способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи

Классы МПК:G05B23/00 Испытания и контроль систем управления или их элементов
G06F17/50 автоматизированное проектирование
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):Министерство обороны Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ имени С.М. Буденного (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2009-05-12
публикация патента:

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к области диагностирования и контроля технического состояния систем связи в условиях деструктивных воздействий. Техническим результатом изобретения является обеспечение повышения устойчивости СС при воздействии деструктивных воздействий на ее структурные элементы за счет упреждающей реконфигурации, решение на которую принимают на основе анализа и обработки характера деструктивных воздействий. Способ включает сбор данных о деструктивных воздействиях на развернутой системе связи, формирование модели, моделирование процесса функционирования системы связи при воздействиях, упреждающую реконфигурацию функционирующей системы связи. 6 з.п. ф-лы, 4 табл., 4 ил. способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184

способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184

Формула изобретения

1. Способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, заключающийся в том, что систему связи, включающую N структурных элементов и связей между ними, разворачивают в рабочее состояние, фиксируют дестабилизирующие воздействия на ее структурные элементы, по полученным данным формируют имитационную модель системы связи, моделируют на ней дестабилизирующие воздействия, по результатам моделирования реконфигурируют имитационную модель системы связи и вычисляют вероятность нарушения ее функционирования от дестабилизирующих воздействий, отличающийся тем, что при работе системы связи в реальных условиях эксплуатации и воздействии на нее только эндогенных деструктивных воздействий измеряют время реконфигурации системы связи после каждого деструктивного воздействия и интервалы времени после завершения реконфигурации до очередного деструктивного воздействия, а при функционировании системы в условиях экзогенных деструктивных воздействий также подсчитывают и запоминают данные о числе воздействий mn, на n-й элемент системы связи, где n=1,2способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 N, количество NB элементов системы связи, подвергшихся деструктивным внешним воздействиям, измеряют, подсчитывают и запоминают интервалы времени способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 реконфигурации системы связи после каждого j-го внешнего деструктивного воздействия, где j=1,2способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 M, M - общее число деструктивных воздействий, интервалы времени между j-м и (j+1)-м внешними деструктивными воздействиями способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 и интервалы времени способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 функционирования системы связи после j-й реконфигурации до (j+1)-го деструктивного внешнего воздействия, вычисляют по полученным данным среднее время реконфигурации способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 среднее время функционирования системы связи способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 и среднее время между внешними деструктивными воздействиями способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 , а также показатель ранжирования R элементов системы, с помощью которого ранжируют пораженные элементы системы связи, после чего вычисляют достоверность вскрытия структуры системы связи воздействующей стороной D, а имитационную модель формируют по полученным данным, и с ее помощью моделируют деструктивные внешние воздействия, вычисляют число воздействий на соответствующие элементы системы связи, реконфигурируют ее после каждого воздействия и вычисляют средний интервал времени между дестабилизирующими внешними воздействиями, сравнивают вычисленное значение достоверности D вскрытия структуры системы связи воздействующей стороной с предварительно заданным пороговым уровнем достоверности D пор, при превышении значения вычисленной достоверности D над пороговой Dпор упреждающе реконфигурируют реально действующую систему связи в интервал времени после последней реконфигурации, меньший вычисленного среднего времени между дестабилизирующими внешними воздействиями на имитационной модели.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что среднее время реконфигурации способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 вычисляют по формуле:

способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184

где способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 - интервал времени реконфигурации системы связи после каждого j-го внешнего деструктивного воздействия;

M - количество воздействий на систему связи.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что среднее время функционирования системы связи способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 вычисляют по формуле:

способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184

где способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 - интервал времени функционирования системы связи.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что среднее время между внешними деструктивными воздействиями вычисляют как среднее от измеренных интервалов времени между внешними деструктивными воздействиями по формуле:

способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184

где способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 - значения измеренных интервалов времени между воздействиями,

K - количество интервалов времени между воздействиями.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что показатель ранжирования вычисляют по формуле:

способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 ,

где K1 - коэффициент интенсивности воздействия, способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 , mi - число воздействий на i-й элемент системы связи, М - общее количество воздействий на систему связи;

К2 - коэффициент простоя элементов системы связи,

способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184

где способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 - среднее время функционирования элементов системы связи;

способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 - среднее время реконфигурации системы связи.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что достоверность вскрытия системы связи вычисляют по формуле:

способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184

где способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 - точность оценки; Nв - количество элементов системы связи, подвергшихся деструктивным внешним воздействиям; способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 - среднеквадратическое отклонение случайной величины.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что деструктивные внешние воздействия на имитационной модели моделируют по случайному закону.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое техническое решение относится к области радиотехники, а именно, к области диагностирования и контроля технического состояния систем связи в условиях деструктивных воздействий [Толкование используемых в описании терминов дано в Приложении 1].

Известен "Способ моделирования аварии, диагностики и восстановления работоспособности сложной технологической структуры и информационная система для его реализации", патент РФ № 2252453, G06N 1/00, опубл. 20.05.2005, бюл. № 14, заключающийся в том, что определяют схемотехнические характеристики элементов сложной технологической структуры (СТС) и устанавливают их взаимосвязи. Все связи между элементами принципиальной схемы СТС разделяют на основные и резервные. Задают произвольную комбинацию повреждений элементов СТС и определяют значение показателя аварийности состояния связей между элементами СТС. В случае неравенства указанного показателя нулевому значению восстанавливают работоспособность СТС, изменяя ее замещением поврежденных связей резервными посредством активных действий оператора. Определяют значение показателя восстановления работоспособности СТС и вырабатывают прогноз состояния измененной СТС. Система обеспечивает получение оперативной информации оператором о действиях по восстановлению работоспособности СТС, основанных на использовании имеющегося резерва внутренних возможностей СТС, выработку прогноза состояния СТС и рекомендаций по улучшению функционирования измененной СТС.

Недостатками способа является относительно низкая устойчивость функционирования СТС при возможном воздействии на нее деструктивных воздействий.

Наиболее близким аналогом (прототипом) по технической сущности к предлагаемому техническому решению является "Способ моделирования процессов обеспечения технической готовности сетей связи при технической эксплуатации и система для его реализации", патент РФ № 2336566, G06N 1/00, опубл. 20.10.2008, бюл. № 29. Способ-прототип заключается в следующей последовательности действий. Определяют схемотехнические характеристики элементов сети связи, устанавливают их взаимосвязи, описывают структуру сети связи, разделяют все связи на основные и резервные, задают произвольные комбинации повреждений элементов сети связи, определяют значения показателя аварийности состояния связей между элементами сети связи, моделируют процесс обеспечения технической готовности при эксплуатации сети связи, имитируют различные виды отказов, повреждений и сбоев основных элементов сети связи, замещают поврежденные связи резервными, определяют значение показателя восстановления работоспособности сети связи, осуществляют сбор статистики, прогнозируют техническое состояние основных элементов сети связи и рассчитывают основные показатели функционирования сетей связи.

Недостатками способа является относительно низкая устойчивость функционирования сети связи при воздействии деструктивных воздействий на ее структурные элементы. Это обусловлено тем, что проведение реконфигурации сети связи выполняют без учета характера и временных параметров деструктивных воздействий.

Техническим результатом изобретения является разработка способа, обеспечивающего повышение устойчивости СС при воздействии деструктивных воздействий на ее структурные элементы за счет упреждающей реконфигурации, решение на которую принимают на основе анализа и обработки характера деструктивных воздействий.

Технический результат достигается тем, что в известном способе моделирования процессов обеспечения технической готовности сетей связи при технической эксплуатации, заключающемся в том, что систему связи, включающую N структурных элементов и связей между ними, разворачивают в рабочее состояние, фиксируют дестабилизирующие воздействия на ее структурные элементы, по полученным данным формируют имитационную модель системы связи, моделируют на ней дестабилизирующие воздействия, по результатам моделирования реконфигурируют имитационную модель системы связи и вычисляют вероятность нарушения ее функционирования от дестабилизирующих воздействий, при работе системы связи в реальных условиях эксплуатации и воздействии на нее только эндогенных деструктивных воздействий измеряют время реконфигурации системы связи после каждого деструктивного воздействия. Также измеряют интервалы времени после завершения реконфигурации до очередного деструктивного воздействия. При функционировании системы в условиях экзогенных деструктивных воздействий также подсчитывают и запоминают данные о числе воздействий mn на n-й элемент системы связи, где n=1,2способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 N, количество Nв, элементов системы связи, подвергшихся деструктивным внешним воздействиям. Измеряют, подсчитывают и запоминают интервалы времени способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 реконфигурации системы связи после каждого j-го, внешнего деструктивного воздействия, где j=1,2способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 М, М - общее число деструктивных воздействий. Измеряют интервалы времени между j-м и (j+1)-м внешними деструктивными воздействиями способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 и интервалы времени способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 функционирования системы связи после j-й реконфигурации до (j+1)-го деструктивного внешнего воздействия. Вычисляют по полученным данным среднее время реконфигурации способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 , среднее время функционирования системы связи способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 и среднее время между внешними деструктивными воздействиями способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 , а также показатель ранжирования R элементов системы. С помощью показателя ранжирования ранжируют пораженные элементы системы связи, после чего вычисляют достоверность вскрытия структуры системы связи воздействующей стороной D. При этом имитационную модель формируют по полученным данным, и с ее помощью моделируют деструктивные внешние воздействия. Далее вычисляют число воздействий на соответствующие элементы системы связи и реконфигурируют ее после каждого воздействия. Вычисляют средний интервал времени между дестабилизирующими внешними воздействиями и сравнивают вычисленное значение достоверности D вскрытия структуры системы связи воздействующей стороной с предварительно заданным пороговым уровнем достоверности Dпор. При превышении значения вычисленной достоверности D над пороговой Dпор упреждающе реконфигурируют реально действующую систему связи в интервал времени после последней реконфигурации, меньший вычисленного среднего времени между дестабилизирующими внешними воздействиями на имитационной модели. Среднее время реконфигурации способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 , вычисляют по формуле

способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184

где способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 - интервал времени реконфигурации системы связи после каждого j-го, внешнего деструктивного воздействия; М - количество воздействий на систему связи.

Среднее время функционирования системы связи способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 , вычисляют по формуле

способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184

где способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 - интервал времени функционирования системы связи.

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

способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184

где способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 - значения измеренных интервалов времени между воздействиями, K - количество интервалов времени между воздействиями. Показатель ранжирования вычисляют по формуле

способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184

где K1 - коэффициент интенсивности воздействия, способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 mi - число воздействий на i-й элемент системы связи, М - общее количество воздействий на систему связи; K 2 - коэффициент простоя элементов системы связи

способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 где способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 - среднее время функционирования элементов системы связи; способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 - среднее время реконфигурации системы связи.

Достоверность вскрытия системы связи вычисляют по формуле

способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184

где способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 - точность оценки; Nв - количество элементов системы связи, подвергшихся деструктивным внешним воздействиям; способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 - среднеквадратическое отклонение случайной величины.

Деструктивные внешние воздействия на имитационной модели моделируют по случайному закону.

Благодаря новой совокупности существенных признаков в способе реализована возможность на основе измерений характеристик воздействующих деструктивных факторов, измерения параметров функционирующей в этих условиях системы связи и имитации их на модели упреждающе проводить реконфигурацию функционирующей системы связи, чем и достигается повышение устойчивости функционирования системы связи в условиях внешних деструктивных воздействий.

Заявленный способ поясняется чертежами, на которых показано:

фиг.1 - система связи;

фиг.2 - система связи, подвергаемая воздействиям;

фиг.3 - временные диаграммы, поясняющие процессы воздействия и реконфигурации системы связи;

фиг.4 - алгоритм ранжирования.

В известных способах имеется противоречие между постоянно возрастающей сложностью СС и увеличением объема деструктивных воздействий на нее (СС) и требованиями, предъявляемыми к обеспечению устойчивости ее (СС) функционирования. Это противоречие решается в заявленном способе.

Рассмотрим возможность реализации заявленного способа на примере системы связи, включающей N структурных элементов (радиостанций, радиорелейных и тропосферных станций) и связей между ними (радиолиний, радиорелейных и тропосферных линий связи) (фиг.1), первоначально разворачивают в рабочее состояние (развертывают станции на местности, включают электропитание, настраивают линии связи), фиксируют эндогенные дестабилизирующие воздействия на ее структурные элементы, по полученным данным формируют имитационную модель системы связи, моделируют на ней дестабилизирующие воздействия. По результатам моделирования реконфигурируют имитационную модель системы связи и вычисляют вероятность нарушения ее функционирования от дестабилизирующих воздействий. При функционировании системы связи в реальных условиях эксплуатации и воздействии на нее только эндогенных деструктивных воздействий измеряют время реконфигурации системы связи после каждого деструктивного воздействия и интервалы времени после завершения реконфигурации до очередного деструктивного воздействия, а при функционировании системы в условиях внешних деструктивных воздействий (фиг.2) также подсчитывают и запоминают данные о числе воздействий mn, на n-й элемент системы связи, где n=1,2способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 N, количество Nв элементов системы связи, подвергшихся деструктивным внешним воздействиям, измеряют, подсчитывают и запоминают интервалы времени способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 реконфигурации системы связи после каждого j-го внешнего деструктивного воздействия, где j=1,2способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 М, М - общее число деструктивных воздействий, интервалы времени между j-м и (j+1)-м внешними деструктивными воздействиями способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 и интервалы времени способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 функционирования системы связи после j-й реконфигурации до (j+1)-гo деструктивного внешнего воздействия (фиг.3). По полученным данным вычисляют среднее время реконфигурации формула (1), среднее время функционирования системы связи формула (2), среднее время между внешними деструктивными воздействиями формула (3), значения показателей ранжирования элементов системы (R1÷R n) формула (4).

После этого ранжируют пораженные элементы системы связи по максимальному значению вычисленного показателя ранжирования. Для этого выбирают минимальное R min и максимальное Rmax значения показателей ранжирования пораженных элементов системы связи. Рассчитывают размах значений показателей ранжирования пораженных элементов системы связи

способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184

Определяют шаг ранжирования способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184

где Z - количество категорий важности элементов системы связи, Z=3. Рассчитывают диапазоны ранжирования

способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184

способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184

способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184

Далее производят классификацию пораженных элементов системы связи по принадлежности их к определенной категории важности. Сравнивают показатели и диапазоны ранжирования. Если выполняется условие (8), то пораженному элементу системы связи присваивают третью категорию. Если выполняется условие (9), то пораженному элементу системы связи присваивают вторую категорию. Если выполняется условие (10), то пораженному элементу системы связи присваивают первую категорию.

Алгоритм ранжирования представлен на фиг. 4. В блоке 1 вводятся исходные данные: количество элементов системы связи, их показатели ранжирования, количество возможных категорий важности элементов системы связи.

В блоке 2 определяется минимальное значение показателя ранжирования элементов СС Rmin. В блоке 3 определяется максимальное значение показателя ранжирования элементов СС Rmax . Затем в блоке 4 определяется размах значений показателей ранжирования элементов СС, после чего в блоке 5 определяют шаг ранжирования. Затем в блоке 6 организуется цикл по перебору показателей ранжирования пораженных элементов системы связи. В блоке 7 проверяется условие: Riспособ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 Rmin+Rспособ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 , если оно выполняется, тогда осуществляется переход на блок 9, где i-му элементу СС присваивают 3-й ранг, если нет, то переход на блок 8, где проверяется условие: Rmin +Rспособ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 Riспособ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 Rmin+2·Rспособ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 . Если условие выполняется, тогда осуществляется переход на блок 10, где i-му элементу СС присваивают 2-й ранг. В противном случае осуществляется переход на блок 11, где i-му элементу СС присваивают 1-й ранг. В блоке 12 осуществляется проверка перебора показателей ранжирования всех элементов СС. Если условие выполняется, то есть определены ранги всем элементам СС, то осуществляется переход на блок 13, где происходит вывод результатов решения - значений рангов, присвоенных всем элементам СС за воздействующую сторону. В противном случае осуществляется переход на блок 6.

Достоверность вскрытия структуры системы связи воздействующей стороной (D) может быть вычислена по известной формуле (Иванов Е.В. Имитационное моделирование средств и комплексов связи и автоматизации. СПб.: ВАС, 1992, - 206 с., стр.16), формула (5).

Формирование имитационной модели системы связи по полученным данным является известной процедурой и проводится по правилам, изложенным в книге - Иванов Е. В. Имитационное моделирование средств и комплексов связи и автоматизации. СПб.: ВАС, 1992. - 206 с., стр.109-124.

Моделирование деструктивных внешних 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. С.9-18). 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.

По результатам моделирования вычисляют число воздействий на соответствующие элементы системы связи m n, средний интервал времени между дестабилизирующими внешними воздействиями способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 и реконфигурируют модель после каждого воздействия.

Сравнивают вычисленное значение достоверности вскрытия структуры системы связи воздействующей стороной D с предварительно заданным пороговым уровнем достоверности Dпор. При превышении значения вычисленной достоверности D над пороговой Dпор следует, что воздействующая сторона имеет достаточную информированность о структуре функционирующей системы связи. В этих условиях упреждающе реконфигурируют реально действующую систему связи. При выполнении упреждающей реконфигурации должно выполняться следующее условие (фиг.3):

способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184

Покажем расчетным путем возможность достижения сформулированного технического результата.

Расчет степени повышения устойчивости заявленного способа по сравнению со способом-прототипом приведен в Приложении 2 и выполнен для следующих исходных данных: DСС=0,9 - достоверность оценки структуры системы связи системой управления; Dпор =0,85 - предварительно заданный пороговый уровень достоверности оценки структуры системы связи; N=30 - количество элементов системы связи; Nв=17 - количество элементов системы связи, подвергнутых внешнему деструктивному воздействию; способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 =0,05 - точность оценки структуры системы связи системой управления; М=40 - общее количество воздействий на все элементы системы связи; способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 - среднее время функционирования элемента системы связи; способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 - среднее время реконфигурации элемента системы связи.

По результатам проведенного имитационного моделирования выявлены 3 элемента связи ( № 3, № 12, № 29), которые будут подвергнуты внешним деструктивным воздействиям. До момента внешнего воздействия произведена упреждающая реконфигурация системы связи Nв=17-3=14.

Результаты расчетов (Приложение 2) позволяют утверждать, что заявленный способ при аналогичных воздействиях с проведением мероприятий по упреждающей реконфигурации позволит обеспечить коэффициент простоя элементов системы связи 0,143 (K2мер), а способ-прототип позволяет обеспечить коэффициент простоя элементов системы связи (K2), равный 0,172.

Расчет степени повышения устойчивости заявленного способа по сравнению со способом-прототипом производится по формуле

способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184

Таким образом, устойчивость системы связи заявленного способа выше устойчивости системы связи способа-прототипа на 17,14%.

Приложение 1

Толкование используемых в описании терминов

Система связи - организационно-техническое объединение средств связи, развернутых в соответствии с решаемыми задачами и принятой системой управления для обмена всеми видами сообщений (информации) между пунктами (узлами связи), органами и объектами управления. В состав системы связи входят узлы, линии и средства связи (п.1.7. стр.71, 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.).

Элемент системы связи - узлы связи, средства связи, каналы (линии) связи (п.1.7. стр.74, 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.).

Устойчивость - способность системы связи противостоять воздействиям и различным факторам, приводящим к нарушениям функционирования ее (системы связи) элементов (стр.340, 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.).

Деструктивные воздействия - случайные и преднамеренные внешние воздействия, приводящие к выходу из строя элемента (элементов) системы связи и (или) нарушению энергетики каналов (линий) связи проявляющемуся в неудовлетворительном соотношении значений сигнал/помеха на входах приемников средств связи.

Реконфигурация системы связи заключается в изменении ее структуры, топологии, режимов работы (введении в работу резервных каналов (линий) и средств связи, восстановлении поврежденных и отказавших средств связи, изменении частот передачи, приема, мощности передачи, видов обработки сигналов, маршрутов прохождения каналов (трактов), азимутов антенн, помехозащищенных режимов и т.д.).

Приложение 2

Пример расчета устойчивости системы связи для заявленного способа

Расчет среднеквадратического отклонения количества вскрытых элементов системы связи по формуле

способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184

Расчет достоверности оценки структуры системы связи воздействующей стороной по формуле

способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184

Сравниваем рассчитанную достоверность оценки структуры системы связи воздействующей стороной с предварительно заданным пороговым

уровнем достоверности D пор. 0,82<0,85, значит, требуется предварительная реконфигурация функционирующей системы связи.

Расчет коэффициента простоя элементов СС без проведения мероприятий по упреждающей реконфигурации

способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184

Расчет коэффициента простоя элементов СС при проведении мероприятий по упреждающей реконфигурации

способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184

Средние времена способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 и способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 определяются в результате моделирования функционирования СС без проведения и с проведением своевременной реконфигурации элементов системы связи.

За счет проведения мероприятий по своевременной реконфигурации среднее время реконфигурации элементов системы связи при прогнозировании внешних деструктивных воздействий уменьшается, так как требуется меньше времени на восстановления функционирования элемента СС. Следовательно, коэффициент простоя элемента СС уменьшается.

Расчет степени повышения устойчивости заявленного способа по сравнению со способом-прототипом проведен по формуле

способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184

Исходные данные по категориям важности элементов системы связи, количеству воздействий на элементы системы связи, средние времена функционирования и реконфигурации элементов системы связи представлены в таблице 1.

Нулями в таблице 1 отмечены элементы системы связи, не подвергшиеся внешним деструктивным воздействиям.

Расчетные значения коэффициентов интенсивности воздействия на i-e элементы СС, простоя i-x элементов СС и показателей их ранжирования представлены в таблице 2.

Таблица 1
Основные исходные данные по системе связи
NZ mспособ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184 способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184
11 424 5
2 1 424 5
3 1 024 0
4 1 324 5
5 1 024 0
6 2 324 5
7 2 024 0
8 2 324 5
9 2 024 0
10 2 224 5
11 2 124 5
12 2 024 0
13 2 224 5
14 2 024 0
15 2 024 0
16 3 324 5
17 3 224 5
18 3 324 5
19 3 024 0
20 3 024 0
21 3 224 5
22 3 024 0
23 3 224 5
24 3 224 5
25 3 024 0
26 3 224 5
27 3 024 0
28 3 124 5
29 3 024 0
30 3 124 5

Таблица 2
Расчетные значения коэффициентов интенсивности воздействия на i-e элементы СС, простоя i-х элементов СС и показателей их ранжирования
N K1 i K2 i, Ri
10,1 0,172413793103448 0,0172413793103448
20,1 0,172413793103448 0,0172413793103448
30 00
4 0,0750,172413793103448 0,0129310344827586
5 00 0
6 0,075 0,172413793103448 0,0129310344827586
70 00
8 0,0750,172413793103448 0,0129310344827586
9 00 0
10 0,05 0,172413793103448 0,00862068965517242
110,025 0,172413793103448 0,00431034482758621
120 00
13 0,050,172413793103448 0,00862068965517242
14 00 0
15 0 00
16 0,0750,172413793103448 0,0129310344827586
17 0,050,172413793103448 0,00862068965517242
18 0,0750,172413793103448 0,0129310344827586
19 00 0
20 0 00
21 0,050,172413793103448 0,00862068965517242
22 00 0
23 0,05 0,172413793103448 0,00862068965517242
240,05 0,172413793103448 0,00862068965517242
250 00
26 0,050,172413793103448 0,00862068965517242
27 00 0
28 0,025 0,172413793103448 0,00431034482758621
290 00
30 0,0250,172413793103448 0,00431034482758621

Нулями в табл. 2 отмечены элементы системы связи, не подвергшиеся внешним воздействиям.

Расчетные значения показателей ранжирования i-х элементов СС, подвергнутых внешним деструктивным воздействиям, представлены в таблице 3.

Таблица 3
Расчетные значения показателей ранжирования i-х элементов СС, подвергнутых внешним деструктивным воздействиям
N п/п NвR i
11 0,0172413793103448
22 0,0172413793103448
34 0,0129310344827586
46 0,0129310344827586
58 0,0129310344827586
610 0,00862068965517242
711 0,00431034482758621
813 0,00862068965517242
916 0,0129310344827586
1017 0,00862068965517242
1118 0,0129310344827586
1221 0,00862068965517242
1323 0,00862068965517242
1424 0,00862068965517242
1526 0,00862068965517242
1628 0,00431034482758621
1730 0,00431034482758621

Расчетные значения категорий важности i-x элементов СС, определенных за воздействующую сторону и ошибок их ранжирования, представлены таблице 4.

Таблица 4
Расчетные значения категорий важности i-x элементов СС, определенных за воздействующую сторону и ошибок их ранжирования
№ п/пN вРассчитанная за воздействующую сторону категория важности (Z расч) Реальная категория важности (Z реал) Ошибка ранжирования(Q)
11 11 способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184
22 11 способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184
34 21 1
4 6 22 способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184
58 22 способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184
610 32 1
7 11 32 1
8 13 32 1
9 16 23 1
10 17 33 способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184
1118 23 1
12 21 33 способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184
1323 33 способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184
1424 33 способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184
1526 33 способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184
1628 33 способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184
1730 33 способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи, патент № 2405184
Итого ошибок:6

Класс G05B23/00 Испытания и контроль систем управления или их элементов

способ поиска неисправного блока в непрерывной динамической системе на основе смены позиции входного сигнала -  патент 2528135 (10.09.2014)
способ и система управления для планирования нагрузки электростанции -  патент 2523191 (20.07.2014)
нормализация данных, используемых для контроля авиационного двигателя -  патент 2522308 (10.07.2014)
идентификация отказов в авиационном двигателе -  патент 2522037 (10.07.2014)
способ определения зачетных натурных испытаний сложного технического комплекса средств вооружения корабля -  патент 2520711 (27.06.2014)
способ поиска неисправных блоков в непрерывной динамической системе -  патент 2519435 (10.06.2014)
экспертная система контроля работы бортового оборудования летательных аппаратов -  патент 2517422 (27.05.2014)
способ определения массового расхода всасывания газовой турбины -  патент 2517416 (27.05.2014)
способ поиска неисправного блока в непрерывной динамической системе -  патент 2513504 (20.04.2014)
способ и устройство для мониторинга состояния клапана -  патент 2509944 (20.03.2014)

Класс G06F17/50 автоматизированное проектирование

устройство для моделирования графика работы сотрудников учреждения -  патент 2526005 (20.08.2014)
представление динамических сеток -  патент 2521283 (27.06.2014)
способ вычисления физического значения, способ численного анализа, программа вычисления физического значения, программа численного анализа, устройство вычисления физического значения и устройство численного анализа -  патент 2519331 (10.06.2014)
портативная система имитации бурения -  патент 2517261 (27.05.2014)
компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета аэродинамических сил на летательном аппарате -  патент 2510969 (10.04.2014)
способ определения допустимого объема застройки с учетом продолжительности инсоляции при архитектурном проектировании -  патент 2505853 (27.01.2014)
способ автоматизированного управления проектированием бортовых интеллектуальных систем -  патент 2502131 (20.12.2013)
способ проверки эффективности функционирования системы, устанавливаемой на транспортное средство в конфигурации дополнительного оборудования для определения момента и степени тяжести аварии -  патент 2501080 (10.12.2013)
стрингер (варианты), способ создания модели стрингера, способ изготовления стрингера, авиакосмическое устройство (варианты), летательный аппарат (варианты) и компьютер -  патент 2492107 (10.09.2013)
способ конструирования панели из композиционного материала -  патент 2491168 (27.08.2013)
Наверх