ri2014_materials

480 РЕГИОНАЛЬНАЯ ИНФОРМАТИКА – 2014

время у администраторов (офицеров) информационной безопасности (АИБ) далеко не достаточно.

Специфика ряда критических объектов, включая многие из объектов морской техники и морской инфраструктуры (ОМТИ), традиционно предъявляет к системам обеспечения ИБ (СОИБ) комплекс жестких требований по оперативному (О, своевременному), достоверному (Дв), устойчивому (У), скрытному (С) и непрерывному (Н) управлению безопасностью информационных ресурсов ЛВС. Причем, при агрегировании в сводный показатель качества (СПК) ИБ ОМТИ (Qиб) мультипликативный характер связи критериев и показателей О, Дв, У, С, Н с соответствующими индексами важности, в которых соответствующим образом сгруппированы показатели К, Д, Ц, проявляется в особой критичности каждого из названных критериев и соответствующих свойств ЛВС.

Тем самым, все большую актуальность приобретают вопросы создания программноаппаратных средств комплексного (системотехнического) обеспечения ИБ ОМТИ по СПК типа Qиб, включающих предоставление АИБ достоверных данных одновременно и во времени по каждому из названных критериев и, обязательно, по СПК в целом. Именно решение данной задачи и выполнение соответствующих требований позволит обеспечить системный мониторинг (непрерывное наблюдение) ИБ ЛВС и ОМТИ в целом, создаст «комфортные» условия для анализа АИБ информационной обстановки и принятия результативных управленческих решений, включая корректирующие действия по гарантированному обеспечению защиты информационных ресурсов.

Анализ рынка ИБ, государственного реестра сертифицированных средств защиты информации показал, что сегодня существует более десятка подобных программных решений, но далеко не все из них способны обеспечить комплексную безопасность ЛВС ОМТИ, а, тем более, на названном качественном уровне. Более того, обеспечение мониторинга ИБ ЛВС в реальном масштабе времени с использование средств классов IDS, IPS практически не решается.

С целью адаптации существующих технологических решений к решению названной задачи был выполнен их квалиметрический рейтинг-анализ, который показал, что наибольшее значение СПКиб порядка Qиб =4,7…5,3 среди них имеет программный комплекс (ПК) компании «10-Strike».

Для анализа специфики использования данного ПК были выбраны демо-версии продуктов компании «10-Strike», включая программные модули для мониторинга ЛВС "10-Strike LANStatePro" и "10-Страйк: Мониторинг Сети", а также "10-Страйк: Учет Трафика", "10-Strike ConnectionMonitorPro".

Результаты тестирования данного комплекта модулей, к сожалению, не представляемых компанией в виде «коробочного системного (комплексного) решения», позволяют утверждать:

данные программные модули отличны по интерфейсу и назначению, имеют гибкие настройки, в том числе позволяющие регистрировать и выдавать сигналы ошибок (сигнализировать) АИБ при возникновении ряда отдельных ситуаций, но ориентировано на вариант и принцип использования типа «настроил и забыл». Задача комплексного анализа множества разнородных ситуаций и данных при этом возлагается на АИБ и его «уникально необыкновенные» субъективные возможности;

средства статистической и графической поддержки ориентированы на апостериорный ретроспективный и исследовательский (как правило, не ограниченный во времени) анализ больших пакетов предоставляемых по требованию АИБ данных без их систематизации и информационно-аналитической поддержки, что, безусловно, исключает возможность их использования в реальном масштабе времени (РМВ) в интересах упреждающего управления;

руководство пользователя ориентировано на поверхностное описание возможностей использования ПК без рассмотрения специфики типовых ситуаций, рекомендаций по эффективному применению в РМВ, в том числе в условиях динамических информационных вторжений.

Вэтих условиях утверждение «10-Strike» о том, что представляемый продукт являются достаточным для мониторинга ресурсов ЛВС, по-нашему мнению, не соответствует современным требованиям «взыскательных» и «системно озабоченных» заказчиков. Среди обязательных требований и перспектив развития современных систем мониторинга ИБ, в т.ч. для критических объектов класса ОМТИ, должны быть: мониторинг ИБ в РМВ; наличие системной панели с мониторингом групповых и СПК ЛВС по квалиметрически аттестованным данным для каждого из информационных ресурсов, а также по их группам и, обязательно, по ЛВС и ОМТИ в целом.

Включая по критериям числа информационных вторжений и их предотвращений, нанесенному ущербу.

Кроме того, соответствующая визуализация данных с информационной (информационноаналитической и когнитивной) поддержкой принятия решения АИБ и трансляция этих данных в удобной для восприятия форме владельцам каждого из информационных ресурсов, а их комплекса – соответствующим директорам и руководителям ОМТИ.

http://spoisu.ru

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ УПРАВЛЕНИЯ ОБЪЕКТАМИ МОРСКОЙ ТЕХНИКИ И МОРСКОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ 481

Удодова Е.Н.

Россия, Санкт-Петербург, ФГУП «Крыловский государственный научный центр» (НИИ «Лот») ОБОСНОВАНИЕ КОМПЛЕКСА КРИТЕРИЕВ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ОЦЕНКИ И МОНИТОРИНГА КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЙ СУДОСТРОИТЕЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Конкурентоспособность стран, регионов, предприятий, продукции и персонала определяется в настоящее время результативностью инновационной деятельности.

Согласно рейтингу глобальной конкурентоспособности 2011-2012 (The Global Competitiveness Index 2011–2012) Российская Федерация (РФ) занимала 66 место в мире по данным доклада, опубликованного на Всемирном экономическом форуме.

Можно предположить, в частности, что в области машиностроения, морской техники и морских транспортных систем обстановка еще более сложная.

Повышение конкурентоспособности организации – залог повышения конкурентоспособности страны.

В понятие конкурентоспособности организации вкладывается ее способность выпускать конкурентоспособную на конкретном рынке продукцию, ее преимущество по отношению к другим фирмам данной отрасли внутри страны и за ее пределами.

При разработке автоматизированной системы оценки и мониторинга конкурентоспособности предприятий судостроительной промышленности возникла необходимость разработки системы критериев оценивания.

Выполнен анализ ряда методов таких авторов как Т.А. Головина и С.В. Погонев, Кротков А.М. и Еленева Ю.Я, С.У. Нуралиев и Д.С. Нуралиева

Анализ показал, что единого подхода к оценке конкурентоспособности предприятия не существует, так же как не существует единого алгоритма.

Автор предлагает использовать метод экспертного оценивания, так как оценка конкурентоспособности – сложная задача, использующая множество параметров, многие из которых являются качественными.

Далее автором предложена система критериев оценки конкурентоспособности предприятия, базирующаяся на следующих группах показателей:

1.Конкурентоспособность продукции предприятия;

2.Эффективность производственной деятельности;

3.Обеспеченность производственными ресурсами. Конкурентоспособность продукции оценивается исходя из:

Соотношения уровня цены с ценами основных конкурентов (цена);

Технико-эксплуатационные характеристики продукции (функциональность, надежность, удобство эксплуатации и т. д.) (качество);

Наличие ЗИПов и сервисного обслуживания (сервис).

Обеспеченность производственными ресурсами включает в себя:

Уровень обеспеченности оборудованием;

Возраст и техническая исправность оборудования;

Возраст и техническое состояние зданий. Обеспеченность кадрами складывается из:

Квалификации персонала;

Наличия молодых специалистов;

Текучести кадров.

Эффективность производственной деятельности оценивается исходя из:

Производительности труда;

Рентабельности производства продукции;

Коэффициента загруженности предприятия. Эффективность финансовой деятельности складывается из:

абсолютных показателей прибыли;

относительных показателей рентабельности;

финансового состояния, рыночной устойчивости, платежеспособности предприятия.

В	ходе	дальнейших	исследований	планируется	продолжить
анализ	конкурентоспособности предприятий судового			машиностроения	применительно

к Северо-Западном региону с помощью разработанной системы критериев с последующим

определением		возможности		полимодельного		оценивания		и	его		реализации
в	виде	оценки	и	мониторинга	состояния		предприятий			и	отрасли
судового машиностроения.

http://spoisu.ru

482	РЕГИОНАЛЬНАЯ ИНФОРМАТИКА – 2014

Ушакова Н.П., Алексеев А.В., Москаленко В.А.

Россия, Санкт-Петербург, ОАО «Концерн «НПО «Аврора», Санкт-Петербургский государственный морской технический университет,

Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова ИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ СЦЕНАРИЕВ И АЛГОРИТМОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯБЕЗОПАСНОСТИЭКСПЛУАТАЦИИСЛОЖНЫХОБЪЕКТОВМОРСКОЙТЕХНИКИ

Современные требования к подготовке персонала объектов морской техники (ОМТ) предусматривают эффективное использование ими в процессе выработки проектов и управленческих решений (ПУР) средств и систем информационной поддержки (СИП). Это предусматривает специальную их подготовку, выработку соответствующих навыков и накапливание опыта. При этом, сам процесс подготовки должен быть максимально приближен к реальным условиям и фактической обстановке ОМТ типа корабль, судно.

Вместе с тем, на стадии разработки и освоения опытных образцов изделий реализовать это, как правило, не удается в связи с отсутствием на данной стадии полномасштабных тренажеров и достаточно полного представления о новых свойствах создаваемого образца.

Разрешить это противоречие в значительной мере удается в процессе формирования баз данных с информацией, содержащейся в соответствующей нормативно-методической и организационно-распорядительной документации.

Однако, формы и структуры баз данных при решении этой задачи требуют особого проектного обоснования и оптимизации.

Вдокладе предлагается информационная технология представления данных в обеспечение безопасной эксплуатации судовых технических комплексов и систем, а также порядка действий капитана, вахтенного механика, вахтенного помощника капитана при аварийных ситуациях, в том числе при проведении грузовых операций.

Особенностями предлагаемой технологии следует считать: структурно-логическую форму ввода данных по схеме «от сенсора (датчика) - к сенсору» (снизу вверх) в сочетании со схемой «от каждого требования документа- к конкретному регулятору»; актуализацию баз данных ОМТ не только проектировщиком, но и легализованным пользователем в обеспечение накапливания опыта и учета специфики ОМТ с соответствующей регистрацией ответственности; структурирование данных при их заливке в базу данных в соответствии с формируемыми при этом типовыми сценариями групповых отказов и аварийных ситуаций; формирование соответствующих порядков действий (алгоритмов) при аварийных ситуациях и авариях; ранжирование алгоритмов обеспечения безопасности эксплуатации ОМТ; аттестацию типовых сценариев с соответствующей их маркировкой.

Вотличие от альтернативных вариантов технологии представления данных, сценариев и алгоритмов СИП предлагаемая технология характеризуется: реализацией главной функции СИП - выдачей оператору (командиру, старшему электромеханику, капитану, вахтенному помощнику и др.) проекта (нескольких вариантов проекта) управленческого решения в удобной и простой для восприятия форме; доступностью (дружественностью) интерфейсов взаимодействия «оператор – СИП», в том числе при формировании базы данных или в процессе актуализации данных в интерактивном режиме, включая актуализацию базы данных по данным ретроспективного анализа аварийных ситуаций; сравнительной полнотой охвата сценарных вариантов; возможностью формирования комбинированных (сложных) сценариев методом набора из простых сценариев; сравнительной простотой оценки рисков за счет непосредственной (детерминированной) связи с источниками (причиной отказов) при анализе каждой из ветвей дерева сценариев и дерева в целом; простотой организации перехода на основе базы данных по сценариям к учебно-тренировочному режиму СИП.

Другой важной особенностью предлагаемой технологии является необходимость непосредственного (практически без поддержки специалистов по информационным технологиям) использования знаний и опыта лиц, отвечающих за живучесть ОМТ, в интерактивном режиме и без специальной компьютерной подготовки. Это практически важное обстоятельство позволяет эксплуатировать и адаптировать СИП к специфике конкретного типа ОМТ без «промежуточных звеньев» и с использованием компетенций главных специалистов с соответствующей регистрацией их ответственности.

Предлагаемая информационная технология представления сценариев и алгоритмов обеспечения безопасности эксплуатации сложных ОМТ была апробирована при разработке нескольких версий технологического образца СИП решений капитана танкера класса «AcerArktic»,

втом числе применительно к проведению грузовых операций, реализована в форме макетного действующего образца СИП и подтвердила свою эффективность и перспективность дальнейшего развития и использования на различных типах ОМТ и, прежде всего, объектах повышенного риска.

http://spoisu.ru

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ УПРАВЛЕНИЯ ОБЪЕКТАМИ МОРСКОЙ ТЕХНИКИ И МОРСКОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ 483

Ушакова Н.П., Москаленко В.А., Алексеев А.В.

Россия, Санкт-Петербург, ОАО «Концерн «НПО «Аврора», Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова, Санкт-Петербургский государственный морской технический университет ТРЕБОВАНИЯ К ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКЕ КОМАНДИРА КОРАБЛЯ В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ

Современный уровень средств ведения вооруженной борьбы, постоянное присутствие ВМС вероятного противника в районах боевого предназначения, их высокая готовность к нанесению ударов по территории России обязывают Военно-морской флот быть в высокой степени готовности к отражению агрессии и выполнению стоящих перед ним задач. Одной из основных составляющих боевой готовности сил флота является готовность средств вооружения и технических средств, а также подготовка личного состава к исполнению своих обязанностей по повседневным и боевым расписаниям.

Модернизация и перевооружение кораблей в настоящее время предъявляют к вооружению и техническим средствам новые повышенные требования. Требования эти вытекают из характера современного боя: его небывалых масштабов, быстротечности, насыщенности событиями, а главное

–применению неизмеримо большей разрушительной силы нового оружия.

Вэтих условиях, с одной стороны, повышается ответственность за принимаемые командирами решения, а с другой - появляется необходимость вырабатывать эти сложнейшие решения в кратчайшие сроки.

Удовлетворить столь противоречивые требования можно лишь путем широкого использования современных научных, главным образом, математических методов выработки решений по управлению вооружением и техническими средствами.

Основой управления боем в любой командной инстанции, на любом уровне служит решение военачальника. В связи с этим умение принимать правильные решения является важнейшей, основополагающей частью профессиональной подготовки современного командира.

Внастоящее время объем информации, поступающей в распоряжение командира, управляющего боем, настолько велик, а изменения этой информации столь быстры, что он в ряде случаев без использования специальных средств информационной поддержки не успевает ее обрабатывать в нужном темпе и принимать своевременное решение. Это приводит, либо к запаздыванию решения, либо к его недостаточной обоснованности (неоптимальности). Поэтому перед военачальником, управляющим боем, возникает весьма трудная, а подчас и просто неразрешимая задача - в короткий срок, измеряемый минутами, а порой и секундами, ознакомиться с обстановкой, проанализировать ее, принять решение, довести его до исполнителей и обеспечить качественную его реализацию.

Информационная поддержка при выработке решения означает перераспределение функций выработки вариантов решения на информационные системы. За командиром при этом остается безусловное право выбора предпочтительного (оптимального) варианта решения из возможных альтернативных, подготовленных информационной системой (информационной поддержки).

Внастоящее время информационные системы обеспечивают следующие операции выработки решения:

сбор сведений об обстановке от разнородных источников данных и их распределение;

информационная, аналитическая и интеллектуальная обработка полученной информации;

формирование картины (видеосцены, экранной формы) наглядного отображения обстановки;

систематизация получаемых сведений об обстановке;

выполнение тактических и оперативных расчетов по оценке ожидаемой эффективности;

выработка и передача командной информации силам и средствам;

мониторинг обстановки, включая реализацию принятых управленческих решений.

Особые трудности возникают при решении задач управления боевыми действиями на море. Здесь сказывается ограниченное число личного состава на корабле, насыщенном до предела сложной техникой, чрезвычайная динамичность морского боя, ведущегося в трех сферах: в воздухе, на воде и под водой, необходимость учета навигационных, гидроакустических, электромагнитных особенностей района плавания и т. д.

Вэтой обстановке необходимо учитывать, какова способность корабля продолжать бой, имея повреждения в различных жизненных частях, т.е. борьба за живучесть, которая представляет собой совокупность мероприятий, направленных к поддержанию боеспособности корабля. Она слагается из функций управления по обеспечению живучести (непотопляемости, взрывопожаробезопасности, живучести технических средств, безопасности службы экипажа, качества управления системой обеспечения безопасной эксплуатации, локализации аварий и борьбы за живучесть судна).

Вэтих условиях командир корабля, выполняя боевую задачу, должен получать от систем информационной поддержки не только рекомендации по использованию вооружения и технических

http://spoisu.ru

484	РЕГИОНАЛЬНАЯ ИНФОРМАТИКА – 2014

средств, а готовые решения по управлению системами вооружения и техническими средствами, обеспечивающими выполнение боевой задачи.

В докладе выполнен анализ систем информационной поддержки принятия решений в аспекте обеспечения её качества и следующих преимуществ: обоснования решений с использованием новых научных методов; оперативности принятия решений; обеспечения высокой точности расчетов. Показана принципиальная возможность и технологии повышения полноты автоматизации задач, традиционно решаемых командиром корабля, с освобождением его от решения целого ряда второстепенных задач в бою и повышения тем самым оперативности и устойчивости управления. Приведены результаты аппаратно-программной апробации и реализации предлагаемых технологических решений с полученными при этом показателями эффективности.

Федоров А.Е., Алексеев А.В.

Россия, Санкт-Петербург, ОАО «Концерн «НПО «Аврора», Институт автоматизации процессов борьбы за живучесть корабля, судна РАЗВИТИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ОБЪЕКТОВ МОРСКОЙ ТЕХНИКИ И МОРСКОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ

Среди приоритетных информационных технологий (ИТ) развития нашего государства попрежнему определяющее место занимают ИТ систем автоматизации. В сочетании с calsтехнологиями, технологиями математического моделирования и исследования сложных управляющих систем они традиционно являются базовыми для построения большинства современных комплексов и систем народно-хозяйственного и оборонного назначения.

Перспективы развития ИТ автоматизации обеспечиваются сегодня комплексом актуальных научных исследований и исследовательского проектирования в областях:

развития методологических и методических основ системного (комплексного, гибридного) моделирования на основе междисциплинарных исследований и интеграции неокибернетики, информатики и общей теории систем;

комплексной автоматизации и интеллектуализации методов и инструментальных средств системного моделирования сложных объектов и процессов в реальном масштабе времени;

разработки комбинированных методов, алгоритмов и методик системного моделирования и прогнозирования сложных объектов и процессов в кризисных (аварийных, нештатных, катастрофических) ситуациях.

Уже сегодня результаты развития ИТ в этих областях все больше проявляются в разработках и повсеместном внедрение интегрированных самоорганизующихся распределенных полимодельных комплексов, а также комбинированных методов, алгоритмов, методик и соответствующих когнитивных технологий автоматизации моделирования сложных процессов и систем в динамических средах.

Вместе с тем, в настоящее время, по указанным направлениям исследований РФ находится по оценкам РАН, в том числе в лице Санкт-Петербургского института информатики и автоматизации РАН (СПИИРАН), в мировом рейтинге на 6 месте после США, Великобритании, Германии, Франции, Японии (конечно, с учетом вызывающих уважение темпов технологического развития Китая, Кореи). Есть основания утверждать, что в случае устойчивого финансирования существующий разрыв к 2020 году может сократиться до 3-4 лет, а с учетом тенденций обострения международных отношений с США и странами Евросоюза, новых процессов самоопределения РФ – и менее.

В этих условиях время призывает нас изыскивать новые резервы роста темпов технологического развития и, прежде всего, в области ИТ и их прикладных областях. Именно об этом мы сегодня и будем говорить в рамках профессионального сообщества и партнерства на XIV СанктПетербургской международной конференции «Региональная информатика-2014».

Представляя определенные интересы судостроительной отрасли в части ИТ и технологий автоматизации разрешите выразить благодарность учредителям, соустроителям, Координационному совету и Организационному комитету Конференции, принявшим своевременное решение о выделении широкого сегмента вопросов в отдельное научное направление (секцию № 23) с названием «ИТ объектов морской техники и морской инфраструктуры (ОМТИ)».

Действительно, специфика объектов и критичность морской среды, техногенной среды ОМТИ особенности взаимодействия и противоборства в этой среде требует соответствующего профессионального научно-технического анализа, синтеза, оптимизации.

Особым ресурсом в этой связи и является интеграция профессиональных знаний и их носителей на площадке данной, ставшей традиционной конференции «Региональная информатика».

Атакже и аналогичных конференций, специализированных семинаров, мастер-классов, круглых столов, а также других и новых форм, которые уже стоят на нашем научно-методическом «вооружении».

Эпоха саморазвития крупных предприятий и их научная обособленность, по нашему мнению, завершается и, хотя, себя еще далеко не исчерпала, но требует новых подходов и консолидации усилий специалистов и руководителей. Одна из этих задач с качественно новым звучанием –

http://spoisu.ru

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ УПРАВЛЕНИЯ ОБЪЕКТАМИ МОРСКОЙ ТЕХНИКИ И МОРСКОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ 485

обеспечение конкурентной способности продукции и услуг на приоритетных направлениях технологического развития России. И здесь без таких форм, как некоммерческое партнерство, научное сообщество и т.п. уже не обойтись. Наша практика это однозначно подтверждает.

Так, в развитии одного из приоритетных направлений развития ИТ – автоматизации процессов борьбы за живучесть корабля, судна (АП БЖКС) по инициативе Санкт-Петербургского государственного морского технического университета (СПбГМТУ), Концерна «НПО «Аврора», Центрального научно-исследовательского и проектно-конструкторского института морского флота (ЦНИИМФ) в мае 2012 г. было создано Некоммерческое партнерство (НП) «Институт автоматизации процессов борьбы за живучесть корабля, судна (ИАП БЖКС)». Позже в него вошли Институт проблем управления Российской Академии наук имени академика В.А. Трапезникова, Санкт-Петербургский государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова.

Принятое коллективное (партнерское) решение и концепция НП подтвердили свою перспективность и результативность. Главными направлениями развития и концепции НП, как формы партнерского объединения, стали проведение:

Первой Научно-практической конференции (НПК-1) «Современные технологии автоматизации процессов борьбы за живучесть (АПБЖ-2012)» (6.12.2012) в ОАО «Концерн «НПО «Аврора»;

Цикла специализированных научно-практических семинаров «Лучшие практики АП БЖКС» по проблемам:

АП обеспечения непотопляемости корабля, судна (30.05.2013) в Санкт-Петербургском государственном морском техническом университете. Руководитель научной школы в этой области и непосредственно данного семинара (НПС-1) - профессор Фирсов В.Б.;

АП обеспечения взрывопожаробезопасности корабля, судна (17.10.2013) в Центральном научно-исследовательском и проектно-конструкторском институте морского флота (руководитель научной школы НИИКВ и данного семинара (НПС-2) - капитан 1 ранга Соловьев С.Н.);

АП обеспечения живучести технических средств (5.12.2013) в помещении Экспертного совета при Главнокомандующем ВМФ в ВУНЦ ВМФ «Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г.Кузнецова» (руководители научных школ и НПС-3 в форме мастеркласса – профессор Можаев А.С. и профессор Поленин В.И.);

АП обеспечения безопасности службы экипажа корабля, судна (17.04.2014) в Государственном университете морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова (руководители НПС-4 - капитан 1 ранга Соловьев С.Н., заведующая лабораторией Ушакова Н.П.);

АП обеспечения эффективного управления системами БЖКС (26.09.2014) в главном офисе Российского морского регистра судоходства (руководители НПС-5 в форме Круглого стола – профессор Алексеев А.В., начальник отдела Бойко С.М.).

Анализ результатов проведения названных мероприятий показал, что создание межведомственной площадки профессионального общения специалистов сегодня имеет особое значение. В его основе - обеспечение развития творческой активности и эффективное использование творческого потенциала научно-технической общественности при решении приоритетных национальных задач, а также при пропаганде и внедрении передовых практик, научно-технических достижений в области информатики, вычислительной техники, связи и управления ОМТИ.

Общественное обсуждение, экспертиза и партнерская сертификация концепций, программ, проектов и разработок в области автоматизации, информатизации и, в последнее время, интеллектуализации ОМТИ в условиях современного возрастания требований, соответствующего широкомасштабного наращивания функциональной, структурной и алгоритмической сложности ОМТИ переоценить практически невозможно. Особенно, в современных социально-экономических условиях.

В свою очередь, возможность внесения в органы управления предложений и рекомендаций по реализации приоритетных программ, перспективных проектов и технологических решений в целом ряде случаев является уникальной по своей доступности и результативности.

В составе основных задач Морской секции нашей Конференции сегодня предусмотрены:

обобщение научно-практических опыта специалистов по вопросам перспективного развития ИТ ОМТИ, включая, прежде всего, такие приоритетные направления их развития, как автоматизация процессов борьбы за живучесть корабля, судна, морской платформы;

согласование общих теоретических подходов к ИТ ОМТИ, моделированию и проектированию систем автоматизации в морском исполнении;

практическое ознакомление специалистов с новейшими ИТ ОМТИ и средствами автоматизации и визуализации процессов их функционирования;

распространение организационного и методического опыта обучения экипажей и специалистов в области ИТ, обеспечения безопасной эксплуатации, локализации аварийных ситуаций и аварий, а также борьбы за живучесть ОМТИ и других.

Анализ рассмотрения и обсуждения широкого спектра научных и практических вопросов по развитию ИТ ОМТИ и совершенствованию АП БЖКС, в том числе на специальном семинаре в форме

http://spoisu.ru

486	РЕГИОНАЛЬНАЯ ИНФОРМАТИКА – 2014

Круглого стола, проведенном накануне Конференции 26.09.2014 г. в Главном управлении Российского морского регистра судоходства, позволяет:

1. Считать наиболее актуальными на настоящий момент времени решение следующих технологических проблем и направлений развития ИТ ОМТИ, включая технологии АП БЖКС:

Приоритетное внедрение конкурентно способных ИТ ОМТИ типа: Программный комплекс автоматизированного структурно-логического моделирования, расчета надежности и безопасности систем «АРБИТР» (ПК АСМ СЗМА), в том числе в варианте интегрируемых комплексов автоматизации в сетевом исполнении; Технология и программные комплексы задач информационной поддержки управления техническими средствами при нормальной эксплуатации и при борьбе за живучесть корабля (ТПК ИП ТС БЖК); Технология и программный комплекс Интегрированной системы поддержки принятия решений судоводителя (ТПК «ИСППР»);

Интеллектуализация каналов контроля технического состояния объектов

Информационно-аналитическая и интеллектуальная поддержка решений операторов

Алгоритмы нейтрализации негативного влияния субъективных факторов

Оптимизация процессов и технологий мониторинга, прогнозирования и управления, включая минимизацию избыточности интерфейсных (экранных) форм, максимизацию охвата решаемых задач контурами автоматического управления

Системная эрготехническая оптимизация комплексных технологических решений

Мониторинг и прогнозирование системных (сводных, агрегированных) показателей качества функционирования систем диагностики технических средств и управления ОМТИ

Тренажерная отработка алгоритмов оптимизации принятия решений операторами всех уровней, включая руководителей верхних уровней управления (командиров кораблей и капитанов судов, командиров соединений и объединений, капитанов портов и пароходств и т.п.)

Внедрение систем объективной оценки компетенций и адекватности персонала

Совершенствование средств и методов верификации программных комплексов

Оптимизация концептуальных решений и комплекса требований к ОМТИ, средств и методов их полимодельной верификации и оценки валидности

Проектное обоснование и аттестация конкурентноспособности ИТ ОМТИ

Другие проблемы и направления развития ИТ ОМТИ

2. Среди организационно-технических проблем и направлений развития ИТ ОМТИ и АП БЖКС, как одного из ключевых направлений развития ИТ ОМТИ, наиболее актуальными считать:

Проведение межведомственных конференций, семинаров, мастер-классов, круглых столов по систематизации и популяризации лучших практик и ИТ ОМТИ

Проведение партнерской (добровольной, открытой, малозатратной) ранговой (по достигаемому уровню качества в дополнение к подтверждению соответствия заданным требованиям) сертификации средств и систем ОМТИ, а также аттестации объектов автоматизации

Проведение открытых конкурсов на лучшее технологическое решение и ведение открытых баз данных по ним, включая результаты квалиметрических оценок и оценок конкурентной способности по корпоративному (ведомственному), национальному и мировому уровням

Участие некоммерческих партнерств и сообществ в независимой экспертизе и информационно-аналитической поддержке принятия решений организациями, центрами экстренной дистанционной (удаленной) поддержки и реагирования в условиях чрезвычайной обстановки

Издание открытых коллективных монографий по лучшим практикам внедрения ИТ ОМТИ

Консолидация усилий и популяризация научных школ отрасли на главных направлениях развития перспективных ИТ ОМТИ и ключевых технологий типа АП БЖКС.

2.3. В качестве средств обеспечения указанных задач рекомендовать реализацию следующих приоритетных научных направлений:

Дальнейшее совершенствование понятийного аппарата ИТ и развитие единой методологии системной и технологической оптимизации проектных решений, в том числе по АП обеспечения безопасности эксплуатации, локализации аварийных ситуаций и БЖ ОМТИ

Реализацию методов комплексной визуализации, мониторинга, контроля и прогнозирования состояния средств и систем ОМТИ на основе интегрированных систем управления

Дальнейшее развитие и разработку методов и технологий создания баз данных и знаний по ключевым направлениям развития ИТ ОМТИ, в том числе по лучшим практикам АП БЖКС

Считаем, что продолжение практики проведения межведомственных научно-практических конференций, циклов специализированных научно-практических семинаров, мастер-классов и круглых столов по ключевым проблемам развития ОМТИ типа АП БЖКС в рамках рассмотрения, прежде всего, технологий и систем информационной поддержки морского исполнения, авиационного, космического и других видов исполнения, в настоящее время является своевременным, актуальным, перспективным и активно способствующим ускорению научно-технического прогресса, обеспечению условий создания конкурентно способных образцов отечественной техники и технологий.

http://spoisu.ru

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ УПРАВЛЕНИЯ ОБЪЕКТАМИ МОРСКОЙ ТЕХНИКИ И МОРСКОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ 487

Шамберов В.Н., АунгПьйоэ Вин Россия, Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский государственный морской технический университет

ИССЛЕДОВАНИЕ ТИПОВОЙ МОРСКОЙ МНОГОСВЯЗНОЙ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ С СУХИМ ТРЕНИЕМ

Современное развитие автоматики характеризуется созданием и внедрением принципиально новых технических средств автоматизации, позволяющих управлять сложными технологическими процессами в энергетике, информатике, осуществлять рациональное управление движением космических, воздушных, морских и наземных объектов.

Нередко в сложных автоматических системах возникают трудно устранимые автоколебания (периодические или хаотические), приводящие к авариям различного уровня. Причиной возникновения автоколебательных режимов часто является присутствие сухого трения в элементах управляющих устройств этих автоматических систем.

Раскрыв механизм влияния сухого трения в элементах управляющих устройств на динамическое поведение автоматических систем в целом, можно более обоснованно подойти к их разработке и проектированию, значительно упростить их настройку и наладку, сделать их эксплуатацию более надежной и безопасной.

Центральным моментом при решении данных проблем является нелинейный анализ и синтез. В рамках нелинейной динамики часто возникают свои оригинальные подходы, идеи и методы, что позволяет приобрести новые знания, сформулировать новые понятия, открыть и объяснить многие явления в природе поведения автоматических систем, выработать допускающие обобщения концепции.

Для решения поставленной задачи в первую очередь необходима содержательная математическая модель элемента с трением, правильно отражающая его динамическое поведение в составе автоматической системы и учитывающая физически существенные особенности закона сухого трения.

Как правило, математическая модель, полученная при исследовании физического явления средствами классической математики, затем изучается прикладной математикой путем создания вычислительных алгоритмов и программ, реализующих эти алгоритмы средствами вычислительной техники. При этом выбор типа модели часто подсказывается наблюдаемым естественным поведением модели в составе автоматической системы при сохранении возможности корректировки или даже изменения типа модели в зависимости от условий поведения. Для реальной автоматической системы сравнение результатов ее динамического поведения с помощью моделей разного типа не только увеличивает знания о влиянии сухого трения, но и значительно повышает их достоверность.

Важнейшим требованием, предъявляемым к математической модели, является ее адекватность изучаемому явлению относительно выбранной системы его свойств. Усложнение модели путем учета факторов и свойств явления должно оставаться разумным и ограничиваться математическим описанием, доступным изучению.

Важным элементом процесса исследования модели является процесс интерпретациирезультатов, позволяющий для определенных условий определять какие параметры модели являются существенными. В связи с этим встает вопрос о концепции учета сухого трения в управляющем элементе системы, определяющей ту или иную модель элемента с трением. Получение различных моделей сухого трения имеет целью различную детализацию его свойств, проявляющихся в конкретной автоматической системе.

В случае изучения влияния сухого трения в элементах автоматических систем на их устойчивость требование адекватности может быть ограничено требованием качественной адекватности. Адекватность при этом следует рассматривать по определенным признакам – свойствам, принятым в исследовании за физически существенные (значимые).

Шамберов В.Н., Согонов С.А.

Россия, Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский государственный морской технический университет ТОЧНЫЕ АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МОРСКИХ МНОГОСВЯЗНЫХ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Для такой отрасли производства, как автоматизация морских технических объектов и протекающих в них технологических процессов, научный и практический интерес представляет возникновение в автоматических системах автоколебательных (периодических или хаотических) динамических режимов, объясняемых проявлением нелинейных свойств этих систем и нежелательных с точки зрения эксплуатации этих систем.Известно, что практически каждая морская автоматическая система в той, или иной степени, подвергается внешнему воздействию, не связанному с задачами регулирования и управления. Как правило, такие воздействия являются

http://spoisu.ru

488	РЕГИОНАЛЬНАЯ ИНФОРМАТИКА – 2014

периодическими (качка морского объекта, вибрация от работы главного двигателя, помехи от радиолокационных устройств и пр.). Для практических задач часто такие периодические воздействия можно считать гармоническими. В нелинейных динамических системах внешнее периодическое воздействие может вызвать сложный динамический режим. К таким режимам можно отнести, часто наблюдаемые на практике, а также при моделировании соответствующих математических моделей, такие явления, как: «захват» частоты, «опрокидывание» амплитуды, «деление» частоты (субгармонические колебания), «умножение» частоты (ультрагармонические колебания), квазипериодические и хаотические колебания и др. При этом многосвязные автоматические системы, имеющие несколько связанных между собой нелинейных контуров управления, представляют наибольшую трудность для исследования.

Теоретической основой решения проблем автоматизации остается теория автоматического управления. Теория автоматического управления (ТАУ) – раздел технической кибернетики, объектом исследования которого являются системы автоматического управления различной природы и степени сложности. ТАУ разрабатывает принципы построения систем управления и изучает основные закономерности протекающих в них процессов. При изучении процессов управления ТАУ абстрагируется от природы и конструктивных особенностей составных частей систем автоматического управления. Вместо реальных объектов в ТАУ рассматриваются их адекватные математические модели – динамические системы.В рамках ТАУ существует теория нелинейных динамических систем. В теории нелинейных систем накоплено достаточно много методов исследования. Основу методов составляют аналитические (математические) методы. Общим достоинством аналитических методов является возможность получения решения в общем (буквенном) виде, так что из найденного результата вытекают различные частные случаи, и, что особенно существенно, на основании полученного результата удобно выполнять анализ влияния тех или иных факторов на решение задачи. Аналитические методы, в свою очередь можно разделить на точные аналитические методы и приближенные аналитические методы. Основным достоинством точных методов (в отличие от численных и аналитических приближенных) является представление решения задачи посредством строгих математических выражений, позволяющих получить новую информацию о системе, выработать допускающие обобщения концепции и, в конечном итоге, перейти на более глубокий уровень понимания проблемы - динамического поведения системы. Как и всякий метод, точные аналитические методы обладают определенными ограничениями, связанными с размерностью пространства состояний систем. Универсальными методами исследования можно было бы считать численные методы, если бы они (эти методы) обладали достаточной общностью и достоверностью получаемых результатов. Представляемый в работе метод позволяет объединить достоинства аналитически точных и численных методов для исследования структуры пространства параметров нелинейных динамических систем.Метод позволяет аналитически точно исследовать пространство параметров динамических систем для определенных соотношений их параметров – декомпозиций. В рамках этих соотношений (декомпозиций) динамическое поведение исходной системы соответствует динамическому поведению ряда подсистем (с меньшей размерность пространства состояний), не образующих между собой замкнутой динамической си-стемы.

При этом, размерность систем выбирается таким образом, чтобы система была доступна строгому аналитическому исследованию.Вне декомпозиций пространство параметров может исследоваться любыми другими методами (численными, приближенными аналитическими и т.д.).Данный подход позволяет аналитически строго доказывать существование определенного периодического движения в системе, как собственного, так и вызванного внешним гармоническим воздействием. В большинстве практических случаев метод позволяет осуществить «разбиение» пространства параметров системы на области качественно различного ее динамического поведения.Имея достоверную (полученную на основе строгого метода) информацию о динамическом поведении системы в условиях определенных соотношений ее параметров (декомпозиций) исследователь более уверенно может проводить дальнейшие исследования динамических систем на основе уже других методов, не обладающих абсолютной достоверностью, но более удобными и универсальными в практических приложениях.

Яготинцева Н.В., Татарникова Т.М.

Россия, Санкт-Петербург, Российский государственный гидрометеорологический университет, Санкт-Петербургский государственный экономический университет ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ЕДИНОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ НА СУДНЕ

Для решения задач навигации и судовождения, освещения обстановки суда оснащаются многофункциональным радиоэлектронным оборудованием (РЭО).

Одним из перспективных направлений развития оборудования судна сегодня считается интеграция образцов РЭО в единую информационную инфраструктуру судна с переходом к новой архитектуре их построения. [2]

http://spoisu.ru

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ УПРАВЛЕНИЯ ОБЪЕКТАМИ МОРСКОЙ ТЕХНИКИ И МОРСКОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ 489

Таким образом, разработка модели вычислительной сети корабля, интегрирующей РЭО в единое информационное пространство, является актуальной задачей.

Предлагается разработать экспертную систему, которая будет создавать оптимизированную модель локально вычислительной сети, а так же хранить в себе базу данных о составе радиоэлектронного оборудования, непосредственно взаимодействующего с сетью.

Локальная вычислительная сеть на судне позволит:

исключить параллелизм в выполняемых функциях образцов РЭО;

сократить стоимость создания и эксплуатации РЭО;

повысить надежность, живучесть и ремонтопригодность образцов РЭО.[1]

В настоящее время для оптимизации защищенных компьютерных сетей известны следующие алгоритмы: генетический алгоритм, непрерывный генетический алгоритм, эволюционные алгоритмы, муравьиный алгоритм, алгоритм имитации отжига, жадный алгоритм, алгоритм Прима, и другие. Наиболее эффективным для оптимизации сети является генетический алгоритм.

С помощью данной системы, можно будет судить о производительности внутри сети, и принимать решение о том, стоит ли разрабатывать данную ЛВС или необходимо пересматривать ее компоненты. Так же она позволит экономить время при конструировании судов, выдавая необходимый набор радиоэлектронного оборудования, в зависимости от типа судна и его территориального класса.

http://spoisu.ru