Способ моделирования процессов управления техническими средствами и система для его осуществления

Изобретения относятся к области моделирования процессов управления и могут быть использованы для моделирования процессов управления техническими средствами (ТС). Техническим результатом является расширение функциональных возможностей способа и системы за счет обеспечения моделирования таких функций управления, как сбор, обработка, анализ данных об объектах воздействия, принятие решения на осуществление воздействия, формирование управляющих команд и передача их техническим средствам. Способ заключается в том, что осуществляют моделирование канала связи, прием от вышестоящего пункта управления данных об объектах, назначенных для осуществления воздействия, формирование базы данных, анализ и доопределение данных об объектах воздействия, идентификацию и классификацию объектов воздействия, определение приоритетов и формирование списка объектов воздействия в соответствии с их приоритетами, оценку эффективности осуществления воздействия, формирование случайным образом списка ТС по эффективности, распределение объектов воздействия между ТС, формирование целеуказаний, команд управления и передачу их техническим средствам. Также раскрыта система моделирования процессов управления техническими средствами. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

 

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

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

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

Известен также способ моделирования канала связи (Россия, патент №2254675, Н03М 13/01, опубл. 20.06.2005 г.). Сущность способа состоит в том, что определяют множество состояний канала связи и вычисляют условные вероятности возникновения ошибки в каждом состоянии канала связи. Далее в соответствии с условной вероятностью ошибки для текущего состояния канала связи получают ошибки в канале связи, при этом определяют вероятность появления безошибочного интервала.

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

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

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

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

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

Задачей, на решение которой направлены предлагаемые изобретения, является расширение функциональных возможностей способа и системы моделирования процессов управления техническими средствами за счет обеспечения моделирования таких важных функций управления, как сбор, обработка, анализ данных об объектах воздействия, принятие решения на осуществление воздействия, формирование управляющих команд и передача их исполнительным элементам.

Поставленная задача решается за счет того, что в известном способе моделирования процессов управления техническими средствами, заключающемся в моделировании канала связи, новым является то, что дополнительно последовательно моделируют прием от вышестоящего пункта управления данных об объектах, назначенных для осуществления воздействия, моделируют формирование базы данных своих технических средств, объектов воздействия и условий обстановки, моделируют анализ принятых данных путем их сравнения с ранее введенными в базу данных, моделируют при необходимости доопределение данных об объектах воздействия, моделируют идентификацию объектов воздействия, моделируют классификацию объектов воздействия, моделируют определение приоритетов объектов воздействия, моделируют формирование списка объектов воздействия в соответствии с полученными значениями их приоритетов, моделируют оценку эффективности осуществления воздействия внесенных в список приоритетных объектов воздействия штатными ТС, моделируют формирование случайным образом списка ТС, значения эффективности которых оказались достаточными для осуществления воздействия на объекты из сформированного списка, моделируют распределение объектов для осуществления воздействия между ТС путем последовательного попарного соотнесения объектов воздействия и ТС из соответствующих сформированных списков, моделируют формирование целеуказания штатным ТС для осуществления воздействия на выбранные объекты, моделируют формирование команд управления в виде управляющих сигналов и передачу их техническим средствам.

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

Перечисленные отличительные признаки заявляемых изобретений позволяют расширить функциональные возможности способа и системы моделирования процессов управления техническими средствами за счет обеспечения моделирования таких функций управления, как сбор, обработка, анализ данных об объектах воздействия и принятие решения на осуществление воздействия, формирование управляющих команд и передача их техническим средствам.

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

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

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

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

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

На фиг.1 и 2 цифрами обозначено:

1 - модель ПУ техническими средствами;

2 - модель ПУ технического средства;

3 - модель устройства хранения базы данных своих технических средств, объектов воздействия и условий обстановки;

4 - модель каналообразующей аппаратуры;

5 - модель аппаратуры передачи данных;

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

7 - модель блока определения первичных характеристик;

8 - модель блока измерения первичных характеристик;

9 - модель устройства управления техническим средством;

10 - модель удаленного блока измерения первичных характеристик;

11 - модель блока вычисления вторичных характеристик;

12 - модель блока селекции объектов по характеристикам;

13 - модель линии связи от вышестоящего ПУ;

14 - модель блока идентификации объектов воздействия;

15 - модель линии связи с ПУ технического средства;

16 - модель блока классификации объектов воздействия;

17 - модель блока определения приоритетов объектов воздействия;

18 - модель блока оценки эффективности воздействия;

19 - модель блока формирования списка ТС по эффективности;

20 - модель блока распределения объектов воздействия между ТС;

21 - модель блока формирования целеуказаний ТС;

22 - модель пульта управления;

23 - модель устройства отображения информации;

24 - модель блока сравнения первичных характеристик;

25 - модель каналообразующей аппаратуры технического средства;

26 - модель аппаратуры передачи данных технического средства;

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

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

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

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

Автоматически передаются на модель пульта управления 22, а с ее выходов 2 и 6 соответственно записываются в модель устройства хранения базы данных своих технических средств, объектов воздействия и условий обстановки 3 и отображаются на модели устройства отображения информации 23 поступающие от вышестоящего пункта управления через модель линии связи от вышестоящего ПУ 13, модель каналообразующей аппаратуры 4 и модель аппаратуры передачи данных 5 имитируемые с помощью модели линии связи от вышестоящего ПУ 29 данные об объектах, назначенных для осуществления воздействия.

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

По окончании моделирования заданного интервала времени ΔТ функционирования автоматизированной системы управления ТС в этом режиме, или после имитации факта обнаружения и доопределения данных обо всех объектах, назначенных вышестоящим ПУ для осуществления воздействия, или по имитации команды оператора, поступающей с пятого выхода модели пульта управления 22 на второй вход модели блока идентификации объектов воздействия 14, моделируется считывание блоком идентификации объектов воздействия информации о модельных значениях характеристик обнаруженных объектов воздействия из модели устройства хранения базы данных своих технических средств, объектов воздействия и условий обстановки 3. Одновременно на первый вход модели блока идентификации объектов воздействия 14 поступают модельные данные о границах полос зоны ответственности системы управления ТС, которые считываются из модели устройства хранения базы данных своих технических средств, объектов воздействия и условий обстановки 3 с ее шестого выхода. В модели блока идентификации объектов воздействия 14 моделируется определение признака оперативного назначения объектов воздействия, который формируется на основе совпадения координат объектов воздействия с координатами полос зоны ответственности системы управления ТС, и формирование формуляров объектов воздействия. Сформированная модельная форма формуляра объекта воздействия, содержащая признак оперативного назначения с выхода модели блока идентификации объектов воздействия 14, поступает на четвертый вход модели устройства хранения базы данных своих технических средств, объектов воздействия и условий обстановки 3. При необходимости результаты моделирования идентификации объектов воздействия по команде модели пульта управления 22 могут быть выданы с седьмого выхода модели устройства хранения базы данных своих технических средств, объектов воздействия и условий обстановки 3 на второй вход модели устройства отображения информации 23 для моделирования их анализа и уточнения оператором пункта управления. Модельные значения уточненных данных записываются с модели пульта управления 22 в модель устройства хранения базы данных 3. При моделировании начала осуществления воздействия по обнаруженным объектам активизируется модель блока классификации объектов воздействия 16, которая последовательно считывает формуляры объектов воздействия на свой второй вход с восьмого выхода модели устройства хранения базы данных своих технических средств, объектов воздействия и условий обстановки 3 и моделирует классификацию объектов воздействия с учетом их координат на местности (в пространстве), дистанций между ними и их оперативного назначения. Выдача модельных значений расклассифицированных объектов воздействия с выхода модели блока классификации объектов воздействия 16 осуществляется на вход модели блока определения приоритетов объектов воздействия 17 и в модель устройства хранения базы данных 3 на ее пятый вход. В модели блока определения приоритетов объектов воздействия 17 моделируется сравнение координат объектов воздействия с координатами полос зоны ответственности системы управления ТС, модельные значения которых считываются с четвертого выхода модели устройства хранения базы данных своих технических средств, объектов воздействия и условий обстановки 3, и, в зависимости от полосы зоны, с координатами которой совпали координаты объектов воздействия, моделируется определение их приоритетов и формирование списка объектов воздействия в соответствии с полученными значениями их приоритетов, который записывается в модель устройства хранения базы данных 3 на ее шестой вход и передается на вход модели блока оценки эффективности воздействия 18 и на вход модели блока распределения объектов воздействия между средствами ТС 20. На второй вход модели блока оценки эффективности воздействия 18 поступают с пятого выхода модели устройства хранения базы данных своих технических средств, объектов воздействия и условий обстановки 3 модельные значения характеристик своих технических средств, с учетом которых моделируется оценка эффективности воздействия на каждый объект воздействия каждым ТС. Для реализации модели блока оценки эффективности воздействия 18 используются программируемые (настраиваемые) многофункциональные средства, алгоритм работы которых может определяться, например, следующими математическими соотношениями.

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

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

E_П, Е_B - соответственно, напряженности поля порогового сигнала и сигнала воздействия на входе объекта воздействия.

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

где Р_р - мощность передатчика технического средства;

G_p - коэффициент усиления антенны передатчика технического средства;

r - дистанция воздействия;

v - множитель ослабления на трассе воздействия (дБ).

Полученные модельные значения эффективности воздействия с выхода модели блока оценки эффективности воздействия 18 через некоторое случайное время, имитирующее время оценки эффективности, поступают на вход модели блока формирования списка ТС по эффективности 19, в которой моделируется формирование случайным образом списка ТС, значения эффективности воздействия которых оказались достаточными для осуществления воздействия на объекты из сформированного приоритетного списка. Сформированный список ТС по эффективности воздействия с выхода модели блока формирования списка ТС по эффективности 19 через некоторое случайное время, имитирующее время формирования списка, поступает на второй вход модели блока распределения объектов воздействия между ТС 20. В модели блока распределения объектов воздействия между ТС 20 моделируется распределение объектов для воздействия между ТС путем моделирования последовательного попарного соотнесения объектов воздействия и ТС из соответствующих списков. Совмещенная в модели блока распределения объектов воздействия между средствами ТС 20 информация об объекте воздействия и номере ТС образует имитацию задания для технического средства, которая с выходов модели 20 поступает в модель устройства хранения базы данных 3, на вход модели блока формирования целеуказаний ТС 21 и для имитации отображения в модель устройства отображения информации 23. В заданный модельный момент времени Т_B или по команде с восьмого выхода модели пульта управления 22 модель блока формирования целеуказаний ТС 21 моделирует выдачу со своего выхода сформированных целеуказаний на третий вход модели пульта управления 22, которая со своего первого выхода моделирует передачу целеуказаний в виде управляющих сигналов через модель аппаратуры передачи данных 5 и модель каналообразующей аппаратуры 4, модель линии связи с ПУ технического средства 15, модель каналообразующей аппаратуры технического средства 25 и модель аппаратуры передачи данных технического средства 26 на вход модели устройства приема команд и адресной выдачи управляющих сигналов 27, с выхода которой модельные значения управляющих сигналов передаются на модель устройства управления техническим средством 9 соответствующей модели пункта управления технического средства 2.

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

Таким образом, как следует из описания реализации способа и работы системы моделирования процессов управления техническими средствами, достигается решение поставленной задачи.

1. Способ моделирования процессов управления техническими средствами (ТС), заключающийся в моделировании канала связи, отличающийся тем, что дополнительно последовательно моделируют прием от вышестоящего пункта управления данных об объектах, назначенных для осуществления воздействия, моделируют формирование базы данных своих технических средств, объектов воздействия и условий обстановки, моделируют анализ принятых данных путем их сравнения с ранее введенными в базу данных, моделируют при необходимости доопределение данных об объектах воздействия, моделируют идентификацию объектов воздействия, моделируют классификацию объектов воздействия, моделируют определение приоритетов объектов воздействия, моделируют формирование списка объектов воздействия в соответствии с полученными значениями их приоритетов, моделируют оценку эффективности осуществления воздействия внесенных в список приоритетных объектов воздействия штатными ТС, моделируют формирование случайным образом списка ТС, значения эффективности которых оказались достаточными для осуществления воздействия на объекты из сформированного списка, моделируют распределение объектов для осуществления воздействия между ТС путем последовательного попарного соотнесения объектов воздействия и ТС из соответствующих сформированных списков, моделируют формирование целеуказания штатным ТС для осуществления воздействия на выбранные объекты, моделируют формирование команд управления в виде управляющих сигналов и передачу их техническим средствам.

2. Система моделирования процессов управления техническими средствами (ТС), содержащая модель пульта управления, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введены модель блока определения первичных характеристик, первый вход которой соединен с четвертым выходом модели пульта управления, последовательно соединенные с моделью пульта управления модель аппаратуры передачи данных и модель каналообразующей аппаратуры, модель блока измерения первичных характеристик, первый вход которой соединен с выходом модели блока определения первичных характеристик, а первый выход - с третьим входом модели аппаратуры передачи данных, модель блока вычисления вторичных характеристик, первый вход которой соединен с вторым выходом модели блока измерения первичных характеристик, а второй вход - с третьим выходом модели аппаратуры передачи данных, модель блока сравнения первичных характеристик, первый вход которой соединен с третьим выходом модели блока измерения первичных характеристик, первый выход - со вторым входом модели блока определения первичных характеристик, а второй выход - со вторым входом модели блока измерения первичных характеристик, модель линии связи от вышестоящего пункта управления, подключенная ко второму входу модели каналообразующей аппаратуры, второй выход которой соединен со вторым входом модели аппаратуры передачи данных, второй выход которой соединен с первым входом модели пульта управления, модель удаленного блока измерения первичных характеристик, вход которой соединен с третьим выходом, а выход - с третьим входом модели каналообразующей аппаратуры, модель блока селекции объектов по характеристикам, первый вход которой соединен с выходом модели блока вычисления вторичных характеристик, модель устройства хранения базы данных своих технических средств, объектов воздействия и условий обстановки, первый вход которой соединен со вторым выходом модели пульта управления, второй выход соединен со вторым входом модели блока сравнения первичных характеристик, второй вход - с выходом, а третий выход - со вторым входом модели блока селекции объектов по характеристикам, модель блока сбора и анализа данных об объектах воздействия, первый вход которой соединен с третьим выходом, а выход - со вторым входом модели пульта управления, второй вход соединен с первым выходом модели устройства хранения базы данных своих технических средств, объектов воздействия и условий обстановки, модель блока идентификации объектов воздействия, первый вход которой соединен с шестым выходом, выход - с четвертым входом модели устройства хранения базы данных своих технических средств, объектов воздействия и условий обстановки, а второй вход - с пятым выходом модели пульта управления, модель блока классификации объектов воздействия, первый вход которой соединен с седьмым выходом модели пульта управления, второй вход - с восьмым выходом, а первый выход - с пятым входом модели устройства хранения базы данных своих технических средств, объектов воздействия и условий обстановки, модель блока определения приоритетов объектов воздействия, первый вход которой соединен со вторым выходом модели блока классификации объектов воздействия, второй вход - с четвертым выходом, а первый выход - с шестым входом модели устройства хранения базы данных своих технических средств, объектов воздействия и условий обстановки, модель блока оценки эффективности воздействия, первый вход которой соединен со вторым выходом модели блока определения приоритетов объектов воздействия, а второй вход - с пятым выходом модели устройства хранения базы данных своих технических средств, объектов воздействия и условий обстановки, модель блока распределения объектов воздействия между ТС, первый вход которой соединен с третьим выходом модели блока определения приоритетов объектов воздействия, а первый выход - с третьим входом модели устройства хранения базы данных своих технических средств, объектов воздействия и условий обстановки, модель блока формирования списка ТС по эффективности, вход которой соединен с выходом блока оценки эффективности воздействия, а выход - со вторым входом модели блока распределения объектов воздействия между ТС, модель блока формирования целеуказаний ТС, первый вход которой соединен со вторым выходом модели блока распределения объектов воздействия между ТС, второй вход - с восьмым выходом, а выход - с третьим входом модели пульта управления, модель устройства отображения информации, первый вход которой соединен с шестым выходом модели пульта управления, второй вход - с седьмым выходом модели устройства хранения базы данных своих технических средств, объектов воздействия и условий обстановки, а третий вход - с третьим выходом модели блока распределения объектов воздействия между ТС, которые совместно с моделью пульта управления образуют модель пункта управления техническими средствами, также дополнительно введены последовательно соединенные модель каналообразующей аппаратуры технического средства, модель аппаратуры передачи данных технического средства, модель устройства приема команд и адресной выдачи управляющих сигналов и модель устройства управления техническим средством, которые составляют модель пункта управления технического средства, количество которых определяется количеством технических средств, и модель линии связи с ПУ технического средства, вход которой соединен с первым выходом модели каналообразующей аппаратуры, а выход - с входом модели каналообразующей аппаратуры технического средства.