Способ моделирования процессов обеспечения живучести распределенных сетей связи разноуровневых систем управления

Изобретение относится к области моделирования и предназначено для проектирования радиоэлектронных, технических систем, а также для оценки показателей их живучести. Техническим результатом изобретения является повышение достоверности оценки моделируемых процессов. Способ моделирования процессов обеспечения живучести распределенных сетей связи заключается в имитации внешних деструктивных воздействий по перемещающимся элементам (узлам связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектам органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения), оценивании основных показателей живучести элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения), процессе формирования плана мероприятий по обеспечению живучести элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения), прогнозировании эффективности планируемых мероприятий согласно разработанному комплекту документов по обеспечению живучести элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения). 1 ил.

 

Изобретение относится к области моделирования и может быть использовано при проектировании радиоэлектронных, технических систем, а также, для оценки показателей их живучести.

Толкование терминов, используемых в заявке.

Сеть связи - технологическая система, включающая в себя средства и линии связи и предназначенная для электросвязи (Федеральный закон «О связи». 8.07.2003. Принят Государственной Думой 18 июня 2003 года.).

Распределенная сеть связи вышестоящей системы управления представляет собой:

- первичные сети связи, различающиеся используемой средой распространения сигнала и (или).

- развернутые на их базе вторичные сети связи, различающиеся реализуемым видом электросвязи (типом передаваемых сообщений, прикладной службой передачи данных) (Гаранин М.В. и др. Системы и сети передачи информации: Учеб. пособие для ВУЗов. - М.: Радио и связь, 2001. - 336 с., стр. 13-19).

Под живучестью сети связи понимается - свойство сети связи сохранять способность выполнять требуемые функции в условиях внешних деструктивных воздействий (ГОСТ Р 53111 - 2008 Устойчивость функционирования сети связи общего пользования. - М.: Стандартинформ, 2009 - 19 с, стр. 5).

Под внешними деструктивными воздействиями понимаются: физические воздействия, а также, типовые дистанционные несанкционированные воздействия, в качестве которых выступают: «отказ в обслуживании», DOS-атаки, эхо-тестирование адресов, фальсификация адреса и др. (Шаньгин В.Ф. Защита компьютерной информации. Эффективные методы и средства». - М.: ДМК Пресс, 2008., стр. 28-29).

Единая сеть электросвязи (ЕСЭ) представляет собой совокупность технологически сопряженных сетей электросвязи общего пользования, выделенных сетей, технологических сетей связи, присоединенных к ЕСЭ, сетей связи специального назначения и других сетей электросвязи для передачи информации при помощи электромагнитных систем (Ломовицкий В.В. Основы построения систем и сетей передачи информации / Ломовицкий В.В., Михайлов А.И., Шестак К.В., Щекотихин В.М. - М.: Горячая линия - Телеком, 2004. - 382 с., стр. 160).

Под объектом органов вышестоящего управления (должностными лицами и местами их размещения и перемещения) понимается целостная, взаимосвязанная совокупность части органа управления, обслуживающего персонала, технических средств управления и связи, других технических и иных средств (в стационарном или полевом варианте), находящаяся в движении или сосредоточенная в определенном месте - на одной или нескольких точках местности, с которого должностные лица органов управления осуществляют управление подчиненными подразделениями при подготовке и в ходе военных действий, в период боевого дежурства или учений различного назначения и характера (1. Военная энциклопедия в 8 томах, Т. 7. - М., 2003, стр. 90-91. 2. Ермишян А.Г. Теоретические основы построения систем военной связи в объединениях и соединениях: Учебник. Часть 1. Методологические основы построения организационно-технических систем военной связи. СПб.: ВАС, 2005. - 740 с., стр. 316-319. 3. Методические рекомендации по планированию, организации и обеспечению связи в МЧС России. Министерство Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий. Управление информационных технологий и связи. Москва, 2013 г. стр. 20-21, 45.).

Под процессом формирования плана мероприятий понимается разработка и исполнение необходимого комплекта документов, схем, карт и т.п. в которых устанавливается последовательность, способы и время выполнения поставленных задач; проведение рекогносцировки (выезд на место предполагаемого развертывания элементов) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней, проведение измерений размеров площадок для развертывания антенн и аппаратных связи, изучение физико-географических условий (измерение глубины переправ) и т.п.); проведение расчетов и разработка вариантов построения сети связи (1. Основы теории управления в системах военного назначения. Часть 1. Учебное пособие. Е.А. Карпов, И.В. Котенко / Под редакцией А.Ю. Рунеева. Спб.: ВУС, 2000. - 194 с., стр. 134, 168. 2. П.К. Алтухов, И.А. Афонский и др. Основы теории управления войсками. / Под ред. Алтухова П.К. - М.: Воениздат, 1984. - 221 с., стр. 17, 137-141. 3. Военный энциклопедический словарь. - М.: Издательский дом «Оникс 21 век», 2002. - 1432 с., стр. 1104, 1128. 4. Градусов, Р.А. Организация и структура полевых узлов связи объединения: учеб.-метод. пособие / Р.А. Градусов, С.Н. Касанин. - Минск: БГУИР, 2012. - 119 с., стр. 116-117).

Известен способ моделирования, реализованный в изобретении «Способ моделирования процессов двухуровневого управления и система для его осуществления (варианты)», патент РФ №2507565, G06F 9/00, опубликованное 20.02.2014, бюл. №5. Способ заключается в моделировании выполнения функций сбора, обработки, анализа данных об объектах воздействия, принятия решения на осуществление воздействия и оценки эффективности осуществления воздействия.

Наиболее близким по своей технической сущности и выполняемым функциям аналогом-прототипом к заявленному, является способ, реализованный в изобретении РФ «Способ моделирования процессов управления и связи на распределенной территории», патент РФ №2631970, G06F 9/00, опубликованный 29.09.2017, бюл. №28.

Способ-прототип заключается в моделировании сетей связи ПУ различных уровней, перемещения элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения), определение используемого вышестоящей системой управления телекоммуникационного ресурса системы связи ПУ и ЕСЭ РФ, применения развернутой распределенной сети связи вышестоящей системы управления по назначению, взаимодействия элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней с системами связи ПУ различных уровней управления, основных процессов управления: сбор, обработка, анализ данных, передача управляющих команд по линиям связи на ПУ нижестоящего уровня.

Данный способ был выбран за основу в качестве прототипа для заявленного способа.

Технической проблемой в данной области является низкая достоверность оценки моделируемых процессов из за отсутствия имитации: внешних деструктивных воздействий по перемещающимся элементам (узлам связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектам органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения), оценки показателей живучести элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения), процесса формирования плана мероприятий по обеспечению живучести элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения), прогнозирования эффективности планируемых мероприятий согласно разработанного комплекта документов по обеспечению живучести элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения).

Техническая проблема решается созданием способа моделирования процессов обеспечения живучести распределенных сетей связи разноуровневых систем управления, обеспечивающего возможность повысить достоверность оценки моделируемых процессов за счет имитации: внешних деструктивных воздействий по перемещающимся элементам (узлам связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектам органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения), оценки показателей живучести элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения), процесса формирования плана мероприятий по обеспечению живучести элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения), прогнозирования эффективности планируемых мероприятий согласно разработанного комплекта документов по обеспечению живучести элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения).

Техническая проблема решается тем, что способ моделирования процессов обеспечения живучести распределенных сетей связи разноуровневых систем управления заключающийся в моделировании сети связи ПУ различных уровней, моделировании перемещения элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения), моделировании определения используемого вышестоящей системой управления телекоммуникационного ресурса системы связи ПУ и ЕСЭ, моделировании применения развернутой распределенной сети связи вышестоящей системы управления по назначению, моделировании взаимодействия элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней с системами связи ПУ различных уровней управления и ЕСЭ, моделировании основных процессов управления: сбор, обработка, анализ данных, передача управляющих команд по линиям связи на ПУ нижестоящего уровня, дополнительно реализуется в: моделировании внешних деструктивных воздействий по перемещающимся элементам (узлам связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектам органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения), оценке показателей живучести элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения), моделировании процесса формирования плана мероприятий по обеспечению живучести элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения), прогнозировании эффективности планируемых мероприятий согласно разработанного комплекта документов по обеспечению живучести элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения).

Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленного способа, отсутствуют. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «новизна».

Результаты поиска известных решений в данной и смежной областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипов признаками заявленного изобретения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

«Промышленная применимость» способа обусловлена наличием элементной базы, на основе которой могут быть выполнены устройства, реализующие данный способ.

Заявленный способ поясняется чертежом, на котором показана:

фиг. 1 - схема моделирующего алгоритма процесса обеспечения живучести распределенной сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней.

Реализовать заявленный способ можно в виде моделирующего алгоритма процесса обеспечения живучести распределенной сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней, представленного на фиг. 1.

В блоке 1 задают (вводят) исходные данные, необходимые для развертывания сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней, а именно: количество узлов связи - [2…S]; количество линий связи с учетом узлов связи ПУ и ЕСЭ - [1…М); количество точек доступа к узлам связи ПУ и ЕСЭ - [1…m], среднее время функционирования точек доступа узлов связи ПУ и ЕСЭ - количество объектов органов вышестоящего управления - [1…n]; среднее время до воздействия - t_μ; интенсивность пролетов злоумышленника - λ_стр; площадь района патрулирования злоумышленника - S_стр; среднее время задержки деструктивного воздействия после вскрытия элемента СС ВСУ на ПУ различных уровней - τ_ср; общее число воздействий, предназначенных для ПУ различных уровней - N; доля деструктивного воздействия на ПУ различных уровней - μ_уд; интенсивность пребывания элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления в стационарном состоянии - λ₀; интенсивность перемещения элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления по ПУ различных уровней - λ₁; количество ПУ различных уровней - γ. - количество типов мероприятий по обеспечению живучести - М; идентификатор способа реализации мероприятий по обеспечению живучести - k; вид деструктивного воздействия - j; - тип мероприятия по обеспечению живучести - i; булевы переменные, характеризующие частные мероприятия по обеспечению живучести - δ_ijk; подмножество переменных - математическое ожидание снижения уровня возможных повреждений с применением i-го средства при j-м воздействии - ω_ij; возможные повреждения при j-м воздействии - R_j вероятность того, что в результате применения мероприятий обеспечения живучести, воздействие j-го типа будет нейтрализовано - α_jr.

Структурно-топологическое построение сети связи и входящих в ее состав элементов предполагает ее представление количественными показателями через соответствующие параметры, а также описание состава, конфигурации и взаимосвязи отдельных элементов (Основы построения систем и сетей передачи информации. Учебное пособие для вузов / В.В. Ломовицкий, А.И. Михайлов, К.В. Шестак, В.М. Щекотихин; под. ред. В.М. Щекотихина - М.: Горячая линия - Телеком, 2005. - 382 с., стр. 57)

В блоке 2 моделируют сети связи ПУ различных уровней. При этом топология размещения элементов сети связи представлена с учетом нескольких N групп элементов. Для каждой группы элементов осуществляется генерация координат районов их размещения.

Первую группу составляют элементы сети связи, местоположения которых ограничены районами нахождения объектов органов вышестоящего управления. Представление их координат обеспечивается с помощью соотношений:

где - координаты элемента сети связи соответственно по осям X и Y;

- соответственно максимально и минимально возможное удаление элемента сети связи от места нахождения объекта (объектов) органов вышестоящего управления по оси Х с учетом воздействующих факторов;

- соответственно максимально и минимально возможное удаление элемента сети связи от места нахождения объекта (объектов) органов вышестоящего управления по оси Y с учетом воздействующих факторов;

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

Ко второй группе относятся элементы сети связи, координаты которых зависят от положения элементов сети связи первой группы. Имитация их районов размещения осуществляется с помощью выражений:

где - координаты района развертывания элемента сети связи первой группы;

- соответственно максимально и минимально возможное удаление элемента сети связи второй группы от элемента сети связи первой группы по оси Х;

- соответственно максимально и минимально возможное удаление элемента сети связи второй группы от элемента сети связи первой группы по оси Y;

α - угол, определяющий местоположение элемента сети связи второй группы относительно элемента сети связи первой группы.

Третью группу составляют элементы сети связи, местоположение которых коррелированно с координатами элементов сети связи второй группы.

N-ую группу составляют элементы сети связи, местоположение которых коррелированно с координатами элементов сети связи (N-1)-ой группы. Имитация их районов размещения осуществляется с помощью выражений:

где - координаты района развертывания элемента сети связи (N-1)-ой группы;

- соответственно максимально и минимально возможное удаление элемента сети связи N-ой группы от элемента сети связи (N-1)-ой группы по оси X;

- соответственно максимально и минимально возможное удаление элемента сети связи N-ой группы от элемента сети связи (N-1)-ой группы по оси Y;

β - угол, определяющий местоположение элемента сети связи N-ой группы относительно элемента сети связи (N-1)-ой группы.

Имитация координат размещения элементов сети связи всех групп осуществляется последовательно от групп с наименьшими номерами к группам с наибольшими номерами в порядке возрастания.

Структуры моделируемых сетей связи могут быть смоделированы с помощью имитаторов формальных математических моделей каналов связи, основанных на аппарате системных функций (Галкин А.П. и др. Моделирование каналов систем связи. - М.: Связь, 1979. - 96 с., стр. 40-52).

В блоке 3 моделируют перемещение элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения), при этом, моделируют измерение изменяемых координат элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней.

Исходными данными для измерения изменяемых координат элементов сети связи X_cc и Y_cc (объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения) X_аб и Y_аб) являются параметры движения: скорость движения элемента сети связи (скорость перемещения объектов органов вышестоящего управления) - ν; курсовой угол Θ движения элемента системы связи (объектов органов вышестоящего управления), либо проекции вектора скорости:

Измерение изменяемых координат элементов системы связи производится по следующим формулам:

где t - время перемещения элемента сети связи;

- координаты последнего места размещения элемента сети связи.

Измерение изменяемых координат объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения).

Расчет изменяемых координат для объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения) производится по следующим формулам:

где t₀ - время начала перемещения объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения);

- координаты начального местоположения объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения).

где t₀ - время начала перемещения объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения);

- координаты начального местоположения объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения).

Моделируют выбор координат района развертывания перемещаемого элемента (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения).

Процедура выбора координат района развертывания перемещаемого элемента (объекта органов вышестоящего управления (должностного лица и места его размещения и перемещения)) системы связи носит итерационный характер. Правило останова процедуры выбора координат использует критерий:

где R_крi,j - территориальный разнос между i-м положением перемещаемого элемента (объекта органов вышестоящего управления (должностного лица и места его размещения и перемещения)) системы связи и j-м положением взаимодействующих с этим элементом (объектом органов вышестоящего управления) системы связи других элементов (объектов органов вышестоящего управления);

R_max - максимально возможный территориальный разнос;

t_обсл - время своевременности обслуживания объектов органов вышестоящего управления;

- требуемое время своевременности обслуживания объектов органов вышестоящего управления.

Моделируют время перемещения элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения) от одного положения к другому и перемещение элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения) от одного положения к другому. Имитация значения времени перемещения элемента сети связи (объекта органов вышестоящего управления) от одного положения к другому осуществляется по формуле:

где t_cp - среднее значение времени перемещения элемента (объекта органов вышестоящего управления (должностного лица и места его размещения и перемещения)) сети связи от одного положения к другому.

В блоке 4 моделируют определение используемого вышестоящей системой управления телекоммуникационного ресурса системы связи ПУ и ЕСЭ. Одним из основных показателей ресурса системы связи ПУ и ЕСЭ является пропускная способность. Требования к пропускной способности узла и линии связи задаются количеством сообщений (λ) определенного объема (V) для различных видов связи, которые необходимо передать на каждом из направлений связи с учетом требований по своевременности обслуживания органов вышестоящего управления (Телекоммуникационные системы и сети: Учебное пособие. Том 1. Современные технологии / Под ред. Профессора В.П. Шувалова. - М.: «Горячая линия», 2004. - 647 с.).

В блоке 5 моделируют внешние деструктивные воздействия по перемещающимся элементам (узлам связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектам органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения), при этом, определяют интенсивность вскрытия:

Вероятность поражения перемещающихся элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления одним деструктивным воздействием определяется следующим образом:

Количество деструктивных воздействий, назначаемых злоумышленником по ПУ различных уровней определяется:

Коэффициент эффективности - ϑ равномерного деструктивного воздействия по ПУ различных уровней определяется:

В блоке 6 оценивают показатели живучести элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения). При заданных характеристиках деструктивных воздействий злоумышленника вероятность выживания - перемещающихся элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления с учетом одного деструктивного воздействия и эффективности равномерного воздействия по ПУ различных уровней определяется:

В блоке 7 сравнивают полученные показатели живучести элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения) с требуемыми значениями:

В случае, если полученные показатели живучести элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения) не соответствуют требуемым значениям, осуществляется возврат к блоку 2, где происходит имитация реконфигурации развертываемой сети связи, исходя из предъявляемых к ней требований.

Если же полученные показатели живучести соответствуют требуемым значениям, то переходят к блоку 8, где осуществляется имитация формирования плана мероприятий по обеспечению живучести.

В блоке 8 моделируют процесс формирования плана мероприятий по обеспечению живучести элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения). План мероприятий по обеспечению живучести в виде матрицы имеет вид:

где - переменные, реализующие процессы (последовательные изменения) мероприятий плана. К процессам (возможным последовательным изменениям во времени) прогнозируемых (планируемых) действий относятся:

- разработка и исполнение необходимого комплекта документов, схем, карт и т.п. в которых устанавливается последовательность, способы и время выполнения поставленных задач;

- проведение рекогносцировки (выезд на место предполагаемого развертывания элементов) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней,

- проведение измерений размеров площадок для развертывания антенн и аппаратных связи, изучение физико-географических условий (измерение глубины переправ) и т.п.);

- проведение расчетов и разработка вариантов построения сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней.

Модель формирования плана мероприятий по обеспечению живучести элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения) в виде оптимизационной задачи:

Оптимизационная задача решается с использованием семейства градиентно-разностного метода. Сущность метода состоит в квазиэквивалентном переходе от задачи оптимизации (24)-(26) - выбора вектора к М последовательным задачам выбора одной переменной

В блоке 9 прогнозируют эффективность планируемых мероприятий согласно разработанного комплекта документов по обеспечению живучести элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения). Прогноз осуществляют методом решения оптимизационной задачи формирования плана мероприятий по обеспечению живучести:

9.1 При t=1 подмножество мероприятий по обеспечению живучести i не включенных в план мероприятий I_t={1, 2, …, М}. Выбор переменной на t-м шаге осуществляется в соответствии со следующими правилами:

9.2 Элементы матрицы приращения определяют по формулам:

9.3 Определяют множество G(t) из следующих условий:

9.4 Из условия (27) определяют и исключают индекс i^* из подмножества I_t.

9.5 Проверяют условие I_t=∅. Если да, то перейти к п. 9.8, если нет - к п. 9.6.

9.6 Ha t=t+1 шаге выбирают переменную

9.7 Определяют элемент j^*-го сечения матрицы приращений

с учетом Переходят к п. 9.3.

9.8 Вычисляют функцию F(δ^*) с учетом независимых внешних деструктивных воздействий:

при

9.9 Вычисляют функцию F(δ^*) с учетом комплексного воздействия и защитных мероприятий по обеспечению живучести. При этом, если в результате применения мероприятий обеспечения живучести воздействие на СС j-го типа нейтрализована, то с вероятностью α_jr, нейтрализуется и связанное с ним боевое повреждение r-го типа:

при

В блоке 10 определяют степень эффективности плана мероприятий по обеспечению живучести элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения) с учетом решения оптимизационной задачи. В случае, если план мероприятий по обеспечению живучести не эффективен, то переходят к блоку 8, где формируется новый план с учетом дополнительных мероприятий по обеспечению живучести. Если плана мероприятий по обеспечению живучести эффективен, то переходят к блоку 11.

В блоке 11 моделируют применение развернутой распределенной сети связи вышестоящей системы управления по назначению. При этом структура исследуемой сети связи рассматривается как совокупность {L} двухполюсных систем. Полюсами в двухполюсных системах, в нашем случае, являются объекты органов вышестоящего управления (Имитационное моделирование средств и комплексов связи и автоматизации. Иванов Е.В. СПб.: ВАС, 1992. - 206 с., стр. 125).

В блоке 12 моделируют взаимодействие элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней с системами связи ПУ различных уровней управления и ЕСЭ, при этом:

- моделируют формирование управляющих команд объектов органов вышестоящего управления по линиям связи на ПУ различных уровней управления на применение технических средств на ПУ различных уровней управления (Основы теории управления в системах военного назначения. Часть 1. Учебное пособие. Е.А. Карпов и др. / Под редакцией А.Ю. Рунеева и И.В. Котенко. СПб.: ВУС, 2000. - 194 с., стр. 20-22);

- моделируют передачу управляющих команд на проведение мероприятий по противодействию: разведки злоумышленника, подавлению технических средств и всестороннего воздействия на технические средства сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (Телекоммуникационные системы и сети: Учебное пособие / В 3 томах. Том 3. - Мультисервисные сети / В.В. Величко, Е.А. Субботин, В.П. Шувалов, А.Ф. Ярославцев; под редакцией профессора В.П. Шувалова. - 2-е изд., стереотип. - М.: Горячая линия - телеком, 2015. - 592 с., стр. 229-255), (Гаранин М.В. и др. Системы и сети передачи информации: Учеб. пособие для ВУЗов. - М.: Радио и связь, 2001. - 336 с., стр. 11-12);

- моделируют процессы маскировки и защиты от деструктивного воздействия (Меньшаков Ю.К. Защита объектов и информации от технических средств разведки. - М.: Российск. гос. гуманит. ун-т. - 2002 г., 399 с. стр. 20-25);

- моделируют доклад о выполнении управляющих команд (Телекоммуникационные системы и сети: Учебное пособие / В 3 томах. Том 3. - Мультисервисные сети / В.В. Величко, Е.А. Субботин, В.П. Шувалов, А.Ф. Ярославцев; под редакцией профессора В.П. Шувалова. - 2-е изд., стереотип. - М.: Горячая линия - телеком, 2015. - 592 с., стр. 229-255), (Гаранин М.В. и др. Системы и сети передачи информации: Учеб. пособие для ВУЗов. - М.: Радио и связь, 2001. - 336 с., стр. 11-12),.

В блоке 13 моделируют основные процессы управления: сбор, обработка, анализ данных, передача управляющих команд по линиям связи на ПУ нижестоящего уровня (Основы теории управления в системах военного назначения. Часть 1. Учебное пособие. Е.А. Карпов и др. / Под редакцией А.Ю. Рунеева и И.В. Котенко. СПб.: ВУС, 2000. - 194 с., стр. 27-28), (Основы теории управления в системах военного назначения. Часть 1. Учебное пособие. Е.А. Карпов и др. / Под редакцией А.Ю. Рунеева и И.В. Котенко. СПб.: ВУС, 2000. - 158 с., стр. 12-17).

В блоке 14 оценивают степени удовлетворения объектов органов вышестоящего управления телекоммуникационными услугами при их перемещении - Телекоммуникационные услуги включают услуги магистральных транспортных сетей и высокоскоростных сетей передачи данных, услуги сетей передачи данных, услуги мобильной связи. Эти услуги обеспечивают передачу между абонентами различных видов информации (речь, данные, видеоизображения и т.п.), сопряжение между разнотипным оконечным оборудованием, сервисное обслуживание пользователей (Битнер В.И. Нормирование качества телекоммуникационных услуг: Учебное пособие. / Под ред. профессора В.П. Шувалова, Битнер В.И., Попов Г.Н. - М.: Горячая линия - Телеком, 2004. - 312 с.).

В случае, если объекты органов вышестоящего управления не удовлетворены требуемым набором телекоммуникационных услуг, осуществляется возврат к блоку 2, где происходит имитация реконфигурации развертываемой сети связи, исходя их предъявляемых к ней требований.

Если же объекты органов вышестоящего управления удовлетворены требуемым набором телекоммуникационных услуг, то переходят к блоку 15, где производят остановку процесса моделирования.

Оценка эффективности предлагаемого способа проводилась путем сравнения достоверности оценки полученных результатов при моделировании процессов, реализующих способ-прототип и при моделировании соответствующих процессов для предлагаемого способа.

Из формулы 11.8.6 (Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Теория вероятностей и ее инженерные приложения. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит. - 1988 г., 480 с., стр. 463):

где Ф - функция Лапласа;

N - количество моделируемых событий;

р_ош - реальное значение оценки;

- требуемое значение оценки;

ε - величина доверительного интервала;

N - количество моделируемых событий, причем:

N=k×n,

где k - число материальных действий;

n - число реализаций материальных действий,

определим достоверность результатов моделирования процесса мониторинга разноуровневых систем управления с распределенными элементами систем связи, принимая:

Перейдем от функции Лапласа к ее аргументу (Имитационное моделирование средств и комплексов связи и автоматизации. Иванов Е.В. СПб.: ВАС, 1992, 206 с., стр. 14):

Тогда:

Для случая, когда р_ош; вычислить не удается, можно воспользоваться упрощенной формулой для наихудшего случая Тогда: Определим принимая ε=0,05, а k=6, n=1000 для каждого материального действия, тогда N=6000 для прототипа при моделировании: а) формирования структуры и топологии, б) перемещения элементов сети связи, в) определение используемого ресурса, г) применения развернутой сети связи, д) взаимодействия элементов сети связи, е) основных процессы управления и k=10, n=1000 для каждого материального действия, тогда N=10000 для предлагаемого способа дополнительно к функциям прототипа при моделировании: ж) определения внешних деструктивных воздействий, з) оценивания основных показателей живучести, и) формирования плана мероприятий по обеспечению живучести, к) прогноз эффективности планируемых мероприятий.

Оценка эффективности заявленного способа:

Таким образом, решается техническая проблема.

Способ моделирования процессов обеспечения живучести распределенных сетей связи разноуровневых систем управления, заключающийся в моделировании сети связи ПУ различных уровней, моделировании перемещения элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения), моделировании определения используемого вышестоящей системой управления телекоммуникационного ресурса системы связи ПУ и ЕСЭ, моделировании применения развернутой распределенной сети связи вышестоящей системы управления по назначению, моделировании взаимодействия элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней с системами связи ПУ различных уровней управления и ЕСЭ, моделировании основных процессов управления: сбор, обработка, анализ данных, передача управляющих команд по линиям связи на ПУ нижестоящего уровня, отличающийся тем, что моделируют внешние деструктивные воздействия по перемещающимся элементам (узлам связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектам органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения), оценивают показатели живучести элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения), моделируют процесс формирования плана мероприятий по обеспечению живучести элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения), прогнозируют эффективность планируемых мероприятий согласно разработанному комплекту документов по обеспечению живучести элементов (узлов связи) сети связи вышестоящей системы управления на ПУ различных уровней и объектов органов вышестоящего управления (должностных лиц и мест их размещения и перемещения).