Основы построения АСУ ПВО ВВС

Развитие автоматизированных систем управления (АСУ) в войсках противовоздушной обороны (ПВО). Организация и принципы построения систем управления, режимы их функционирования. Комплекс средств автоматизации командного пункта радиотехнической бригады.

Рубрика Военное дело и гражданская оборона
Вид методичка
Язык русский
Дата добавления 02.12.2013
Размер файла 866,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Для носителей с произвольным доступом (например, жёсткий диск): FAT32, HPFS, ext2 и др. Поскольку доступ к дискам в разы медленнее, чем доступ к оперативной памяти, для прироста производительности во многих файловых системах применяется асинхронная запись изменений на диск.

Для носителей с последовательным доступом (например, магнитные ленты): QIC

Для оптических носителей - CD и DVD: ISO9660, ISO9690, HFS, UDF

Виртуальные файловые системы: AEFS

Сетевые файловые системы: NFS, CIFS, SSHFS, GmailFS и др.

Для флэш-памяти: YAFFS, ExtremeFFS.

Основные функции любой файловой системы нацелены на решение следующих задач:

именование файлов;

программный интерфейс работы с файлами для приложений;

отображения логической модели файловой системы на физическую организацию хранилища данных;

организация устойчивости файловой системы к сбоям питания, ошибкам аппаратных и программных средств;

содержание параметров файла, необходимых для правильного его взаимодействия с другими объектами системы (ядро, приложения и пр.)

В многопользовательских системах появляется еще одна задача:

защита файлов одного пользователя от несанкционированного доступа другого пользователя, а также обеспечение совместной работы с файлами, к примеру, при открытии файла одним из пользователей, для других этот же файл временно будет доступен в режиме "только чтение".

Наиболее употребляемые файловые системы это - FAT32 и NTFS

Файловая система FAT появилась на заре развития персональных компьютеров и первоначально предназначалась для хранения файлов на дискетах.

Информация хранится на дисках и дискетах порциями, в секторах размером 512 байт. Все пространство дискеты разделялось на области фиксированной длины, называемые кластерами. Кластер может содержать один или больше секторов.

Каждый файл занимает один или несколько кластеров, возможно несмежных. Названия файлов и другая информация о файлах, такая как размер и дата создания, располагается в начальной области дискеты, выделенной для корневого каталога.

При разработке формата таблицы FAT стояла задача экономии места, т.к. дискета имеет весьма небольшой объем (от 180 Кбайт до 2,44 Мбайт). Поэтому для хранения номеров кластера было отведено всего 12 двоичных разрядов. В результате таблицу FAT удалось упаковать так плотно, что она занимала всего один сектор дискеты.

Таблица FAT содержит критически важную информацию о расположении каталогов и файлов. Если в результате сбоя аппаратуры, программного обеспечения или вредоносного воздействия вирусов таблица FAT окажется поврежденной, доступ к файлам и каталогам будет потерян. Поэтому с целью подстраховки на диске обычно создаются две копии таблицы FAT.

Ограничения файловой системы FAT

Существенное ограничение FAT-32 накладывается на размер файлов - он не может превышать 4 Гбайт. Это ограничение будет сказываться, например, при записи на диск видеофрагментов или при создании объемных файлов баз данных.

В каталоге FAT-32 может хранить не более 65534 файлов.

Недостатки FAT

Помимо рассмотренных выше ограничений, файловой системе FAT присущи и другие недостатки. Наиболее существенными, по-видимому, является полное отсутствие средств разграничения доступа, а также возможность потери информации о размещении всех файлов после разрушения довольно компактной таблицы FAT и ее копии.

Наличие компактных таблиц размещения файлов FAT делает эту файловую систему уязвимой мишенью для компьютерных вирусов - достаточно уничтожить начальный фрагмент диска FAT, и почти все данные будут потеряны.

Файловая система NTFS

Современная файловая система NTFS, разработанная компанией Microsoft для своей операционной системы Microsoft Windows NT, лишена ограничений и недостатков FAT. С момента своего возникновения развивающаяся файловая система NTFS претерпела несколько усовершенствований.

В файловой системе NTFS все атрибуты файлов (имя, размер, расположение экстентов файла на диске и т.д.) хранятся в скрытом системном файле $MFT. На хранение информации о каждом файле (и каталоге) в $MFT отводится от одного до нескольких Кбайт. При большом количестве файлов, хранящихся на диске, объем файла $MFT может достигать десятков или даже сотен Мбайт.

Файлы небольшого размера (порядка сотен байт) хранятся непосредственно в $MFT, что существенно ускоряет доступ к ним.

Заметим, однако, что накладные расходы NTFS на хранение системной информации, хотя и превышают накладные расходы FAT, все же не очень велики по сравнению с объемом современных дисков. Из-за того, что файл $MFT обычно располагается ближе к середине диска, разрушение первых дорожек диска NTFS не приводит к таким фатальным последствиям, как разрушение начальных областей диска FAT.

Файловая система NTFS обладает многочисленными возможностями, отсутствующими в FAT. Они позволяют добиться намного большей гибкости, надежности и защищенности по сравнению с FAT.

Наиболее интересные возможности NTFS современных версий:

Средства разграничения доступа

Средства разграничения доступа NTFS достаточно гибкие и позволяют управлять доступом на уровне отдельных файлов и каталогов, предоставляя (или блокируя) доступ к ним отдельным пользователям или группам пользователей.

Шифрование файлов

Упомянутые выше средства разграничения доступа окажутся бесполезными, если физический диск NTFS попадет в руки злоумышленнику. С использованием современных утилит содержимое такого диска может быть без особого труда прочитано в среде любой операционной системе - DOS, Microsoft Windows или Linux.

С целью обезопасить фалы пользователей от несанкционированного доступа, в операционных системах Microsoft Windows 2000/XP предусмотрено дополнительное шифрование файлов, хранящихся в разделах NTFS. И хотя стойкость такого шифрования, возможно, не слишком высока, она вполне достаточна в большинстве случаев.

Программный дисковый массив RAID

Средствами NTFS можно создать так называемый программный массив RAID 1 (Mirrored set). Этот массив, составляемый из двух физических или логических дисков одинакового объема, позволяет дублировать (или, как еще говорят, "зеркалировать") файлы.

Такой массив может уберечь Ваши файлы в случае физической поломки одного из дисков, составляющих массив, поэтому часто применяется для увеличения надежности дисковой системы.

Наборы Volume Set

Файловая система NTFS позволяет объединить в один логический том несколько разделов, расположенных на одном или нескольких физических дисках. Это может потребоваться, например, для хранения файлов баз данных большого размера, не помещающихся на одном физическом диске, или для создания каталога с суммарным объемом файлов, превышающим размеры физического диска.

Наборы, созданные из нескольких разделов или физических дисков, называются Volume Set (в терминологии ОС Microsoft Windows NT) или Spanned Volume (в терминологии ОС Windows 2000/XP).

Упаковка файлов

Для экономии дискового пространства можно использовать способность NTFS упаковывать (сжимать) файлы. Помимо этого NTFS позволяет создавать так называемые разреженные (sparse) файлы, которые содержат области нулевых данных. Такие файлы могут иметь большой объем, но при этом занимать мало места на диске, так как фактически хранятся только значащие байты файла.

Многопоточные файлы

При необходимости в одном файле, записанном на диске NTFS, можно хранить несколько потоков информации. Это позволяет, в частности, снабжать файлы документов дополнительной информацией, хранить в одном файле несколько версий документов (например, на разных языках), хранить в отдельных потоках одного файла программный код и данные и т.п.

Жесткие связи

Жесткие связи (hard links) позволяют назначать для одного физического файла несколько разных имен, располагая эти имена (т.е. ссылки на файл) в разных каталогах. При удалении связи не происходит удаления самого файла. Только когда все связи файла будут уничтожены, тогда будет удален и сам файл.

Заметим, что подобные возможности характерны для файловых систем, применяемых в Unix-подобных ОС, например, в Linux, FreeBSD и т.д.

Точки переопределения

Такие системные объекты NTFS, как точки переопределения (reparse points) позволяют переопределить любой файл или каталог. При этом, например, редко используемые переопределенные файлы или каталоги фактически могут храниться на магнитной ленте, загружаясь на диск только при необходимости.

Переходы

Пользуясь переходами NTFS, можно смонтировать в каталог диска другой жесткий диск или компакт-диск. Эта возможность первоначально существовала в файловых системах Unix-подобных ОС.

Квотирование дискового пространства

Файловая система NTFS, использованная в ОС Microsoft Windows 2000/XP, позволяет квотировать, или ограничивать дисковое пространство, предоставляемое в распоряжение пользователей. Такая возможность особенно полезна при создании файловых серверов.

Ведение журнала изменений

В процессе своей работы операционная система выполняет различные действия над файлами (создание, изменение, удаление). Все такие изменения сохраняются в специальном журнале, созданном на томе NTFS, и могут использоваться программами резервного копирования, системами индексации и т.п. Протоколирование изменений повышает надежность файловой системы, позволяя в ряде случаев продолжить работу после некритичных отказов операционной системы и оборудования. Хотя, конечно, большинство серьезных сбоев приводит к необходимости восстанавливать данные из резервной копии или с применением специальных утилит восстановления данных.

Ограничения NTFS

Несмотря на обилие возможностей, файловой системе NTFS также присущи некоторые ограничения. Впрочем, в большинстве случаев они не играют существенной роли. Максимальный размер логического диска NTFS составляет примерно 18 446 744 Тбайт, что, очевидно, достаточно для всех современных приложений, а также приложений, которые появятся в ближайшем будущем. Максимальный размер файла еще больше, так что это ограничение также несущественно.

Количество файлов, хранящихся в одном каталоге NTFS, ничем не ограничено, так что здесь тоже есть преимущество перед FAT.

Как видите, NTFS имеет многочисленные преимущества перед FAT, а ее ограничения в большинстве случаев несущественны

8. Методы передачи и обработки информации

Для систем передачи информации важна физическая природа ее восприятия. По этому признаку информация может быть разделена на слуховую, зрительную и "машинную”. Первые два вида соответствуют наиболее емким каналам восприятия информации человеком. Пропускная способность слухового канала составляет тысячи десятичных единиц информации, а зрительного - миллионы. "Машинная” информация предназначена для обработки ЭВМ. Здесь пропускная способность каналов должна согласовываться со скоростью обработки ее машиной - до нескольких десятков миллионов двоичных единиц информации в секунду. С помощью ЭВМ в настоящее время стала возможна обработка слуховой и зрительной информации.

Для передачи информации на расстояние необходимо передать содержащее эту информацию сообщение. Структурная схема системы передачи информации приведена ниже (рис.2).

Рисунок 2 - Структурная схема системы передачи информации

Буквами на схеме обозначены следующие устройства: И - источник; К - кодер; М - модулятор; ДМ - демодулятор; ДК - декодер; П - приемник.

Кодер осуществляет отображение генерируемого сообщения в дискретную последовательность.

Модулятор и демодулятор в совокупности реализуют операции по преобразованию кодированного сообщения в сигнал и обратные преобразования.

Модуляцией называется процесс управления одним или несколькими параметрами несущей (переносчика информации) в соответствии с изменением параметров первичного сигнала. Модулируемый параметр носителя называется информационным. Различают три вида модуляции: амплитудную (АМ), частотную (ЧМ) и фазовую (ФМ).

В качестве несущей используется не только гармонические, но и импульсные колебания. При этом выбор способов модуляции расширяется до семи видов:

АИМ - амплитудно-импульсная модуляция заключается в том, что амплитуда импульсной несущей изменяется по закону изменения мгновенных значений первичного сигнала.

ЧИМ - частотно-импульсная модуляция. По закону изменения мгновенных значений первичного сигнала изменяется частота следования импульсов несущей.

ВИМ - время - импульсная модуляция, при которой информационным параметром является временной интервал между синхронизирующим импульсом и информационным.

ШИМ - широтно-импульсная модуляция. Заключается в том, что по закону изменения мгновенных значений модулирующего сигнала меняется длительность импульсов несущей.

ФИМ - фазо-импульсная модуляция, отличается от ВИМ методом синхронизации. Сдвиг фазы импульса несущей изменяется не относительно синхронизирующего импульса, а относительно некоторой условной фазы.

ИКМ - импульсно-кодовая модуляция. Ее нельзя рассматривать как отдельный вид модуляции, так как значение модулирующего напряжения представляется в виде кодовых слов.

СИМ - счетно-импульсная модуляция. Является частным случаем ИКМ, при котором информационным параметром является число импульсов в кодовой группе.

Рассмотрим подробнее параметры трех составляющих системы передачи информации: источник информации, сигнал и канал.

Форма представления информации для ее передачи, хранения, обработки или непосредственного использования называется сообщением.

Для передачи информации на расстояние необходимо передать содержащие эту информацию сообщения. Такая передача возможна только с помощью какого-либо - материального носителя - источника информации.

Основными параметрами источника информации являются: множество сообщений V, количество информации I и избыточность R.

Для сравнения между собой различных источников сообщений, а также различных линий и каналов связи нужно ввести количественную меру, которая дала бы возможность объективно оценить информацию, содержащуюся в сообщении и переносимую сигналом. Такая мера впервые была введена американским ученым К. Шенноном в 1946 г.

Информация рассматривается как сообщение об исходе случайных событий, о реализации случайных сигналов. Поэтому количество информации ставится в зависимость от вероятности этих событий.

Если сообщение несет сведения о часто встречающихся событиях, вероятность появления которых стремится к единице, то такое сообщение мало информативно.

Количество информации в сообщении с таких позиций определяется уменьшением неопределенности состояния некоторого процесса. В отношении сигнала, несущего информацию, неопределенность выражается неизвестностью его информационных параметров. Пока сигнал не принят и не определены его информационные параметры, о содержании сообщения можно только догадываться с некоторой вероятностью правдоподобия. После приема сигнала неопределенность в содержании сообщения значительно уменьшается. Если есть гарантия, что при передаче сообщения не возникло искажений сигнала, то неопределенность вообще исчезает. Однако имеется всегда, хотя и малая, вероятность ошибки, так - как без искажений вообще сигнал не может быть передан. Поэтому некоторая неопределенность все-таки остается.

Сообщения источника обладают избыточностью. Дело в том, что отдельные знаки сообщения находятся в определенной статической связи. Так, в словарях русского языка после двух подряд стоящих согласных букв более вероятна гласная, а после трех подряд согласных наверняка будет гласная. Избыточность позволяет представлять сообщения в более экономной, сжатой форме. Мера возможного сокращения сообщения без потери информации за счет статистических взаимосвязей между его элементами определяется избыточностью. Понятие избыточность применимо не только к сообщениям или сигналам, но и к языку в целом, коду (алфавит любого языка и слова, составленные из его букв, можно рассматривать как код). Например, избыточность европейских языков достигает 60 - 80%.

Наличие избыточности в сообщении часто оказывается полезным и даже необходимым, т.к. позволяет обнаруживать и исправлять ошибки, т.е. повысить достоверность воспроизведения его. Если избыточность в сообщении не используется для повышения достоверности, то она должна быть исключена. Это достигается использованием специального статистического кодирования. При этом избыточность сигнала уменьшается по отношению к избыточности сообщения.

Избыточное кодирование уменьшает неопределенность воспроизведения передаваемого сообщения, т.е. уменьшает ошибки при его приеме.

Избыточностью кода называют разность между средней длинной слова и энтропией.

8.1 Сигнал и его характеристика

Возможность способа передачи учитывается способом преобразования сообщения в сигнал. В случае электросвязи все виды информации с помощью соответствующих электронных приборов преобразуются в электрические сигналы, отображающие сообщение.

Сигнал - это материально - энергетическая форма представления информации. Другими словами, сигнал - это переносчик информации, один или несколько параметров которого, изменяясь, отображают сообщение.

Цепь "информация - сообщение - сигнал” - это пример процесса обработки, необходимой там, где находится источник информации. На стороне потребителя информации осуществляется обработка в обратном порядке: "сигнал - сообщение - информация”.

Сигналы в системах электросвязи разделяются на телефонные, телеграфные и телевизионные. Сигналы могут быть: непрерывными (телефонные, телевизионные) или дискретными (телеграфные).

Непрерывным (аналоговым) сигналом называют такой сигнал, у которого в заданном интервале времени можно отсчитать бесконечно большое число значений.

Дискретный сигнал в том же интервале времени имеет конечное число значений. Примером дискретного сигнала является импульсный, т.е. такой, длительность которого соизмерима с длительностью установления переходного процесса в системе, на вход которой он действует.

Существует несколько физических характеристик, общих для любого сигнала.

Физическая характеристика сигнала - это описание любым способом его свойств.

Сигнал может быть характеризован различными параметрами. Для систем передачи имеют важное значение лишь три основных параметра:

1. время передачи Тс;

2. динамический диапазон изменения мощности сигнала от максимального Рс макс. до минимального Рс мин.;

3. ширина полосы частот спектра ?Fс.

Время передачи сигнала Тс характеризуется тем, что для передачи сигнала, несущего большую информацию, при прочих равных условиях, требуется и большее время.

Динамическим диапазоном характеризуют пределы изменения мощности сигнала. Оценивают динамический диапазон логарифмом отношения крайних значений мощности сигнала Рс макс. /Рс мин., т.е.

Dc = 10lg (Рс макс. /Рс мин.).

Полученное при этом значение динамического диапазона выражается в децибелах (дБ).

Третий параметр - ширина полосы спектра частот сигнала ?Fc также связана с объемом информации, которую несет сигнал. Ширина полосы частот равна разности максимальной и минимальной частотных компонент сигнала:

?Fc = Fмакс. - Fмин.

Необходимая ширина полосы телефонного сигнала, обеспечивающая достаточную разборчивость и воспроизведение тембра речи, составляет от 300 до 3400 Гц, т.е.3,1 кГц.

В кодировании сигналов используются различные типы кодов: равномерный, неравномерный, избыточный, безизбыточный.

Равномерный код - все кодовые слова имеют одинаковую длину. Примером равномерного кода является международный пятиразрядный код №2 (МТК - 2). Код Морзе, у которого кодовые слова имеют разную длину, является неравномерным кодом.

Избыточный код может быть получен, если к каждой из комбинаций простого кода добавить хотя бы еще один разряд, чтобы получившаяся кодовая комбинация обладала определенным свойством (например, весом). На приеме каждая принятая кодовая комбинация проверяется на наличие этого свойства. Если комбинация заранее известным свойством не обладает, то это означает, что в процессе передачи комбинация исказилась.

Кодирование избыточными кодами называется помехоустойчивым. Помехоустойчивый код позволяет обнаружить ошибки и называется кодом с обнаружением ошибок.

В сигналах используются три основных типа модуляции: амплитудная (АМ), частотная (ЧМ) и фазовая (ФМ).

Амплитудной модуляцией называют такое управление информационным параметром, при котором по закону модулирующего сигнала изменяется ее амплитуда.

Частотная модуляция - это управление частотой несущего колебания по закону модулирующего сигнала.

Фазовая модуляция характеризуется изменением фазы несущей пропорционально мгновенным значениям модулирующего сигнала.

8.2 Канал и его характеристики

Если передаваемый сигнал характеризуется объемом, то канал передачи можно характеризовать емкостью. Емкость (Vk) канала имеет три составляющие: время Тк, в течении которого канал занят передачей сигнала, полоса пропускания ?Fk и динамический диапазон Dk.

Динамическим диапазоном канала называют отношение допустимой максимальной мощности сигнала и его минимальной мощности. Последнюю принимают равной мощности собственных шумов канала. Отношение мощностей выражается в децибелах.

Таким образом, емкость канала равна:

Vk = Tk * ?Fk * Dk

Емкость канала должна соответствовать объему передаваемого сигнала, т.е. Vk = Vc. Это равенство выражает условие согласования канала и сигнала. Даже в канале без помех нарушение этого условия приводит к потере информации в процессе передачи. При равенстве Vk = Vc объем передаваемого сигнала полностью "вписывается" в канал. В общем случае необходимо обеспечить условие при котором емкость канала должна быть не меньше объема передаваемого сигнала.

Например, можно уменьшить полосу пропускания, но при этом потребуется во столько же раз увеличить время занятия канала.

Для повышения качества связи, расширения числа услуг связи, аналоговые системы передачи переводятся на цифровые.

Цифровизация сети позволяет расширить число услуг связи на основе интеграции сетей. Идея интегральной сети связи заключается в том, что по существующей абонентской линии абоненту включаются кроме телефонных аппаратов другие терминалы: передача данных, видеотелефон, факсовые аппараты, модемы и т.д.

В зависимости от скорости передачи информации каналы подразделяются на три вида:

- цифровая интегральная сеть ЦИС - 32;

- узкополосная цифровая сеть интегрального обслуживания - ЦСИО-У (английская транскрипция ISDN-N);

- широкополосная цифровая сеть интегрального обслуживания ЦСИО-Ш (ISDN-B).

В цифровые сети связи ЦСИО-У и ЦСИО-Ш могут включатся такие виды электросвязи и сетей: передача данных; сотовая связь; служба обработки сообщений - электронная почта (E - mail); всемирная компьютерная сеть Internet.

Ряд сетей связи могут функционировать как выделенные сети со своими оконечными терминалами, цифровыми каналами. Они могут быть включены в ЦСИО-У, если оконечные терминалы будут работать со скоростью передачи не выше 64 кбит/с.

Сеть передачи данных по скорости передачи разделяются на:

- низкоскоростные (НС) - до 200 бит/с;

- среднескоростные (СС) - 600 - 1200 бит/с;

- высокоскоростные (ВС) - 2,4 - 96,0 Кбит/с.

В цифровой интегральной сети ЦИС - 32 скорость передачи информации 32 Кбит/с.

В сети ЦСИО-Ш - от 8 до 565 Мбит/с и более.

По рекомендации МККТТ установлена следующая иерархия цифровой сети передачи (табл.1.).

Таблица 1

Ступень иерархии

Скорость передачи

(Мбит/с)

Первичная

2,028

Вторичная

8,498

Третичная

34,368

Четвертичная

139,264

Пятиричная

565,000

9. Восприятие информации

Информация, получаемая головным мозгом человека от органов чувств формирует восприятие человеком окружающего мира и самого себя.

Человек получает информацию посредством пяти органов чувств:

глаза (зрение),

уши, включая вестибулярный аппарат (слух и чувство равновесия),

язык (вкус),

нос (обоняние),

кожа (осязание).

До 85 % информации воспринимается именно зрительно, поэтому рассмотрим факторы, формы и принципы восприятия

Факторы восприятия

Внешние

Размер

Интенсивность

Контрастность (противоречие с окружением)

Движение

Повторяемость

Новизна и узнаваемость

Формы и принципы восприятия

Фигура - фон - восприятие выделяет фигуру из фона.

Константность - объекты длительное время воспринимаются одинаково.

Группировка - однообразные стимулы группируются в структуры.

Принципы группировки:

Близость - расположенное рядом воспринимается вместе.

Подобие - схожее по каким-то признакам воспринимается вместе.

Замкнутость - человек склонен заполнять пробелы в фигуре.

Целостность - человек склонен видеть непрерывные формы, а не сложные комбинации.

Смежность - близкое во времени и пространстве воспринимается как одно.

Общая зона - стимулы, выявленные в одной зоне воспринимаются как группа.

10. Сущность управления в ВВС

Исследованием сущности и выявлением объективных закономерностей и принципов управления войсками (силами) и средствами, разработкой организационно-технических принципов построения систем управления, совершенствованием методов работы командиров и органов управления занимается теория управления войсками (силами) и средствами.

В самом общем смысле под управлением понимают совокупность целенаправленных действий, включающую оценку ситуации и состояния объекта управления, выбор управляющих воздействий и их реализацию.

Цель управления состоит в том, чтобы обеспечить постоянную боевую и мобилизационную готовность войск (сил) и средств, их боеспособность, эффективное использование боевых возможностей войск (сил) и средств, а также успешное выполнение ими задач в установленные сроки в любых условиях обстановки.

Управление включает:

1. Непрерывное настойчивое добывание, сбор, изучение и анализ данных об обстановке.

2. Своевременное принятие (уточнение) решений на операцию (боевые действия).

3. Качественное планирование воздушных операций (боевых действий).

4. Своевременное доведение задач до подчиненных войск (сил).

5. Организацию и поддержание взаимодействия.

6. Организацию и проведение мероприятий по повышению (поддержанию) боевой готовности войск (сил) и средств, обеспечению их боеспособности, оперативному, специальному техническому, тыловому и другим видам обеспечения.

7. Организацию системы управления (в том числе системы связи).

8. Подготовку войск (сил) и средств к выполнению поставленных задач, а также непосредственное руководство ими.

9. Организацию и осуществление контроля войск (сил) и средств за выполнением поставленных задач.

10. Поддержание высокого морального состояния войск.

Основой управления войсками (силами) и средствами является решение командующего (командира, начальника).

Требования, предъявляемые к управлению силами и средствами ВКО

Основными требованиями к управлению силами и средствами ВКО являются: устойчивость управления; непрерывность управления; оперативность управления; скрытность управления.

Устойчивость управления - это способность командования, штаба и системы управления выполнять свои функции и сохранять основные параметры управления в пределах установленных норм при активном противодействии противника и естественных помехах среды существования системы управления.

Непрерывность управления - это способность командования, штаба и системы управления непрерывно оказывать необходимые управляющие воздействия на подчиненные силы и средства.

Устойчивость и непрерывность управления достигается правильным выбором способов и средств управления в зависимости от сложившейся обстановки, а также организацией бесперебойной связи в системе управления. Данные требования непосредственно связаны с живучестью и помехозащищенностью системы управления (определения живучести и помехозащищенности системы управления даны ниже).

Живучесть системы управления обеспечивается:

- рациональным размещением, маскировкой и резервированием средств управления;

- созданием запасных пунктов управления (в том числе и подвижных);

- применением дублирующих средств и видов связи с организацией прямых, обходных и резервных каналов связи;

- организацией охраны и обороны элементов системы управления;

- установкой ложных элементов системы управления;

- применением варианта построения системы управления наиболее устойчивого к воздействиям противника.

Важную роль в повышении живучести системы управления имеет заблаговременное создание условий для децентрализованного управления.

Помехозащищенность системы управления достигается:

- использованием помехоустойчивых источников информации;

- применением средств пассивной локации;

- управлением источниками информации с учетом складывающейся помеховой обстановки;

- использованием помехозащищенных каналов связи и методов кодирования информации.

Оперативность управления - это способность командующих (командиров), штабов и других органов управления осуществлять руководство силами и средствами в сроки, обеспечивающие успешное выполнение поставленных задач.

Оперативность управления достигается:

- знанием обстановки; своевременной подготовкой операции (боевых действий);

- постоянной высокой боевой готовностью и слаженностью органов управления и их умелым перемещением;

- обеспечением надежной работы системы связи;

- четкой организацией сбора и обработки информации об обстановке;

- комплексным использованием всех технических средств управления и связи; автоматизацией управления силами и средствами;

- повышением живучести (защищенности) пунктов управления;

- организацией быстрого восстановления нарушенного управления;

- своевременной передачей управления с одних пунктов управления на другие;

- своевременными докладами о складывающейся обстановке, боевой готовности и боевых действиях сил и средств.

Скрытность управления - это способность сохранять в тайне от противника основные мероприятия по подготовке и ведению операций (боевых действий), структуру системы управления и циркулирующую в ней информацию.

В интересах скрытого управления силами и средствами:

- проводится работа с личным составом по повышению бдительности;

- ограничивается круг лиц, допущенных к планированию операций (боевых действий) и к ознакомлению секретными сведениями;

- скрытно размещаются и перемещаются пункты управления;

- устанавливается порядок ведения переговоров по техническим средствам связи;

- применяется засекречивающая аппаратура, шифрование и кодирование сведений, передаваемых по открытым каналам связи;

- проводятся организационные и программно-технические мероприятия по защите информации, хранимой, передаваемой и обрабатываемой в системе управления.

Выполнение требований к управлению силами и средствами ВВС в современных условиях неразрывно связано с постоянным поиском путей дальнейшего развития и совершенствования системы управления силами и средствами ВВС.

11. Модели систем и процессов управления. Особенности управления в системах военного назначения

Система управления есть упорядоченная совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, подсистем, образующих единое целое в целях достижения в процессе функционирования определенного (заданного) результата.

Любая система управления состоит из элементов (подсистем), которые могут выполнять в системе самые различные функции.

Элемент системы - часть системы управления, которая выполняет в ней строго определенную функцию самостоятельно или в совокупности с другими однородными или неоднородными элементами.

Подсистема - это выделенная по определенным признакам (свойствам, качествам, функциям и т.д.) часть системы управления и выполняющая одну или несколько функций, присущих данной системе управления.

В военном деле для решения задач управления войсками и оружием создаются системы управления военного назначения, которые во всех случаях отражают организационно-штатную структуру войск (структуру систем вооружения) в любом масштабе и на всех уровнях. Такие системы управления создаются и организуются также и для управления силами и средствами ВКО.

Система управления войсками (СУВ) - это совокупность функционально и иерархически связанных органов управления, пунктов управления, систем связи, систем и средств автоматизации управления войсками, а также специальных систем, обеспечивающих сбор, обработку и передачу информации.

Объектами управления в системе являются органы управления нижестоящих формирований, так как непосредственно через них реализуются все управляющие воздействия органов управления данной системы управления. Войсковые формирования (подразделения, части и выше) в масштабе данной системы, как правило, могут быть разнородными (разнотипными) по своему назначению и функциям.

Учитывая это, в системе управления можно также выделить управляемые подсистемы, которые будут отличаться друг от друга объемом и характером решаемых специфических задач. Так, например, в части ЗРВ можно выделить несколько подсистем по функциональному признаку: подсистема огня, подсистема разведки, подсистема обеспечения ракетами и др. При рассмотрении этих подсистем на более низком уровне каждая из них может представлять самостоятельную систему, решающую определенный круг присущих ей задач.

Общие признаки систем управления. Для систем управления любого назначения, масштаба и уровня характерен ряд признаков, которые являются общими для всех разновидностей по сложности и уровню систем управления социального типа, в том числе и систем управления войсками.

К таким наиболее существенным признакам систем управления можно отнести следующие:

- организация системы, т.е. наличие определенной структуры системы; наличие в системе разнообразных связей, различных по уровню, масштабам и назначению, обеспечивающих взаимодействие между элементами (подсистемами);

- целевое предназначение системы (для решения одной определенной задачи или комплекса различных задач);

- наличие акта управления (процесса управления) и соответствующей ему информации;

- сложность системы, определяемую числом элементов, подсистем и большим количеством связей как между элементами, так и между управляющей подсистемой и управляемыми подсистемами;

- наличие усилительных свойств системы, т.е. достижение определенной эффективности по конечному результату;

- динамичность протекающих в системе процессов, что особенно характерно для систем управления войсками тактического уровня;

- наличие общей задачи и единой цели функционирования для всей системы управления;

- возможность расчленения системы управления на группы наиболее тесно взаимодействующих элементов - подсистемы, имеющие свое специальное назначение и цель функционирования (обычно система управления войсками имеет иерархическую структуру и представляет собой комплекс подсистем различных уровней и рангов);

- сложность поведения системы, связанную со случайным характером внешних воздействий и большим количеством обратных связей внутри системы;

- устойчивость по отношению к внешним и внутренним помехам; органы управления подсистем и всей системы организованы по иерархическому принципу и представляют собой коллективы, функционирующие во главе с руководителями разных рангов;

- главнейшие функции управления, планирования, оценки ситуации или складывающейся обстановки и принятия решений осуществляются непосредственно коллективом органов управления; организованные коллективы органов управления предопределяют у всей системы в целом, как и у любого социального организма, существование в той или иной степени свойств адаптации и самоорганизации;

- в органах управления различных рангов использованы комплексы средств автоматизации для обработки потоков входной информации и оптимизации принимаемых решений.

11.1 Виды связи в системе управления

В каждой нормально функционирующей системе управления между ее органами управления и управляемыми объектами происходит вещественный, энергетический и информационный обмен. В соответствии с этим в системе реально существует несколько видов связи:

- вещественные (обмен веществом);

- энергетические (обмен энергией);

- информационные (обмен информацией).

Приоритет того или иного вида связи в системе управления определяется ее назначением, масштабом и особенностями решаемых задач, т.е. уровнем управления системы. На более низких уровнях управления преобладают вещественные и энергетические связи, на более высоких - информационные.

Информационные связи характерны для любой системы управления, так как систем управления без информационного обмена в них вообще не существует.

В системах управления силами и средствами ВКО широко используются все виды связи, но значительный объем занимают информационные связи.

Классификация систем управления. Системы управления, в том числе и применяемые для управления силами и средствами ВКО можно классифицировать по различным наиболее характерным признакам, которые в той или иной степени отражают назначение системы управления и ее влияние на реализацию боевых возможностей войск и оружия. В принципе любая классификация относительна и может подчеркивать существенные стороны, свойства, характеристики или особенности систем управления.

Системы управления силами и средствами ВКО, могут быть классифицированы по следующим признакам:

- по функциональному назначению (сфере применения);

- по уровню управления;

- по времени реакции на обработку входного потока информации, принятия решений и доведения их до исполнителей (по реактивности);

- по размерам занимаемой территории (территориальному признаку); по характеру управляемого процесса;

- по степени мобильности средств автоматизации; по степени автоматизации процесса управления; по числу уровней управления (иерархической структуре);

- по принципу управления и подчиненности; по пропускной способности; по серийноспособности.

По функциональному назначению (сфере применения) СУ разделяют: СУ боевыми средствами, СУ войсками и СУ специального назначения.

Система управления боевыми средствами - это такая система, которая обеспечивает сбор, обработку и анализ информации, необходимой для оптимизации управления боевыми средствами в целях наиболее эффективного их применения.

К СУВ относятся системы всех уровней вплоть до высших звеньев. По совокупности других признаков эти системы могут быть стационарными и подвижными, неавтоматизированными и автоматизированными, информационными и управляющими. Низшим звеном СУВ считается система управления в части рода войск, которая включает в себя СУБС.

СУ специального назначения обеспечивают сбор, обработку и анализ специальной информации. Примером СУ специального назначения, входящей в состав СУ силами ВКО, является СУ метеослужбой.

По уровню управления выделяют СУ тактического, оперативного и стратегического масштаба.

По реактивности СУ выделяют три класса систем.

1. СУ жестко регламентированного режима реального времени или СУ с высокой реактивностью на входной поток информации (СУ "жесткого" реального времени). К этим СУ относятся такие, у которых время доведения информации о состоянии управляемого процесса до пунктов управления составляет единицы секунд, время на обработку поступающей информации, включая ожидание начала обработки, составляет миллисекунды - десятки миллисекунд, время на принятие решений - единицы секунд, а время доведения принятого решения до исполнительных органов (управляемых объектов) составляет единицы или десятые доли секунды. В данных СУ реальное (текущее) время, измеряемое с высокой точностью, является важнейшим параметром, от которою зависят входная информация и вырабатываемые решения.

2. СУ нежестко регламентированного режима реального времени или СУ со средней реактивностью на входной поток информации (СУ "мягкого" реального времени). Для этого класса СУ время доведения информации о состоянии управляемого процесса составляет десятки секунд или минуты, время на обработку поступающей информации - единицы или даже десятки секунд, время на принятие решений - десятки секунд или минуты (в отдельных случаях десятки минут), время доведения решений до исполнителей - десятки секунд или минуты.

3. СУ практически нереального масштаба времени, т.е. СУ со слабой реактивностью или с отсутствием реактивности на входной поток информации. Для таких СУ время на обработку поступающей информации составляет минуты или часы, а сам процесс сбора информации достаточно длителен и может достигать нескольких суток. В подобного рода СУ зачастую отсутствует замкнутый автоматизированный контур управления, СУ обрабатывает и анализирует поступающую информацию, выдает соответствующие справочные данные, а решения в таких системах, как правило, принимает человек. При этом время выработки и доведения их до исполнителей также может достигать нескольких суток.

По территориальному признаку СУ разделяют на два класса:

Локальные СУ. К этому классу относятся СУ, элементы которых сосредоточены на ограниченной территории: в пределах одного здания, инженерно-строительного сооружения или учреждения.

Территориапьные СУ. Это СУ, элементы которых рассредоточены на большой территории. Элементы территориальных СУ могут быть удалены друг от друга на значительные расстояния (до 200 - 400 км и более) и сопрягаются между собой телекодовыми трактами передачи данных.

По характеру управляемого процесса в системах управления военного назначения выделяют два класса СУ:

1. СУ боевыми действиями (например, СУ для управления боевыми действиями ЗРК, СУ для наведения истребителей на воздушные цели, СУ станциями РЭБ).

2. Организационные СУ (например, СУ для планирования задач материально-технического снабжения войск, СУ штабов и военных учреждений).

По степени мобильности средств различают четыре класса СУ.

Стационарные СУ. В этом случае элементы СУ размещаются в стационарных сооружениях. Это наиболее распространенный вариант исполнения СУ, при котором элементы системы размещаются в специальных помещениях или инженерно-строительных комплексах. Такие системы практически не могут быть перебазированы.

Перебазируемые СУ. К этому классу относятся такие СУ, элементы которых размещаются в подвижных объектах на колесных шасси. Подобные СУ при необходимости могут быть перебазированы. При таком варианте исполнения СУ ее элементы могут размещаться в кузовах автомашин, специальных прицепах, полуприцепах, контейнерах, фургонах и т.д.

Комбинированные (смешанные) СУ. К ним относятся СУ, одна часть аппаратуры которых размещается в стационарных сооружениях, а другая - на подвижных объектах.

Подвижные СУ. Это СУ, элементы которых размещаются на движущихся объектах, таких, как самолеты, вертолеты, корабли, автомобили и др. Основное требование, предъявляемое к подобным СУ, - обеспечение возможности работы при движении элементов системы

По иерархической структуре выделяют два класса СУ.

Одноуровневые СУ. В таких СУ имеется центр управления, который по информации от соответствующих источников осуществляет непосредственное управление объектами (процессами), т.е. управление объектами производится напрямую без промежуточных инстанций.

Многоуровневые (иерархические) СУ. В структуру иерархических СУ входят элементы различных уровней управления. Число уровней управления может достигать 4-5, а в некоторых случаях и более. В центре управления высшего уровня по обобщенной информации об управляемом процессе (объекте) вырабатываются укрупненные решения по управлению нижестоящими объектами управления, которые в свою очередь управляют подчиненными им объектами.

По принципу управления и подчиненности различают централизованные, децентрализованные и смешанные АСУ. В смешанных системах управление некоторыми объектами (процессами) происходит централизованно, а другими - децентрализовано.

По степени автоматизации процесса управления разделяют не автоматизированные, автоматизированные и автоматические СУ.

По пропускной способности СУ подразделяются на системы с высокой, средней и низкой пропускной способностью. Обычно применительно к конкретным СУ или совокупности СУ одинакового функционального назначения пропускную способность измеряют в категориях, отражающих реальный физический смысл выполняемых системой функций. К таким категориям относят число одновременно обрабатываемых в СУ управляемых объектов и объектов обслуживания.

При классификации СУ по признаку серийноспособности выделяют три класса систем.

Уникальные СУ. Это такие СУ, которые производятся только в единственном экземпляре.

Малосерийные СУ. К ним относятся такие СУ, производство которых реализуется в ограниченном числе экземпляров (обычно максимальный объем малой серии составляет 5-7 образцов).

Крупносерийные СУ. Это СУ, производство которых носит достаточно массовый характер (реализуются в десятках, а то и сотнях экземпляров).

12. Необходимость автоматизации управления

Необходимость автоматизации управления в ВВС вызвана острым дефицитом времени на принятие решения у оператора рлс и передачу информации на вышестоящий командный пункт.

В системах управления силами и средствами РТВ ВВС наряду с вещественным и энергетическим обменом преобладает обмен информацией между органами и объектами управления на всех уровнях управления, что определяется спецификой подготовки и ведения боевых действий подразделениями, частями РТВ ВВС. Именно поэтому в таких системах процесс может быть охарактеризован как информационный процесс, в котором сбор, обработка, хранение и передача информации занимают исключительно важное место.

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.