Оценка качественных характеристик радиоэлектронных систем в критических режимах функционирования Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

УДК 621.396

Оцшювання яюсних характеристик радюелектронних систем в критичних режимах

функщонування

Бичковський В. О., Реутська Ю. Ю.

Нацншалышй тохшчшш ушворситот Укра'ши "Ки'шський иолггохшчшш шститут ¡Moiii 1горя СЛкорського"

E-mail: rculeka_ rl.f&ukr.ncl.

На шдстав! шформацшпого шдходу до апал!зу процеов в радюелектрошшх системах встаповле-по ocuoBiii ствв1дпошеппя щодо оцшюваппя яшспих характеристик систем в критичних режимах фупкцюпуваппя. Викопапо редукцио моделей радюелектрошшх систем до р!впя багатоелемеиташх ф1зичпих систем. Передбачепа можлимсть переходу в!д класич1шх характеристик систем до i'x тлума-чеппя па тформацишому pmni апал!зу. Проапал1зоваш ситуаци, як! вшшкають в умовах впливу хибпо! шформацп або втрат шформацп. Враховаш так! показпики. як шформацшпа спроможшсть. в1дпоспа помилка та обмежеппя па час роботи систем. Проапал1зоваш яшсш характеристики автоматизовашк систем. Враховапо особливост роботи людипи-оператора та визпачепо час. пеобх1дпий для викопаппя поставлено! задач! з задапою ймов!ршстю.

Клюноог слова: радюелектроппа система: критичш резкими; шформац1я; як!сш характеристики

Вступ

Сучасний отап розвитку техшки характоризуе-ться широким застосуванням радюелектрошшх систем (РЕС) ргагомаштного призначення. В останш роки иоряд i3 задачами аналоу. синтезу та моде-лювання тохшчних систем, в тому чист i РЕС. все бшыно уваги иодшяеться прогнозуваншо i'x розвитку. якосп та характеристик ироцейв.

Особливктю сучасиих РЕС с нообхщшсть забез-иечеиия i'x ефективиого функщонування в умовах змши рожихйв роботи та невизначеносп вщносно BiiyTpinniix та зовшшшх вииадкових фактор1в. В таких ситуащях все частило спостер1гаються критичш поди ргагомаштного характеру. Критичш ситуацп' це ситуацп. в яких ряд цшьових показнишв систе-ми або функщоналышх характеристик середовища виходять за допустим! моли i створюють умови для такого порушеиия функщонування об'екта. яке при-зводить до загрози виникнення аварп або катастро-фи. 3 точки зору шформащйного анал1зу критична ситуащя виникае за умови недостатньо! шформащй-iio'i шдтримки процсйв в РЕС. втрат шформацп' та обмежень на час роботи РЕС. В критичних умовах функщонування потр1бна тшьки достатньо яшсна оцшка характеристик систем.

Виходячи i3 сучасних наукових концеищй. РЕС функщонуе як едино цше завдяки шформащй-nifi шдтримщ процейв та ращоналыий оргашзацп зв'язшв хйж пристроями та шдсистсмами. Отже. стае зрозумшою дощлыисть використання шфор-

мащйного шдходу до анатзу процсйв в РЕС [1 4]. Задач1 шформащйного анатзу ставляться як на макроскошчному. так i на мшроскошчному piBirax. пов'язуються з системою у цшому або з 11 шдсистомами та олемонтами. В результат! анатзу пере-хщних характеристик динахпчних ланок РЕС вста-новлюються i'x частотно-квантов1 спроможность На шдстав1 лоичного анатзу методом аналоий здШ-сшоють псрехщ до опису. ирийнятому в теорп ыл. Доцшышм е також висновок про то. що необхщно оиерувати не тшьки сигналами х на вход1 системи та у на'п виходц але i абсолютними иомилками Дх, Ду та розглядати вщношення В = уДх/хДу. В цьому вииадку виявляеться шформащйна складова у ви-гляд1 шформацшних сироможностей Ny = ут/Ду, Nx = хт/Дж, де ут, хт — максимальш значения у та х. Якщо ввести у розгляд нормоваш значения Уш = У/Ут-, хн = х/хт, то можна записати В = yaNy/xHNx. Необхщно зауважити, що розглянута мотоди шформащйного анал1зу РЕС спрямован1 на розв'язання окремих задач та не пов'язаш м1ж собою.

Використання iciiyioniix метод1в 1нформащйного анал1зу для оцшювання яккних характеристик РЕС в критичних режимах функщонування не прод-ставляеться можливим. Це зумовлено докшькома обставинами. По-перше. в основному вщом1 мето-ди базуються на статичному шдходь Отже. часов1 обмеження на роботу РЕС не можуть бути враховаш. По-друге, динамша входу в критичний режим

залишаеться прихованою, що но дав можливост1 ощ-шовати загрози виникнення aBapi'i або катастрофы в pa3i подалыпого розгортання критичних подШ. Окр1м того, неможливо передбачити настдки втрат шформацй або впливу навмисних завад на характеристики РЕС. Таким чином, задача оцпиовання яшсних характеристик РЕС в критичних режимах функцюнування с актуальною та практично спря-мованою.

1 Постановка задач1

Приймемо до уваги, що яшеть функцюнування РЕС оцпиоеться за допомогою показника ефектив-nocTi. Ця числова характеристика визначае CTyniiib npiiCT0C0Baii0CTi системи до виконання поставлених задач та суттсво впливае на результати Г! досль джоння. Показник ефективноста визначасться без-посородньо процесом функцюнування системи та ввдбивае Г! иоведшку и у 4aci. Поширеними критерь ями ефективносп систем с криторш максимально! швидкодп, штогралышй квадратичний критерш, енергетичний критерш та pi3iiOMaiiiTiii комбшоваш критерп. Bei вони базуються на оцпиованш Miiii-мального значения деякого показника системи G. Необхвдно зауважити, що передбачити шоанси критично! ситуацп в принцип! неможливо. Отжо. до-цшыго обможитися макроскошчним piBiiCM анал1зу, тобто перейти вщ випадкових внутршньосистемних взаемод1й до деякого регулярного процосу. 3 innioro боку, необхщно врахувати шфодинамшу РЕС. тобто вплив шформацй I = I (t) на величину G. Нехай К — константа швидкосп зменшення G за рахунок надходження I. Тод1 можна записати

dG = - Kdl.

Якщо позначити Са piBiraiura (1) знаходимо

—— = —КСп. at

f = - <i - -).

^ = -Kdl. д

характеристики РЕС в критичних режимах функцюнування. Це зумовлоно тим, що в них не врахо-вуються наслщки втрат шформацй та впливу хибно! шформацй.

Для розв'язання поставлено! задач1 приймемо до уваги. що одним i3 найпотужшших метод1в прогно-зування та макроскошчного анал1зу с метод анало-rifi. який породбачае редукщю прогнозних моделей та моделей тохшчних систем до piBira багатооломон-тних ф1зичних систем [5]. В процой застосування методу аналогш доцшьно передбачити можливють переходу в1д класичних характеристик систем до ix тлумачоння на шформацшному pisui анал1зу.

2 Теоретичш викладки

Ефектившсть РЕС заложить в1д кшькосп та цшносп шформацй', що надходить до них в проце-ci функцюнування. Враховуючи особливосп роботи РЕС в критичних режимах функцюнування, будемо розглядати корисну шформащю Ii = Ii (t) та хи-бну або втрачену шформащю /2 = h (t). Оскшьки G = G (Ii, /2), то можна записати

« = (Ü) d'i + (S)<5)

Приймемо до уваги, що збшыпення /2 супрово-джуеться збшыпенням G. 3 ininoro боку, збшыпення Ii супроводжуеться зменшенням G. Тод1 на шдстав1 формули (5) знаходимо

dG =

(ИЬ -

dG

dli

dli.

(6)

Введемо у розгляд парщальш величини xi та х2:

(1)

Xi =

dG

9Ii

Х2 =

dG dl2 .

(7)

Тод1 piBiraiura (6) набувас насту иного вигляду:

dl/d,t, то на шдстав1

dG = X2dÄ2 — xidli.

(8)

(2)

Ефектившсть РЕС можна оцшити fiMOBipiiicTio виконання поставлено! задач1 Р. В процеа надходження шформацй I ця ймов1ршсть зростае та аснмптотнчно наблнжусться до одинищ. Такнм чином,

Анал1з piBiraiura (8) внконусться на шдстав1 Bi-домо! процедури [6].

На иершому eTani анал1зу будемо вважати пар-циалыи велнчннн пост1йннмн i проштегруемо «шву та праву частшш piBiraium (8) за нульвнх поча-ткових умов. Тод1 отримасмо наступний результат

G = x2h — xili.

(9)

(3)

Позначивши д = 1 — Р, на шдстав1 формули ( ) визначасмо

(4)

На другому eTani анал1зу иродиференщюсмо piB-няння ( ) за умови, що xi, Х2, Ii, I2 — змшш величини, та визначимо

dG = (x2dl2 — xidli) + (I2dx2 — Iidxi). (10)

На шдстав1 анал1зу р1внянь (8), (10) знаходимо

/2dx2 — Iidxi = 0.

(И)

Якщо ввести у розгляд величину G = ln д, то отримасмо залежност (1), (2). Вказаш сшввад-ношення не можуть в noBiiifi Mipi описати HKiciii

Зауважимо, що р1вняння (11) с аналогом piBiran-ня Пббса-Дюгема та в1др1знясться вщ нього тшьки знаком м1ж складовими та ф1зичним зм1стом даних

складових [6]. На шдстав1 формули (11) визначасмо

(12)

¿хп = —¿XI.

ь 1

¿С

¿12

~Т~ = Х2 -

М <м

х1

¿Ь

ж.

¿11 = К1 (Ьт — Ь) ¿г,

¿12 = К №т - Ь) ¿ъ.

На шдстав1 залежностей (14). (15) визначасмо ¿ 1

Ьт — Ь

¿12 1"2т — ¡2

К1 ¿ ,

К ¿ .

Ь = Ьт [1 — ехр (-К1 ¿)].

Шсля штегрування .швеи частини р1вняння (17) ввд 0 до 12, а право! в1д 0 до знаходимо

Ь = Ьт [1 — ехр (—Кг)].

Якщо у формул! ( ) прийняти Ь ^ то, то визна-чимо усталоно значения

ОСТ = х212т — х1^1т-

(22)

1

невеликими порщями. Тодо па шдстав1 методу ана-

х1 х

величииами [6].

3 р1вняння (8) отримуемо иаступиу заложшеть:

Зауважимо, що Сст = 1п<?ст < 0.

К1 = К

Приймаючи до уваги, що С = 1пд < 0, на шдсташ формули (21) знаходимо

(13)

х <

хА I'

2т

(23)

Анатз формули (13) показус, що швидшеть змь ни С залежить в1д иарщальних величин Х2, Х1 та швидкостей змш корисно! шформацй С1 = ¿11/Л1 та хибно! (або втрачено!) шформацй С = ¿Ь/¿¿- Для забезпечення ¿С/¿Л, < 0 необхщно виконати умову Х1С1 > Х2С2.

1

шуються \ наближуються до сво!х потонцшно мо-жливих максимальных значень 11т, 12т- Якщо К1,

К 1

можна записати

(14)

(15)

(16) (17)

0

1 0

результат:

(18)

(19)

На шдстав1 заложноста (23) можна встановити сшввщношоння мЬк парщалышми величинами та потонцшно можливими максималышми значениями корисно! та хибно! шформацй.

Таким чином, продставляеться можливим на шдстав1 методу парщалышх величин розв'язати задач1 оцшювання яккних характеристик РЕС в критичних режимах функцюнування. В процеа розв'язання поставлоних задач дощльно розглядати окремо автоматичш та автоматизоваш системи (системи з людиною-опоратором). Це зумовлоно рядом фактор1в. По-псрше, необхщно прийняти до уваги. що в умовах силышх завад основно навантажен-ня лягас на людину-опоратора. Подруге, суттсвий вплив па яшеш характеристики РЕС мають психо ф1зичш особливосп людини [7,8].

3 Радюелектронш автоматичш системи

Радюелектронш автоматичш системи (РАС) входять у склад майжо вйх засоб1в радооолоктрон-ного обладнання. Методи математичного опису РАС, як 1 шших автоматичних систем, с досить вщомими. В останш роки все частило застосову-ють шформацшш методи анатзу, доцшыисть яких зумовлена можливштю розкриття змктовно! скла-дово! керування. Приймемо до уваги, що шформа-щйний оиис динахпчних ланок можна виконати на шдстав1 анатзу переходного ироцесу. Нехай корней! та хибш сигнали надходять в систему з р1зних динаьпчних ланок. Якщо N1 та, N2 — шформацшш спроможностц то

Приймаючи до уваги залежноста (13), (18), (19), визначасмо

¿С = Х2К12т ехр (—К21) ¿Ь—

— Х1К111т ехр(—К1 г) Л. (20)

0

С 0

С = Х212т [1 — ехр (—К2¿)] —

— ХЛ11т [1 — ехр(—К1 . (21)

ь =1п^, ^ = 1/21и 12=1пЩ, N = 1/2-12-

(24)

1

су [2, 3]. На шдстав1 формул (8), (24) знаходимо

¿С = X2¿ 1п N — х^ 1п N1,

¿С = Х1с! 1П71 — X2¿ 1п^2-

Розглянемо типову ситуащю, коли

1

ехр (—

72

ехр (—

(25)

(26)

(27)

де t — час, Ti, Т2 — постшш часу динаьйчних ланок [2]. На шдстав1 заложностей (26). (27) визна-чаемо

dG =( Т2 -т)">-

(28)

1нтегруючи jiiey частину р1вняння ( ) вщ Go до G, а праву вщ 0 до t, знаходимо

G = Go- ^ -

(XI х2\

[Т\ - TJ

(29)

На шдстав1 формули (29) можна визначити но-обхщний час роботи систоми

(Go -G)TT Т2х\ - Т\х2

(30)

Go6 — Gn +

{y, - Т2 J (tn -to6) ■

X2 = X20 +

-1dx\.

2

Приймемо до уваги, що досить часто системно-шформацшний анал1з проводиться за умов С, = dli/dt = сonst, С2 = dl2/dt = const, I, = С it, I2 = С2

X2 = X20 + C (xi - xw) . С2

(33)

можливкть сприймати будь-яш сигнали, роагувати на малоймов1рш сигнали. об'еднувати р1зномаш-Tiii символи в одно щле, анатзувати шформащю та налаштовуватися на будь-яку програму. Завдя-ки людиш-оиератору внутршньосистемна взаемо-д1я об'сднусться в бдиний цшеспрямований процос функцюнування [7.8].

Приймемо до уваги. що в умовах навмисних за-вад з невщомим розподшом ймов1рностой основне навантаження лягас на людину-оиератора, яка ви-користовус anpiopiii знания про характер корисних сигнал1в та завад, доевщ та шту'щпо. Критична ентуащя внннкас тодь коли досягаеться дезор1б:нта-щя та перевантаження оператора. Зауважимо, що в умовах завад передаточна функщя замкнено! систоми з людиною-оператором в рожихй слщкування

Нехай за иередбачений час роботи t = tn забез-

G

G

< t п. На шдстав1 формули (29)

знаходимо

W (р) =

exp (—рт)

(34)

(31)

Якщо не можна вважати, що Ii та I2 надходять малими порщями, то i^a 12 е змшними величинами. Тод1 з piBiramra (12) визначасмо одну парщальну величину через iiiiny. 1нтсгруючи .шву частину piB-няння ( ) вщ х20 до х2, а праву вщ х10 до х1, знаходимо

Tip +1 '

де Т1 — постшна часу, т — час зашзнювання [ ]. Розглянемо тииову ситуащю, коли 72 знаходиться з piBiramra (27), тобто в загальну систему надходять xn6iii сигнали також з iiiinoi' динамично! ланки. Щоб i

редаточною функщею ( ) сигнал x(t) = А ■ 1(t). Зображення по Лапласу сигналу на виход1 лапки

Y (Р)

А exp ( - )

р(Т1р + 1) '

На шдстав1 заложносп (35) знаходимо

(35)

(32)

( )= А

1 - exp -

(36)

Усталене значения сигналу на виход! ланки

lim у (t)

t—У^О

А.

(37)

Приймемо до уваги, що вщносна помилка 7i = [Уст — y(t)]/ycT- Враховуючи залежност ( ), ( ), визначасмо

та враховусмо залежшеть (33) в формулах (29)-(31).

Залежносп (29) (33) дають можлившть ощ-шоватн яшеш характеристики систоми в критичних режимах фуикщоиуваиия та визначати час, необхь дний для виконання поставлено! задачь

4 Радюелектронш автоматизо-ваш системи

Необхщшсть використання автоматизованих систем зумовлена тим, що людина-оиоратор хоч 1 може поступатися тохшчним засобам за швидкктю, часом виконання завдань та об'емом сприйнято! шформащ!, ало вш с найбшын пластичною, ун1вор-сальною та активною ланкою. Людина-оиоратор мае

7i = exp

(38)

На шдстав1 формул (26), (38) приходимо до ви-сновку, що в дашй ситуащ! залишаються справодли-вими залежносп (28) (33).

Розглянемо процос накоиичоння шформащ! в иам'ят1 людннн-оператора [7]. Якщо но враховува-ти кшькосп 1нформащ1, яка залишаеться в пам'яп оператора через досить великий час, то можна за-пнеатн

f = ^ - $ь <»>

де С — швидк1сть надходження 1нформащ1 в1д джерела; Т = а/С1'1-, а = 2.6...6; $ < 1 [ ]. Приймомо до уваги, що у pa3i иовелико1 швидко-CTi надходження 1нформащ1 С ~ С1'1 [ ]. Якщо

Сп = const, то за початкових умов t можна записати

0

i =

h = ^ И

1 — exp —

f i^Cnt\

(40)

Пор1внялышй анатз формул (18). (40) иока-зуе, що 11т = а//л, К1 = /Са/а. Таким чином, для розрахуншв можна використовувати залежно-ста (21) - (23).

Розглянсмо тииову ситуацпо сшдкування в умо-вах завад. Приймемо до уваги, що постайна часу Т1 залежить ввд вщношення амшптуди завади до амшптуди сигналу из/ис. Якщо из/ис = 0.5, то Т1 = 0.75 с. Час зашзнювання т = 0.15 с [ ]. Хибш сигнали проходять у загальну систему через

Т = 1

= ехр ( — )

г)1 = ехр ( — 1.3334 + 0.2). Осильки С1 = ¿Д/¿Ъ, С = ¿ / ¿

знаходимо С1 = 1/Т1 = 1.333 (1/с), С2 = 1/Т2 = 1 (1/с).

На початку роботи системи х10 = 1; хо = 1.32; Р = 0. Через час 4 за умови х1 = 1.2 необхадно забез-печити Р = 0.9. Вщиовщно до формули ( ) маемо Х = 1.5866 Осильки С = 1пд, д = 1 — Р, то на Со = 0

С = —2.3026. На шдсташ залежноста ( ) визначае-мо необхщний час роботи системи 4 = 171.84 с.

Висновки

Отримаш результата показують, що оцшювання яккних характеристик радюолоктронних систем в критичних режимах функцюнування може бути проведено па шдстав1 методу парщалышх величии. Використання даного методу дало можливкть про-анатзувати особливоста функцюнування автомати-чних та автоматизованих систем в умовах втрат ш-формащ! або надходжоння хибно! шформащ!'. Кла-сичш результата застосування методу парщалышх величии доповноно шформацшними складовими, що дало можливкть врахувати шформащйш спро-можноста типових динахпчних ланок та вщносш иомилки переходного процесу. Для автоматичних систем встановлено заложшеть помнлкн вщ часу, початкових зиачеиь парщалышх величии та постш-них часу динахпчних ланок. Внзначено вплив чаео-вих обмежень на характеристики радюелектронних автоматичних систем. Метод парщалышх величин розповсюджеио також на автоматизоваш системи. Суттевим фактором стало те, що враховано динамь чш властивоста людини-оиератора, який слщкус за об'сктом в умовах завад, та встановити вимоги до часу його роботи.

Стае можливим поширення запроионованого методу оцшювання яккних характеристик на групу р1зномаштних задач, иов'язаних з анатзом та про-

гнозуванням piBira шформацшного забезиечення систем [10,11].

Отримаш результата дають можливкть перейти на яккно новнй р1вень макроскошчного ана-«шзу РЕС, ощннтн 'ix характеристики в критичних режимах функцюнування та прогнозувати щ характеристики на початковому OTani проектуваиия

РЕС.

Перелж посилань

1. Волкова В. Н. Основы теории систом и системного анализа / В. Н. Волкова, Л. Л. Донисов. СПб : С116Г11У.' 2004. 520 с.

2. Лцюковский В. Л. Построошю систом связи комплексов оборудования лотатольных аппаратов / В. Л. Лцюковскии. М. : Сов. радио. 1974. 160 с.

3. Новицкий 11. В. Основы информационной теории измерительных устройств / 11. В. Новицкий. М. : Энергия. 1968. 248 с.

4. Денисов Л. Л. Информационные основы управления / Л. Л. Денисов. Л. : Эиергоатомиздат. 1983. 72с.

5. Николаев В. И. Системотехника: методы и приложения / В. И. Николаев, В. М. Врук. М. : Машиностроение. 1985. 199 с.

6. Стромберг Л. Р. Физическая химия / Л. Р. Стромберг, Д. П. Семченко. М. : Высш. школа. 1988. 496 с.

7. Присияков В. Ф. Математическое моделирование переработки информации оператором человеко-машинных систем / В. Ф. Присияков, Л. М. Присиякова. М. : Машиностроение. 1990. 248 с.

8. Цибулевский И. Е. Человек как звено следящей системы / И. Е. Цибулевский. М. : Наука. Рлавиая редакция физико-математической литературы. 1981. 288 с.

9. Вичковський В. О. Хдеитифжащя елемеит1в шформа-щшшх трак'пв / В. О. Вичковський, Ю. Ю. Роутська, С. С. Правоиький // Ралютохшчш ноля, сигиали, aua-рати та системи ; мгжи. наук.-техн. конф. Кшв, 20-26 березня. 2017. С. 152-154.

10. Ухии Л. Л. Вероятностная модель конфликта радиоэлектронных систем управления и телекоммуникации в условиях деструктивных воздействий /Л. Л. Ухии, Ю. Л. Козирацкий // Системы управления и информационные технологии. 2014. Т. 57, №3.2. С. 281-286.

11. Павловский М. В. Имитационное моделирование радиоэлектронного конфликта сложных эргатических систем: динамика структур сторон конфликта /М. В. Павловский, Н. Л. Тюкачев // Вестник ВРУ. Серия: системный анализ и информационные технологии. 2015. №3. С. 24-32.

References

[1] Volkova V. N. and Denisov V. N. (2004) Osnovy teorii sistem i sistemnogo analiza [Fundamentals of the system theory and the system analysis]. Sankt-Peterburg, SPbOPU Publ., 520p.

0

[2] Atsyukovskii V. (1974) Poslroenie sislem svyazi kompleksov oborudovaniya letatel'nykh apparatov [The construction of the communication systems for the aircraft equipment complexes]. Moscow, Sovetskoie radio Publ., 160 p.

[3] Novitskii P. V. (1968) Osnouy informatsionnoi teorii izmeritel'nykh us trois tu [The information theory fundamentals of the measuring devices]. Moscow, Energiya Publ., 248 p.

[4] Denisov Л. Л. (1983) Informatsionnye osnouy upravleniya [The information basis of the control]. Leningrad, Energoatomizdat Publ., 72 p.

[5] Nikolaev V. 1. and Bruk V. M. (1985) Sistemotekhni-ka: metody i prilozheniya [The system engineering: the methods and the applications]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 199 p.

[6] Stromberg Л. G. and Semchenko D. P. (1988) Fizicheskaya khimiya [The physical chemistry]. Moscow, Vysshaya shkola Publ., 496 p.

[7] Prisnyakov V. F. and Prisnyakova L. M. (1990) Matemati-cheskoe modelirovanie pererabotki informatsii operatorom cheloveko-mashinnykh system [The math modeling of information processing by the operator of man-machine systems]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 248 p.

[8] Tbibulevskii 1. E. (1981) Chelovek как zueno sledyashchei sistemy [Man as a link of the tracking system]. Moscow, Nauka, 288 p.

[9] Bichkovs:kii V. O., Reuts:ka Yu. Yu. and Praveirkii Ye. Ye. (2017) Identiiikatsiya elementiv informatsiinikh traktiv [The identifying of the information paths elements]. Radio Engineering Fields, Signals, Devices and Systems, REFSDS'2017. Kyiv, pp. 152-154.

[10] Ukhin Л. L. and Koziratskii Yu. L. (2014) Veroyatnostnaya model: konllikta radioelektronnykh sistem upravleniya i telekommunikatsii v usloviyakh destruktivnykh vozdei-stvii [Simulation of the radioelectronic conflict of complex ergatic systems: the dynamics of the structures of the parties to the conflict]. Sistemy upravleniya i informatsionnye tekhnologii, Vol. 57, No3.2, pp. 281-286.

[11] Pavlovsky M. V. and Tkachev N. Л. (2015) Imitatsi-onnoe modelirovanie radioelektronnogo konflikta slozhnykh ergaticheskikh sistem: dinamika struktur storon konflikta [Simulation of the radioelectronic conflict of complex ergatic systems: the dynamics of the structures of the parties to the conflict]. Vestnik VGU. Seriya: sistemnyi analiz i informatsionnye tekhnologii, No 3, pp. 24-32.

Оценка качественных характеристик радиоэлектронных систем в критических режимах функционирования

Бычковский В. А., Реутская Ю. Ю.

На основании информационного подхода к анализу процессов в радиоэлектронных системах установлены основные соотношения по оценке качественных характеристик систем в критических режимах функционирования. Выполнена редукция моделей радиоэлектронных систем до уровня мпогоэлемептпых физических систем. Предусмотрена возможность перехода от классических характеристик систем к их толкованию па информационном уровне анализа. Проанализированы ситуации.

которые возникают в условиях воздействия ложной информации или потерь информации. Учтены такие показатели, как информационная способность, относительная ошибка и ограничения па время работы систем. Проанализированы качественные характеристики автоматизированных систем. Учтены особенности работы человека-оператора и определено время, необходимое для выполнения поставленной задачи с заданной вероятностью.

Ключевые, слова: радиоэлектронная система: критические режимы: информация: качественные характеристики

Evaluation of the quality characteristics of the radio electronic systems in the operation critical modes

Bychkovskyi V. O., Reutaka Yu. Yu.

Introduction. Feature of the modern radio electronic systems is the need to ensure their effective functioning in conditions of the changing working conditions and the uncertainty regarding the internal factors and the external random factors. In such more and more often situations there are crit. of a diverse nature, when a number of target indicators of the system or functional characteristics of the environment go beyond the permissible limits. Prom the point of view of information analysis the critical situation arises under the condition of insufficient information support of processes in the radio electronic systems, the information loss and the restrictions on the operation time of radio electronic systems.

The use of existing methods of information analysis for evaluating the qualitative characteristics of radio electronic systems in critical operating modes is not possible. This is due to several circumstances. Firstly, generally known methods are based on a static approach. Consequently, time limits for the work of radio electronic systems cannot be taken into account. Secondly, the dynamics of entering the critical regime remains hidden, this does not. allow to evaluate the threat of an accident or disaster in the event of further deployment of critical events. In addition, it. is impossible to predict, the consequences of the information loss or the effect, of deliberate interference on the radio systems characteristics. Thus, the task of evaluating the qualitative characteristics of radio electronic systems in critical operating modes is relevant, and practically oriented.

Results. For solve the problem use the analogy method, which involves the reduction of predictive models and models of technical systems to the level of multi-elemental physical systems.

The effectiveness of the radio electronic systems depends on the amount, and value of incoming information in the functioning process. We will consider useful information and misleading or lost, information taking into account, the peculiarities of the radio electronic systems work in critical operating modes.

On the basis of the partial quant.it.iesmet.hod the qualitative characteristics evaluating task of the radio electronic systems in the critical operating modes is solved.

The need to use automated systems is due to the fact, that, the human operator can give way to technical means for the speed, timing of tasks and the amount, of perceived

information but it is the most flexible, versatile and active link. Thanks to the human operator, the intra-system interaction is combined into a single, purposeful process of functioning.

Taken into account that in conditions of deliberate interferences with an unknown distribution of probabilities the main burden lies on the human operator. He uses a priori knowledge about the nature of useful signals and interferences, experience and intuition. A critical situation arises when disorientation and overloading of the operator is achieved.

The classical results of the application of the partial-value method were supplemented by information components enabled to take into account the information capabilities of typical dynamic links and relative errors

of the transition process. For automatic systems the dependence of the error on time, the initial values of the partial values and the constant time of the dynamic units is established. The essential factor was that the dynamic properties of the human-operator, which follows the object in the conditions of interference is taken into account, and the requirements for the time of its operation is established.

Conclusions. The obtained results allow us to proceed to a qualitatively new level of macroscopic analysis of radio electronic systems, give an opportunity to evaluate their characteristics in critical operating modes and to predict these characteristics at the initial stage of the design of radio electronic systems.

Key words: radio electronic system; critical modes; information; qualitative characteristics