RU2702503C1 - Способ моделирования процессов обоснования требуемого уровня живучести распределенных сетей связи вышестоящей системы управления в условиях вскрытия и внешних деструктивных воздействий - Google Patents

Способ моделирования процессов обоснования требуемого уровня живучести распределенных сетей связи вышестоящей системы управления в условиях вскрытия и внешних деструктивных воздействий Download PDF

Info

Publication number
RU2702503C1
RU2702503C1 RU2018129734A RU2018129734A RU2702503C1 RU 2702503 C1 RU2702503 C1 RU 2702503C1 RU 2018129734 A RU2018129734 A RU 2018129734A RU 2018129734 A RU2018129734 A RU 2018129734A RU 2702503 C1 RU2702503 C1 RU 2702503C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
communication network
control system
distributed communication
elements
level control
Prior art date
Application number
RU2018129734A
Other languages
English (en)
Inventor
Евгений Владимирович Гречишников
Вячеслав Сергеевич Шумилин
Егор Леонидович Трахинин
Андрей Сергеевич Белов
Владимир Георгиевич Анисимов
Евгений Георгиевич Анисимов
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Академия Федеральной службы охраны 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 "Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации" filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации"
Priority to RU2018129734A priority Critical patent/RU2702503C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2702503C1 publication Critical patent/RU2702503C1/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B17/00—Systems involving the use of models or simulators of said systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks

Abstract

Изобретение относится к области вычислительной техники. Технический результат заключается в повышении устойчивости сети связи. Способ содержит этапы, на которых: моделируют развертывание сети связи; моделируют топологию сети связи; моделируют использование ресурса системы связи; моделируют определение используемого ресурса системы связи; моделируют прогнозирование состояния ресурса системы; моделируют изменение структуры системы связи; моделируют процесс взаимодействия элементов с техническими средствами; моделируют процессы воздействия на элементы распределенной сети связи; моделируют степень воздействия на элементы сети связи; моделируют прогнозирование состояния ресурса системы; моделируют структурно-функциональную реконфигурацию распределенной сети связи; определяют критически важные элементы; моделируют процесс разработки вариантов структурной реконфигурации; моделируют параметрический синтез распределенной сети связи; оценивают эффективность сети связи; производят корректировку исходных данных. 2 ил.

Description

Изобретение относится к области моделирования и может быть использовано при проектировании радиоэлектронных, технических систем, а также, для оценки показателей их живучести.
Толкование терминов, используемых в изобретении.
Единая сеть электросвязи Российской Федерации (ЕСЭ РФ) представляет собой совокупность технологически сопряженных сетей электросвязи общего пользования, выделенных сетей, технологических сетей связи, присоединенных к ЕСЭ РФ, 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).
Живучесть распределенной сети связи - характеризует устойчивость распределенной сети связи против действия причин (стихийных и преднамеренных), приводящих к разрушениям или значительным повреждениям некоторой части ее элементов: узлов, пунктов, станций и линий связи, а так же способность распределенной сети связи сохранять или быстро восстанавливать свое функционирование в условиях возможного физического уничтожения ее элементов (Дудник Б.Я., Овчаренко В.Ф., Орлов В.К. и др. Надежность и живучесть систем связи. М.: «Радио и связь», 1984.- 216 с., стр.9.
Информационно-технические воздействия - применение способов и средств информационного воздействия на информационно-технические объекты, на технику и вооружение в интересах достижения поставленных целей (Центр стратегических оценок и прогнозов. Информационная война и защита информации. Словарь основных терминов и определений www.csef.ru Москва, 2011, стр. 25).
Критичность отказа элемента сложной системы - сочетание тяжести последствий и частоты появления или других свойств отказа как характеристика необходимости идентификации источников, причин и сокращения частоты или количества появлений данного отказа и уменьшения тяжести его последствий. (ГОСТ Р 51901.12-2007. Менеджмент риска. Метод анализа видов и последствий отказов. - М.: Стандартинформ, 2008. - 35 с.).
Моделирование - замещение одного объекта другим с целью получения информации о важнейших свойствах объекта-модели путем проведения эксперимента (Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем: Учебник для вузов - 3-е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 2001. - 343 с., стр. 6).
Огневое поражение - уничтожение (подавление) сил и средств противника огнем различных видов оружия, ударами ракетных войск, артиллерии и авиации, а так же ударами разведывательно-огневых комплексов с применением боеприпасов в обычном снаряжении и снаряженных зажигательными веществами (Военная энциклопедия: в 8 томах, Т. 6. - М., 2002, стр. 9).
Разведывательная защищенность - свойство, характеризующее возможности радиоразведки противника по добыванию и обработке информации, описывающей уровень разведывательной доступности с учетом реальных свойств среды распространения радиоволн (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. 345).
Распределенная сеть связи вышестоящей системы управления представляет собой первичные сети связи, различающиеся используемой средой распространения сигнала и (или), а также, 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).
Реконфигурация системы заключается в изменении ее структуры, топологии, режимов работы, восстановлении поврежденных и отказавших элементов 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.
Система управления - совокупность управляемого объекта и устройства управления (средств сбора, обработки, передачи информации и формирования управляющих сигналов или команд), действие которой направлено на поддержание или улучшение работы объекта (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. 307
Узел связи - организационно-техническое объединение сил и средств связи, средств автоматизированной системы управления, развернутых на пунктах управления или в пунктах распределения (коммутации) каналов (сообщений) для обмена информацией в процессе управления войсками (Военная энциклопедия: в 8 томах, Т. 8. - М., Военное издательство, 2004, стр. 177).
Известен способ моделирования, реализованный в изобретении («Способ моделирования процессов управления техническими средствами и система моделирования для его осуществления», патент РФ №2487387, G05B 17/00, опубликованное 10.07.2013, бюл. №19). Способ заключается в моделировании на пунктах управления (ПУ) функций оценки эффективности воздействия технических средств на все объекты воздействия.
Известен способ моделирования, реализованный в изобретении «Способ моделирования процессов двухуровневого управления и система для его осуществления (варианты)», патент РФ № 2507565, G06F 9/00, опубликованное 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.
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.
Способ-прототип заключается в моделировании: топологии распределенной сети связи, перемещения элементов (узлов связи) распределенной сети связи вышестоящей системы управления и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения), необходимых способов привязки к узлам связи ПУ и ЕСЭ РФ с учетом существующего количества точек доступа и среднего времени их функционирования, определения используемого вышестоящей системой управления телекоммуникационного ресурса системы связи ПУ и ЕСЭ РФ, прогнозирования состояния ресурса системы связи ПУ и ЕСЭ РФ с учетом динамики перемещения элементов (узлов связи) распределенной сети связи вышестоящей системы управления и объектов органов вышестоящего управления от одного положения к другому, сравнения спрогнозированного ресурса системы связи пунктов управления и ЕСЭ РФ с требуемым на определенный промежуток времени для обеспечения требуемого объема телекоммуникационного ресурса моделируемой распределенной сети связи вышестоящей системы управления, применения сформированной распределенной сети связи вышестоящей системы управления по назначению, взаимодействия элементов (узлов связи) распределенной сети связи вышестоящей системы управления с техническими средствами пунктов управления различных уровней управления, основных процессов управления: сбора, обработки, анализа данных, передачи управляющих команд по линиям связи на ПУ нижестоящего уровня.
Данный способ был выбран за основу в качестве прототипа для заявленного способа.
Технической проблемой в данной области является низкая достоверность моделирования процессов обоснования требуемого уровня живучести распределенной сети связи вышестоящей системы управления из-за отсутствия имитации: процессов вскрытия и воздействия на элементы распределенной сети связи вышестоящей системы управления со стороны злоумышленника, процессов сбора, обработки и анализа статистических данных о степени воздействия злоумышленника на элементы распределенной сети связи вышестоящей системы управления и динамике перемещения элементов распределенной сети связи вышестоящей системы управления, прогнозирования количества элементов распределенной сети связи вышестоящей системы управления, которые могут выйти из строя в результате вскрытия и воздействий злоумышленника, прогнозирования состояния ресурса системы связи пунктов управления и ЕСЭ РФ с учетом воздействий злоумышленника, структурно-функциональной реконфигурации распределенной сети связи вышестоящей системы управления.
Технический результат - повышение устойчивости работы распределенной сети связи вышестоящей системы управления.
Техническая проблема решается созданием способа моделирования процессов обоснования требуемого уровня живучести распределенных сетей связи вышестоящей системы управления в условиях вскрытия и внешних деструктивных воздействий, обеспечивающего возможность повысить достоверность моделирования процессов обоснования требуемого уровня живучести распределенной сети связи вышестоящей системы управления за счет имитации: процессов вскрытия и воздействия на элементы распределенной сети связи вышестоящей системы управления со стороны злоумышленника, процессов сбора, обработки и анализа статистических данных о степени воздействия злоумышленника на элементы распределенной сети связи вышестоящей системы управления и динамике перемещения элементов распределенной сети связи вышестоящей системы управления, прогнозирования количества элементов распределенной сети связи вышестоящей системы управления, которые могут выйти из строя в результате вскрытия и воздействий злоумышленника, прогнозирования состояния ресурса системы связи пунктов управления и ЕСЭ РФ с учетом воздействий злоумышленника, структурно-функциональной реконфигурации распределенной сети связи вышестоящей системы управления.
Техническая проблема решается тем, что способ моделирования процессов обоснования требуемого уровня живучести распределенных сетей связи вышестоящей системы управления в условиях вскрытия и внешних деструктивных воздействий заключающийся в том, что моделируют развертывание распределенной сети связи вышестоящей системы управления, при этом моделируют: топологию сети связи, количество узлов и линий связи вышестоящей системы управления, количество точек доступа к узлам связи пунктов управления и единой сети электросвязи РФ (ЕСЭ РФ), функционирование точек доступа, количество объектов органов вышестоящего управления, моделируют перемещение элементов сети связи вышестоящей системы управления и объектов органов вышестоящего управления, моделируют использование вышестоящей системой управления телекоммуникационного ресурса системы связи пунктов управления и ЕСЭ РФ, моделируют определение используемого ресурса системы связи пунктов управления и ЕСЭ РФ, моделируют прогнозирование состояния ресурса системы связи пунктов управления и ЕСЭ РФ с учетом динамики перемещения элементов сети связи вышестоящей системы управления и объектов органов вышестоящего управления от одного положения к другому, моделируют применение сформированной распределенной сети связи вышестоящей системы управления по назначению, в случае необходимости, моделируют изменение структуры системы связи, моделируют процесс взаимодействия элементов сети связи вышестоящей системы управления с техническими средствами пунктов управления различных уровней управления, моделируют основные процессы управления: сбор, обработку и анализ данных о интенсивности и продолжительности предоставления телекоммуникационных услуг объектам органов вышестоящего управления, производят остановку процесса моделирования, согласно изобретению дополнен: перед моделированием прогнозирования состояния ресурса системы связи пунктов управления и ЕСЭ РФ с учетом динамики перемещения элементов сети связи вышестоящей системы управления и объектов органов вышестоящего управления от одного положения к другому моделируют процессы вскрытия и воздействия на элементы распределенной сети связи вышестоящей системы управления со стороны злоумышленника, моделируют процессы сбора, обработки и анализа данных о степени воздействия злоумышленника на элементы распределенной сети связи вышестоящей системы управления и динамике перемещения элементов распределенной сети связи вышестоящей системы управления, формируют набор статистических данных, моделируют прогнозирование количества элементов распределенной сети связи вышестоящей системы управления, которые могут выйти из строя в результате вскрытия и воздействий злоумышленника, моделируют прогнозирование состояния ресурса системы связи пунктов управления и ЕСЭ РФ с учетом воздействий злоумышленника, после моделирования прогнозирования состояния ресурса системы связи пунктов управления и ЕСЭ РФ с учетом динамики перемещения элементов сети связи вышестоящей системы управления и объектов органов вышестоящего управления от одного положения к другому оценивают эффективность функционирования распределенной сети связи вышестоящей системы управления, в случае необходимости, моделируют структурно-функциональную реконфигурацию распределенной сети связи вышестоящей системы управления, при этом: определяют и рассчитывают структурно-топологические и структурно-функциональные показатели распределенной сети связи вышестоящей системы управления, определяют критически важные элементы распределенной сети связи вышестоящей системы управления, моделируют процесс разработки вариантов структурной реконфигурации распределенной сети связи вышестоящей системы управления, моделируют процесс выбора оптимального варианта структурно-функциональной реконфигурации распределенной сети связи вышестоящей системы управления, моделируют параметрический синтез распределенной сети связи вышестоящей системы управления, оценивают эффективность функционирования сформированной распределенной сети связи вышестоящей системы управления, при необходимости производят корректировку исходных данных, сохраняют и документально оформляют результаты моделирования.
Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленного способа, отсутствуют. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «новизна». 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». «Промышленная применимость» способа обусловлена наличием элементной базы, на основе которой могут быть выполнены устройства, реализующие данный способ.
Заявленный способ поясняется чертежами, на которых показана:
фиг. 1 - схема, поясняющая способ моделирования процессов обоснования требуемого уровня живучести распределенных сетей связи вышестоящей системы управления в условиях вскрытия и внешних деструктивных воздействий.
фиг. 2 - схема, поясняющая порядок и особенности моделирования структурно-функциональной реконфигурации распределенной сети связи вышестоящей системы управления.
Реализовать заявленный способ можно в виде моделирующего алгоритма процессов обоснования требуемого уровня живучести распределенной сети связи вышестоящей системы управления, представленного на фиг. 1.
В блоке 1 задают (вводят) исходные данные, необходимые для моделирования развертывания, функционирования и структурно-функциональной реконфигурации распределенной сети связи вышестоящей системы управления в условиях вскрытия и внешних деструктивных воздействий злоумышленника, а именно: количество элементов (узлов связи) распределенной сети связи - [2…N], количество линий связи с учетом узлов связи ПУ и ЕСЭ РФ - [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…p], координаты элементов распределенной сети связи N-ых групп соответственно по осям X и Y -
Figure 00000002
,
Figure 00000003
 и объектов органов вышестоящего управления (абонентов) -
Figure 00000004
 и
Figure 00000005
, максимально и минимально возможное удаление элементов распределенной сети связи N-ых групп от места нахождения объекта (объектов) органов вышестоящего управления по оси X с учетом воздействующих факторов -
Figure 00000006
,
Figure 00000007
, максимально и минимально возможное удаление элементов распределенной сети связи от места нахождения объекта (объектов) органов вышестоящего управления по оси Y с учетом воздействующих факторов -
Figure 00000008
Figure 00000009
, углы, определяющие местоположение элементов распределенной сети связи N-ых групп относительно друг друга -
Figure 00000010
,
Figure 00000011
, параметры движения элементов распределенной сети связи (объектов органов вышестоящего управления): скорость движения элемента распределенной сети связи (скорость перемещения объекта органов вышестоящего управления) -
Figure 00000012
, курсовой угол движения элемента распределенной сети связи (объекта органов вышестоящего управления) - Θ, время начала перемещения, общее и среднее время перемещения элемента распределенной сети связи (объекта органов вышестоящего управления) соответственно - t0, t, tcp, территориальный разнос между i-м положением перемещаемого элемента (объекта органов вышестоящего управления) распределенной сети связи и j-м положением взаимодействующих с этим элементом (объектом органов вышестоящего управления) других элементов (объектов органов вышестоящего управления) -
Figure 00000013
, требуемое время своевременности обслуживания объектов органов вышестоящего управления -
Figure 00000014
, требуемый объем телекоммуникационного ресурса -
Figure 00000015
, требуемый набор предоставляемых телекоммуникационных услуг -
Figure 00000016
  , требуемое время предоставления телекоммуникационных услуг -
Figure 00000017
, предполагаемое количество средств вскрытия элементов распределенной сети связи - Nвскр, предполагаемое количество средств воздействия на элементы распределенной сети связи - Nвозд, время квазистационарного состояния n-го элемента распределенной сети связи -
Figure 00000018
, время вскрытия n-го элемента распределенной сети связи -
Figure 00000019
, время начала работы n-го элемента распределенной сети связи -
Figure 00000020
, время окончания работы n-го элемента распределенной сети связи -
Figure 00000021
, время воздействия на n-й элемент распределенной сети связи -
Figure 00000022
, время принятия решения на воздействия каждого n-го элемента распределенной сети связи -
Figure 00000023
, временной интервал, отведенный на структурно-функциональную реконфигурацию распределенной сети связи -
Figure 00000024
.
В блоке 2 моделируют топологию распределенной сети связи вышестоящей системы управления -
Figure 00000025
.
При этом топология размещения элементов распределенной сети связи представлена с учетом нескольких N групп элементов. Для каждой группы элементов осуществляется генерация координат районов их размещения.
Первую группу составляют элементы распределенной сети связи, местоположения которых ограничены районами нахождения объектов органов вышестоящего управления. Представление их координат обеспечивается с помощью соотношений:
Figure 00000026
, (1)
Figure 00000027
, (2)
где
Figure 00000028
,
Figure 00000029
 - координаты элемента распределенной сети связи соответственно по осям X и Y;
Figure 00000030
,
Figure 00000031
 - соответственно максимально и минимально возможное удаление элемента распределенной сети связи от места нахождения объекта (объектов) органов вышестоящего управления по оси X с учетом воздействующих факторов;
Figure 00000032
,
Figure 00000033
 - соответственно максимально и минимально возможное удаление элемента распределенной сети связи от места нахождения объекта (объектов) органов вышестоящего управления по оси Y с учетом воздействующих факторов;
Figure 00000034
 - случайное число, распределенное на интервале (0,1), получаемое с помощью датчика случайных чисел.
Ко второй группе относятся элементы распределенной сети связи, координаты которых зависят от положения элементов распределенной сети связи первой группы.
Имитация их районов размещения осуществляется с помощью выражений:
Figure 00000035
, (3)
Figure 00000036
, (4)
где
Figure 00000037
,
Figure 00000038
 - координаты района развертывания элемента распределенной сети связи первой группы;
Figure 00000039
,
Figure 00000040
 - соответственно максимально и минимально возможное удаление элемента распределенной сети связи второй группы от элемента распределенной сети связи первой группы по оси X;
Figure 00000041
,
Figure 00000042
 - соответственно максимально и минимально возможное удаление элемента распределенной сети связи второй группы от элемента сети связи первой группы по оси Y;
Figure 00000010
 - угол, определяющий местоположение элемента распределенной сети связи второй группы относительно элемента сети связи первой группы.
Третью группу составляют элементы распределенной сети связи, местоположение которых коррелированно с координатами элементов распределенной сети связи второй группы.
N-ую группу составляют элементы распределенной сети связи, местоположение которых коррелировано с координатами элементов распределенной сети связи (N-1)-ой группы.
Имитация их районов размещения осуществляется с помощью выражений:
Figure 00000043
, (5)
Figure 00000044
, (6)
где
Figure 00000045
,
Figure 00000046
 - координаты района развертывания элемента распределенной сети связи (N-1)-ой группы;
Figure 00000047
,
Figure 00000048
 - соответственно максимально и минимально возможное удаление элемента распределенной сети связи N-ой группы от элемента распределенной сети связи (N-1)-ой группы по оси X;
Figure 00000049
,
Figure 00000050
 - соответственно максимально и минимально возможное удаление элемента распределенной сети связи N-ой группы от элемента распределенной сети связи (N-1)-ой группы по оси Y;
Figure 00000011
 - угол, определяющий местоположение элемента распределенной сети связи N-ой группы относительно элемента распределенной сети связи (N-1)-ой группы.
Имитация координат размещения элементов распределенной сети связи всех групп осуществляется последовательно от групп с наименьшими номерами к группам с наибольшими номерами в порядке возрастания.
Структурно-топологическое построение сети связи 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).
Структуры моделируемых сетей связи 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).
В блоке 3 моделируют функционирование (применение по назначению) распределенной сети связи вышестоящей системы управления.
Моделирование функционирования (применения по назначению) распределенной сети связи осуществляется следующим образом:
1. Моделируют взаимодействие элементов (узлов связи) распределенной сети связи вышестоящей системы управления с техническими средствами ПУ различных уровней управления, при этом:
- моделируют формирование управляющих команд объектов органов вышестоящего управления по линиям связи на ПУ различных уровней управления на применение технических средств на ПУ различных уровней управления (Основы теории управления в системах военного назначения. Часть 1. Учебное пособие. Е.А. Карпов и др. / Под редакцией А.Ю. Рунеева и И.В. Котенко. СПб.: ВУС, 2000. - 194 с., стр. 20-22);
- моделируют передачу управляющих команд на проведение мероприятий по противодействию: разведки злоумышленника, подавлению технических средств и всестороннего воздействия на технические средства распределенной сети связи вышестоящей системы управления и объектов органов вышестоящего управления (Телекоммуникационные системы и сети: Учебное пособие / В 3 томах. Том 3. - Мультисервисные сети / В.В. Величко, Е.А. Субботин, В.П. Шувалов, А.Ф. Ярославцев; под редакцией профессора В.П. Шувалова. - 2-е изд., стереотип. - М.: Горячая линия-телеком, 2015. - 592 с., стр. 229-255), (Гаранин М.В. и др. Системы и сети передачи информации: Учеб. пособие для ВУЗов. - М.: Радио и связь, 2001. - 336 с., стр. 11-12);
- моделируют процессы маскировки и защиты от подавления и всестороннего воздействия (Меньшаков Ю.К. Защита объектов и информации от технических средств разведки. - М.: Российск. гос. гуманит. ун-т. - 2002 г., 399 с. стр. 20-25);
- моделируют доклад о выполнении управляющих команд (Телекоммуникационные системы и сети: Учебное пособие / В 3 томах. Том 3. - Мультисервисные сети / В.В. Величко, Е.А. Субботин, В.П. Шувалов, А.Ф. Ярославцев; под редакцией профессора В.П. Шувалова. - 2-е изд., стереотип. - М.: Горячая линия-телеком, 2015. - 592 с., стр. 229-255), (Гаранин М.В. и др. Системы и сети передачи информации: Учеб. пособие для ВУЗов. - М.: Радио и связь, 2001. - 336 с., стр. 11-12).
2. Моделируют перемещение элементов (узлов связи) распределенной сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления.
Моделирование перемещения элементов (узлов связи) распределенной сети связи осуществляется следующим образом:
2.1 Моделируют измерение изменяемых координат элементов (узлов связи) распределенной сети связи вышестоящей системы управления.
Исходными данными для измерения изменяемых координат элементов распределенной сети связи
Figure 00000051
 и
Figure 00000052
 (объектов органов вышестоящего управления
Figure 00000004
 и
Figure 00000005
) являются параметры движения: скорость движения элемента распределенной сети связи (скорость перемещения объекта органов вышестоящего управления) -
Figure 00000053
; курсовой угол движения элемента распределенной сети связи (объекта органов вышестоящего управления), либо проекции вектора скорости - Θ:
Figure 00000054
 (7)
Figure 00000055
 (8)
Измерение изменяемых координат элементов системы связи производится по следующим формулам:
Figure 00000056
, (9)
Figure 00000057
, (10)
где t - время перемещения элемента распределенной сети связи;
Figure 00000058
 и
Figure 00000059
 - координаты последнего места размещения элемента распределенной сети связи.
Расчет изменяемых координат для объектов органов вышестоящего управления производится по следующим формулам:
Figure 00000060
, (11)
Figure 00000061
, (12)
где t0 - время начала перемещения объекта органов вышестоящего управления;
Figure 00000062
,
Figure 00000063
 - координаты начального местоположения объекта органов вышестоящего управления.
2.2 Моделируют выбор координат района развертывания перемещаемого элемента (узлов связи) распределенной сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления.
Процедура выбора координат района развертывания перемещаемого элемента (объектов органов вышестоящего управления) системы связи носит итерационный характер. Правило останова процедуры выбора координат использует критерий:
Figure 00000064
, (13)
где
Figure 00000065
 - территориальный разнос между i-м положением перемещаемого элемента (объекта органов вышестоящего управления) распределенной сети связи и j-м положением взаимодействующих с этим элементом (объектом органов вышестоящего управления) других элементов (объектов органов вышестоящего управления);
Figure 00000066
 - максимально возможный территориальный разнос;
Figure 00000067
 - время своевременности обслуживания объектов органов вышестоящего управления;
Figure 00000014
 - требуемое время своевременности обслуживания объектов органов вышестоящего управления.
Порядок и особенности моделирования процесса перемещения сил и средств описан в книге Чуев Ю.В. Исследование операций в военном деле. М.: Военное издательство Министерства Обороны СССР,1970. - 256 с., стр. 107-114.
3. Моделируют использование ресурса системы связи ПУ различных уровней и ЕСЭ РФ в процессе функционирования. Одним из основных показателей ресурса системы связи ПУ и ЕСЭ РФ является пропускная способность.
Требования к пропускной способности узла и линии связи задаются количеством сообщений (
Figure 00000068
) 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.).
В блоке 4 моделируют процессы вскрытия и воздействия на элементы распределенной сети связи вышестоящей системы управления со стороны злоумышленника.
Вероятность принятия решения злоумышленником на применение средств поражения по элементам распределенной сети связи зависит от степени их вскрытия разведкой. Вскрытие элементов распределенной сети связи может осуществляться по данным различных видов разведки: радиоразведки (РР), радиотехнической (РТР), радиолокационной (РЛР), оптико-электронной (ОЭР), инфракрасной (ИКР) и др. (Ю.К. Меньшаков Защита объектов и информации от технических средств разведки. Учебное пособие. М.: Российский государственный гуманитарный университет, 2002. - 399 с., стр. 15-75).
Обобщенный алгоритм вскрытия технических средств (объектов) описан в учебном пособии Горелик А.Л., Скрипкин В.А. Методы распознавания: Учебное пособие для вузов. - 2-е издание, переработанное и дополненное. - М.: Высшая школа, 1984. - 208 с.: ил. стр. 123-146.
Обобщенный алгоритм включает в себя следующие этапы:
1. Определение источников излучений (технических средств, объектов) и их местоположения.
2. Выделение первичных признаков (реквизиты демаскирующих признаков) и идентификация типа технического средства (объекта).
3. Группирование идентифицированных технических средств в более сложные объекты (группы, классы) с учетом их места нахождения и наличия структурных связей в системе.
4. Формирование группового «портрета» технических средств (объектов) в информационном поле радиоразведки на основании полученных признаков.
5. Сопоставление группового «портрета» технических средств (объектов) с известными описаниями элементов системы и расчет меры сходства.
6. На основании полученных расчетов и определенных правил, принятие решения об отнесении заданного технического средства (объекта) к определенному элементу системы.
Особенности построения и порядок функционирования системы вскрытия технических средств и объектов описан в учебнике Осипов А.С. Военно-техническая подготовка. Военно-технические основы построения средств и комплексов РЭП: учебник / А.С. Осипов; под науч. ред. Е.Н. Гарина. - Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2013. - 344 с., стр. 322-325.
При оценке процессов функционирования элементов распределенной сети связи вышестоящей системы управления в условиях вскрытия злоумышленником используют обобщенные показатели разведзащищенности: вероятность вскрытия -
Figure 00000069
 радиоразведкой противника n-го элемента распределенной сети связи течение времени, не превышающего допустимое, и продолжительность вскрытия -
Figure 00000070
 n-го элемента распределенной сети связи. Исходя из комплексного подхода злоумышленника к ведению разведки вероятность вскрытия n-го элемента распределенной сети связи за время
Figure 00000071
 может быть определена в соответствии с выражением:
Figure 00000072
, (14)
где
Figure 00000073
 - вероятность вскрытия n-го элемента распределенной сети связи за время
Figure 00000074
;
Figure 00000075
 - вероятность обнаружения любым видом разведки злоумышленника n-го элемента распределенной сети связи за время
Figure 00000074
;
Figure 00000076
 - вероятность определения местоположения n-го элемента распределенной сети связи за время
Figure 00000074
 с точностью, необходимой для применения внешних воздействий;
Figure 00000077
 - вероятность опознавания n-го элемента распределенной сети связи по совокупности демаскирующих признаков, выявленных за время
Figure 00000074
.
Порядок расчета и оценки показателей разведзащищенности описан в следующих источниках: 1. Ануреев И.И., Татарченко А.Е. Применение математических методов в военном деле. - М.: ВИ МО СССР, 1967. - 243 с., стр. 173-175; 2. Чуев Ю.П. и др. Основы исследования операций в военной технике. - М.: Советское радио, 1965. - 591 с., стр. 63-73; 3. Хорев А.А. Теоретические основы оценки возможностей технических средств разведки. - М.: МО РФ, 2000. - 255 с.; 4. Меньшаков Ю.К. Защита объектов и информации от технических средств разведки - М.: Российск. гос. гуманит. ун-т, 2002. - 399 с., стр. 78-116. 5. В.Г. Иванов, С.А. Панихидников Монографии «Теория и практика построения технической основы системы управления специального назначения»: [монография] / В.Г. Иванов, С.А. Панихидников; СПбГУТ. - СПб., 2016. - 184 с., стр. 138-141.
Моделирование внешних деструктивных воздействий осуществляется с использованием известных методов генерации (имитации), зависящих от вида распределения разыгрываемых величин, характеризующих математические ожидания времени возникновения внешних воздействий (см. Имитационное моделирование средств и комплексов связи и автоматизации. Иванов Е.В. СПб.: ВАС, 1992. стр. 9-18).
В нашем случае основными видами внешних деструктивных воздействий, используемых для моделирования, являются: огневое воздействие и информационно-техническое воздействие. При этом, в зависимости от выбранного внешнего воздействия, при моделировании могут использоваться следующие методы генерации (розыгрыша) случайных величин (см. Моделирование систем. Инструментальные средства GPSS World: Учеб. пособие. - СПб.: БХВ-Петербург, 2004. - 368 с.): метод розыгрыша случайных чисел для дискретных равномерных распределений; метод розыгрыша случайных чисел для дискретных неравномерных распределений; метод розыгрыша случайных чисел для непрерывных равномерных распределений; метод розыгрыша случайных чисел для непрерывных неравномерных распределений.
Основные виды и особенности использования средств огневого поражения описаны в книгах: 1. А.В. Бабкин, В.А. Велданов Средства поражения и боеприпасы: Учебник / А.В. Бабкин и др.; Под общ. ред. В.В.Селиванова. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. - 984 с.: ил. 2. И.А. Балаганский, Л.А. Мержневский Действие средств поражения и боеприпасов: Учебник. - Новосибирск: издательство НГТУ. - 2004. - 408 с. 3. Боеприпасы : учебник : в 2 т. / под общей ред. В.В. Селиванова. - Москва: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016.
Основные виды и особенности использования средств информационно-технического воздействия описаны в книге Гриняев С.Н. Поле битвы - киберпространство. Теория, приемы, средства, методы и системы ведения информационной войны. М.: издательство Харвест, 2004. - 426с., стр. 109-112.
Порядок и особенности моделирования огневых воздействий описан в книге Чуев Ю.В. Исследование операций в военном деле. М.: Военное издательство Министерства Обороны СССР,1970. - 256 с., стр. 88-103.
Особенности моделирования информационно-технических воздействий описаны в книге Д.А. Губанов, Д.А. Новиков Социальные сети: модели информационного влияния, управления и противоборства. М.: Издательство физико-математической литературы, 2010. - 228 с., стр. 196.
В блоке 5 моделируют процессы сбора, обработки и анализа данных о: степени воздействия злоумышленника на элементы распределенной сети связи вышестоящей системы управления, динамике перемещения элементов (узлов связи) распределенной сети связи вышестоящей системы управления, а так же интенсивности и продолжительности предоставления телекоммуникационных услуг (используемом ресурсе) объектам органов вышестоящего управления.
1. Оценка степени воздействия злоумышленника на элементы распределенной сети связи вышестоящей системы управления осуществляется с учетом его возможностей по их вскрытию.
1.1 Оценка возможностей злоумышленника по вскрытию элементов распределенной сети связи осуществляется следующим образом.
В общем случае требования к разведывательной защищенности элементов распределенной сети связи заключаются в том, чтобы продолжительность времени вскрытия элементов распределенной сети связи было не меньше допустимого при значении вероятности этого вскрытия, не превышающего допустимое значение. Оценка возможностей злоумышленника по вскрытию элементов распределенной сети связи осуществляется на основании выполнения следующих условий:
Figure 00000078
, (15)
Figure 00000079
, (16)
где
Figure 00000080
 - время вскрытия n-го элемента распределенной сети связи;
Figure 00000081
 - время квазистационарного состояния n-го элемента распределенной сети связи;
Figure 00000020
 - время начала работы n-го элемента распределенной сети связи;
Figure 00000021
 - время окончания работы n-го элемента распределенной сети связи.
Если условие 15 не выполнено, то злоумышленник не успел вскрыть элементы распределенной сети связи, если условие 16 не выполнено, то у злоумышленника нет средств для вскрытия элементов распределенной сети связи; при выполнении условий 15 и 16 элемент распределенной сети связи считается вскрытым.
1.2 Оценка возможностей злоумышленника по воздействию на элементы распределенной сети связи вышестоящей системы управления осуществляется на основании выполнения следующего условия:
Figure 00000082
, (17)
где
Figure 00000023
 - время принятия решения на воздействия каждого n-го элемента распределенной сети связи;
Figure 00000083
 - время воздействия на n-ый элемент распределенной сети связи.
Если условие 17 не выполнено, то злоумышленник не успел воздействовать на элементы распределенной сети связи, при выполнении условия 19 элемент распределенной сети связи считается подвергнутым воздействию.
2. Оценка динамики перемещения элементов (узлов связи) распределенной сети связи вышестоящей системы управления осуществляется с учетом времени их перемещения от одного положения к другому, определяемого по формуле:
Figure 00000084
, (18)
где tcp - среднее значение времени перемещения элемента распределенной сети связи от одного положения к другому;
Figure 00000085
 - случайное число, распределенное на интервале (0,1), которое получается с помощью датчика случайных чисел.
Порядок и особенности перемещения (передвижения) элементов (узлов связи) описаны в следующей литературе: 1. Тактика / В.Г. Резниченко, И.Н. Воробьев, Н.Ф. Мирошниченко и др., Под. ред. В.Г. Резниченко - М.: Воениздат, 1984. - 271 с., стр. 222-267. 2.Учебник сержанта войск связи. М.: Военное издательство. Министерство обороны РФ, 2004. - 574 с., стр. 80-83. 3. Градусов, Р.А. Организация и структура полевых узлов связи объединения : учеб.- метод. пособие / Р.А. Градусов, С.Н. Касанин. - Минск: БГУИР, 2012. - 119 с., стр. 89-90.
3. Оценка интенсивности и продолжительности предоставления телекоммуникационных услуг (используемый ресурс) объектам органов вышестоящего управления определяется с учетом анализа используемого ресурса ЕСЭ РФ.
При этом измеряют: основные характеристики передаваемых элементами распределенной сети связи и абонентами потоков информации, интенсивность выхода элементов распределенной сети связи и абонентов в связь, количество и длительность сеансов связи, определяют виды и измеряют продолжительность предоставляемых телекоммуникационных услуг. Под характеристиками передаваемых потоков информации, определяемыми средой распространения сигналов, видами электросвязи и отражающими расположение и состояние элементов распределенной сети связи (абонентов) понимаются (Гаранин М.В. и др. Системы и сети передачи информации: Учеб. пособие для ВУЗов. - М.: Радио и связь, 2001. - 336 с., стр. 11-12):
- пространственно-поляризационные и энергетические характеристики передаваемых сигналов;
- используемые рабочие частоты (диапазон частот) и спектральные характеристики передаваемых несущих (аналоговых) сигналов;
- характеристики структуры передаваемых потоков данных, используемые протоколы передачи данных, служебные протоколы (управления, диагностические и др.), прикладные службы (сервисы) обмена данными;
- идентификационные сигналы и информация (сообщения, данные) абонентов;
- служебные (управляющие, диагностические и др.) сигналы и информация (сообщения, данные) элементов разнородных сетей связи.
Проводимые измерения, позволяют произвести оценку индивидуальных особенностей использования элементами распределенной сети связи и абонентами предоставляемого телекоммуникационного ресурса.
Кроме того, определяют возможность привязки элементов распределенной сети связи и абонентов к узлам (точкам) доступа ЕСЭ в конкретных районах размещения и при смене местоположений, с учетом требуемого набора предоставляемых телекоммуникационных услуг и характера выполняемых задач.
Телекоммуникационные услуги включают услуги магистральных транспортных сетей и высокоскоростных сетей передачи данных, услуги сетей передачи данных, услуги мобильной связи. Эти услуги обеспечивают передачу 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.).
По результатам сбора, обработки и анализа полученной информации формируют набор статистических данных. Порядок и особенности работы со статистическими данными описан учебнике Орлов А.И. Прикладная статистика. Учебник. / А.И.Орлов. - М.: Издательство «Экзамен», 2004. - 656 с.
Порядок формирования и использования статистических данных в условиях применения и управления силами и средствами описан в учебнике Иволгин Н.С. Исследование операций. Ч. 1. СПб.: Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова, 1999. - 366 с., стр. 176-180.
В блоке 6 с учетом полученного набора статистических данных моделируют прогнозирование количества элементов распределенной сети связи вышестоящей системы управления, которые могут выйти из строя в результате вскрытия и воздействий злоумышленника, а так же состояние ресурса системы связи пунктов управления и ЕСЭ РФ с учетом воздействий злоумышленника и динамики перемещения элементов (узлов связи) распределенной сети связи и объектов органов вышестоящего управления от одного положения к другому.
Особенности моделирования процесса прогнозирования применительно к военной сфере деятельности описаны в книге Чуев Ю.В., Михайлов Ю.Б. Прогнозирование в военном деле. М., Воениздат, 1975. - 279 с., стр. 137-271.
При этом техническая реализация процесса прогнозирования известна в виде технических устройств из широкого круга технической литературы: 1. Рабочая книга по прогнозированию/ И.В. Бестужев-Лада. - М.: Мысль, 1982. - 430 с., стр. 281-293. 2. 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., ил. - стр.158-159, рис. 17. 3. Гаскаров Д.В., Голинкевич Т.А., Мозгалевский А.В. Прогнозирование технического состояния и надежности радиоэлектронной аппаратуры. М.: Сов. радио, 1974. - 224 с.
Результаты прогнозирования представляются в удобном для использования виде: таблицы, графики, массивы данных (Романова Ю.Д. Информатика и информационные технологии. Конспект лекций: учеб. пособие / Ю.Д. Романова, И.Г. Лесничая. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Эксмо, 2009. - 320 с., стр. 116, 174).
В блоке 7 с учетом результатов прогнозирования оценивают эффективность функционирования распределенной сети связи вышестоящей системы управления (А.В. Боговик, В.В. Игнатов Эффективность систем военной связи и методы ее оценки. - СПб.: ВАС, 2006. - 183 с., стр. 37-61).
Оценка эффективности функционирования распределенной сети связи производится с учетом: требуемого объема телекоммуникационного ресурса -
Figure 00000086
, требуемого набора предоставляемых телекоммуникационных услуг -
Figure 00000087
 и времени их предоставления -
Figure 00000088
.
В случае, если объекты органов вышестоящего управления удовлетворены требуемым набором, качеством и своевременностью предоставляемых телекоммуникационных услуг, то переходят к блоку 12, где осуществляется проверка окончания модельного (системного) времени. В случае если модельное (системное) время не закончилось, управление передается блоку 3, где осуществляется дальнейшее моделирование функционирования (применения по назначению) распределенной сети связи вышестоящей системы управления, если модельное (системное) время закончилось, то производят остановку процесса моделирования.
Если же структура распределенной сети связи не обеспечивает объекты органов вышестоящего управления требуемым набором телекоммуникационных услуг или объекты органов вышестоящего управления не удовлетворены своевременностью и качеством предоставляемых телекоммуникационных услуг, осуществляется переход к блоку 8, где осуществляется моделирование структурно-функциональной реконфигурации распределенной сети связи вышестоящей системы управления.
Порядок работы блока 8 следующий (фиг. 2).
В блоке 8.1 определяют и рассчитывают структурно-топологические и структурно-функциональные показатели распределенной сети связи вышестоящей системы управления.
К структурно-топологическим (статическим) показателям относятся: структурная живучесть (надежность), структурно-топологические свойства, связность и т.д.:
Figure 00000089
, (19)
К структурно-функциональным (динамическим) показателям относятся: функциональная живучесть (надежность), производительность, удельная пропускная способность, расходуемые ресурсы и т.д.:
Figure 00000090
, (20)
где
Figure 00000091
 - множество структурных состояний распределенной сети связи в процессе реконфигурации;
Figure 00000092
 - значения частных показателей элементов распределенной сети связи в каждом из структурных состояний.
Совокупность частных показателей элементов распределенной сети связи в каждом из структурных состояний будет определятся выражением:
Figure 00000093
. (21)
Порядок и особенности расчета показателей живучести (надежности) систем управления и сетей описаны в книгах: 1. Величко В.В., Попков Г.В., Попков В.К. Модели и методы повышения живучести современных систем связи. - М.: Горячая линия - Телеком, 2014. - 270 с.:, ил. стр. 9-14. 2. ГОСТ Р 53111-2008 устойчивость функционирования сети связи общего пользования. Требования и методы проверки. М.: Стандартинформ, 2009 г. 3. Шкляр В.Н. Надежность систем управления: учебное пособие / В.Н. Шкляр. Томский политехнический университет. - Томск: Издательство Томского политехнического университета, 2009. - 126 с., стр. 11-28.
В блоке 8.2 с учетом рассчитанных структурно-топологических и структурно-функциональных показателей определяют критически важные элементы распределенной сети связи вышестоящей системы управления, которые играют ключевую роль в обеспечении надежности, безопасности и живучести распределенной сети связи.
Для выявления критически важных элементов распределенной сети связи определяют и рассчитывают показатели критичности отказов (выхода из строя) основными из которых являются: устойчивость элемента распределенной сети связи к воздействию внешних неблагоприятных факторов (живучесть), возможность резервирования элемента распределенной сети связи, возможность контроля (мониторинга) состояния элемента распределенной сети связи; возможность восстановления элемента распределенной сети связи и др.
Полученное множество показателей критичности отказов имеет вид:
Figure 00000094
, (22)
где
Figure 00000095
 - частные показатели критичности отказов элементов распределенной сети связи.
Порядок и особенности анализа видов, последствий и критичности отказов элементов сложных систем описаны в следующих источниках: 1. ГОСТ 27.310-95 Надежность в технике. Анализ видов, последствий и критичности отказов. Основные положения. - М.: ИПК издательство стандартов, 1998. - 12 с. 2. ГОСТ Р 51901.12-2007 Менеджмент риска. Метод анализа видов и последствий отказов. - М.: Стандартинформ, 2008. - 35 с. 3. МЭК 60812:2006 «Методы анализа надежности систем. Метод анализа видов и последствий отказов».
В блоке 8.3 с учетом критичности отказов элементов распределенной сети связи моделируют процесс разработки вариантов структурной реконфигурации распределенной сети связи вышестоящей системы управления.
Задача разработки вариантов структурной реконфигурации распределенной сети связи представляет собой оптимизационную задачу следующего вида:
Figure 00000096
, (23)
где
Figure 00000025
 - структура распределенной сети связи;
Figure 00000097
 - изменения (вариации) структуры распределенной сети связи, принадлежащие заданному множеству допустимых вариаций
Figure 00000098
;
Figure 00000099
 - множество структурно-топологических показателей элементов распределенной сети связи;
Figure 00000100
 - согласующее правило, используя которое можно перейти к задаче однокритериального оценивания качества структурных изменений распределенной сети связи:
Figure 00000101
;
Figure 00000102
 - поэтапный процесс реконфигурации структуры распределенной сети связи, обеспечивающий трансформацию структуры
Figure 00000025
, которая переводится из начального состояния -
Figure 00000103
 в некоторое финальное структурное состояние -
Figure 00000104
.
Порядок и особенности структурной реконфигурации сложных объектов описаны в следующих источниках: 1. Филин Б.П. Методы анализа структурной надежности сетей связи. - М.: Радио и связь, 1988. - 208 с.: ил., стр. 160-175. 2. Охтилев М.Ю. Интеллектуальные технологии мониторинга и управления структурной динамикой сложных технических объектов / М.Ю. Охтилев, Б.В. Соколов, Р.М. Юсупов. - М. : Наука, 2006. - 410 с., стр. 174-205. 3. Павлов, А.Н. Структурная реконфигурации сложных объектов / А.Н. Павлов, В.А. Зеленцов, А.Ю. Кулаков // Надежность и качество: труды международного симпозиума (РФ, Пенза, 21-31 мая 2012 г.). - Пенза : Изд-во ПГУ, 2012. - т. 1. - С. 146-148. 2.
В блоке 8.4 моделируют процесс выбора оптимального варианта структурно-функциональной реконфигурации распределенной сети связи вышестоящей системы управления.
Процесс выбора оптимального варианта структурно-функциональной реконфигурации распределенной сети связи может быть представлен в виде теоретико-множественной модели:
Figure 00000105
, (24)
где
Figure 00000106
 - исходная структура распределенной сети связи;
Figure 00000107
 - множество альтернатив (вариантов структурной реконфигурации распределенной сети связи);
Figure 00000108
 - количество промежуточных структурных состояний распределенной сети связи.
Figure 00000024
 - временной интервал, отведенный на структурно-функциональную реконфигурацию распределенной сети связи;
Figure 00000109
 - пространственно-временные, технические, технологические и организационные особенности, связанные с условиями функционирования распределенной сети связи, используемыми методами (методиками, технологиями) моделирования, используемыми средствами автоматизации и обработки данных, наличием ресурса (человеческого, временного и финансового) и др.;
Figure 00000110
 - параметры выбора оптимального варианта структурно-функциональной реконфигурации, задаваемые с учетом рассчитанных структурно-функциональных показателей распределенной сети связи.
С учетом выражения 24 задача выбора оптимального варианта структурно-функциональной реконфигурации распределенной сети связи сводится к задаче определения множества наилучших альтернатив при определенных условиях функционирования.
Для обеспечения требуемого уровня работоспособности выбранного варианта структурно-функциональной реконфигурации распределенной сети связи в динамически изменяющихся условиях требуется, с одной стороны, минимизировать постоянные расходы на поддержание функционирования распределенной сети связи в процессе реконфигурации, а с другой стороны, достичь наилучшего целевого эффекта (эффективности функционирования).
Порядок и особенности структурно-функциональной реконфигурации сложных систем описаны в следующих источниках: 1. Тарасов, А.А. Методы функциональной реконфигурации отказо-устойчивых систем / А.А. Тарасов // Надежность. - 2002. - № 2. - С. 29-35. 2. Москвин, Б.В. Комбинированные модели управления структурной динамикой сложных технических объектов / Б.В. Москвин, Е.П. Михайлов, А.Н. Павлов, Б.В. Соколов // Известия Вузов. Приборостроение. - 2006. - том №49, №11. - C. 8-12.
В блоке 8.5 с учетом выбранного варианта структурно-функциональной реконфигурации моделируют параметрический синтез распределенной сети связи вышестоящей системы управления.
Параметрический синтез распределенной сети связи осуществляется с целью обоснования характеристик элементов распределенной сети связи и связей между ними, обеспечивающих эффективность функционирования распределенной сети связи с учетом выбранного варианта структурно-функциональной реконфигурации.
Порядок и особенности синтеза сложных систем описаны в следующих источниках: 1. Балашов, Е.П. Эволюционный синтез систем / Е.П. Балашов. - М.: Радио и связь, 1985. - 328 с., стр. 31-43, 132-150. 2. Цвиркун, А.Д. Структура сложных систем / А.Д. Цвиркун. - М.: Радио и связь, 1975. - 200 с., стр. 41-147. 3. Цвиркун, А.Д. Имитационное моделирование в задачах синтеза структуры сложных систем: Оптимизационно-имитационный подход / А.Д. Цвиркун, В.И. Акинфиев, В.А. Филимонов. - М.: Наука, 1985. - 176 с., стр. 74-118.
В блоке 9 оценивают эффективность функционирования сформированной распределенной сети связи вышестоящей системы управления. Порядок и особенности оценки эффективности функционирования сформированной распределенной сети связи подробно рассмотрен при описании блока 7.
В случае если сформированная распределенная сеть связи не обеспечивает объекты органов вышестоящего управления требуемым набором телекоммуникационных услуг или объекты органов вышестоящего управления не удовлетворены своевременностью и качеством предоставляемых телекоммуникационных услуг, осуществляется переход к блоку 10 , где проверяется потребность в корректировке исходных данных.
В случае необходимости корректировки исходных данных управление передается блоку 1, в котором осуществляется корректировка исходных данных. В случае если корректировка исходных данных не требуется, осуществляется возврат к блоку 8, где осуществляется дальнейшее моделирование структурно-функциональной реконфигурации распределенной сети связи вышестоящей системы управления, исходя их предъявляемых к ней требований.
Если же объекты органов вышестоящего управления удовлетворены требуемым набором, качеством и своевременностью предоставляемых телекоммуникационных услуг, то переходят к блоку 11, где осуществляется сохранение и документальное оформление результатов моделирования.
Результаты моделирования сохраняются в удобном для пользователя виде (таблицы, графики, массивы данных), которые записываются в базу данных. Порядок хранения используемой информации, а так же особенности построения и функционирования баз данных описаны в ученом пособии Романова Ю.Д. Информатика и информационные технологии. Конспект лекций: учеб. пособие / Ю.Д. Романова, И.Г. Лесничая. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Эксмо, 2009.- 320 с., стр. 246-284.
Документальное оформление результатов моделирования заключается в разработке различных документов, схем, карт и т.п. в которых устанавливается последовательность, способы и время выполнения поставленных задач в рамках структурно-функциональной реконфигурации распределенной сети связи (1. П.К. Алтухов, И.А. Афонский и др. Основы теории управления войсками. / Под ред. Алтухова П.К. - М.: Воениздат, 1984. - 221 с., стр. 17, 137-141. Военный энциклопедический словарь. - М.: Издательский дом “Оникс 21 век”, 2002. - 1432 с., стр. 1104, 1128 2. Основы теории управления в системах военного назначения. Часть 1. Учебное пособие. Е.А. Карпов, И.В. Котенко / Под редакцией А.Ю. Рунеева. Спб.: ВУС, 2000. - 194 с., стр. 134, 168).
После сохранения и документального оформления результатов моделирования переходят к блоку 12, где осуществляется проверка окончания модельного (системного) времени. В случае если модельное (системное) время не закончилось, управление передается блоку 3, где осуществляется дальнейшее моделирование функционирования (применения по назначению) распределенной сети связи вышестоящей системы управления, если модельное (системное) время закончилось, то производят остановку процесса моделирования.
Подробное описание понятия системного (модельного) времени представлено в книге Р. Шеннон «Имитационное моделирование систем - искусство и наука». - М.: Изд-во «Мир», 1978. С. 136-142.
Оценка эффективности предлагаемого способа проводилась путем сравнения достоверности моделирования процессов обоснования требуемого уровня живучести распределенной сети связи вышестоящей системы управления для способ-прототипа и предлагаемого способа.
Из формулы 25 (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):
Figure 00000111
, (25)
где
Figure 00000112
 - функция Лапласа;
Figure 00000113
 - реальное значение оценки;
Figure 00000114
 - требуемое значение оценки;
Figure 00000115
 - величина доверительного интервала;
N - количество моделируемых событий, причем:
Figure 00000116
, (26)
где k - число материальных действий;
n - число реализаций материальных действий.
Определим достоверность моделирования процессов обоснования требуемого уровня живучести распределенной сети связи вышестоящей системы управления принимая:
Figure 00000117
. (27)
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):
Figure 00000118
. (28)
Данное значение аргумента функции Лапласа можно представить в следующем виде:
Figure 00000119
. (29)
Для случая, когда
Figure 00000120
 вычислить не удается, можно воспользоваться упрощенной формулой для наихудшего случая
Figure 00000121
.
Тогда:
Figure 00000122
. (30)
Определим приращения аргументов функции Лапласа для способа-прототипа и предлагаемого способа при выполнении требований к числу реализаций, обеспечивающих требуемую точность и надежность получаемых результатов -
Figure 00000123
 и
Figure 00000124
, принимая
Figure 00000125
, а k =6, n = 1000 для каждого материального действия, тогда
Figure 00000126
 для прототипа при моделировании процессов: а) формирования структуры и топологии, б) перемещения элементов сети связи, в) определение используемого ресурса, г) применения развернутой сети связи, д) взаимодействия элементов сети связи, е) основных процессы управления и k =11, n = 1000 для каждого материального действия, тогда
Figure 00000127
 для предлагаемого способа дополнительно к функциям прототипа при моделировании процессов: ж) вскрытия и воздействия на элементы распределенной сети связи вышестоящей системы управления со стороны злоумышленника, з) сбора, обработки и анализа статистических данных о степени воздействия злоумышленника на элементы сети связи и динамике перемещения ее элементов, и) прогнозирования количества элементов сети связи, которые могут выйти из строя в результате вскрытия и воздействий злоумышленника, к) прогнозирования состояния ресурса системы связи ПУ и ЕСЭ РФ с учетом воздействий злоумышленника, л) структурно-функциональной реконфигурации сети связи:
Figure 00000128
. (31)
Figure 00000129
. (32)
Оценка эффективности заявленного способа:
Figure 00000130
%, (33)
Figure 00000131
Таким образом, эффективность заявленного способа по сравнению со способом - прототипом составляет 26%, чем и решается техническая проблема.

Claims (1)

  1. Способ моделирования процессов обоснования требуемого уровня живучести распределенных сетей связи вышестоящей системы управления в условиях вскрытия и внешних деструктивных воздействий, заключающийся в том, что моделируют развертывание распределенной сети связи вышестоящей системы управления, при этом моделируют: топологию сети связи, количество узлов и линий связи вышестоящей системы управления, количество точек доступа к узлам связи пунктов управления и единой сети электросвязи РФ (ЕСЭ РФ), функционирование точек доступа, количество объектов органов вышестоящего управления, моделируют перемещение элементов сети связи вышестоящей системы управления и объектов органов вышестоящего управления, моделируют использование вышестоящей системой управления телекоммуникационного ресурса системы связи пунктов управления и ЕСЭ РФ, моделируют определение используемого ресурса системы связи пунктов управления и ЕСЭ РФ, моделируют прогнозирование состояния ресурса системы связи пунктов управления и ЕСЭ РФ с учетом динамики перемещения элементов сети связи вышестоящей системы управления и объектов органов вышестоящего управления от одного положения к другому, моделируют применение сформированной распределенной сети связи вышестоящей системы управления по назначению, в случае необходимости, моделируют изменение структуры системы связи, моделируют процесс взаимодействия элементов сети связи вышестоящей системы управления с техническими средствами пунктов управления различных уровней управления, моделируют основные процессы управления: сбор, обработку и анализ данных об интенсивности и продолжительности предоставления телекоммуникационных услуг объектам органов вышестоящего управления, производят остановку процесса моделирования, отличающийся тем, что перед моделированием прогнозирования состояния ресурса системы связи пунктов управления и ЕСЭ РФ с учетом динамики перемещения элементов сети связи вышестоящей системы управления и объектов органов вышестоящего управления от одного положения к другому моделируют процессы вскрытия и воздействия на элементы распределенной сети связи вышестоящей системы управления со стороны злоумышленника, моделируют процессы сбора, обработки и анализа данных о степени воздействия злоумышленника на элементы распределенной сети связи вышестоящей системы управления и динамике перемещения элементов распределенной сети связи вышестоящей системы управления, формируют набор статистических данных, моделируют прогнозирование количества элементов распределенной сети связи вышестоящей системы управления, которые могут выйти из строя в результате вскрытия и воздействий злоумышленника, моделируют прогнозирование состояния ресурса системы связи пунктов управления и ЕСЭ РФ с учетом воздействий злоумышленника, после моделирования прогнозирования состояния ресурса системы связи пунктов управления и ЕСЭ РФ с учетом динамики перемещения элементов сети связи вышестоящей системы управления и объектов органов вышестоящего управления от одного положения к другому оценивают эффективность функционирования распределенной сети связи вышестоящей системы управления, в случае необходимости, моделируют структурно-функциональную реконфигурацию распределенной сети связи вышестоящей системы управления, при этом: определяют и рассчитывают структурно-топологические и структурно-функциональные показатели распределенной сети связи вышестоящей системы управления, определяют критически важные элементы распределенной сети связи вышестоящей системы управления, моделируют процесс разработки вариантов структурной реконфигурации распределенной сети связи вышестоящей системы управления, моделируют процесс выбора оптимального варианта структурно-функциональной реконфигурации распределенной сети связи вышестоящей системы управления, моделируют параметрический синтез распределенной сети связи вышестоящей системы управления, оценивают эффективность функционирования сформированной распределенной сети связи вышестоящей системы управления, при необходимости производят корректировку исходных данных, сохраняют и документально оформляют результаты моделирования.
RU2018129734A 2018-08-15 2018-08-15 Способ моделирования процессов обоснования требуемого уровня живучести распределенных сетей связи вышестоящей системы управления в условиях вскрытия и внешних деструктивных воздействий RU2702503C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018129734A RU2702503C1 (ru) 2018-08-15 2018-08-15 Способ моделирования процессов обоснования требуемого уровня живучести распределенных сетей связи вышестоящей системы управления в условиях вскрытия и внешних деструктивных воздействий

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018129734A RU2702503C1 (ru) 2018-08-15 2018-08-15 Способ моделирования процессов обоснования требуемого уровня живучести распределенных сетей связи вышестоящей системы управления в условиях вскрытия и внешних деструктивных воздействий

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2702503C1 true RU2702503C1 (ru) 2019-10-08

Family

ID=68171161

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018129734A RU2702503C1 (ru) 2018-08-15 2018-08-15 Способ моделирования процессов обоснования требуемого уровня живучести распределенных сетей связи вышестоящей системы управления в условиях вскрытия и внешних деструктивных воздействий

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2702503C1 (ru)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2723296C1 (ru) * 2019-11-25 2020-06-09 Елена Валерьевна Вершенник Способ моделирования динамически взаимодействующих стационарных сетей и мобильных узлов связи с различными элементами сопряжения
RU2746670C1 (ru) * 2020-07-31 2021-04-19 Юрий Иванович Стародубцев Способ моделирования подключения мобильных элементов корпоративной системы управления к стационарной сети связи
RU2747174C1 (ru) * 2020-07-14 2021-04-28 Юрий Иванович Стародубцев Способ упреждающей реконфигурации структуры сети связи обеспечивающей обмен информацией в интересах корпоративной системы управления в условиях деструктивных воздействий
RU2764390C1 (ru) * 2020-07-15 2022-01-17 Юрий Иванович Стародубцев Способ оценки информированности об источнике деструктивных воздействий на структуру корпоративной системы управления

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050020278A1 (en) * 2003-07-22 2005-01-27 Krumm John C. Methods for determining the approximate location of a device from ambient signals
RU2406146C1 (ru) * 2009-04-06 2010-12-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) Способ моделирования процессов обеспечения живучести системы связи в условиях огневого поражения и радиоэлектронной борьбы
RU2487387C1 (ru) * 2011-11-30 2013-07-10 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Способ моделирования процессов управления техническими средствами и система моделирования для его осуществления
RU2507565C2 (ru) * 2012-02-29 2014-02-20 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Способ моделирования процессов двухуровневого управления и система для его осуществления (варианты)
RU159360U1 (ru) * 2014-12-29 2016-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) (МАИ) Информационно-аналитическая система исследования возможностей деэскалации конфликта в изменяющихся условиях многостороннего переговорного процесса

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050020278A1 (en) * 2003-07-22 2005-01-27 Krumm John C. Methods for determining the approximate location of a device from ambient signals
RU2406146C1 (ru) * 2009-04-06 2010-12-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) Способ моделирования процессов обеспечения живучести системы связи в условиях огневого поражения и радиоэлектронной борьбы
RU2487387C1 (ru) * 2011-11-30 2013-07-10 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Способ моделирования процессов управления техническими средствами и система моделирования для его осуществления
RU2507565C2 (ru) * 2012-02-29 2014-02-20 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Способ моделирования процессов двухуровневого управления и система для его осуществления (варианты)
RU159360U1 (ru) * 2014-12-29 2016-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) (МАИ) Информационно-аналитическая система исследования возможностей деэскалации конфликта в изменяющихся условиях многостороннего переговорного процесса

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2723296C1 (ru) * 2019-11-25 2020-06-09 Елена Валерьевна Вершенник Способ моделирования динамически взаимодействующих стационарных сетей и мобильных узлов связи с различными элементами сопряжения
RU2747174C1 (ru) * 2020-07-14 2021-04-28 Юрий Иванович Стародубцев Способ упреждающей реконфигурации структуры сети связи обеспечивающей обмен информацией в интересах корпоративной системы управления в условиях деструктивных воздействий
RU2764390C1 (ru) * 2020-07-15 2022-01-17 Юрий Иванович Стародубцев Способ оценки информированности об источнике деструктивных воздействий на структуру корпоративной системы управления
RU2746670C1 (ru) * 2020-07-31 2021-04-19 Юрий Иванович Стародубцев Способ моделирования подключения мобильных элементов корпоративной системы управления к стационарной сети связи

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2702503C1 (ru) Способ моделирования процессов обоснования требуемого уровня живучести распределенных сетей связи вышестоящей системы управления в условиях вскрытия и внешних деструктивных воздействий
An et al. A deployed quantal response-based patrol planning system for the US Coast Guard
CN111080108B (zh) 数据驱动的武器装备作战效能评估指标筛选方法及系统
US20160063144A1 (en) System and method for modeling human crowd behavior
RU2631970C1 (ru) Способ моделирования процессов управления и связи на распределенной территории
RU2673014C1 (ru) Способ моделирования и оценивания эффективности процессов управления и связи
Schubert et al. Simulation-based decision support for effects-based planning
RU2640734C1 (ru) Способ моделирования пунктов управления
Bratko et al. Application of simulation modelling means in management decisions-making within the security and defence sector
DeStefano Agent based simulation SEAS evaluation of DoDAF architecture
Cayirci et al. Computer Assisted Military Experimentations
RU2676893C1 (ru) Способ построения распределенного пункта управления в условиях вскрытия и внешних деструктивных воздействий злоумышленника
Wetteland et al. The human simulation: resolving manning issues onboard DD21
RU2702902C1 (ru) Способ моделирования процессов обеспечения живучести распределенных сетей связи разноуровневых систем управления
CN115374392B (zh) 获取目标事件的对象参数的方法、电子设备和存储介质
RU2691257C1 (ru) Способ моделирования и оценивания эффективности комплексного применения разнородных сил, средств и ресурсов
RU2794470C1 (ru) Способ профессиональной подготовки должностных лиц органов управления радиоэлектронной борьбы
Harder et al. Conceptual framework for an automated battle planning system in combat simulations
Connors Agent-based Modeling Methodology for Analyzing Weapons Systems
RU2776323C1 (ru) Способ профессиональной подготовки должностных лиц органов управления радиомониторингом
RU2776323C9 (ru) Способ профессиональной подготовки должностных лиц органов управления радиомониторингом
RU2724909C1 (ru) Способ оценки эффективности системы физической защиты важного государственного объекта
Zhang et al. Model-based operational planning using coloured petri nets
Johansson Evaluation of CNN in ESM Data Classification by Perspective of Military Utility
Mohammed et al. (Retracted) Temporary Petri-nets-based method for synthesizing network models

Legal Events

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

Effective date: 20200816