Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПУНКТОВ УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области моделирования и может быть использовано для моделирования процессов функционирования элементов пунктов управления, систем военной связи и автоматизированных систем управления (АСУ) в условиях вскрытия и внешних деструктивных воздействий.

Толкование терминов, используемых в заявке.

Под пунктом управления понимается целостная, целеобусловленная, взаимосвязанная совокупность части или всего органа управления, обслуживающего персонала, технических средств управления и связи, других технических и иных средств (в стационарном или полевом варианте), находящаяся в движении или сосредоточенная в определенном месте - на одной или нескольких точках местности, с которого должностные лица органов управления осуществляют управление войсками (силами, разведкой, связью, радиоэлектронной борьбой, информационным противоборством, оружием, огневым поражением противника, всеми видами обеспечения и защиты) при подготовке и в ходе военных действий, в период боевого дежурства или учений различного назначения и характера (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. 318).

Элементами пункта управления являются: постоянный оперативный состав (должностные лица органов управления), узлы связи, комплексы средств автоматизации, подразделения охраны и обеспечения (Военная энциклопедия: в 8 томах, Т. 7. - М., 2003, стр. 90-91).

Технические средства пункта управления - устройства, приспособления, средства, предназначенные для механизации и автоматизации управленческого труда, обеспечивающие сбор, обработку, отображение, учет, хранение, подготовку и прохождение необходимой информации (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. 319).

Функционирование системы управления - целенаправленный, целостный, интегративный процесс реализации системой функций управления; процесс управления, направленный на реализацию элементами стационарной и(или) полевой подсистем управления системы военного управления функций управления в мирное и военное время (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. 273).

Под системой военной связи - понимается целостная, организационно-техническая подсистема связи системы военного управления любого вида, обеспечивающая обмен сообщениями между ее органами, пунктами и объектами управления, включающая взаимосвязанные силы и средства связи и автоматизации и обладающая интегративностью, последовательной делимостью, общностью цели и действий (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. 75).

Автоматизированная система управления (АСУ) - комплекс аппаратных и программных средств, а также персонала, предназначенный для управления различными процессами с целью обеспечения эффективного функционирования объекта управления путем автоматизированного выполнения определенных функций управления (ГОСТ 34.003-90 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Термины и определения. М.: Стандартинформ, 2009).

Вычислительная сеть (локальная) - информационная сеть, в состав которой входит вычислительное оборудование, компьютеры и периферийные устройства, являющиеся источниками и приемниками данных, передаваемых по сети в пределах ограниченной территории (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. 288, 291).

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).

Физическая модель - система, которая эквивалентна или подобна оригиналу, либо у которой процесс функционирования такой же, как у оригинала, и имеет ту же или другую физическую природу (Альянах И.Н. Моделирование вычислительных систем. Л.: Машиностроение. Ленинградское отделение, 1988, стр. 9).

Огневое поражение - уничтожение (подавление) сил и средств противника огнем различных видов оружия, ударами ракетных войск, артиллерии и авиации, а также 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).

Оружие, основанное на новых физических принципах - оружие, которое воздействует на цели преимущественно кинетической, химической и тепловой энергией, приводит главным образом к поражению людей и создается с помощью высоких технологий (Слипченко В.И. Войны шестого поколения. Оружие и военное искусство будущего. - М.: Вече, 2002, стр. 71-88).

Радиоэлектронное подавление (воздействие) - комплекс мероприятий по воздействию на системы и средства управления войсками, оружием и разведки противника, с целью снижения эффективности их боевого применения путем воздействия на их приемные устройства радиоэлектронными помехами. Включает радиотехническое, оптико-электронное и гидроакустическое подавление (Военная энциклопедия: в 8 томах, Т. 7. - М., 2003, стр. 137).

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).

Мониторинг технического состояния - выявление и сбор информации (знаний) и данных наблюдений, характеризующих техническое состояние объекта, которая может быть использована при определении тенденций изменения технического состояния и для обеспечения поддержания рабочего процесса (ГОСТ 30848-2003 «Диагностирование машин по рабочим характеристикам. Общие положения». М.: Стандартинформ, 2005).

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.

Известен способ, реализованный в устройстве для тренировки должностных лиц боевых расчетов систем вооружения и военной техники» (пат. 2128021 Рос. Федерация. RU 2500037; заявл. 16.02. 2012, опубл. 27.08.2013).

Способ позволяет моделировать функционирование пункта управления в условиях тренировки (подготовки) должностных лиц боевых расчетов путем моделирования оперативной обстановки и отображения данных моделирования на средствах индикации рабочих мест должностных лиц, контролировать аппаратуру путем осуществления непрерывного мониторинга аппаратных и программных средств пункта управления, оценивать производительность аппаратуры и результаты тренировки каждого расчета в соответствии с установленными критериями, осуществлять ввод ситуационного описания нового варианта сценария тренировки, производить оценку силы ассоциативной связи между информационными единицами, характеризующими вариант ситуационного описания нового варианта тренировки и информации о каждом отработанном ранее варианте сценария тренировки, хранящейся в рабочей памяти системы, выбирать и корректировать сценарий тренировки, ситуационно наиболее близкий к вновь разрабатываемому сценарию до степени полного соответствия замыслу новой тренировки.

Недостатком данного способа является низкая достоверность моделирования процесса функционирования пункта управления в условиях тренировки (подготовки) должностных лиц боевых расчетов без учета некоординатной информации об обстановке (геофизической, астрофизической, метеорологической, радиационной, военной, политической и т.п.), процессов вскрытия и преднамеренных деструктивных воздействий на элементы пункта управления со стороны злоумышленника, а также возможности изменения структуры пункта управления с учетом этих воздействий.

Наиболее близким по технической сущности и выполняемым функциям аналогом (прототипом) к заявленному является способ, реализованный в устройстве моделирования учебного командного пункта Главного центра предупреждения о ракетном нападении (патент RU №2562096 C1, G09B 9/00, опубликованный 10.09.2015 г.).

Способ позволяет моделировать оперативную обстановку и отображать данные моделирования на средствах индикации рабочих мест должностных лиц, контролировать аппаратуру путем осуществления непрерывного мониторинга аппаратных и программных средств пункта управления, оценивать производительность аппаратуры и результаты тренировки каждого расчета в соответствии с установленными критериями, осуществлять ввод ситуационного описания нового варианта сценария тренировки, производить оценку силы ассоциативной связи между информационными единицами, характеризующими вариант ситуационного описания нового варианта тренировки и информации о каждом отработанном ранее варианте сценария тренировки, хранящейся в рабочей памяти системы, выбирать и корректировать сценарий тренировки, ситуационно наиболее близкий к вновь разрабатываемому сценарию до степени полного соответствия замыслу новой тренировки, загружать в рабочую память системы информацию о новом сценарии тренировки в качестве информационной основы для задания нового сценария тренировки, распознавать степень логического соответствия текущего фрагмента сценария тренировки условиям, определяющим возможность изменения варианта ситуационного управления при получении должностным лицом соответствующей некоординатной информации (геофизической, астрофизической, метеорологической, радиационной, военной, политической и т.п.), формировать: перечень условий и соответствующий ему перечень вариантов изменения некоординатной информации, производить анализ сформированных перечней и осуществлять выбор варианта изменения необходимой некоординатной информации и ее вывод на рабочие места должностных лиц, с целью выполнения действий по целесообразному изменению варианта ситуационного управления.

При такой совокупности описанных действий достигается расширение функциональных возможностей способа по моделированию процесса функционирования пункта управления в условиях тренировки (подготовки) должностных лиц боевых расчетов, выражающееся в повышении качества боевой подготовки должностных лиц командного пункта к действиям и стимулирования их творческой активности на фоне изменений некоординатной информации об обстановке, требующих изменения ситуационного алгоритма управления.

Однако способ-прототип имеет недостаток: низкая достоверность моделирования процесса функционирования пункта управления без учета процессов вскрытия и внешних деструктивных воздействий на элементы пункта управления со стороны злоумышленника, а также возможности изменения структуры пункта управления с учетом этих воздействий.

Задачей изобретения является создание способа моделирования пунктов управления, обеспечивающего расширение функциональных возможностей способа-прототипа по повышению достоверности моделирования процесса функционирования пункта управления с учетом процессов вскрытия и внешних деструктивных воздействий на элементы пункта управления со стороны злоумышленника, а также возможности изменения структуры пункта управления с учетом этих воздействий.

Задача изобретения решается тем, что способ моделирования пунктов управления заключающийся в том, что задают исходные данные необходимые и достаточные для моделирования, на базе i-й локальной сети формируют i-ю группу рабочих мест, используемых для тренировки обучаемых (i[1, 2…N]), где N - количество групп рабочих мест тренируемых расчетов, моделируют оперативную обстановку (военную, наземную, воздушную, космическую, морскую, подводную, радиоэлектронную, метеорологическую и т.п.), отображают данные моделирования на средствах индикации рабочих мест должностных лиц, контролируют аппаратуру путем осуществления непрерывного мониторинга аппаратных и программных средств пункта управления, оценивают производительность аппаратуры пункта управления, оценивают результаты тренировки каждого расчета в соответствии с установленными критериями, на основании информации о каждом отработанном варианте сценария тренировки формируют и хранят ассоциированное с этой информацией ситуационное описание варианта тренировки в обобщенной, типизированной и сжатой форме, осуществляют ввод ситуационного описания нового варианта сценария тренировки, производят оценку силы ассоциативной связи между информационными единицами, характеризующими вариант ситуационного описания нового варианта тренировки и информации о каждом отработанном ранее варианте сценария тренировки, хранящейся в рабочей памяти системы, при превышении силы ассоциативной связи между информационными единицами вновь задаваемого и одного или нескольких ранее отработанных вариантов сценария заданного порогового значения соответствующие варианты сценария относят к наиболее близким к вновь разрабатываемому сценарию, отображают отработанные сценарии, ситуационно наиболее близкие к вновь разрабатываемому сценарию, осуществляют последовательный просмотр информации обо всех сценариях тренировки, выбирают и корректируют сценарий тренировки, ситуационно наиболее близкий к вновь разрабатываемому сценарию до степени полного соответствия замыслу новой тренировки, информацию о новом сценарии тренировки загружают в рабочую память системы в качестве информационной основы для задания нового сценария тренировки, распознают степень логического соответствия текущего фрагмента сценария тренировки условиям, определяющим возможность изменения варианта ситуационного управления при получении должностным лицом соответствующей некоординатной информации (геофизической, астрофизической, метеорологической, радиационной, военной, политической и т.п.), формируют: перечень условий и соответствующий ему перечень вариантов изменения некоординатной информации, производят анализ сформированных перечней должностным лицом, отвечающим за оперативное управление процессом тренировки, указанным должностным лицом осуществляется выбор варианта изменения необходимой некоординатной информации и ее вывод на рабочие места должностных лиц, с целью выполнения действий по целесообразному изменению варианта ситуационного управления, согласно изобретению дополнен: на реальных объектах, вскрываемых и подвергаемых воздействию со стороны злоумышленника, измеряют, подсчитывают, запоминают показатели, характеризующие процессы вскрытия и воздействия со стороны злоумышленника, формируют и развертывают физические модели функционирования пункта управления, физические модели систем вскрытия и воздействия на элементы пункта управления со стороны злоумышленника, моделируют процессы функционирования пункта управления с учетом моделирования функционирования системы вскрытия элементов пункта управления и системы внешних деструктивных воздействий на элементы пункта управления со стороны злоумышленника, измеряют количество, периодичность и продолжительность внешних деструктивных воздействий, при этом определяют элементы пункта управления, наиболее вероятно подвергаемые внешним деструктивным воздействиям, с учетом возможности их вскрытия злоумышленником, измеряют количество воздействий на элементы пункта управления, измеряют интервалы времени между внешними деструктивными воздействиями и интервалы времени функционирования элементов пункта управления до очередного воздействия, по полученным данным вычисляют среднее время функционирования элементов пункта управления и среднее время между внешними деструктивными воздействиями, измеряют степень повреждения и количество поврежденных элементов пункта управления, оценивают техническое состояние технических средств поврежденных элементов пункта управления, прогнозируют число и техническое состояние технических средств элементов пункта управления, которые могут выйти из строя в результате вскрытия и воздействия со стороны злоумышленника, при этом анализируют и обобщают накопленные статистические данные, осуществляют непрерывный мониторинг технического состояния технических средств элементов пункта управления, анализируют и обобщают результаты мониторинга, прогнозируют число и техническое состояние технических средств элементов пункта управления, которые могут выйти из строя в результате вскрытия и воздействия со стороны злоумышленника, формируют результаты прогнозирования в удобном для использования виде, моделируют процесс реконфигурации элементов пункта управления с учетом спрогнозированных значений и характера выполняемых задач, при этом определяют перечень элементов пункта управления, подлежащих перемещению, разбивают эти элементы на группы, для которых определяются сектора и направления перемещения, время начала перемещения, места размещения с указанием координат на местности, порядок вхождения в связь друг с другом и с элементами, находящимися на пункте управления в местах размещения и в процессе перемещения, моделируют процессы отключения и свертывания элементов пункта управления, моделируют процессы перемещения групп элементов пункта управления в заданные районы и процессы вхождения в связь во время перемещения друг с другом и с элементами находящимися на пункте управления, моделируют процессы развертывания и функционирования элементов пункта управления в заданных районах, моделируют процессы вхождения в связь друг с другом и с элементами находящимися на пункте управления с мест развертывания, моделируют процессы функционирования элементов пункта управления в заданном районе с учетом организации их охраны и обороны, оценивают эффективность сформированной структуры пункта управления в рамках выполнения поставленных задач, моделируют процесс функционирования пункта управления до окончания выполнения поставленных задач, моделируют процесс отключения, свертывания и перемещения элементов пункта управления в заданный район, при необходимости производят корректировку физических моделей функционирования пункта управления, системы вскрытия и системы внешних деструктивных воздействий со стороны злоумышленника, производят остановку процесса моделирования.

Перечисленная новая совокупность существенных признаков обеспечивает возможность повышения достоверности моделирования процесса функционирования пункта управления в условиях вскрытия и внешних деструктивных воздействий на элементы пункта управления со стороны злоумышленника.

Проведенный анализ позволил установить, что аналоги, тождественные признакам заявленного способа отсутствуют, что указывает на соответствие заявленного способа условию патентоспособности «новизна».

Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного объекта, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники.

Из уровня техники также не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований 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 с достижением указанного в изобретении назначения.

Заявленный способ поясняется чертежами, на которых показаны:

фиг. 1 - схема, поясняющая способ моделирования пунктов управления;

фиг. 2 - схема, поясняющая порядок и последовательность проведения измерения количества, периодичности и продолжительности внешних деструктивных воздействий;

фиг. 3 - схема, поясняющая порядок и последовательность прогнозирования числа и технического состояния технических средств элементов пункта управления, которые могут выйти из строя в результате вскрытия и воздействия со стороны злоумышленника

фиг. 4 - схема, поясняющая порядок моделирования процесса реконфигурации элементов пункта управления, с учетом спрогнозированных значений и характера выполняемых задач.

Схема, поясняющая способ моделирования пунктов управления представлена на фигуре 1, где в блоке 1 задают (вводят) исходные данные, необходимые для моделирования, а именно: количество групп рабочих мест тренируемых расчетов - [1.2…N], требуемое количество элементов пункта управления - N_{пу треб}, предполагаемое количество средств вскрытия элементов пункта управления - N_вскр, время принятия решения на вскрытие элемента пункта управления - t_{пр вскр n}, среднее время вскрытия элемента пункта управления - предполагаемое количество средств воздействия на элементы ПУ - N_возд; время принятия решения на воздействие элемента пункта управления - t_{пр возд n}, среднее время воздействия на элементы пункта управления -

В блоке 2 на базе i-й локальной сети формируют i-ю группу рабочих мест, используемых для тренировки обучаемых (i[1, 2...N), где N - количество групп рабочих мест тренируемых расчетов.

Особенности сетевых технологий обработки информации описаны в книге 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. 288-298.

Особенности организации локальных вычислительных сетей, а также основные возможности и задачи, решаемые аппаратными и программными средствами локальной сети описаны в учебном пособии Чекмарев Ю.В. Локальные вычислительные сети. Издание второе, исправленное и дополненное - М.: ДМК Пресс, 2009. - 200 с.: ил., стр. 6-68.

В блоке 3 моделируют оперативную обстановку с отображением данных моделирования на средствах индикации рабочих мест.

Оперативная (военная) обстановка представляет собой совокупность факторов и условий, в которых осуществляются подготовка и ведение боевых действий: состав, группировка и характер действий противоборствующих сторон, решаемые задачи, материально-техническая обеспеченность, характер местности, климатические и гидрометеорологические условия, время, предоставленное для подготовки к боевым действиям и выполнения поставленных задач (Словарь военных терминов. - М.: Воениздат Сост. А.М. Плехов, С.Г. Шапкин. 1988 г. стр. 179).

Порядок и особенности отображения данных на средствах индикации рабочих мест описаны в учебном пособии Зинченко В.П., Мунипов В.М. Основы эргономики. М.: МГУ, 1979. - 316 с., стр. 224-268.

В блоке 4 моделируют процесс функционирования пункта управления в условиях тренировки должностных лиц.

Процесс тренировки должностных лиц осуществляется в форме компьютерных форм оперативной подготовки с использованием автоматизированных систем моделирования боевых действий, включающие ПЭВМ, объединенные локальной вычислительной сетью, а также средства специального математического и программного обеспечения, обеспечивающие процесс моделирования боевых действий. ПЭВМ установлены на автоматизированных рабочих местах, предназначенных для отображения обстановки и оснащенных конечными устройствами ввода-вывода информации и средствами связи, развернутыми по схеме, характерной для имитируемого органа управления (Военная энциклопедия: в 8 томах, Т. 1. - М., 1997, стр. 66-67).

В блоке 5 измеряют, рассчитывают и запоминают показатели, характеризующие процессы вскрытия и воздействия на реальные объекты (элементы пунктов управления) со стороны злоумышленника, формируя набор статистических данных.

Основные показатели, характеризующие процесс вскрытия объектов: количество вскрытых (вскрываемых) элементов пункта управления - N_{пу вскр}, время вскрытия элемента пункта управления - t_{вскр n}, время начала работы и окончания работы каждого элемента пункта управления - t_{н раб n} и t_{о раб n}, время поиска, распознавания элемента пункта управления - t_{поиск n}, t_{расп n}, время квазистационарного состояния элемента пункта управления - t_{ксс n}.

Основные показатели, характеризующие процессы внешних деструктивных воздействий со стороны злоумышленника: количество элементов пункта управления, подвергнутых воздействию - N_{пу возд}, время принятия решения на воздействия каждого элемента ПУ - t_{пр n}, время воздействия на элемент пункта управления - t_{возд n}, время реконфигурации элемента пункта управления - t_{рек n}. 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 начинается отсчет модельного (системного) времени.

где: t_м - модельное (системное) время; Δt - шаг моделирования.

Существует два основных метода задания времени - с помощью фиксированных (метод фиксированного шага) и переменных (метод шага до следующего события) интервалов времени. По методу фиксированного временного шага отсчет системного времени ведется через заранее определенные временные интервалы постоянной длины. При использовании метода переменного шага, или шага до следующего события, состояние системы обновляется с появлением каждого существенного события независимо от интервала времени между ними.

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.

В блоке 7 формируют и развертывают физическую модель функционирования пункта управления.

Порядок и особенности формирования моделей в рамках моделирования систем управления описан в учебнике Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем: учебник для вузов - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2001. - 343 с.: ил. стр. 307-322).

Порядок организации и функционирования пункта управления описан в книге Д.А. Иванов, В.П. Савельев. Основы управления войсками в бою. М.: Военное издательство Министерства Обороны СССР, 1977. - 391 с., стр. 117-122.

Порядок моделирования процесса управления и процесса функционирования систем управления силами и средствами описан в следующих источниках: 1. Чуев Ю.В. Исследование операций в военном деле. М.: Военное издательство Министерства Обороны СССР, 1970. - 256 с., стр. 117-129. 2. Иволгин Н.С. Исследование операций. Ч. 2. СПб.: Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова, 1999. - 334 с., стр. 276-286.

В блоке 8 формируют и развертывают физические модели систем вскрытия и воздействия на элементы пункта управления со стороны злоумышленника. В рамках функционирования систем вскрытия и воздействия в качестве элементов пункта управления будем рассматривать технические средства управления и связи: узлы связи, комплексы средств автоматизации и др.

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.

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).

Основными видами внешних деструктивных воздействий, используемых для моделирования, являются: огневое поражение, радиоэлектронное воздействие, действие оружия, основанного на новых физических принципах, 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.

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.

Порядок и особенности моделирования радиоэлектронного воздействия описан в книге Чуев Ю.В. Исследование операций в военном деле. М.: Военное издательство Министерства Обороны СССР, 1970. - 256 с., стр. 82-87. 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. - 426 с., стр. 109-112.

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.

Особенности использования оружия, основанного на новых физических принципах описаны в книге В.И. Слипченко Войны шестого поколения. Оружие и военное искусство будущего. М.: Издательство: Вече. Серия: Ракурс, 2002. - 384 с.

В блоке 9 моделируют процессы функционирования пункта управления с учетом моделирования функционирования системы вскрытия элементов пункта управления и системы внешних деструктивных воздействий.

При моделировании процессов функционирования элементов пункта управления в условиях функционирования системы вскрытия злоумышленника используют обобщенные показатели разведзащищенности: вероятность вскрытия - Р_{вскр n} радиоразведкой противника элементов пункта управления в течение времени, не превышающего допустимое, и средняя продолжительность времени вскрытия - элементов пункта управления.

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.

В общем случае требования к разведывательной защищенности элементов пункта управления заключаются в том, чтобы продолжительность времени вскрытия элементов пункта управления было не меньше допустимого при значении вероятности этого вскрытия, не превышающего допустимое значение.

Вероятность принятия решения злоумышленником на применение средств поражения по элементам ПУ зависит от степени их вскрытия разведкой.

Вскрытие элементов пункта управления 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).

Считается, что пункт управления будет вскрыт, если обнаружены, распознаны и определены с точностью, необходимой для применения оружия, координаты не менее 80% его элементов (Сызранцев Г.В. Теоретические и научно-методические основы обеспечения построения сложных организационно-технических систем военной связи в локальных войнах и вооруженных конфликтах: моногр. / Под ред. А.Г. Ермишяна. СПб, 2006, стр. 182-196).

При вскрытии меньшего количества элементов пункта управления, вероятность его правильного опознавания уменьшается, что ведет к снижению вероятности его вскрытия разведкой противника в целом и, как следствие - снижению эффективности воздействия средств поражения.

Исходя из комплексного подхода злоумышленника к ведению разведки вероятность вскрытия n-го элемента пункта управления за время t_{вскр n} может быть определена в соответствии с выражением:

где: P_{вскр n}(t_{вскр n}) - вероятность вскрытия n-го элемента пункта управления за время t_{вскр n};

Р_{обн n}(t_{вскр n}) - вероятность обнаружения любым видом разведки злоумышленника n-го элемента пункта управления за время t_{вскр n};

P_{мп n}(t_{вскр n}) - вероятность определения местоположения n-го элемента пункта управления за время t_{вскр n} с точностью, необходимой для применения внешних воздействий;

P_{расп n}(t_{вскр n}) - вероятность опознавания n-го элемента пункта управления по совокупности демаскирующих признаков, выявленных за время t_{вскр n}.

Среднее время вскрытия элементов ПУ определяется на основе анализа вариационного ряда значений среднего времени вскрытия элементов пункта управления:

Среднее значение вариационного ряда (3) t_{вскр(0,8 N)} соответствует среднему времени вскрытия элемента пункта управления (Сызранцев Г.В. Теоретические и научно-методические основы обеспечения построения сложных организационно-технических систем военной связи в локальных войнах и вооруженных конфликтах: моногр. / Под ред. А.Г. Ермишяна. СПб, 2006, стр. 182-196).

Порядок организации и функционирования пункта управления в условиях внешних деструктивных воздействий (в ходе боевых действий) описан в книге Д.А. Иванов, В.П. Савельев. Основы управления войсками в бою. М.: Военное издательство Министерства Обороны СССР, 1977. - 391 с., стр. 122-126.

В блоке 10 измеряют количество, периодичность и продолжительность внешних деструктивных воздействий.

Порядок работы блока 10 следующий (фиг. 2).

В блоке 10.1 определяют элементы пункта управления - n, наиболее вероятно подвергаемые внешним деструктивным воздействиям, с учетом возможности их вскрытия злоумышленником.

Оценка возможностей злоумышленника по вскрытию элементов пункта управления осуществляется на основании выполнения следующих условий:

Если условие 4 не выполнено, то злоумышленник не успел вскрыть элементы пункта управления, если условие 5 не выполнено, то у злоумышленника нет средств для вскрытия элементов пункта управления; при выполнении условий 4 и 5 элемент пункта управления считается вскрытым.

С учетом рассматриваемых видов внешних деструктивных воздействий, объектами воздействия будут являться технические средства управления и связи: узлы связи, комплексы средств автоматизации и др.

Оценка возможностей злоумышленника по воздействию на элементы пункта управления осуществляется на основании выполнения следующего условия:

Если условие 6 не выполнено, то злоумышленник не успел воздействовать на элементы пункта управления, при выполнении условия 6 элемент пункта управления считается подвергнутым воздействию.

В блоке 10.2 измеряют количество воздействий m_n на n-й элемент пункта управления, где n=1, 2…N и время воздействия на n-й элемент пункта управления - t_{возд n}.

Измеряют интервалы времени между j-м и (j+1)-м внешними деструктивными воздействиями и интервалы времени функционирования элементов пункта управления до (j+1)-го деструктивного внешнего воздействия.

По полученным данным вычисляют: среднее время функционирования элементов пункта управления формула (7), среднее время между внешними деструктивными воздействиями формула (8).

Среднее время функционирования элементов пункта управления , вычисляют по формуле:

где - интервал времени функционирования элементов пункта управления.

М - общее количество воздействий на элементы пункта управления.

Среднее время между внешними деструктивными воздействиями вычисляют как среднее от измеренных интервалов времени между внешними деструктивными воздействиями по формуле:

где - значения измеренных интервалов времени между воздействиями;

K - количество интервалов времени между воздействиями.

В блоке 10.3 измеряют степень повреждения и количество поврежденных элементов пункта управления (элементов пункта управления, подвергшихся деструктивным внешним воздействиям) - N_{ПУ возд}.

Порядок оценки степени повреждения объектов и оборудования описан в ГОСТ Р 42.2.01-2014 «Гражданская оборона. Оценка состояния потенциально опасных объектов, объектов обороны и безопасности в условиях воздействия поражающих факторов обычных средств поражения». М.: Снандартинформ, 2015.

В блоке 10.4 оценивают техническое состояние технических средств поврежденных элементов пункта управления.

Порядок оценки технического состояния радиоэлектронной аппаратуры и оборудования описан в ГОСТ Р 56397-2015 «Техническая экспертиза работоспособности радиоэлектронной аппаратуры, оборудования информационных технологий, электрических машин и приборов» М.: Снандартинформ, 2015. - 16 с., стр. 4-5.

В блоке 11 прогнозируют число и техническое состояние технических средств элементов пункта управления, которые могут выйти из строя в результате вскрытия и воздействия со стороны злоумышленника, с учетом накопленных статистических данных и характера выполняемых задач.

Порядок работы блока 11 следующий (фиг. 3).

В блоке 11.1 анализируют и обобщают накопленные статистические данные: показатели, характеризующие процессы вскрытия и воздействия на элементы пункта управления со стороны злоумышленника (основные показатели описаны в блоке 5).

Порядок и особенности сбора данных об обстановке описан в книге Д.А. Иванов, В.П. Савельев. Основы управления войсками в бою. М.: Военное издательство Министерства Обороны СССР, 1977. - 391 с., стр. 176-191.

Порядок и особенности работы со статистическими данными описан учебнике Орлов А.И. Прикладная статистика. Учебник. / А.И. Орлов. - М.: Издательство «Экзамен», 2004. - 656 с.

В блоке 11.2 осуществляют непрерывный мониторинг технического состояния технических средств элементов пункта управления.

Мониторинг осуществляется с помощью различных автоматизированных систем наблюдения, оснащенных датчиками для измерения рабочих (диагностических) параметров и способных выполнять преобразования данных (вычисление средних значений, сравнение значений, построение графиков и пр.) а также подавать сигналы тревоги при выходе параметров за допустимые пределы (ГОСТ 30848-2003 «Диагностирование машин по рабочим характеристикам. Общие положения». М.: Стандартинформ, 2005).

В блоке 11.3 анализируют и обобщают результаты мониторинга технического состояния технических средств элементов пункта управления.

Анализ и обобщение результатов мониторинга осуществляется с помощью электронных вычислительных машин с установленным специализированным программным обеспечением (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. 14-16).

Порядок и особенности использования автоматизированных средств при сборе и обработке данных обстановки описан в книге Д.А. Иванов, В.П. Савельев. Основы управления войсками в бою. М.: Военное издательство Министерства Обороны СССР, 1977. - 391 с., стр. 199.

В блоке 11.4 прогнозируют число и техническое состояние технических средств элементов пункта управления, которые могут выйти из строя в результате вскрытия и воздействия со стороны злоумышленника, с учетом накопленных статистических данных и полученных результатов мониторинга. Порядок и особенности прогнозирования технического состояния радиоэлектронной аппаратуры и оборудования описан в книге Гаскаров Д.В, Голинкевич Т.А., Мозгалевский А.В. Прогнозирование технического состояния и надежности радиоэлектронной аппаратуры. М.: Сов. радио, 1974. - 224 с.

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.

В блоке 11.5 осуществляют формирование результатов прогнозирования: число элементов пункта управления, которые могут выйти из строя в результате вскрытия и воздействия со стороны злоумышленника и их техническое состояние 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 12 моделируют процесс реконфигурации элементов пункта управления с учетом спрогнозированных значений и характера выполняемых задач.

В рамках моделирования процесса реконфигурации в качестве элементов пункта управления будем рассматривать узлы связи, в комплекте с установленной аппаратурой связи, средствами автоматизации и управления.

Среднее время реконфигурации элементов пункта управления , вычисляют по формуле:

где - интервал времени реконфигурации элементов пункта управления после каждого j-го, внешнего деструктивного воздействия;

М - количество воздействий на элементы пункта управления.

Порядок работы блока 12 следующий (фиг. 4).

В блоке 12.1 определяют перечень элементов пункта управления, подлежащих перемещению, разбивают эти элементы на группы, для которых определяются сектора и направления перемещения, время начала перемещения, места размещения с указанием координат на местности, порядок вхождения в связь друг с другом и с элементами, находящимися на пункте управления в местах размещения и в процессе перемещения.

Процедура выбора координат района развертывания перемещаемого элемента пункта управления носит итерационный характер. Правило останова процедуры выбора координат использует критерий:

где R_крi,j - территориальный разнос между i-м положением перемещаемого элемента пункта управления и j-м положением взаимодействующих с этим элементом пункта управления других элементов;

R_max - максимально возможный территориальный разнос;

t_вып - время своевременности выполнения поставленной задачи;

- требуемое время своевременности выполнения поставленной задачи.

Исходными данными для расчета координат элементов пункта управления X_пу и Y_пу являются параметры движения: скорость движения элемента пункта управления - ν; курсовой угол Θ движения элемента пункта управления, либо проекции вектора скорости:

Расчет изменяемых координат элементов пункта управления производится по следующим формулам:

где t - время перемещения элемента пункта управления;

и - координаты последнего места размещения элемента пункта управления.

Необходимым условием перед развертыванием элементов пункта управления в заданных районах является проведение рекогносцировки (выезд на место предполагаемого развертывания элементов пункта управления, проведение измерений размеров площадок для развертывания, изучение физико-географических условий и т.п. (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). Порядок выбора района размещения элементов пункта управления описан в книге Д.А. Иванов, В.П. Савельев. Основы управления войсками в бою. М.: Военное издательство Министерства Обороны СССР, 1977. - 391 с., стр. 122-124.

В блоке 12.2 моделируют процессы отключения и свертывания элементов пункта управления.

В блоке 12.3 моделируют процессы перемещения групп элементов пункта управления в заданные районы и процессы вхождения в связь во время перемещения друг с другом и с элементами находящимися на пункте управления.

Имитация значения времени перемещения элемента пункта управления в заданный район осуществляется по формуле:

где t_cp - среднее значение времени перемещения элемента пункта управления в заданный район.

D_0,1 - случайное число, распределенное на интервале (0, 1), которое получается с помощью датчика случайных чисел.

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.

Порядок и особенности вхождения в связь элементов пункта управления во время перемещения описан в книге Д.А. Иванов, В.П. Савельев. Основы управления войсками в бою. М.: Военное издательство Министерства Обороны СССР, 1977. - 391 с., стр. 126-127.

В блоке 12.4 моделируют процессы развертывания и функционирования элементов пункта управления в заданных районах.

Имитация районов размещения каждой группы осуществляется с помощью выражений:

где - координаты района развертывания элементов пункта управления N-й группы;

- координаты района развертывания элементов пункта управления N-1 группы;

- соответственно минимально и максимально возможное удаление элемента пункта управления N-й группы от элемента пункта управления N-1 группы по оси X;

- соответственно минимально и максимально возможное удаление элемента пункта управления N-й группы от элемента пункта управления N-1 группы по оси Y;

β - угол, определяющий местоположение элемента пункта управления N-й группы относительно элемента N-1 по оси Y;

D_0,1 - случайное число, распределенное на интервале (0, 1), которое получается с помощью датчика случайных чисел.

Порядок развертывания сил и средств на местности описан в книге П.К. Алтухов, И.А. Афонский и др. Основы теории управления войсками. / Под ред. Алтухова П.К. - М.: Воениздат, 1984. - 221 с., стр. 19, 146-150.

В блоке 12.5 моделируют процессы вхождения в связь друг с другом и с элементами находящимися на пункте управления с мест развертывания, а также процессы функционирования элементов пункта управления в заданном районе с учетом организации их охраны и обороны.

Порядок и особенности организации связи элементами пункта управления в районах развертывания описан книге Д.А. Иванов, В.П. Савельев. Основы управления войсками в бою. М.: Военное издательство Министерства Обороны СССР, 1977. - 391 с., стр. 136-137.

Особенности организации охраны и обороны элементов пункта управления описан в книге Д.А. Иванов, В.П. Савельев. Основы управления войсками в бою. М.: Военное издательство Министерства Обороны СССР, 1977. - 391 с., стр. 127-128.

В блоке 13 оценивают эффективность сформированной структуры пункта управления в рамках выполнения поставленных задач - N_пу>N_{пу треб} (А.В. Боговик, В.В. Игнатов Эффективность систем военной связи и методы ее оценки. - СПб.: ВАС, 2006. - 183 с., стр. 37-61).

В случае, если сил и средств сформированной структуры пункта управления недостаточно для успешного выполнения поставленных задач, осуществляется возврат к блоку 12, где происходит дальнейшее реконфигурирование сформированной структуры пункта управления.

Если же сил и средств сформированной структуры пункта управления достаточно для выполнения поставленных задач, то продолжается процесс моделирования функционирования пункта управления до окончания выполнения поставленных задач.

В блоке 14 по окончании выполнения поставленных задач моделируют процесс отключения, свертывания и перемещения элементов пункта управления в заданные районы (П.К. Алтухов, И.А. Афонский и др. Основы теории управления войсками. / Под ред. Алтухова П.К. - М.: Воениздат, 1984. - 221 с., стр. 19, 146-150).

В блоке 15 осуществляется проверка окончания модельного (системного) времени. В случае если модельное (системное) время не закончилось, управление передается блоку 16.

В блоке 16 проверяют физические модели функционирования пункта управления, системы вскрытия и системы внешних деструктивных воздействий со стороны злоумышленника на потребность в корректировке.

В случае необходимости корректировки физических моделей управление передается блоку 17, в котором осуществляется корректировка физических моделей. После чего управление передается блоку 5.

Особенности анализа полученных результатов и корректировка исследуемой модели описаны в книге Р. Шеннон «Имитационное моделирование систем - искусство и наука». - М.: Изд-во «Мир», 1978. стр. 234-265.

Таким образом, заявленный способ моделирования пунктов управления обеспечивает повышение повышению достоверности моделирования процесса функционирования пункта управления с учетом процессов вскрытия и внешних деструктивных воздействий на элементы пункта управления со стороны злоумышленника, а также возможности изменения структуры пункта управления с учетом этих воздействий, что позволяет задачу заявленного способа считать решенной.

Оценка достижимости заявленного в способе технического результата проводилась путем сравнения достоверности оценки полученных результатов при моделировании процесса функционирования пункта управления для способа-прототипа и для предлагаемого способа.

Покажем расчетным путем возможность достижения сформулированного технического результата. Из формулы 18 (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):

где Ф - функция Лапласа;

N - количество моделируемых событий;

p_ош - реальное значение оценки;

- требуемое значение оценки;

ε - величина доверительного интервала.

Определим достоверность результатов моделирования процесса функционирования пункта управления, принимая:

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):

Данное значение аргумента функции Лапласа можно представить в следующем виде:

Если вычислить не удается, можно воспользоваться упрощенной формулой для наихудшего случая . Тогда:

Определим и , принимая ε=0,05, а N=8 для прототипа при моделировании: 1) процесса формирования структуры пункта управления, 2) оперативной обстановки (военной, наземной, воздушной, космической, морской, подводной, радиоэлектронной, метеорологической и т.п.) 3) процесса непрерывного мониторинга аппаратных и программных средств пункта управления, 4) процесса функционирования пункта управления в условиях тренировки должностных лиц, 5) процесса оценки производительности и результативности тренировки 6) процесса изменения оперативной обстановки 7) процесса формирования нового варианта тренировки 8) процесса оперативного управления процессом тренировки в условиях изменения оперативной обстановки и N=10 для предлагаемого способа при моделировании: 1) процесса формирования структуры пункта управления, 2) оперативной обстановки (военной, наземной, воздушной, космической, морской, подводной, радиоэлектронной, метеорологической и т.п.) 3) процесса непрерывного мониторинга аппаратных и программных средств пункта управления, 4) процесса функционирования пункта управления в условиях тренировки должностных лиц, 5) процесса оценки производительности и результативности тренировки 6) процесса изменения оперативной обстановки 7) процесса формирования нового варианта тренировки 8) процесса оперативного управления процессом тренировки в условиях изменения оперативной обстановки, 9) процесса функционирования пункта управления в реальных условиях обстановки, 10) процесса функционирования систем вскрытия и воздействия злоумышленника 11) процесса функционирования пункта управления в с учетом функционирования систем вскрытия и воздействия со стороны злоумышленника, 12) процесса измерения количества, периодичности и продолжительности внешних деструктивных воздействий, 13) процесса прогнозирования числа и технического состояния технических средств элементов пункта управления в условиях вскрытия и воздействия, 14) процесса реконфигурации элементов пункта управления с учетом спрогнозированных данных и характера выполняемых задач:

Оценка эффективности заявленного способа:

Таким образом, эффективность заявленного способа по сравнению со способом - прототипом составляет 24,3%, чем и достигается заявленный технический результат.