Способ профессиональной подготовки должностных лиц органов управления радиомониторингом



Способ профессиональной подготовки должностных лиц органов управления радиомониторингом
Способ профессиональной подготовки должностных лиц органов управления радиомониторингом
Способ профессиональной подготовки должностных лиц органов управления радиомониторингом
Способ профессиональной подготовки должностных лиц органов управления радиомониторингом
Способ профессиональной подготовки должностных лиц органов управления радиомониторингом
Способ профессиональной подготовки должностных лиц органов управления радиомониторингом
Способ профессиональной подготовки должностных лиц органов управления радиомониторингом
Способ профессиональной подготовки должностных лиц органов управления радиомониторингом

Владельцы патента RU 2777121:

Общество с ограниченной ответственностью "Специальный Технологический Центр" (RU)
федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к области моделирования и может быть использовано в качестве учебных или тренировочных средств для профессиональной подготовки должностных лиц органов управления (ДЛОУ) радиомониторингом (РМ). Способ профессиональной подготовки должностных лиц органов управления радиомониторингом, заключающийся в том, что на подготовительном этапе на базе локальной сети формируют рабочие места для тренировки обучаемых, задают различные сценарии оперативной обстановки, предполагающие формирование радиоэлектронной обстановки. Содержание радиоэлектронной обстановки определяют зависимостью от состояния объектов оперативной обстановки, имеющих в своем составе радиоэлектронные средства различных типов, модели функционирования которых описывают с применением логико-математического описания зависимости РЭО от состояния оперативной обстановки в заданном районе. Формируют множество параметров радиосвязи в виде последовательности векторов параметров , где Λj - формализованное правило поведения объектов, J - количество правил поведения за длительность сценария. Достигается повышение качества профессиональной подготовки должностных лиц в условиях формирования сложной оперативной и радиоэлектронной обстановки. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к области моделирования и может быть использовано для моделирования действий должностных лиц органов управления радиомониторингом (РМ) в качестве учебных или тренировочных средств, а также для вскрытия оперативной и радиоэлектронной обстановки (РЭО) в условиях воздействия внешних деструктивных воздействий.

Под органом управления РМ понимается целостная, целеобусловленная, взаимосвязанная совокупность части или всего органа управления, обслуживающего персонала, технических средств управления и связи, других технических и иных средств (в стационарном и полевом варианте), находящаяся в движении или сосредоточенная в определенном месте - на одной или нескольких точках местности, с которого должностные лица органов управления РМ осуществляют управление войсками (частями и подразделениями радиомониторинга) при подготовке и в ходе военных действий, в период боевого дежурства или учений различного назначения и характера (Ермишян А.Г. Теоретические основы построения систем военной связи в объединениях и соединениях: Учебник. Часть 1. Методологические основы построения организационно-технических систем военной связи. СПБ.: ВАС, 2005. - 740 с, стр. 318).

Элементами системы РМ являются пункт управления РМ и подчиненные части и подразделения РМ.

Известен способ, реализованный в устройстве для тренировки должностных лиц боевых расчетов систем вооружения и военной техники» (Пат. РФ №2128021, опубл. 27.08.2013).

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

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

Известен способ, реализованный в устройстве моделирования командного пункта Главного центра предупреждения о ракетном нападении (Пат. РФ №2562096, МПК G09B 9/00, опубл. 10.09.2015).

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

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

Однако способ-аналог имеет недостатки: низкая достоверность моделирования процесса функционирования пункта управления без учета процессов вскрытия оперативной и РЭО в заданном районе, внешних деструктивных воздействий на элементы системы РМ со стороны злоумышленника, а также возможности изменения структуры системы РМ с учетом этих воздействий.

Известен способ системно-динамического представления радиоэлектронной обстановки для профессиональной подготовки специалистов радиомониторинга (Пат. РФ №2627255, МПК G09B 9/00, опубл. 04.08.2017, бюл. №22).

Способ-аналог предполагает формирование логико-математического описания зависимости РЭО от состояния объектов оперативной обстановки, сценарий которой составляют в форме ситуационного описания в виде правил поведения объектов, в описании которых вводят дополнительные параметры, выполняют семантическую интерпретацию сценария оперативной обстановки на основе управляемых программных грамматик, формируют формализованный сценарий, механизм функционирования радиоэлектронных средств (РЭС) представляют гибридным автоматом, состоянию которого соответствует дискретный набор параметров функционирования РЭС, последовательность параметров функционирования РЭС и их детализацию описывают предикатной функцией, которую интерпретируют как последовательность параметров радиосвязи и радиотехнического обеспечения, в назначенные моменты времени в определенных координатах имитируют излучение радиосигналов с заданными предикатной функцией параметрами, определяют доступность формируемых множеством РЭС параметров комплексам РМ в соответствии с заложенными в них характеристиками, оценивают действия должностных лиц с помощью заданных критериев.

Аналог обеспечивает формирование соответствующей модели РЭО на основе различных сценариев развития оперативной обстановки. В результате обеспечивается:

повышение адекватности моделируемой РЭО реальным условиям;

учет вероятностного характера смены режимов функционирования РЭС объектов оперативной обстановки;

необходимая детализация моделируемых параметров функционирования РЭС и описание их на основе непрерывно-дискретных схем;

оценка эффективности применения комплексов РМ должностными лицами.

Однако аналогу присущи недостатки, ограничивающие его применение. К ним следует отнести:

обеспечивает подготовку (тренировку) должностных лиц РМ только нижнего уровня (операторов, командиров подразделений РМ);

отсутствуют эталонные описания действий должностных лиц органов управления по оценке измерений оперативной и РЭО, что не позволяет автоматизировать оценивание действий обучаемых;

в действиях обучаемых не предусматривается прогнозирование развития оперативной и РЭО и как следствие - отсутствует оптимизация пространственного размещения элементов системы РМ;

формируемые при реализации аналога излучения РЭС не востребованы при подготовке ДЛ органов управления РМ, так как они в своей работе используют только описательную информацию о РЭО.

Наиболее близкими по своей технической сущности является способ моделирования пункта управления (Пат. РФ. №2640734, МПК G06F 21/00 (2013.01), G05B 17/00, опубл. 11.01.2018, бюл. №2). Способ-прототип заключается в том, что задают исходные данные, необходимые и достаточные для моделирования, на базе i-й локальной сети формируют i-ю группу рабочих мест, используемых для тренировки обучаемых (i[1,2…N]), где N - количество групп рабочих мест тренируемых расчетов, моделируют оперативную обстановку, включающую, по крайней мере, одну из: военной, наземной, воздушной, космической, морской, подводной, радиоэлектронной, метеорологической обстановки, отображают данные моделирования на средствах индикации рабочих мест должностных лиц, контролируют аппаратуру путем осуществления непрерывного мониторинга аппаратных и программных средств пункта управления, оценивают производительность аппаратуры пункта управления, оценивают результаты тренировки каждого расчета в соответствии с установленными критериями, на основании информации о каждом отработанном варианте сценария тренировки формируют и хранят ассоциированное с этой информацией ситуационное описание варианта тренировки в обобщенной, типизированной и сжатой форме, осуществляют ввод ситуационного описания нового варианта сценария тренировки, производят оценку силы ассоциативной связи между информационными единицами, характеризующими вариант ситуационного описания нового варианта тренировки и информации о каждом отработанном ранее варианте сценария тренировки, хранящейся в рабочей памяти системы, при превышении силы ассоциативной связи между информационными единицами вновь задаваемого и одного или нескольких ранее отработанных вариантов сценария заданного порогового значения соответствующие варианты сценария относят к наиболее близким к вновь разрабатываемому сценарию, отображают отработанные сценарии, ситуационно наиболее близкие к вновь разрабатываемому сценарию, осуществляют последовательный просмотр информации обо всех сценариях тренировки, выбирают и корректируют сценарий тренировки, ситуационно наиболее близкий к вновь разрабатываемому сценарию до степени полного соответствия замыслу новой тренировки, информацию о новом сценарии тренировки загружают в рабочую память системы в качестве информационной основы для задания нового сценария тренировки, распознают степень логического соответствия текущего фрагмента сценария тренировки условиям, определяющим возможность изменения варианта ситуационного управления при получении должностным лицом соответствующей некоординатной информации, включающей, по крайней мере, одну из: геофизической, астрофизической, метеорологической, радиационной, военной, политической информации, формируют: перечень условий и соответствующий ему перечень вариантов изменения некоординатной информации, производят анализ сформированных перечней должностным лицом, отвечающим за оперативное управление процессом тренировки, указанным должностным лицом осуществляется выбор варианта изменения необходимой некоординатной информации и ее вывод на рабочие места должностных лиц с целью выполнения действий по целесообразному изменению варианта ситуационного управления, измеряют, подсчитывают, запоминают показатели, характеризующие процессы вскрытия и воздействия со стороны злоумышленника, формируют и развертывают физические модели функционирования пункта управления, физические модели систем вскрытия и воздействия на элементы пункта управления со стороны злоумышленника, моделируют процессы функционирования пункта управления с учетом моделирования функционирования системы вскрытия элементов пункта управления и системы внешних деструктивных воздействий на элементы пункта управления со стороны злоумышленника, измеряют количество, периодичность и продолжительность внешних деструктивных воздействий, при этом определяют элементы пункта управления, наиболее вероятно подвергаемые внешним деструктивным воздействиям с учетом возможности их вскрытия злоумышленником, измеряют количество воздействий на элементы пункта управления, измеряют интервалы времени между внешними деструктивными воздействиями и интервалы времени функционирования элементов пункта управления до очередного воздействия, по полученным данным вычисляют среднее время функционирования элементов пункта управления и среднее время между внешними деструктивными воздействиями, измеряют степень повреждения и количество поврежденных элементов пункта управления, оценивают техническое состояние технических средств поврежденных элементов пункта управления, прогнозируют число и техническое состояние технических средств элементов пункта управления, которые могут выйти из строя в результате вскрытия и воздействия со стороны злоумышленника, при этом анализируют и обобщают накопленные статистические данные, осуществляют непрерывный мониторинг технического состояния технических средств элементов пункта управления, анализируют и обобщают результаты мониторинга, прогнозируют число и техническое состояние технических средств элементов пункта управления, которые могут выйти из строя в результате вскрытия и воздействия со стороны злоумышленника, формируют результаты прогнозирования в удобном для использования виде, моделируют процесс реконфигурации элементов пункта управления с учетом спрогнозированных значений и характера выполняемых задач, при этом определяют перечень элементов пункта управления, подлежащих перемещению, разбивают эти элементы на группы, для которых определяются сектора и направления перемещения, время начала перемещения, места размещения с указанием координат на местности, порядок вхождения в связь друг с другом и с элементами, находящимися на пункте управления в местах размещения и в процессе перемещения, моделируют процессы отключения и свертывания элементов пункта управления, моделируют процессы перемещения групп элементов пункта управления в заданные районы и процессы вхождения в связь во время перемещения друг с другом и с элементами находящимися на пункте управления, моделируют процессы развертывания и функционирования элементов пункта управления в заданных районах, моделируют процессы вхождения в связь друг с другом и с элементами находящимися на пункте управления с мест развертывания, моделируют процессы функционирования элементов пункта управления в заданном районе с учетом организации их охраны и обороны, оценивают эффективность сформированной структуры пункта управления в рамках выполнения поставленных задач, моделируют процесс функционирования пункта управления до окончания выполнения поставленных задач, моделируют процесс отключения, свертывания и перемещения элементов пункта управления в заданный район, при необходимости производят корректировку физических моделей функционирования пункта управления, системы вскрытия и системы внешних деструктивных воздействий со стороны злоумышленника, производят остановку процесса моделирования.

Способ-прототип обеспечивает расширение функциональных возможностей по повышению достоверности моделирования процессов функционирования пункта управления в условиях вскрытия и внешних деструктивных воздействий, а также возможности изменения структуры пункта управления с учетом выполняемых задач и внешних воздействий.

Однако способу-прототипу присущи недостатки, ограничивающие его применение:

для каждого разработанного сценария оперативной и РЭО не формируются эталонные варианты (модели) действий должностных лиц органов управления (ДЛОУ) по оценке текущей оперативной и РЭО и их изменению, что не позволяет автоматизировать оценивание действий обучаемых;

не формируются выводы о складывающейся оперативной обстановке в заданном районе и на их основе отсутствуют управляющие воздействия подчиненным элементам системы РМ;

отсутствует прогнозирование возможного характера изменений оперативной обстановки и формирование предложений на их реагирование;

не формируются данные потребителям информации о результатах комплексной информационно-аналитической деятельности ДЛОУ. Аналоги и прототип решают оптимизационную задачу собственного функционирования пункта управления в различных сложных условиях. При этом не рассматривается влияние изменений оперативной и РЭО, деструктивного воздействия на основные функции пунктов управления - на эффективность управления подчиненными элементами системы (частями и подразделениями связи, РМ, радиоэлектронного подавления и др.). Кроме того, внешние воздействия на подчиненные элементы системы также должно оказывать влияние на функционирование пункта управления любой специализации.

Целью заявленного технического решения является разработка способа профессиональной подготовки должностных лиц органов управления радиомониторингом, обеспечивающего повышение качества профессиональной подготовки ДЛОУ РМ, путем автоматизации тренировочного процесса и оценивания действий обучаемых в условиях формирования сложной оперативной и РЭО, деструктивных воздействиях различной природы, некомплекта личного состава и техники.

Поставленная цель достигается тем, что на подготовительном этапе на базе локальной сети формируют N рабочих мест для тренировки обучаемых, задают различные сценарии оперативной обстановки, предполагающие формирование радиоэлектронной обстановки, содержание которой определяется зависимостью от состояния объектов оперативной обстановки, имеющих в своем составе радиоэлектронные средства различных типов, модели функционирования которых описывают с применением логико-математического описания зависимости РЭО от состояния оперативной обстановки в заданном районе, формируют множество параметров радиосвязи в виде последовательности векторов параметров , где Λj - формализованное правило поведения объектов, , J - количество правил поведения за длительность сценария, а в процессе тренировки моделируют процессы функционирования системы РМ с учетом внешних деструктивных воздействий на ее элементы: пункт управления, части и подразделения радиомониторинга, определяют элементы системы РМ, наиболее вероятно подвергаемые деструктивному воздействию противника с учетом возможности их вскрытия, вычисляют необходимое время функционирования элементов системы РМ в одном месте, определяют возможную степень повреждений, получаемых элементами системы РМ, прогнозируют техническое состояние средств элементов системы РМ, моделируют процесс реконфигурации элементов системы РМ с учетом спрогнозированных значений и характера выполняемых задач, определяют перечень элементов системы РМ, подверженных деструктивному воздействию и подлежащих перемещению, определяют направление и координаты следующего их местоположения, время начала перемещения, порядок организации радиосвязи, моделируют процессы функционирования элементов системы РМ в заданных районах с учетом организации их охраны и обороны, оценивают эффективность вновь сформированной структуры системы РМ в рамках выполнения поставленной задачи, а результаты деятельности обучаемых оценивают в соответствии с установленными критериями, на основании информации о каждом отработанном варианте сценария тренировки формируют и хранят ассоциированное с этой информацией ситуационное описание варианта тренировки в обобщенной, типизированной и сжатой форме, осуществляют ввод ситуационного описания нового варианта сценария тренировки, на подготовительном этапе дополнительно формируют базу данных в составе первого массива с данными о физико-географических условиях заданного района и района размещения элементов системы радиомониторинга, формируют компьютерные модели объектов и заносят в базу в виде второго массива данных, содержащего физические параметры объекта lxi, lyi, lzi i-го типа, i=1,2,…,I фото или радиолокационные снимки , формируют третий массив данных с потенциальными сведениями об их пространственно-временных и количественных характеристиках, общей площади заданного района S, площади элементарного участка Si, удовлетворяющего требованиям по размещению i-го объекта, удалению каждого i-го объекта от барьерного рубежа Li для различных оперативных условий, взаимном расстоянии между i-м и j-м объектами dij, формируют четвертый массив данных с параметрами радиоэлектронных средств: Δƒ, V, Tu, modeλ, τсп, τти, где Δƒ - диапазон рабочих частот, V - вид передачи, Tu - тип радио или радиотехнического средства, u=1,2,…,U, modeλ - режим функционирования РЭС, λ=1,2,…,Λ; τсп - среднее время работы РЭС при выходе в эфир, τти - интервал времени пребывания u-го РЭС на одной позиции, пятый массив данных с параметрами узлов связи (УС) пунктов управления (ПУ): количеством р РЭС различных типов Tu, р=1,2,…,Р, размерами необходимой площади для их развертывания Sr, Sr=р⋅Sr, шестой массив данных с оперативно-тактическими нормативами по размещению УС на местности: удалению УС от соответствующих ПУ dp и барьерного рубежа Lp, взаимным удалением УС ПУ одного и различных уровней управления, временем пребывания УС на одной позиции Тип, формируют седьмой массив данных с организационно-штатной структурой моделируемой системы РМ, координатными данными элементов системы РМ, удалением от барьерного рубежа, перечнем типовых задач, решаемых должностными лицами органов управления системы РМ, а для каждого разработанного сценария оперативной обстановки в восьмой массив данных заносят эталонные варианты результатов действий должностных лиц органов управления системы РМ в виде потока событий по оценке текущей оперативной и РЭО и их изменению для каждого разработанного сценария, а поток представляют в виде формализованных событийно-временных циклограмм через установленные промежутки времени на заданных временных интервалах, в процессе тренировки обучаемые дополнительно на основе данных первых семи массивов определяют электромагнитную доступность излучений контролируемых РЭС во всех используемых диапазонах радиоволн, оптимизируют пространственное расположение элементов системы РМ с учетом текущего положения барьерного рубежа, анализируют входной поток событий текущего сценария оперативной и РЭО, формулируют выводы о сложившейся оперативной и РЭО в заданном районе и прогнозы возможного характера ее изменения, разрабатывают предложения по оптимизации пространственного размещения элементов системы РМ с учетом текущих и предстоящих изменений в оперативной и РЭО и выходом из строя элементов системы РМ, формируют отчетные информационные документы в заданной форме, одновременно оценивают деятельность ДЛОУ РМ путем формирования потока событий в виде формализованных событийно-временных циклограмм результатов действий обучаемых, , ψi - i-e событие, сегментируют эталонный и сформированный по результатам деятельности обучаемых потоки событий, совмещают эталонные и оцениваемые сегменты потоков и одним из способов: выравнивания или редактирования, определяют степени подобия эталонных и оцениваемых сегментов потоков событий , где SIM(Xm, Ym) - оценка подобия структуры Xm и Ym, выполняют динамическую оценку подобия потоков событий и на основе принципа максимально возможного совмещения с использованием аддитивной оценки: нормализуют динамическую оценку подобия потоков событий к оценке подобия эталонного потока самому себе: , на основе которой оценивают результаты деятельности обучаемых.

Деятельность обучаемых оценивается на «отлично» при ; «хорошо» при ; «удовлетворительно» при ; «неудовлетворительно» при .

Перечисленная новая совокупность существенных признаков обеспечивает повышение качества профессиональной подготовки ДЛОУ РМ в условиях сложной оперативной РЭО, деструктивных воздействиях различной природы, некомплекта личного состава и техники. Оценка действий ДА по каждому отрабатываемому сценарию оперативной и РЭО выставляете в режиме реального времени на основе прецедентного подхода.

Заявляемый способ поясняется чертежами, на которых показаны:

фиг. 1 - обобщенный алгоритм профессиональной подготовки ДЛОУ РМ;

фиг. 2 - типовая последовательность обработки входного потока событий ;

фиг. 3 - обобщенный алгоритм оценивания действий ДЛОУ РМ;

фиг. 4 - порядок совмещения сегментов потоков и ;

фиг. 5 - динамическое оценивание потоков событий и .

Анализ тенденций использования средств электросвязи в мире свидетельствует о экспоненциальном росте их числа во всех областях деятельности человека. В результате современные условия ведения РМ характеризуются перегруженностью частотного диапазона, снижением семантической доступности к излучениям контролируемых РЭС. В этих условиях возрастают требования по качественной подготовке специалистов радиомониторинга всех уровней.

Оперативная (текущая) обработка информации РМ, подразумевающая принятие решений в реальном времени по вскрытию объектов радиомониторинга по-прежнему опирается на интеллектуальную деятельность ДЛОУ. Существуют жесткие ограничения на время представления данных, вызванные в первую очередь быстрым старением информации.

Сущность изобретения состоит в следующем. В рамках способа совместно разрабатывают варианты (сценарии) изменения оперативной и РЭО в районе ведения РМ и согласованные с ними последовательности действий ДЛОУ, соответствующие событию временные циклограммы. В результате предусматривается формирование адекватных выводов о складывающейся оперативной и РЭО в заданном районе, формализованных данных о результатах комплексной информационно-аналитической деятельности ДЛ в виде эталонной последовательности событий . Оценку деятельности ДЛОУ РМ осуществляют с использованием прецедентного подхода путем выявления подобия последовательности событий: оцениваемого (сформированного на основе полученных обучаемыми результатов) и эталонного , хранимого в памяти базы данных.

В предлагаемом способе на подготовительном этапе выполняют следующие операции (см. фиг. 1). На базе локальной сети формируют N рабочих мест для тренировки обучаемых. Разрабатывают различные сценарии оперативной и РЭО в заданном районе. Содержание РЭО определяется состоянием объектов оперативной обстановки, имеющих в своем составе радиоэлектронные средства различных типов.

Каждый сценарий оперативной и РЭО базируется на использовании трех взаимосвязанных уровней описания: автоматно-лингвистической модели формирования структуры, параметров состояния и деятельности объектов оперативной обстановки: автоматного описания объекта оперативной обстановки; логико-алгебраической последовательности параметров функционирования средств радиосвязи и радиотехнического обеспечения (см. Пат. РФ №2627255, МПК G09B 9/00 (2006.01), опубл. 04.08.2017, бюл. №22). Формирование сценария оперативной обстановки осуществляют в виде упорядоченной последовательности неформально представленных семантических правил, составленных на естественном языке и включающих типовые действия объектов оперативной обстановки, количество и типы РЭС в их составе, структуры создаваемых ими радиосетей и характерные режимы работы

где Λj (an) - j-е правило поведение объекта обстановки в i-м состоянии, F - соответствие, определяющее состав подмножества , {А} - множество объектов обстановки (см. М. Месарович, Я Такахара. Общая теория систем: математические основы. - М.: Мир, 1978. - стр. 22).

Операция, определяющая соответствие режимов работы РЭС по состоянию и деятельности объектов оперативной обстановки, описывается выражением

где Λj - правило поведения, включающее набор величин: - правило, определяющее состояние и деятельность элементов множества {А}; - правило, определяющее порядок и режим функционирования элементов множества {I} (РЭС); t=tmin - ближайшее время наступления события (действия), τn - длительность событий сценария с участием элементов множества {А}. В свою очередь РЭО представляют в виде последовательности векторов параметров состава и режимов функционирования радиосетей, отдельных РЭС и средств радиотехнического обеспечения (РТО)

где tРЭС - временные характеристики работы РЭС; τсп - среднее время работы РЭС при выходе в эфир, τти - интервал времени пребывания u-го РЭС на одной позиции и др.; {α11),α22),…,αnn)} - набор объектов оперативной обстановки, участвующих в событии текущего сценария длительностью τn; i - условный номер радиосети (отдельного РЭС), i=1, 2, …, I; I - общее количество радиосетей (отдельных РЭС); Tu - типы используемых объектами оперативной обстановки РЭС в составе i-й радиосети; - корреспонденты из состава i-й радиосети; - главный корреспондент i-й радиосети; Sслс, Sрто - параметры функционирования наземных и воздушных средств радиосвязи, спутниковых линий связи и РТО соответственно; Δƒ - диапазон рабочих частот, V - вид передачи, modeλ - режим функционирования, λ=1, 2, …, Λ и др.

Дополнительно на подготовительном этапе формируют базу данных в составе шести массивов справочных данных для работы ДЛ. В первый массив заносят данные о физико-географических условиях в заданном районе и районах размещения элементов системы радиоконтроля. Второй массив данных содержит компьютерные модели объектов с их физическими параметрами, фото или радиолокационные снимки. Третий массив данных содержит потенциальные сведения о пространственно-временных и количественных характеристиках объектов, общей площади заданного района S, площади элементарного участка Si, удовлетворяющего требованиям по размещению i-го объекта, удалению каждого i-го объекта, i=1, 2, …, I, от барьерного рубежа Li для различных оперативных условий, взаимном расстоянии между i-м и j-м объектами λij и др.

Четвертый массив данных содержит информацию о параметрах радиоэлектронных средств: Δƒ, V, Tu, modeλ, τсп, τти, где Δƒ - диапазон рабочих частот, V - вид передачи, Tu - тип радио или радиотехнического средства, u=1,2,…,U, modeλ - режим функционирования РЭС, λ=1,2,…,Λ; τсп - среднее время работы РЭС при выходе в эфир, τти - интервал времени пребывания u-го РЭС на одной позиции.

В пятый массив данных заносят параметры узлов связи (УС) пунктов управления (ПУ): количество р РЭС различных типов, Tu, р=1,2,…,Р, размеры необходимой площади для их развертывания Sr, Sr=р⋅Sr. В шестой массив данных помещают оперативно-тактические нормативы по размещению УС на местности: удаление УС от соответствующих ПУ dp и барьерного рубежа Lp, взаимное удаление одного и различных уровней управления, время пребывания УС на одной позиции Тuп, время развертывания и свертывания УС. База справочных данных может содержать и другую необходимую для работы ДЛОУ РМ информацию, а вид ее представления может отличаться (см. Пат. РФ №2736329, МПК G01S5/00, опубл. 13.11.2020, бюл. №32).

Седьмой массив данных содержит организационно-штатную структуру моделируемой системы РМ для каждого сценария оперативной обстановки, координаты местоположения элементов системы РМ, их удаление от барьерного рубежа и пункта управления, перечень типовых задач, решаемых должностными лицами органов управления системы РМ.

Для каждого разработанного сценария оперативной и РЭО (оформляют в виде последовательности векторов (1)) в восьмой массив данных заносят эталонные варианты результатов действий ДЛОУ системы РМ по оценке изменений оперативной обстановки. Последние представляют из себя формализованные событийно-временные циклограммы результатов действий обучаемых через установленные промежутки времени на заданных временных интервалах в виде потока событий .

В процессе тренировки обучаемые в соответствии со штатным расписанием анализируют входной поток событий , формируют выводы из текущей оперативной и РЭО и возможных ее изменениях, разрабатывают предложения по оптимизации ведения РМ, оформляют информационные документы в заданной потребителем форме (см. фиг. 2).

ДЛОУ моделируют процессы функционирования системы РМ с учетом заданной оперативной обстановки, положения линии барьерного рубежа, координат элементов системы РМ и воздействия на них внешних деструктивных факторов. Под элементами системы РМ понимают пункт управления и подчиненные части и подразделения РМ. В результате фиксирования последовательности результатов действий ДЛОУ РМ в моменты времени ti формируют i-й элемент оцениваемого потока событий .

На первом этапе обучаемые определяют электромагнитную доступность (ЭМД) излучений контролируемых РЭС в заданной зоне во всех диапазонах радиоволн. Последняя позволяет косвенно характеризовать не только достижимое качество оценки РЭО, но и оптимальность пространственное размещение измерителей. Кроме того, определяют элементы системы РМ, которые могут быть подвергнуты деструктивному воздействию противника с учетом возможного их вскрытия. Далее ДЛОУ приступают к моделированию процесса реконфигурации (оптимизации пространственного размещения) элементов системы РМ. Данная операция реализуется с учетом выполненного анализа ЭМД, стоящих перед системой РМ задач и особенностей физико-географических условий размещения ее элементов (на основе первого массива данных).

Типовая последовательность обработки входного потока события со значительными упрощениями приведен на фиг. 2 применительно к вооруженным силам (процесс преобразования потока в поток 5).

Входной поток событий , состоящий из последовательности векторов параметров РЭО и характеризующих текущий сценарий оперативной и РЭО, поступает на рабочее место ведущего специалиста РМ. В обязанности последнего входит экспресс-анализ входного потока с целью его распределения между исполнителями по тематическим направлениям (расчетами), во главе которых стоят старшие специалисты. Распараллеливание обработки входного потока событий (данных) обеспечивает сокращение временных затрат на его обработку и повышение качества выполняемого анализа благодаря специализации специалистов РМ. Данная работа выполняется с использованием справочной информации семи подготовленных массивов данных. Результаты выполненного анализа специалисты через старшего направления (старшего специалиста) доводят до главного специалиста системы РМ. Последний на их основе формирует выводы о сложившейся оперативной и РЭО, возможных вариантах ее развития, предложения по оптимизации пространственного размещения элементов системы РМ. Эта информация в формализованном виде (задается потребителем информации) поступает на выход системы РМ. Входной поток событий может содержать сведения, требующие немедленного доклада потребителю информации. В этом случае ведущий специалист после экспресс-анализа доводит эти сведения непосредственно до главного специалиста, а при его отсутствии в силу ряда причин - непосредственно потребителю информации. Ведущий и главный специалисты системы РМ, как правило, имеют помощников для решения стоящих перед ними задач. Результаты действий всех названных выше специалистов, зафиксированные на временной шкале и составляют содержимое формируемого анализируемого потока событий . Последний, как и , представляют в формализованном виде.

Для оценки действий ДЛОУ используют прецедентный подход (см. Aamodt А. Cast-based reasoning: foundational issues, methodological-variations and system approaches // AI Comm. 1994. Vol. 7. №1. p. 39-59). Он основан на выявлении подобия последовательностей событий: оцениваемого и эталонного , хранимого в восьмом массиве данных. Ограниченная точность принимаемых решений ДЛОУ в системе реального времени, присутствие неполноты и искажений в потоке , противоречивости информации о событиях приводят к тому, что во входном потоке могут присутствовать «шумовые» события, пропуски событий, искажения параметров. Автоматизация поставленной задачи позволяет снизить влияние «человеческого фактора».

Воспользуемся событийной моделью (см. Шерстюк В.Г. Метод динамической оценки двух потоков событий // Херсон: Вестник ХНТУ, №3, 2011, сир. 491-498):

где - множество переменных модели, k - множество ограничений, r - сигнатура.

Тогда иерархию событий можно представить в виде

где βr - множество элементов иерархии, γr - отношение частичного порядка, заданное над βr, αr - наименьший элемент последовательности γr.

Сигнатурой событийной модели r - называют кортеж вида:

где X - множество параметров событий, - множество иерархий событий , Т - множество значений времени, Δ - отношение полного порядка для Т.

Событием ψ в модели Е является структура вида

где Y - метка события, с - класс события, t - момент наблюдения события, - множество слотов мощности. С помощью представляют параметры события. В свою очередь множеством параметров события ψ называют кортеж вида X={х12,…,xn}, где xi - параметр.

Для рассматриваемой модели Е ввод параметров осуществляют в виде форматированных сообщений (трафаретов), предполагающих конкретные действия ДЛОУ.

Потоком событий в модели Е является упорядоченная по времени совокупность событий вида

В предлагаемом способе динамическую оценку подобия двух потоков и осуществляют используя таксономическую иерархию событий. Для этого длинные потоки событий сегментируют, разбивая на последовательности небольшой длины (см. Martin F. Case-Based Sequence Analysis in Dynamic, Imprecise, and Adversarial Domains: tesi doctoral. - Barcelona: Universitat Politecnica Da Catacynya, 2004. - 285 p.). Предлагаемый способ предполагает учет временных взаимоотношений между событиями. Для этого задают временную шкалу Г, к которой привязывают события потоков и . Сегментацией степени m потока событий длины n называют последовательность из m+1 точки разрыва в диапазоне [1, n]:

На следующем этапе совмещают потоки и с использованием их сегментов на основе аддитивной оценки (см. фиг. 4)

где - мощность k-сегмента потока , i - i-й элемент потока, SIM (X, Y) - оценка подобия X и Y.

Из рассмотрения (8) следует, что определяется как среднее арифметическое оценок подобия событий, составляющих соответствующие сегменты.

После того, когда выполнена оценка подобия всех сегментов, составляющих потоки и , оценивают подобие собственно потоков событий.

Различают потоки событий трех типов (см. фиг. 4):

совмещенные , если сопоставимые элементы (события) занимают одинаковые позиции, при этом имеют различный уровень абстракции;

совместимые, если сопоставимые элементы встречаются в обеих сегментах, но в различных позициях. В этом случае сегменты могут быть совмещены за конечное число шагов;

несовместимые , если элементы в сегменте одного потока отсутствуют в сегменте другого.

Для совмещения сегмента анализируемого потока событий с сегментом эталонного потока события используют способ редактирования (см. Loshin D. The Practitioner's Guide to Data Quality Improvement. - Burlington: Elsevier, Morgan Kaufmann, 2011. - 432 p.). В этом случае (см. фиг. 5) с помощью вставок Ins(S,ψ7,9) поток дополняется «пропущенными» событиями, а с помощью отбрасывания Del(S, 3) фильтруются «шумовые» события.

Оценка качества выполнения обязанностей ДЛОУ РМ должна выполняться непрерывно в процессе тренировки. Это предполагает динамическую оценку подобия двух потоков событий и (см. Шерстюк В.Г. основы теории динамических сценарно-прецедентных интеллектуальных систем. Херсон: ХНТУ, 2012. - 432 с), которые реализуются в соответствии с выражением:

Из (9) следует, что динамическую оценку двух потоков определяют как среднее арифметическое максимальных оценок подобия составляющих сегментов.

На следующем этапе полученную оценку подобия потоков событий нормируют (приводят к числовому диапазону [0,1]. Эту операцию выполняют путем отношения оценки подобия потоков событий к оценке подобия эталонного потока событий к самому себе

Значение учитывает все погрешности в работе ДЛОУ (степень полноты, неправильно принятые решения, их несвоевременность), что позволяет использовать его в качестве обобщенного критерия эффективности.

Деятельность ДЛОУ оценивают на «отлично» при ; «хорошо» при . Работу обучаемых оценивают как «удовлетворительно» при , а «неудовлетворительно» при .

Отработанный вариант сценария совместно с результатами деятельности ДЛОУ РМ запоминают в сжатой форме. В случае необходимости начинают новый цикл обучения вводом нового сценария оперативной и РЭО.

1. Способ профессиональной подготовки должностных лиц (ДЛ) органов управления радиомониторингом (РМ), заключающийся в том, что на подготовительном этапе на базе локальной сети формируют N рабочих мест для тренировки обучаемых, задают различные сценарии оперативной обстановки, предполагающие формирование радиоэлектронной обстановки (РЭО), содержание которой определяется зависимостью от состояния объектов оперативной обстановки, имеющих в своем составе радиоэлектронные средства (РЭС) различных типов, модели функционирования которых описывают с применением логико-математического описания зависимости РЭО от состояния оперативной обстановки в заданном районе, формируют множество параметров радиосвязи в виде последовательности векторов параметров , где Λj - формализованное правило поведения объектов, J - количество правил поведения за длительность сценария, а в процессе тренировки моделируют процессы функционирования системы РМ с учетом внешних деструктивных воздействий на ее элементы: пункт управления, части и подразделения радиомониторинга, определяют элементы системы РМ, наиболее вероятно подвергаемые деструктивному воздействию противника с учетом возможности их вскрытия, вычисляют необходимое время функционирования элементов системы РМ в одном месте, определяют возможную степень повреждений, получаемых элементами системы РМ, прогнозируют техническое состояние средств элементов системы РМ, моделируют процесс реконфигурации элементов системы РМ с учетом спрогнозированных значений и характера выполняемых задач, определяют перечень элементов системы РМ, подверженных деструктивному воздействию и подлежащих перемещению, определяют направление и координаты следующего их местоположения, время начала перемещения, порядок организации радиосвязи, моделируют процессы функционирования элементов системы РМ в заданных районах с учетом организации их охраны и обороны, оценивают эффективность вновь сформированной структуры системы РМ в рамках выполнения поставленной задачи, а результаты деятельности обучаемых оценивают в соответствии с установленными критериями, на основании информации о каждом отработанном варианте сценария тренировки формируют и хранят ассоциированное с этой информацией ситуационное описание варианта тренировки в обобщенной, типизированной и сжатой форме, осуществляют ввод ситуационного описания нового варианта сценария тренировки, отличающийся тем, что на подготовительном этапе дополнительно формируют базу данных в составе первого массива с данными о физико-географических условиях заданного района и района размещения элементов системы радиомониторинга, формируют компьютерные модели объектов и заносят в базу в виде второго массива данных, содержащего физические параметры объекта lxi, lyi, lzi i-го типа, i=1, 2, …, I, фото или радиолокационные снимки , формируют третий массив данных с потенциальными сведениями об их пространственно-временных и количественных характеристиках, общей площади заданного района S, площади элементарного участка Si, удовлетворяющего требованиям по размещению i-го объекта, удалению каждого i-го объекта от барьерного рубежа Li для различных оперативных условий, взаимном расстоянии между i-м и j-м объектами dij, формируют четвертый массив данных с параметрами радиоэлектронных средств: Δƒ, V, Tu, modeλ, τсп, τти, где Δƒ - диапазон рабочих частот, V - вид передачи, Tu - тип радио или радиотехнического средства, u=1, 2, …, U, modeλ - режим функционирования РЭС, λ=1, 2, …, Λ; τсп - среднее время работы РЭС при выходе в эфир, τти - интервал времени пребывания u-го РЭС на одной позиции, пятый массив данных с параметрами узлов связи (УС) пунктов управления (ПУ): количеством р РЭС различных типов Tu, р=1, 2, …, Р, размерами необходимой площади для их развертывания Sr, Sr=р⋅Sr, шестой массив данных с оперативно-тактическими нормативами по размещению УС на местности: удалению УС от соответствующих ПУ dp и барьерного рубежа Lp, взаимным удалением УС ПУ одного и различных уровней управления, временем пребывания УС на одной позиции Тuп, формируют седьмой массив данных с организационно-штатной структурой моделируемой системы РМ, координатными данными элементов системы РМ, удалением от барьерного рубежа, перечнем типовых задач, решаемых должностными лицами органов управления системы РМ, а для каждого разработанного сценария оперативной обстановки в восьмой массив данных заносят эталонные варианты результатов действий должностных лиц органов управления системы РМ в виде потока событий по оценке текущей оперативной и РЭО и их изменению для каждого разработанного сценария, а поток представляют в виде формализованных событийно-временных циклограмм через установленные промежутки времени на заданных временных интервалах, в процессе тренировки обучаемые дополнительно на основе использования данных первых семи массивов определяют электромагнитную доступность излучений контролируемых РЭС во всех используемых диапазонах радиоволн, оптимизируют пространственное расположение элементов системы РМ с учетом текущего положения барьерного рубежа, анализируют входной поток событий текущего сценария оперативной и РЭО, формулируют выводы о сложившейся оперативной и РЭО в заданном районе и прогнозы возможного характера ее изменения, разрабатывают предложения по оптимизации пространственного размещения элементов системы РМ с учетом текущих и предстоящих изменений в оперативной и РЭО и выходом из строя элементов системы РМ, формируют отчетные информационные документы в заданной форме, одновременно оценивают деятельность ДЛ органов управления РМ путем формирования потока событий в виде формализованных событийно-временных циклограмм результатов действий обучаемых, , где ψi - i-е событие, сегментируют эталонный и сформированный по результатам деятельности обучаемых оцениваемый потоки событий, совмещают эталонные и оцениваемые сегменты потоков одним из способов: выравнивания или редактирования, определяют степени подобия эталонных и оцениваемых сегментов потоков событий , где - оценка подобия структуры и , выполняют динамическую оценку подобия потоков событий и на основе принципа максимально возможного совмещения с использованием аддитивной оценки: нормализуют динамическую оценку подобия потоков событий к оценке подобия эталонного потока самому себе: , на основе которой оценивают результаты деятельности обучаемых.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что деятельность обучаемых оценивают на «отлично» при значении , «хорошо» при , «удовлетворительно» при , а «неудовлетворительно» при .



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области воздушно-десантной подготовки личного состава и может быть использовано в тренажерах для гипоксической подготовки парашютистов к высотному десантированию. Способ подготовки парашютистов к высотному десантированию, характеризующийся тем, что после того как обучаемый занимает место камеры и одевает кислородное оборудование, в камере понижают давление до 512 мм рт.ст.
Интеллектуальный контроллер резервов внимания летчика вертолета содержит корпус в виде черного цилиндра с радиусом основания от 500 до 600 мм с кнопкой включения и индикатором исправности. На лицевой грани корпуса нанесены белые линии толщиной от 1,5 до 2 мм и встроены три индикатора красного, желтого и синего цвета.

Изобретение относится к области моделирования и может быть использовано в качестве учебных или тренировочных средств для профессиональной подготовки должностных лиц органов управления (ДЛОУ) радиомониторингом (РМ). Способ профессиональной подготовки должностных лиц органов управления радиомониторингом, заключающийся в том, что на подготовительном этапе на базе локальной сети формируют рабочие места для тренировки обучаемых, задают различные сценарии оперативной обстановки, предполагающие формирование радиоэлектронной обстановки.

Предложен тренажер для отработки действий ликвидации последствий дорожно-транспортных происшествий. Тренажер представляет из себя закрытое помещение 9×6 м2, представляющее собой макет проезжей части улицы с дорожной разметкой.

Изобретение относится к аппаратно-программному тренажерному комплексу и предназначено для подготовки штурмана-курсанта к летной работе в наземных условиях. Рабочее место для подготовки штурмана-курсанта к летной работе в наземных условиях содержит рабочее место курсанта, стойку имитаторов, рабочее место инструктора и блок питания.

Изобретение относится к учебным тренажерам для комплексного и автономного обучения, тренировки боевых расчетов (БР) КП, самоходных огневых установок (СОУ), станции обнаружения целей (СОЦ) из состава ЗРК боевой работе в условиях, максимально приближенных к воздействию средств воздушного нападения. Тренажер содержит связанные между собой сетью Ethernet тренажер СОЦ, содержащий коммутатор, аппаратно-программный комплекс имитации входных сигналов и помех радиолокационных станций, АРМ инструктора СОЦ, АРМ оператора СОЦ, тренажер СОУ, содержащий АРМ инструктора, АРМ командира СОУ, АРМ оператора СОУ, центральную вычислительную систему с коммутатором, имитатор вращающейся платформы пусковой установки, имитатор оптико-электронной системы.

Изобретение относится к области технических средств обучения. Тренажерный комплекс для отработки действий по применению огнетушителей состоит из имитатора огнетушителя.

Система ограничения перемещений пользователя в водной среде относится к системам для плавания и использована для систем симуляции виртуальной реальности. Система ограничения перемещений пользователя в водной среде содержит упругий на изгиб элемент, один конец которого, удерживающий, предназначен для соединения с пользователем, а второй конец, удерживаемый, предназначен для закрепления с помощью системы опор, таким образом, что позволяет посредством движений пользователя перемещение упругого элемента целиком без его деформации, при котором изменяется высота расположения удерживающего конца в пределах естественного изменения глубины расположения пользователя при плавании вдоль поверхности воды.

Изобретение относится к области спорта применительно к устройствам для упражнений и приобретения навыков вейкбординга. Представлен тренажер для вейкборда, содержащий установленные на сборной раме посадочную подвижную площадку с приводом и со стопорами, дугообразную опору с криволинейной направляющей с имеющими подшипники и приводы стержнями вращения по краям для движения по дуге в направлении вверх-вниз в заданной плоскости при помощи привода и удержания всей конструкции на дугообразной опоре.

Изобретение относится к техническим средствам обучения и может быть использовано для подготовки боевых расчетов бронетранспортеров в условиях синтезированной фоно-целевой обстановки и имитации динамического подобия движения бронетранспортера по пересеченной местности. Динамический тренажер для обучения и подготовки боевого расчета бронетранспортера содержит имитатор кабины боевого отделения, модуль командира, рабочее место инструктора, динамическую платформу и аппаратно-программный комплекс, соединенные определенным образом.

Изобретение относится к области моделирования и может быть использовано в качестве учебных или тренировочных средств для профессиональной подготовки должностных лиц органов управления (ДЛОУ) радиомониторингом (РМ). Способ профессиональной подготовки должностных лиц органов управления радиомониторингом, заключающийся в том, что на подготовительном этапе на базе локальной сети формируют рабочие места для тренировки обучаемых, задают различные сценарии оперативной обстановки, предполагающие формирование радиоэлектронной обстановки.
Наверх