Научный рецензируемый сетевой электронный журнал
Системы управления, связи и безопасности
Systems of Control, Communication and Security
ISSN 2410-9916

№ 5 2021

Номер сформирован 1 ноября 2021 г.
Данные в РИНЦ переданы 1 ноября 2021 г.

Информационная безопасность
  • Израилов К. Е., Левшун Д. С., Чечулин А. А.
    Модель классификации уязвимостей интерфейсов транспортной инфраструктуры «умного города»
    K. E. Izrailov, D. S. Levshun, A. A. Chechulin
    Vulnerability classification model for Smart City transport infrastructure interfaces
  • Аннотация / Abstract
    • Постановка задачи: внедрение концепции «умного города» помимо очевидных достоинств несет в себе и ряд существенным недостатков, одними из которых считаются угрозы информационной безопасности, являющиеся в том числе следствием наличия уязвимостей в программно-аппаратных модулях, реализующих данную концепцию. Ситуация становится критичной для таких инфраструктур, как транспортная, нарушение функционирования которых потенциально ведет к человеческим жертвам. Существующие исследования посвящены в основном безопасности модулей, обеспечивающих функционирование подсистем «умного города», вместе с тем безопасность интерфейсов, поддерживающих взаимодействие модулей, оставлено практически без внимания. Таким образом, требуется более глубокое исследование уязвимостей интерфейсов транспортной инфраструктуры «умного города» с целью их последующего поиска и нейтрализации. Целью работы является систематизация уязвимостей интерфейсов транспортной инфраструктуры «умного города» в виде обобщающей модели классификации. Предлагается разделять уязвимости исходя из классов интерфейсов, к которым они относятся; интерфейсы же делятся на подклассы согласно используемым их компонентам транспортной инфраструктуры, а также смысловой ориентированности взаимодействий. Используемые методы: Для получения подклассов интерфейсов «умного города» использовался аппарат категориального деления: для элементов транспортной инфраструктуры применялись пары – человек vs автомат, экспертный vs интеллектуальный и статика vs динамика; а для взаимодействий – человекоориентированность vs машиноориентированность. Для формализации взаимосвязей между транспортной инфраструктурой «умного города» и уязвимостями ее интерфейсов применялся аппарат категориального деления. Новизна: элементом новизны представленного решения является учет в модели классификации требования «необходимости и достаточности», заключающегося в том, что любая, даже гипотетическая уязвимость гарантированно будет отнесена к одному и только к одному классу. Также в представленную модель заложена вариативность классификации путем возможности ее расширения и детализации за счет добавления новых пар категориального деления. Результат: Выделение различных элементов транспортной инфраструктуры «умного города», а также вариантов взаимодействий между ними позволило перейти к классификации соответствующих интерфейсов, обеспечивающих такие взаимодействия, и, как следствие, к классификации уязвимостей последних. Применение аппарата категориального деления обосновывает корректность полученной классификации. Практическая значимость: представленное решение предлагается реализовать в виде программного прототипа. Также на базе модели классификации и прототипа планируется разработка непосредственного метода поиска уязвимостей в транспортной инфраструктуре «умного города».
    • Problem. In addition to obvious advantages, the implementation of the Smart City concept carries a number of significant disadvantages, one of which is information security threats, which are, among other things, a consequence of the presence of vulnerabilities in software-hardware modules that implement this concept. The situation is becoming critical for such infrastructures as transport, the disruption of which potentially leads to human casualties. Existing studies are devoted mainly to the security of modules that ensure the functioning of the Smart City subsystems, although the security of interfaces that support the interaction of modules has been largely neglected. Thus, a deeper study of the vulnerabilities of the interfaces of the transport infrastructure of the Smart City is required for their subsequent search and neutralization. The purpose of the work is to systematize the vulnerabilities of the interfaces of the transport infrastructure of the Smart City in the form of a generalizing classification model. It is proposed to separate vulnerabilities based on the classes of interfaces to which they belong; while interfaces are divided into subclasses according to the components of the transport infrastructure used by them, as well as the semantic orientation of interactions. Methods. To distinguish subclasses of the Smart City interfaces, the apparatus of categorical division was used: for the elements of transport infrastructure, pairs were used –- Human vs Automaton, Expert vs Intellectual, and Static vs Dynamics; and for interactions ­– Human Oriented vs Machine Oriented. Analytical modelling was used to build relationships between the transport infrastructure of the Smart City and the vulnerabilities of its interfaces. Novelty. The element of novelty of the presented solution is the inclusion in the classification model of the requirement of "necessity and sufficiency", which is that any, even hypothetical, vulnerability is guaranteed to be attributed to one and only one class. Also, the presented model includes the variability of the classification by the possibility of its expansion and detailing by adding new pairs of categorical division. Result. The identification of various elements of the transport infrastructure of the Smart City, as well as the options for interactions between them, made it possible to move to the classification of the corresponding interfaces that provide such interactions, and, as a consequence, to the classification of the vulnerabilities of the latter. The use of the apparatus of categorical division confirms the correctness of the classification obtained. Practical relevance. The presented solution is proposed to be implemented in the form of a software prototype. Also, based on the classification model and the prototype, it is planned to develop a direct method for searching for vulnerabilities in the transport infrastructure of the Smart City.
  • Ключевые слова / Key words
    • умный город, транспортная инфраструктура, уязвимость, классификация, модель, поиск уязвимостей
    • smart city, transport infrastructure, vulnerability, classification, model, search vulnerabilities
  • Ссылка на статью / Reference
    • Израилов К. Е., Левшун Д. С., Чечулин А. А. Модель классификации уязвимостей интерфейсов транспортной инфраструктуры «умного города» // Системы управления, связи и безопасности. 2021. №5. С. 199-223. DOI: 10.24412/2410-9916-2021-5-199-223.
    • Izrailov K. E., Levshun D. S., Chechulin A. A. Vulnerability classification model for Smart City transport infrastructure interfaces. Systems of Control, Communication and Security, 2021, no. 5, pp. 199-223. DOI: 10.24412/2410-9916-2021-5-199-223 (in Russian).
Передача, прием и обработка сигналов
  • Иванов С. А., Стародубцев Ю. И., Вершенник Е. В.
    Теорема о своевременной передаче переменной нагрузки по каналу связи с памятью и отказами
    S. A. Ivanov, Yu. I. Starodubtsev, Ye. V. Vershennik
    Theorem on timely transmission of variable load via communication channel with memory and failures
  • Аннотация / Abstract
    • Постановка задачи. Современный этап развития общества характеризуется существенным влиянием на него реализующихся процессов цифровизации и информатизации. Это привело к экспоненциальному росту генерации нагрузки на инфокоммуникационные системы, ужесточению требований к качеству обслуживания и обусловило необходимость дальнейшего развития и совершенствования инфраструктуры связи, методов и способов эффективной передачи данных, подходов к обработке сигналов. Необходимым условием для выполнения этих задач является наличие математического аппарата, позволяющего оценить характеристики канала и передаваемых данных, а также определить требования к ним. Важнейшей ресурсной характеристикой канала связи является его пропускная способность. Исторически, в общей теории связи, фундаментальной для определения пропускной способности канала стала теорема Шеннона, которая получена применительно к условиям середины XX века. Данные условия существенно изменились по отношению к современным системам связи, что требует развития имеющихся решений. К принципиально новым условиям решения этой же научной задачи относятся интеграция разнотипных средств связи в инфокоммуникационную систему с памятью и вычислительной способностью, и передача по каналам связи с отказами переменной нагрузки, пиковые значения которой регулярно превосходят пропускную способность, что приводит к задержкам, снижению достоверности и частичной потере информации. Целью работы является обоснование требований к объему памяти канала по его характеристикам, характеру нагрузки и требованиям, предъявляемым к процессу ее передачи, для своевременной передачи данных по каналу связи. Методы. Представленные в статье соотношения направлены на развитие методов обеспечения функционирования сетей и систем связи путем управления их ресурсами. Основным отличием методов, разрабатываемых на основе полученного результата, является описание памяти элементов сетей и систем как их ресурсного свойства с вытекающими, из этого, подходами к передаче данных. Результаты. Сформулирована и доказана теорема, являющаяся развитием теоретических основ общей теории связи в части описания ресурсов инфокоммуникационных сетей и систем. Представленная теорема учитывает свойство памяти канала в условиях стохастической скорости ввода в него нагрузки и случайного потока отказов. Практическая значимость теоремы заключается в том, что она позволяет установить зависимость между временем восстановления канала и его характеристиками, включая параметры памяти. Это позволяет определить требования к подсистеме восстановления связи по характеристикам каналов, характеру нагрузки и требованиям, предъявляемым к процессу ее передачи, а также решать задачу определения требований к объему памяти каналов по его характеристикам, характеру нагрузки и требованиям, предъявляемым к процессу ее передачи.
    • Setting the task. The current stage of development of society is characterized by a significant impact on it from the ongoing processes of digitalization and informatization. This led to an exponential growth in the generation of load on infocommunication systems, toughening of requirements for the quality of service and necessitated further development and improvement of the communication infrastructure, methods and methods of effective data transmission, approaches to signal processing. A prerequisite for performing these tasks is the presence of a mathematical apparatus that makes it possible to assess the characteristics of the channel and transmitted data, as well as to determine the requirements for them. The most important resource characteristic of a communication channel is its capacity. Historically, in the general theory of communication, the Shannon theorem, which was obtained in relation to the conditions of the middle of the 20th century, became fundamental for determining the channel capacity. These conditions have changed significantly in relation to modern communication systems, which requires the development of existing solutions. Fundamentally new conditions for solving the same scientific problem include the integration of different types of communication means into an infocommunication system with memory and computing ability, and transmission over communication channels with failures of variable load, the peak values of which regularly exceed the throughput, which leads to delays, reduced reliability and partial loss of information. The purpose of the work is to substantiate the requirements for the volume of the memory of the channel in terms of its characteristics, the nature of the load and the requirements for the process of its transmission, for the timely transmission of data over the communication channel. Methods. The ratios presented in the article are aimed at developing methods for ensuring the functioning of networks and communication systems by managing their resources. The main difference between the methods developed on the basis of the obtained result is the description of the memory of the elements of networks and systems as their resource property with the resulting approaches to data transmission. Results. A theorem is formulated and proved, which is the development of the theoretical foundations of the general theory of communication in terms of describing the resources of infocommunication networks and systems. The presented theorem takes into account the property of the memory of a channel under the conditions of a stochastic rate of load input into it and a random flow of failures. The practical significance of the theorem lies in the fact that it allows establishing the relationship between the channel recovery time and its characteristics, including memory parameters. This makes it possible to determine the requirements for the communication recovery subsystem according to the characteristics of the channels, the nature of the load and the requirements for the process of its transfer, as well as to solve the problem of determining the requirements for the volume of channel memory by its characteristics, the nature of the load and the requirements for the process of its transfer.
  • Ключевые слова / Key words
    • канал с памятью, отказы, пропускная способность, теорема Шеннона
    • channel with memory, failures, throughput, Shannon theorem
  • Ссылка на статью / Reference
    • Иванов С. А., Стародубцев Ю. И., Вершенник Е. В. Теорема о своевременной передаче переменной нагрузки по каналу связи с памятью и отказами // Системы управления, связи и безопасности. 2021. №5. С. 15-39. DOI: 10.24412/2410-9916-2021-5-15-39.
    • Ivanov S. A., Starodubtsev Yu. I., Vershennik Ye. V. Theorem on timely transmission of variable load via communication channel with memory and failures. Systems of Control, Communication and Security, 2021, no. 5, pp. 15-39. DOI: 10.24412/2410-9916-2021-5-15-39 (in Russian).
Системы связи и телекоммуникации
  • Аллакин В. В.
    Модель идентификации технического состояния устройств информационно-телекоммуникационных сетей общего пользования подсистемой сетевого мониторинга
    V. V. Allakin
    A model for identifying the technical condition of information and telecommunication network devices by a network monitoring subsystem
  • Аннотация / Abstract
    • Постановка задачи: обосновать моделирование идентификации основных видов технического состояния устройств информационно-телекоммуникационных сетей общего пользования на основе методов системного анализа и многоуровневого подхода к описанию сложных технических систем. Цель работы: разработать модель идентификации технического состояния устройств информационно-телекоммуникационных сетей подсистемой сетевого мониторинга в интересах повышения эффективности ее функционирования на различных логических уровнях. Используемые методы: модели многоагентных (мультиагентных) систем интеллектуальной поддержки принятия решения, методы многоуровневого синтеза сложных технических систем, методы теории надежности (функциональный контроль, мониторинг, контроллинг), методы теории классификации, методы идентификации вида состояния технического устройства на основе критерия Неймана-Пирсона, методы теории графов. Новизна исследования состоит в том, что предложенная модель идентификации технического состояния сетевого устройства подсистемой мониторинга в отличие от известных имеет иерархическую структуру, на основании чего позволяет осуществлять перераспределение функций центра управления сетью и периферии в зависимости от текущего состояния системы с использованием агентно-ориентированного подхода. При этом обоснованы и описаны аналитически шесть классов технического состояния сетевого устройства с учётом ошибок контроля первого и второго рода. Результат проведенного исследования состоит в получении математических выражений для оценки вероятности работоспособного состояния и вероятности отказа сетевого устройства в процессе многоэтапного принятия решения с задействованием не только сервера мониторинга на локальном уровне иерархии сети, но и подсистемы мониторинга более высокого (регионального) логического уровня и всей информационно-телеком­муникационной системы в целом. Используемый при моделировании многоуровневый подход позволяет осуществлять более точную идентификацию функционального состояния сетевого элемента, когда на первом этапе по локальной информации, содержащейся в сервере мониторинга, определяется наличие нарушения режима работы, а на втором и последующих этапах уточняется степень и тип нарушения. Каждый этап связан с соответствующим уровнем иерархии. При выявлении аномальных ситуаций осуществляется рассылка интеллектуальных агентов, пронумерованных по уровням иерархии, которые управляют состояниями сетевых устройств, приводя их в нормальное состояние.
    • Task statement: to substantiate the modeling of identification of the main types of technical condition of devices of public information and telecommunication networks based on methods of system analysis and a multi-level approach to the description of complex technical systems. The purpose of the work: to develop a model for identifying the technical condition of information and telecommunication network devices by a network monitoring subsystem in order to increase the efficiency of its functioning at various logical levels. Methods used: models of multi-agent (multi-agent) systems of intellectual decision support, methods of multilevel synthesis of complex technical systems, methods of reliability theory (functional control, monitoring, controlling), methods of classification theory, methods of identification of the type of state of a technical device based on the Neumann-Pearson criterion, methods of graph theory. The novelty of the study lies in the fact that the proposed model for identifying the technical condition of a network device by a monitoring subsystem, unlike the known ones, has a hierarchical structure, on the basis of which it allows for the redistribution of the functions of the network control center and peripherals depending on the current state of the system using an agent-oriented approach. At the same time, six classes of the technical condition of the network device are justified and described analytically, taking into account control errors of the first and second kind. The result of the conducted research consists in obtaining mathematical expressions to assess the probability of a functional state and the probability of failure of a network device in the process of multi-stage decision-making involving not only a monitoring server at the local level of the network hierarchy, but also a monitoring subsystem of a higher (regional) logical level and the entire information and telecommunications system as a whole. The multilevel approach used in modeling allows for more accurate identification of the functional state of a network element, when at the first stage, the presence of a violation of the operating mode is determined from the local information contained in the monitoring server, and at the second and subsequent stages, the degree and type of violation is specified. Each stage is associated with a corresponding hierarchy level. When abnormal situations are detected, intelligent agents are distributed, numbered by hierarchy levels, which control the states of network devices, bringing them to a normal state.
  • Ключевые слова / Key words
    • информационно-телекоммуникационная сеть, подсистема мониторинга, логический уровень, ошибки первого и второго рода, сервер мониторинга, идентификация
    • information and telecommunication network, monitoring subsystem, logical level, errors of the first and second kind, monitoring server, identification
  • Ссылка на статью / Reference
    • Аллакин В. В. Модель идентификации технического состояния устройств информационно-телекоммуникационных сетей общего пользования подсистемой сетевого мониторинга // Системы управления, связи и безопасности. 2021. №5. С. 40-64. DOI: 10.24412/2410-9916-2021-5-40-64.
    • Allakin V. V. A model for identifying the technical condition of information and telecommunication network devices by a network monitoring subsystem. Systems of Control, Communication and Security, 2021, no. 5, pp. 40-64. DOI: 10.24412/2410-9916-2021-5-40-64 (in Russian).

  • Будко Н. П.
    Концептуальная модель подсистемы интеллектуального мониторинга состояния информационно-телекоммуникационной сети общего пользования
    N. P. Budko
    Conceptual model of the subsystem of intelligent monitoring of the state of a public information and telecommunications network
  • Аннотация / Abstract
    • Постановка задачи: на основе многоуровневого подхода к описанию сложных технических систем обосновать концептуальное моделирование подсистем сетевого мониторинга нового поколения. Цель работы: сформировать принципы построения и функционирования подсистемы интеллектуального мониторинга информационно-телекоммуникационной сети, общую структуру и обобщенную архитектуру перспективной системы сетевого мониторинга, а также разработать ее концептуальную модель в терминах многоуровневого синтеза подсистем контроля и диагностики. Используемые методы: методы многоуровневого синтеза сложных технических систем; модели и методы теории надежности; методы объектно-субъектного описания информационно-телекоммуникационных систем; реализации функциональной модели управления применительно к подсистемам мониторинга: управление отказами, управление конфигурацией, управление ресурсами, управление производительностью, управление безопасностью; методы моделирования метасистемы; методы представления знаний в сложных иерархических системах. Новизна исследования состоит в том, что в ходе концептуального моделирования сформулированы общие принципы функционирования перспективной подсистемы мониторинга; сформирована ее структура, включающая сенсорный, телекоммуникационный и диспетчерский уровни ее построения в системном аспекте; предложена обобщенная архитектура с компонентом интеллектуальной обработки, включающая модули онлайн-анализа, оффлайн-анализа и модуля поддержки и принятия решений. Результат проведенного исследования состоит в том, что представленная в работе совокупность требований и общих принципов функционирования перспективной подсистемы мониторинга, ее структуры, в терминах технических и технологических основ построения, а также архитектуры, общей модели подсистемы сетевого мониторинга и ее обобщенной модели представления знаний может рассматриваться как концептуальная модель подсистемы интеллектуального мониторинга нового поколения на сетевых инфраструктурах.
    • Problem statement: based on a multi-level approach to the description of complex technical systems, to substantiate the conceptual modeling of a new generation of network monitoring subsystems. The purpose of the work: to form the principles of construction and functioning of the subsystem of intelligent monitoring of the information and telecommunication network, the general structure and generalized architecture of a promising network monitoring system, as well as to develop its conceptual model in terms of multilevel synthesis of control and diagnostic subsystems. Methods used: methods of multilevel synthesis of complex technical systems; models and methods of reliability theory; methods of object-subject description of information and telecommunication systems; implementation of a functional management model in relation to monitoring subsystems: failure management, configuration management, resource management, performance management, security management; metasystem modeling methods; methods of knowledge representation in complex hierarchical systems. The novelty of the research lies in the fact that in the course of conceptual modeling, the general principles of the functioning of the first monitoring subsystem were formulated; its structure was formed, including sensory, telecommunication and dispatcher levels of its construction in the system aspect; a generalized architecture with an intelligent processing component was proposed, including modules of online analysis, offline analysis and a module of support and decision-making. The result of the conducted research is that the set of requirements and general principles of functioning of a promising monitoring subsystem presented in the work, its structure, in terms of technical and technological foundations of construction, as well as architecture, a general model of a network monitoring subsystem and its generalized model of knowledge representation can be considered as a conceptual model of a new generation intellectual monitoring subsystem on network infrastructures.
  • Ключевые слова / Key words
    • информационно-телекоммуникационная сеть, подсистема мониторинга, логический уровень сети, метамодель многоуровневой системы, модель знаний, зона мониторинга
    • information and telecommunications network, monitoring subsystem, logical level of the network, metamodel of a multi-level system, knowledge model, monitoring zone
  • Ссылка на статью / Reference
    • Будко Н. П. Концептуальная модель подсистемы интеллектуального мониторинга состояния информационно-телекоммуникационной сети общего пользования // Системы управления, связи и безопасности. 2021. №5. С. 65-119. DOI: 10.24412/2410-9916-2021-5-65-119.
    • Budko N. P. Conceptual model of the subsystem of intelligent monitoring of the state of a public information and telecommunications network. Systems of Control, Communication and Security, 2021, no. 5, pp. 65-119. DOI: 10.24412/2410-9916-2021-5-65-119 (in Russian).
Системы обеспечения безопасности
  • Власов К. А., Усатиков С. В.
    Концепция автоматизированной системы специального рентгеновского контроля технических средств
    K. A. Vlasov, S. V. Usatikov
    The Concept of an Automated System for Special X-ray Control of Technical Equipment
  • Аннотация / Abstract
    • Постановка задачи: необходимость расширения возможностей существующих программно-аппаратных комплексов по автоматизации и повышению достоверности, производительности и оперативности проведения трудоёмких и требующих достаточно высокой квалификации персонала операций по обнаружению, идентификации и локализации электронных устройств негласного получения информации (закладочных устройств) актуализирует вопросы разработки автоматизированной системы (АС) специального рентгеновского контроля, и одной из первых стадий разработки является создание концепции АС. Обнаружение закладочных устройств осуществляется в результате сравнения и выявления различий имеющихся рентгеновских снимков типовых блоков технических средств (ТС) с реально наблюдаемыми изображениями различных объектов контроля из одной партии ТС. Цель работы: синтез структуры и разработка математической модели АС специального рентгеновского контроля при проведении специальных проверок технических средств, размещаемых на различных объектах информатизации. Используемые методы: системный анализ процесса обработки рентгенограмм партии ТС при специальных проверках; моделирование и алгоритмизация методами компьютерного зрения и теории оптимизации для обнаружения структурных различий растровых изображений рентгенограмм. Новизна: предложена концепция АС, повышающая достоверность и оперативность проведения операций по обнаружению, идентификации и локализации закладочных устройств. Построена математическая модель этапа сравнения рентгеновских снимков объектов контроля из партии ТС и эталонных рентгенограмм, а также этапа выявления различий и выделения аномалий разности эталонного изображения и снимка из партии ТС. Результат: проведена алгоритмизация подсистемы совмещения изображений эталонных рентгенограмм и объектов контроля, с модулями сегментации изображений, аффинных преобразований; и подсистемы обнаружения структурных различий растровых изображений рентгенограмм, с модулями оценки разности и классификации «шум/закладка» различий. Практическая значимость: выполнена программная реализация алгоритмов подсистемы совмещения и подсистемы выявления различий рентгенограмм для обнаружения, идентификации и локализации закладочных устройств. Представленное решение предлагается реализовать в виде математического обеспечения перспективной АС специального рентгеновского контроля.
    • Formulation of the problem: the need to expand the capabilities of existing software and hardware systems for automation and increase the reliability, productivity and efficiency of labor-intensive and requiring sufficiently high qualifications of personnel operations for the detection, identification and localization of electronic devices for secretly obtaining information (bug-sweep) actualizes the development of an automated system ( AS) special X-ray inspection, and one of the first stages of development is the creation of the concept of the AS. The detection of bug-sweep is carried out as a result of comparing and revealing the differences between the available X-ray images of typical blocks of technical means (TM) with actually observed images of various objects of control from one batch of vehicles. Purpose: the synthesis of the structure and the development of a mathematical model of the AS for special X-ray control during special checks of technical means placed at various objects of informatization. Methods: system analysis of the process of processing X-ray images of a vehicle batch during special checks; modeling and algorithmization by computer vision methods and optimization theory for detecting structural differences in raster images of radiographs. Novelty: the concept of an automated system is proposed, which increases the reliability and efficiency of operations to detect, identify and localize bug-sweep. A mathematical model has been built for the stage of comparing X-ray images of control objects from the vehicle batch and reference X-ray patterns, as well as the stage for identifying differences and identifying anomalies in the difference between the reference image and the image from the vehicle batch. Result: Algorithmization of the subsystem for combining images of reference radiographs and objects of control, with modules for image segmentation, affine transformations was carried out; and subsystems for detecting structural differences in raster images of radiographs, with modules for evaluating differences and classifying "error noise / bug-sweep" differences. Practical relevance: the software implementation of the algorithms of the matching subsystem and the subsystem for detecting differences in radiographs for the detection, identification and localization of bug-sweep has been performed. The presented solution is proposed to be implemented in the form of software for a promising AS of special X-ray inspection.
  • Ключевые слова / Key words
    • электронные устройства негласного получения информации, закладочное устройство, автоматизированная система, специальный рентгеновский контроль, аффинные преобразования, генетический алгоритм, сегментация изображений, совмещение изображений и классификация различий, структурные различия растровых изображений
    • electronic devices for secret information acquisition, bug-sweep, automated system, special X-ray control, affine transformations, genetic algorithm, image segmentation, image alignment and classification of differences, structural differences in raster images
  • Ссылка на статью / Reference
    • Власов К. А., Усатиков С. В. Концепция автоматизированной системы специального рентгеновского контроля технических средств // Системы управления, связи и безопасности. 2021. №5. С. 180-198. DOI: 10.24412/2410-9916-2021-5-180-198.
    • Vlasov K. A., Usatikov S. V. The Concept of an Automated System for Special X-ray Control of Technical Equipment. Systems of Control, Communication and Security, 2021, no. 5, pp. 180-198. DOI: 10.24412/2410-9916-2021-5-180-198 (in Russian).
Электронные и радиотехнические системы
  • Денисенко Д. В., Радченко В. В.
    Метод моделирования связанных планарных резонаторов на основе матричного представления краевых электромагнитных полей
    D. V. Denisenko, V. V. Radchenko
    Method for modeling coupled planar resonators based on a matrix representation of edge electromagnetic fields
  • Аннотация / Abstract
    • Постановка задачи: рост сложности планарных устройств сверхвысокой частоты (СВЧ) и расширение их диапазона рабочих частот повышает требования к скорости и достоверности расчета их характеристик. Наиболее быстродействующие методы расчета планарных СВЧ устройств в квазистатическом приближении в основном не учитывают электромагнитные связи между отдельными элементами декомпозиции исходной топологии, что снижает достоверность расчета характеристик. Целью работы является разработка метода учета электромагнитных связей между планарными элементами топологий СВЧ устройств, моделируемых в квазистатическом приближении, с целью увеличения точности прогнозирования их характеристик в широком диапазоне частот и снижения трудоемкости проектирования. Используемые методы: определение элементов матрицы сопротивлений планарного резонатора путем решения двумерной электромагнитной задачи; решение электростатической задачи методом моментов для определения краевых полей и связей по электромагнитному полю между отдельными компонентами рассчитываемого устройства; методы сегментации, матричные методы для представления краевых полей и электромагнитных связей матрицами проводимостей с дальнейшей композицией полученных матриц в общую систему линейных алгебраических уравнений и решением этой системы. Новизна: предложены новый способ учета электромагнитных связей между планарными элементами топологии, моделируемыми в квазистатическом приближении независимо от их взаимного расположения, а также квазистатическая модель связанных планарных резонаторов, которая учитывает высшие типы волн и моделируется без эмпирической корректировки размеров планарных проводников и диэлектрической проницаемости материала подложки. Результат: метод позволяет быстро рассчитывать в квазистатическом приближении сложные топологии планарных СВЧ устройств. Учет электромагнитных связей между отдельными планарными элементами расширяет применимость квазистатических методов на область более высоких частот. Скорость и точность расчета позволяют использовать метод в задачах параметрической оптимизации характеристик устройств. Практическая значимость: реализация метода в виде программы для ЭВМ позволяет использовать метод в задачах синтеза и параметрической оптимизации широкого круга планарных СВЧ устройств.
    • Purpose. increasing complexity of planar microwave devices and expansion of operating frequency range increases the requirements for speed and reliability of numerical analysis. The fastest known methods for computing planar microwave device parameters are using quasi-static approximation. In common, they do not take into account electromagnetic coupling between individual elements of the initial topology decomposition, which reduces the reliability of the simulating results. The purpose of the present paper is to develop the method for accounting for electromagnetic coupling between planar elements of microwave devices in a quasi-static approximation. It provides an increase in the accuracy of predicting their characteristics for a wide frequency range and reduces the complexity of the design. Methods. Determination of Y-parameter matrix elements for a planar resonator by solving a two-dimensional electromagnetic problem. The solution of the three-dimensional electrostatic problem by the method of moments for determining the edge fields and electromagnetic field coupling between the planar resonators. Segmentation methods, matrix methods for representing edge fields and electromagnetic connections by Y-parameters matrix with a further composition of a general system of linear equations and the solution of this system. Novelty. In this paper, we propose a new method for accounting electromagnetic couplings between elements of planar topology which is modeled in a quasi-static approximation; a new quasi-static model of coupled planar resonators, which takes into account higher types of waves and are modeled without empirical adjustments for the dimensions of planar conductors and for the dielectric constant of the substrate material. Results. The proposed method allows the fast calculation of complex planar topologies in a quasi-static approximation. Taking into account the electromagnetic couplings between individual planar elements extends the applicability of quasi-static methods to the region of higher frequencies. The speed and accuracy of the calculation allows to use the method for solving problems of parametric optimization of device characteristics. Practical relevance. Implementation of the method in the form of a computer program allows to use the method in problems of synthesis and parametric optimization of a wide range of planar microwave devices.
  • Ключевые слова / Key words
    • метод моментов, метод сегментации, оптимизация планарных СВЧ устройств, квазистатическое моделирование, связанные планарные резонаторы
    • method of moments, the segmentation method, optimization of planar microwave devices, quasistatic analysis, coupled planar resonators
  • Ссылка на статью / Reference
    • Денисенко Д. В., Радченко В. В. Метод моделирования связанных планарных резонаторов на основе матричного представления краевых электромагнитных полей // Системы управления, связи и безопасности. 2021. №5. С. 120-135. DOI: 10.24412/2410-9916-2021-5-120-135.
    • Denisenko D. V., Radchenko V. V. Method for modeling coupled planar resonators based on a matrix representation of edge electromagnetic fields. Systems of Control, Communication and Security, 2021, no. 5, pp. 120-135. DOI: 10.24412/2410-9916-2021-5-120-135 (in Russian).
Моделирование сложных организационно-технических систем
  • Михайлов Р. Л., Ганиев А. Н., Ефремов А. В.
    Модели и методы динамической координации подсистем информационно-телекоммуникационной системы специального назначения в условиях информационного конфликта
    R. L. Mikhailov, A. N. Ganiev, E. V. Efremov
    Models and methods of dynamic coordination of infocommunication system of special purpose subsystems in information conflict
  • Аннотация / Abstract
    • Постановка задачи: активное использование информационно-телекоммуникационных систем специального назначения в различных конфликтах в специальной сфере обусловлено необходимостью достижения информационного превосходства над противостоящей стороной. Была выдвинута гипотеза исследования, согласно которой динамическая координация подсистем информационно-телекоммуникационных систем специального назначения позволит повысить эффективность использования в условиях информационного конфликта как телекоммуникационной системы, так и информационно-телекоммуникационной системы специального назначения в целом, за счет получения синергетического эффекта, что обеспечит достижение информационного превосходства в информационном конфликте. Целью работы является разработка моделей и методов динамической координации, применение которых на практике обеспечит достижение информационного превосходства в информационном конфликте информационно-телекоммуникационных систем специального назначения по обоснованному в рамках исследования показателю. Используемые методы: элементы теории управления, теории актуарной математики, теории вероятности, теории сложных систем, теории динамических систем, теории марковских процессов, теории математического моделирования, а также теории конфликтов. Новизна: элементом новизны представленных решений является новый подход к формализации динамического информационного конфликта информационно-телекоммуникационных систем специального назначения. Результат: использование представленных моделей и методов позволяет обеспечить достижение информационного превосходства в информационном конфликте. Практическая значимость: представленные прикладные результаты реализованы в виде программных модулей специального программного обеспечения программно-аппаратных комплексов в составе Единой системы управления разноведомственными формированиями специального назначения.
    • Relevance. the infocommunication system of special purpose active use in various conflicts in the special sphere is due to the need of achieving information superiority over the opposing side. The hypothesis of the study asserts that the dynamic coordination of infocommunication system of special purpose subsystems would increase the efficiency of using both the telecommunication system and the special-purpose infocommunication system as a whole in conditions of information conflict, because of obtaining a synergetic effect, which will ensure the achievement of information superiority in information conflict. The aim of this paper is developing models and methods of dynamic coordination and their application to ensure the achievement of information superiority in the information conflict of infocommunication system of special purpose. Methods. elements of control theory, actuarial mathematics theory, probability theory, complex systems theory, dynamical systems theory, Markov process theory, mathematical modeling theory, and conflict theory. Novelty. An element of the novelty of the presented solutions is a new approach of dynamic information conflict formalization of infocommunication system of special purpose. Result presented models and methods makes it possible to achieve information superiority in an information conflict. Practical significance. presented results are implemented in the form of software modules of special software and hardware complexes as part of a Unified management system for multi-departmental special purpose formations.
  • Ключевые слова / Key words
    • информационно-телекоммуникационная система специального назначения информационный конфликт, подсистема наблюдения, подсистема воздействия, координация
    • infocommunication system of special purpose, information conflict, monitoring subsystem, impact subsystem, coordination
  • Ссылка на статью / Reference
    • Михайлов Р. Л., Ганиев А. Н., Ефремов А. В. Модели и методы динамической координации подсистем информационно-телекоммуникационной системы специального назначения в условиях информационного конфликта // Системы управления, связи и безопасности. 2021. №5. С. 136-179. DOI: 10.24412/2410-9916-2021-5-136-179.
    • Mikhailov R. L., Ganiev A. N., Efremov E. V. Models and methods of dynamic coordination of infocommunication system of special purpose subsystems in information conflict. Systems of Control, Communication and Security, 2021, no. 5, pp. 136-179. DOI: 10.24412/2410-9916-2021-5-136-179 (in Russian).
Научный вклад
  • Левин В. И.
    Константин Наумович Скляревич: ученый, педагог, человек. К 100-летию со дня рождения
    V. I. Levin
    Konstantin N. Sklyarevich: Scientist, Teacher, Person. To the 100th Anniversary of the Birth
  • Аннотация / Abstract
    • Актуальность. В августе 2021 года исполняется 100 лет со дня рождения выдающегося советского ученого Константина Наумовича Скляревича. В связи с этим полезно осмыслить сделанное им в науке, оценить влияние сделанного на науку и общество, спрогнозировать будущее науки с учетом его достижений. Цель статьи – на примере результатов разносторонней деятельности К.Н. Скляревича сформировать у начинающих ученых понимание фундаментальных процессов эволюционного и революционного подходов к формированию новых научных знаний, закономерностей развития науки, важности участия ученого в общественной деятельности. Результат. Для достижения цели статьи использована отечественная и зарубежная литература по автоматике и теории надежности, включая труды К.Н. Скляревича, воспоминания коллег ученого. Описана история основных открытий, совершенных К.Н. Скляревичем. Воссоздана его научная биография. Описаны его особенности как человека, ученого, личности. Новизна и теоретическая значимость. В статье впервые сжато изложены итоги научной и педагогической деятельности крупного ученого и педагога К.Н. Скляревича. Работа будет полезна молодым ученым, изучающим методологию научных исследований, а также специалистам, работающим над сложными научно-техническими проблемами, как пример их успешного разрешения.
    • Relevance. August 2021 marks the 100th anniversary of the birth of the outstanding Soviet scientist Konstantin Naumovich Sklyarevich. In this regard, it is useful to comprehend what he has done in science, to assess the impact of what he has done on science and society, to predict the future of science, taking into account his achievements. The purpose of the article is based on the example of the results of the versatile activities of K.N. Sklyarevich to form in young scientists’ minds 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, the importance of the scientist's participation in social activities. Result. To achieve the goal of the article, domestic and foreign literature on automation and reliability theory was used, including the works of K.N. Sklyarevich, memoirs of the scientist's colleagues. The history of the main discoveries made by K.N. Sklyarevich. His scientific biography has been recreated. His features as a person, scientist, human are described. Novelty and theoretical significance. For the first time, the article summarizes the results of the scientific and pedagogical activities of the prominent scientist and teacher K.N. Sklyarevich. The work will be useful for young scientists studying the methodology of scientific research, as well as specialists working on complex scientific and technical problems, as an example of their successful solution.
  • Ключевые слова / Key words
    • автоматические системы, операторные методы, теория надежности, надежность систем с накоплением нарушений, Москва, Рига
    • automatic systems, operator methods, theory of reliability, reliability of systems with accumulation of violations, Moscow, Riga
  • Ссылка на статью / Reference
    • Левин В. И. Константин Наумович Скляревич: ученый, педагог, человек. К 100-летию со дня рождения // Системы управления, связи и безопасности. 2021. №5. С. 1-14. DOI: 10.24412/2410-9916-2021-5-1-14.
    • Levin V. I. Konstantin N. Sklyarevich: Scientist, Teacher, Person. To the 100th Anniversary of the Birth. Systems of Control, Communication and Security, 2021, no. 5, pp. 1-14. DOI: 10.24412/2410-9916-2021-5-1-14 (in Russian).

О журнале

Выпуски журнала

2022: №1 №2

Авторам

Рецензентам

Всем


На сайте работает система проверки ошибок. Обнаружив неточность в тексте, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter.