Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Исследование влияния защищенности информационных каналов на эффективность автоматизированных систем управления движением судов Барадеи Ареф

Исследование влияния защищенности информационных каналов на эффективность автоматизированных систем управления движением судов
<
Исследование влияния защищенности информационных каналов на эффективность автоматизированных систем управления движением судов Исследование влияния защищенности информационных каналов на эффективность автоматизированных систем управления движением судов Исследование влияния защищенности информационных каналов на эффективность автоматизированных систем управления движением судов Исследование влияния защищенности информационных каналов на эффективность автоматизированных систем управления движением судов Исследование влияния защищенности информационных каналов на эффективность автоматизированных систем управления движением судов Исследование влияния защищенности информационных каналов на эффективность автоматизированных систем управления движением судов Исследование влияния защищенности информационных каналов на эффективность автоматизированных систем управления движением судов Исследование влияния защищенности информационных каналов на эффективность автоматизированных систем управления движением судов Исследование влияния защищенности информационных каналов на эффективность автоматизированных систем управления движением судов
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Барадеи Ареф. Исследование влияния защищенности информационных каналов на эффективность автоматизированных систем управления движением судов : Дис. ... канд. техн. наук : 05.13.06 : Санкт-Петербург, 2004 191 c. РГБ ОД, 61:05-5/615

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Анализ структурной организации систе управления движением судов (СУДС)

1.1- Анализ причины создания СУДС и их функций 9

1.2, Нормативные документы 14

1.3. Классификация и зоны действия СУДС 17

1.4- Состав и оборудование СУДС 19

1.5. Эффективность структур автоматизированных СУДС (АСУДС) как информационно- технических систем

1.6. Пути развития АСУДС ( в т.ч. с использованием дифференциального режима)

Выводы по главе 1 42

Глава 2. О возможности использования В АСУДС дифференциального режима (Д-Р.)

2.1 - Условия применения Д.Р. 43

2.2. Особенности использования ЛДПС в АСУДС 55

2.3. Аппаратура ККС и судов, предназначенная для осуществления Д-Р,

Выводы по главе 2 78

Глава 3. Проблемы электромагнитной защищённости локальных дифференциальных подсистем

З.1 Проблемы обеспечения защищённости информационных каналов судовых РЭС и РЭС на ККС

3.2. Учёт влияния ЧВС полезных сигналов и взаимных помех с помощью КВР на ЗИК ЛДПС

3.3. Учёт влияния ЧВС полезных сигналов и взаимных помех при использовании «поля поражения сигнала» на ЗИК ЛДПС.

Выводы по главе 3 134

Глава 4. Влияние электромагнитной защищённости локальной дифференциальной подсистемы на эффективность АСУДС .

4.1. ОБ ЭФФЕКТИВНОСТИ АСУДС

4.2. О влиянии ЗИК ЛДПС на своевременность прохождения информации в АСУДС-Программ вычислений

43. О влиянии ЗИК ЛДПС на достоверность принимаемых сообщений в АСУДС.

4.4. Повышение эффективности АСУДС за счёт улучшения ЗИК ЛДПС

4.5, Организационно-технические мероприятия по обеспечению ЗИК локальных ДПС

Выводы по главе 4

Заключение

Введение к работе

Актуальность темы исследования:

Настоящая работа посвящена новому решению актуальной научной задачи повышения эффективности автоматизированных систем управления движением судов за счёт улучшения электромагнитной защищённости дифференциальных подсистем.

Проблеме электромагнитной совместимости судовых радиоэлектронных средств и связанных с ними телекоммуникационных систем в последние два десятилетия уделялось большое внимание. И всё же целый ряд вопросов потребовал дальнейших разработок. К таким вопросам относится исследование влияния защищённости информационных каналов (ЗИК) локальных дифференциальных подсистем (ЛДДС) на электромагнитную и общую эффективность автоматизированных систем управления движением судов (АСУДС).

Как указывается в работах академика А.СБутова и академика Д.В,Гаскарова [20, 21], "проблема системного моделирования, оптимизации и унификации ... системы управления движением судов" встаёт уже на этапах автоматизированного проектирования систем более высокого уровня, т.к. АСУДС может рассматриваться в качестве стандартной подсистемы систем транспортных комплексов (СТК).

Системный, комплексный подход к решению возникших в связи с этим задач ЗИК ЛДПС и влияния её на эффективность АСУДС должен проявиться в адекватном применении математического аппарата, в разработке и использовании таких алгоритмов и программ, которые учитывают и частотно-временные структуры применяемых радиосигналов, и параметры передающей и приёмной радиоаппаратуры диффподсистем, и условия распространения радиоволн и т.д.

Электромагнитная защищённость информационных сетей и телекоммуникаций, в том числе и диффподсистем, базирующаяся на понятии "поля поражения сигнала", введённом академиком А.А.Сикаревым и доцентом Ю.Г.Вишневским [36-38], естественно, будет влиять на электромагнитную и общую эффективность систем управления движением судов. Каковы механизмы и результаты этого влияния, предстояло определить в данной работе. К сожалению, ограниченность рамок исследования не позволила коснуться всех аспектов проблемы, в связи с чем автор предполагает продолжить работу в указанном направлении. Это особенно важно в целях развития и совершенствования автоматизированных систем управления движением судов, призванных обеспечить международные стандарты безопасности судоходства как на море, так и на внутренних водных путях [11-17].

Целью диссертационной работы является:

новое решение актуальной научной задачи повышения эффективности АСУДС за счёт улучшения электромагнитной защищённости информационных каналов судовых и береговых радиоэлектронных систем.

Задачи, вытекающие из поставленной цели:

анализ структурной организации систем управления движением судов;

выявление условий и особенностей использования дифференциального режима в АСУДС;

применение "поля поражения сигнала" и на его основе — спец.коэффициента в качестве конструктивного показателя электромагнитной защищённости телекоммуникаций локальных дифференциальных подсистем;

учёт влияния частотно-временных структур (ЧВС) сигналов и взаимных помех на ЗИК ЛДПС;

определение критериев эффективности АСУДС и влияния ЗИК ЛДПС на своевременность и достоверность информации в АСУДС;

- улучшение ЗИК ЛДПС путём проведения организационно-технических
мероприятий.

Объектом исследования является локальная дифференциальная подсистема СРНС в составе АСУДС, повышающая эффективность последней (и точность местоопределения, и оперативность управления, и т.д.).

Предметом исследования являются ЗИК телекоммуникаций ЛДПС и эффективность АСУДС.

Методы исследования. Методологической основой исследования являются математическое моделирование, статистическая теория связи, теория сигналов, теория массового обслуживания, математическая теория надёжности, теория графов, теория экспертных оценок, алгоритмизация оценки электромагнитной защищённости радиолиний.

Научная новизна полученных результатов заключается в следующем:

обоснована структурная эффективность АСУДС;

проанализированы причины создания СУДС, их функции и пути развития;

сделан важный вывод о том, что ЛДПС в составе АСУДС расширяют функциональные возможности как СРНС, так и АСУДС, повышая точность, надёжность, оперативность управления движением судов, повышая безопасность судоходства;

определена возможность маневрирования частотно-временными структурами сигналов, применяемых в ЛДПС (адаптация) для улучшения ЗИК телекоммуникаций и повышения эффективности АСУДС;

введены числовые оценки ЗИК ЛДПС (площадь поля поражения сигнала Sr , Кэш)» которые учитывают и ЧВС используемых сигналов, и ЧВС взаимных помех, и условия распространения радиоволн, и схемы демодуляции;

разработан алгоритм определения общей эффективности АСУДС с учётом электромагнитной эффективности (Кэш), своевременности и структурной эффективности;

- обосновано повышение эффективности АСУДС за счёт приоритетного улучшения ЗИК ЛДПС. Положения, выносимые на защиту:

  1. Результаты анализа структурной эффективности как важной составляющей общей информационно-технической эффективности АСУДС.

  2. Определение путей развития и совершенствования АСУДС.

  3. Алгоритм оценки электромагнитной защищённости информационных каналов локальной дифференциальной подсистемы СРНС в составе АСУДС на основе поля поражения сигнала.

  4. Математическое обеспечение учёта влияния ЧВС полезных сигналов и взаимных помех на ЗИК ЛДПС.

  5. Оценка влияния ЗИК ЛДПС на своевременность и достоверность принимаемой информации в АСУДС.

  6. Математическое обеспечение расчётов повышения эффективности АСУДС в результате приоритетного улучшения ЗИК ЛДПС.

Практическая ценность работы состоит в том, что сформулированные выводы, алгоритмы расчётов могут быть использованы при реализации программ развития и модернизации СУДС портов и создания региональных СУДС. Кроме того, возможность оценки и учёта влияния ЗИК радиолиний ЛДПС и других линий радиосвязи и радионавигации на море и в речных бассейнах позволит обеспечить международные стандарты безопасности судоходства.

Реализация и внедрение. Некоторые положения диссертационной работы (расчёты структурной эффективности, оценки электромагнитной эффективности АСУДС) используются при разработке технико-экономических обоснований проектов модернизации системы связи и управления в ГБУ "Волго-Балт".

Апробация работы. Основные положения и ожидаемые результаты диссертационной работы докладывались на Международной научно-

практической конференции молодых учёных "Анализ и прогнозирование систем управления" в апреле 2003 года.

Публикации. По тематике диссертационной работы опубликовано 9 статей.

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка использованных источников, включает 191 страницы текста, 27рисунков, 23таблицы.

Классификация и зоны действия СУДС

В зависимости от протяженности зоны действия, навигационных и гидрометеорологических условий, количество обслуживаемых портов, интенсивности движения судов, количества станций и постов УДС, входящих в СУДС, а также оснащенности техническими средствами и в соответствии с технико-эксплуатационными требованиями (ТЭТ) СУДС присваивается категория [58, 59,93,94]:

Высшая категория — региональные СУДС, оборудованные высокоточными специализированными техническими средствами наблюдения, компьютерной обработкой информации и связи, обслуживающие акватории нескольких портов с подходами, проливами, системами разделения движения судов, каналами, фарватерами;

Первая категория - сложные автоматизированные СУДС, оборудованные высокоточными техническими средствами наблюдения, компьютерной обработкой информации и связи, обслуживающие, как правило, акватории крупных портов с подходными каналами и фарватерами;

Вторая категория - СУДС, оборудованные специализированными РЛС, близкими по характеристикам к судовым автоматизированным радиолокаторам с обработкой информации на уровне САРП, обслуживающие, как правило, подходы и акватории средних портов;

Третья категория - упрощенные СУДС, оборудованные упрощенными БРЛС или судовыми радиолокаторами, обслуживающие, как правило, подходы и акватории небольших портов.

Примечание. Более развернутая характеристика категорий СУДС дается в ТЭТ Росморфлота [59,105].

Сертификация СУДС на соответствие утвержденным ТЭТ Росморфлота производится согласно действующему порядку перед вводом системы в эксплуатацию, при усовершенствовании, модернизации и далее через каждые 3 года. По результатам сертификации выдается соответствующий сертификат Росморфлота с присвоением категории.

Сведения о вводе в действие СУДС и правила в зоне ее действия объявляются в Извещениях мореплавателям.

Функциональная организация СУДС зависит от зоны ее действия, которая может охватывать акваторию и подходы к одному или нескольким портам.

Если зона действия СУДС охватывает акватории и подходы к нескольким портам, СУДС по решению Росморфлота действует под контролем МАП одного из портов по согласованию с МАП других портов.

Зона функционального действия СУДС устанавливается исходя из интенсивности судоходства, навигационно-гидрографических условий плавания и уровня технической оснащенности соответствующими МАП по согласованию с Росморфлотом, местными органами погранвойск, ВМФ, а при необходимости также с другими заинтересованными организациями.

Границы зоны действия СУДС, границы рабочих зон технических средств, основные функции и данные о технико-эксплуатационных возможностях СУДС указываются в правилах плавания.

В зависимости от категории СУДС осуществляют:

дистанционную передачу информации при наличии в СУДС субцентров, выносных радиолокационных постов (системы Высшей, I и П категорий);

дистанционное управление и контроль за работой аппаратуры радиолокации и связи выносных постов (системы Высшей и I категорий);

решение навигационных задач на основе компьютерной обработки радиолокационной информации (системы Высшей и I категорий);

компьютерную обработку диспетчерской и вспомогательной информации (системы Высшей и I категорий); автоматическое документирование передаваемой информации и принимаемой лоцманом-оператором звуковой информации (системы Высшей и I категорий) или ручное (системы Ш категории);

документирование радиолокационной информации, позволяющее воспроизвести ситуацию, когда это требуется для ее разбора (системы Высшей, I и II категорий);

опознавание судов с помощью электронных средств ( системы Высшей и I категорий).

Эффективность внедрения СУДС показала целесообразность расширения зон их применения, создания региональных систем, охватывающих подходы к нескольким портам или целые прибрежные районы.

Начиная с 1997 года Росморфлотом ведутся работы по проектированию и созданию Региональных систем УДС восточной части Финского залива и залива Петра Великого,

В зоне действия СУДС имеет право;

давать указания о порядке движения судов и месте стоянки;

контролировать выполнение судами установленных правил плавания;

требовать от судов подтверждения полученных указаний и информации, а также сведения о предполагаемых и выполняемых маневрах.

Особенности использования ЛДПС в АСУДС

Реализация дифференциального режима и внешнего по отношению к потребителю и НКА СРНС контроля целостности осуществляется посредством создания дифференциальных подсистем (ДПС) СРНС.

Условно они подразделяются на широкозонные (ШДПС), региональные (РДПС) и локальные (ЛДПС)[108]. Основой ШДПС (WAAS, EGNOS, MSAS) является сеть широкозонных контрольных станций (ШКС), информация от которых передается на широкозонные главные станции для совместной обработки с целью выработки общих поправок и сигналов целостности. Радиус рабочей зоны ШДПС порядка 5000-6000 км. Выработанные на широкозонной главной станции сигналы целостности и корректирующие поправки передаются через наземные станции передачи данных (НСПД) на геостационарный КА (ГКА) типа Инмарсат, Артемис или МСАТ для последующей ретрансляции потребителям. Эти ПСА используются также в качестве дополнительных навигационных точек для дополнительных дальномерных измерений.

Региональные ДПС предназначены для навигационного обеспечения отдельных регионов континента, моря, океана. Диаметр рабочей зоны может составлять от 400-500 до 2000 и более км. РДПС могут иметь в своем составе одну или несколько ККС, а также соответствующие средства передачи корректирующей информации и сигналов целостности. Эта информация вырабатывается на главной станции или ККС.

Локальные ДПС имеют максимальные дальности действия от ККС или передатчика ЛПД до 50-200 км. ЛДПС обычно включают одну ККС (имеются варианты с несколькими ККС), аппаратуру управления и контроля (в том числе контроля целостности) и средства передачи данных.

Локальные ДПС СРНС имеют максимальные дальности действия от ККС до 50-200 км. ЛДПС чаще всего включают одну контрольно-корректирующую станцию (ККС), аппаратуру управления и контроля (в том числе, контроля целостности) и средства передачи данных.

К настоящему времени определились три основных класса ЛДПС:

морские ЛДПС для обеспечения мореплавания в проливных зонах, узкостях и

акваториях портов и гаваней в соответствии с требованиями ИМО;

авиационные ЛДПС для обеспечения захода на посадку и посадки ВС по категориям ИКАО;

ЛДПС для геодезических, землемерных и других специальных работ.

Морские ЛДПС, использующие в качестве средств линий передачи данных (ЛПД) всенаправленные средневолновые радиомаяки (РМ) с дальностью до 200 км, размещены, в частности, в США (практически по всему побережью), по периметру о. Исландия, по побережью Италии и в других странах Европы. 12 радиомаяков размещено вдоль побережья Австралии. Отмечается также их размещение в Китае, Индии, Южной Африке, Великобритании, Канаде и в ряде других мест. Отметим, что к середине 1998 г. насчитывалось 187 таких радиомаяков в 28 странах мира [108].

Предполагается, что сеть таких ЛДПС, работающих по системам ГЛОНАСС и GPS, будет охватывать также все побережье России и акватории прилегающих морей. В настоящее время отдельные средства проходят предварительную проверку на Балтике. ЛДПС могут являться компонентами АСУДС,повышая эффективность последних (см.рис.2.2.1)

Точность (с вероятностью более 0,95) определения координат при совместном использовании ГЛОНАСС и GPS составит от 2 до 4,5 м. Надежность обслуживания и доступность составят соответственно более 0,9997 и 0,998 при времени предупреждения об отказе лучше 10 с.

При использовании (ОГЛОНАСС + GPS) точность местоопределения, как уже отмечалось, ещё выше.

Современная тенденция развития радиомаячной службы определяется требованиями и рекомендациями ряда международных организаций. Согласно Регламенту радиосвязи, РМ морской радионавигационной службы, которые работают в диапазоне частот 283,5...325кГц, могут передавать дополнительную навигационную информацию, используя узкополосные системы, при условии, что выполнение основных функций РМ не будет ухудшено. Определены следующие технические характеристики средств, обеспечивающих передачу дифференциальных сообщений СРНС ГЛОНАСС и GPS с помощью РМ [1, 3,10]:

-частотные диапазоны, предназначенные для морской навигации в регионе 1-283,5... 315кГц; в регионах 2 и 3- 285... 325кГц;

-передача сообщений должна осуществляться непрерывно;

-скорость передачи данных в сообщении должна быть в пределах 25 - 200 бит/сек.;

-для передачи данных должна применяться MSK (Minimum Shift Keying ) модуляция ( манипуляция минимальным фазовым сдвигом ), обеспечивающая представление двоичного нуля и единицы соответственно задержкой или опережением фазы на 90 относительно фазы несущего колебания на интервале длительностью 1 бит; занимаемая полоса частот при скорости передачи 200 бод должна составлять не более 236 Гц для 99% мощности и 120 Гц для скорости 100 бит/сек.;

разделение передаваемых несущих частот должно быть кратным 500 Гц для обеспечения минимальной интерференции соседних каналов и совместимости с полосой разделения каналов РМ;

- для повышения надежности работы защитные соотношения параметров полезного и мешающего сигналов должны соответствовать требованиям МАМС, приведенным в табл. 2.2.1.

Проблемы обеспечения защищённости информационных каналов судовых РЭС и РЭС на ККС

В РФ широкое распространение имеют нормативные документы, утвержденные Государственной комиссией по радиочастотам (ГКРЧ) и государственные стандарты (ГОСТ)- Существуют также ведомственные документы: отраслевые стандарты (ОСТ), руководящие документы (РД) и др.

Отметим некоторую НТД утвержденную ГКРЧ, относящуюся к ЭЗИК судовых РЭС [28]:

1. Нормы допускаемых индустриальных радиопомех. Оборудование и аппаратура, устанавливаемые совместно со служебными радиоприемниками- Допускаемые величины. Методы испытаний (Нормы 15-78);

2. Нормы на ширину полосы радиочастот и внеполосные спектры излучений радиопередатчиков гражданского назначения;

3. Нормы на уровни побочных излучений;

4. Нормы на допустимые отклонения частоты радиопередатчиков;

Отдельные требования к параметрам ЭЗИК судовых РЭС представлены в ряде ГОСТов:

1. ГОСТ 29037-91 Совместимость технических средств электромагнитная. Сертификационные испытания;

2. ГОСТ Р 50397-92. Совместимость технических средств электромагнитная. Термины и определения;

3- ГОСТ Р 50746-2000 Требования по испытанию подсистем атомных станций по ЭЗИК.;

4. ГОСТ Р 50656-2001. требования по испытанию подсистем железнодорожной автоматики по ЭЗИК

К ведомственной НТД по обеспечению ЭЗИК судовых РЭС относятся [28,85,92,97,98]:

1. Правила по конвенционному оборудованию морских судов;

2. Руководящий документ РД 31.64-26-00- Методы обеспечения ЭЗИК судовой РЭА.

Требования по ЭЗИК должны учитывать следующие документы: Правило 17 новой главы V «Безопасность мореплавания» СОЛАС, Резолюцию ИМО А.813 (19), МЭК 60945, МЭК 60533, МЭК 61993-2, МАКО ЕЮ, Ell, Z19, Требования для навигации, МСЭ-РМ 1371 -1, технико-эксплуатационные требования Росморфлота [ 10,67,81,83].

В странах ЕС действует Директива 336ЕС 89 по обеспечению ЭЗИК. С 1996 года в Европе не допускается продажа технических средств без сертификата соответствия стандартам по электромагнитной совместимости.

В России подлежит обязательной сертификации по ЭЗИК различное электрическое и электронное оборудование- Сертификат выдается на основе протокола испытаний, проведенных в аккредитованной лаборатории. Испытания включают проверку устойчивости ТС к помехам со стандартными параметрами и проверку на допустимые уровни создаваемых помех.

Аппаратура, устанавливаемая на судах морского флота РФ должна соответствовать требованиям этих Стандартов.

Диапазон навигационных требований для общего мореплавания изменяется от минимальных, предъявляемых к судовождению малых судов, до более высоких, которые необходимы для навигации больших судов, где необходимо использовать системы, обеспечивающие высокую степень точности, надежности, доступности и целостности Кроме того, существует категория потребителей, для которых применение высокоточной системы радионавигации обеспечит получение большого экономического эффекта и быструю окупаемость затрат на ПА СРНС.

Параметрами источников непреднамеренных электромагнитных помех (ЭМП), влияющими на ЭЗИК судовых РЭС и аппаратуры ККС, являются характеристики основных и побочных излучений радиопередатчиков, гетеродинов радиоприемников, а также помех, создаваемых электронными и электротехническими устройствами [2,28 ].

Подбор радиоаппаратуры на судах и ККС для обеспечения дифференциального режима (ДР) предполагает анализ возможных источников ЭМП, излучаемых через антенну и помимо нее, а также кондуктивных ЭМП, т.е. распространяющихся в проводящей среде.

Воздействие на ЭЗИК РЭС через антенну оказывают как основное излучение определенного радиопередатчика, так и гармонические, субгармонические» сигнальные и интермодуляционные побочные излучения, побочные излучения паразитного самовозбуждения, внеполосные и шумовые излучения, излучения гетеродинов радиоприемников [ 2,28,88,89 ].

ЭМП могут поступать на вход рецепторов (радиоприемников связных, навигационных, радиолокационных, измерительную аппаратуру, ЭВМ, устройства управления и др.) через антенну или помимо нее как совместно с сигналом, так и без него, ЭМП могут быть восприняты как по основному каналу приема, так и по побочным каналам: гетеродинным, промежуточно-частотным, комбинационным, интермодуляционным, каналам забитая и перекрестной модуляции и др.

На восприимчивость рецептора ЭМП оказывают также влияние после действие помехи и коэффициент связи между антеннами.

Учитывая возможные источники ЭМП и пути их проникновения на входы рецепторов ЭМП, при разработке, производстве и эксплуатации навигационной аппаратуры потребителей (НАЛ) спутниковых радионавигационных систем (СРНС) применяют технические и организационные методы для обеспечения ЭЗИК РЭС. Это относится и к обеспечению ЭЗИК наземных и спутниковых радиолиний локальных дифференциальных подсистем. В случае нарушения ЭЗИК радиолиний ЛДПС возможна выдача ложных сигналов в системах навигации и управления [76,107,108].

О влиянии ЗИК ЛДПС на своевременность прохождения информации в АСУДС-Программ вычислений

Эффективность работы сложной системы (в том числе АСУДС) оценивают с помощью показателей или критериев, которые являются числовыми характеристиками [28,31]- Критерий «электромагнитная защищенность информационных каналов» (ЗИК) представляет собой одну из таких числовых характеристик.

Прежде, чем вновь рассмотреть конкретный вид критерия, определяемый типами РЭС, их назначением, местом функционирования, статистическими свойствами канала связи и т.п., обратимся к известным критериям эффективности систем, в которых осуществляется передача дискретных сообщений. К таким системам относится и АСУДС- В работах проф. Зюко AT. [55,56] отмечается, что эффективность системы может определяться по одному показателю или по совокупности показателей, например, скорости передачи сообщений R бит/с и вероятности ошибки Рош, характеризующей точность передачи, или достоверность. В системах без кодирования вероятность ошибки может быть уменьшена лишь за счет увеличения мощности сигнала или уменьшения скорости передачи. При высоких требованиях к достоверности передачи целесообразным становится применение корректирующих кодов.

При практических расчетах определяют удельную скорость передачи относительно ширины полосы частот канала [9,56]: v = R/F.

Величина «у» характеризует степень использования полосы частот канала, или частотную эффективность.

Другой характеристикой системы может являться энергетическая эффективность:

j3 = RNo/Pc = v/q, где N0 - спектральная плотность шума, q = Pt/Рш — отношение сигнал/шум в канале.

Общей характеристикой системы может являться коэффициент использования пропускной способности канала, определяющий информационную эффективность: 7) = R/C = p/log (1+ //3).

Согласно Шеннону, максимум этой функции rimm = 1 достигается при соответствующих способах передачи (кодирования и модуляции) и приема (демодуляции и декодирования). При этом опгабка может быть сделана сколь угодно малой и 0 = vf(2v - 1),

В реальных системах ошибка всегда имеет конечное значение и q 1. В этих случаях при Рош = const можно определить отдельно (3 н v и построить кривые 0 = fl ) [ 56 ].

Вернемся к конкретному виду критерия электромагнитной защищенности, определяющего электромагнитную эффективность (ЭМЭ) ЛДПС и системы в целом, Такой числовой характеристикой может быть коэффициент ЗИК - К , который вычисляется с использованием поля поражения сигнала [35,37]=

K3M3=l"(S!/STmax), (4.1.1)

где Sr - оцениваемая площадь поля поражения сигнала (ПППС), Srma - максимальная ПППС.

Числовой характеристикой ЭМЗ может быть и отношение: L = Si/Slaw где 3Гдоп - допустимая ПППС, т.е. ПППС при незначительных взаимных помехах.

Если принять 8ГД0П= 0,05Srmaw то при Srmax = 400 получается L = 0,05 S,,

От электромагнитной эффективности АСУДС в определенной степени зависит своевременность прохождения сообщения в системе, определяемая вероятностью Рев и достоверность передачи и приема сообщений.

Любая оценка эффективности системы всегда основана на учёте показателей качества. Система, как правило, характеризуется несколькими показателями качества, что существеїшо затрудняет анализ и синтез системы. Поэтому широкое применение получили методы, упрощающие задачу анализа и синтеза [40,41], такие как: методы, основанные на переводе всех показателей качества, кроме одного, в разряд ограничений, минимаксные методы, метод последовательных уступок. Применение этих методов связано с большой степенью произвола. Системный подход в оценке эффективности требует, чтобы сравнение систем проводилось не по отдельно взятым параметрам, а по совокупности параметров в целом. Такой подход осуществим при введении в рассмотрение обобщённого показателя качеств (ОПК). Если удаётся достаточно обоснованно его ввести, то степень произвола может быть сведена до минимума.

В общем случае обобщённый показатель качества Q представляет собой совокупность р показателей качества системы { j } — {ji, J2, jpj и может быть представлен в виде функционала Q = Q ( ji, j2,... jp). При выборе показателей качества системы учитываются показатели, в наибольшей степени характеризующие качество системы.

Если выполняются требования независимости, однородности и нормированности [40,55], то единственным ОПК, сохраняющим отношение предпочтения является:

Определить степень влияния ЗИК локальных ДПС на ЗИК АСУДС, по-видимому, достаточно сложно. Однако, учитывая то обстоятельство что ЛДПС примерно на порядок повышают точность местоопределения судна, можно предположить, что нарушение работоспособности радиолиний «КА - ККС», «ККС - судно» из-за ухудшения их электромагнитной защищенности увеличат среднеквадратическую ошибку обсервации (СКО). Например, без ЛДПС СКО составляет SO м, а с использованием ЛДПС - 5м, Тогда, по аналогии с геометрической интерпретацией коэффициента ЗИК при использовании понятия поля поражения сигнала, можно предположить, что;

Похожие диссертации на Исследование влияния защищенности информационных каналов на эффективность автоматизированных систем управления движением судов