Control Systems and Computers

DOI: https://doi.org/10.15407/usim.2018.01.028

Додонов А.Г., Мухин В.Е. Система организационного управления автоматизированными объектами повышенной живучести.  Управляющие системы и машины. 2018. № 1. С. 28-36.

Abstract on English.

УДК 004.04

Додонов О.Г., д. техн. наук, професор, заст. директора, Інститут проблем регістрації інформації НАН України, Київ, 03113, вул. Шпака, 2.  тел: +(044) 454-21-58. E-mail: dodonov@ipri.kiev.ua

Мухін В.Є., д. техн. наук, професор, Нац. техн. ун-т України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 03056, просп. Перемоги, 37, E-mail: v.mukhin@kpi.ua

СИСТЕМА ОРГАНІЗАЦІЙНОГО УПРАВЛІННЯ АВТОМАТИЗОВАНИМИ ОБ’ЄКТАМИ ПІДВИЩЕНОЇ ЖИВУЧОСТІ

Вступ. Функціонування складних об’єктів та систем забезпечується системою організаційного управління, завдання якої полягає не тільки в процесі управління об’єктами, а й у підтримці його живучості. Одним з найважливіших аспектів організації функціонування об’єкта з точки зору забезпечення його живучості є прогнозування параметрів елементів об’єктів для запобігання тих випадків, коли елементи опиняться в потенційно небезпечних умовах для їх життєздатності. Для реалізації такого прогнозу необхідно проводити постійний контроль параметрів об’єкта та  аналіз поведінки об’єкта в контексті зміни його параметрів.

Мета. Збільшення життєздатності складних автоматизованих систем на основі спеціальної системи організаційного управління з урахуванням динаміки рівня функціональності системи.

Методи. Система організаційного управління використовує механізми реконфігурації, реконструкції та реорганізації з метою забезпечення живучості системи. Під час функціонування системи можуть змінюватися поточні цілі об’єкта. У випадку, коли з певних причин об’єкт знаходиться у критичному стані або його функціонування, ймовірно, веде до критичного стану, цілі об’єкта повинні бути змінені. В цих умовах оперативна мета об’єкта – вийти з критичного стану, використовуючи всі наявні ресурси.

Результати. Представлено варіант реалізації механізму системи організаційного управління на основі децентралізованої архітектури. Проведено аналіз параметрів живучості системи організаційного управління та об’єкта, визначено поняття критичних функцій та критичних станів. Описано питання зміни цілей функціонування об’єкта, а також механізми реконфігурації об’єкта з метою підтримки його живучості. Подано загальну схему автоматизованої системи з підтримкою живучості, також описано схему на основі функціонування системи. Представлено функціональну модель аналізу та підвищення живучості системи, формально описано оптимізаціїйну задачу щодо збільшення часу живучості  складного об’єкта чи системи.

Висновок. В роботі запропоновано механізм підвищення живучості складних об’єктів та систем організаційного управління складними об’єктами на основі архітектури з розподіленим управлінням з урахуванням історії функціонування системи. Проведено формалізацію механізму функціонування системи на основі функціональної моделі з точки зору підвищення живучості системи. Виконано аналіз та розроблено модель збільшення часу живучості системи на основі вирішення оптимізаціїйної задачі.

Завантажити повний текст в PDF (російською).

Ключові слова: живучість, керування, функціонування, функціональна модель.

СПИСОК ПОСИЛАНЬ

1. Додонов А.Г., Ландэ Д.В. Живучесть информационных систем. К.: Наук. думка, 2011. 256 с.
2. Клячко Л.М., Острецов Г.Э. Проектирование высоконадежных систем автоматического управления движением корабля. М.: ФизМатЛит, 2010. 136 с.
3. Корытчинко Т.И. Применение методов повышения живучести для обеспечения защищенности в распределенных телекоммуникационных системах. Інформаційно-керуючі системи на залізничному транспорті. 2015. № 2. С. 52–56.
4. Забезпечення функціональної стійкості складних технічних систем / О.В.Барабаш, Б.В. Дурняк, О.А. Машков та ін. Моделювання та інформаційні технології: Зб. наук. праць.  К.: Ін-т проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України, 2012. 64. С. 36–41.
5. Черкесов Г.Н., Недосекин А.О. Описание подхода к оценке живучести сложных структур при многоразовых воздействиях высокой точности. Ч. 2. Надежность. 2016. 16(3). С. 26–34.
6. Шубинский И.Б. Структурная надежность информационных систем. Методы анализа. Ульяновск: Областная типография Печатный двор, 2012. 216 с.
7. Шнитман В.З., Кузнецов С.Д. Серверы корпоративных баз данных. 
   http://citforum.ck.ua/database/skbd/glava_10.shtml
8. Можаева И.А., Нозик А.А., Струков А.В. Современные тенденции структурно-логического анализа надежности и кибербезопасности АСУТП.  http://www. szma.com/mabr2_2015.pdf
9. Codetta-Raiteri D. Generalized Fault Trees: from reliability to security.  http://people.unipmn.it/dcr/papers/ qasa.pdf.
10. Bobbio A. , Portinale L. , Minichino M.  et al. Improving the analysis of dependable systems by mapping fault trees into Bayesian networks.  Reliability Engineering & System Safety. 2001. 71. P. 249–260.
11. Кирилин А.Н. , Ахметов Р.Н. , Сологуб А.В. и др.  Методы обеспечения живучести низкоорбитальных автоматических КА зондирования Земли. М.: Машиностроение, 2010. 66 с.
12. Волокита А.М., Мухін В.Є., Стешин В.В. Специфіка інформаційних систем на основі технології cloud computing. Вісн. Чернігівського технол. ун-ту. 2011. 4(53). С. 176–184.
13. Hu Z. , Mukhin V.,  Kornaga Ya. et al. Distributed Computer System Resources Control Mechanism Based on Network-Centric Approach. Int. J. of Intelligent Systems and Applications (IJISA), 2017. 9, N 7. P. 41–51. DOI: 10.5815/ijisa.2017.07.05.
14. Трофимчук А.Н., Васянин В.А. Компьютерное моделирование иерархической структуры коммутационной сети с дискретными многопродуктовыми потоками. УСиМ. 2016. № 2. С. 48–57.
15. Комар М.М. Вдосконалення концепції відмовостійкого керування повітряним судном. УСиМ. 2017. 5(271). С. 75–85.
16. William Stallings. Operating Systems – Internals and Design Principles, 7th Edition. Prentice Hall, 2011. 816 p. ISBN 013230998X.
17. Черкесов Г.Н., Недосекин А.О. Оценка живучести сложных структур при многоразовых воздействиях высокой точности. Ч. 1. Описание подхода.  http://www.ifel.ru/surv/Res_3.pdf.
18. Грищенко И.В. Метод повышения живучести инфокоммуникационной сети. Холодильна техніка та технологія.  2013. № 6 (146). С. 66–70.
19. Костенко В.А. Принципы построения генетических алгоритмов и их использование для решения задач оптимизации. http://lvk.cs.msu/index.php/articles/156.

Надійшла 28.12.2017