2. Техническое обеспечение асу.

Техническое обеспечение (ТО) - комплекс технических средств, применяемых для функционирования автоматизированной системы управления (ГОСТ 24003-84). Комплекс технических средств предназначен для автоматизированной реализации информационного процесса.

Техническое обеспечение связи и АСУ осуществляется в целях поддержания их в исправном состоянии. В состав технического обеспечения входит: своевременное снабжение соединений, частей и кораблей техникой связи и АСУ, эксплуатационно-расходными материалами, восстановление их расхода и потерь, содержание техники и ЗИП в комплекте и в исправности; проведение регламентов, обслуживание и контроль состояния техники в установленные сроки; организацию эксплуатации и ремонта поврежденной (неисправной) техники; организацию управления силами и средствами технического обеспечения.

Как известно, в информационном процессе выделяют следующие частные подпроцессы:

• сбор и регистрация;

• обработка;

• хранение;

• передача информации и др.

Для реализации каждого подпроцесса необходимо иметь специальные технические средства.

Т а б л и ц а 1

Средства ТО
основные						вспомогательные
регистрации и сбора информации	ввода информации	передачи данных	обработки информации	хранения информации	выдачи информации	элек-тропи-тания	технического обслуж. и ремонта
-средства сбора; -измеритель-ные приборы	-устройствава локального ввода; -устройства удаленного ввода	-коммутационные средства; -каналообразующие устройства; -аппаратура передачи данных; -засекречивающая аппаратура связи	-ЭВМ; -вычисли-тельные комплексы	-внешние запоминающие устройства	-устройства документирования; -устройства отображения.

В соответствии с этим выделяют основные и вспомогательные технические средства или средства технического обеспечения (таблица 1).

Так, например, средства регистрации и сбора информации обеспечивают фиксацию первичной информации о состоянии объектов управления и среды, а также преобразование к виду, допускающему ее восприятие другими техническими средствами. Используется данное оборудование, прежде всего, в командной подсистеме АСУ. Средства ввода информации по своему функциональному предназначению примыкают к средствам регистрации и средствам передачи. Средства передачи данных обеспечивают обмен информацией между элементами системы управления. Средства обработки информации обеспечивают содержательное преобразование информации и частичное изменение формы информации во времени. Средства выдачи обеспечивают преобразование информации в удобный для дальнейшего использования вид.

В состав ТО входит также различное оборудование, обеспечивающее функционирование технических средств в составе АСУ в соответствии с их предназначением.

Комплекс технических средств как материальная основа автоматизации является наименее гибким видом обеспечения. Поэтому при создании средств ТО главными задачами являются:

• разработка целесообразного состава технических средств;

• обеспечение взаимодействия различных технических средств;

• организация эффективного использования технических средств.

При разработки средств ТО необходимо учитывать следующие принципы применения оборудования:

• соответствия производительности технических средств комплекса автоматизации решаемым на нем задачам (в противном случае эффективность использования комплекса и АСУ, в целом, может снизиться);

• совместимости технических средств;

• агрегируемости технических средств (возможности создания комплексов из различных компонентов);

• максимального использования производительности каждого технического средства.

Выбор технических средств определяется сложностью задач, решаемых системой управления, содержанием информационного процесса, требованиями к организации информационного процесса со стороны должностных лиц всех уровней.

К техническим средствам АСУ предъявляются требования по производительности, надежности, эргономичности (соответствию условий работы психофизиологическим характеристикам человека), стандартизации, унификации и др.

Одним из наиболее эффективных путей получения высокой производительности является согласование структуры вычислительных средств с определенным классом решаемых задач.

Основными направлениями совершенствования технических средств АСУ ВМФ являются:

• использование технических средств высокой производительности;

• распараллеливание вычислительного процесса на всех уровнях;

• широкое применение в комплексах средств автоматизации микропроцессорных систем;

• дальнейшее развитие и внедрение технических средств, обеспечивающих автоматизацию обмена данными;

• сетевое использование ЭВМ.

Решение вопросов разработки и внедрения средств ТО возможно только в комплексе с другими видами обеспечения АСУ.

Рассмотрим принципы формирования требований, анализ и перспективы развития технического обеспечения АСУ.

Требования к техническому обеспечению должны гарантировать, что при их выполнении будет полностью обеспечиваться заданная эффективность реализации других видов обеспечения и автоматизированной системы в целом. К основным группам требований, предъявляемых к техническому обеспечению, можно отнести следующие :

• наличие достаточного уровня ресурсов производительности, основной и внешней памяти;

• необходимые номенклатура и качество периферийных средств;

• заданные эксплуатационная надежность и ремонтопригодность.

Анализ рассматриваемой предметной области и опыта создания систем автоматизации позволяют сформировать ряд методологических принципов разработки технического обеспечения АСУ.

К основным из них относятся :

• принцип подчиненности разработки технического обеспечения целям и задачам создания других видов обеспечения;

• принцип динамического насыщения системы техническими средствами от периферии к ее ядру.

Исходя из существующей взаимосвязи видов обеспечения целесообразна следующая циклическая последовательность их разработки:

• организационное;

• информационное (лингвистическое);

• математическое и программное (общее и специальное);

• техническое.

Таким образом предъявление требований к техническим средствам завершает каждый цикл итерационного процесса разработки требований к АСУ и выбора путей их удовлетворения.

Реализация второго принципа в процессе создания сложных комплексов средств автоматизации предполагает первичность рассмотрения состава периферийного оборудования и в частности структур автоматизированных рабочих мест и рабочих станций по отношению к вычислительным комплексам и другими средствам обработки информации(ЭВМ-серверам, главным ЭВМ и т. д.).

Требования к техническим средствам уточняются по мере перехода от замысла на систему до конечного предъявления технического задания на нее.

Первичность предназначения АСУ и состава других видов обеспечения по отношению к техническим средствам можно показать на примере рассмотрения требуемых свойств базового вычислительного комплекса в случае применения его в трех различных по назначению системах:

• в системе (подсистеме) сбора, хранения и передачи командной информации требуются расширенные средства каналов обмена, аппаратная поддержка безопасности и отказоустойчивости;

• в информационно-расчетной системе (подсистеме) - расширенные средства работы с ВЗУ на магнитных дисках и лентах, возможность применения специализированных процессоров баз данных;

• в системе сбора и обработки информации о среде и противнике - расширенные средства специализированной обработки, увеличенные ресурсы памяти.

Приведенные принципы позволяют сформулировать возможный порядок обоснования требований к техническому обеспечению, согласованный с методиками выполнения подобных работ для других видов обеспечения.

Во-первых, проведение обследования органа управления, подлежащего автоматизации, включающего определение:

• основных задач, решаемых при различных степенях боевой готовности;

• характера решаемых задач (самостоятельно для каждого пункта управления, совместно с другими пунктами):

• определение текущего уровня применения вычислительной техники;

• характеристик связей с другими органами управления;

• характеристик (периодичность, формы, объём) внутренних, входных и выходных документов;

• применяемых и перспективных средств общего и специального математического, а также информационного обеспечения;

• требований к отдельным подсистемам с обоснованными показателями;

• концептуальных моделей основных информационных процессов.

В результате выполнения приведенных пунктов должны быть выявлены причины недостаточной эффективности существующего технического обеспечения, состав показателей, ограничивающих эффективность АСУ в целом, (производительность, надежность, пропускные способности каналов обмена или номенклатура оборудования).

Во-вторых, построение на основе анализа перспективных разработок и знаний возможностей производства усеченного дерева вариантов структур технических средств АСУ.

В-третьих, обоснованный выбор основных качественных и количественных показателей, характеризующих эффективность (качество) технических средств.

В-четвертых, определение требований к показателям эффективности исходя из назначения и задач, решаемых системой.

В-пятых, разработка (на базе модели основных информационных процессов органа управления) математических моделей, связывающих структуру системы для каждого из выбранных вариантов с основными и частными техническими показателями эффективности.

В-шестых, выполнение экспертной оценки дерева перебора одним из выбранных методов (комплексной бинарной оценки наличия заданных свойств, с использованием осредненной шкалы эффективности).

Для повышения качества последующего сопровождения разрабатываемой системы и реальности предъявляемых требований целесообразно выполнить тестирование прототипов комплексов технических средств с использованием инструментальных тестовых пакетов и макетов, предлагаемых к применению информационных и расчетных задач.

При формировании требовании к техническим средствам должны быть определены режимы их функционирования и использования(например, многозадачность и однопользовательность).

Основные требования к техническому обеспечению со стороны других видов обеспечения сводятся к ресурсам производительности, памяти, системы ввода-вывода и периферийных устройств.

Принятые на вооружение ВМФ комплексы средств автоматизации представлены средствами всех видов автоматизированных систем управления - силами, боевыми средствами и специального назначения, и в различной степени соответствуют современным требованиям..

Технические средства современных корабельных автоматизированных систем управления представлены прежде всего боевыми управляющими системами (БИУСов), состоящими из совокупности вычислительных комплексов повышенной надежности, пультов управления и периферийных приборов, связанных в единое целое посредством аналоговых и цифровых каналов ввода-вывода. Периферийные приборы стыкуются с корабельными комплексами управления оружием и техническими средствами.

Одним из основных недостатков свойственным современным корабельным средствам автоматизации является недостаточный охват функций управления кораблем в целом.

Перспективным считается федеративный принцип комплексирования, допускающий относительную самостоятельность средств, применяемых в интересах отдельных боевых частей.

На малых кораблях средства автоматизации могут быть комплексированы на базе того либо иного основного радиотехнического средства (РЛС,ГАС и т. д.) в зависимости от боевого предназначения корабля. Для обмена информации в пределах тактических групп и соединений могут применяться автоматизированные радиолинии коротковолновых и УКВ диапазонов, а также специализированные гидроакустические средства.

Перспективными направлениями в развитии корабельных технических средств автоматизации управления являются дальнейшая их интеграция со средствами связи в составе единых подсистем и обеспечение процессов общекорабельного обмена данными на основе локальных вычислительных сетей.

Технические средства АСУ управления силами ВМФ решают две основные задачи: информационного обеспечения органов управления при постоянной готовности и обмена командами и информацией о состоянии при переводе сил в повышенные степени боевой готовности.

Основная автоматизированная системы управления силами ВМФ содержит в своем составе несколько подсистем технических средств:

• систему обмена, передачи данных (СПД);

• технические средства собственно объектов автоматизации, объединенных в комплексы средств автоматизации (КСА);

• автоматизированные объекты системы связи ВМФ.

Технические средства данной системы имеются на всех уровнях управления силами и позволяют доводить командную информацию до береговых пунктов управления и кораблей находящихся в море.

В составе вычислительных комплексов и периферийного оборудования данной системы широко применяются средства относящиеся к номенклатуре системы “больших” ЕС-ЭВМ. К настоящему времени технические средства основной АСУ силами ВМФ в значительной степени морально и физически устарели.

Перспективы развития технических средств АСУ силами ВМФ связаны с повышением эффективности двух ее основных подсистем:

• подсистемы передачи данными построение которой возможно на основе принципов создания глобальной вычислительных сетей;

• комплексов средств автоматизации штабов объединений и соединений ВМФ с широким применением стандартных решений на основе персональных ЭВМ, локальных вычислительных сетей и принципов создания “открытых систем”.

Комплексы средств автоматизации размещаются на командных пунктах в виде объектов автоматизации на основе следующих технических средств:

• больших комплексов средств автоматизации (БКСА), создаваемых как гетерогенные вычислительные системы на базе главных ЭВМ и локальных вычислительных сетей;

• малых комплексов средств автоматизации (МКСА), имеющих в качестве технической основы локальные вычислительные сети (ЛВС), отдельные автоматизированные рабочие места (АРМы) и абонентские пункты (АП) на персональных ЭВМ.