Метод обеспечения устойчивости системы управления воздушно-космической обороны за счет использования ее топологической избыточности

Афонин Илья Евгеньевич¹

¹Краснодарское высшее военное авиационное училище летчиков.

DOI 10.24412/2410-9916-2026-3-135-159

Полный текст статьи

XML JATS

Аннотация

Актуальность. Актуальность вопросов повышения устойчивости системы воздушно-космической обороны (ВКО) обусловлена все большим возрастанием военно-политической напряженности между Российской Федерацией и странами коллективного Запада. На случай перерастания напряженности в вооруженный конфликт в США разработана оперативно-стратегическая концепция «Быстрый глобальный удар» (БГУ), предполагающая быстрый одновременный удар большого количества средств воздушно-космического нападения (СВКН) по важнейшим административным и военным объектам нашей страны. При этом первый эшелон БГУ будет состоять из СВКН, ориентированных на поражение элементов системы ВКО с целью снижения ее эффективности. То есть задача повышения устойчивости системы ВКО в целом, и ее системы управления (СУ), в частности, в условиях удара СВКН первого эшелона БГУ является актуальной. Целью работы является разработка метода обеспечения устойчивости СУ ВКО за счет использования ее топологической избыточности. Новизной разработанного метода, отличающей его от известных работ, является: учет сложного построения противоборствующих сторон (система ВКО – СВКН), имеющих в своем составе подсистему управления, подсистему разведки и целеуказания, ударную подсистему и подсистему радиоэлектронного подавления; возможности адаптации СУ ВКО к складывающейся оперативно-тактической обстановке ведения боевых действий; более эффективное управление топологическим ресурсом сети передачи данных (СПД) специального назначения (СН), а именно – использование для маршрутизации трафика топологических структур с высокой избыточностью, а также маневр маршрутами передачи трафика в составе сети. Метод применим по отношению к любому «поглощающему» математическому алгоритму поиска кратчайших путей и основан на дополнительных операциях, которые включаются в уже существующие математические алгоритмы поиска кратчайших путей и позволяют расширить функционал этих алгоритмов для решения задачи поиска упорядоченного множества резервных путей передачи информации. Практическая значимость работы состоит в том, что предложенный метод, будучи используемым для совершенствования протоколов маршрутизации СПД СН, позволяет не прерывать передачу трафика на время формирования нового дерева кратчайших путей в сети и тем самым обеспечивает повышение устойчивости СУ ВКО.

Ключевые слова

конфликт, устойчивость, средства воздушно-космического нападения, система управления, воздушно-космическая оборона, огневое поражение, радиоэлектронное подавление, маршрутизация, сеть передачи данных, протокол маршрутизации, топология.

Ссылка на статью

Афонин И. Е. Метод обеспечения устойчивости системы управления воздушно-космической обороны за счет использования ее топологической избыточности // Системы управления, связи и безопасности. 2026. № 3. С. 135-159. DOI: 10.24412/2410-9916-2026-3-135-159

Литература

1. Афонин И. Е., Макаренко С. И., Михайлов Р. Л. Быстрый глобальный удар: ретроспективный анализ концепции, вероятный сценарий нанесения, состав сил и средств, последствия и приоритетные мероприятия по противодействию. Монография. – СПб.: Наукоемкие технологии, 2022. – 174 с.

2. Афонин И. Е., Макаренко С. И., Петров С. В. Описательная модель комплексов разведки, используемых для вскрытия системы воздушно-космической обороны и целеуказания при нанесении удара средствами воздушно-космического нападения // Системы управления, связи и безопасности. 2021. № 1. С. 190-214.

3. Афонин И. Е., Макаренко С. И., Петров С. В. Описательная модель подсистемы радиоэлектронного подавления в составе средств воздушно-космического нападения, используемых для нарушения функционирования элементов системы воздушно-космической обороны // Системы управления, связи и безопасности. 2021. № 2. С. 76-95.

4. Афонин И. Е., Макаренко С. И., Петров С. В., Привалов А. А. Анализ опыта боевого применения групп беспилотных летательных аппаратов для поражения зенитно-ракетных комплексов системы противовоздушной обороны в военных конфликтах в Сирии, в Ливии и в Нагорном Карабахе // Системы управления, связи и безопасности. 2020. № 4. С. 163-191.

5. Афонин И. Е., Макаренко С. И., Митрофанов Д. В. Анализ концепции «Быстрого глобального удара» средств воздушно-космического нападения и обоснование перспективных направлений развития системы воздушно-космической обороны в Арктике в интересах защиты от него // Воздушно-космические силы. Теория и практика. 2020. № 15. С. 75-87.

6. Макаренко С. И., Ковальский А. А., Афонин И. Е. Обоснование перспективных направлений развития системы противокосмической обороны Российской Федерации в интересах своевременного вскрытия и отражения «Быстрого глобального удара» средств воздушно-космического нападения // Воздушно-космические силы. Теория и практика. 2020. № 16. С. 99-115.

7. 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.

8. Афонин И. Е., Петров С. В., Макаренко С. И. Переход к адаптивно-сетевой структуре системы управления воздушно-космической обороной, как один из основных путей повышения ее устойчивости // Воздушно-космические силы. Теория и практика. 2021. № 19. С. 159--178.

9. Макаренко С. И., Афонин И. Е., Копичев О. С., Мамончикова А. С. Обобщенная модель Ланчестера, формализующая конфликт нескольких сторон // Автоматизация процессов управления. 2021. № 2. С. 66-76.

10. Афонин И. Е., Макаренко С. И., Петров С. В. Модель оценивания устойчивости системы управления воздушно-космической обороной в конфликте со средствами воздушно-космического нападения // Системы управления, связи и безопасности. 2023. № 3. C. 227-266.

11. Афонин И. Е., Макаренко С. И., Михайлов Р. Л. Средства воздушно-космического нападения ведущих зарубежных стран. Часть 1. Межконтинентальные баллистические ракеты // Системы управления, связи и безопасности. 2024. № 1. С. 138-190.

12. Макаренко С. И., Афонин И. Е. Моделирование боевых действий авиации и оценки их эффективности – анализ работ, моделей, актуальных направлений исследований // Системы управления, связи и безопасности. 2024. № 3. С. 78-125.

13. Афонин И. Е., Макаренко С. И., Михайлов Р. Л., Куприянов Н. А., Потапов А. А. Средства воздушно-космического нападения ведущих зарубежных стран. Часть 2. Баллистические ракеты подводных лодок // Системы управления, связи и безопасности. 2024. № 4. С. 223-286.

14. Афонин И. Е. Концептуальная модель конфликта системы управления воздушно-космической обороной и средств воздушно-космического нападения // Системы управления, связи и безопасности. 2025. № 3. С. 1-34.

15. Афонин И. Е., Дисенов А. А., Черепанов Д. А., Макаренко С. И., Михайлов Р. Л. Средства воздушно-космического нападения ведущих зарубежных стран. Часть 3. Баллистические ракеты высокой дальности // Системы управления, связи и безопасности. 2025. № 3. С. 170-215.

16. Ачасов О. Б., Буравлев А. И. Аналитическая модель оценки эффективности воздушно-космической обороны в условиях глобального удара высокоточным оружием // Вооружение и экономика. 2021. № 2 (27). С. 10-20.

17. Криницкий Ю. ВКО России: признаки будущей системы // Воздушно-космическая оборона. 2012. № 2. – URL: https://militaryarticle.vibrokatok.by/voenno-kosmicheskaya-oborona/2012/12688-vko-rossii-priznaki-budushhej-sistemy (дата обращения: 16.05.2026).

18. Чельцов Б. Система ВКО России есть ли у нее будущее // Воздушно-космическая оборона. 2003. № 6. – URL: https://militaryarticle.vibrokatok.by/voenno-kosmicheskaya-oborona/2003/12245-sistema-vko-rossii-est-li-u-nee-budushhee (дата обращения: 16.05.2026).

19. Чельцов Б. Воздушно-космической обороне – адекватное отражение в Военной доктрине России // Российское военное обозрение. 2007. № 4 (39). – URL: http://www.grinchevskiy.ru/rvo/042007/vozdushno-kosmicheskoy-oborone.php (дата обращения: 16.05.2026).

20. Михайлов А. Как строить ВКО в современных условиях // Воздушно-космическая оборона. 2010. № 5. – URL: https://militaryarticle.vibrokatok.by/voenno-kosmicheskaya-oborona/2010/12605-kak-stroit-vko-v-sovremennyh-uslovijah (дата обращения: 16.05.2026).

21. Ягольников С. В. Проблемы создания технической основы воздушно-космической обороны страны и пути их решения // Академия военных наук Российской Федерации [Электронный ресурс]. – URL: https://avnrf.ru/index.php/pravila-priema/proekty/72-novosti-sajta/629-problemy-sozdaniya-tekhnicheskoj-osnovy-vozdushno-kosmicheskoj-oborony-strany-i-puti-ikh-resheniya (дата обращения: 16.05.2026).

22. Палицын А. Б., Жиленко Д. Б. Анализ традиционных и перспективных задач системы воздушно-космической обороны России: проблемы и пути их решения // Военная мысль. 2020. № 9. С. 6-17.

23. Дронов С. В., Харин С. В. Проблемные вопросы обеспечения устойчивости функционирования системы управления истребительной авиации и пути их решения // Военная мысль. 2023. № 8. С. 71-78.

24. Макаренко С. И. Время сходимости протоколов маршрутизации при отказах в сети // Системы управления, связи и безопасности. 2015. № 2. С. 45-98.

25. Макаренко С. И., Афанасьев О. В., Баранов И. А., Самофалов Д. В. Экспериментальные исследования реакции сети связи и эффектов перемаршрутизации информационных потоков в условиях динамического изменения сигнально-помеховой обстановки // Журнал радиоэлектроники. 2016. № 4. С. 2.

26. Егунов М. М. Шувалов В. П. Анализ структурной надежности транспортной сети // Вестник СибГУТИ. 2012. № 1. С. 54-60.

27. Грызунов В. В. Оценивание живучести неоднородных структур // Вестник СибГУТИ. 2011. № 1. С. 28-36.

28. Фокин В. Г. Оптические системы передачи и транспортные сети. Учебное пособие. – М.: Эко-Трендз, 2008. – 271 c.

29. Кузюрин Н. Н., Фомин С. А. Покрытие графов циклами и быстрое восстановление оптоволоконных сетей // Труды института системного программирования. 2004. № 5. С. 249-268.

30. Макаренко С. И. Метод обеспечения устойчивости телекоммуникационной сети за счет использования ее топологической избыточности // Системы управления, связи и безопасности. 2018. № 3. С. 14-30.

31. Yen J. Y. Finding the k shortest loopless paths in a network // Management Science. 1971. Т. 17. № 11. C. 712-716.

32. Ardon M. T., Malik N. R. A Recursive Algorithm for Generating Circuits and Related Subgraphs // 5th Asilomar Conference on Circuits and Systems. 1971. C. 279-284.

33. Aihara K. Approach to Enumerating Elementary Paths and Cutsets by Gaussian Elimination Method // Electronics & Communications in Japan. 1975. Т. 58. № 1. C. 1-10.

34. Ahuja R. K. Faster algorithms for the shortest path problem // Journal of the ACM (JACM). 1990. Т. 37. № 2. C. 213-223.

35. Anily S., Hassin R. Ranking the best binary trees // SIAM Journal on Computing. 1989. Т. 18. №. 5. C. 882-892.

36. Eppstein D. Finding the k shortest paths // SIAM Journal on computing. 1998. Т. 28. № 2. C. 652-673.

37. Althofer I. On the K-best mode in computer chess: measuring the similarity of move proposals // ICGA Journal. 1997. Т. 20. № 3. C. 152-165.

38. Aljazzar H. Leue S. K*: A heuristic search algorithm for finding the k shortest paths // Artificial Intelligence. 2011. Т. 175. № 18. C. 2129-2154.

39. Нижарадзе Т. З. Разработка и исследование модели алгоритма динамической маршрутизации для сетей GMPLS. Дис. ... к.т.н. – Вологда: Вологодский государственный технический университет, 2007. – 161 с.

40. Громов Ю. Ю., Драчев В. О., Набатов К. А., Иванова О. Г. Синтез и анализ живучести сетевых систем: монография. – М.: Издательство Машиностроение-1, 2007. – 152 с.

41. Додонов А. Г., Ландэ Д. В. Живучесть информационных систем. – К.: Наукова думка, 2011. – 256 с.

42. Попков В. К. Математические модели связности. 2-ое изд. – Новосибирск: ИВМиМГ СО РАН, 2006. – 460 с.

43. Попков В. К., Блукке В. П., Дворкин А. Б. Модели анализа устойчивости и живучести информационных сетей // Проблемы информатики. 2009. № 4. С. 63-78.

44. Корячко В. П., Перепелкин Д. А. Анализ и проектирование маршрутов передачи в корпоративных сетях. – М.: Горячая линия – Телеком, 2012. – 236 с.

45. Корячко В. П., Перепелкин Д. А. Анализ и проектирование маршрутов передачи данных в корпоративных сетях. – М.: Горячая линия – Телеком, 2012. – 236 с.

46. Перепелкин Д. А. Динамическое формирование структуры и параметров линий связи корпоративной сети на основе данных о парных перестановках маршрутов // Информационные технологии. 2014. № 4. С. 52-60.

47. Мейкшан В. И. Анализ влияния отказов оборудования на функционирование мультисервисной сети с адаптивной маршрутизацией // Доклады академии наук высшей школы Российской Федерации. Технические науки. 2010. № 2 (15). С. 69-80.

48. Михайлов Р. Л. Помехозащищенность транспортных сетей связи специального назначения. Монография. – Череповец: ЧВВИУРЭ, 2016. – 128 с.

49. Михайлов Р. Л. Модели и алгоритмы маршрутизации в транспортной наземно-космической сети связи военного назначения // Системы управления, связи и безопасности. 2015. № 3. С. 52-82. URL: http://sccs.intelgr.com/archive/2015-03/04-Mikhailov.pdf (дата обращения 5.06.2026).

 

 Статья распространяется по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 License.

  Метаданные статьи распространяются по лицензии CC0 1.0 Universal