Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Основы проектирования и эксплуатации автоматизированных систем управления военного назначения

Покупка
Артикул: 803676.01.99
Доступ онлайн
1 200 ₽
В корзину
Рассмотрены вопросы, связанные с общей характеристикой систем обработки информации и управления автоматизированных систем управления военного назначения, приведено подробное описание процесса их проектирования и эксплуатации. Для студентов факультета военного обучения и учебного военного центра МГТУ им. Н.Э. Баумана, обучающихся по программе подготовки офицеров запаса и кадровых офицеров по военно-учетной специальности "Эксплуатация и ремонт средств автоматизированного управления радиотехническими средствами противовоздушной обороны", изучающих дисциплину "Военно-техническая подготовка".
Лясковский, В. Л. Основы проектирования и эксплуатации автоматизированных систем управления военного назначения : учебное пособие / под ред. В. Л. Лясковского. - Москва : МГТУ им. Баумана, 2016. - 190 с. - ISBN 978-5-7038-4512-7. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/2009707 (дата обращения: 11.12.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Московский государственный технический университет  

имени Н.Э. Баумана

Основы проектирования и эксплуатации 
автоматизированных систем управления  
военного назначения

Под редакцией
доктора технических наук, профессора В. Л. Лясковского

Допущено Учебно-методическим объединением вузов Российской Федерации 
по университетскому политехническому образованию в качестве учебного 
пособия для студентов высших учебных заведений,  
обучающихся по направлениям подготовки  
09.03.02 «Информационные системы и технологии» (уровень бакалавриата); 
09.04.02 «Информационные системы и технологии» (уровень магистратуры) 
и специальности 11.05.01 «Радиоэлектронные системы и комплексы» 

УДК 623.618
ББК 32.81.7
 
О-75

ISBN 978-5-7038-4512-7

© МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2016
© Оформление. Издательство 
МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2016

 
УДК 623.618

 
ББК 32.81.7

  
 
Основы проектирования и эксплуатации автоматизированных систем управления военного назначения : учеб. пособие / под ред. доктора 
технических наук, профессора В. Л. Лясковского. — Москва : Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016. — 188, [2] с. : ил.

ISBN 978-5-7038-4512-7

Рассмотрены вопросы, связанные с общей характеристикой систем обработки информации и управления автоматизированных систем управления военного 
назначения, приведено подробное описание процесса их проектирования и эксплуатации. 
Для студентов факультета военного обучения и учебного военного центра 
МГТУ им. Н.Э. Баумана, обучающихся по программе подготовки офицеров запаса и кадровых офицеров по военно-учетной специальности «Эксплуатация и 
ремонт средств автоматизированного управления радиотехническими средствами 
противовоздушной обороны», изучающих дисциплину «Военно-техническая подготовка».

Издание доступно в электронном виде на портале ebooks.bmstu.ru 
по адресу: http://ebooks.bmstu.ru/catalog/80/book1582.html

Факультет военного обучения  
Военная кафедра №1 ВВС ФВО ВИ

Рецензенты:
начальник кафедры № 34 Военной академии  
Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого,  
д-р техн. наук, профессор, полковник А.Ю. Потюпкин;
профессор кафедры автоматизированных систем управления (и связи)  
Военной академии ВКО имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова, 
д-р техн. наук, доцент, полковник А.А. Филонов

Авторы:
В.Л. Лясковский, О.В. Черваков, В.В. Истомин, Н.Д. Максименко, В.И. Горелов, 
А.Ю. Кравченко, А.П. Дудь, А.В. Антонюк, Г.В. Заворуев

О-75

ПРЕДИСЛОВИЕ

Первые попытки применения средств вычислительной техники для решения задач обработки информации и управления в системах управления 
военного назначения (ВН) относятся к середине ХХ века. Именно тогда появились первые универсальные ЭВМ, ставшие технической основой автоматизированных систем управления (АСУ ВН) того времени. Эти первые попытки создания и внедрения средств автоматизации в процессы обработки 
информации и управления в военной сфере, а также их эксплуатация выявили целый ряд научно-технических проблем, на решение которых были направлены значительные ресурсы. 
Усилия, затраченные в нашей стране на развитие систем и средств автоматизации в 50–70-е годы прошлого века, дали свои результаты — были разработаны теоретические основы проектирования и эксплуатации АСУ ВН. 
Однако, несмотря на быстрое совершенствование технологии производства 
и элементной базы, развитие отечественных автоматизированных средств 
обработки информации и управления не поспевало за ростом требований 
к их ресурсам по памяти и производительности, необходимым для реализации всех новых требований и задач в системах ВН. Одновременно увеличивались сложность и ответственность задач автоматизированной обработки 
информации и управления, возлагаемых на АСУ ВН, что повышало требования к их качеству, надежности функционирования и безопасности применения.
Следует отметить, что и в настоящее время обоснование и выбор наилучших организационно-технических решений по созданию (развитию) и 
эксплуатации АСУ ВН являются сложными научно-техническими проблемами. Это связано, в первую очередь, с тем, что при постановке и решении 
указанной проблемы неоходимо учитывать значительное число разноплановых факторов и параметров организационного, финансово-экономического, 
научно-технического, технологического, нормативного и производственного 
характера. Кроме того, в процессе выполнения существующих и формирования перспективных планов заказов (поставок), технического обслуживания 
и ремонта комплексов и средств автоматизации ВН участвуют различные 
субъекты, выполняющие формирование оперативных и технических требований, заказов и исследований, а также проводящие разработку, производство, 
поставку, эксплуатацию, ремонт и утилизации систем, комплексов и средств 
автоматизации ВН. При этом цели и задачи указанных субъектов по некоторым аспектам создания и развития АСУ ВН зачастую оказываются разноплановыми и противоречивыми.
Проектирование и эксплуатация современных АСУ ВН — сложные и 
ответственные процессы, требующие высокой квалификации всех вовлечен
ных в них субъектов, которая в основном определяется практическими  
навыками и умениями, а также теоретическими знаниями в области проектирования и эксплуатация АСУ ВН. Следовательно, цель настоящего издания – предоставить читателям в компактном и структурированном виде 
сведения по основным вопросам, касающимся проектирования и эксплуатация АСУ ВН.
В работе дана общая характеристика как систем обработки информации 
и управления ВН, АСУ ВН, так и процесса проектирования АСУ ВН, приведены основные положения организации работ по проектированию и эксплуатации АСУ ВН. Подробно рассмотрены сущность выбора основных 
организационных и системотехнических решений при проектировании АСУ 
ВН, вопросы типизации проектных решений, основы управления процессом 
проектирования АСУ ВН
Материалы представлены в определенной последовательности, обеспечивающей постепенный переход от общих характеристик и определений 
систем обработки информации и АСУ ВН к подробному изложению отдельных аспектов проектирования и эксплуатация АСУ ВН, их подсистем, элементов и видов обеспечения.
Отдельная глава посвящена теоретическим вопросам, касающимся эксплуатации АСУ ВН. Приведены характеристики этапов и мероприятий технической эксплуатации, а также основные эксплуатационные показатели, их 
особенности и порядок применения. 
Учебное пособие предназначено для студентов факультета военного обучения и учебного военного центра МГТУ им. Н.Э. Баумана, обучающихся 
по программе подготовки офицеров запаса и кадровых офицеров по военноучетной специальности «Эксплуатация и ремонт средств автоматизированного управления радиотехническими средствами противовоздушной обороны», изучающих дисциплину «Военно-техническая подготовка».

Список принятых сокращений

АРМ
—
автоматизированное рабочее место 
АСОИУ
—
автоматизированная система обработки информации 
и управления
АСУ ВН
—
автоматизированная система управления ВН
ВВТ —
вооружение и военная техника
БД —
база данных
ВК
—
вычислительный комплекс
ВН
—
военного назначения
ГЗ
—
государственный заказчик
ГИ
—
головной исполнитель  
ЕСКД
—
Единая система конструкторской документации
ЕСПД
—
Единая система программной документации
ЗИП
—
Запасные инструменты и приспособления
ЗКП
—
запасной командный пункт
ЗРВ
—
зенитные ракетные войска
ЗРК
—
зенитный ракетный комплекс
ИА
—
истребительная авиация
ИО
—
информационное обеспечение
ИОО
—
изготовитель опытного образца 
КП
—
командный пункт
КСА
—
комплекс средств автоматизации
КТС
—
комплекс технических средств
МО
—
математические ожидания
НИИ
—
научно-исследовательский институт
НИО
—
научно-исследовательская организация
НИОКР
—
научно-исследовательские и опытно-конструкторские 
работы
НИР
—
научно-исследовательская работа
НТД
—
нормативно-технический документ
ОА
—
объект автоматизации
ОКР
—
опытно-конструкторская работа

ОМП
—
оружие массового поражения
ОНТД
—
отчетная научно-техническая документация 
ОПО
—
общее программное обеспечение
ОСПО
—
общесистемное программное обеспечение
ОУ
—
орган управления
ПВО
—
противовоздушная оборона
ПЗ
—
представительство заказчика
ПН
—
пункт наведения
ПО
—
программное обеспечение
ПТК
—
программно-технический комплекс
ПУ
—
пункт управления
ПЭВМ
—
персональная электронная вычислительная машина
РКД
—
рабочая конструкторская документация
РЛС
—
радиолокационная станция
РТВ
—
радиотехнические войска
РЭБ
—
радиоэлектронная борьба
СА
—
средство автоматизации
СИ
—
соисполнители составных частей
СКО
—
средние квадратические отклонения
СБИС
—
сверхбольшая интегральная схема
СМПО
—
специальное математическое и программное 
обеспечение

СОИУ
—
система обработки информации и управления
СПО
—
специальное программное обеспечение
СУБД
—
система управления базами данных
СЧ
—
составная часть
ТЗ
—
техническое задание
ТО
—
техническое обслуживание
ТП
—
технический проект
ТПО
—
технологическое программное обеспечение
ТС
—
техническое средство
ТЭО
—
технико-экономическое обоснование
УОИ
—
устройство отображения информации
УСД
—
унифицированная система документации
ЧС
—
чрезвычайная ситуация
ЧМС
—
«человек — машина — среда»
ЭВМ
—
электронная вычислительная машина
ЭП
—
эскизный проект

Гл а в а  1  

Общая характеристика систем обработки информации  
и управления военного назначения  
как объекта автоматизации

1.1. Определение СОИУ ВН, ее подсистем и элементов

Исследование сущности и выявление объективных закономерностей 

и принципов управления войсками (силами), средствами и специальными 
системами, разработка организационно-технических принципов построения 
систем обработки информации и управления ВН, совершенствование методов работы командиров (начальников, руководителей) и органов управления 
(ОУ) базируются на теории управления войсками.
В общем смысле под управлением понимают совокупность целенаправ
ленных действий, включающую оценку параметров среды (обстановки) и состояния объекта управления, а также выбор управляющих воздействий и их 
реализацию. Чтобы обеспечить требуемый уровень безопасности и обороноспособности государства, создают различные СОИУ ВН.
СОИУ ВН — это совокупность функционально связанных ОУ, ПУ, систем, комплексов, средств автоматизации и связи, а также специальных систем, обеспечивающих сбор, обработку и передачу информации. Каждая из 
указанных составных частей (подсистем) СОИУ ВН может иметь свою обособленную цель функционирования, связанную с целью функционирования 
как подсистемы более высокого уровня, так всей системы в целом. При этом 
между подсистемами на различных уровнях обработки информации и управления возможны следующие виды отношений:

• подчинение, характеризующееся тем, что подсистема более высокого 
уровня может воздействовать на подсистемы нижестоящих уровней и изменять их состояния;

• подчиненность, свидетельствующая о том, что любая подсистема может 
поддаваться управлению со стороны других подсистем более высокого уровня, причем в общем случае подсистемы средних уровней могут выступать 
в роли как управляющих, так и управляемых;

• взаимодействие, показывающее, что подсистемы одного уровня могут 
обмениваться между собой информацией, необходимой для их эффективного функционирования;

• несвязанность, при которой несколько подсистем непосредственно не 

связаны и функционируют относительно независимо друг от друга (т. е. не 
имеют отношений подчинения, подчиненности или взаимодействия), но 
может иметь место косвенная связь между непосредственно не связанными 
подсистемами через верхние уровни.
Как правило, СОИУ ВН имеют иерархическую структуру построения.
Иерархическая СОИУ ВН — это совокупность функционально и иерархически связанных органов управления, пунктов управления, систем связи, 
систем, комплексов и средств автоматизации, а также специальных систем, 
обеспечивающих сбор, обработку и передачу информации.
Эти системы, если исходить из приведенных типов отношений в иерархических СОИУ ВН, представляют собой совокупность подсистем и элементов, имеющих связи по вертикали между объектами различных уровней (отражают отношения подчинения и подчиненности), а также параллельные 
связи по горизонтали между объектами одного уровня (отражают отношения 
взаимодействия). Подобные структуры называют полииерархическими. Если 
в иерархических структурах отсутствуют параллельные связи, то они называются моноиерархическими.
На функционирование подсистемы любого уровня непосредственное и 
явно выраженное воздействие оказывают выше расположенные уровни, чаще всего ближайший старший уровень. Для подсистем ниже расположенных 
уровней это воздействие носит обязывающий характер, и в нем выражен 
приоритет целей и действий подсистем более высоких уровней. Несмотря на 
то что вмешательство (приоритет действий) направлено «сверху вниз» в виде 
выдачи приказов и команд, успешность функционирования системы в целом 
и всех ее подсистем зависит не только от выполняемых действий отдельных 
подсистем, но и от соответствующих реакций подсистем нижестоящих уровней. Следовательно, качество функционирования всей системы обеспечивается наряду с прочим и качеством «обратной связи»,  т. е. реакцией нижестоящих подсистем и их элементов на управляющие воздействия.
Таким образом, управление в СОИУ ВН основано на том, что каждая 

из подсистем решает ограниченный частный круг задач в условиях относительной самостоятельности. Решения, вырабатываемые подсистемами любого уровня, координируются подсистемой высшего уровня, которой они 
подчинены. Выработка решений в СОИУ ВН носит, как правило, итерационный характер, поэтому координация решений и их корректировка могут 
осуществляться многократно.
Благодаря иерархическому принципу построения СОИУ ВН, обеспечивается требуемый уровень субординации, т. е. служебное подчинение лиц, 
младших по занимаемой должности, лицам, занимающим более высокое 
должностное положение. Это правило служебной дисциплины обладает особой важностью в СОИУ ВН, поскольку обеспечивает единоначалие в управлении.
Анализ опыта создания иерархических СОИУ ВН, а также их эксплуатации показывает, что структура таких систем должна строиться с учетом 
минимизации числа уровней иерархии. Поэтому можно предположить, что 

число уровней иерархии зависит только от соотношения мощности потока 
информации, подлежащего обработке, и пропускной способности (производительности) управляющих подсистем. Однако практика показала, что такое 
количественно-информационное обоснование числа уровней иерархии в  
СОИУ ВН приемлемо лишь для сравнительно простых и, как правило, одноцелевых систем, и потому его обычно используют для оценки степени обобщения информации в иерархических СОИУ ВН.
В иерархических СОИУ ВН с большим разнообразием функций по обработке информации и управлению требуется, как правило, специализация 
отдельных составных частей и подсистем. Кроме того, на выделение уровней 
иерархии влияют заранее определенные полномочия для подсистем и элементов различного типа, уровень их ответственности за принимаемые решения, а также необходимость разрешения конфликтов между управляемыми 
подсистемами и объектами. Иерархичность управления необходима и для 
реализации относительной автономности отдельных подсистем путем определения для них соответствующего уровня полномочий и ответственности 
с точки зрения принимаемых управленческих решений. Поэтому для каждой 
СОИУ ВН характерно некоторое объективно обусловленное соотношение 
централизации и децентрализации управления.
Сущность централизованного управления заключается в подчинении каждого уровня управления низшего звена решениям, принимаемым вышестоящим органом управления (построение вертикали власти). Цель децентрализации управления — наиболее эффективное решение задач, поставленных 
перед управляемыми подсистемами и средствами, исходя из конкретных 
условий их применения и функционирования.
Степень централизации управления в СОИУ ВН характеризует определенное соотношение централизации и децентрализации в принятии решений 
на каждом из уровней управления всей системы. При этом степень централизации управления для каждой организационно-технической структуры 
СОИУ ВН требует собственного обоснования, так как определяется в зависимости от предназначения, специализации, сложности, характера и условий 
функционирования компонентов системы; количества и типов управляемых 
и обслуживаемых объектов; количества и характера связей между подсистемами и элементами СОИУ ВН; возможности возникновения конфликтов 
между управляемыми подсистемами и объектами; уровня подготовки и опыта руководящих кадров; уровня оснащения элементов и подсистем средствами связи и автоматизации, а также от ряда других факторов.
При централизованном управлении решение может быть принято в двух 
формах:

• вышестоящий орган управления сам принимает решение о том, какая 
будет поставлена задача, и задает порядок, обеспечивающий согласование 
действий всех подчиненных компонентов системы;

• вышестоящий орган управления принимает решения, определяющие 
конкретные действия подчиненных по выполнению поставленных им задач, 
т. е. дает указания (распоряжения), кому, где, когда и каким образом действовать и что исполнять.

При децентрализованном управлении реализуется такая организация принятия решения, при которой нижестоящий орган управления, исходя из 
делегированных ему прав, определяет не только способы выполнения частных задач, но и общую постановку задачи, а также порядок ее осуществления.
С точки зрения целевого назначения в СОИУ могут быть реализованы 
различные функциональные процессы по обработке информации и управлению, основными из которых являются процессы управления, сбора, контроля, обработки информации, учета, мониторинга, планирования, обучения, 
опознавания, навигации, обмена данными, проектирования. При этом следует отметить, что в сложных СОИУ для выработки управляющих воздействий необходимо обеспечить сбор, передачу, обработку и обобщение значительного объема разнородной информации.
Вариант структурной схемы системы управления ВН, построенной по 
иерархическому принципу, показан на рис. 1.1.
Органы управления — это командование, штаб, отделы, службы и другие 
штатные или нештатные органы, предназначенные для обработки информации и управления войсками и специальными системами. Они всегда занимают центральное и определяющее место в СОИУ ВН.
Пункты управления (ПУ) — это специально оборудованные и оснащенные 
техническими средствами сооружения (объекты), с которых командиры (командующие, начальники, руководители) через свои штабы управляют войсками и специальными системами при подготовке и ведении операций (боевых 
действий), а также при несении боевого дежурства. Например, для управления 
силами и средствами ПВО создают КП, ЗКП, тыловые, вспомогательные и 
другие ПУ, а также ПН авиации.
Пункты управления силами и средствами ВН могут быть стационарными 
и подвижными. Стационарные ПУ, как правило, являются защищенными. 
Их заблаговременно оборудуют в специально выбранных районах. Подвижные ПУ, предназначенные для повышения устойчивости управления, оборудуют:

• на командно-штабных и штабных машинах — полевые;
• на самолетах и вертолетах — воздушные;
• на кораблях — корабельные;
• на поездах — железнодорожные.
С учетом специфики деятельности ОУ и их размещения на ПУ можно 
выделить их в отдельную управляющую подсистему в рамках конкретной 
СОИУ ВН. Такая управляющая подсистема должна будет вырабатывать для 
всех нижестоящих звеньев системы (объектов управления) управляющие воздействия.
Применительно к родам войск ПВО (ЗРВ, ИА, РТВ) и к войскам РЭБ 
управляющей подсистемой является ОУ, который размещен на соответствующем ПУ.
Объектами управления в СОИУ ВН являются ОУ нижестоящих формирований или отдельные комплексы и системы (боевые единицы), так как 
непосредственно через них реализуются все управляющие воздействия ОУ. 
Войсковые формирования (подразделения, части и выше) в масштабе данной 

Доступ онлайн
1 200 ₽
В корзину