Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Развитие интегрированных систем охраны критически важных объектов. Применение технологий поддержки принятия решения и сетецентрического управления

Развитие интегрированных систем охраны критически важных объектов. Применение технологий поддержки принятия решения и сетецентрического управления

В рубрику "Директор по безопасности" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Развитие интегрированных систем охраны критически важных объектовПрименение технологий поддержки принятия решения и сетецентрического управления

Создание интегрированной системы охраны (ИСО) критически важных объектов (КВО), способной высокоэффективно функционировать в условиях существенного роста объемов информационных потоков и динамики изменения оперативной ситуации, во многом сдерживается традиционными способами управления. В результате возникает проблема обеспечения поддержки принятия решений в реальном масштабе времени на различных иерархических уровнях управления в сложных условиях динамически изменяющейся оперативной обстановки в интересах расширения функциональных возможностей ИСО КВО, повышения эффективности и качества ее функционирования
Владимир
Пожидаев
Главный научный сотрудник НИИСБ, АО "ФЦНИВТ "СНПО "Элерон"
Дмитрий
Скворцов
Начальник отделения АО "ФЦНИВТ "СНПО "Элерон"
Виталий
Сидоров
Заместитель главного конструктора – начальник отделения АО "ФЦНИВТ "СНПО "Элерон"

Анализ направлений развития информационных технологий [1–4] позволяет заключить, что решение сформулированной проблемы может быть получено на основе применения технологий поддержки принятия решения и сетецентрического управления с созданием функционально ориентированной системы поддержки принятия решения (СППР). При этом под СППР следует понимать комплекс специализированного информационного и программного обеспечения, являющийся составной частью интерактивной сетевой информационно-управляющей системы (СИУС) и предназначенный для формирования рациональных вариантов решений слабоструктурированных проблем в заданной предметной области деятельности в обеспечение помощи лицу (группе лиц), принимающему решение (ЛПР) в сложных условиях.

Этапы принятия эффективного решения

Современные информационные технологии построения СППР предусматривают определенную этапность процедуры формирования предпочтительного варианта решения, показанную на рис. 1 и включающую в себя:

  • прием и оперативную (предварительную) обработку данных с формированием оперативной базы данных (БД);
  • их преобразование к требуемым форматам;
  • формирование информационного хранилища агрегированных данных;
  • использование этих данных для их оперативного и интеллектуального анализа.


При этом поступление необходимых наборов данных из тематических разделов информационного хранилища в систему оперативного или систему интеллектуального анализа данных осуществляется в зависимости от сложности решаемой задачи. В первой из них данные на основе их многомерного представления могут объединяться, оцениваться и анализироваться на множестве измерений. В системе же интеллектуального анализа проводится более глубокий анализ сложной задачи (проблемы) с поиском скрытых закономерностей и автоматическим обобщением сведений до информации, характеризующейся как знания, обеспечивающие прогноз состояния объекта управления и принятие обоснованного решения.

Структурная схема СППР

Исходя из особенностей применения современных ИСО, охватывающих, по крайней мере, уровень объединения, предприятия и объекта, можно заключить, что СППР интегрированной системы должна быть организационной (корпоративной), реализовываться на стратегическом, тактическом и оперативном (объектовом) уровнях в виде групповых СППР. В состав каждой из них должны входить индивидуальные СППР, устанавливаемые на соответствующих автоматизированных рабочих местах и предназначенные для поддержки при выполнении тех функций, которые предписываются этим рабочим местам. С учетом сказанного на рис. 2 приведена структурная схема групповой СППР объектового (оперативного) уровня.


Для реализации СППР в приведенном виде в каждом иерархическом слое СИУС, показанных на рис. 3, необходимо выделить под ее задачи соответствующий сегмент программно-аппаратных средств с наполнением его предметно-ориентированным математическим и информационным обеспечением.


В результате в составе каждого слоя сетевой информационно-управляющей системы ИСО группы КВО могут быть реализованы СППР оперативного, тактического и стратегического уровней, аналогичные по структуре приведенной на рис. 2, но с корректировкой состава и функционала рабочих мест.

Процесс интеграции систем

При декомпозиции структуры ИСО на системы соответствующего назначения каждая из них может быть синтезирована на своем сегменте нулевого слоя информационно-управляющей системы (СИУС-0), образуя из элементов сенсорного и исполнительного слоев комплект систем j-го объекта. Интеграция систем для групп объектов выполняется на тактическом уровне аналогично предыдущему и реализуется на первом слое информационно-управляющей системы (СИУС-1). При сегментации второго слоя системы (СИУС-2) на соответствующих его сегментах обеспечивается интеграция комплектов систем каждой группы объектов в единую ИСО группировки объектов. На рис. 3 показана многослойная структура СИУС, обеспечивающая построение ИСО объектов региона, а также виды потоков между сегментами по вертикали с увеличением степени обобщения: информационных данных по мере их передачи на верхние слои СИУС и детализацией команд по мере их продвижения на нижние ее слои.

Особенности управления

Показанное на рис. 3 управление объемами информационных потоков путем их обобщения снизу вверх позволяет обеспечить необходимые скорости обменов и оперативность принятия решений.

Процесс же управления составными частями ИСО носит обратный характер: директивы, формируемые на верхнем слое СИУС, подвергаются с помощью СППР поэтапной детализации до уровня команд конкретным устройствам из сенсорного и исполнительного слоев. Из изложенного следует, что все процессы функционирования СППР и СИУС в целом должны осуществляться в едином координатно-временном поле и реализовываться в едином адресном пространстве компьютерной среды системы.

Организация программно-аппаратного комплекса

Анализ приведенных особенностей информационных технологий с учетом существующего научно-технического задела позволяет определить пути и способы их реализации в интересах создания СППР и интеграции комплексов технических средств в единую ИСО КВО. Так, техническим стандартом для построения СИУС может являться сервис-ориентированная архитектура (СОА), которая предполагает модульный подход к разработке специального программного обеспечения (СПО), основанный на использовании распределенных, слабосвязанных и легкозаменяемых компонентов, оснащенных стандартизованными интерфейсами. Схема наиболее общего варианта реализации СИУС с такой архитектурой приведена на рис. 4 и отражает модульный подход и основные особенности архитектуры СПО перспективного программно-аппаратного комплекса (ПАК) из состава СИУС.


На схеме (рис. 4) приведены основные компоненты архитектуры СПО перспективного ПАК.

Сервисы СПО

В соответствии со схемой реализации СОА каждый из серверов содержит набор сервисов, которые обеспечивают типовую среду функционирования сервисов в составе сервера. При этом сервисы могут конфигурироваться для реализации требуемого функционала на СВТ различного уровня и архитектуры и обладают возможностью взаимодействовать друг с другом через интеграционную шину по стандартизированным протоколам.

Положение сервиса СППР в общей номенклатуре и структуре размещения основных сервисов СПО, необходимых для функционирования ПАК и входящих в состав библиотек сервисов, приведено на рис. 5.

Обработка данных в зависимости от задач

В предложенной структуре построения СППР позволяет решать задачи ИСО, определяемые ее системой эксплуатации, концепцией применения сил и средств, особенностями КВО и регионов их размещения. При этом ядра решения этих задачи в СППР будут распределяться между системой оперативного анализа и системой интеллектуального анализа в зависимости от сложности и уровня жесткости условий (ограничений) самой задачи и алгоритмов ее решения.

Перспективы внедрения

СППР в составе СПО в принятой архитектуре во взаимодействии с остальными составными частями программно-аппаратного комплекса СИУС при реализации сетецентрических технологий позволяет обеспечивать возможность построения иерархии ИСО различных уровней, например объектовый уровень – региональный уровень – федеральный уровень. Вариант реализации иерархии ИСО представлен на рис. 6.


Таким образом, рассмотрены особенности применения и пути реализации прорывных информационных технологий поддержки принятия решения и сетецентрического управления для создания перспективной ИСО КВО, характеризующейся: появлением новых свойств (самоорганизация, адаптивность и открытость к развитию); повышением уровня информационной осведомленности ЛПР, расширением функциональных и сервисных возможностей, облегчающих персоналу применение системы и ее эксплуатацию.

Литература

  1. Терелянский, П.В. Системы поддержки принятия решений. Опыт проектирования : монография / П.В. Терелянский; ВолгГТУ. – Волгоград, 2009. – 127 с.
  2. Интеллектуальные системы поддержки принятия решений – краткий обзор – 2018, https://habr.com/company/ods/blog/359188.
  3. Ефремов А.Ю., Максимов Д.Ю. Cетецентрическая система управления – что вкладывается в это понятие? – М: ИПУ им. В.А. Трапезникова РАН, 2011. (andre@ipu.ru, phoenixjhanjaa@yandex.ru).
  4. Сетецентрические технологии.– "Ситуация": Сетевой журнал. – 2016, https://el-murid.live-jornal.com/2705330.html.
ЭЛЕРОН, ФЕДЕРАЛЬНЫЙ
ЦЕНТР НАУКИ И
ВЫСОКИХ ТЕХНОЛОГИЙ,
СПЕЦИАЛЬНОЕ НАУЧНО-
ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ
ОБЪЕДИНЕНИЕ, АО
115563, Москва,
ул. Генерала Белова, 14
Тел.: +7 (495) 393-9072, 393-9729
Факс: +7 (495) 393-9163, 399-9917
E-mail: info@eleron.ru, sstc@eleron.ru
www.eleron.ru

Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #4, 2018
Посещений: 660


  Автор
 

Владимир Пожидаев

Главный научный сотрудник НИИСБ АО "ФЦНИВТ "СНПО "Элерон"

Всего статей:  2


  Автор
 

Дмитрий Скворцов

Заместитель начальника отделения ФГУП "СНПО "Элерон", к.т.н.

Всего статей:  2


  Автор
 

Сидоров В. В.

Начальник отдела ФГУП "СНПО "Элерон"

Всего статей:  2

В рубрику "Директор по безопасности" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций