Шебшаевич В.С., Дмитриев П.П., Иванцевич Н.В. Сетевые спутниковые радионавигационные системы (2-е издание, 1993) (1141982), страница 85
Текст из файла (страница 85)
Чтобы обеспечить выполнение требований, предъявляемых к активному и пассивному режимам работы СРНС потребителями, система должна обладать определенной совокупностью свойств. Эти свойства характеризуются следующими показателями качества (рис. см. 27.1): информационной производительностью системы — плотностью потока требований П, который может быть обслужен системой (отношением заявок П, обслуженных системой в течение определенного времени, к общему числу заявок на том же интервале); глобальностью — масштабом функционирования системы, т. е. областью, в которой П могут производить с требуемой точностью навигационные определения; точностью; н, У1 в1 Л! в! н4 непрерывностью — способностью системы обслуживать П с минимальным временем ожидания; гибкостью функционирования — способностью системы оперативно реагировать на управляюшие воздействия; помехозашишенностью — способностью системы к функционированию в условиях воздействия естественных и искусственных помех (помехоустойчивостью), а также способностью работы, вероятность обнаружения которой достаточно низка (скрытностью); надежностью; живучестью — способностью системы противостоять воздействию физических факторов естественного и искусственного происхождения; экономичностью — способностью системы выполнять возложенные функции при минимальных затратах на ее создание и эксплуатацию.
Спутниковая РНС представляет собой открытую большую вероятностную динамическую систему с пространственной, структурной и функциональной динамичностями, означаюшими соответственно изменение пространственного расположения элементов СРНС, их состава и способов функционирования с течением времени. Как открытая система, СРНС в процессе своего функционирования взаимодействует с окружающей средой, с конфликтуюшей системой, которой соответствует совокупность воздействуюших факторов естественного и искусственного происхождения, и с суперсистемами, в интересах обеспечения объектов которых функционирует СРНС. Вероятностный характер задачи радионавигационного определения заключается в том, что прием радионавигационных сигналов всегда происходит в условиях случайных помех, кроме того, на движение НИСЗ и П в процессе их функционирования оказывают обшее воздействие различные случайные факторы.
Динамичность системы, обусловленная наличием в ней сети быстроперемешаюшихся НИСЗ, требует, чтобы во всех звеньях КИК автоматически передавались, принимались и обрабатывались потоки измерительной, телеметрической и командной информации, а также чтобы аппаратура П была способна автоматически проводить навигационный сеанс и оперативно выдавать определенные параметры.
Требования, вытекающие из динамичности, а также ограничения на срок службы аппаратуры НИСЗ определяют специфику конструкции и функционирования СРНС. Требования суперсистем определяют цель, структуру и поведение СРНС. Среда и конфликтуюшая система влияют на ее структуру и поведение. Если предметом исследования является суперсистема, то СРНС можно рассматривать как простой элемент, выполняющий функцию навугационного определения П этой суперсистемы. 384 При исследовании СРНС в ней выделяются элементы, которые, в свою очередь, тоже могут рассматриваться как сложные системы.
Так, нормальное функционирование системы обеспечивается (см. рис. 1. 1) центром управления (1 уровень), который с помощью средств КИК (11 уровень) контролирует работу сети НИСЗ (П1 уровень), корректирует их движение и уточняет программу передачи навигационной и служебной информации П (1тт уровень), а также при необходимости восполняет сеть НИСЗ, управляя космодромом (11 уровень), откуда выводятся на орбиты новые НИСЗ вместо отслуживших свой срок или вышедших из строя по какой-либо непредвиденной причине.
ТТ.З. ОЕЩИЕ И ЧАСТНЫЕ КРИТЕРИИ ЭФФЕКТИВНОСТИ СРНС Важным является вопрос о выборе показателя эффективности СРНС. Можно рассмотреть две схемы исследования и оценки эффективности СРНС: замкнутую и разомкнутую. По замкнутой схеме эффективность оценивается с помощью показателя, определяющего прирашение, эффективности операций, в интебесах которых используется СРНС. По разомкнутой эффективность оценивается по результатам решения только задач навигационных определений, без увязывания этой оценки с результатами решения потребителем его функциональных задач, вытекающих из целей и задач, которые определяет ему суперсистема'. В случае замкнутой системы задается множество С=(Сс), 1=1, ..., Я', задач, решаемых с применением данной системы, и находятся коэффициенты значимости К=(КО) этих задач хотя бы методом экспертных оценок. Далее вычисляются значения показателей эффективности выполнения поставленных задач Ус, при отсутствии информации от СРНС Ус, (О) и при ее наличии Ус,(О).
А затем вычисляется относительное приращение эффективности в виде дп (и) — у„(О) Усрнс( С) = у (27. 5) Средняя по рассмотренным задачам эффективность СРНС Я Усннс = 2а Ка~ Усрнс( С~) . (27.б) Например, способом оценки эффективности использования СРНС в народном хозяйстве по замкнутой схеме является подсчет доходов от выполнения всех операций, для решения которых привлекается спутниковая РНС. Такая схема позволяет оценивать решение задач навигационного обеспечения для транспортного и промыслового флота, геофизических судов, самолетов гражданской авиации.
*Расчеты по рассматриваемым критериям были праведены инж. А П. Андреевым. 385 13 ачклвтв Основными факторами, определяющими ожидаемый экономический эффект от использования СРНС на транспортном флоте, являются увеличение эксплуатационной скорости и уменьшение вероятности посадок на мель. Использование системы на судах промыслового флота позволит получить экономический эффект за счет приращения эксплуатационной скорости, уменьшения вероятности посадок на мель, сокращения времени на лов и снижения вероятности потерь орудий лова. Внедрение спутниковой аппаратуры на геофизические суда позволит получить экономический эффект за счет увеличения производительности труда и роста годового объема работ, снижения себестоимости работ н сокрашения объемов работ при выявлении нефтегазоносных структур, Для гражданской авиации экономический эффект от использования СРНС может быть получен за счет увеличения пропускной способности трасс и,уменьшения количества коридоров в районах с наиболее интенсивным воздушным движением.
Из сказанного следует, что экономическую эффективность использования СРНС в народном хозяйстве можно оценить по следующей формуле: усрнс = Ктф Усрнс (ТФ) + Кпф Уоркс (ПФ) + К. 7срнс (ГС) + + Кт. 7срнс (ГА), (27.7) где К вЂ” коэффициент значимости, а 7с„„с — доходы от использования СРНС.
В замкнутой модели наиболее полно отражается функциональное назначение системы, ее полезность н целесообразность применения для решения конкретных задач. К недостаткам замкнутой схемы можно отнести: трудность учета всех задач, решаемых системой, и определения значения показателей эффективности выполнения этих задач, а также сложность назначения коэффициента значимости. Кроме того, замкнутая модель в силу необходимости учета большого числа факторов и параметров, не относящихся непосредственно к СРНС, сглаживает влияние интересуюших нас факторов на качество функционирования системы.
Поэтому в ряде случае эффективность целесообразно оценивать по разомкнутой схеме. Тогда следует считать, что после получения информации от СРНС П и их действия из схемы оценки эффективности исключаются. Недостаток разомкнутой модели состоит, естественно, в том, что при этой схеме определяются лишь внутренние свойства анализируемой СРНС и применяемые показатели не позволяют оценить ее качества в смысле результатов применения системы. В то же время разомкнутая схема позволяет детально проанализировать влияние различных факторов на качество функционирования системы, выявить ее слабые звенья и выработать рекомендации по оптимнзацр(л отдельных характеристик системы, чего лишена замкнутая схема. 386 Э э( Кпз, Ккт, Кн) Ээк ( Кок, Кз) ! (27н8) или Э = Ф( Кь, К.) .
При упорядоченных по важности критериях ( К,, ..., К,) обобщенный критерий предлагается искать в следующем виде (!04]: Э=1 а,К,, (27.9) ! Функционал Ф должен обладать следующим свойством: для любых и, чепэ (где У вЂ” множество решений задачи, п, ч — векторы характеристик СРНС) Э(ц)) Э(ч) тогда, и только тогда, когда выполняется одно из з условий: 1) К~ (ц) =» К (т), 2) К~ (п) = К~ (ч), Кр(ц)) Кк(ч), (27.10) 3) Кт (и)= Кт (ч) при 1= 1,2, ..., з — 1, К,(п) ) К,(ч).
Коэффициенты а, (г = 1,2, ..., з) выбираются так, чтобы выполня- лось условие (27.10): а, достаточно взять положительным, а а, считать по следующему соотношению: а) Х аМ, ртр„ ~з Чтобы оценить эффективность навигационной системы, необходимо выбрать такие критерии, которые с достаточной объективностью отражали бы влияние использования этой системы на выполнение задач П. Однако при этом число критериев должно быть сведено к разумному минимуму, поскольку многокритернальность затрудняет сравнительный анализ систем и их оптимизацию. Известно, что для оптимизации удобно использовать один критерий, который отражает наиболее существенные свойства системы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
