Журнал «Системы управления, связи и безопасности»
(Systems of Control, Communication and Security)

Журнал «Системы управления, связи и безопасности» является рецензируемым научным электронным изданием (ISSN 2410-9916). Журнал зарегистрирован как сетевое издание в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (РОСКОМНАДЗОР), свидетельство о регистрации средства массовой информации ЭЛ № ФС 77 - 61239 от 03 апреля 2015 г. Основное содержание издания представляет собой научные статьи и научные обзоры.

Учредитель журнала - ООО «Корпорация «Интел Групп» (Санкт-Петербург).

Главный редактор: Макаренко Сергей Иванович.
Адрес: 197372, Санкт-Петербург, пр. Богатырский, дом 32, корпус 1 лит. А, помещение 6Н.
E-mail: sccs@intelgr.com
Телефон: +7 (931) 579-10-59.

Информация предназначена для детей старше 12 лет.

Преимущества журнала:

• С 2017 года журнал на постоянной основе включен в Перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук, рекомендованный ВАК России.
  Журнал рекомендован ВАК для публикации основных результатов диссертаций, по научным специальностям: 2.2.13, 2.1.14, 2.2.15, 2.3.1, 2.3.5, 2.3.6 по номенклатуре научных специальностей, утвержденной приказом Минобрнауки РФ № 118 от 24.11.2021 г.
  Полный перечень научных специальностей, по которым журнал был рекомендован ВАК с 2017 г. и его ретроспективные изменения можно посмотреть здесь;
• журнал является высоко цитируемым изданием и в соответствии с рейтингом Sсince Index от РИНЦ за 2021 год занимает среди российских периодических научных изданий:
  - 1-е место по тематике "Связь",
  - 1-е место по тематике "Военное дело",
  - 1-е место по тематике "Общие и комплексные проблемы технических и прикладных наук и отраслей народного хозяйства";
• объем статьи - до 50 страниц, количество цитируемых источников - без ограничений;
• для высокоцитируемых авторов - публикация бесплатна (подробно о стоимости здесь);
• публикация статей в открытом доступе с одновременной передачей полных текстов статей в наукометрические базы учета цитирования;
• относительно короткие сроки обработки статьи: начальное оценивание научного уровня статьи и ее соответствия тематике журнала – 2-3 дня; рецензирование – 10-20 дней; публикация статьи и формирование выходных данных – в среднем 35 дней.

Периодичность выхода журнала 4 номера в год (без учета спецвыпусков).
Публикация в журнале является научным печатным трудом.

Текущий номер № 3 2022

Номер сформирован 18 сентября 2022 г.
Данные в РИНЦ переданы 18 сентября 2022 г.

• Исаев М. А., Исаев А. М., Линец Г. И.
  Метод вычисления параметров линейного движения беспилотного летательного аппарата в условиях отсутствия сигналов спутниковых радионавигационных систем на этапе посадки
  M. A. Isaev, A. M. Isaev, G. I. Linets
  Method for calculating the parameters of linear motion of an unmanned aerial vehicle in the absence of signals from satellite radio navigation systems at the landing stage
• Аннотация / Abstract
  • Актуальность: беспилотные летательные аппараты (БЛА) мультироторного типа используются как элемент комплексов охраны и мониторинга удалённых стационарных объектов. Ключевой особенностью данных БЛА является их высокая автономность, которая достигается за счёт автоматизации всех этапов полётного задания, таких как взлёт, полет по маршруту и посадка. Наиболее сложным и ответственным этапом является посадка в контейнер автономного базирования, что требует высокой точности оценки параметров линейного движения БЛА. Однако, эксплуатируемые системы охраны и мониторинга не обеспечивают требуемой точности оценки местоположения БЛА на этапе посадки в условиях отсутствия сигналов спутниковых радионавигационных систем (СРНС), что не позволяет размещать контейнеры автономного базирования БЛА вблизи индустриальных или природных объектов, затеняющих или искажающих сигналы навигационных спутников. Целью работы является повышение точности позиционирования БЛА мультироторного типа на этапе посадки в контейнер автономного базирования в условиях отсутствия сигналов навигационных спутников за счёт использования предложенной системы локального позиционирования для замены данных бортового приёмника СРНС в контуре коррекции параметров линейного движения БЛА. Используемые методы: для мультиплексирования данных инерциальных измерителей и данных бортового приёмника СРНС или локальной системы позиционирования использован фильтр Калмана. Вычисление координат БЛА относительно посадочной площадки в условиях отсутствия достоверных сигналов СРНС выполняется с применением алгебры кватернионов. Новизна: впервые для определения координат БЛА мультироторного типа относительно посадочной площадки использован квадрантный датчик, установленный на 3-х осевом гиростабилизированном подвесе. Предложен способ сканирования области предполагаемого нахождения инфракрасного маяка, а также его сопровождения в режиме реального времени по сигналам 4-х фоточувствительных элементов квадрантного датчика. В отличие от известных методов оценки местоположения мультироторного БЛА относительно посадочной площадки, применена алгебра кватернионов и предложен метод коррекции навигационной системы БЛА с бесшовным переключением между различными источниками корректирующей информации. Результат: использование предложенного метода позволяет обеспечить погрешность оценки местоположения БЛА мультироторного типа на этапе посадки не хуже 0,19 м в условиях отсутствия достоверных сигналов СРНС. Практическая значимость: решение задачи посадки БЛА мультироторного типа на ограниченную площадку в условиях отсутствия достоверных сигналов навигационных спутников позволяет удовлетворить требования практики к размещению контейнеров автономного базирования БЛА и повысить оперативность реагирования комплекса на сигнал тревоги.
  • Relevance: unmanned aerial vehicles (UAVs) of a multi-rotor type are used as an element of a complex for the protection and monitoring of remote stationary objects. The key feature of these systems is their high autonomy, which is achieved by automating all stages of the flight task, such as takeoff, en route flight and landing. The most difficult and critical stage is landing in an autonomous container, which requires high accuracy in estimating the UAV linear motion parameters. However, the security and monitoring systems in operation do not provide the required accuracy in estimating the location of the UAV at the landing stage in the absence of reliable signals from global navigation satellites system (GNSS), which does not allow placing autonomous UAV containers near industrial or natural objects that obscure or distort the signals of navigation satellites. The aim of the work is improving the positioning accuracy of a multi-rotor UAV at the stage of landing in an autonomous-based container in the absence of reliable signals from navigation satellites by using the proposed local positioning system to replace the data of the onboard GNSS receiver in the UAV linear motion parameters correction loop. Methods: A Kalman filter is used to multiplex inertial meter data and data from an onboard GNSS or local positioning system receiver. The calculation of the UAV coordinates relative to the landing site in the absence of reliable GNSS signals is performed using the quaternion algebra. Novelty: for the first time, a quadrant sensor mounted on a 3-axis gyro-stabilized suspension was used to determine the coordinates of a multi-rotor UAV relative to the landing site. A method is proposed for scanning the area of the supposed location of the IR beacon, as well as its tracking in real time according to the signals of 4 photosensitive elements of the quadrant sensor. In contrast to the known methods for estimating the location of a multi-rotor UAV relative to the landing site, quaternion algebra is applied and a method for correcting the UAV navigation system with seamless switching between different sources of corrective information is proposed. Result: the use of the proposed method makes it possible to provide an error in estimating the location of a multi-rotor UAV at the landing stage no worse than 0.19 m in the absence of reliable GNSS signals. Practical significance: solving the problem of landing a multi-rotor UAV on a limited area in the absence of reliable signals from navigation satellites makes it possible to satisfy the practical requirements for the placement of UAV autonomous-based containers and increase the speed of the complex's response to an alarm signal.
• Ключевые слова / Key words
  • беспилотный летательный аппарат, инерциальная навигационная система, локальная системы позиционирования БЛА, спутниковые радионавигационные системы
  • unmanned aerial vehicle, inertial navigation system, UAV local positioning system, satellite navigation systems
• Ссылка на статью / Reference
  • Исаев М. А., Исаев А. М., Линец Г. И. Метод вычисления параметров линейного движения беспилотного летательного аппарата в условиях отсутствия сигналов спутниковых радионавигационных систем на этапе посадки // Системы управления, связи и безопасности. 2022. № 3. С. 67-89. DOI: 10.24412/2410-9916-2022-3-67-89.
  • Isaev M. A., Isaev A. M., Linets G. I. Method for calculating the parameters of linear motion of an unmanned aerial vehicle in the absence of signals from satellite radio navigation systems at the landing stage. Systems of Control, Communication and Security, 2022, no. 3, pp. 67-89. DOI: 10.24412/2410-9916-2022-3-67-89 (in Russian).

---

• Пшихопов В. Х., Гонтарь Д. Н., Мартьянов О. В.
  Концептуальные подходы к формированию сценариев боевого применения групп робототехнических комплексов
  V. Kh. Pshikhopov, D. N. Gontar, O. V. Martyanov
  Conceptual Approaches to the Formation of Scenarios for the Combat Use of Groups of Robotic Systems
• Аннотация / Abstract
  • Актуальность: одной из наиболее значимых перспектив развития военной робототехники является боевое применение роботизированных систем в группах. Известные способы решения боевых и обеспечивающих задач с использованием робототехнических комплексов на поле боя предполагают, как правило, их одиночное применение, а существующие исследования в области группового применения носят разрозненный и в значительной степени обобщенный характер. Большой вклад в понимание роли и места робототехнических комплексов в вооруженных конфликтах вносит моделирование боевых действий, но на сегодняшний день в моделях рассматриваются дистанционно-управляемые роботы. В связи с развитием технологий, повышающих автономность роботизированных систем, актуальным и недостаточно проработанным направлением исследований является комплексное рассмотрение вопросов группового применения роботов в вооруженных конфликтах совместно с традиционными силами и средствами. Целью исследования является систематизация знаний в части решения задач группами робототехнических комплексов военного назначения и выработка единых подходов к созданию сценариев их применения. Новизна: элементом новизны представленного решения является использование сценарного подхода для создания концептуальных моделей группового применения робототехнических военного назначения. Результаты включают основные термины и их определения, используемые для разработки сценариев применения групп роботизированных систем на поле боя, обобщённую структуру типового сценария на примере модели применения робототехнических комплексов и анализ ее элементов и взаимосвязей. Практическая значимость: материал статьи может использоваться для разработки системы управления на поле боя группой робототехнических платформ различного назначения и базирования, создания моделей перспективных боевых действий с использованием роботизированных систем.
  • Relevance: one of the most significant prospects for the development of military robotics is the combat use of robotic systems in groups. Known methods for solving combat and support tasks using robotic systems on the battlefield usually involve their single use, and existing research in the field of group use is fragmented and largely generalized. A great contribution to understanding the role and place of robotic systems in armed conflicts is made by the simulation of military operations, but today the models consider remote-controlled robots. In connection with the development of technologies that increase the autonomy of robotic systems, a relevant and insufficiently developed area of research is a comprehensive consideration of the issues of group use of robots in armed conflicts together with traditional forces. The aim of the study is to systematize knowledge in terms of solving problems by groups of military-purpose robotic systems and to develop common approaches to creating models of their application. Novelty: the element of the novelty of the presented solution is the use of a scenario approach in creating conceptual models of the group usage of military robotic systems. The results include the main terms and their definitions which are used to develop scenarios for the group usage of military robotic systems on the battlefield, the generalized structure of a typical scenario using the example of the application model of the military robotic systems, and an analysis of its elements and relationships. Practical significance: the content of the article may be used to develop a control system of a group of robotic platforms for various purposes on the battlefield, to simulate future combat operations using robotic systems.
• Ключевые слова / Key words
  • групповое применение роботов, робототехнический комплекс, сценарии, роботизированная система, модель
  • group usage, unmanned vehicle, scenarios, military robotic system, model
• Ссылка на статью / Reference
  • Пшихопов В. Х., Гонтарь Д. Н., Мартьянов О. В. Концептуальные подходы к формированию сценариев боевого применения групп робототехнических комплексов // Системы управления, связи и безопасности. 2022. № 3. С. 138-182. DOI: 10.24412/2410-9916-2022-3-138-182.
  • Pshikhopov V. Kh., Gontar D. N., Martyanov O. V. Conceptual Approaches to the Formation of Scenarios for the Combat Use of Groups of Robotic Systems. Systems of Control, Communication and Security, 2022, no. 3, pp. 138-182. DOI: 10.24412/2410-9916-2022-3-138-182 (in Russian).

• Рябцев С. С.
  Метод выявления вредоносных роботов на основе данных процесса коллективного принятия решений в роевых робототехнических системах
  S. S. Ryabtsev
  A method for detecting Byzantine robots based on data from the collective decision-making process in swarm robotic systems
• Аннотация / Abstract
  • Постановка задачи: Критическая значимость механизмов коллективного поведения для функционирования роевых робототехнических систем актуализирует вопросы выявления роботов с неисправным или вредоносным поведением, заключающимся в навязывании нецелесообразных альтернатив во время достижения консенсуса при коллективном принятии решений. Известные подходы обеспечения информационной безопасности зачастую не учитывают специфические особенности реализации роевых систем, таких, как коллективное принятие решений и используют физические параметры в качестве критериев выявления вредоносных роботов. Кроме того, большинство исследований рассматривает наличие вредоносных роботов только со стратегией поведения, заключающейся в голосовании против большинства при достижении консенсуса. Целью работы: является повышение уровня информационной безопасности роевых робототехнических систем в процессе коллективного принятия решения в условиях наличия роботов с неисправным или вредоносным поведением за счет их выявления на основе данных цепочки принятия решения. Повышение уровня информационной безопасности осуществляется на основе увеличения вероятности достижения консенсуса роевой робототехнической системой относительно наилучшей альтернативы. Предлагается использовать подход, основанный на применении распределенного реестра и анализа отклонений в цепочке процесса коллективного принятия решения. Использование данного подхода позволит выявлять вредоносное воздействие со стороны роботов с неисправным или вредоносным поведением вне зависимости от условий функционирования и аппаратной реализации роевой робототехнической системы. Используемые методы: решение задачи выявления вредоносных роботов в роевых робототехнических системах базируется на применении критерия степени уверенности робота в выборе альтернативы при достижении консенсуса в процессе коллективного принятия решений. Решение этой задачи основано на гипотезе о том, что распределение степени уверенности вредоносного робота в виду особенностей протекания процесса коллективного принятия решений при использовании вредоносной стратегии значительно отличается от аналогичного распределения в корректно функционирующих роботах. Новизна: к элементам новизны предлагаемого решения относятся: 1) использование критерия степени уверенности для обеспечения информационной безопасности коллективного принятия решения; 2) возможность учета различных стратегий поведения вредоносных роботов. Использование предлагаемого решения позволяет повысить эффективность процесса коллективного принятия решений в роевых робототехнических системах при наличии вредоносных роботов. Проведенное имитационное моделирование для роевых робототехнических систем, состоящих из 20 роботов, при наличии роботов с неисправным или вредоносным поведением в количестве, не превышающем 45% от общего числа роботов в системе, продемонстрировало прирост вероятности принятия наилучшего решения относительно метода-аналога в среднем на 20%. Предложенная модификация метода, не учитывающего проблемы информационной безопасности процесса коллективного принятия решений, позволила повысить вероятность принятия наилучшего решения при наличии вредоносных роботов с координированной стратегией поведения на 57%, с оппозиционной стратегией поведения на 12%, со случайной стратегией поведения на 19%. Практическая значимость: представленное решение можно реализовать в виде программного обеспечения для роевых робототехнических систем, что позволит обеспечить увеличение вероятности достижения консенсуса относительно наилучшей альтернативы в процессе коллективного принятия решения в условиях наличия роботов с неисправным или вредоносным поведением.
  • Problem Statement: The critical importance of collective behavior mechanisms for the functioning of swarm robotics systems updates the issues of identifying Byzantine robots with faulty or malicious behavior, which consists in imposing inappropriate alternatives during consensus-building in collective decision-making. Known information security approaches often leave out the particulars of the implementation of swarm systems, such as collective decision-making, and use physical parameters as criteria for detecting Byzantine robots. Moreover, most studies consider the presence of malicious robots only with a behavior strategy of voting against a majority after consensus was reached. The purpose of the work is to increase the level of information security of swarm robotics systems, which consists in increasing the probability of reaching consensus of swarm robotics systems about the best alternative in the process of collective decision-making in the presence of Byzantine robots by identifying them based on the data of the decision chain without using additional features that depend on the conditions of operation and hardware implementation. It is proposed to use an approach based on Distributed Ledger Technology and analysis of variances in the collective decision-making process chain. Using this approach will allow detecting malicious effects from Byzantine robots, regardless of the operating conditions and hardware implementation of the swarm robotic system. Methods used: solving the problem of detecting malicious robots in swarm robotics systems is based on the application of the robot confidence criteria in selecting an option when consensus is reached in the process of collective decision-making in swarm robotics systems. The solution is based on the hypothesis that the distribution of confidence of the Byzantine robot due to the peculiarities of the process of collective decision making when using a malicious strategy differs significantly from the same distribution in correctly functioning robots. Novelty: Elements of novelty of the presented decision include: 1) using the confidence criterion to ensure information security of collective decision-making; 2) possibility to take into account various strategies for the behavior of Byzantine robots. Using the presented solution allows you to increase the efficiency of achieving consensus with a swarm robotic system in the presence of Byzantine robots. The simulation conducted for a swarm robotic system consisting of 20 robots, in the presence of Byzantine robots in an amount not exceeding 45% of the total number of robots in the system, showed an increase in the probability of making the best decision regarding the analogue method by an average of 20%. Compared to the prototype method, the proposed modification made it possible to increase the probability of making the best decision in the presence of Byzantine robots with a coordinated behavior strategy by 57%, with an oppositional behavior strategy by 12%, with a random behavior strategy by 19%. Practical significance: the presented solution can be implemented in the software for swarm robotics systems, which will allow increasing the likelihood of reaching consensus with the swarm robotics system about the best alternative in the collective decision-making process in the presence of robots with faulty or malicious behavior.
• Ключевые слова / Key words
  • роевая робототехническая система, информационная безопасность, вредоносный робот, коллективное принятие решений, достижение консенсуса, технология распределенного реестра
  • swarm robotics; information security; Byzantine robot; collective decision-making; consensus achievement; distributed ledger technology
• Ссылка на статью / Reference
  • Рябцев С. С. Метод выявления вредоносных роботов на основе данных процесса коллективного принятия решений в роевых робототехнических системах // Системы управления, связи и безопасности. 2022. № 3. С. 105-137. DOI: 10.24412/2410-9916-2022-3-105-137.
  • Ryabtsev S. S. A method for detecting Byzantine robots based on data from the collective decision-making process in swarm robotic systems. Systems of Control, Communication and Security, 2022, no. 3, pp. 105-137. DOI: 10.24412/2410-9916-2022-3-105-137 (in Russian).

• Коваль С. А., Сальников Д. В., Пашинцев В. П., Михайлов Д. А.
  Способ определения доступности космических аппаратов спутниковых радионавигационных систем для мониторинга параметров ионосферы в интересах декаметровой радиосвязи
  S. A. Koval, D. V. Salnikov, V. P. Pashintsev, D. A. Mikhaylov
  Method for determining the availability of global positioning system for monitoring ionospheric parameters in the interests of decameter radio communication
• Аннотация / Abstract
  • Постановка задачи: известно, что диагностику и прогнозирование условий распространения декаметровых радиоволн возможно осуществлять с применением трансионосферного зондирования на основе приема сигналов спутниковых радионавигационных систем. При этом необходимо учитывать видимость навигационных космических аппаратов в требуемой зоне (области мониторинга ионосферы) в течение времени, достаточного для статистического накопления информации. Возникает необходимость численно определять доступность навигационных космических аппаратов для проведения мониторинга ионосферы, т.е. способность спутниковой радионавигационной системы на заданном интервале времени обеспечивать навигационную аппаратуру потребителя навигационным сигналом от видимых в требуемой зоне навигационных космических аппаратов. Численной мерой доступности навигационных космических аппаратов для проведения мониторинга ионосферы в заданной области определен процент времени (на некотором интервале), в течение которого в точке нахождения навигационной аппаратуры потребителя не менее одного навигационных космических аппаратов будет являться видимым и длительность измерения параметров ионосферы с видимых навигационных космических аппаратов будет не менее необходимой для проведения мониторинга ионосферы (достаточной для статистического накопления информации) в требуемой зоне. Целью работы является разработка способа определения доступности навигационных космических аппаратов спутниковых радионавигационных систем для прогнозирования условий распространения радиоволн на трассах декаметровой радиосвязи. Новизна заключается в разработке способа мониторинга ионосферы в интересах декаметровой радиосвязи с использованием результатов моделирования координат навигационных космических аппаратов спутниковой радионавигационной системы ГЛОНАСС и учетом взаимного расположения корреспондентов, даты и времени организации сеанса радиосвязи. Результат: разработан способ определения доступности навигационных космических аппаратов спутниковых радионавигационных систем для прогнозирования условий распространения радиоволн на произвольных трассах декаметровой радиосвязи с учетом координат корреспондентов. Практическая значимость: Разработанный способ определения доступности навигационных космических аппаратов для прогнозирования условий распространения радиоволн на трассах декаметровой радиосвязи позволяет определять возможность видимости навигационных космических аппаратов спутниковых радионавигационных систем в течение требуемого времени для мониторинга ионосферы в интересах организации декаметровой радиосвязи на произвольных трассах. Разработанный способ позволяет заранее планировать сеансы радиосвязи с обеспечением возможности мониторинга ионосферы.
  • Problem statement: It is known that it is possible to carry out diagnostics and forecasting of the conditions for the propagation of decameter radio waves using transionospheric sounding based on the reception of signals from satellite radio navigation systems. In this case, it is necessary to take into account the visibility of navigation spacecraft in the required zone (ionospheric monitoring area) for a time sufficient for statistical accumulation of information. There is a need to numerically determine the availability of navigation spacecraft for monitoring the ionosphere, i.e. the ability of the satellite radio navigation system to provide the consumer's navigation equipment with a navigation signal from navigation spacecraft visible in the required area at a given time interval. By a numerical measure of the availability of navigation spacecraft for monitoring the ionosphere in a given area, we mean the percentage of time (on a certain interval) during which at least one navigation spacecraft will be visible at the location of the consumer’s navigation equipment and the duration of measurement of ionospheric parameters from visible navigation spacecraft. devices will be no less necessary for monitoring the ionosphere (sufficient for the statistical accumulation of information) in the required area. The purpose of work is the development of a method for determining the availability of navigation spacecraft of satellite radio navigation systems for predicting the conditions for the propagation of radio waves on the routes of decameter radio communication. The novelty consists in developing a method for monitoring the ionosphere in the interests of decameter radio communication using the results of modeling the coordinates of navigation spacecraft of the GLONASS satellite radio navigation system and taking into account the relative position of correspondents, the date and time of organizing a radio communication session. Result: a method has been developed for determining the availability of navigation spacecraft of satellite radio navigation systems for predicting the conditions for the propagation of radio waves on arbitrary decameter radio communication paths, taking into account the coordinates of correspondents. Practical importance: the developed method for determining the availability of navigation spacecraft for predicting the conditions of radio wave propagation on decameter radio communication paths makes it possible to determine the visibility of navigation spacecraft of satellite radio navigation systems during the required time for monitoring the ionosphere in the interests of organizing decameter radio communication on arbitrary paths. The developed method makes it possible to plan radio communication sessions in advance with the possibility of monitoring the ionosphere.
• Ключевые слова / Key words
  • декаметровая радиосвязь, ионосферный мониторинг, спутниковая радионавигационная система, орбитальное движение
  • decameter radio communication, ionospheric monitoring, satellite radio navigation system, orbital motion
• Ссылка на статью / Reference
  • Коваль С. А., Сальников Д. В., Пашинцев В. П., Михайлов Д. А. Способ определения доступности космических аппаратов спутниковых радионавигационных систем для мониторинга параметров ионосферы в интересах декаметровой радиосвязи // Системы управления, связи и безопасности. 2022. № 3. С. 16-40. DOI: 10.24412/2410-9916-2022-3-16-40.
  • Koval S. A., Salnikov D. V., Pashintsev V. P., Mikhaylov D. A. Method for determining the availability of global positioning system for monitoring ionospheric parameters in the interests of decameter radio communication. Systems of Control, Communication and Security, 2022, no. 3, pp. 16-40. DOI: 10.24412/2410-9916-2022-3-16-40 (in Russian).

• Перегудов М. А., Уманский А. Я., Жданова А. А.
  Описательная модель процедуры распределенного управления мощностью передачи данных в сетях цифровой радиосвязи стандартов IEEE 802.11s и IEEE 802.11p
  M. A. Peregudov, A. Ya. Umanskiy, A. А. Zhdanova
  The descriptive model of the distributive transmitter power control procedure of digital radio communication networks for IEEE802.11s and IEEE802.11p standards
• Аннотация / Abstract
  • Постановка задачи: Важное практическое значение в работе сетей цифровой радиосвязи стандартов IEEE 802.11s и IEEE 802.11р имеет процедура распределенного управления мощностью передачи данных. От эффективности функционирования этой процедуры, особенно в условиях компьютерных атак, зависит не только вхождение новых абонентских терминалов в сеть, но и организация и проведение сеанса связи. Однако сегодня описательная модель процедуры распределенного управления мощностью передачи данных в сетях цифровой радиосвязи указанных стандартов, учитывающая возможные компьютерные атаки со стороны злоумышленника, отсутствует. Цель работы: выявление потенциально возможных компьютерных атак, эксплуатирующих уязвимости процедуры распределенного управления мощностью передачи данных в сетях цифровой радиосвязи стандартов IEEE 802.11s и IEEE 802.11p. Методы: системный анализ совокупности взаимосвязанных процессов процедуры. Новизна: в отличие от известных работ в данной работе приведены обобщенный алгоритм функционирования процедуры распределенного управления мощностью передачи данных, частные алгоритмы определения мощностей передачи данных как при разомкнутом, так и при замкнутом управлении мощностью передачи данных, а также компьютерные атаки и используемые ими уязвимости в этих алгоритмах. Результат: при распределенном управлении мощностью передачи данных в сетях цифровой радиосвязи стандартов IEEE 802.11s и IEEE 802.11p компьютерными атаками, потенциально способными привести к нарушению доступности информации радиосети, являются: на этапе регистрации элементов сети – передача от имени ведущего элемента сети кадра ответа на запрос ассоциации «Association Response» с отказом от ассоциации в сети цифровой радиосвязи; на этапе установления сеанса связи – передача от имени ведущего элемента сети синхронизирующего кадра «Веасоn» с принудительно установленными значениями параметров мощности; на этапе проведения сеанса связи – передача от имени равноправного элемента сети кадра с ответом на запрос уровня мощности передачи «Transmission Power Control Report» с принудительно установленными значениями параметров мощности. Практическая значимость: результаты применимы при разработке аналитических и имитационных моделей, позволяющих осуществить оценку эффективности функционирования сетей цифровой радиосвязи в условиях компьютерных атак.
  • Problem Statement An important practical role in the operation of the digital radio communication networks of IEEE 802.11s and IEEE 802.11p standards is the distributive transmitter power control procedure. The effective functioning of this procedure especially in the context of computer attacks, depends not only on the entry of new subscriber terminals into the network, but also on the organization and conduct of a communication session. Today, however, there is no descriptive model of the distributive transmitter power control procedure of digital radio communication networks of these standards, taking into account possible computer attacks by the attacker. The goal of the paper is to detection of potential computer attacks exploiting the vulnerability of distributed transmitter power control procedure in IEEE 802.11s and IEEE 802.11p digital radio communication networks. Methods. System analysis of a set of interrelated process procedures. Novelty. In contrast to the well-known works in this paper a generalized algorithm of functioning of is the distributive transmitter power control procedure, private rhythms of determination of transmit power as at opened loop, and in the case of closed loop of power control, as well as computer attacks and vulnerabilities of these algorithms used by them. Result. In case of distributive transmitter power control procedure in the digital radio communication networks of IEEE 802.11s and IEEE 802.11p standards, computer attacks with the potential to potentially disrupt the availability of radio network information are: at the stage of registration network element – transmission of the frame response to the «Association Response» association’s request on behalf of the network’s leading element; at the stage of establishing the communication session – transmission of a synchronization frame on behalf of the network’s leading element «Веасоn» with the power parameters set by force; at the stage of the communication session – transfer of a frame on behalf of an equal element of the network with response to the request of the transmission power level «Transmission power control report» with power settings enforced. Practical relevance. The results are applicable to the development of analytical and simulation models that allow the assessment of assessment of the effectiveness of digital radio communication networks in the context of computer attacks.
• Ключевые слова / Key words
  • сеть цифровой радиосвязи, процедура, распределенное управление, разомкнутое управление, замкнутое управление, мощность передачи данных, уязвимость, компьютерная атака
  • digital radio communication network, procedure, distributed control, opened loop power control, closed loop power control, transmit power, vulnerability, computer attack
• Ссылка на статью / Reference
  • Перегудов М. А., Уманский А. Я., Жданова А. А. Описательная модель процедуры распределенного управления мощностью передачи данных в сетях цифровой радиосвязи стандартов IEEE 802.11s и IEEE 802.11p // Системы управления, связи и безопасности. 2022. № 3. С. 90-104. DOI: 10.24412/2410-9916-2022-3-90-104.
  • Peregudov M. A., Umanskiy A. Ya., Zhdanova A. A. The descriptive model of the distributive transmitter power control procedure of digital radio communication networks for IEEE802.11s and IEEE802.11p standards. Systems of Control, Communication and Security, 2022, no. 3, pp. 90-104. DOI: 10.24412/2410-9916-2022-3-90-104 (in Russian).

---

• Иванов М. С., Аганесов А. В., Макаренко С. И.
  Повышение пропускной способности объединенной воздушно-космической сети связи. Часть 1. Модели и методика повышения пропускной способности объединенной сети связи на основе использования Mesh-технологий
  M. S. Ivanov, A. V. Aganesov, S. I. Makarenko
  Bandwidth increasing the of a united aerospace communications network. Part 1. Models and method of bandwidth increasing of the united network with used Mesh-technologies
• Аннотация / Abstract
  • Постановка задачи: как показывает опыт ведения боевых действий, Воздушно-космические силы применяются не только для решения задач специальных военных операций на прилегающих территориях к Российской Федерации, но и для отстаивания интересов России за ее пределами, где не всегда возможно организовать оперативное глобальное управление. Обеспечение глобальности управления достигается за счет сопряжения сети воздушной радиосвязи (СВРС) управления авиации и спутниковой сети связи (ССС), обеспечивающей глобальное покрытие на всей территории Земли. Вместе с тем, практическая реализация такого сопряжения не может быть достигнута простой установкой средств радиосвязи СВРС и ССС в состав авиационных комплексов связи, это связанно с решением ряда дополнительных технологических задач, таких как: согласование скоростей обмена данными, разработка протоколов совместного функционирования СВРС и ССС, разработка протоколов маршрутизации и ретрансляции сообщений, а также выполнение требований по совместной работе сегментов воздушной и космической радиосвязи. Цель работы: повышение пропускной способности объединённой воздушно-космической сети связи (ОВКСС) за счет разработки моделей и методики децентрализованного принципа ретрансляции информационных потоков в сетях воздушной и космической радиосвязи. При достижении цели работы использовался математический аппарат теории вероятности, теории графов, теории систем массового обслуживания. Новизна. К элементам новизны, представленных моделей, относится рассмотрение многоуровневой сети связи, ядром которой является ССС, а нижний уровень образован СВРС, а также учет специфики Mesh-технологии в СВРС для модели с децентрализованным распределением информационных потоков. Новизной методики, отличающей ее от аналогичных работ, является совместный учет специфики как воздушных сетей радиосвязи, так и космического сегмента, а также использование метода Ньютона для получения решения. Результат. Проведенное исследование показывает, что балансировка нагрузки целесообразна и возможна для ОВКСС с низким уровнем связности сетей воздушного сегмента. При этом расчетное значение доли передаваемого через космический сегмент трафика прямо пропорциональна задержке передачи – чем выше доля спутникового трафика, тем выше средняя задержка передачи сообщений. Практическая значимость: применение разработанной методики позволяет обосновать доли информационных потоков, ретранслируемых через воздушный и комический сегменты ОВКСС с целью балансировки нагрузки, а также обеспечения высокой пропускной способности и требуемого уровня своевременности передачи сообщений.
  • Problem statement: The Aerospace forces of Russia are used to solve the special military tasks in abroad, where global controlling of aircraft is not always possible. The global control of aircraft can be achieved by coupling the air radio communication networks (ARCN) for aviation control through the satellite communication systems (SatComm) due to SatComm provide global coverage over the entire territory of the Earth. At the same time, such coupling needs the solution some technological tasks, such as: the coordination of data exchange rates, the development of network protocols for the joint functioning of ARCN and SatComm, the development of routing protocols, as well as the ways for high bandwidth of air and space radio networks. The aim of this paper is to increase the capacity of the Joint AeroSpace Communications Network (JASCN) for aviation control through the development of models and a method of decentralized routing of information flows in air and space subnetworks of JASCN. Novelty. Elements of the models novelty are to review of JASCN as a multi-level system, the core of which is a SatComm, and the lower level is formed by several ARCNs, as well as take into account using of Mesh technology specifics in ARCN when a model of decentralized routing is formed. Elements of the method novelty are the joint consideration of both air radio subnetworks specifics, as well as used of the Newton method to obtain a solution for balancing and routing traffic in JASCN. Results of the study are the model of JASCN with hierarchical routing of information flows through the SatComm; the model of JASCN with decentralized routing of information flows through the SatComm and adjacent ARCNs, which is based on Mesh technology; the method for distributing of information flows through the air and space subnetworks of JASCN. Practical significance: using of models and techniques, which are developed in this study, allows achieving high bandwidth of JASCN and global control for aircraft of the Russian Aerospace Forces.
• Ключевые слова / Key words
  • сеть воздушной радиосвязи, спутниковая сеть связи, организация связи, военная авиация, управление летательными аппаратами
  • air radio communication networks, satellite communication system, communication organization, military aviation, aircraft control
• Ссылка на статью / Reference
  • Иванов М. С., Аганесов А. В., Макаренко С. И. Повышение пропускной способности объединенной воздушно-космической сети связи. Часть 1. Модели и методика повышения пропускной способности объединенной сети связи на основе использования Mesh-технологий // Системы управления, связи и безопасности. 2022. № 3. С. 183-259. DOI: 10.24412/2410-9916-2022-3-183-259.
  • Ivanov M. S., Aganesov A. V., Makarenko S. I. Bandwidth increasing the of a united aerospace communications network. Part 1. Models and method of bandwidth increasing of the united network with used Mesh-technologies. Systems of Control, Communication and Security, 2022, no. 3, pp. 183-259. DOI: 10.24412/2410-9916-2022-3-183-259 (in Russian).

---

• Иванов М. С., Аганесов А. В., Макаренко С. И.
  Повышение пропускной способности объединенной воздушно-космической сети связи. Часть 2. Исследование пропускной способности объединенной сети и разработка алгоритма распределения информационных потоков для маршрутизатора узла сети связи воздушного эшелона
  M. S. Ivanov, A. V. Aganesov, S. I. Makarenko
  Bandwidth increasing the of a united aerospace communications network. Part 2. Studying of bandwidth increasing in a joint aerospace communications network and developing an information flows distribution algorithm for an air network router
• Аннотация / Abstract
  • Постановка задачи: как показывает опыт ведения боевых действий, Воздушно-космические силы России применяются не только для решения задач специальных военных операций на прилегающих территориях к Российской Федерации, но и для отстаивания интересов России за ее пределами, где не всегда возможно организовать оперативное глобальное управление. Обеспечение глобальности управления достигается за счет сопряжения сети воздушной радиосвязи (СВРС) управления авиации и спутниковой сети связи (ССС), обеспечивающей глобальное покрытие на всей территории Земли. Вместе с тем, практическая реализация сопряжения не может быть достигнута простой установкой средств радиосвязи СВРС и ССС в состав авиационных комплексов связи, это связанно с решением ряда дополнительных технологических задач, таких как: согласование скоростей обмена данными, разработка протоколов совместного функционирования СВРС и ССС, разработка протоколов маршрутизации и ретрансляции сообщений, а также выполнение требований по пропускной способности сетей воздушной и космической радиосвязи. В первой части работы были получены модели и методика обеспечения высокой пропускной способности объединённой воздушно-космической сети связи (ОВКСС). Целью данной работы является проведение исследований моделей и методики в интересах обоснования наиболее рациональных режимов организации связи, а также обоснования алгоритма распределения информационных потоков для маршрутизатора узла сети связи воздушного эшелона, на практике реализующего эти режимы. К элементам новизны, представленных исследований, относится рассмотрение ОВКСС как многоуровневой системы связи, ядром которой является ССС, а нижний уровень образован СВРС, а также учет возможностей по реализации Mesh-технологии в СВРС для модели с децентрализованным распределением информационных ресурсов. Новизной методики, отличающей ее от аналогичных работ, является совместный учет специфики как СВРС, так и ССС, а также использование метода Ньютона для получения решения по балансировки нагрузки в между воздушным и космическим сегментами. Результат: проведенное исследование показывает, что использование Mesh-технологий для объединения СВРС в воздушном сегменте, позволяет ретранслировать большую часть трафика ОВКСС через смежные СВРС и тем самым повысить пропускную способности ОВКСС по показателю одновременного числа обслуживаемых абонентов в 2…4 раза, для современного авиационного оборудования связи и до 9 раз – для перспективного. Практическая значимость: предложен алгоритм распределения информационных потоков для маршрутизатора узла сети связи воздушного эшелона основанный на разработанной методике распределения информационных потоков по воздушному и космическому сегменту ОВКСС, который обеспечивает сопряжение полевых сетей связи наземного, воздушного и космического эшелона объединённой автоматизированной цифровой сети связи (ОАЦСС) и ретрансляцию по ним информационных потоков абонентов с заданным уровнем своевременности передачи сообщений. Алгоритм предлагается к реализации в составе математического обеспечения перспективных бортовых авиационных комплексов связи.
  • Problem statement: The Aerospace forces of Russia are used to solve the special military tasks in abroad, where global controlling of aircraft is not always possible. The global control of aircraft can be achieved by coupling the air radio communication networks (ARCN) for aviation control through the satellite communication systems (SatComm) due to SatComm provide global coverage over the entire territory of the Earth. At the same time, such coupling needs the solution some technological tasks, such as: the coordination of data exchange rates, the development of network protocols for the joint functioning of ARCN and SatComm, the development of routing protocols, as well as the ways for high bandwidth of air and space radio networks. There are models and a method of decentralized routing of information flows in a Joint AeroSpace Communications Network (JASCN) in first part of this work. The aim of this paper is to study of bandwidth increasing in JASCN and to develop an information flows distribution algorithm for an air network node router. Novelty. Elements of the algorithm novelty are the joint consideration of both air radio subnetworks specifics, as well as used of the Newton method to obtain a solution for balancing and routing traffic in JASCN. Result of the study shows that using of Mesh technologies to joint ARCN in an air segment allows JASCN to retransmit the most of traffic through adjacent ARCNs and thereby increase the JASCN bandwidth in terms of the number of simultaneously serviced subscribers by 2-4 times, for modern aviation communication equipment and up to 9 times – for promising equipment. Practical significance: using of the information flows distribution algorithm for an air network node router, which are showed in this paper, allows achieving high bandwidth of JASCN and global control for aircraft of the Russian Aerospace Forces.
• Ключевые слова / Key words
  • сеть воздушной радиосвязи, спутниковая сеть связи, организация связи, военная авиация, управление летательными аппаратами
  • air radio communication networks, satellite communication system, communication organization, military aviation, aircraft control
• Ссылка на статью / Reference
  • Иванов М. С., Аганесов А. В., Макаренко С. И. Повышение пропускной способности объединенной воздушно-космической сети связи. Часть 2. Исследование пропускной способности объединенной сети и разработка алгоритма распределения информационных потоков для маршрутизатора узла сети связи воздушного эшелона // Системы управления, связи и безопасности. 2022. № 3. С. 260-285. DOI: 10.24412/2410-9916-2022-3-260-285.
  • Ivanov M. S., Aganesov A. V., Makarenko S. I. Bandwidth increasing the of a united aerospace communications network. Part 2. Studying of bandwidth increasing in a joint aerospace communications network and developing an information flows distribution algorithm for an air network router. Systems of Control, Communication and Security, 2022, no. 3, pp. 260-285. DOI: 10.24412/2410-9916-2022-3-260-285 (in Russian).

• Афонин И. Е., Макаренко С. И., Михайлов Р. Л.
  Описательная модель боевых потенциалов сторон в конфликте системы воздушно-космической обороны со средствами воздушно-космического нападения
  I. E. Afonin, S. I. Makarenko, R. L. Mikhailov
  Descriptive model of combat potentials of sides in the conflict between the aerospace defense system and the aerospace attack means
• Аннотация / Abstract
  • Актуальность. Недавно министерство обороны США завершило разработку оперативно-стратегической концепции «Быстрый глобальный удар» (БГУ), основной целью которой является придание вооруженным силам США способности высокоточного воздействия на объекты противника в кратчайшие сроки на большие дальности с использованием набора ударных средств в обычном или ядерном оснащении. При этом первый эшелон такого удара будет состоять из средств воздушно-космического нападения (СВКН), ориентированных на поражение системы воздушно-космической обороны (ВКО) с целью снижения ее эффективности при отражении удара СВКН последующих эшелонов БГУ. Последующие эшелоны БГУ – СВКН, предназначенные для поражения объектов системы государственного и военного управления, объектов критической инфраструктуры государства, в том числе и пусковых установок межконтинентальных баллистических ракет, в условиях уже подавленной системы ВКО. То есть задача повышения устойчивости системы ВКО в условиях удара СВКН первого эшелона БГУ является актуальной. Целью работы является разработка описательной модели боевых потенциалов сторон в конфликте «СВКН – система ВКО». Материал статьи в дальнейшем планируется к использованию для разработки и исследования моделей развития и прогнозирования результатов конфликтного взаимодействия СВКН противника и системы ВКО, а также для исследования устойчивости системы ВКО при нанесении противником БГУ. В основу описательной модели положены исключительно открытые источники и публикации. Результаты и их новизна. Новизной разработанной модели, отличающей ее от моделей, изложенных в известных работах, является то, что в ней в содержательном виде сформулированы основные элементы в составе подсистем разведки (наблюдения), управления и поражения конфликтующих сторон: системы ВКО и СВКН, а также установлены отношения конфликтности и взаимного влияния для отдельных элементов вышеуказанных подсистем каждой из конфликтующих сторон. Практическая значимость. Представленная в работе описательная модель будет полезна военным и техническим специалистам, занимающимся вопросами повышения боевой эффективности системы ВКО и повышения ее устойчивости при нанесении противником БГУ. Кроме того, данная модель будет полезна научным работникам и соискателям, ведущим научные исследования в области исследования информационных конфликтов и в области устойчивости системы ВКО.
  • Relevance. The US Army has developed the prompt global strike (PGS) concept. The main goal of the PGS concept is the possibility for the US Army of high-precision impact on enemy targets in the shortest time over long ranges with using conventional or nuclear weapons - the air-space attack means. Airspace attack means in the first stage of the PGS are focused to destroy objects of the aerospace defense system and reduce its effectiveness. Attack means of the next stages of the PGS are focused to destroy state and military objects, objects of critical infrastructure of the state. Therefore, the task of increasing the stability of the aerospace defense system in the conditions of impact of the airspace attack means in first stage of the PGS is relevant. The aim of the paper is to develop a descriptive model of combat potentials of sides in the conflict between the aerospace defense system and the aerospace attack means. Only open sources and publications were used for the descriptive model. Results and their novelty. The novelty of the model, which distinguishes it from other models, is that this model includes main elements of the subsystems of intelligence, control and defeat of the conflicting sides (aerospace defense system and the aerospace attack means) and their combat potentials, as well as the conflict relations and mutual influence for separate elements of each subsystems in the conflicting sides. Practical significance. The descriptive model, that presented in this paper, will be useful for technical specialists to justify new technological solutions for the aerospace defense system. In addition, this model will be useful for researchers and carrying out study in the field of combat conflict and in the field of the stability of the aerospace defense system.
• Ключевые слова / Key words
  • описательная модель, быстрый глобальный удар, средства воздушно-космического нападения, система воздушно-космической обороны, боевой потенциал, конфликт
  • model, descriptive model, prompt global strike, aerospace attack means, aerospace defense system, combat potential, conflict
• Ссылка на статью / Reference
  • Афонин И. Е., Макаренко С. И., Михайлов Р. Л. Описательная модель боевых потенциалов сторон в конфликте системы воздушно-космической обороны со средствами воздушно-космического нападения // Системы управления, связи и безопасности. 2022. № 3. С. 41-66. DOI: 10.24412/2410-9916-2022-3-41-66.
  • Afonin I. E., Makarenko S. I., Mikhailov R. L. Descriptive model of combat potentials of sides in the conflict between the aerospace defense system and the aerospace attack means. Systems of Control, Communication and Security, 2022, no. 3, pp. 41-66. DOI: 10.24412/2410-9916-2022-3-41-66 (in Russian).

• Костелецкий В. П., Черникова Е. Б., Заболоцкий А. М.
  Аналитические модели для вычисления частотных и временных откликов линий передачи с резистивными нагрузками и учетом асимметрии проводников
  V. P. Kosteletskii, E. B. Chernikova, A. M. Zabolotsky
  Analytical Models for Calculating the Frequency and Time Response of Transmission Lines with Resistive Loads and Conductor Asymmetry
• Аннотация / Abstract
  • Постановка задачи: при проектировании современных высокоскоростных систем широко применяют полосковые линии передачи (ЛП), которые особенно удобны в печатных и интегральных схемах. Между тем использование ЛП ведет к появлению ряда проблем, касающихся электромагнитной совместимости, которые оказывают важное влияние на общую производительность системы. К таким проблемам можно отнести перекрестные помехи и помехи, возникающие в результате отражения. Исходя из этого важны точное моделирование и анализ распространения сигнала вдоль ЛП в частотной и временной областях на начальных этапах проектирования высокоскоростных систем. Кроме того, ЛП активно применяются при разработке фильтров, ответвителей и других устройств. Например, на основе связанных ЛП созданы модальные фильтры (МФ), которые защищают оборудование от сверхкоротких импульсов (СКИ). Их разработка подразумевает вычисление частотного и временного откликов для определения характеристик фильтра. Анализ распространения сигнала в ЛП может быть выполнен с использованием моделирования численными методами. Между тем существуют аналитические подходы, которые пригодны для первоначальной оценки отклика простых конфигураций ЛП, благодаря которым возможно выполнить анализ физических явлений в ЛП и сократить время вычислений, а также использовать их для проверки результатов численного моделирования. Таким образом, возникает необходимость в разработке универсальных аналитических моделей, которые будут полезны при выполнении теоретического анализа ЛП, в том числе используемых для создания МФ. Цель работы: предложить аналитические модели для вычисления временных и частотных откликов двух- и четырехпроводных линий передачи. Используемые методы: при проверке моделей, для получения матриц электростатической и электромагнитной индукций линий передачи используется метод моментов. Сегментация границ проводников и диэлектриков при этом использовалась равномерная: 5 сегментов на длину торца проводника. Аналитические модели получены на основе модального анализа в спектральной области. Модели для временной области получены с помощью преобразования Лапласа. Новизна: представлены аналитические модели в виде конечных комбинаций элементарных функций для вычисления частотных и временных откликов двухпроводной ЛП, отличающиеся учетом асимметрии проводников, и четырехпроводной линии, отличающиеся учетом попарной симметрии проводников и дифференциального и синфазного режимов, а также учетом переотражений в обеих ЛП. Результат: использование представленных аналитических моделей позволяет получить временные и частотные отклики двух- и четырехпроводной линий передачи без значительных временных и вычислительных затрат. Практическая значимость: аналитические модели позволяют осуществлять анализ распространения сигнала вдоль ЛП, сократить временные и вычислительные затраты при разработке устройств защиты радиоэлектронных средств от кондуктивных СКИ в асимметричном, дифференциальном и синфазном режимах.
  • Problem statement: In the development of modern high-speed systems, striped transmission lines (TL) are widely used, which are particularly useful in printed circuitry and integrated circuits. However, the use of TL leads to a number of electromagnetic capability issues which have an important impact on overall system performance. Such issues include crosstalk and interference due to reflection. Hence, accurate modelling and analysis of signal propagation along the TL in the frequency and time domain in the initial stages of high-speed system design is important. In addition, TL are widely used in the design of filters, taps and other devices. For example, modal filters (MF), which protect equipment from ultra-short pulses (USP), are based on coupled TL. Their development involves calculating the frequency and time response to determine the characteristics of the filter. Signal propagation analysis in TL can be performed using numerical methods simulations. However, there are analytical approaches that are suitable for initial response estimation of simple TL configurations, due to which it is possible to perform analysis of physical phenomena in TL and reduce computation time, as well as to use them for verification of numerical simulation results. Thus, there is a need to develop universal analytical models that will be useful in performing theoretical analysis of TL, including those used to create MF. Purpose of work: to propose analytical models for calculating the time and frequency response of two-wire and four-wire transmission lines. Methods used: for model verification, the method of moments is used to obtain the electrostatic and electromagnetic induction matrices of transmission lines. Segmentation of conductor and dielectric boundaries in this case was used using uniform: 5 segments per conductor edge length. Analytical models have been obtained on the basis of modal analysis in spectral domain. Models for the time domain are obtained using the Laplace transform. Novelty: analytical models in the form of finite combinations of elementary functions are presented for calculation of frequency and time responses of two-wire TL, differed by taking into account asymmetry of conductors, and four-wire line, differed by taking into account pair symmetry of conductors and differential and common modes, and also taking into account reflection in both TL. Result: using the shown analytical models, the time and frequency responses of the two-wire and four-wire transmission lines can be obtained with no significant time and computational effort. Practical relevance: analytical models allow analysis of signal propagation along TL, reduce time and computational effort when developing protection devices of radio-electronic means against conductive USP in asymmetric, differential and common modes.
• Ключевые слова / Key words
  • линии передачи, модальные фильтры, аналитические модели, частотный отклик, временной отклик, синфазный режим, дифференциальный режим
  • transmission lines, modal filters, analytical models, frequency response, time response, common mode, differential mode
• Ссылка на статью / Reference
  • Костелецкий В. П., Черникова Е. Б., Заболоцкий А. М. Аналитические модели для вычисления частотных и временных откликов линий передачи с резистивными нагрузками и учетом асимметрии проводников // Системы управления, связи и безопасности. 2022. № 3. С. 1-15. DOI: 10.24412/2410-9916-2022-3-1-15.
  • Kosteletskii V. P., Chernikova E. B., Zabolotsky A. M. Analytical Models for Calculating the Frequency and Time Response of Transmission Lines with Resistive Loads and Conductor Asymmetry. Systems of Control, Communication and Security, 2022, no. 3, pp. 1-15. DOI: 10.24412/2410-9916-2022-3-1-15 (in Russian).

---

• Куркова О. П.
  Сетевая информационная модель коммуникационных связей между электромобилем и бесконтактным магнитно-резонансным зарядным устройством
  O. P. Kurkova
  Network information model communication links between an electric vehicle and a contactless magnetic-resonance charger
• Аннотация / Abstract
  • Постановка проблемы и частной задачи: создание системы быстрой и надежной коммуникационной взаимосвязи между автономными электроприводными транспортными средствами (ТС) и стационарными магнитно-резонансными зарядными станциями (БЗС) является залогом успешного внедрения технологии беспроводной зарядки, позволяющим в полной мере реализовать ее основные преимущества: возможность автоматизации процесса, комфортность, безопасность, энергоэффективность. Однако ее создание связано с целым рядом проблем, так как архитектура связи и алгоритм ее функционирования должны одновременно учитывать и уже стандартизированные общие требования, определяющие интерфейс связи «электромобиль-сеть», в рамках которых создаются системы электропитания электромобилей, и особенности физики процесса беспроводной передачи энергии, и принципы функционирования БЗС. Целью исследований являлась разработка типовой модели информационных коммуникационных связей между электромобилем и БЗС. Используемые методы и технологии: для решения поставленной задачи использовался метод построения сетевых моделей в виде графов связей, когда вершины графа – состояния объектов, дуги графа – процессы переходов объектов из одного состояния в другое, с последующим описанием всех переходов в виде алгоритмов соответствующих действий. Новизна результата: элементами новизны результатов исследований являются разработанные: операционная технологическая структура сессии зарядки электромобиля по бесконтактной технологии, начинающейся с успешной настройки связи при заезде ТС на зарядную площадку и заканчивающейся прекращением связи при покидании ТС зарядной станции; сетевая информационная модель коммуникационных связей «ТС-БЗС», комплекс алгоритмов действий, необходимых для реализации поэтапных переходов ТС и БЗС из одного состояния в другое в процессе сессии зарядки. Практическая значимость: разработанная модель является основой для непосредственного построения архитектуры сети коммуникационной связи «БЗС-ТС», выбора составляющих радиоэлектронных компонентов и разработки соответствующего программного обеспечения. Построение сети на базе разработанной модели позволит обеспечить практически полную автоматизацию процесса зарядки, организовав сервис по «безлюдной технологии», что позволит фактически реализовать основные преимущества технологии бесконтактной зарядки электромобилей по отношению к массово используемой в настоящее время технологии «plug-in» – это комфортность и безопасность при любых погодных условиях.
  • Problem statement and specific task: the creation of a system of fast and reliable communication interconnection between autonomous electric-driven vehicles and stationary magnetic-resonance charging stations is the key to the successful implementation of wireless charging technology, which allows to fully realize its main advantages: the possibility of automating the process, comfort, safety, energy efficiency. However, its creation is associated with a number of problems, since the communication architecture and the algorithm of its functioning must simultaneously take into account the already standardized general requirements defining the «electric vehicle-network» communication interface, within which electric vehicle power supply systems are created, and the features of the physics of the wireless power transmission process, and the principles of the functioning of the magnetic-resonance charging stations. The aim of the research was to develop a standard model of information and communication links between an electric vehicle and a magnetic-resonance charging stations. Methods and technologies used: to solve the problem, the method of constructing network models in the form of connection graphs was used, when the vertices of the graph are the states of objects, the arcs of the graph are the processes of transitions of objects from one state to another, followed by a description of all transitions in the form of algorithms of corresponding actions. Novelty of the result: the elements of the novelty of the research results are developed: the operational technological structure of the electric vehicle charging session using contactless technology, which begins with the successful setup of communication when the vehicle arrives at the charging pad and ends with the termination of communication when the vehicle leaves the charging station; the network information model of communication communications «electric vehicle – magnetic-resonance charging stations», a set of algorithms of actions necessary for the implementation of step-by-step vehicle and magnetic resonance charging stations transitions from one state to another during the charging session. Practical significance: the developed model is the basis for the direct construction of the architecture of the communication network «electric vehicle – magnetic-resonance charging stations», the selection of components of electronic components and the development of appropriate software. Building a network based on the developed model will allow for almost complete automation of the charging process by organizing a service using "deserted technology", which will realize the main advantages of contactless charging technology for electric vehicles in relation to the currently massively used «plug-in» technology – comfort and safety in all weather conditions.
• Ключевые слова / Key words
  • электромобиль, бесконтактная магнитно-резонансная зарядная станция, коммуникационная связь, сессия зарядки, сетевая модель, информационная модель, граф связей, состояние объекта, алгоритм действий, беспроводная локальная сеть, контроллер связи, сетевая архитектура «клиент-сервер», двухсторонний обмен сообщениями, сигнал «точка-точка»
  • electric vehicle, contactless magnetic-resonance charging station, communication, charging session, network model, information model, communication graph, object state, algorithm of actions, wireless local area network, communication controller, «client-server» network architecture, two-way messaging, «point-to-point» signal
• Ссылка на статью / Reference
  • Куркова О. П. Сетевая информационная модель коммуникационных связей между электромобилем и бесконтактным магнитно-резонансным зарядным устройством // Системы управления, связи и безопасности. 2022. № 3. С. 286-313. DOI: 10.24412/2410-9916-2022-3-286-313.
  • Kurkova O. P. Network information model communication links between an electric vehicle and a contactless magnetic-resonance charger. Systems of Control, Communication and Security, 2022, no. 3, pp. 286-313. DOI: 10.24412/2410-9916-2022-3-286-313 (in Russian).

• Коржик В. И.
  Валерий Иванович Коржик: по дорогам, проторенным Шенноном, Финком и Вайнером
  V. I. Korzhik
  Valery Korzhik: Along the ways paved by Shannon, Fink and Wyner
• Аннотация / Abstract
  • Актуальность. В статье приводится описание научной и преподавательской деятельности доктора технических наук, профессора, Заслуженного работника Высшей Школы РФ, Почетного профессора Санкт-Петербургского государственного университете телекоммуникаций (СПбГУТ) им. М.А. Бонч Бруевича, постоянного члена международного общества IEEE on IT, Валерия Ивановича Коржика. Основные направления его научной деятельности это: теория сигналов, теория информации и помехоустойчивого кодирования, а также информационная безопасность, включающая в себя прикладную криптографию и стеганографию, в частности, так называемую, “бесключевую криптографию”. Преподавательская деятельность его делится на 25-летнюю службу в Военной академии связи и преподавание в СПбГУТ им. М.А. Бонч Бруевича с 1989 г. и до настоящего времени. Кроме того, он в течение трех с половиной лет работал по контракту в университете г. Мехико, а также читал курсы лекций, и занимался научной работой в 15-ти университетах Европы, Америки, Азии и Австралии. Результатом такой деятельности явилось написание около 200 печатных работ, включая 20 монографий и учебников, в том числе и на иностранных языках, а также подготовка около 50 инженеров и 38 кандидатов технических наук, 7 из которых впоследствии стали докторами наук и профессорами. В настоящей статье описываются также особенности обучения и преподавания в зарубежных университетах, некоторые природные условия и обычаи в странах, где ему пришлось работать. Цель написания статьи состояла в том, чтобы показать, что любой мотивированный и успешный российский ученый может сочетать посещение зарубежных стран с преподавательской и научной работой у себя на Родине. Для того, чтобы основное содержание не выглядело слишком сухим и скучным в текст статьи добавлены некоторые события из жизни автора. Практическая значимость:статья будет полезна молодым ученым, которые работают над проблемами в области теории сигналов, теории информации и помехоустойчивого кодирования, а также в областях прикладной криптографии и стеганографии, в плане постановки актуальных задач и примеров их успешного разрешения.
  • Actuality. The description of scientific and teaching activity for doctor of technical science, Professor, honored worker of Russian Federation High School, honorary Professor of Saint-Petersburg State University named after M.A. Bonch-Bruevich (SUT), IEEE on IT Member Valery Korzhik is presented in the current paper. The main direction of his scientific activity are: signal theory, information theory, error correcting codes, information security including so called “keyless cryptography”. His academic activity is divided in two parts: 25-years duration of his service in Military Communication Academy and Full Professor position in SUT from 1989 y. till now. Besides of them he was working as visiting Professor during three and half years at Mexican University “Cinvestav”, also he took part in researches and teaching process at 15 Universities of Europe, USA, Asia and Australia. As the results of such research activity he was publishing in Russian and international scientific journals about 200 research papers including 20 monographs and text books (while one book is written in English and one in Polish) .He was a supervisor for  more than 50 engineers and 38 candidates of technical science (Ph.D). Seven last have received later the degree of Doctor of Science and taken Professor positions in Russian or abroad. In the current paper are described also peculiarities of teaching at foreign Universities, nature and customs in countries where he was teaching students and collaborate with Professors. The goals of paper is to show that every motivated and successful Russian scientist be manage to combine his research and academic activity and collaboration with foreign scientists  executing such travelling process with more stronger motivation of his research work in order to avoid too tedious professional discussion it was added into the paper some remarkable stories from author’s life during his travelling over the world. Practical importance of the current paper is to specify for young scientists the important problems in area of information security and make sure for them that contacts with similar researches over the world can result in a power motivation to be always capable to solve them.
• Ключевые слова / Key words
  • теория информации, концепция подслушивающего канала, криптография, стеганография
  • information theory, wire-tap channel concept, applied cryptography and steganography, specific academic activity abroad
• Ссылка на статью / Reference
  • Коржик В. И. Валерий Иванович Коржик: по дорогам, проторенным Шенноном, Финком и Вайнером // Системы управления, связи и безопасности. 2022. № 3. С. 314-381. DOI: 10.24412/2410-9916-2022-3-314-381.
  • Korzhik V. I. Valery Korzhik: Along the ways paved by Shannon, Fink and Wyner. Systems of Control, Communication and Security, 2022, no. 3, pp. 314-381. DOI: 10.24412/2410-9916-2022-3-314-381 (in Russian).

---

• Левин В. И.
  Александр Федорович Блинохватов: ученый, педагог, руководитель
  V. I. Levin
  Alexander Fedorovich Blinokhvatov: scientist, teacher and manager
• Аннотация / Abstract
  • Актуальность. В 2022 году исполняется 75 лет со дня рождения талантливого российского педагога, ученого и управленца Александра Фёдоровича Блинохватова. В связи с этим полезно осмыслить сделанное им в науке и педагогике, оценить влияние сделанного на науку и общество. Цель статьи – на примере результатов работы А.Ф. Блинохватова сформировать у начинающих учёных понимание фундаментальных процессов эволюционного и революционного подходов к формированию новых научных знаний, закономерностей развития науки, важности участия учёного в общественной деятельности. Результат. Для достижения цели статьи использована отечественная литература по истории науки, труды самого А.Ф. Блинохватова, воспоминания его коллег. Изложен смысл научных результатов А.Ф. Блинохватова и его общественной деятельности, их использования на практике, воссоздана его биография. Приведены воспоминания его коллег и друзей. Описаны его особенности как ученого, человека, общественного деятеля. Новизна и теоретическая значимость. В статье воссоздана творческая и общественная деятельность известного учёного и общественного деятеля. Описаны его результаты и достижения. Работа будет полезна молодым учёным, изучающим методологию научных исследований, а также специалистам, работающим над сложными научно-техническими проблемами, как пример их успешного разрешения.
  • Relevance. 2022 marks the 75th anniversary of the birth of the talented Russian teacher, scientist and manager Alexander Fedorovich Blinokhvatov. In this regard, it is useful to comprehend what he has done in science and pedagogy, to assess the impact of what he has done on science and society. The purpose of the article is on example of  results of the work of A.F. Blinokhvatov to form in novice scientists an understanding of the fundamental processes of evolutionary and revolutionary approaches to the formation of new scientific knowledge, the laws of the development of science, importance of scientist's participation in social activities. Result. To achieve the goal of the article domestic literature on the history of science, the works of A.F. Blinokhvatov and memoirs of his colleagues were used. The meaning of scientific results of A.F. Blinokhvatov, his social activities, their using in practice is considered and his biography is recreated. The memoirs of his colleagues and friends are given. His features as a scientist, a person and a public figure are described. Novelty and theoretical significance. The article reconstructs the creative and social activities of a famous scientist and public figure. Its results and achievements are described. The work will be useful for young scientists studying the methodology of scientific research, as well as for specialists working on complex scientific and technical problems, as an example of their successful resolution.
• Ключевые слова / Key words
  • А.Ф. Блинохватов, химия антиоксидантов, селен, пищевые добавки, ректор вуза
  • A.F. Blinokhvatov, chemistry of antioxidants, selenium, nutritional supplements, university rector
• Ссылка на статью / Reference
  • Левин В. И. Александр Федорович Блинохватов: ученый, педагог, руководитель // Системы управления, связи и безопасности. 2022. № 3. С. 382-392. DOI: 10.24412/2410-9916-2022-3-382-392.
  • Levin V. I. Alexander Fedorovich Blinokhvatov: scientist, teacher and manager. Systems of Control, Communication and Security, 2022, no. 3, pp. 382-392. DOI: 10.24412/2410-9916-2022-3-382-392 (in Russian).