Введение к работе
Актуальность темы
Появление новых видов оружия и изменение характера вооруженной борьбы, необходимость постоянного эффективного взаимодействия большого количества видов вооруженных сил и родов войск, одновременно выполняющих множество сложнейших взаимосвязанных задач, определяет потребность в совершенствовании управления вооруженными силами. Значительное повышение эффективности управления вооруженными силами может быть достигнуто за счет развития информационной поддержки процессов управления в результате создания единого информационного пространства вооруженных сил. При этом должно обеспечиваться хранение, извлечение и анализ разнородной информации, а также эффективное взаимодействие между органами управления вооруженных сил различных уровней в ходе принятия решений и во время их реализации.
Для решения указанных задач по управлению вооруженными силами необходимо безусловное доведение до исполнителей приказов руководства. Это потребует повышения эффективности передачи информационных потоков, поскольку существующие тактические системы связи имеют ряд ограничений, которые приводят к снижению эффективности управления боевыми действиями подразделений.
Для систем передачи информации специального назначения одной из основных характеристик является вероятность своевременной доставки сообщений либо надежность связи. Для систем принятия решений и управления определяющей является ценность передаваемых сообщений. Так, эффективность действий лица принимающего решения в значительной мере связана с тем, насколько доступная информация способствует достижению поставленных целей.
При разработке систем управления обычно считается, что все необходимые сообщения и команды будут передаваться с допустимой задержкой и практически без ошибок. Однако в состав автоматизированных систем управления войсками и оружием, как правило, входит подсистема радиосвязи, которая в условиях конфликта может подвергаться воздействию преднамеренных помех. При этом реализуются угрозы линиям связи и системам информационного обеспечения управляющих систем. Наличие информационных потерь, вызванных воздействием преднамеренно создаваемых помех, приводит к увеличению риска ошибочных решений при формировании управляющих воздействий и к снижению эффективности управления войсками и оружием.
Для обеспечения эффективности совместного функционирования подсистем сбора, передачи и обработки информации при управлении войсками и оружием необходим учет различных характеристик передаваемых сообщений. Разработка новых методов и процедур снижения риска при принятии решений в системах управления войсками и оружием за счет повышения эффективности передачи сообщений с учетом ценности информации в условиях радиоэлектронного противодействия является актуальной.
Цель и задачи диссертационной работы
Цель работы заключается в разработке новых методов и процедур управления информационными потоками в условиях радиоэлектронного противодействия линиям радиосвязи для снижения риска при принятии решений.
Указанная цель достигается решением следующих задач.
-
Анализ требований к новому поколению телекоммуникационных сетей, функционирующих в условиях радиоэлектронного противодействия.
-
Формирование подхода к комплексному анализу помехозащищенности систем радиосвязи.
-
Анализ влияния несвоевременной доставки отдельных сообщений на риск при принятии решений.
-
Разработка способа определения информационного ущерба, вызванного радиоэлектронным противодействием.
-
Разработка способа и алгоритма управления логическими каналами в сетях радиосвязи с учетом ценности информации и радиоэлектронного противодействия.
Методы исследования
В диссертационной работе использованы методы исследования, которые базируются на теории принятия решений, теории полезности, теории информации, теории построения адресных систем радиосвязи, теории радиоэлектронной борьбы, а также методах оптимизации и математического моделирования.
Научная новизна
-
Предложен новый подход к оценке помехозащищенности систем радиосвязи, основанный на применении байесовских сетей.
-
Разработан новый способ определения риска при принятии решений, учитывающий возможные потери отдельных передаваемых сообщений.
-
Сформирована новая процедура оценки информационного ущерба, возникающего из-за радиоэлектронного противодействия.
-
Разработан новый подход и алгоритмы управления логическими каналами сети радиосвязи с учетом ценности информации.
Практическая значимость работы
Предложенные в диссертационной работе методы и алгоритмы управления логическими каналами позволяют максимизировать полезность доставляемых сообщений при использовании сведений о состоянии каналов связи и уменьшить информационный ущерб в условиях радиоэлектронного противодействия.
Основные результаты диссертационной работы внедрены в ФГУП «НПП «Полет» при разработке алгоритмов управления ресурсами сети, реализованными в комплексах управления связью воздушных узлов связи объектов системы управления воздушного базирования.
Принципы распределения каналов между различными источниками информации и соответствующие алгоритмы реализуются в ОКР «Ретранслятор 2М».
Отдельные положения и процедуры использованы при разработке объединенной системы связи, обмена данными, навигации и опознавания, разрабатываемой в интересах оперативно-тактического звена.
Полученные результаты могут быть использованы при построении систем и сетей радиосвязи, в том числе авиационной радиосвязи, функционирующих в составе автоматизированных систем управления войсками и оружием.
Часть материалов диссертационной работы использована в учебном процессе на кафедре «Электроника и сети ЭВМ» Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева при проведении занятий для студентов по направлению 230200 «Информационные системы».
Апробация работы
Основные положения и результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на семинарах кафедры «Электроника и сети ЭВМ» Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева, а также на следующих научно-технических конференциях.
-
Тематические заседания-семинары «Актуальные задачи повышения помехоустойчивости радиоприемных устройств», г. Москва, 1978 г., 1980 г.
-
Международная научно-техническая конференция «Информационные системы и технологии» (ИСТ-2008), г. Нижний Новгород, 2008 г.
-
Международная научно-техническая конференция «Радиолокация. Связь. Навигация» (RLNC-2008), г. Воронеж, 2008 г.
-
63-я научная сессия РНТОРЭС им. А.С. Попова, посвященная дню Радио г. Москва, 2008 г.
-
Восьмой международный симпозиум «Интеллектуальные системы» (INTELS’2008), г. Нижний Новгород, 2008 г.
Основные положения диссертационной работы, выносимые на защиту
-
Использование аппарата байесовских сетей позволяет оценить помехозащищенность систем радиосвязи с учетом большого числа факторов, с привлечением эмпирических данных и экспертных оценок и при наличии неопределенности.
-
Несвоевременная доставка сообщений с различной ценностью существенным и определенным образом влияет на риск при принятии решений.
-
Информационный ущерб, вызванный радиоэлектронным противодействием, может быть определен как приращение риска при принятии решений.
-
Учет ценности информации при управлении логическими каналами позволяет рациональным образом использовать пропускную способность сети радиосвязи в условиях радиоэлектронного противодействия.
Публикации
Основное содержание диссертации отражено в 8-и отчетах по НИР и ОКР и в 13 печатных работах. Из них 6 статей в научно-технических сборниках и журналах, один справочник-словарь и 6 публикаций в сборниках трудов научно-технических конференций, в том числе Всероссийских и Международных.
Три статьи опубликованы в журналах, которые входят в перечень изданий, рекомендованных ВАК для публикации результатов диссертационных работ: в журнале «Электросвязь» опубликованы две статьи и в журнале «Информационно-измерительные и управляющие системы» одна статья.
