Анализ математической модели оптимизации ИВП в СПОИ

     -расчеты  по подготовке непланового массированного (сосредоточенного) огня артиллерии  дивизии; 

     -расчеты по подготовке непланового заградительного огня артиллерии дивизии.

     Технической основой КАУ артиллерийскими  формированиями на различных звеньях управления являются следующие средства автоматизации управления[6]:

       Технической основой артиллерийских  дивизионов (батарей) являются машины следующих типов:

    а) КШМ из состава изделия 1В17 («Машина-Б»), предназначенные для оснащения ПУ артиллерийских дивизионов, отдельного реактивного дивизиона и батарей буксируемой артиллерии;

    б) КШМ из состава изделия 1В12 («Машина») и 1В12М («Фальцет»), предназначенные для оснащения ПУ артиллерийских дивизионов и батарей самоходной артиллерии.

    Данные  КАУ оснащены СЭВМ 1В510 с АППК 1А30 и АППД Т244. Наличие данной аппаратуры в комплексах управления по своим  тактико-техническим характеристикам не предполагает функционирование пунктов управления как СПОИ. Наличие устаревших средств автоматизации управления, таких как СЭВМ 1В510, также не предполагает использование современных средств защиты информации, включая некоторые организационные средства защиты. Это, прежде всего защита информации путем создания твердых копий наиболее важных массивов данных. Отсутствие средств защиты данного класса в значительной степени снижают эффективность работы КАУ в случае частичной потери необходимой информации.

       В артиллерийских формированиях  высших звеньев управления технической основой КСА является КШМ типа МП24Р.

      Наличие в КАУ типа МП24Р СЭВМ Е.715-1.1 и  АПД Т-235-3 предполагает функционирование ПУ как СПОИ. Однако организационные мероприятия по защите информации в КАУ типа МП24Р также остаются на низком уровне ввиду несовершенства средств автоматизации объектов управления.

     В настоящее время разработаны  изделия «Капустник-Б» и «Капустник-С» и комплексы высших звеньев управления, которые являются усовершенствованным вариантом изделий 1В17-1 и 1В12-1 соответственно. Данные КАУ оснащены современными ЭВМ военного назначения серии «Багет».

     Для сравнения состав КАУ различных  поколений, используемых на современном этапе в звеньях управления артиллерийскими формированиями, представлен в таблице 1. 

Таблица 1. Состав КАУ различных поколений

     Комплексы автоматизированного управления 1В12-1 и 1В17-1 и их модификации созданы для обеспечения решения основных задач, связанных с участием РВ и А в боевых операциях. Данные комплексы представляют собой сложную систему обмена информации и обеспечивают решение следующих задач:

      -ведение  разведки и определение координат  цели;

      -определение  установок для стрельбы;

      -корректирование  огня артиллерии;

      -поддержание  непрерывной связи со страшим  артиллерийским начальником (штабом), подчиненными подразделениями и командирами взаимодействующих и приданных дивизиону подразделений;

      -вождение  колонн и топогеодезическую привязку огневых позиций и наблюдательных пунктов;

      -ведение  радиационной химической разведки, измерение наземных метеорологических данных.

     В условиях современного развития информационных технологий появляется тенденция, направленная на увеличение сложности и объема задач на низших уровнях управления артиллерийскими формированиями, частности на ПУ артиллерийскими дивизионами.

     Можно говорить, что в соответствии с  тенденцией расширения уровня интеллектуализации систем и комплексов управления в  узлах такой системы должны реализовываться достаточно сложные процедуры содержательной обработки информации оперативно-тактической и специальной информации, обеспечивающей поддержку принятия решения, обрабатываемых должностными лицами в рамках соответствующей компетенции. Результаты исследований показывают, что в настоящее время на первые места выдвигается потребность в иконической (различные виды изображения) и картографической информации. В частности это использование электронно-цифровых карт местности (ЭЦКМ). Поэтому успешное функционирование систем требует мощной вычислительной базы и качественных средств и каналов передачи данных. Следует заметить, в последнее время в нашей стране были сделаны заметные подвижки в области создания средств обработки данных. И в настоящее время в Вооруженных Силах выполняется программа оснащения командно-управленческого звена артиллерийскими формированиями современными комплексами средств автоматизации 1В12-3 и 1В17-3, которые заменяют устаревшие КАУ 1В12-1 и 1В17-1 соответственно. Технических средства, КАУ 1В12-3 и 1В17-3 включают в свой состав современные ЭВМ серии «Багет». Также созданы унифицированные комплексы передачи данных Т-235, на базе которых организована СОД, обеспечивающая обмен с гарантированным засекречиванием оперативно-тактической и радиолокационной информации между абонентами АСУВ.

     ЭВМ сери «Багет» разработаны на базе IBM и имеют довольно высокие тактико-технические характеристики и приходят на смену устаревших ЭВМ 1В510. В качестве иллюстрации в таблице 2 дана характеристика ЭВМ серии «Багет», ориентированных для использования в системах управления военного назначения. Другим важнейшим фактором, существенно влияющим на эффективность функционирования систем и комплексов управления, является качественный уровень используемых технологий (ИТ). При этом под информационной технологией понимается совокупность приемов и методов применения средств вычислительной техники при выполнении сбора, хранения обработки, передачи, использования информации в рамках некоторой системы[1]. Таким образом, качественный уровень применяемой в АСУ аппаратуры и ИТ является важным фактором, в значительной степени определяющими эффективность функционирования АСУ. Использование современных ЭВМ серии «Багет» и аппаратуры передачи данных Т-235 уже предполагают использование в АСУВ и О распределенной обработки информации. Данная аппаратура также позволяет решать задачи управления подразделениями своими силами без использования внешних дополнительных ресурсов. Поэтому возможна ситуация, когда часть задач общего значения будет перекладываться на более мелкие контуры управления, такие как управление артиллерийским дивизионом в общей системе управления действиями артиллерией. Такая система позволит разгрузить ЭВМ более крупного звена управления и сосредоточить их на выполнения ряда более важных задач. К тому же оптимальное распределение подзадач межу узлами сети отдельно взятого контура позволит оптимизировать процесс управления в общей системе в целом и значительно снизить время подготовки данных для открытия огня артиллерией.

     Внедрение в КАУ современных средств  вычислительной техники, таких как  ЭВМ серии «Багет» требует  повышения уровня защищенности информации при ее обработке, передачи и хранении, поэтому возникает проблема повышения уровня организационных средств защиты в СПОИ. В частности проблема рационального использования восстановительного резерва данных. Предпосылкой решения такой задачи может являться решения задачи оптимального распределения данных в АСУ сетевого типа.

     Поэтому справедливо говорить, что существует проблема оптимального функционирования сети в целях снижения времени решения задач и повышения надежности работы системы в целом. Данная проблема существенно упрощается, если учитывать специфику задач, решаемых в сети, и условия ее функционирования. Особенностью таких сетей является то, что в своей структуре они содержат ряд объектов, находящихся на значительном расстоянии друг от друга. Эти объекты оснащаются средствами связи (передачи данных) и средствами обработки информации необходимой производительности в соответствии с заданными информационными потребностями. Такие объекты формируют узлы сети ЭВМ, которые, как было сказано выше, могут быть представлены локальными вычислительными сетями.

     Таким образом, произведен анализ комплексов автоматизированного управления артиллерийских формирований, в результате которого можно сделать вывод что современные средства автоматизации комплексов 1В12-3,”Капустник-С”,”Капустник-Б” позволяют реализовать распределенную обработку и хранение информации.

    1.2 Обоснование подхода к оптимизации ИВП в СПОИ. 

       Проблема синтеза сети ЭВМ  в СПОИ упрощается при учете  специфики условий создания и  функционирования СПОИ. Специфика  состоит в том, что организационная  структура СПОИ включает ряд  объектов, находящихся на значительном расстоянии друг от друга. Эти объекты при наличии всех необходимых аппаратных средств и формируют узлы сети ЭВМ. Структура и параметры ИВП современных СПОИ в значительной мере зависят от организационных решений, определяющих распределение программ и данных в сети ЭВМ с учетом обеспечения необходимой живучести системы, а также не нарушая ее функционирование. При этом выделяют ряд факторов, определяющих устойчивость ИВП и функционирования СПОИ к целому ряду дестабилизирующих факторов. К наиболее важным факторам следует отнести рациональное размещение информационных ресурсов сети ЭВМ. Решение такой задачи – неотъемлемая часть на этапе проектирования, эксплуатации, совершенствования и развития АСУ. Правильное решение способствует обеспечению оптимального синтеза системы в  целом.

     Для сокращения размерности задач оптимизации  ИВП предлагается рассматривать систему управления в виде совокупности вложенных контуров управления[4]. Основным назначением этого разбиения является такая организация, которая приводит к необходимости внесения изменений либо в  один из ее элементов, либо, в крайнем случае, в минимальное их число.

      Представление системы управления в виде совокупности вложенных контуров значительно облегчает организацию проектирования СПОИ, сокращает длительность и стоимость разработки. Каждому контуру управления должна соответствовать своя детализация ИВП, а число контуров управления должно исходить из практических потребностей проводимого исследования.

      На  этапе проектирования предлагается решение задачи оптимизации ИВП осуществлять по принципу «сверху вниз»[5]. Для уровня сети ЭВМ они общем случае определяются как задачи оптимального распределения функций хранения и обработки в системе с учетом соответствующего выбора типажа вычислительных средств в узлах сети. При этом в качестве целевой функции задачи выбираются затраты ресурсов сети на реализацию заданной совокупности ИВП. Решение этой задачи позволяет сократить время передачи данных и восстановление разрушенной информации, а, следовательно, и время реализации прикладных функций СПОИ, исключить несанкционированный доступ к массивам данных. Кроме того, оценка объема передачи при оптимальном варианте размещения позволяет осуществить экономичный выбор каналов передачи данных.