Оптимальное управление комплексом средств воздушной радионавигационной службы в условиях помехового воздействия в отсутствие возмущающих факторов
Конференция: XI Международная научно-практическая конференция «Научный форум: технические и физико-математические науки»
Секция: Информатика, вычислительная техника и управление
XI Международная научно-практическая конференция «Научный форум: технические и физико-математические науки»
Оптимальное управление комплексом средств воздушной радионавигационной службы в условиях помехового воздействия в отсутствие возмущающих факторов
Optimal control technical complex of aeronautical radionavigation service in conditions of destructive interference in the absence of disturbing factors
Oleg Vavulov
Postgraduate Student, Russian Scientific-Technical Information Centre for Standardization, Metrology And Conformity Assessment – STANDARTINFORM, Russia, Moscow
Аннотация. При развёртывании и модернизации перспективных сетей мобильной связи важно обеспечить их электромагнитную совместимость с комплексом средств воздушной радионавигационной службы. В работе проведен анализ решения задачи оптимального управления техническим комплексом в целевой области, основанной на энтропии покрытия.
Abstract. In deploying and upgrading promising mobile communication networks, it is important to ensure their electromagnetic compatibility with the aeronautical radionavigation service complex. The analysis of the solution of the problem of optimal control of a technical complex in the in information space is set by means of the covering entropy is carried out.
Ключевые слова: мобильная связь; воздушная радионавигационная служба; электромагнитная совместимость; оптимальное управление; энтропия покрытия.
Keywords: mobile telecommunication; aeronautical radionavigation service; electromagnetic compatibility; optimal control; covering entropy.
Основным руководящим документом в области обеспечения электромагнитной совместимости станций различных служб электросвязи является Регламент радиосвязи, в котором устанавливаются определённые ограничения на использование радиочастотного спектра. Однако, согласно [1] в ряде случаев один и тот же частотный интервал оказывается распределён одновременно как сухопутной подвижной службе (СПС), так и воздушной радионавигационной службе (ВРНС).
Для анализа состояния комплекса средств (КС) ВРНС в условиях помех от СПС можно применить информационный подход [2], основанный на использовании информационной меры – энтропии покрытия (А. В. Сухова). Энтропия покрытия Hп в обобщённой форме характеризует степень соответствия/несоответствия реальных характеристик системы их нормативным значениям [3, 4, 5]. На основе указанного подхода была построена информационная модель сферы отношений ВРНС, для которой был определён алгоритм решения задачи оптимального управления [6].
Приведём результаты применения алгоритма для планирования управления КС ВРНС в условиях умеренного противодействия ВРНС и СПС при незначительном вмешательстве Администрации связи (АС). Параметры информационной модели для описанного сценария приведены в таблице 1.
Начальное значение обобщённого технического показателя несколько ниже уровня, установленного Соглашением. Общий горизонт стратегического планирования разбит на 20 эквидистантных временных отрезков, на которых значения управляющих воздействий можем считать постоянными, то есть каждый шаг происходит пятипроцентная отработка управляемого процесса по времени.
Таблица 1
Исходные данные, использованные для построения модели
|
Параметры |
ВРНС (i = 0) |
АС (i = 1) |
СПС (i = 2) |
|---|---|---|---|
|
ξ ii |
0,5 |
0,1 |
0,6 |
|
ξ iT |
0,4 |
0,3 |
0,8 |
|
ξ Ti |
0,5 |
0,3 |
0,8 |
На рисунках 1 – 4 приведены результаты моделирования, отражающие динамику состояния различных элементов системы как в целевой, так и в предметной области, а также динамику управляющих воздействий.
Рисунок 1. Динамика состояния ВРНС (вверху слева), АС (вверху справа), СПС (внизу) в информационном пространстве
Рисунок 2. Динамика обобщённых ресурсных показателей ВРНС (вверху слева), АС (вверху справа), СПС (внизу слева) в предметной области относительно нормативных уровней, а также обобщённого технического показателя в предметной области относительно нормативных уровней управляющих элементов (внизу справа)
Рисунок 3. Обобщённые графики управляемых процессов ресурсно-показательной конверсии для элементов системы
Рисунок 3.10. Частные графики управляемых процессов ресурсно-показательной конверсии для ВРНС (вверху), АС (внизу слева), СПС (внизу справа) относительно заданных ограничений на управление
На рисунке 3 представлена сравнительная характеристика динамики управляющих воздействий, типичная для ситуации противоборства. В процессе управления ВРНС и СПС испытывают значительную нехватку ресурсной поддержки из внешних по отношению к системе управления источников, которые неспособны компенсировать затраты служб радиосвязи на такое интенсивное воздействие на технический комплекс (рисунок 2). Роль АС не столь велика, однако поддержка ВРНС со стороны АС позволяет к исходу рассматриваемого отрезка времени удержать технические показатели от чрезмерного роста, в результате чего они не превышают уровня, установленного Соглашением (рисунок 2).
Графики зависимостей, представленные на рисунках 1 – 4, подтверждают соответствие выбранной информационной меры критериям специфичности, детерминированности и адекватности при описании динамики состояния системы управления. Это говорит, о правильности выбранного информационного подхода. Однако, приведённое решение не учитывает стохастического характера изменения ресурсов и показателей, что требует дальнейшего углубления информационной модели системы.
