Материалы 22-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 11–15 ноября 2024 г.

(http://conf.rse.geosmis.ru)

XXII.A.247

Метод коннективной устойчивости сложных
информационно-управляющих систем в условиях
внешнего воздействия

Савельев М.И. (1)
(1) ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), Москва, Россия
Настоящая работа посвящена решению проблемы устойчивости функционирования сложных информационно-управляющих систем (СИУС)
в условиях внешнего воздействия. К такого рода системам, следует отнести системы космического мониторинга чрезвычайных ситуаций МЧС России и дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), которые функционально объединены в Единую государственную систему предупреждения
и ликвидации чрезвычайных ситуаций (РСЧС). Качественная сторона функционирования подобных систем определяется соответствующим показателем эффективности их функционирования в условиях внешнего воздействия на элементы системы и связи между ними, характеризующим устойчивость самой системы.
Задача устойчивости движения в отношении динамических систем, описываемых системой линейных (первая теорема) или нелинейных (вторая теорема) дифференциальных уравнений, решена А.М. Ляпуновым [1]. Применительно к информационно-управляющим системам, вопрос устойчивости сложных систем управления остаётся открытым [2].
Согласно теории управления объектами в сложных динамических системах вывод об устойчивости функционирования таких систем производится путём решения системы дифференциальных уравнений
на основе моделирования параметрического пространства равновесного состояния системы и отклонения от такого состояния [3 - 5] с последующим определением её устойчивости, например, по критериям Найквиста-Михайлова или другим подобным критериям [6].
По отношению к СИУС в качестве параметрического пространства должна выступать такая параметрическая функция состояния системы, которая даёт количественную и качественную оценку управляемости наблюдаемости и устойчивости системы [5].
На сопоставимом анализе современных подходов к устойчивости систем различного назначения предлагается метод коннективной устойчивости сложных систем управления, основанных на графовых представлениях по вероятной достижимости состояний систем [7, 8], который получил признание в качестве отдельного направления теории устойчивости. Данное направление получило название коннективной устойчивости (от слова «коннекс»), отражающую топологию связи точек и прямых на плоскости [4].
Под коннективной устойчивостью понимается способность систем сохранять связность (структурную надёжность) системы и её элементов
при возможных под воздействием изменениях связей в определенном диапазоне (области) систем [8].
Множество всех значений параметров функций, описывающих состояние системы, для которых равновесие системы при изменении связей устойчиво, называют областью коннективной устойчивости.
Реализацию процесса управления в системе предлагается осуществлять в пределах нижней и верхней границ области коннективной устойчивости.
С позиции практического применения разработанного метода дается оценка с графическим отображением коннективной устойчивости СИУС
на примере условного фрагмента системы предупреждения
и противодействия астероидно-кометной опасности при взаимодействии
с космической системой ДЗЗ в условиях внешнего воздействия поражающих факторов, например астероидно-кометной опасности.

Ключевые слова: связность, коннективная устойчивость, система дистанционного зондирования Земли, чрезвычайная ситуация, структурная надёжность, граф, вероятная достижимость
Литература:
  1. Ляпунов, А.М. Общая задача об устойчивости движения /А.М. Ляпунов. – Классики естествознания [математика, механика, физика, астрономия]. – Государственное издательство технико-теоретической литературы. – Москва. 1950. Ленинград. – 473 с.
  2. Савельев М.И. Методологический подход к формированию устойчивого управления силами и средствами МЧС России, М.И. Савельев / Технология гражданской безопасности. Т. 11 № 3 (41). 2014. – С. 68-73.
  3. Бусленко, Н.П. Теория сложных систем / Н.П. Бусленко. М.: Наука, 1978. – 398 с.
  4. Воронов, А.А. Введение в динамику сложных управляющих систем / А.А. Воронов. – М.: Наука, 1985. – 357 с.
  5. Воронов, А.А. Устойчивость, управляемость, наблюдаемость /
  6. А.А. Воронов. – М.: Наука, 1979. – 357 с.
  7. Демидович, В.Г. Лекции по математической теории устойчивости /
  8. В.Г. Демидович, М.: Наука, 1969. – 471с.
  9. Райншке, К. Оценка надёжности с использованием графов /
  10. К. Райншке, И.А. Ушаков. М.: Радио и связь. 1988. – 203 с.
  11. Савельев, М.И., Графоаналитический метод приближённых вычислений структурной надёжности сложных систем // Технологии гражданской безопасности. – 2022. Т. 19, № 2 (72). С. 22-29.

Презентация доклада



Ссылка для цитирования: Савельев М.И. Метод коннективной устойчивости сложных информационно-управляющих систем в условиях внешнего воздействия // Материалы 22-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2024. C. 59. DOI 10.21046/22DZZconf-2024a

Методы и алгоритмы обработки спутниковых данных

59