«Двойные технологии» №4 / 2020

Статьи, опубликованные в журнале «Информационные войны» №4 (56) / 2020

I. АВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА

УДК 629.7.017.1

МЕТОДИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ВЫБОРУ РАЦИОНАЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ РЕШЕНИЙ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ НАДЕЖНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ ПУСКОВ РАКЕТ-НОСИТЕЛЕЙ С ВЫСОКОСКОРОСТНЫМИ ЛЕТАТЕЛЬНЫМИ АППАРАТАМИ
METHODOLOGICAL APPROACH TO THE SELECTION OF RATIONAL OPTIONS OF SOLUTIONS TO ENSURE RELIABILITY AND SAFETY WHEN PERFORMING TEST LAUNCHES OF ROCKETS WITH HIGH-SPEED AIRCRAFT

Аннотация. Разработан методический подход к выбору рациональных вариантов конструктивно-технических решений и организационно-технических мероприятий по обеспечению надежности и безопасности при проведении испытательных пусков специализированных летательных аппаратов (ВЛА)

Abstract. A methodological approach has been developed to the choice of rational options for design and technical solutions and organizational and technical measures to ensure reliability and safety during test launches of specialized aircraft (VLA)

Ключевые слова. Ракета-носитель, специализированный летательный аппарат, надежность, безопасность, отказ, аварийная ситуация, авария.
Key words. Launch vehicle, specialized aircraft, reliability, safety, failure, emergency, accident.

УДК 621.192+519.873

СПОСОБ ОЦЕНИВАНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БЕЗОТКАЗНОСТИ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПРИ ОТРАБОТОЧНЫХ ИСПЫТАНИЯХ С УЧЕТОМ ДЕФЕКТОВ
METHOD FOR EVALUATING RELIABILITY INDICATORS TECHNICAL SYSTEMS FOR DEVELOPMENT TESTING FOR DEFECTS

Аннотация. Предлагается новый способ оценивания динамики показателей безотказности технических систем в период испытаний по методу несмещенных оценок с учетом возможных выявляемых и устраняемых дефектов. Предполагается, что время безотказной работы ТС имеет гамма-распределение или распределение Вейбулла, а период проявления дефектов соответствует экспоненциальному распределению.

Abstract. A new method for estimating the dynamics of reliability indicators of technical systems dur-ing the test by the method of unbiased estimates, taking into account the possible detected and eliminated defects, is proposed. It is assumed that the time of failure of the vehicle has a gamma distribution or Weibull distribution, and the period of manifestation of defects corresponds to the exponential distribution.

Ключевые слова. Техническая система, дефект, испытания, гамма-распределение, распределение Вейбулла, оценки показателей безотказности и дефектов, метод несмещенных оценок.
Key words. Technical system, defect, testing, gamma distribution, Weibull distribution, reliability and de-fect estimates, unbiased estimation method

УДК 54.058(075)

ПРОЕКТИРОВАНИЕ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ К РАЗРАБОТКЕ СЛОЖНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ В СОСТАВЕ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
DESIGNING MANAGEMENT SOLUTIONS FOR THE DEVELOPMENT OF COMPLEX TECHNICAL OBJECTS AS A PART OF GEOINFORMATION SYSTEMS

Аннотация. Рассматриваются вопросы подготовки принятия управленческих решений в задачах разработок объектов для сложных технических систем. В работе приводится краткий обзор методов и информационных моделей в условия задачи выбора сложных технических объектов в составе геоинформационных систем. Приводятся актуальность выбора проекта, структура основных этапов и понятий, подходы к алгоритмизации и логикосодержательный вариант к анализу модели выработки принятия управленческих решений в информационно-аналитической компьютеризированной пользовательской среде для предварительных оценок альтернативных вариантов.

Abstract. The issues of preparation for making managerial decisions in the tasks of developing objects for complex technical systems are considered. The paper provides a brief overview of methods and information models in the context of the problem of choosing complex technical objects as part of geographic information systems. The relevance of the choice of the project, the structure of the main stages and concepts, approaches to algorithmization and a logical-meaningful version to the analysis of the model of developing managerial decision-making in an information-analyticalcomputerized user environment for preliminary assessments of alternative options are given.

Ключевые слова. Сложная техническая система, геоинформационная система, сложнаятехническая система, системный анализ, жизненный цикл, стадия жизненного цикла, процесс принятия решений, лицо принимающее решение, альтернативный вариант, показатель и критерий эффективности.
Key words. Complex technical system, geographic information system, complex technical system,system analysis, life cycle, life cycle stage, decision-making process, decision-maker, alternative option, performance indicator and criterion.

УДК 338.27

МНОГОФАКТОРНОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ В N-МЕРНОМ ПРОСТРАНСТВЕ
MULTI-FACTOR FORECASTING OF ECONOMIC INDICATORS IN N-DIMENSIONAL SPACE

Аннотация. При построении линии тренда традиционно используют всего один экономический показатель. Однако, как показывает практика, при прогнозировании необходимо учитывать несколько взаимовлияющих факторов. Специализированное программное обеспечение является дорогостоящим, требует дополнительных настроек и обучения пользователей. В статье предлагается метод построения линии тренда сразу для нескольких экономических показателей с использованием инструментов широко распространенного программного обеспечения. Приведены результаты применения метода для нахождения общей линии тренда для курса евро по отношению к российскому рублю и стоимости барреля нефти (3D). Изложен математический аппарат для n-мерного случая.

Abstract. When building a trend line, only one economic indicator is traditionally used. However, as practice shows, several mutually inﬂuencing factors must be taken into account when forecasting. Specialized software is expensive and requires additional conﬁguration and user training. Thearticle oﬀers a method for constructing a trend line for several economic indicators at once using the tools of widespread software. The results of applying the method to ﬁnd a common trend line for the Euro exchange rate against the Russian ruble and the cost of a barrel of oil (3D) are presented. The mathematical apparatus for the n-dimensional case is described.

Ключевые слова. Прогнозирование, линия тренда, экономическое прогнозирование, экономико-математическая модель, метод прогнозирования.
Key words. Forecasting, trend line, economic forecasting, economic and mathematical models, forecasting methods.

УДК 519.25

СВЕДЕНИЕ ШКАЛ ВРЕМЕНИ ДВУХ КОМПЛЕКТОВ НАВИГАЦИОННОЙ АППАРАТУРЫ
CONVERGENCE OF TIME SCALES OF TWO SETS OF NAVIGATION EQUIPMENT

Аннотация. При построении наземных разностнодальномерных систем траекторных измерений возникает задача точной относительной временной привязки приемных пунктов системы, расположенных в локальном районе. Решение данной задачи может быть обеспечено размещением на приемных пунктах высокостабильных водородных стандартов частоты, однако они имеют высокую стоимость и их эксплуатация в полевых условиях достаточно затруднительна. В статье рассматривается вопрос реализации высокоточной взаимной привязки по времени на основе использования навигационной аппаратуры потребителя сигналов ГНСС ГЛОНАСС в апостериорном режиме после проведения сеанса измерений. При решении задачи временной привязки предлагается использовать измерения приведенной фазовой псевдодальности. Высокая точность относительной привязки по времени достигается за счет проведения автономной и совместной калибровки комплектов навигационной аппаратуры.

Abstract. When constructing ground-based diﬀerential-ranging systems of trajectory measurements, the problem arises of the exact relative time binding of the receiving points of the system, located in the local area. The solution to this problem can be provided by placing highly stable hydrogen frequency standards at the receiving points, but they are expensive and their operation in ﬁeld conditions is diﬃcult. The article discusses the issue of implementing high-precision inter-time referencing based on the use of navigation equipment of the consumer of GNSS GLONASS signals in a posteriori mode, after a measurement session. When solving the problem of timing, it is proposed to use measurements of the reduced phase pseudorange. High accuracy of relative timing is achieved by autonomous and joint calibration of navigation equipment sets.

Ключевые слова. ГНСС, ГЛОНАСС, навигация, время, привязка, калибровка, псевдодальность, точность, оценка, измерения.
Key words. GNSS, GLONASS, navigation, time, timing, calibration, pseudorange, precision, exact, estimate.

УДК 621.396

НЕТРАДИЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ И ВЕРИФИКАЦИИ ДАННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОНСТРУКТИВНОЙ ТЕОРИИ КОНЕЧНЫХ ПОЛЕЙ
NON-TRADITIONAL IDENTIFICATION AND VERIFICATION METHODS MEASUREMENT DATA USING ONSTRUCTIVE THEORY OF FINITE FIELDS

Аннотация. Многочисленные проблемы, которые появляются при идентификации и верификации результатов телеизмерений, данных, сообщений и цифровых сигналов в современных комплексах измерений, передачи, приема, сбора и обработки информации, требуют привлечения новых математических методов. Показаны преимущества от разработанных методов, использование которых приводит к новому положительному комплексному эффекту: распараллеливанию обработки, повышению устойчивости решений, упрощению вычислений и контролю достоверности получаемых данных.

Abstract. The many problems that arise when identifying and verifying the results of television measurements, data, communications and digital sig-nals in modern measurement, transmission, reception, collection and processing systems require the involvement of new mathematical methods. The advantages of the developed methods are shown, the use of which leads to a new positive complex eﬀect: paralleling processing, improving the stability of solutions, simplifying calculations and controlling the reliability of the obtained data.

Ключевые слова. Данные и погрешности измерений, искажения информации при её передаче, повышение показателей достоверности, регуляризация некорректных задач.
Key words. Data and errors of measurements, distortion of in-formation during its transmission, increase of reliability indices, regularization of incorrect tasks.

УДК 523.6:621.373.8:629

УНИЧТОЖЕНИЕ КОСМИЧЕСКОГО МУСОРА С ПОМОЩЬЮ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
THE DESTRUCTION OF SPACE DEBRIS WITH THE HELP OF LASER RADIATION

Аннотация. Рассмотрены вопросы уничтожения космического мусора или увода его на безопасные орбиты с помощью лазерного излучения. Показано, что при уже достигнутом уровне развития твердотельных лазеров возможно построение системы, размещенной на космическом аппарате или вблизи него, для решения задачи защиты космического аппарата от столкновения с космическим мусором.

Abstract. The issues of destroying space debris or moving it to safe orbits using laser radiation are considered. It is shown that with the already achieved level of development of solid-state lasers, it is possible to build a system placed on or near the spacecraft to solve the problem of protecting the spacecraft from collision with space debris.

Ключевые слова. Окружающее космическое пространство, космический мусор, космический аппарат, столкновение, защита, лазерное излучение, испарение, механический импульс.
Key words. Surrounding space, space debris, spacecraft, collision, protection, laser radiation, evaporation, mechanical impulse.

II. РАДИОТЕХНИКА И СВЯЗЪ

УДК 629.783

МЕТОДИКА ОПЕРАТИВНОГО КОНТРОЛЯ НАВИГАЦИОННОГО ПОЛЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АППАРАТУРЫ ПОТРЕБИТЕЛЯ
TECHNIQUE OF OPERATIVE CONTROL OF THE NAVIGATING FIELD WITH USE OF EQUIPMENT OF THE CONSUMER

Аннотация. В статье приведено описание методики оперативного контроля навигационного сигнала при помощи навигационной аппаратуры потребителя, позволяющей оценить достоверность навигационного поля, формируемого каждым космическим аппаратом в отдельности.

Abstract. In article the description of a technique of operative control of a navigating signal by means of navigating equipment of the consumer is resulted, making it possible to assess the reliability of the navigating ﬁ eld formed by each space vehicle separately.

Ключевые слова. Оперативный контроль навигационного сигнала, навигационная аппаратура потребителя.
Key words. Operative control of a navigating signal, navigating equipment of the consumer.

III. ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ

УДК 629.783

ТЕХНОЛОГИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ДАННЫХ ДЛЯ ОПЕРАТИВНОГО КОНТРОЛЯ ПОГРЕШНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕМ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ КООРДИНАТ ЗА СЧЕТ ОШИБОК КОСМИЧЕСКОГО СЕГМЕНТА ГЛОНАСС
DATA GENERATION TECHNOLOGY FOR OPERATIONAL CONTROL OF THE CONSUMER’S DETERMINATION OF SPATIAL COORDINATES DUE TO ERRORS IN THE GLONASS SPACE SEGMENT

Аннотация. В статье приведено описание технологии формирования данных для осуществления достоверного контроля погрешности определения потребителем пространственных координат за счет ошибок космического сегмента ГЛОНАСС на основе коррекции и объединения высокоточной эфемеридно-временной информации, формируемой различными центрами обработки.

Abstract. The article describes the technology of data generation for the implementation of reliable control of the error in determining the spatial coordinates by the consumer due to errors in the GLONASS space segment based on the correction and combination of high-precision ephemeris-time information generated by various processing centers.

Ключевые слова. ГЛОНАСС, контроль характеристик, погрешность определения местоположения, эквивалентная погрешность псевдодальности, бортовые частотно-временные поправки.
Key words. GLONASS, performance monitoring, positioning error, signal-in-space ranging error, broadcast orbits and clocks.

УДК 004.652

ПОСТРОЕНИЕ СИСТЕМЫ АРХИВАЦИИ В РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ НАЗЕМНОГО КОМПЛЕКСА УПРАВЛЕНИЯ КОСМИЧЕСКИМИ СРЕДСТВАМИ
BUILDING AN ARCHIVING SYSTEM IN DISTRIBUTED COMPUTER NETWORKGROUND SPACE CONTROL COMPLEX

Аннотация. Информационная система наземного комплекса управления космическими средствами характеризуется неоднородной системой архивации информации. На основе реализованного реляционного архивного хранилища информации предложена модель распределенной системы архивации данных. В статье приведено описание используемых технологий передачи данных между разнородными хранилищами баллистической информации в операционной среде AstraLinux SE.

Abstract. The information system of the ground control complex for space assets is characterized by a heterogeneous information archiving system. On the basis of the implemented system of relational archival storage of information, a model of a distributed data archiving system is proposed. The article provides a description of the technologies used for data transmission between heterogeneous storage of ballistic information in the AstraLinux SE operating environment.

Ключевые слова. Распределенная система архивации, модель реляционного хранилища данных.
Key words. Distributed archiving system, relational data warehouse model.

УДК 004.652

МОДЕЛЬ БАЛЛИСТИЧЕСКОЙ БАЗЫ ДАННЫХ НАЗЕМНОГО КОМПЛЕКСА УПРАВЛЕНИЯ КОСМИЧЕСКИМИ СРЕДСТВАМИ
BALLISTIC DATABASE MODEL GROUND SPACE CONTROL COMPLEX

Аннотация. В данной статье приведено описание используемых технологий обработки больших данных в баллистической базе данных (ББД), функционирующей под управлением СУБД PostgreSQL. Предложена перспективная структура модели ББД.

Abstract. This article describes the technologies used for processing big data in a ballistic database (BDB) running under the control of PostgreSQL DBMS. The perspective structure of the BDB model is proposed.

Ключевые слова. Большие данные, NoSQL, объектно-реляционная модель.
Key words. Big data, NoSQL, object-relational model.

УДК 004.056

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНИЦ ОБЛАСТЕЙ БЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТОВ КРИТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
DETERMINATION OF THE SAFETY AREAS OF CRITICAL INFORMATION INFRASTRUCTURE OF RAILWAY TRANSPORT

Аннотация. В статье представлен методический подход к определению границ областей безопасности объектов критической информационной инфраструктуры железнодорожного транспорта.

Оценка проводится с использованием пространственных моделей и экспертного метода анализа иерархий, для реализации которого предложены иерархические структуры и матрицы для установления и анализа взаимосвязей между элементами иерархий. Использование аппарата нечётких чисел позволяет учитывать наличие неопределённостей в исходных данных и выводах экспертов.

Abstract. The article presents a methodological approach to deﬁ ning the security areas boundaries of critical information infrastructure objects of railway transport.

The assessment is carried out using spatial models and an expert method for analyzinghierarchies, for the implementation of which hierarchical structures and matrices are proposed for establishing and analyzing the relationships between elements of hierarchies. The use of the fuzzy numbers apparatus allows considering the presence of uncertainties in the initial data and conclusions of experts.

Ключевые слова. Критическая информационная инфраструктура, информационная безопасность, система управления, риск, принцип управления, железнодорожный транспорт.
Key words. Critical information infrastructure, information security, management system, risk, management principle, railway transport.

УДК 004.056

ПОДХОДЫ К ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ КРИТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
APPROACHES TO ENSURING THE SECURITY OF CRITICAL INFORMATION INFRASTRUCTURE OF RAILWAY TRANSPORT

Аннотация. В статье рассмотрены принципы обеспечения безопасности критической информационной инфраструктуры железнодорожного транспорта, а также подходы к их реализации, в том числе подход на основе управления рисками информационной безопасности. Проведён анализ состояния и определены основные направления развития системы управления информационной безопасностью железнодорожного транспорта.

Abstract. The article discusses the principles of ensuring the security of critical informationinfrastructure of railway transport, as well as approaches to their implementation, including an approach based on information security risk management. The analysis of the state is carried out and the main directions of development of the information security management system of railway transport are determined.

Ключевые слова. Критическая информационная инфраструктура, информационная безопасность, система управления, риск, принцип управления, железнодорожный транспорт, мониторинг, моделирование угроз, интеллектуализация.
Key words. Critical information infrastructure, information security, management system, risk, management principle, railway transport, monitoring, threat modeling, intellectualization.

УДК 004.43

АВТОМАТИЧЕСКАЯ ПРОВЕРКА ЦЕПОЧЕК ПРЕОБРАЗОВАНИЙ СИМВОЛЬНЫХ НЕРАВЕНСТВ НА ОСНОВЕ ПЕРЕБОРА ЛОГИЧЕСКИХ ПРАВИЛ
AUTOMATIC VERIFICATION OF TRANSFORMATION CHAINS OF SYMBOLIC INEQUALITIES BASED ON LOGICAL RULES SEARCH

Аннотация. Одним из наиболее важных элементов современного образовательного процесса в области технических наук является решение задач на преобразование фактов над символьными выражениями. В ходе решения таких задач обучаемым требуется вывести новое для них решение задачи, опираясь на изученные ими правила. Закрепление навыков требует решения больших объемов задач, что влечет необходимость проверки полученных обучаемыми решений. Уже реализовано множество платформ, позволяющих автоматизировать проверку решений. Как правило, они проверяют исключительно ответ, но не ход решения задачи. Такой подход к проверке оставляет возможность получения правильного ответа и засчитанного задания при не до конца продуманном или неправильном решении.

Мы предлагаем способ автоматической проверки решения задач, основанный на последовательной проверке совершенных преобразований неравенств путем эффективного перебора правил, по которым эти преобразования могли быть совершены. Система на каждом шаге решения перебирает допустимые преобразования, пытаясь найти использованное обучаемым. Проблемы неоднозначности формы записи решаются комбинацией методов тестирования, унификации и структурирования правил записи решения.

Предложенный способ автоматической проверки был опробован на студентах младших курсов Политехнического и Электротехнического университетов и показал неплохие результаты: производительность преподавательского труда при проверке задач повысилась более, чем в 4 раза.

Abstract. One of the most important elements of the modern educational process in the ﬁ eld of natural sciences is the solution of problems of transforming facts of symbolic expressions. When solving such problems, learners need to deduce a new solution of the problem based on the rules they have already learned. To consolidate these skills, learner need to solve a large volume of tasks, which entails the need of veriﬁcation of the solutions. Many platforms have already been implemented that allow to automate the veriﬁcation of solutions. Generally, these systems only check the answer, but not the progress of the problem. This approach of veriﬁcation leaves the possibilityof getting the correct answer and the task counted if the decision is not fully thought out or incorrect.

We propose a method for automatic veriﬁcation of problem solutions based on sequential veriﬁcation of completed transformations by eﬃciently iterating through the rules that allowed these transformations to be performed. At each step of the solution, the system iterates through the allowed transformations, trying to ﬁnd one, that learner used. Problems of ambiguity of the recording form are solved by a combination of testing method, uniﬁcation, and structuring of therecording rules.

The proposed method of automatic veriﬁcation was tested on students of junior courses of the Polytechnic and Electrical engineering Universities and showed good results: the productivity of teaching staﬀ when checking tasks increased more than 4 times.

Ключевые слова. Образование, игрофикация, преобразование символьных неравенств, автоматическая проверка решений, правила преобразований.
Key words. Education, gamiﬁcation, transformations of symbolic inequalities, automated solutionveriﬁcation, transformation rules