С.А. Якушенко 1, С.В. Дворников 2, А.Ф. Крячко 3, Е.А. Попов 4, А.Н. Забело 5

1 Институт радиотехники, электроники и связи, Санкт-Петербургский государственный университет

аэрокосмического приборостроения (Санкт-Петербург, Россия)

2,5 Военная академия связи (Санкт-Петербург, Россия)

3 Санкт-Петербургский государственный университет

аэрокосмического приборостроения (Санкт-Петербург, Россия)

4 Высшая школа прикладной физики и космических технологий,

Санкт-Петербургский политехнический университет (Санкт-Петербург, Россия)

1 was16@mail.ru; 2 practicdsv@yandex.ru; 3 alex_k34.ru@mail.ru; 4 popov@spbstu.ru; 5 zabelo_an@mail.ru

Постановка проблемы. Современные сети многоканальных систем радиосвязи (МКРС) представляют собой сложную иерархическую структуру, устойчивость функционирования которых во многом зависит от точности прогнозирования их параметров. Поэтому в данной статье будут рассмотрены методы оценки устойчивости сетей в условиях воздействия деструктивных факторов (ДСФ).

Цель. Разработать методический аппарат оценки состояния сети МКРС в условиях динамики изменения процесса воздействия ДСФ и последующего ее восстановления за счет применения защитного ресурса.

Результаты. Разработана модель состояния сети МКРС в условиях противодействия ДСФ, описываемая системой дифференциальных уравнений Колмогорова. Получено решение задачи Коши для системы дифференциальных уравнений, описывающих состояние сети МКРС.

Практическая значимость. Предлагаемая методика формализована до уровня ее программной реализации в среде Mathcad с использованием процедуры численного решения системы линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами методом Рунге−Кутта. Обосновано использование результатов оценки значения средней устойчивости сети МКРС в качестве исходных данных для определения организационно-технических мероприятий по ее модернизации.

1. Сазонов М.А., Якушенко С.А. Методология создания перспективных средств многоканальной радиосвязи на новых технических принципах // Успехи современной радиоэлектроники. 2016. № 11. С. 18−24.
2. Нгуен Х.Б. Модель оценки устойчивости сети многоканальной радиосвязи // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. № 6. С. 93−97.
3. Рязановский Т.Л., Широков Д.В. Оценка устойчивости сети радиосвязи с ретранслятором в условиях неопределенности координат источника помех // Успехи современной радиоэлектроники. 2014. № 2. С. 27−31.
4. Макаренко С.И. Обеспечение устойчивости телекоммуникационной сети за счет ее иерархической кластеризации на области маршрутизации // Труды учебных заведений связи. 2018. Т. 4. № 4. С. 54−67.
5. Дворников С.В., Домбровский Я.А., Семисошенко М.А., Гулидов А.А., Иванов Р.В. Оценка помехозащищенности линий радиосвязи с медленной псевдослучайной перестройкой рабочей частоты // Информация и космос. 2016. № 4. С. 11−14.
6. Новиков С.Н. Математическая модель функционирования современных систем телекоммуникаций в условиях внешних преднамеренных разрушающих воздействий // Интерэкспо Гео-Сибирь. 2019. Т. 9. С. 3−14.
7. Дворников С.В., Духовницкий О.Г. Оценка помехозащищенности профессионального радионавигационного оборудования системы ГЛОНАСС // Информация и космос. 2015. № 4. С. 73−77.
8. Григорьев В.Р., Шуркин Л.О. Моделирование устойчивости сложной динамической системы в условиях когерентных информационных атак // Современные проблемы науки и образования. 2012. № 5. С. 373.
9. Шарай В.А., Андриуца М.В., Финько О.А. Мониторинг состояния надежности и безопасности структурно-сложных систем на основе логико-числовых моделей // Труды Междунар. НПК « AITA-2011». 2011. С. 601−612.
10. Дворников С.В., Крячко А.Ф., Пшеничников А.В. Моделирование радиотехнических систем в конфликтных ситуациях когнитивного характера // Сборник статей XXII Международной научной конференции «Волновая электроника и инфокоммуникационные системы»: в 2-х частях. 2019. С. 84-89.
11. Якушенко С.А., Забело А.Н., Нгуен Х.Б., Фролов А.Н. Алгоритм управления устойчивостью сети многоканальной радиосвязи в условиях воздействия деструктивных факторов // Успехи современной радиоэлектроники. 2019. № 12. С. 240−245.
12. Кушнир В.П., Кирко И.Н. Анализ защищенности сети с использованием цепей Маркова // Прикладная дискретная математика. Приложение. 2009. № 1. С. 48−50.
13. Веригин А.Н. Модели систем и цепи Маркова // Информационные системы и технологии. 2012. № 2(70). С. 33−38.
14. Дворников С.В., Пшеничников А.В., Аванесов М.Ю. Модель деструктивного воздействия когнитивного характера // Информация и космос. 2018. № 2. С. 22−29.
15. Вентцель Е.С. Исследование операций. М.: Советское радио. 1972. 552 с.
16. Волков И.К., Зуев С.М., Цветкова Г.М. Случайные процессы: Учеб. для вузов / Под ред. B.C. Зарубина, А.П. Крищенко. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 1999. 448 с.
17. Якушенко С.А., Прасько Г.А., Дворовой М.О., Веркин С.С. К вопросу решения антагонистических задач при комплексном противодействии сторон // Наукоемкие технологии в космических исследованиях Земли. 2012. Т. 4. № 1. С. 24−26.
18. Кирик Д.И., Кузнецова О.В., Тарасов О.М. Оптимизированное моделирование топологии телекоммуникационной сети // Сб. науч. статей III Междунар. науч.-технич. и науч.-методич. конф. «Актуальные проблемы инфотелекоммуникаций в науке и образовании». 2014. С. 134−139.
19. Литовченко В.А., Васько Е.Б. Задача Коши для вырожденных параболических систем уравнений типа Колмогорова векторного порядка с обобщенными начальными данными // Дифференциальные уравнения. 2014. Т. 50. № 12. С. 1598.
20. Забело А.Н., Нгуен Х.Б. Предложение по исследованию динамики изменения состояния сети многоканальной радиосвязи в условиях воздействия деструктивных факторов // Стратегическая стабильность. 2020. № 1(90). С. 35−37.
21. Фельдман Л.П. Параллельные методы решения задачи Коши для обыкновенных дифференциальных уравнений блочными разностными схемами // Известия ЮФУ. Технические науки. 2007. № 3(75). С. 47−60.
22. Турчак Л.М., Плотников П.В. Основы численных методов: Учеб. пособие. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Физматлит. 2002. 304 с.
23. Акулич О.Е. Численное решение задачи коши методами Эйлера и Рунге-Кутта // Вестник Челябинской государственной агроинженерной академии. 2011. Т. 59. С. 81-83.
24. Якушенко С.А., Малышев А.К. Непараметрический метод оценки помехозащищенности спутниковых радионавигационных приемников в условиях воздействия ретрансляционных помех // Вопросы радиоэлектроники. 2016. № 6. С. 88−92.
25. Вознюк М.А., Дворников С.В., Винокуров М.Е., Петросян А.П., Романенко П.Г. Работа линий радиосвязи с ППРЧ в условиях преднамеренных помех // Информационные технологии. 2012. № 10. С. 64−67.