i-th object of the first group along the Y axis;

α - угол, определяющий местоположение i-го объекта контроля второй группы относительно i-го объекта контроля первой группы.α is the angle determining the location of the i-th control object of the second group relative to the i-th control object of the first group.

Третью группу составляют i-е объекты контроля, местоположение которых коррелированно с координатами i-го объекта контроля второй группы.The third group consists of the i-th control objects, the location of which is correlated with the coordinates of the i-th control object of the second group.

N-ую группу составляют i-е объекты контроля, местоположение которых коррелированно с координатами i-го объекта контроля (N-1)-ой группы. Имитация их районов размещения осуществляется с помощью выражений:The nth group consists of the i-th control objects, the location of which is correlated with the coordinates of the i-th control object (N-1) of the group. Simulation of their areas of accommodation is carried out using the expressions:

Figure 00000011
Figure 00000011

Figure 00000012
Figure 00000012

где

Figure 00000013
- координаты района развертывания i-го объекта контроля (N-1)-ой группы;Where
Figure 00000013
- coordinates of the deployment area of the i-th control object (N-1) of the group;

Figure 00000014
- соответственно максимально и минимально возможное удаление i-го объекта контроля N-ой группы от i-го объекта контроля (N-1)-ой группы по оси X;
Figure 00000014
- accordingly, the maximum and minimum possible removal of the i-th control object of the N-th group from the i-th control object of the (N-1) th group along the X axis;

Figure 00000015
- соответственно максимально и минимально возможное удаление i-го объекта контроля N-ой группы от i-го объекта контроля (N-1)-ой группы по оси Y;
Figure 00000015
- respectively, the maximum and minimum possible removal of the i-th control object of the N-th group from the i-th control object of the (N-1) -th group along the Y axis;

β - угол, определяющий местоположение i-го объекта контроля N-ой группы относительно i-го объекта контроля (N-1)-ой группы.β is the angle determining the location of the i-th control object of the N-th group relative to the i-th control object of the (N-1) th group.

Имитация координат размещения i-x объектов контроля всех групп осуществляется последовательно от групп с наименьшими номерами к группам с наибольшими номерами в порядке возрастания.Simulation of the coordinates of the placement of i-x control objects of all groups is carried out sequentially from the groups with the lowest numbers to the groups with the highest numbers in ascending order.

Структура системы мониторинга может быть смоделирована с помощью имитаторов формальных математических моделей каналов связи, основанных на аппарате системных функций (Галкин А.П. и др. Моделирование каналов систем связи. - М.: Связь, 1979. - 96 с., стр. 40-52).The structure of the monitoring system can be modeled using simulators of formal mathematical models of communication channels based on the apparatus of system functions (Galkin A.P. et al. Modeling channels of communication systems. - M .: Communication, 1979. - 96 p., P. 40 -52).

В блоке 3 моделируют определение эталонных значений норм всех n-параметров i-x объектов контроля с учетом: количества i-x объектов контроля, расстояния между i-ми объектами контроля, скорости передачи информации между i-ми объектами контроля, периодичности и продолжительности контроля технического состояния i-x объектов контроля. Последовательность расчетов при определении значений норм всех n-параметров i-x объектов контроля с учетом реальных условий их эксплуатации представлен в известной литературе (И.Г. Бакланов Методы измерений в системах связи. М.: Эко-Трендз, 1999. - 204 с. стр. 56).In block 3, the determination of reference values of the norms of all n-parameters ix objects of control is modeled taking into account: the number of ix objects of control, the distance between i-objects of control, the speed of information transfer between i-objects of control, the frequency and duration of control of the technical condition of ix control . The sequence of calculations in determining the norms of all n-parameters ix objects of control, taking into account the actual conditions of their operation, is presented in the well-known literature (I.G. Baklanov Measurement methods in communication systems. M: Eko-Trends, 1999. - 204 p. 56).

В блоке 4 моделируют формирование базы данных эталонных значений норм всех n-параметров i-x объектов контроля. Порядок обработки информации и формирования базы данных в системах управления с использованием средств автоматизации (ЭВМ) описан в книгах: (Математическая энциклопедия / Гл. ред. И.М. Виноградов. - М.: Советская Энциклопедия. Т. 4 Ок - Сло. 1984. 1216 стб., стб. 1033-1034; Мартыщенко Л.А., и др. Методы оперативно-статистического анализа результатов выборочного контроля качества промышленной продукции. - Международная академия информатизации. - Санкт-Петербург - Тула: Гриф и К0, 2001. - 72 с., стр. 22-23; Б.Д. Лебедев, Н.И. Мякин Вопросы автоматизации управления боевыми действиями артиллерии. - М.: Военное издательство МО СССР, 1979. - 158 с., стр. 34-41; Д.А. Иванов, В.П. Савельев. Основы управления войсками в бою. М.: Военное издательство Министерства Обороны СССР, 1977. - 391 с., стр. 176-191).In block 4 model the formation of a database of reference values of the norms of all n-parameters of i-x control objects. The procedure for processing information and forming a database in control systems using automation tools (computers) is described in the books: (Mathematical Encyclopedia / Gl. Ed. IM Vinogradov. - M .: Soviet Encyclopedia. T. 4 Ok - Slo. 1984 . 1216 stb., Stb. 1033-1034; Martyshenko L.A., et al. Methods of operational-statistical analysis of the results of selective quality control of industrial products. - International Academy of Informatization. - St. Petersburg - Tula: Grif and K0, 2001. - 72 p., Pp. 22-23; BD Lebedev, NI Myakin Issues of automation of combat control artillery actions. - M.: Military Publishing House of the Ministry of Defense of the USSR, 1979. - 158 p., pp. 34-41; D.A. Ivanov, V.P. Savelyev. Fundamentals of command and control in combat. M: Military Publishing House of the Ministry of Defense USSR, 1977 .-- 391 p., Pp. 176-191).

В блоке 5 прогнозируют техническое состояние средств измерений i-x объектов контроля. При этом техническая реализация процесса прогнозирования известна в виде технических устройств из широкого круга технической литературы (Рабочая книга по прогнозированию / И.В. Бестужев-Лада. - М.: Мысль, 1982. - 430 с., стр. 281-293. Чуев Ю.В., Михайлов Ю.Б. Прогнозирование в военном деле. М., Воениздат, 1975. - 279 с., стр. 137-271. Технические средства диагностирования: Справочник / В.В. Клюев, П.П. Пархоменко, В.Е. Абрамчук и др. Под общ. Ред. В.В. Клюева. - М.: Машиностроение, 1989. - 672 с., стр. 158-159, рис. 17).In block 5, the technical state of the measuring instruments of i-x control objects is predicted. Moreover, the technical implementation of the forecasting process is known in the form of technical devices from a wide range of technical literature (Workbook on Forecasting / IV Bestuzhev-Lada. - M.: Thought, 1982. - 430 p., Pp. 281-293. Chuev Yu.V., Mikhailov Yu.B. Forecasting in military affairs.M., Military Publishing, 1975. - 279 pp., Pp. 137-271. Diagnostic equipment: Handbook / VV Klyuev, PP Parkhomenko , V.E. Abramchuk, etc. Under the general editorship of V.V. Klyuyev. - M.: Mechanical Engineering, 1989. - 672 p., Pp. 158-159, Fig. 17).

В блоке 6 моделируют определение межповерочных интервалов с учетом прогноза технического состояния средств измерений i-x объектов контроля. При этом, решается оптимизационная задача межповерочных интервалов Т* в системе «i-й объект контроля - средство измерения» следующего вида:In block 6 simulate the determination of calibration intervals taking into account the forecast of the technical condition of measuring instruments ix objects of control. At the same time, the optimization problem of the inter-calibration intervals T * is solved in the system “i-th control object - measuring instrument” of the following form:

Figure 00000016
Figure 00000016

Минимально возможные средние потери связности распределенной системы связи Q(T) определяются по формуле:The minimum possible average connectivity loss of a distributed communication system Q (T) is determined by the formula:

Figure 00000017
Figure 00000017

Чтобы средние потери связности распределенной системы связи были минимальными должно выполняться условие:In order for the average connectivity loss of a distributed communication system to be minimal, the condition must be met:

Figure 00000018
Figure 00000018

Используя правило дифференцирования по параметру из (9) с учетом (8) получим:Using the rule of differentiation with respect to the parameter from (9), taking into account (8), we obtain:

Figure 00000019
Figure 00000019

учитывая, что:considering that:

Figure 00000020
Figure 00000020

получим, что оптимальная величина межповерочного интервала Т* должна удовлетворять условию:we obtain that the optimal value of the intertesting interval T * must satisfy the condition:

Figure 00000021
Figure 00000021

где:Where:

Figure 00000022
Figure 00000022

При Т, удовлетворяющем условию (13) выполняются и достаточные условия минимума. Зная распределение ƒ(t) и величины λ и μ из (13) можно получить величину межповерочного интервала оптимальную в смысле минимума потерь связности распределенной системы связи.For T satisfying condition (13), the sufficient minimum conditions are also satisfied. Knowing the distribution ƒ (t) and the values of λ and μ from (13), it is possible to obtain the value of the verification interval optimal in the sense of the minimum connection loss of a distributed communication system.

В общем случае эта задача решается численными методами, но для некоторых законом распределения удается получить аналитические решения. Результаты решения задачи (7) для некоторых типовых законов распределения вероятностей отказов средств измерений (фиг. 2).In the general case, this problem is solved by numerical methods, but for some distribution laws it is possible to obtain analytical solutions. The results of solving problem (7) for some typical laws of probability distribution of failures of measuring instruments (Fig. 2).

В блоке 7 измеряют n-параметров i-x объектов контроля. Измерение производится путем сбора, накопления и уточнения статистических данных n-параметров i-x объектов контроля с использованием средств измерений (контрольно-измерительной аппаратуры технического контроля) (Меньшаков Ю.К. Защита объектов и информации от технических средств разведки. - М.: Российск. гос. гуманит. ун-т, 2002. - 399 с., стр. 385-387; И.Г. Бакланов Тестирование и диагностика систем связи. - М.: Эко-Трендз, 2001. - 264 с., стр. 19-21).In block 7, n-parameters of i-x control objects are measured. Measurement is carried out by collecting, accumulating and refining the statistical data of the n-parameters ix of control objects using measuring instruments (control and measuring equipment of technical control) (Menshakov Yu.K. Protection of objects and information from reconnaissance technical equipment. - M.: Russian state Humanitarian University, 2002. - 399 p., pp. 385-387; I.G. Baklanov Testing and diagnostics of communication systems. - M.: Eco-Trends, 2001. - 264 p., p. 19- 21).

В блоке 8 сравнивают измеренные и эталонные значения n-параметров i-x объектов контроля на соответствие. Если измеренные значения n-параметров i-x объектов контроля не соответствуют эталонным значениям, то осуществляется возврат к блоку 2, где происходит моделирование структуры и топологии системы мониторинга распределенных систем связи. Если же измеренные значения n-параметров i-x объектов контроля соответствуют эталонным значениям, то осуществляется переход к блоку 9.In block 8, the measured and reference values of n-parameters of i-x control objects for compliance are compared. If the measured values of the n-parameters of i-x monitoring objects do not correspond to the reference values, then return to block 2, where the structure and topology of the monitoring system of distributed communication systems is simulated. If the measured values of the n-parameters of i-x control objects correspond to the reference values, then go to block 9.

В блоке 9 моделируют определение технического состояния i-x объектов контроля. Техническое состояние выбранных i-x объектов контроля проводят путем сравнения измеренных значений n-параметров и требуемых значений n-параметров, характеризующих техническое состояние i-x объектов контроля (ГОСТ 27002 - 89 Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. - М. 1989, - 37 с., стр. 2-3; ГОСТ Р 53111 - 2008 Устойчивость функционирования сети связи общего пользования. Требования и методы проверки. - М. 2008, - 19 с., стр. 2)In block 9 model the determination of the technical condition of i-x control objects. The technical condition of the selected ix control objects is carried out by comparing the measured values of n-parameters and the required values of n-parameters characterizing the technical condition of the ix control objects (GOST 27002 - 89 Reliability in technology. Basic concepts. Terms and definitions. - M. 1989, - 37 p., pp. 2-3; GOST R 53111 - 2008 Sustainability of the functioning of the public communications network. Requirements and verification methods. - M. 2008, - 19 p., p. 2)

В блоке 10 моделируют изменение и реконфигурацию системы мониторинга с учетом технического состояния i-x объектов контроля. Реконфигурация системы мониторинга заключается в изменении ее структуры, топологии, режимов работы (введении в работу резервных каналов (линий) и объектов контроля, восстановлении поврежденных и отказавших объектов контроля, изменении частот передачи, приема, мощности передачи, видов обработки сигналов, маршрутов прохождения каналов (трактов), азимутов антенн, помехозащищенных режимов и т.д). (Основы построения систем и сетей передачи информации. Учебное пособие для вузов / В.В. Ломовицкий, А.И. Михайлов, К.В. Шестак, В.М. Щекотихин; под. ред. В.М. Щекотихина - М.: Горячая линия - Телеком, 2005. - 382 с.)In block 10, the change and reconfiguration of the monitoring system is modeled taking into account the technical condition of i-x control objects. Reconfiguration of the monitoring system consists in changing its structure, topology, operating modes (putting redundant channels (lines) and monitoring objects into operation, restoring damaged and failed monitoring objects, changing transmission frequencies, reception, transmission power, types of signal processing, channel paths ( paths), azimuths of antennas, noise immunity modes, etc.). (Fundamentals of building systems and networks for transmitting information. Textbook for universities / V.V. Lomovitsky, A.I. Mikhailov, K.V. Shestak, V.M. Shchekotikhin; edited by V.M. Shchekotikhin - M. : Hotline - Telecom, 2005. - 382 p.)

Далее переходят к блоку 11, где производят остановку процесса моделирования.Next, go to block 11, where they stop the simulation process.

Оценка эффективности предлагаемого способа проводилась путем сравнения достоверности оценки полученных результатов при моделировании процессов, реализующих способ-прототип и при моделировании процесса обоснования требований к системе мониторинга для предлагаемого способа.Evaluation of the effectiveness of the proposed method was carried out by comparing the reliability of the assessment of the obtained results when modeling processes that implement the prototype method and when modeling the process of substantiating the requirements for a monitoring system for the proposed method.

Из формулы 11.8.6 (Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Теория вероятностей и ее инженерные приложения. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит. - 1988 г., 480 с., стр. 463):From the formula 11.8.6 (Ventzel E.S., Ovcharov L.A. Probability theory and its engineering applications. - M.: Nauka. Gl. Ed. Phys.-Math. Lite. - 1988, 480 p., p. 463):

Figure 00000023
Figure 00000023

где Ф - функция Лапласа;where Φ is the Laplace function;

N - количество моделируемых событий;N is the number of simulated events;

pош - реальное значение оценки;p osh - the real value of the assessment;

Figure 00000024
- требуемое значение оценки;
Figure 00000024
- the required value of the assessment;

ε - величина доверительного интервала;ε is the value of the confidence interval;

N - количество моделируемых событий, причем:N is the number of simulated events, and:

N=k×n,N = k × n,

где k - число материальных действий;where k is the number of material actions;

n - число реализаций материальных действий, определим достоверность результатов моделирования процесса обоснования требований к системе мониторинга распределенных систем связи, принимая:n is the number of implementations of material actions, we determine the reliability of the simulation results of the process of substantiating the requirements for a monitoring system of distributed communication systems, taking:

Figure 00000025
Figure 00000025

Перейдем от функции Лапласа к ее аргументу (Имитационное моделирование средств и комплексов связи и автоматизации. Иванов Е.В. СПб.: ВАС, 1992, 206 с., стр. 14):We pass from the Laplace function to its argument (Simulation of means and complexes of communication and automation. Ivanov EV St. Petersburg: VAS, 1992, 206 pp., P. 14):

Figure 00000026
Figure 00000026

Тогда:

Figure 00000027
Then:
Figure 00000027

Для случая, когда рош;

Figure 00000028
вычислить не удается, можно воспользоваться упрощенной формулой для наихудшего случая
Figure 00000029
. Тогда:
Figure 00000030
. Определим
Figure 00000031
и
Figure 00000032
, принимая ε=0,05, а k=6, n=1000 для каждого материального действия, тогда N=6000 для прототипа при моделировании: а) формирования структуры и топологии, б) определения эталонных значений норм всех n-параметров, в) формирования базы данных эталонных значений норм всех n-параметров, г) измерения n-параметров, д) определения технического состояния i-x объектов контроля, е) изменения и реконфигурации системы мониторинга и k=8, n=1000 для каждого материального действия, тогда N=8000 для предлагаемого способа дополнительно к функциям прототипа при моделировании: ж) прогнозирования технического состояния средств измерений, з) определения межповерочных интервалов с учетом прогноза технического состояния средств измерений.For the case when r osh ;
Figure 00000028
cannot be calculated, you can use the simplified worst-case formula
Figure 00000029
. Then:
Figure 00000030
. Define
Figure 00000031
and
Figure 00000032
, taking ε = 0.05, and k = 6, n = 1000 for each material action, then N = 6000 for the prototype in modeling: a) the formation of the structure and topology, b) determination of the reference values of the norms of all n-parameters, c) the formation of a database of reference values of the norms of all n-parameters, d) measurement of n-parameters, e) determination of the technical condition of ix objects of control, e) changes and reconfiguration of the monitoring system and k = 8, n = 1000 for each material action, then N = 8000 for the proposed method in addition to the functions of the prototype in the simulation: g) p ognozirovaniya technical state measuring means, h) determining the calibration interval based prediction technical state measuring means.

Figure 00000033
Figure 00000033

Figure 00000034
Figure 00000034

Оценка эффективности заявленного способа:Evaluation of the effectiveness of the claimed method:

Figure 00000035
Figure 00000035

Figure 00000036
Figure 00000036

Таким образом, решается техническая проблема.Thus, the technical problem is solved.

Claims (1)

Способ моделирования процесса обоснования требований к системе мониторинга распределенных систем связи, заключающийся в том, что моделируют структуру и топологию системы мониторинга распределенных систем связи, моделируют определение эталонных значений норм всех n-параметров i-x объектов контроля с учетом: количества i-х объектов контроля, расстояния между z-ми объектами контроля, скорости передачи информации между i-ми объектами контроля, периодичности и продолжительности контроля технического состояния i-x объектов контроля, моделируют формирование базы данных эталонных значений норм всех w-параметров i-x объектов контроля, измеряют n-параметров i-x объектов контроля, моделируют определение технического состояния i-x объектов контроля, моделируют изменение и реконфигурацию системы мониторинга с учетом технического состояния i-x объектов контроля, отличающийся тем, что: прогнозируют техническое состояние средств измерений i-x объектов контроля, моделируют определение межповерочных интервалов с учетом прогноза технического состояния средств измерений i-x объектов контроля.A method for modeling the process of substantiating requirements for a monitoring system of distributed communication systems, which consists in simulating the structure and topology of a monitoring system for distributed communication systems, modeling the definition of reference values for the norms of all n-parameters ix monitoring objects, taking into account: the number of i-monitoring objects, distance between the z-objects of control, the speed of information transfer between the i-objects of control, the frequency and duration of the control of the technical condition ix of the objects of control, the model t forming a database of reference values of the norms of all w-parameters ix control objects, measure n-parameters ix control objects, model the determination of the technical condition ix control objects, model the change and reconfiguration of the monitoring system taking into account the technical state ix control objects, characterized in that: they predict the technical condition of measuring instruments ix objects of control, model the determination of the calibration intervals taking into account the forecast of the technical state of measuring instruments ix objects of control i.
RU2018128421A 2018-08-02 2018-08-02 Method of modeling process of justifying requirements for a system for monitoring distributed communication systems RU2703339C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018128421A RU2703339C1 (en) 2018-08-02 2018-08-02 Method of modeling process of justifying requirements for a system for monitoring distributed communication systems

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018128421A RU2703339C1 (en) 2018-08-02 2018-08-02 Method of modeling process of justifying requirements for a system for monitoring distributed communication systems

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2703339C1 true RU2703339C1 (en) 2019-10-16

Family

ID=68280320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018128421A RU2703339C1 (en) 2018-08-02 2018-08-02 Method of modeling process of justifying requirements for a system for monitoring distributed communication systems

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2703339C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203422017U (en) * 2013-05-10 2014-02-05 中国人民解放军总装备部军械技术研究所 Artillery integrated management system detector based on CAN bus
US20150163818A1 (en) * 2013-03-15 2015-06-11 Isco International, Llc Method and apparatus for collecting and processing interference information
RU2573266C1 (en) * 2014-06-17 2016-01-20 Государственное казенное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) Method of monitoring digital transmission systems and apparatus therefor
RU2619205C1 (en) * 2016-06-08 2017-05-12 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации" (Академия ФСО России) Method for monitoring distributed control system and communication
RU2631970C1 (en) * 2016-11-14 2017-09-29 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации" (Академия ФСО России) Modeling technique of management and communication processes in distributed territory

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150163818A1 (en) * 2013-03-15 2015-06-11 Isco International, Llc Method and apparatus for collecting and processing interference information
CN203422017U (en) * 2013-05-10 2014-02-05 中国人民解放军总装备部军械技术研究所 Artillery integrated management system detector based on CAN bus
RU2573266C1 (en) * 2014-06-17 2016-01-20 Государственное казенное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) Method of monitoring digital transmission systems and apparatus therefor
RU2619205C1 (en) * 2016-06-08 2017-05-12 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации" (Академия ФСО России) Method for monitoring distributed control system and communication
RU2631970C1 (en) * 2016-11-14 2017-09-29 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации" (Академия ФСО России) Modeling technique of management and communication processes in distributed territory

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jahed Armaghani et al. Application of several non-linear prediction tools for estimating uniaxial compressive strength of granitic rocks and comparison of their performances
Ahmed et al. A reinforcement learning based approach for multitarget detection in massive MIMO radar
RU2631970C1 (en) Modeling technique of management and communication processes in distributed territory
CN107133181B (en) A kind of construction method of difference wavelet neural network software fault prediction technology
Majumdar et al. Estimating capacity of Europe’s airspace using a simulation model of air traffic controller workload
JP2008537262A (en) Decision support method and system
CN110618473A (en) Instant meteorological information guarantee method
RU2619205C1 (en) Method for monitoring distributed control system and communication
Güllü et al. An alternative method for estimating densification point velocity based on back propagation artificial neural networks
RU2703339C1 (en) Method of modeling process of justifying requirements for a system for monitoring distributed communication systems
RU2689806C1 (en) Method of modeling the process of monitoring multilevel control systems with distributed items of communication systems
JP2020125911A (en) Evaluation method of earthquake-proof property of house
Hwang et al. Stochastic shock response spectrum decomposition method based on probabilistic definitions of temporal peak acceleration, spectral energy, and phase lag distributions of mechanical impact pyrotechnic shock test data
RU2507565C2 (en) Method of simulating two-level control processes and system for realising said method (versions)
Kundu et al. Explainable predictive maintenance is not enough: quantifying trust in remaining useful life estimation
RU2665231C1 (en) Method and system for forming variants of strategy for long-term planning of activities on providing required status of complex organizational and technical system
RU2509331C2 (en) Method of simulating processes for adaptive control of equipment and system for realising said method
RU2714610C1 (en) Monitoring system simulation method for military communication systems
RU2691257C1 (en) Method for modeling and evaluating efficiency of complex application of diverse forces, facilities and resources
Rababaah Sensor networks simulation framework for target tracking applications: SN-SiFTTA
Sherstjuk et al. Heterogeneous Hybrid Neural Network for Modeling Spatially Distributed Destructive Processes.
RU2722924C1 (en) Method of simulating a version of constructing a distributed communication network of a superior control system
RU2731358C1 (en) Method for simulating a multilevel distributed information and measurement system for monitoring and managing a transport communication network
Khudov et al. The information technology for building a test sequence to control the technical condition of digital devices
RU2736528C1 (en) Method of simulating a distributed communication network of a superior control system with the required reliability level of its elements

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200803