ПідполковникР.А.Сафонов,
науковийспівробітник Науково-дослідного інституту Збройних СилРеспубліки Білорусь
Методика оцінки живучості складних систем військовогопризначення
УДК 519.876
У статтізапропонована розроблена методика оцінки живучості складних систем військовогопризначення, що дозволяє отримувати комплексну оцінку живучості системи з точкизору її структурної вразливості і функціональності. Вироблений математичнийапарат для моделювання поширення зовнішніх впливів за структуроюсистеми.
Діяльністьсучасних складних систем військового призначення нерозривно пов'язана з функціонуваннямїх організаційної та технічної складових.
Пошукшляхів забезпечення живучості складних систем вимагає постановки рядунауково-технічних завдань пов'язаних з оцінкою їх живучості та синтезом живучихсистем в подальшому.
Визначення
У контекстіданої статті під теорією живучості систем будемо розуміти комплекс науковихзнань про закономірності збереження системою певної якості припошкодженнях її елементів і про способи забезпечення даної якості. Підпошкодженням прийнято розуміти подія, що полягає в порушенні справностіелемента або його складових внаслідок впливу зовнішніх впливів(Пошкоджуючих факторів), перевищують встановлені рівні. Сукупність зовнішніхвпливів, складових нормальні (розрахункові) умови експлуатації непотрапляє під визначення шкідливого чинника [1].
Живучість -властивість військ (сил), зброї, військової техніки, тилових об'єктів, системуправління зберігати або відновлювати в установлені строки бойову здатністьв умовах впливу супротивника [2, 3].
Бойоваздатність (боєздатність) - стан військ (сил), що дозволяє їм успішновести бойові дії відповідно до призначення в будь-яких умовахобстановки і реалізувати свої бойові можливості [3].
Бойовіможливості - кількісні та якісні показники, що характеризуютьможливості військових формувань щодо виконання покладених на них певнихбойових завдань за встановлений час в конкретній обстановці [3].
Отже,така властивість систем, як живучість багато в чому залежить від стану системи, їїбойової здатності, яке характеризується її бойовими можливостями,представляють собою кількісні і якісні показники, що дозволяютьвирішувати що стоять перед нею бойові завдання в інтересах досягнення основної мети їїфункціонування [1, 2, 3].
Система -це сукупність (безліч) елементів і зв'язків (відносини, взаємодії)між ними, що володіє певною цілісністю. Таким чином, під системоюрозуміється не будь-яка сукупність, а впорядкована [4, 5].
Досліджуванасистема - реальна, фізична (модель буде віртуальною), складна(Структурно і функціонально), штучна, безперервна (модель будеявляти собою дискретну систему), відкрита система з керуванням.
Станпитання
Поняттяживучості умовно слід розділяти на структурну і функціональнускладові. Якщо дослідження структурної складової живучості в основномузводиться до виявлення вразливих місць в топології системи та визначення ступеня їхвпливу на цілісність системи (більшою мірою властиво дослідженнютехнічних систем), то дослідження функціональної складової живучостізводиться до визначення здатності системи вирішувати поставлені перед нею завдання при змінюютьсяможливостях її елементів (в основному відноситься до систем, що володіють поведінковим характером,залежний від безлічі зовнішніх і внутрішніх факторів).
Непередбачуваністьзміни більшості факторів, що впливають на властивості систем і їх топологію, надаєособливе значення оцінці функціональної складової живучості з урахуванням стануелементів системи та діючих між ними взаємозв'язків.
Дослідження,проведені в роботах [1, 6, 7, 8], детально розглядають підходи до оцінки тауправлінню властивістю живучості систем, засновані на побудовілогіко-імовірнісних моделей живучості з використанням імовірнісних тадетермінованих показників.
Вбільшості робіт особливе значення приділяється оцінці живучості систем з точки зоруструктури її побудови і дозволяє досить достовірно визначати її показники.
Автором [1]розроблено декілька методик, застосовних для асоціативних, асоціативно-структурнихі структурних систем, в яких враховується їх зв'язність. Однак вагомостідіють в системі взаємозв'язків належного значення не надається.
В роботі [7]цей недолік усунуто, але в пропонованій методиці не передбачається оцінкаступеня здатності системи в цілому функціонувати після пошкоджуючихвпливів на її елементи.
Методика, запропонованав [8], спрямована на оцінку живучості систем з точки зору її функціональностіз урахуванням ієрархічних взаємозв'язків. Недоліком є ​​те, що структурнийаспект живучості представлений тільки одним видом взаємозв'язків до того ж безобліку їх значущості.
Такимчином, можна вважати, що на даний момент в теорії живучості систем непозначений усталений методологічний підхід, що дозволяє вирішувати задачукомплексної оцінки живучості складної системи з точки зору її структурноївразливості і функціональності з урахуванням значущості існуючих в системівзаємозв'язків.
Вибірпоказників
Оскількивибір показників живучості повинен задовольняти вимогам відповідності йогосмислового змісту визначенням живучості, забезпечення системностідосліджень, доступності моделювання та розрахунків, чутливості доманіпуляціям на рівні характеристик, то їх вибір пропонується здійснититаким чином.
Прояввластивості живучості системи в цілому припускає розгляд структурипоказника успішності функціонування системи за призначенням, як складається збезлічі параметрів, що характеризують (визначають) [1]:
умови,в яких здійснюється застосування системи;
фізичнуприроду зовнішніх впливів;
готовністьсистеми до вирішення майбутніх завдань;
розв'язуванісистемою завдання в умовах зовнішніх впливів;
необхіднідля реалізації завдання з імовірністю не нижче заданої.
Необхідністьзабезпечення порівнянності оцінок властивості живучості різних систем диктуєвимоги до стандартизації перших двох груп параметрів. Прийнявши допущення протому, що дослідження живучості має сенс тільки у відношенні систем,знаходяться в стані готовності (третя група параметрів), можна прийти довисновку, що в ході досліджень відповідний показник живучості системибуде залежати від двох останніх груп параметрів, задоволення яких певнимкритеріями буде говорити про збереження системою стану боєздатності.
Такимчином, властивість живучості систем з достатньо високим рівнем доступностімоделювання, розрахунків та системності досліджень може бути охарактеризоване ймовірністюзбереження системою стану боєздатності після зовнішнього впливу на їїелементи.
Цимвимогам відповідає пропонована система загальних і приватних показників:
загальніпоказники (коефіцієнти боєздатності елементів системи, коефіцієнтживучості системи);
приватніпоказники (коефіцієнти значимості існуючих в системі взаємозв'язків, верховиннаяі Реброва зв'язність графа системи, структурна уразливість її елементів,показники проникнення зовнішнього впливу ічасу його поширення).
Оскількишляхи отримання окремих показників докладно розглядалися в [12, 13, 14], то в рамках даної статтібудуть розглядатися тільки загальні показники.
Критеріїоцінки
Критеріямидля формалізації коефіцієнта живучості можуть служити результати проведенихраніше досліджень або власні дослідження, здійснені, наприклад,одним з методів експертної оцінки.
Прирозгляді однієї з систем, що представляє собою вид оперативного (бойового)забезпечення військових (бойових) дій, автором [8] вироблені критерії,характеризують властивість живучості системи, які стосовно доформулювань і визначень, використовуваних в пропонованій методиці,являють собою наступні співвідношення:
≥ 0,7- Система боєздатна;
приобов'язковому вирішенні найбільш значущою (вагомою) завдання - ...
