RU2698407C1 - Method of modeling processes of providing structural survivability of distributed communication networks of multilevel control systems in conditions of destructive effects - Google Patents

Method of modeling processes of providing structural survivability of distributed communication networks of multilevel control systems in conditions of destructive effects Download PDF

Info

Publication number
RU2698407C1
RU2698407C1 RU2018120828A RU2018120828A RU2698407C1 RU 2698407 C1 RU2698407 C1 RU 2698407C1 RU 2018120828 A RU2018120828 A RU 2018120828A RU 2018120828 A RU2018120828 A RU 2018120828A RU 2698407 C1 RU2698407 C1 RU 2698407C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rcc
objects
communication
control system
bodies
Prior art date
Application number
RU2018120828A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Георгиевич Анисимов
Евгений Георгиевич Анисимов
Дмитрий Петрович Гасюк
Вадим Леонтьевич Хрулев
Евгений Владимирович Гречишников
Андрей Сергеевич Белов
Максим Николаевич Деров
Иван Дмитриевич Казенов
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 RU2018120828A priority Critical patent/RU2698407C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2698407C1 publication Critical patent/RU2698407C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

FIELD: computer equipment.
SUBSTANCE: invention relates to the field of modeling. Technical result is achieved by simulating external destructive effects on moving elements – nodes of communication of a distributed communication network of a higher-level control system at the CU of different levels and objects of higher authorities, including in accordance with officials and their location and movement locations, evaluating the structural survivability of the distributed communication network of the higher-level control system at the CU of different levels and objects of the higher-level authorities of the officials and their location and movement locations, optimal control of selection of information in the interests of the objects of the bodies of higher management (officials and their location and movement).
EFFECT: invention can be used in designing radioelectronic, technical systems, as well as for evaluating their survivability.
1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области моделирования и может быть использовано при проектировании радиоэлектронных, технических систем, а также, для оценивания показателей их живучести.The invention relates to the field of modeling and can be used in the design of electronic, technical systems, as well as for assessing their survivability.

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

Сеть связи - технологическая система, включающая в себя средства и линии связи и предназначенная для электросвязи (Федеральный закон «О связи». 8.07.2003. Принят Государственной Думой 18 июня 2003 года.).Communication network is a technological system that includes means and communication lines and is intended for telecommunications (Federal Law “On Communications”. 07/08/2003. Adopted by the State Duma on June 18, 2003.).

Распределенная сеть связи (РСС) вышестоящей системы управления представляет собой первичные сети связи, различающиеся используемой средой распространения сигнала и(или) развернутые на их базе вторичные сети связи, различающиеся реализуемым видом электросвязи (типом передаваемых сообщений, прикладной службой передачи данных) (Гаранин М.В. и др. Системы и сети передачи информации: Учеб. пособие для ВУЗов. - М.: Радио и связь, 2001. - 336 с., стр. 13-19).A distributed communication network (RCC) of a higher-level control system is a primary communication network, differing in the medium used for signal propagation and (or) secondary communication networks deployed on their basis, differing in the type of telecommunication being implemented (type of transmitted messages, application data transfer service) (Garanin M. V. et al. Information transmission systems and networks: Textbook for universities. - M .: Radio and communications, 2001. - 336 p., Pp. 13-19).

Под живучестью РСС понимается - свойство РСС сохранять способность выполнять требуемые функции в условиях внешних деструктивных воздействий (ГОСТ Р 53111 - 2008 Устойчивость функционирования сети связи общего пользования. - М.: Стандартинформ, 2009 - 19 с, стр. 5).RCC survivability is understood as the property of the RCC to maintain the ability to perform the required functions under the conditions of external destructive influences (GOST R 53111 - 2008 Sustainability of the functioning of the public communications network. - M .: Standartinform, 2009 - 19 s, p. 5).

Основным критерием при оценивании структурной живучести РСС может служить вероятность нарушения ее связности, то есть вероятность распадания сети на структурно не связанные участки (Надежность и живучесть коммутируемых сетей связи./ Л.П. Щербина, О.Г. Хилько - ВАС, 1977. - 54 с., стр. 33).The main criterion for assessing the structural survivability of a RCC can be the probability of breaking its connectivity, that is, the probability of a network breaking into structurally unconnected sections (Reliability and survivability of switched communication networks. / L.P.Sherbina, O.G. Khilko - VAS, 1977. - 54 p., P. 33).

Под деструктивными воздействиями понимаются: типовые дистанционные несанкционированные воздействия, в качестве которых выступают: «отказ в обслуживании», DOS-атаки, эхо-тестирование адресов, фальсификация адреса и др. (Шаньгин В.Ф. Защита компьютерной информации. Эффективные методы и средства». - М.: ДМК Пресс, 2008., стр. 28-29).Under destructive influences are understood: typical remote unauthorized influences, which include: “denial of service”, DOS attacks, address ping, address falsification, etc. (Shangin V.F. Computer Information Protection. Effective Methods and Means ” . - M.: DMK Press, 2008., p. 28-29).

Единая сеть электросвязи (ЕСЭ) представляет собой совокупность технологически сопряженных сетей электросвязи общего пользования, выделенных сетей, технологических сетей связи, присоединенных к ЕСЭ, сетей связи специального назначения и других сетей электросвязи для передачи информации при помощи электромагнитных систем (Ломовицкий В.В. Основы построения систем и сетей передачи информации / Ломовицкий В.В., Михайлов А.И., Шестак К.В., Щекотихин В.М. - М.: Горячая линия - Телеком, 2004. - 382 с., стр. 160).The Unified Telecommunication Network (ESE) is a set of technologically interconnected public telecommunication networks, dedicated networks, technological communication networks connected to the ESE, special-purpose communication networks and other telecommunication networks for transmitting information using electromagnetic systems (V. Lomovitsky, Fundamentals of Construction information transmission systems and networks / Lomovitsky V.V., Mikhailov A.I., Shestak K.V., Schekotikhin V.M. - M .: Hot line - Telecom, 2004. - 382 p., p. 160).

Известен способ моделирования, реализованный в изобретении «Способ моделирования процессов двухуровневого управления и система для его осуществления (варианты)», патент РФ № 2507565, G06F 9/00, опубликованный 20.02.2014, бюл. № 5. Способ заключается в моделировании выполнения функций сбора, обработки, анализа данных об объектах воздействия, принятия решения на осуществление воздействия и оценки эффективности осуществления воздействия.There is a known modeling method implemented in the invention "Method for modeling two-level control processes and a system for its implementation (options)", RF patent No. 2507565, G06F 9/00, published on 02.20.2014, bull. No. 5. The method consists in modeling the performance of the functions of collecting, processing, analyzing data on the objects of impact, deciding on the implementation of the impact and evaluating the effectiveness of the impact.

Наиболее близким по своей технической сущности и выполняемым функциям аналогом-прототипом к заявленному, является способ, реализованный в изобретении РФ «Способ моделирования процессов управления и связи на распределенной территории», патент РФ № 2631970, G06F 9/00, опубликованный 29.09.2017, бюл. № 28.The closest prototype analogue to the claimed one in terms of its technical essence and functions is the method implemented in the invention of the Russian Federation “Method for modeling control and communication processes in a distributed territory”, RF patent No. 2631970, G06F 9/00, published on 09.29.2017, bull . Number 28.

Способ-прототип заключается в моделировании: топологии РСС вышестоящей системы управления, перемещения элементов (узлов связи) РСС вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения), необходимых способов привязки к узлам связи ПУ и ЕСЭ, определения используемого вышестоящей системой управления телекоммуникационного ресурса системы связи ПУ и ЕСЭ РФ, применения развернутой РСС вышестоящей системы управления по назначению, взаимодействия элементов (узлов связи) РСС вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней с системами связи ПУ различных уровней управления.The prototype method consists in modeling: the RCC topology of a higher-level control system, the movement of elements (communication nodes) of the RCC of a higher-level control system at control centers of various levels and objects of higher-level control bodies (officials and their locations and movements), the necessary methods of linking to communication centers of the PU and ESE, definitions used by the higher management system of the telecommunication resource of the communication system of the PU and ESE of the Russian Federation, the application of the deployed RCC superior management system for the intended purpose, interaction I elements (communication nodes) RCC superior control system to the CP at various levels with communication systems PU various levels of government.

Данный способ был выбран за основу в качестве прототипа для заявленного способа.This method was chosen as a basis as a prototype for the claimed method.

Технической проблемой в данной области является низкая достоверность оценки моделируемых процессов из за отсутствия имитации: внешних деструктивных воздействий по перемещающимся элементам (узлам связи) РСС вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектам органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения), оценивания живучести РСС вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения), оптимального управления селекцией информации в интересах объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения).A technical problem in this area is the low reliability of the assessment of simulated processes due to the lack of simulation: external destructive influences on the moving elements (communication nodes) of the BSS of a higher-level control system at command and control centers of various levels and objects of higher-level control bodies (officials and their locations and movements), RCC survivability assessment of a higher-level control system at control stations of various levels and objects of higher-level management bodies (officials and their locations and movements), wholesale imal management of breeding information in the interests of objects of bodies of higher management (officials and places of their placement and movement).

Техническая проблема решается созданием способа моделирования процессов обеспечения структурной живучести РСС многоуровневых систем управления в условиях деструктивных воздействий, обеспечивающего возможность повысить достоверность оценки моделируемых процессов за счет имитации: внешних деструктивных воздействий по перемещающимся элементам (узлам связи) РСС вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектам органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения), оценивания живучести РСС вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения), оптимального управления селекцией информации в интересах объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения).The technical problem is solved by creating a method for modeling the structural survivability of RCC multilevel control systems under the conditions of destructive influences, which makes it possible to increase the reliability of the assessment of simulated processes by simulating: external destructive influences on moving elements (communication nodes) of the RCC of a higher-level control system at control rooms of various levels and objects bodies of higher management (officials and places of their placement and movement), survivability assessment RCC of a higher-level management system at control centers of various levels and objects of higher-level management bodies (officials and places of their placement and movement), optimal information selection management in the interests of higher-level management bodies (officials and places of their placement and movement).

Техническая проблема решается тем, что способ моделирования процессов обеспечения структурной живучести РСС многоуровневых систем управления в условиях деструктивных воздействий заключающийся в том, что моделируют топологию РСС вышестоящей системы управления, моделируют перемещение элементов (узлов связи) РСС вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения), моделируют необходимые способы привязки к узлам связи ПУ и ЕСЭ, определение используемого вышестоящей системой управления телекоммуникационного ресурса системы связи ПУ и ЕСЭ РФ, моделируют применение развернутой РСС вышестоящей системы управления по назначению, согласно изобретению дополнен следующими действиями: моделируют внешние деструктивные воздействия по перемещающимся элементам (узлам связи) РСС вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектам органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения), оценивают структурную живучесть РСС вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения), моделируют оптимальное управление селекцией информации в интересах объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения).The technical problem is solved by the fact that the method of modeling the structural survivability of the RCC of multi-level control systems under the conditions of destructive impacts consists in simulating the topology of the RCC of the higher-level control system, simulating the movement of elements (communication nodes) of the RCC of the higher-level control system at the control centers of various levels and organs of organs higher management (officials and their locations and movements), model the necessary methods of binding to communication centers PU and ESE, determining e used by the parental control system of the telecommunication resource of the communication system PU and ESE of the Russian Federation, simulate the application of the deployed RCC superior management system for the intended purpose, according to the invention is supplemented by the following actions: simulate the external destructive effects on moving elements (communication nodes) of the RCC superior management system on the PU at various levels and objects of higher management bodies (officials and places of their placement and movement), assess the structural survivability of the RCC of higher level management systems at control centers of various levels and objects of bodies of higher management (officials and places of their placement and movement), model optimal management of information selection in the interests of objects of bodies of higher management (officials and places of their placement and movement).

Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленного способа, отсутствуют. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «новизна».The analysis of the prior art allowed to establish that analogues, characterized by sets of features that are identical to all the features of the claimed method, are absent. Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "novelty."

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 обеспечения структурной живучести РСС многоуровневых систем управления в условиях деструктивных воздействий;FIG. 1 is a diagram of a modeling algorithm for the process of ensuring structural survivability of the RCC of multilevel control systems under the conditions of destructive influences;

фиг. 3 - схема, реализующая способ моделирования процессов обеспечения структурной живучести РСС многоуровневых систем управления в условиях деструктивных воздействий;FIG. 3 is a diagram that implements a method for modeling the processes of ensuring structural survivability of RCC multilevel control systems under the conditions of destructive influences;

фиг. 2 - схема моделирующего алгоритма оптимального управления селекцией информации в интересах объектов органов вышестоящего управления;FIG. 2 is a diagram of a modeling algorithm for optimal control of information selection in the interests of objects of higher management bodies;

фиг. 4 - граф в виде множества состояний и возможных переходов блока обработки информации.FIG. 4 is a graph in the form of a set of states and possible transitions of the information processing unit.

Реализовать заявленный способ можно в виде моделирующего алгоритма процесса обеспечения структурной живучести РСС многоуровневых систем управления в условиях деструктивных воздействий, представленного на фиг. 1.The claimed method can be implemented in the form of a modeling algorithm for the process of ensuring structural survivability of the RCC of multi-level control systems under the conditions of destructive influences, shown in FIG. one.

В блоке 1 задают (вводят) исходные данные, необходимые для развертывания РСС вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней, а именно: количество узлов связи - [2…S]; количество линий связи с учетом узлов связи ПУ и ЕСЭ - [1…M); количество точек доступа к узлам связи ПУ и ЕСЭ - [1…m], среднее время функционирования точек доступа узлов связи ПУ и ЕСЭ -

Figure 00000001
; количество объектов органов вышестоящего управления - [1…n]; интенсивность пролетов злоумышленника -
Figure 00000002
; среднее время задержки деструктивного воздействия после вскрытия элемента РСС вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней -
Figure 00000003
; интенсивность пребывания элементов (узлов связи) РСС вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления в стационарном состоянии -
Figure 00000004
; интенсивность перемещения элементов (узлов связи) РСС вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления по ПУ различных уровней -
Figure 00000005
, количество обслуживаемых требований (поток сообщений) -
Figure 00000006
; интенсивность потока сообщений на входе блока обработки информации -
Figure 00000007
; интенсивность потока сообщений на входе селектора информации -
Figure 00000008
; параметр распределения времени пребывания сообщения в системе -
Figure 00000009
; интенсивность обработки сообщений -
Figure 00000010
;
Figure 00000011
- интенсивность отказов блока обработки информации; параметр (интенсивность) восстановления работоспособного состояния -
Figure 00000012
; заданное время реакции системы управления сети на нарушения связности сети -
Figure 00000013
.In block 1 set (enter) the source data necessary for the deployment of the RCC higher-level control system at controllers of various levels, namely: the number of communication nodes - [2 ... S]; the number of communication lines, taking into account the communication centers of PU and ESE - [1 ... M); the number of access points to communication centers of PU and ESE - [1 ... m], the average operating time of access points of communication centers of PU and ESE -
Figure 00000001
 ; the number of objects of higher management bodies - [1 ... n]; intruder span intensity -
Figure 00000002
 ; the average delay time of the destructive impact after opening the RCC element of the higher-level control system at the launchers of various levels -
Figure 00000003
 ; the intensity of the stay of the RCC elements (communication nodes) of a higher-level control system at control stations of various levels and objects of higher-level control bodies in a stationary state -
Figure 00000004
 ; the intensity of movement of elements (communication nodes) of the RCC of the higher-level control system at the control rooms of various levels and objects of higher-level control bodies at the control stations of various levels -
Figure 00000005
 , the number of served requirements (message flow) -
Figure 00000006
 ; the intensity of the message flow at the input of the information processing unit is
Figure 00000007
 ; the intensity of the message flow at the input of the information selector -
Figure 00000008
 ; the parameter of the distribution of the time spent by the message in the system -
Figure 00000009
 ; message processing intensity -
Figure 00000010
 ;
Figure 00000011
 - the failure rate of the information processing unit; the parameter (intensity) of the restoration of a healthy state -
Figure 00000012
 ; the set reaction time of the network management system to network connectivity disturbances -
Figure 00000013
 .

Структурно-топологическое построение РСС и входящих в ее состав элементов 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)The structural and topological construction of the RCC and its constituent elements involves its presentation by quantitative indicators 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 .: Hot line - Telecom, 2005. - 382 p., P. 57)

В блоке 2 моделируют топологию РСС вышестоящей системы управления. При этом топология размещения элементов сети связи представлена с учетом нескольких N групп элементов. Для каждой группы элементов осуществляется генерация координат районов их размещения. Имитация координат размещения элементов РСС всех групп осуществляется последовательно от групп с наименьшими номерами к группам с наибольшими номерами в порядке возрастания. Структуры моделируемых РСС могут быть смоделированы 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).In block 2, the topology of the PCC of the superior control system is modeled. Moreover, the topology of the placement of elements of the communication network is presented taking into account several N groups of elements. For each group of elements, the coordinates of the regions of their distribution are generated. Simulation of the coordinates of the placement of the RCC elements of all groups is carried out sequentially from the groups with the lowest numbers to the groups with the highest numbers in ascending order. Structures of simulated RCC 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 of channels of communication systems. - M .: Communication, 1979. - 96 pp., P. 40 -52).

В блоке 3 моделируют перемещение элементов (узлов связи) РСС вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления, при этом, моделируют измерение изменяемых координат элементов (узлов связи) РСС вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней.In block 3, the movement of elements (communication nodes) of the PCC of the higher-level control system at control units of different levels and objects of higher-level control bodies is simulated, while the measurement of the changeable coordinates of the elements (communication nodes) of the PCC of the higher-level control system at control rooms of various levels is simulated.

Исходными данными для измерения изменяемых координат элементов РСС Xрсс и Yрсс (объектов органов вышестоящего управления Xаб и Yаб) являются параметры движения: скорость движения элемента РСС (скорость перемещения объектов органов вышестоящего управления) - ν; курсовой угол Θ движения элемента РСС (объектов органов вышестоящего управления), либо проекции вектора скорости:Initial data for coordinate measurement variable elements BSS BSS X and Y BSS (parent controls objects X and Y ab ab) motion parameters are: the speed of movement of the RCC element (speed of moving objects parent controls) - ν; heading angle Θ movement of the RCC element (objects of higher-level control bodies), or projection of the velocity vector:

Figure 00000014
(1)
Figure 00000014
 (one)

Figure 00000015
(2)
Figure 00000015
 (2)

Измерение изменяемых координат элементов РСС производится по следующим формулам:The measurement of the variable coordinates of the RCC elements is carried out according to the following formulas:

Figure 00000016
, (3)
Figure 00000016
 , (3)

Figure 00000017
, (4)
Figure 00000017
 , (four)

где t - время перемещения элемента сети связи;where t is the travel time of the communication network element;

Figure 00000018
и
Figure 00000019
 - координаты последнего места размещения элемента РСС.
Figure 00000018
 and
Figure 00000019
 - coordinates of the last placement of the RCC element.

Измерение изменяемых координат объектов органов вышестоящего управления.Measurement of variable coordinates of objects of higher-level control bodies.

Расчет изменяемых координат для объектов органов вышестоящего управления производится по следующим формулам:The calculation of the changing coordinates for the objects of the higher-level government is carried out according to the following formulas:

Figure 00000020
, (5)
Figure 00000020
 , (five)

Figure 00000021
, (6)
Figure 00000021
 , (6)

где t0 - время начала перемещения объектов органов вышестоящего управления;where t 0 is the time of the beginning of the movement of objects of the higher authority bodies;

Figure 00000022
,
Figure 00000023
- координаты начального местоположения объектов органов вышестоящего управления.
Figure 00000022
 ,
Figure 00000023
 - the coordinates of the initial location of the objects of bodies of higher management.

Figure 00000024
, (7)
Figure 00000024
 , (7)

Figure 00000025
, (8)
Figure 00000025
 , (eight)

где t0 - время начала перемещения объектов органов вышестоящего управления;where t 0 is the time of the beginning of the movement of objects of the higher authority bodies;

Figure 00000026
,
Figure 00000027
 - координаты начального местоположения объектов органов вышестоящего управления.
Figure 00000026
 ,
Figure 00000027
 - the coordinates of the initial location of the objects of bodies of higher management.

Моделируют выбор координат района развертывания перемещаемого элемента (узлов связи) РСС вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления.Model the choice of coordinates of the deployment area of the moved element (communication nodes) of the RCC of the higher-level control system at control stations of various levels and objects of higher-level control bodies.

Процедура выбора координат района развертывания перемещаемого элемента (объектов органов вышестоящего управления) РСС носит итерационный характер. Правило останова процедуры выбора координат использует критерий:The procedure for selecting the coordinates of the deployment area of the relocatable element (objects of higher-level authorities) of the BSS is iterative. The rule for stopping the coordinate selection procedure uses the criterion:

Figure 00000028
, (9)
Figure 00000028
 , (9)

где Rкрi,j - территориальный разнос между i-м положением перемещаемого элемента (объекта органов вышестоящего управления) РСС и j-м положением взаимодействующих с этим элементом (объектом органов вышестоящего управления) РСС других элементов (объектов органов вышестоящего управления);where R Крi, j is the territorial separation between the i-th position of the moved RCC element (object of higher-level control bodies) and the j-th position of the RCC other elements (objects of higher-level control bodies) interacting with this element (object of higher-level control bodies);

Figure 00000029
- максимально возможный территориальный разнос;
Figure 00000029
 - the maximum possible territorial separation;

Figure 00000030
- время своевременности обслуживания объектов органов вышестоящего управления;
Figure 00000030
 - timeliness of servicing objects of higher management bodies;

Figure 00000031
- требуемое время своевременности обслуживания объектов органов вышестоящего управления.
Figure 00000031
 - the required timeliness of servicing the objects of higher management bodies.

Моделируют время перемещения элементов (узлов связи) РСС вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления от одного положения к другому и перемещение элементов (узлов связи) РСС вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления от одного положения к другому. Имитация значения времени перемещения элемента РСС (объекта органов вышестоящего управления) от одного положения к другому осуществляется по формуле:The time of the movement of the RCC elements (communication nodes) of the higher-level control system at the control rooms of different levels and objects of higher-level control bodies from one position to the other and the movement of the RCC elements (communication nodes) of the higher-level control system at the control rooms of different levels and objects of the higher-level control bodies from one position to to another. Imitation of the time value of the movement of the element of the RCC (object of the higher-ranking authorities) from one position to another is carried out according to the formula:

Figure 00000032
, (10)
Figure 00000032
 , (ten)

где tср - среднее значение времени перемещения элемента (объекта органов вышестоящего управления) РСС от одного положения к другому.where t cf is the average value of the time the element (object of higher-level control) of the RCC moves from one position to another.

В блоке 4 моделируют необходимые способы привязки к узлам связи ПУ и ЕСЭ с учетом существующего количества точек доступа - m и среднего времени их функционирования -

Figure 00000033
(Телекоммуникационные системы и сети: Учебное пособие. Том 1. Современные технологии / Под ред. Профессора В.П. Шувалова. - М.: «Горячая линия», 2004. - 647 с.).In block 4, the necessary methods of binding to the communication centers of the control system and the ESE are modeled taking into account the existing number of access points - m and the average time of their operation -
Figure 00000033
 (Telecommunication systems and networks: Textbook. Volume 1. Modern technologies / Ed. By Professor V.P. Shuvalov. - M.: “Hot line”, 2004. - 647 p.).

В блоке 5 моделируют определение используемого вышестоящей системой управления телекоммуникационного ресурса системы связи ПУ и ЕСЭ РФ. Одним из основных показателей ресурса системы связи ПУ и ЕСЭ является пропускная способность. Требования к пропускной способности узла и линии связи задаются количеством сообщений (

Figure 00000034
) определенного объема (V) для различных видов связи, которые необходимо передать на каждом из направлений связи с учетом требований по своевременности обслуживания органов вышестоящего управления (Телекоммуникационные системы и сети: Учебное пособие. Том 1. Современные технологии / Под ред. Профессора В.П. Шувалова. - М.: «Горячая линия», 2004. - 647 с.).In block 5, the definition of the communication system used by the higher-level control system of the telecommunication resource of the communication system of the PU and ESE of the Russian Federation is simulated. One of the main indicators of the resource of the communication system of PU and ESE is throughput. The bandwidth requirements of the node and the communication line are determined by the number of messages (
Figure 00000034
) a certain amount (V) for various types of communication that must be transferred in each of the communication lines, taking into account the requirements for timely servicing of higher management bodies (Telecommunication systems and networks: Textbook. Volume 1. Modern technologies / Ed. by Professor V.P. Shuvalova. - M.: “Hot Line”, 2004. - 647 p.).

В блоке 6 моделируют внешние деструктивные воздействия по перемещающимся элементам (узлам связи) РСС вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектам органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения), при этом, определяют интенсивность вскрытия:In block 6, external destructive effects are modeled on the moving elements (communication nodes) of the RCC of the higher-level control system at control stations of various levels and the objects of higher-level control bodies (officials and their locations and movements), while determining the intensity of the autopsy:

Figure 00000035
, (11)
Figure 00000035
 , (eleven)

где

Figure 00000036
- вероятность вскрытия перемещающихся элементов (узлов связи) РСС вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления.Where
Figure 00000036
 - the likelihood of opening the moving elements (communication nodes) of the RCC of a higher-level control system at control stations of various levels and objects of higher-level control bodies.

Вероятность поражения перемещающихся элементов (узлов связи) РСС вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления одним деструктивным воздействием определяется следующим образом:The likelihood of damage to moving elements (communication nodes) of the RCC of the higher-level control system at control stations of various levels and objects of higher-level control bodies by one destructive effect is determined as follows:

Figure 00000037
. (12)
Figure 00000037
 . (12)

В блоке 7 оценивают структурную живучесть РСС вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения). При оценивании структурной живучести РСС в условиях деструктивных воздействий учитывается обеспечение связности РСС и селекция наиболее важной информации в случае, если РСС не справляется с ее обработкой (фиг. 2).In block 7, the structural survivability of the RCC of the higher-level control system at the control stations of various levels and objects of higher-level management bodies (officials and their locations and movements) is evaluated. When assessing the structural survivability of the RCC under conditions of destructive influences, the RCC connectivity and selection of the most important information are taken into account if the RCC cannot handle its processing (Fig. 2).

Источник информации генерирует случайный пуассоновский поток сообщений с интенсивностью

Figure 00000038
. Этот поток оценивается с точки зрения сравнения с интенсивностью обработки сообщения -
Figure 00000039
. Если блок обработки информации способен обработать весь поток сообщений и выполняется условие
Figure 00000040
, поток поступает на него. В противном случае (
Figure 00000040
), поток сообщений
Figure 00000041
 перенаправляется на вход селектора информации системы обработки информации (СОИ), где фильтруется поток маловажной информации, в том числе от внешнего источника воздействия информационного характера (например, DDoS атака) -
Figure 00000042
. После селекции поток сообщений с интенсивностью
Figure 00000043
 поступает на вход блока обработки информации.The information source generates a random Poisson message flow with intensity
Figure 00000038
 . This stream is evaluated in terms of comparison with the message processing intensity -
Figure 00000039
 . If the information processing unit is able to process the entire message flow and the condition
Figure 00000040
 , the flow enters it. Otherwise (
Figure 00000040
 ), message flow
Figure 00000041
 redirected to the input of the information selector of the information processing system (SDI), where the stream of unimportant information is filtered, including from an external source of the influence of an informational nature (for example, a DDoS attack) -
Figure 00000042
 . After selection, the message flow with intensity
Figure 00000043
 arrives at the input of the information processing unit.

Возможности блока обработки информации определяется исходной структурой РСС и деструктивным воздействием физического характера, нарушающим связность РСС.The capabilities of the information processing unit are determined by the initial structure of the RCC and the destructive impact of a physical nature that violates the connectivity of the RCC.

Основой для построения модели служит топология РСС, раскрывающая взаимные расположения узлов связи, характер прохождения потоков сообщений. Моделирование РСС проводится, используя схемо-графические модели, в основе которых положено представление РСС конечным неориентированным без петель и кратных ребер графом -

Figure 00000044
, в котором вершинам -
Figure 00000045
 соответствуют множество узлов связи
Figure 00000046
, а ребрам
Figure 00000047
- множество ветвей рассматриваемой сети
Figure 00000048
 (Кристофидес Н. Теория графов. Алгоритмический подход. - М.: Мир, 1978. - с. 11-13).The basis for building the model is the RCC topology, which reveals the relative positions of communication nodes, the nature of the flow of message flows. RCC modeling is carried out using schematic-graphical models, which are based on the representation of the RCC by a finite non-oriented graph without loops and multiple edges -
Figure 00000044
 in which the peaks are
Figure 00000045
 there are many communication nodes
Figure 00000046
 and ribs
Figure 00000047
 - many branches of the network in question
Figure 00000048
 (Christofides N. Graph theory. Algorithmic approach. - M.: Mir, 1978. - pp. 11-13).

В качестве показателя структурной живучести РСС используется вероятность передачи необходимой информации от источника к потребителю в условиях внешних деструктивных воздействий -

Figure 00000049
:As an indicator of the structural survivability of the RCC, the probability of transmitting the necessary information from the source to the consumer under external destructive influences is used -
Figure 00000049
 :

Figure 00000050
, (13)
Figure 00000050
 , (13)

где

Figure 00000051
- вероятность связности РСС вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней, представляющая собой вероятность того, что при возможных выходах из строя ее элементов связность РСС будет нарушена;Where
Figure 00000051
 - the likelihood of the RCC connectivity of a higher-level control system at control stations of various levels, which is the likelihood that, with possible outages of its elements, the RCC connectivity will be broken;

Figure 00000052
- вероятность того, что время реакции блока обработки информации на нарушения связности сети
Figure 00000053
(время реконфигурации РСС вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней) окажется больше допустимого времени τ:
Figure 00000052
 - the probability that the response time of the information processing unit to network connectivity violations
Figure 00000053
(the time of the reconfiguration of the RCC of the higher-level control system on the controllers of various levels) will be more than the permissible time τ :

Figure 00000054
(14)
Figure 00000054
 (14)

При оценивании структурной живучести РСС вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения) учитываются следующие ограничения:When assessing the structural survivability of the RCC of the higher-level control system at the control centers of various levels and objects of higher-level management bodies (officials and their locations and movements), the following restrictions are taken into account:

- поток сообщений

Figure 00000038
и поток важных сообщений
Figure 00000055
, являются простейшими (фиг. 3);- message flow
Figure 00000038
 and the flow of important messages
Figure 00000055
 are the simplest (Fig. 3);

- распределение длительностей занятия блока обработки информации подчинено экспоненциальному закону с интенсивностью освобождения:- the distribution of the durations of the occupation of the information processing unit is subject to the exponential law with the intensity of the release:

Figure 00000056
, (15)
Figure 00000056
 , (15)

- распределение времени обслуживания одного сообщения

Figure 00000057
;- distribution of service time for one message
Figure 00000057
 ;

- события (деструктивные воздействия физического и информационного характера), характеризующие нарушение связности РСС, являются взаимно независимыми;- events (destructive effects of a physical and informational nature), characterizing a violation of RCC connectivity, are mutually independent;

- блок обработки информации является многолинейной СМО.- the information processing unit is a multi-line QS.

Вероятность связности РСС вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней рассчитывается по формуле:The likelihood of RCC connectivity of a higher-level control system at control stations of various levels is calculated by the formula:

Figure 00000058
, (16)
Figure 00000058
 , (sixteen)

где

Figure 00000059
- минимальная степень вершин графа, равная реберной связности, то есть, минимальному числу ребер, удаление которых приводит к несвязному графу.Where
Figure 00000059
 - the minimum degree of the vertices of the graph equal to the edge connection, that is, the minimum number of edges whose removal leads to a disconnected graph.

Вероятность

Figure 00000060
можно определить, как вероятность того, что общее время пребывания заявки в моделируемой РСС (период реагирования)
Figure 00000061
не превысит заданное время τ:Probability
Figure 00000060
can be defined as the probability that the total residence time of the application in the simulated RCC (response period)
Figure 00000061
does not exceed the specified time τ :

Figure 00000062
, (17)
Figure 00000062
 , (17)

Figure 00000063
, (18)
Figure 00000063
 , (18)

Figure 00000064
(19)
Figure 00000064
 (nineteen)

Figure 00000065
, (20)
Figure 00000065
 , (20)

где

Figure 00000066
Where
Figure 00000066

Figure 00000067
, (21)
Figure 00000067
 , (21)

Оценка структурной живучести моделируемой РСС осуществляется по формуле:Assessment of structural survivability of the simulated RCC is carried out according to the formula:

Figure 00000068
. (22)
Figure 00000068
 . (22)

где

Figure 00000069
- минимально допустимое количество элементов (узлов и линий связи) РСС.Where
Figure 00000069
 - the minimum allowable number of elements (nodes and communication lines) of the RCC.

В блоке 8 сравнивают полученные показатели структурной живучести РСС вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения) с требуемыми значениями:In block 8, the obtained structural survivability indices of the RCC of the higher-level control system at control stations of various levels and objects of higher-level management bodies (officials and their locations and movements) are compared with the required values:

Figure 00000070
(23)
Figure 00000070
 (23)

В случае, если структурная живучесть РСС вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения) не соответствуют требуемым значениям, осуществляется возврат к блоку 2, где происходит имитация реконфигурации моделируемой РСС, исходя из предъявляемых к ней требований.If the structural survivability of the RCC of the higher-level control system at control rooms of various levels and objects of the higher-level management bodies (officials and their locations and movements) does not correspond to the required values, return to block 2, where the simulation of the reconfiguration of the simulated RCC takes place, based on the presented requirements to it.

Если же структурная живучесть соответствует требуемым значениям, то переходят к блоку 8, где осуществляется имитация применения развернутой РСС вышестоящей системы управления по назначению.If the structural survivability corresponds to the required values, then go to block 8, which imitates the application of the deployed RCC superior control system for the intended purpose.

В блоке 9 моделируют процесс применения РСС вышестоящей системы управления по назначению. При этом структура исследуемой сети рассматривается как совокупность {L} двухполюсных систем. Полюсами в двухполюсных системах, в нашем случае, являются объекты органов вышестоящего управления (Имитационное моделирование средств и комплексов связи и автоматизации. Иванов Е.В. СПб.: ВАС, 1992. - 206 с., стр. 125).In block 9 simulate the process of applying the RCC superior control system for the intended purpose. Moreover, the structure of the network under study is considered as a set of {L} bipolar systems. The poles in bipolar systems, in our case, are objects of higher-level management bodies (Simulation of means and complexes of communication and automation. Ivanov EV, St. Petersburg: VAS, 1992. - 206 p., P. 125).

В блоке 10 моделируют процесс оптимального управления селекцией информации в интересах объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения).In block 10, the process of optimal control of the selection of information is simulated in the interests of the objects of higher-level management bodies (officials and their locations and movements).

Процесс оптимального управления селекцией информации реализован в виде алгоритма (фиг. 3) и работает следующим образом.The process of optimal control of the selection of information is implemented in the form of an algorithm (Fig. 3) and works as follows.

В блоке 10.1 определяют важные сообщения для объектов органов вышестоящего управления. Каждое поступающее на вход селектора информации сообщение характеризуется определенным значением -

Figure 00000071
его важности. Величина
Figure 00000071
 меняется от сообщения к сообщению в соответствии с плотностью вероятности
Figure 00000072
 на отрезке
Figure 00000073
 и становится известной лишь в момент поступления сообщения на вход селектора информации СОИ (фиг. 2).In block 10.1, important messages are determined for objects of higher-level control bodies. Each message arriving at the input of the information selector is characterized by a certain value -
Figure 00000071
 its importance. Value
Figure 00000071
 varies from message to message according to probability density
Figure 00000072
 on the segment
Figure 00000073
 and becomes known only at the time of receipt of the message at the input of the SDI information selector (Fig. 2).

В блоке 10.2 определяют множество внутренних состояний РСС. Множество внутренних состояний и возможных переходов обработчика информации представляют в виде графа (фиг. 4). Вершины графа соответствуют возможным состояниям, а дуги отображают возможные переходы. Вершина графа «0» - блок обработки информации в работоспособном состоянии и не занят обработкой информации, вершина графа «1» - блок обработки информации в работоспособном состоянии и занят обработкой сообщения, вершина «2» - блок обработки информации в неработоспособном состоянии.In block 10.2, a plurality of RCC internal states is determined. Many internal states and possible transitions of the information processor are presented in the form of a graph (Fig. 4). The vertices of the graph correspond to possible states, and the arcs represent possible transitions. The top of column “0” is an information processing unit in an operational state and is not busy with information processing, the top of column “1” is an information processing unit in an operational state and is busy with message processing, the vertex of “2” is an information processing unit in an inoperative state.

В блоке 10.3 формируют систему уравнений для вероятностей состояний. Система уравнений имеет вид:In block 10.3 form a system of equations for state probabilities. The system of equations has the form:

Figure 00000074
. (24)
Figure 00000074
 . (24)

В блоке 10.4 определяют показатель эффективности селекции сообщений. При этом, селектор осуществляет отбор поступающих сообщений, пропуская на обработку только сообщения, для которых выполняется условие:In block 10.4, an indicator of the effectiveness of message selection is determined. At the same time, the selector selects incoming messages, skipping processing only messages for which the condition is met:

Figure 00000075
, (25)
Figure 00000075
 , (25)

где

Figure 00000076
- параметр управления селекцией, определенный на отрезке
Figure 00000077
. Так как, важность сообщений, моменты их поступления на вход СОИ и состояния системы в момент поступления очередного сообщения случайны, в качестве показателя эффективности селекции принимают математическое ожидание удовлетворения телекоммуникационными услугами органов вышестоящего управления от обработки сообщения:Where
Figure 00000076
 - selection control parameter defined on the segment
Figure 00000077
 . Since the importance of messages, the moments of their arrival at the SDI input, and the state of the system at the time of the next message are random, the mathematical expectation of the satisfaction of the telecommunication services of higher-level authorities from processing the message is taken as an indicator of the effectiveness of the selection:

Figure 00000078
, (26)
Figure 00000078
 , (26)

Figure 00000079
. (27)
Figure 00000079
 . (27)

В блоке 10.5 определяют оптимальные значения параметра управления селекцией информации

Figure 00000080
. Значения параметра управления селекцией информации
Figure 00000081
 определяется на основе решения следующей задачи оптимизации:In block 10.5 determine the optimal values of the control parameter selection of information
Figure 00000080
 . The values of the control parameter selection information
Figure 00000081
 determined on the basis of solving the following optimization problem:

Figure 00000082
, (28)
Figure 00000082
 , (28)

где

Figure 00000083
определяется из решения системы уравнений (24) с начальными условиями:Where
Figure 00000083
 is determined from the solution of the system of equations (24) with the initial conditions:

Figure 00000084
,
Figure 00000085
,
Figure 00000086
 (29)
Figure 00000084
 ,
Figure 00000085
 ,
Figure 00000086
 (29)

Figure 00000087
(30)
Figure 00000087
 (thirty)

Поскольку поток сообщений -

Figure 00000088
на входе блока селекции информации является пуассоновским, то и поток сообщений -
Figure 00000089
 на входе блока обработки информации в соответствии с теоремой Реньи о разложении также будет пуассоновским, с плотностью:Because the message flow is
Figure 00000088
 at the input of the information selection block is Poisson, then the message flow is
Figure 00000089
 at the input of the information processing unit in accordance with the Renyi decomposition theorem will also be Poisson, with a density:

Figure 00000090
. (31)
Figure 00000090
 . (31)

С учетом (30) и (31) задача (28) нахождения параметра

Figure 00000091
принимает вид:In view of (30) and (31), problem (28) of finding the parameter
Figure 00000091
 takes the form:

Figure 00000092
(32)
Figure 00000092
 (32)

В блоке 11 моделируют оценку удовлетворения органов вышестоящего управления телекоммуникационными объектов услугами при их перемещении с учетом оптимального управления селекцией информации -

Figure 00000093
. Телекоммуникационные услуги включают услуги магистральных транспортных сетей и высокоскоростных сетей передачи данных, услуги сетей передачи данных, услуги мобильной связи. Эти услуги обеспечивают передачу между объектами органов вышестоящего управления различных видов информации (речь, данные, видеоизображения и т.п.), сопряжение между разнотипным оконечным оборудованием, сервисное обслуживание пользователей (Битнер В.И. Нормирование качества телекоммуникационных услуг: Учебное пособие. / Под ред. профессора В.П. Шувалова, Битнер В.И., Попов Г.Н. - М.: Горячая линия - Телеком, 2004. - 312 с.).In block 11 simulate the assessment of satisfaction of bodies of superior management of telecommunication facilities with services when moving them, taking into account the optimal management of information selection -
Figure 00000093
 . Telecommunication services include the services of backbone transport networks and high-speed data transmission networks, data transmission network services, and mobile communication services. These services provide the transfer between the objects of higher management bodies of various types of information (speech, data, video, etc.), pairing between different types of terminal equipment, customer service (Bitner V.I.Rationing of the quality of telecommunication services: Textbook. / Under Edited by Professor V.P. Shuvalov, Bitner V.I., Popov G.N. - M.: Hot line - Telecom, 2004. - 312 p.).

В случае, если объекты органов вышестоящего управления не удовлетворены требуемым набором телекоммуникационных услуг, осуществляется возврат к блоку 2, где происходит имитация реконфигурации моделируемой РСС, исходя их предъявляемых к ней требований.If the objects of the higher management bodies are not satisfied with the required set of telecommunication services, a return is made to block 2, where the reconfiguration of the simulated RCC is imitated based on their requirements for it.

Если же объекты органов вышестоящего управления удовлетворены требуемым набором телекоммуникационных услуг, то переходят к блоку 12, где производят остановку процесса моделирования.If the objects of the higher-level management bodies are satisfied with the required set of telecommunication services, then go to block 12, where the simulation process is stopped.

Оценка эффективности предлагаемого способа проводилась путем сравнения достоверности оценки полученных результатов при моделировании процессов, реализующих способ-прототип и при моделировании соответствующих процессов 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 corresponding processes 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 00000094
,
Figure 00000094
 ,

где

Figure 00000095
- функция Лапласа;Where
Figure 00000095
 - Laplace function;

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

Figure 00000096
- реальное значение оценки;
Figure 00000096
 - the real value of the assessment;

Figure 00000097
- требуемое значение оценки;
Figure 00000097
 - the required value of the assessment;

Figure 00000098
- величина доверительного интервала;
Figure 00000098
 - 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,n is the number of realizations of material actions,

определим достоверность результатов моделирования рассмотренных процессов, протекающих в сформулированном способе, принимая:we determine the reliability of the simulation results of the considered processes occurring in the formulated method, taking:

Figure 00000099
.
Figure 00000099
 .

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 00000100
.
Figure 00000100
 .

Тогда:Then:

Figure 00000101
.
Figure 00000101
 .

Для случая, когда

Figure 00000102
вычислить не удается, можно воспользоваться упрощенной формулой для наихудшего случая
Figure 00000103
. Тогда:
Figure 00000104
. Определим
Figure 00000105
 и
Figure 00000106
, принимая
Figure 00000107
, а k=, n=1000 для каждого материального действия, тогда
Figure 00000108
 для прототипа при моделировании: а) формирования топологии, б) перемещения элементов сети связи, в) необходимых способов привязки, г) определения используемого ресурса, д) применения развернутой сети связи, k=8, n=1000 для каждого материального действия, тогда
Figure 00000109
 для предлагаемого способа дополнительно к функциям прототипа при моделировании: е) определения внешних деструктивных воздействий, и) оценивания живучести сети связи, к) оптимального управления селекцией.For the case when
Figure 00000102
 cannot be calculated, you can use the simplified worst-case formula
Figure 00000103
 . Then:
Figure 00000104
 . Define
Figure 00000105
 and
Figure 00000106
 , taking
Figure 00000107
 , and k =, n = 1000 for each material action, then
Figure 00000108
 for the prototype in modeling: a) topology formation, b) movement of communication network elements, c) necessary binding methods, d) determination of the resource used, e) application of an expanded communication network, k = 8, n = 1000 for each material action, then
Figure 00000109
 for the proposed method, in addition to the functions of the prototype in modeling: e) determining the external destructive effects, and) assessing the survivability of the communication network, k) optimal selection control.

Figure 00000110
,
Figure 00000110
 ,

Figure 00000111
Figure 00000111

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

Figure 00000112
%;
Figure 00000112
 %;

Figure 00000113
.
Figure 00000113
 .

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

Claims (1)

Способ моделирования процессов обеспечения структурной живучести распределенных сетей связи (РСС) многоуровневых систем управления в условиях деструктивных воздействий, заключающийся в том, что моделируют каналы связи РСС вышестоящей системы управления, моделируют перемещение элементов - узлов связи РСС вышестоящей системы управления на пунктах управления (ПУ) различных уровней и объектов органов вышестоящего управления, моделируют способы привязки к элементам - узлам связи ПУ и единой сети электросвязи (ЕСЭ), моделируют определение используемого вышестоящей системой управления телекоммуникационного ресурса системы связи ПУ и ЕСЭ, моделируют применение развернутой РСС вышестоящей системы управления по назначению, отличающийся тем, что осуществляют моделирование внешних деструктивных воздействий по перемещающимся элементам - узлам связи РСС вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектам органов вышестоящего управления с учетом вероятности интенсивности вскрытия перемещающихся элементов - узлов связи и объектов органов вышестоящего управления и вероятности их поражения, осуществляют оценку структурной живучести РСС вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления в условиях деструктивных воздействий, определяя интенсивность обработки сообщений как вероятность передачи необходимой информации от источника к потребителю с минимально допустимым количеством элементов - узлов связи РСС, по результатам которой осуществляют моделирование оптимального управления селекцией информации объектов органов вышестоящего управления путем определения вероятностей состояний РСС с селекцией сообщений, удовлетворяющим заданным условиям телекоммуникационных услуг телекоммуникационного ресурса системы связи ПУ и ЕСЭ.A method for modeling the processes of ensuring structural survivability of distributed communication networks (RCC) of multilevel control systems under the conditions of destructive influences, namely, that they simulate RCC communication channels of a higher-level control system, model the movement of elements - RCC communication nodes of a higher-level control system at control points (PU) of various levels and objects of higher-level management bodies, model the methods of binding to elements - communication centers of the control panel and the unified telecommunication network (ESE), model the definition used by the superior control system of the telecommunication resource of the communication system PU and ESE, simulate the application of the deployed RCC superior control system for the purpose, characterized in that they simulate the external destructive effects on moving elements - communication nodes RCC superior control system on the control rooms of various levels and objects of higher management bodies taking into account the probability of the intensity of the opening of moving elements - communication nodes and objects of bodies of higher management the probability of their defeat, they evaluate the structural survivability of the RCC of the higher-level control system at control centers of various levels and objects of higher-level authorities under the conditions of destructive influences, determining the intensity of message processing as the probability of transmitting the necessary information from the source to the consumer with the minimum allowable number of elements - RCC communication nodes , the results of which are modeling the optimal control of the selection of information of objects of higher management bodies I by determining the probabilities of the RCC states with the selection of messages that satisfy the given conditions of telecommunication services of the telecommunication resource of the communication system PU and ESE.
RU2018120828A 2018-06-05 2018-06-05 Method of modeling processes of providing structural survivability of distributed communication networks of multilevel control systems in conditions of destructive effects RU2698407C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018120828A RU2698407C1 (en) 2018-06-05 2018-06-05 Method of modeling processes of providing structural survivability of distributed communication networks of multilevel control systems in conditions of destructive effects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018120828A RU2698407C1 (en) 2018-06-05 2018-06-05 Method of modeling processes of providing structural survivability of distributed communication networks of multilevel control systems in conditions of destructive effects

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2698407C1 true RU2698407C1 (en) 2019-08-26

Family

ID=67733733

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018120828A RU2698407C1 (en) 2018-06-05 2018-06-05 Method of modeling processes of providing structural survivability of distributed communication networks of multilevel control systems in conditions of destructive effects

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2698407C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2767463C2 (en) * 2020-04-09 2022-03-17 Федеральное государственное автономное учреждение "Военный инновационный технополис "ЭРА" Apparatus for calculating the message stream distribution functions based on the estimated data of the information exchange system parameters

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5794128A (en) * 1995-09-20 1998-08-11 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Apparatus and processes for realistic simulation of wireless information transport systems
RU2406146C1 (en) * 2009-04-06 2010-12-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) Method of simulating communication survivability processes in fire damage and electronic warfare conditions
US20140233620A1 (en) * 2013-02-19 2014-08-21 Power Tagging Technologies, Inc. Methods for analyzing and optimizing the performance of a data collection network on an electrical distribution grid
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 (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5794128A (en) * 1995-09-20 1998-08-11 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Apparatus and processes for realistic simulation of wireless information transport systems
RU2406146C1 (en) * 2009-04-06 2010-12-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) Method of simulating communication survivability processes in fire damage and electronic warfare conditions
US20140233620A1 (en) * 2013-02-19 2014-08-21 Power Tagging Technologies, Inc. Methods for analyzing and optimizing the performance of a data collection network on an electrical distribution grid
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

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2767463C2 (en) * 2020-04-09 2022-03-17 Федеральное государственное автономное учреждение "Военный инновационный технополис "ЭРА" Apparatus for calculating the message stream distribution functions based on the estimated data of the information exchange system parameters

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2631970C1 (en) Modeling technique of management and communication processes in distributed territory
CN112153010B (en) Network security shooting range system and operation method thereof
CN107508632A (en) A kind of same route Cable's Fault localization method and device
WO2014042753A1 (en) Generating and evaluating expert networks
RU2698407C1 (en) Method of modeling processes of providing structural survivability of distributed communication networks of multilevel control systems in conditions of destructive effects
Neema et al. Integrated simulation testbed for security and resilience of cps
RU2673014C1 (en) Method of modeling and evaluating the efficiency of management and communication processes
RU2749444C1 (en) Method for modeling virtual communication network on remaining resources of physical network
Rodriguez et al. A simulation-optimization approach for the facility location and vehicle assignment problem for firefighters using a loosely coupled spatio-temporal arrival process
RU2544786C2 (en) Method of creating secure communication system integrated with single telecommunication network in external destructive conditions
Anh et al. Hybrid equation-based and agent-based modeling of crowd evacuation on road network
Abdelghany et al. Real-time dynamic traffic assignment and path-based signal coordination; application to network traffic management
Truong et al. Modeling the brown plant hoppers surveillance network using agent-based model: application for the Mekong Delta region
Hahn et al. Impact of realistic pedestrian mobility modelling in the context of mobile network simulation scenarios
CN101808084A (en) Method for imitating, simulating and controlling large-scale network security events
Jia et al. Event-based evacuation in outdoor environment
Singh et al. Community evacuation planning for bushfires using agent-based simulation
RU2514144C1 (en) Method of simulating mobile subscriber search in communication networks
Han et al. Non-autonomous coloured Petri net-based methodology for the dispatching process of urban fire-fighting
McLin et al. Development and evaluation of a control system for regional traffic management
CN113393136B (en) Delay propagation characteristic discovery method, system and equipment for air traffic control system
Pattinson A simulated network management information base
Sánchez-Picot et al. AmI environments simulations approach integrating social and network aspects: A case study
RU196794U1 (en) NETWORK AND STREAM COMPUTER EXPLORATION MODELING SYSTEM
RU2746670C1 (en) Method for modeling the connection of mobile elements of a corporate management system to a fixed communication network

Legal Events

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

Effective date: 20200606