СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИМИ СРЕДСТВАМИ И СИСТЕМА МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретения относятся к области моделирования процессов управления и могут быть использованы для моделирования процессов управления техническими средствами (ТС) различного назначения, например охраны, связи, разведки, защиты информации, радиоэлектронной борьбы, радиолокации и др.

В настоящее время из уровня техники известен способ построения и оптимизации модели для комплекса систем, состоящего по меньшей мере из двух взаимосвязанных и взаимодействующих систем (США, патент №62928452, G06F 9/455, опубл. 02.10.2001 г.). В этом способе, используемом при моделировании работы компьютерной системы, состоящей из многих микросхем, с помощью моделей каждой микросхемы определяются те события, которые происходят в процессе взаимодействия этих моделей и между моделями и эмуляторами, собирающими данные о функционировании и взаимодействии моделей микросхем на более высоком уровне. После этого данные о таких событиях обрабатываются так, чтобы оставить только данные о событиях при взаимодействии моделей микросхем и отфильтровать данные о взаимодействиях моделей микросхем с эмуляторами, поскольку эмуляторы, то есть программы проверки моделей микросхем, работают гораздо быстрее проверяемых моделей и могут вызвать такие события, которые никогда не происходят в реальности.

Ориентированность этого способа на комплексы, состоящие из микросхем, не дает возможности использовать его для моделирования процессов управления техническими средствами.

Известен способ моделирования канала связи (Россия, патент №2254675, H03M 13/01, опубл. 20.06.2005 г.). Сущность способа состоит в том, что определяют множество состояний канала связи и вычисляют условные вероятности возникновения ошибки в каждом состоянии канала связи. Далее в соответствии с условной вероятностью ошибки для текущего состояния канала связи получают ошибки в канале связи, при этом определяют вероятность появления безошибочного интервала.

Основным недостатком этого способа является то, что он обеспечивает моделирование только части функций управления, при этом он не позволяет моделировать такие функции управления, как сбор, обработка, анализ данных об объектах воздействия, принятие решения на осуществление воздействия, формирование управляющих команд и передача их техническим средствам. Этот недостаток снижает функциональные возможности способа моделирования и не позволяет использовать его в качестве способа моделирования процессов управления техническими средствами.

Известен также способ моделирования процессов управления техническими средствами (Россия, патент №2331096, G05B 17/00, G06G 7/62, опубл. 10.08.2008 г.), заключающийся в моделировании канала связи, моделировании формирования базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки, моделировании анализа данных на полноту, моделировании при необходимости доопределения данных об объектах воздействия, моделировании идентификации объектов воздействия, моделировании классификации объектов воздействия, моделировании определения приоритетов объектов воздействия, моделировании формирования списка объектов воздействия в соответствии с полученными значениями их приоритетов, моделировании оценки эффективности осуществления воздействия на внесенные в список приоритетных объекты воздействия штатными ТС, моделировании формирования случайным образом списка ТС, значения эффективности которых оказались достаточными для осуществления воздействия на объекты из сформированного списка, моделировании распределения объектов для осуществления воздействия между ТС путем последовательного попарного соотнесения объектов воздействия и ТС из соответствующих сформированных списков, моделировании формирования целеуказания штатным ТС для осуществления воздействия на выбранные объекты, моделировании формирования команд управления в виде управляющих сигналов и передачи их техническим средствам.

Этот способ является наиболее близким по технической сущности к заявляемому. Основным недостатком этого способа является то, что он обеспечивает моделирование только части функций управления, при этом он не позволяет моделировать выполнение функции оценки эффективности осуществления воздействия штатными ТС на все объекты воздействия и на пункте управления (ПУ) второго уровня и на всех ПУ первого уровня. Этот недостаток снижает функциональные возможности способа моделирования при использовании известного технического решения в качестве способа моделирования процессов управления техническими средствами.

В настоящее время из уровня техники известно устройство для моделирования систем массового обслуживания (СССР, а.с. №1705833, G06F 15/20, 1992 г.), содержащее элемент И, триггер, три элемента ИЛИ, четыре генератора импульсов со случайным интервалом следования и блок счетчиков. Устройство позволяет моделировать СМО с высоким качеством обслуживания. Заявка, обслуженная с высоким качеством, покидает устройство, заявка с низким качеством обслуживания повторяет или весь цикл обслуживания, или только один тип обслуживания.

Недостатком этого устройства является то, что оно не позволяет моделировать процессы управления техническими средствами.

Известно устройство для моделирования систем массового обслуживания (СССР, а.с. №1418738, G06F 15/20, 1988 г.), содержащее вход, N+1 выходов, N блоков обслуживания заявок, каждый из которых имеет элемент И, триггер, элемент ИЛИ, два генератора импульсов со случайным интервалом следования, причем в каждом блоке обслуживания заявок выход элемента И соединен со входами запуска первого и второго генераторов импульсов со случайным интервалом следования и единичным входом триггера, прямой выход которого соединен с первым входом элемента И, первый и второй входы элемента ИЛИ соединены соответственно с выходами первого и второго генераторов импульсов со случайным интервалом следования, выход элемента ИЛИ подключен к нулевому входу триггера, выход первого генератора импульсов со случайным интервалом следования подключен ко входу останова второго генератора импульсов со случайным интервалом следования, выход которого подключен ко входу останова первого генератора импульсов со случайным интервалом следования, второй вход элемента И первого блока обслуживания заявок группы является информационным входом устройства, выход первого генератора импульсов со случайным интервалом следования является выходом обслуживаемых с высоким качеством заявок блока обслуживания заявок группы, выход второго генератора импульсов со случайным интервалом следования K-го блока обслуживания заявок группы соединен со вторым входом элемента И (K+1)-го блока обслуживания заявок группы.

Основным недостатком этого устройства является то, что оно обеспечивает моделирование только части функций управления, при этом оно не позволяет моделировать такие функции управления, как сбор, обработка, анализ данных об объектах воздействия, принятие решения на осуществление воздействия, формирование управляющих команд и передача их техническим средствам. Этот недостаток снижает функциональные возможности устройства для моделирования и не позволяет использовать его в качестве системы моделирования процессов управления техническими средствами.

Наиболее близким к заявляемой системе по своей технической сущности является система моделирования процессов управления техническими средствами (Россия, патент №2331096, G05B 17/00, G06G 7/62, опубл. 10.08.2008 г.), содержащая модель пульта управления, модель блока определения первичных характеристик, первый вход которой соединен с четвертым выходом модели пульта управления, последовательно соединенные с моделью пульта управления модель аппаратуры передачи данных и модель каналообразующей аппаратуры, второй выход которой соединен со вторым входом модели аппаратуры передачи данных, второй выход которой соединен с первым входом модели пульта управления, модель блока измерения первичных характеристик, первый вход которой соединен с выходом модели блока определения первичных характеристик, а первый выход - с третьим входом модели аппаратуры передачи данных, модель блока вычисления вторичных характеристик, первый вход которой соединен с вторым выходом модели блока измерения первичных характеристик, а второй вход - с третьим выходом модели аппаратуры передачи данных, модель блока сравнения первичных характеристик, первый вход которой соединен с третьим выходом модели блока измерения первичных характеристик, первый выход - со вторым входом модели блока определения первичных характеристик, а второй выход - со вторым входом модели блока измерения первичных характеристик, модель удаленного блока измерения первичных характеристик, вход которой соединен с третьим выходом, а выход - со вторым входом модели каналообразующей аппаратуры, модель блока селекции объектов по характеристикам, первый вход которой соединен с выходом модели блока вычисления вторичных характеристик, модель второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки, первый вход которой соединен со вторым выходом модели пульта управления, второй выход соединен со вторым входом модели блока сравнения первичных характеристик, второй вход - с выходом, а третий выход - со вторым входом модели блока селекции объектов по характеристикам, модель блока сбора и анализа данных об объектах воздействия, первый вход которой соединен с третьим выходом, а выход - со вторым входом модели пульта управления, второй вход соединен с первым выходом модели устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки, модель блока идентификации объектов воздействия, первый вход которой соединен с шестым выходом, выход - с четвертым входом модели устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки, а второй вход - с пятым выходом модели пульта управления, модель блока классификации объектов воздействия, первый вход которой соединен с седьмым выходом модели пульта управления, второй вход - с восьмым выходом, а первый выход - с пятым входом модели устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки, модель блока определения приоритетов объектов воздействия, первый вход которой соединен со вторым выходом модели блока классификации объектов воздействия, второй вход - с четвертым выходом, а первый выход - с шестым входом модели устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки, модель блока оценки эффективности воздействия, первый вход которой соединен со вторым выходом модели блока определения приоритетов объектов воздействия, а второй вход - с пятым выходом модели устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки, модель блока распределения объектов воздействия между ТС, первый вход которой соединен с третьим выходом модели блока определения приоритетов объектов воздействия, а первый выход - с третьим входом модели устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки, модель блока формирования списка ТС по эффективности, вход которой соединен с выходом модели блока оценки эффективности воздействия, а выход - со вторым входом модели блока распределения объектов воздействия между ТС, модель блока формирования целеуказаний ТС, первый вход которой соединен со вторым выходом модели блока распределения объектов воздействия между ТС, второй вход - с восьмым выходом, а выход - с третьим входом модели пульта управления, модель устройства отображения информации, первый вход которой соединен с шестым выходом модели пульта управления, второй вход - с седьмым выходом модели устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки, а третий вход - с третьим выходом модели блока распределения объектов воздействия между ТС, которые образуют модель пункта управления техническими средствами, также содержащая последовательно соединенные модель каналообразующей аппаратуры технического средства, модель аппаратуры передачи данных технического средства, модель устройства приема команд и адресной выдачи управляющих сигналов и модель устройства управления техническим средством, которые составляют модель пункта управления технического средства, количество которых определяется количеством технических средств, и модель линий связи с ПУ технического средства, вход которой соединен с первым выходом модели каналообразующей аппаратуры, а выход - с первым входом модели каналообразующей аппаратуры технического средства.

Основным недостатком этой системы моделирования является то, что она обеспечивает моделирование только части функций управления, при этом она не позволяет моделировать выполнение функции оценки эффективности осуществления воздействия штатными ТС на все объекты воздействия и на пункте управления второго уровня и на всех ПУ первого уровня. Этот недостаток снижает функциональные возможности системы моделирования при использовании известного технического решения в качестве системы моделирования процессов управления техническими средствами.

Задачей, на решение которой направлены предлагаемые изобретения, является расширение функциональных возможностей способа и системы моделирования процессов управления техническими средствами за счет обеспечения моделирования выполнения функции оценки эффективности осуществления воздействия штатными ТС на все объекты воздействия и на пункте управления второго уровня и на всех ПУ первого уровня.

Поставленная задача решается за счет того, что в известном способе моделирования процессов управления техническими средствами, заключающемся в моделировании канала связи, моделировании формирования на пункте управления второго уровня базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки, моделировании анализа данных на полноту, моделировании при необходимости доопределения данных об объектах воздействия, моделировании идентификации объектов воздействия, моделировании классификации объектов воздействия, моделировании определения приоритетов объектов воздействия, моделировании формирования списка объектов воздействия в соответствии с полученными значениями их приоритетов, моделировании оценки эффективности осуществления воздействия на внесенные в список приоритетных объекты воздействия штатными ТС, моделировании формирования случайным образом списка ТС, значения эффективности которых оказались достаточными для осуществления воздействия на объекты из сформированного списка, моделировании распределения объектов для осуществления воздействия между ТС путем последовательного попарного соотнесения объектов воздействия и ТС из соответствующих сформированных списков, моделировании формирования целеуказания штатным ТС для осуществления воздействия на выбранные объекты, моделировании формирования команд управления в виде управляющих сигналов и передачи их техническим средствам, новым является то, что дополнительно после выполнения операции моделирования формирования списка объектов воздействия в соответствии с полученными значениями их приоритетов и до начала выполнения операции моделирования оценки эффективности осуществления воздействия на внесенных в список приоритетных объекты воздействия штатными ТС моделируют формирование команды в виде управляющих сигналов на оценку эффективности осуществления воздействия штатными ТС на все объекты воздействия, внесенные в список приоритетных, и передачу ее по линиям связи на пункты управления первого уровня, моделируют формирование на пунктах управления первого уровня базы данных своего ТС, объектов воздействия и условий обстановки, моделируют оценку эффективности осуществления воздействия своего ТС на все объекты воздействия, внесенные в список приоритетных, моделируют передачу на ПУ второго уровня результатов оценки эффективности осуществления воздействия своего ТС на все объекты воздействия, внесенные в список приоритетных, моделируют сбор на ПУ второго уровня результатов оценки эффективности осуществления воздействия своих ТС на все объекты воздействия, внесенные в список приоритетных, и моделируют уточнение базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки.

Поставленная задача решается также за счет того, что в известной системе моделирования процессов управления техническими средствами, содержащей модель второго пульта управления, модель блока определения первичных характеристик, первый вход которой соединен с четвертым выходом модели второго пульта управления, последовательно соединенные с моделью второго пульта управления модель аппаратуры передачи данных второго уровня и модель каналообразующей аппаратуры второго уровня, второй выход которой соединен со вторым входом модели аппаратуры передачи данных, второй выход которой соединен с первым входом модели пульта управления, модель блока измерения первичных характеристик, первый вход которой соединен с выходом модели блока определения первичных характеристик, а первый выход - с третьим входом модели аппаратуры передачи данных второго уровня, модель блока вычисления вторичных характеристик, первый вход которой соединен с вторым выходом модели блока измерения первичных характеристик, а второй вход - с третьим выходом модели аппаратуры передачи данных второго уровня, модель блока сравнения первичных характеристик, первый вход которой соединен с третьим выходом модели блока измерения первичных характеристик, первый выход - со вторым входом модели блока определения первичных характеристик, а второй выход - со вторым входом модели блока измерения первичных характеристик, модель удаленного блока измерения первичных характеристик, вход которой соединен с третьим выходом, а выход - со вторым входом модели каналообразующей аппаратуры второго уровня, модель блока селекции объектов по характеристикам, первый вход которой соединен с выходом модели блока вычисления вторичных характеристик, модель второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки, первый вход которой соединен со вторым выходом модели второго пульта управления, второй выход соединен со вторым входом модели блока сравнения первичных характеристик, второй вход - с выходом, а третий выход - со вторым входом модели блока селекции объектов по характеристикам, модель блока сбора и анализа данных об объектах воздействия, первый вход которой соединен с третьим выходом, а выход - со вторым входом модели второго пульта управления, второй вход соединен с первым выходом модели второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки, модель блока идентификации объектов воздействия, первый вход которой соединен с шестым выходом, выход - с четвертым входом модели второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки, а второй вход - с пятым выходом модели второго пульта управления, модель блока классификации объектов воздействия, первый вход которой соединен с седьмым выходом модели второго пульта управления, второй вход - с восьмым выходом, а первый выход - с пятым входом модели второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки, модель блока определения приоритетов объектов воздействия, первый вход которой соединен со вторым выходом модели блока классификации объектов воздействия, второй вход - с четвертым выходом, а первый выход - с шестым входом модели второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки, модель второго блока оценки эффективности воздействия, первый вход которой соединен со вторым выходом модели блока определения приоритетов объектов воздействия, а второй вход - с пятым выходом модели второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки, модель блока распределения объектов воздействия между ТС, первый вход которой соединен с третьим выходом модели блока определения приоритетов объектов воздействия, а первый выход - с третьим входом модели второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки, модель блока формирования списка ТС по эффективности, вход которой соединен с выходом модели второго блока оценки эффективности воздействия, а выход - со вторым входом модели блока распределения объектов воздействия между ТС, модель блока формирования целеуказаний ТС, первый вход которой соединен со вторым выходом модели блока распределения объектов воздействия между ТС, второй вход - с восьмым выходом, а выход - с третьим входом модели второго пульта управления, модель второго устройства отображения информации, первый вход которой соединен с шестым выходом модели второго пульта управления, второй вход - с седьмым выходом модели второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки, а третий вход - с третьим выходом модели блока распределения объектов воздействия между ТС, которые образуют модель пункта управления второго уровня, также содержащей последовательно соединенные модель каналообразующей аппаратуры первого уровня, модель аппаратуры передачи данных первого уровня, модель устройства приема команд и адресной выдачи управляющих сигналов и модель устройства управления техническим средством, которые составляют модель пункта управления первого уровня, количество которых определяется количеством технических средств, и модель линий связи с ПУ первого уровня, вход которой соединен с первым выходом модели каналообразующей аппаратуры второго уровня, а выход - с первым входом модели каналообразующей аппаратуры первого уровня, новым является то, что в модели пунктов управления первого уровня дополнительно введены модель первого пульта управления, первый вход которой соединен со вторым выходом модели аппаратуры передачи данных первого уровня, а первый выход - со вторым входом модели устройства приема команд и адресной выдачи управляющих сигналов, модель первого устройства отображения информации, первый вход которой соединен со вторым выходом модели первого пульта управления, а второй вход - со вторым выходом модели устройства приема команд и адресной выдачи управляющих сигналов, модель первого устройства хранения базы данных своего ТС, объектов воздействия и условий обстановки, первый вход которой соединен с третьим выходом модели аппаратуры передачи данных первого уровня, второй вход - с третьим выходом модели первого пульта управления, а первый выход - с третьим входом модели первого устройства отображения информации, модель первого блока оценки эффективности воздействия, выход которой соединен с третьим входом, а второй вход - с третьим выходом модели первого устройства хранения базы данных своего ТС, объектов воздействия и условий обстановки, первый вход модели первого блока оценки эффективности воздействия соединен с четвертым выходом модели первого пульта управления, второй вход которой соединен со вторым выходом модели первого устройства хранения базы данных своего ТС, объектов воздействия и условий обстановки, а пятый выход - со вторым входом модели аппаратуры передачи данных первого уровня, четвертый выход которой соединен со вторым входом модели каналообразующей аппаратуры первого уровня.

Перечисленные отличительные признаки заявляемых изобретений позволяют расширить функциональные возможности способа и системы моделирования процессов управления техническими средствами за счет обеспечения моделирования выполнения функции оценки эффективности осуществления воздействия штатными ТС на все объекты воздействия и на пункте управления второго уровня и на всех ПУ первого уровня.

Предлагаемые технические решения являются новыми, поскольку из общедоступных сведений не известны предлагаемые способ и система моделирования процессов управления техническими средствами.

Предлагаемые технические решения имеют изобретательский уровень, поскольку из опубликованных научных данных и известных технических решений явным образом не следует, что заявленные последовательность действий способа и построение системы приводит к расширению функциональных возможностей способа и системы моделирования процессов управления техническими средствами.

Предлагаемые технические решения промышленно применимы, так как основаны на компьютерной технике и средствах моделирования, широко использующихся в системах моделирования процессов управления техническими средствами.

Заявляемые изобретения поясняются конкретным примером, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения приведенной совокупностью признаков требуемого технического результата.

На фиг.1 и 2 показана структурная схема системы моделирования, реализующей способ моделирования процессов управления техническими средствами.

На фиг.1 и 2 цифрами обозначено:

1 - модель ПУ первого уровня;

2 - модель ПУ второго уровня;

3 - модель второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки;

4 - модель каналообразующей аппаратуры второго уровня;

5 - модель аппаратуры передачи данных второго уровня;

6 - модель блока сбора и анализа данных об объектах воздействия;

7 - модель блока определения первичных характеристик;

8 - модель блока измерения первичных характеристик;

9 - модель устройства управления техническим средством;

10 - модель удаленного блока измерения первичных характеристик;

11 - модель блока вычисления вторичных характеристик;

12 - модель блока селекции объектов по характеристикам;

13 - модель первого пульта управления;

14 - модель блока идентификации объектов воздействия;

15 - модель линий связи с ПУ первого уровня;

16 - модель блока классификации объектов воздействия;

17 - модель блока определения приоритетов объектов воздействия;

18 - модель второго блока оценки эффективности воздействия;

19 - модель блока формирования списка ТС по эффективности;

20 - модель блока распределения объектов воздействия между ТС;

21 - модель блока формирования целеуказаний ТС;

22 - модель второго пульта управления;

23 - модель второго устройства отображения информации;

24 - модель блока сравнения первичных характеристик;

25 - модель каналообразующей аппаратуры первого уровня;

26 - модель аппаратуры передачи данных первого уровня;

27 - модель устройства приема команд и адресной выдачи управляющих сигналов;

28 - модель первого устройства хранения базы данных своего ТС, объектов воздействия и условий обстановки;

29 - модель первого блока оценки эффективности воздействия;

30 - модель первого устройства отображения информации.

Система моделирования, реализующая способ моделирования процессов управления техническими средствами, содержит модель второго пульта управления 22, модель блока определения первичных характеристик 7, первый вход которой соединен с четвертым выходом модели второго пульта управления 22, последовательно соединенные с моделью второго пульта управления 22 модель аппаратуры передачи данных второго уровня 5 и модель каналообразующей аппаратуры второго уровня 4, второй выход которой соединен со вторым входом модели аппаратуры передачи данных второго уровня, второй выход которой соединен с первым входом модели второго пульта управления 22, модель блока измерения первичных характеристик 8, первый вход которой соединен с выходом модели блока определения первичных характеристик 7, а первый выход - с третьим входом модели аппаратуры передачи данных второго уровня 5, модель блока вычисления вторичных характеристик 11, первый вход которой соединен со вторым выходом модели блока измерения первичных характеристик 8, а второй вход - с третьим выходом модели аппаратуры передачи данных второго уровня 5, модель блока сравнения первичных характеристик 24, первый вход которой соединен с третьим выходом модели блока измерения первичных характеристик 8, первый выход - со вторым входом модели блока определения первичных характеристик 7, а второй выход - со вторым входом модели блока измерения первичных характеристик 8, модель удаленного блока измерения первичных характеристик 10, вход которой соединен с третьим выходом, а выход - со вторым входом модели каналообразующей аппаратуры второго уровня 4, модель блока селекции объектов по характеристикам 12, первый вход которой соединен с выходом модели блока вычисления вторичных характеристик 11, модель второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3, первый вход которой соединен со вторым выходом модели второго пульта управления 22, второй выход соединен со вторым входом модели блока сравнения первичных характеристик 24, второй вход - с выходом, а третий выход - со вторым входом модели блока селекции объектов по характеристикам 12, модель блока сбора и анализа данных об объектах воздействия 6, первый вход которой соединен с третьим выходом, а выход - со вторым входом модели второго пульта управления 22, второй вход соединен с первым выходом модели второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3, модель блока идентификации объектов воздействия 14, первый вход которой соединен с шестым выходом, выход - с четвертым входом модели второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3, а второй вход - с пятым выходом модели второго пульта управления 22, модель блока классификации объектов воздействия 16, первый вход которой соединен с седьмым выходом модели второго пульта управления 22, второй вход - с восьмым выходом, а первый выход - с пятым входом модели второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3, модель блока определения приоритетов объектов воздействия 17, первый вход которой соединен со вторым выходом модели блока классификации объектов воздействия 16, второй вход - с четвертым выходом, а первый выход - с шестым входом модели второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3, модель второго блока оценки эффективности воздействия 18, первый вход которой соединен со вторым выходом модели блока определения приоритетов объектов воздействия 17, а второй вход - с пятым выходом модели второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3, модель блока распределения объектов воздействия между ТС 20, первый вход которой соединен с третьим выходом модели блока определения приоритетов объектов воздействия 17, а первый выход - с третьим входом модели второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3, модель блока формирования списка ТС по эффективности 19, вход которой соединен с выходом модели второго блока оценки эффективности воздействия 18, а выход - со вторым входом модели блока распределения объектов воздействия между ТС 20, модель блока формирования целеуказаний ТС 21, первый вход которой соединен со вторым выходом модели блока распределения объектов воздействия между ТС 20, второй вход - с восьмым выходом, а выход - с третьим входом модели второго пульта управления 22, модель второго устройства отображения информации 23, первый вход которой соединен с шестым выходом модели второго пульта управления 22, второй вход - с седьмым выходом модели второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3, а третий вход - с третьим выходом модели блока распределения объектов воздействия между ТС 20, которые образуют модель пункта управления второго уровня 2. Также система моделирования содержит последовательно соединенные модель каналообразующей аппаратуры первого уровня 25, модель аппаратуры передачи данных первого уровня 26, модель устройства приема команд и адресной выдачи управляющих сигналов 27 и модель устройства управления техническим средством 9, модель первого пульта управления 13, первый вход которой соединен со вторым выходом модели аппаратуры передачи данных первого уровня 26, а первый выход - со вторым входом модели устройства приема команд и адресной выдачи управляющих сигналов 27, модель первого устройства отображения информации 30, первый вход которой соединен со вторым выходом модели первого пульта управления 13, а второй вход - со вторым выходом модели устройства приема команд и адресной выдачи управляющих сигналов 27, модель первого устройства хранения базы данных своего ТС, объектов воздействия и условий обстановки 28, первый вход которой соединен с третьим выходом модели аппаратуры передачи данных первого уровня 26, второй вход - с третьим выходом модели первого пульта управления 13, а первый выход - с третьим входом модели первого устройства отображения информации 30, модель первого блока оценки эффективности воздействия 29, выход которой соединен с третьим входом, а второй вход - с третьим выходом модели первого устройства хранения базы данных своего ТС, объектов воздействия и условий обстановки 28, первый вход модели первого блока оценки эффективности воздействия 29 соединен с четвертым выходом модели первого пульта управления 13, второй вход которой соединен со вторым выходом модели первого устройства хранения базы данных своего ТС, объектов воздействия и условий обстановки 28, а пятый выход - со вторым входом модели аппаратуры передачи данных первого уровня 26, четвертый выход которой соединен со вторым входом модели каналообразующей аппаратуры первого уровня 25, которые составляют модель пункта управления первого уровня 1, количество которых определяется количеством технических средств, и модель линий связи с ПУ первого уровня 15, вход которой соединен с первым выходом модели каналообразующей аппаратуры второго уровня 4, а выход - с первым входом модели каналообразующей аппаратуры первого уровня 25.

Задача системы моделирования состоит в следующем. Моделируя с помощью системы процессы управления техническими средствами для различных законов распределения случайных временных интервалов их протекания с учетом динамики и специфики применения технических средств и подсчитывая статистические характеристики этих процессов по показаниям счетчиков, подключенных к различным элементам системы моделирования, можно оценивать различные вероятностно-временные характеристики процессов управления системы управления техническими средствами с учетом динамики и специфики ее функционирования, обосновывать требования к ней и пути их обеспечения.

Система моделирования процессов управления техническими средствами работает следующим образом. Моделирование начинается с активизации модели второго пульта управления 22. С помощью модели второго пульта управления 22, которая, как и другие нетиповые модели, выполнена на основе персонального компьютера с соответствующим программным обеспечением для осуществления предусмотренных функций моделирования, вначале моделируют процесс ввода в модель второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3 необходимых для работы исходных данных: начала и конца участка диапазона работы модели блока определения первичных характеристик 7; списка запрещенных для воздействия объектов; определяемых по карте координат (Х^ПУ, Y^ПУ) пункта управления второго уровня и удаленного блока измерения первичных характеристик (X^УБ, Y^УБ), удаленного от пункта управления второго уровня на расстояние, обеспечивающее необходимую точность измерения первичных характеристик; координат вершин (угловых точек) зоны ответственности системы управления ТС (X³ _N, Y³ _N), , где N - количество вершин многоугольника, ограничивающего зону; координат вершин (угловых точек) участков, запрещенных для размещения объектов воздействия (соответствующих участкам местности (пространства), непригодным для размещения объектов воздействия) (X^H _UV, Y^H _UV), , где U^H - количество непригодных участков, V^H _U - количество вершин многоугольника, ограничивающего U-й непригодный участок; номеров и координат ТС (X^TCm, Y^TCm), , где М - количество ТС; их пропускной способности ρ_m; диапазонов работы; возможностей воздействия P_m; видов воздействий Cm; известных координат объектов воздействия и их характеристик.

По команде с третьего выхода модели второго пульта управления 22 модель блока сбора и анализа данных об объектах воздействия 6 считывает из модели второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3 через свой второй вход ранее введенные исходные данные, анализирует данные на их полноту и достаточность и через некоторое случайное время, имитирующее время проведения анализа, формирует сообщение, передаваемое с ее выхода на второй вход модели второго пульта управления 22 о полноте или необходимости доопределения данных об объектах воздействия. На основе этого сообщения модель второго пульта управления 22 вырабатывает на своем четвертом выходе сигнал, разрешающий модели блока определения первичных характеристик 7 моделирование перестройки в пределах рабочего диапазона. При имитации попадания обнаруживаемых характеристик объектов воздействия в полосу рабочего диапазона блока определения первичных характеристик производится моделирование измерения его первичных характеристик моделью блока измерения первичных характеристик 8. С ее третьего выхода имитируемые значения первичных характеристик поступают на вход модели блока сравнения первичных характеристик 24, в которой производится моделирование сравнения обнаруженных первичных характеристик с характеристиками запрещенных для воздействия объектов, считываемыми из модели второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3 с ее второго выхода. Если имитируемая характеристика обнаруженного объекта воздействия совпала (в пределах моделирования точности измерения) с характеристикой одного из запрещенных объектов, то с выхода модели блока сравнения первичных характеристик 24 на второй вход модели блока определения первичных характеристик 7 поступает команда на разрешение дальнейшего моделирования перестройки моделью блока определения первичных характеристик 7. В противном случае на втором выходе модели блока сравнения первичных характеристик 24 появляется имитация сигнала, разрешающего выдачу значения первичной характеристики с выходов модели блока измерения первичных характеристик 8 на третий вход модели аппаратуры передачи данных второго уровня 5 и на вход модели блока вычисления вторичных характеристик 11. С помощью модели аппаратуры передачи данных второго уровня 5 и модели каналообразующей аппаратуры второго уровня 4 моделируют передачу на удаленный блок измерения первичных характеристик значения характеристики обнаруженного объекта воздействия. Модель удаленного блока измерения первичных характеристик 10 моделирует удаленную настройку на характеристики обнаруженного объекта воздействия, удаленное измерение этих характеристик и передачу их значений по обратному каналу через модель каналообразующей аппаратуры второго уровня 4 на вход модели аппаратуры передачи данных второго уровня 5, с третьего выхода которой имитация значений удаленного измерения первичных характеристик поступает на второй вход модели блока вычисления вторичных характеристик 11, которая моделирует вычисление вторичных характеристик обнаруженных объектов воздействия. Модельные значения вторичных характеристик обнаруженных объектов воздействия с выхода модели блока вычисления вторичных характеристик 11 через некоторое случайное время, имитирующее время вычисления вторичных характеристик, поступают на вход модели блока селекции объектов по характеристикам 12, в которой моделируется их логический анализ с целью установления принадлежности объектов воздействия к зоне ответственности системы управления ТС, модельные значения координат угловых точек которой поступают на второй вход модели блока селекции объектов по характеристикам 12 из модели второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3 с ее третьего выхода. Если в результате моделирования получится, что объект воздействия не принадлежит зоне или его координаты попадают в один из запрещенных участков в пределах зоны, модельные значения координат которых также считываются из модели второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3, то на выходе модели блока селекции объектов по характеристикам 12 через некоторое случайное время, имитирующее время анализа, формируется признак, исключающий дальнейшую обработку характеристик обнаруженного объекта воздействия. В противном случае, то есть когда координаты обнаруженного объекта воздействия принадлежат зоне и не принадлежат запрещенным участкам в пределах зоны, такой признак не формируется. С выхода модели блока селекции объектов по характеристикам 12 модельные значения характеристик объектов воздействия передаются для записи в модель второго устройства хранения базы данных 3 на ее второй вход.

По окончании моделирования заданного интервала времени ΔT функционирования системы управления ТС в этом режиме, или после имитации факта обнаружения и доопределения данных обо всех объектах, или по имитации команды оператора, поступающей с пятого выхода модели второго пульта управления 22 на второй вход модели блока идентификации объектов воздействия 14, моделируется считывание блоком идентификации объектов воздействия информации о модельных значениях характеристик обнаруженных объектов воздействия из модели второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3. Одновременно на первый вход модели блока идентификации объектов воздействия 14 поступают модельные данные о границах полос зоны ответственности системы управления ТС, которые считываются из модели второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3 с ее шестого выхода. В модели блока идентификации объектов воздействия 14 моделируется определение признака оперативного назначения объектов воздействия, который формируется на основе совпадения координат объектов воздействия с координатами полос зоны ответственности системы управления ТС, и моделируется формирование формуляров объектов воздействия. Сформированная модельная форма формуляра объекта воздействия, содержащая признак оперативного назначения, с выхода модели блока идентификации объектов воздействия 14 поступает на четвертый вход модели второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3. При необходимости результаты моделирования идентификации объектов воздействия по команде модели второго пульта управления 22 могут быть выданы с седьмого выхода модели второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3 на второй вход модели второго устройства отображения информации 23 для моделирования их анализа и уточнения оператором пункта управления второго уровня. Модельные значения уточненных данных записываются с модели второго пульта управления 22 в модель второго устройства хранения базы данных 3.

При моделировании начала осуществления воздействия по обнаруженным объектам активизируется модель блока классификации объектов воздействия 16, которая последовательно считывает формуляры объектов воздействия на свой второй вход с восьмого выхода модели второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3 и моделирует классификацию объектов воздействия с учетом их координат на местности (в пространстве), дистанций между ними и их оперативного назначения. Выдачу модельных значений расклассифицированных объектов воздействия с выхода модели блока классификации объектов воздействия 16 осуществляют на вход модели блока определения приоритетов объектов воздействия 17 и в модель второго устройства хранения базы данных 3 на ее пятый вход. В модели блока определения приоритетов объектов воздействия 17 моделируется сравнение координат объектов воздействия с координатами полос зоны ответственности системы управления ТС, модельные значения которых считываются с четвертого выхода модели второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3, и, в зависимости от полосы зоны, с координатами которой совпали координаты объектов воздействия, моделируют определение их приоритетов и формирование списка объектов воздействия в соответствии с полученными значениями их приоритетов, который записывают в модель второго устройства хранения базы данных 3 на ее шестой вход и передают на вход модели второго блока оценки эффективности воздействия 18 и на вход модели блока распределения объектов воздействия между средствами ТС 20.

После этого в модели второго пульта управления 22 моделируют выработку и передачу с помощью модели аппаратуры передачи данных второго уровня 5, модели каналообразующей аппаратуры второго уровня 4, модели линий связи с ПУ первого уровня 15, модели каналообразующей аппаратуры первого уровня 25 и модели аппаратуры передачи данных первого уровня 26 на первый вход модели первого пульта управления 13 каждой модели пункта управления первого уровня 1_k команд в виде управляющих сигналов на моделирование оценки эффективности осуществления воздействия своих ТС на все объекты воздействия, внесенные в список приоритетных. Одновременно с моделированием передачи этой команды моделируют передачу информация обо всех объектах воздействия.

На моделях пунктов управления первого уровня после получения этой команды моделируют формирование базы данных своего ТС, объектов воздействия и условий обстановки, при этом моделируют автоматическую запись данных об объектах воздействия в модель первого устройства хранения базы данных своего ТС, объектов воздействия и условий обстановки 28 на ее первый вход с третьего выхода модели аппаратуры передачи данных первого уровня 26, а на ее второй вход моделируют запись с третьего выхода модели первого пульта управления 13 необходимых для работы исходных данных: определяемых по карте координат (Х^ПУ1, Y^ПУ1) данного пункта управления первого уровня 1_k; координат вершин (угловых точек) зоны ответственности данного пункта управления первого уровня 1_k (X³ _N, Y³ _N), , где N - количество вершин многоугольника, ограничивающего зону; координаты вершин (угловых точек) участков, запрещенных для размещения объектов воздействия (соответствующих участкам местности (пространства), непригодным для размещения объектов воздействия) (X^H _UV, Y^H _UV), , где U^H - количество непригодных участков, V^H _U - количество вершин многоугольника, ограничивающего U-й непригодный участок; пропускной способности ρ_m; диапазонов работы; возможностей воздействия P_m; видов воздействий C_m.

После этого по команде с четвертого выхода модели первого пульта управления 13 на первый вход модели первого блока оценки эффективности воздействия 29 осуществляют моделирование оценки эффективности воздействия своего ТС на все объекты воздействия. На второй вход модели первого блока оценки эффективности воздействия 29 поступают с третьего выхода модели первого устройства хранения базы данных своего ТС, объектов воздействия и условий обстановки 28 модельные значения характеристик объектов воздействия и модельные значения характеристик своего технического средства, с учетом которых моделируют оценку эффективности воздействия на каждый объект воздействия. Для реализации модели первого блока оценки эффективности воздействия 29 используют программируемые (настраиваемые) многофункциональные средства, алгоритм работы которых может определяться, например, следующими математическими соотношениями.

Критерием достаточной эффективности воздействия является выполнение энергетических условий воздействия на обнаруженные объекты, которые определяются как превышение уровня воздействия над пороговым уровнем в заданное число раз, называемое коэффициентом воздействия (К_В):

где К_В - коэффициент воздействия (при определении достаточной эффективности принят К_В=1,5);

Е_П, Е_В - соответственно напряженности поля порогового сигнала и сигнала воздействия на входе объекта воздействия.

Напряженность поля сигнала воздействия (Е_В) на входе объекта воздействия определяется по формуле:

где Р_Р - мощность передатчика технического средства;

G_p - коэффициент усиления антенны передатчика технического средства;

r - дистанция воздействия;

ν - множитель ослабления на трассе воздействия (дБ).

Полученные модельные значения эффективности воздействия с выхода модели первого блока оценки эффективности воздействия 29 передают на третий вход модели первого устройства хранения базы данных своего ТС, объектов воздействия и условий обстановки 28. Со второго выхода модели первого устройства хранения базы своего ТС, объектов воздействия и условий обстановки 28 полученные модельные результаты оценки эффективности осуществления воздействия своего ТС на все объекты воздействия, внесенные в список приоритетных, поступают на второй вход модели первого пульта управления 13, с помощью которой моделируют их передачу через модель аппаратуры передачи данных первого уровня 26, модель каналообразующей аппаратуры первого уровня 25, модель линий связи с ПУ первого уровня 15, модель каналообразующей аппаратуры второго уровня 4 и модель аппаратуры передачи данных второго уровня 5 на первый вход модели второго пульта управления 22 модели ПУ второго уровня 2.

На модели ПУ второго уровня 2 с помощью модели второго пульта управления 22 и модели блока сбора и анализа данных об объектах воздействия 6 моделируют сбор результатов оценки эффективности воздействия своих ТС на все объекты воздействия, внесенные в список приоритетных, и моделируют их передачу со второго выхода модели второго пульта управления 22 на первый вход модели второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3.

С пятого выхода модели второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3 на второй вход модели второго блока оценки эффективности воздействия 18 поступают модельные значения полученных на ПУ первого уровня оценок эффективности воздействия и модельные значения характеристик своих технических средств, с учетом которых моделируют при необходимости оценку или уточнение оценки эффективности воздействия на каждый объект воздействия каждым ТС. Для реализации модели второго блока оценки эффективности воздействия 18 используются программируемые (настраиваемые) многофункциональные средства, алгоритм работы которых может определяться, как и для модели 29, математическими соотношениями (1) и (2).

Полученные модельные значения эффективности воздействия с выхода модели второго блока оценки эффективности воздействия 18 через некоторое случайное время, имитирующее время оценки эффективности, поступают на вход модели блока формирования списка ТС по эффективности 19, в которой моделируется формирование случайным образом списка ТС, значения эффективности воздействия которых оказались достаточными для осуществления воздействия на объекты из сформированного приоритетного списка. Сформированный модельный список ТС по эффективности воздействия с выхода модели блока формирования списка ТС по эффективности 19 через некоторое случайное время, имитирующее время формирования списка, поступает на второй вход модели блока распределения объектов воздействия между ТС 20. В модели блока распределения объектов воздействия между ТС 20 моделируется распределение объектов для воздействия между ТС путем моделирования последовательного попарного соотнесения объектов воздействия и ТС из соответствующих списков. Совмещенная в модели блока распределения объектов воздействия между ТС 20 информация об объекте воздействия и номере ТС образует имитацию задания для технического средства, которая с выходов модели 20 поступает в модель второго устройства хранения базы данных 3, на вход модели блока формирования целеуказаний ТС 21 и для имитации отображения в модель второго устройства отображения информации 23. В заданный модельный момент времени Т_В или по команде с восьмого выхода модели второго пульта управления 22 модель блока формирования целеуказаний ТС 21 моделирует выдачу со своего выхода сформированных целеуказаний на третий вход модели второго пульта управления 22, которая моделирует передачу целеуказаний в виде управляющих сигналов со своего первого выхода через модель аппаратуры передачи данных второго уровня 5 и модель каналообразующей аппаратуры второго уровня 4, модель линий связи с ПУ первого уровня 15, модель каналообразующей аппаратуры первого уровня 25 и модель аппаратуры передачи данных первого уровня 26 на вход модели устройства приема команд и адресной выдачи управляющих сигналов 27, с выхода которой модельные значения управляющих сигналов передают на модель устройства управления техническим средством 9 соответствующей модели ПУ первого уровня 1₁, 1_k, … 1_K.

При необходимости принятые модельные значения команд предварительно по команде с первого выхода модели первого пульта управления 13 на второй вход модели устройства приема команд и адресной выдачи управляющих сигналов 27 могут быть выданы со второго выхода модели 27 на второй вход модели первого устройства отображения информации 30 для моделирования их анализа и уточнения оператором пункта управления первого уровня 1_k. Модельные значения уточненных команд передают с первого выхода модели первого пульта управления 13 на второй вход модели устройства приема команд и адресной выдачи управляющих сигналов 27 и далее на модель устройства управления техническим средством 9.

Статистические характеристики процессов управления техническими средствами могут быть определены по показаниям счетчиков, подключенных к различным элементам системы моделирования. Полученные статистические характеристики для различных законов распределения случайных временных интервалов протекания процессов управления техническими средствами с учетом динамики и специфики их применения позволяют решать задачи оценивания, прогнозирования и обеспечения показателей эксплуатационных свойств системы управления техническими средствами, например эффективности, готовности, надежности и других.

Таким образом, как следует из описания реализации способа и работы системы моделирования процессов управления техническими средствами, достигается решение поставленной задачи, а именно расширение функциональных возможностей способа и системы моделирования процессов управления техническими средствами за счет обеспечения моделирования выполнения функции оценки эффективности осуществления воздействия штатными ТС на все объекты воздействия и на пункте управления второго уровня и на всех ПУ первого уровня.