Предложения по формированию концепции применения и развития робототехнических комплексов в МВД России

ственнои зависимости позволяют при анализе реализаций различных функций одного и того же числа переменных перейти от множества пар соседних наборов к числу антимонотонных и монотонных зависимостей, значительно снизить при этом трудоемкость аппарата вычислений.

Заключение

Предлагаемый подход может стать основой для разработки методики анализа существенности параметров {di}, при построении алгоритмов разработки конкретных изделий, в соответствии требованиями максимума живучести цикла «производство

- внедрение». В частности, с его помощью можно показать первоочередные задачи разработки, на которых концентрируется значительная (часто -основная) доля информации, составляющей построение каждой из операций. Надежность и эффективность построения систем разработки в большой степени зависит от функциональной, параметрической, структурной полноты требований к характеристикам агентов, поэтому разработчики должны учитывать функциональное разнообразие и условия их использования в непосредственном приближении к конкретным условиям.

ЛИТЕРАТУРА

1. Юркевич Е.В. Введение в теорию информационных систем/ М.: ИД Технологии 2007.

2. Шеннон К. Работы по теории информации и кибернетике / М.: Иностранная литература, 1963.

3. Магнус Я. Р., Катышев П. К., Пересецкий А. А. Эконометрика. М.: Дело, 2004. 576 с.

4. Юрков Н.К. Параметры экономической безопасности в товарном рынке/ Н.К. Юрков, В.И. Медников // Труды Международного симпозиума Надежность и качество. — 2015. -Т.1.- С.75-79.

5. Роговой С.П. Надежность гетерогенных структур специальных систем управления /С.П. Роговой, Н.Н. Залещанский, В.В. Смогунов //Труды Международного симпозиума Надежность и качество. - 2005. -С. 34-35.

6. Дискретная математика и математические вопросы кибернетики. Под ред. С.В. Яблонского и О.Б. Лупанова. М., Наука, 1974 г.

УДК 621.396 Бецков А.В,

Академия управления МВД России, Москва, Россия

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО ФОРМИРОВАНИЮ КОНЦЕПЦИИ ПРИМЕНЕНИЯ И РАЗВИТИЯ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ В МВД РОССИИ

В интересах формирования предложений в проект Концепции применения и развития робототехниче-ских комплексов в системе МВД России (далее -Концепция) дадим определение некоторым ключевым терминам.

Концепция (от лат. conceptio — понимание, система) — определённый способ понимания, трактовки каких-либо явлений, основная точка зрения, руководящая идея для их освещения; система взглядов на явления в мире, в природе, в обществе; ведущий замысел, конструктивный принцип в

научной.' художественной, технической' почччччо—

ской и других видах деятельности; комплекс взглядов, связанных между собой и вытекающих один из другого, система путей решения выбранной задачи. Концепция определяет стратегию действий (https://ru.wikipedia.org/wiki/%CA%EE%ED%F 6%E5%EF%F6%E8%FF). Термин "К." употребляется также для обозначения ведущего замысла, конструктивного принципа в научной, художественной, технической, политической и др. видах деятельности (Большая советская энциклопедия: В 3 0 т. - М.: "Советская энциклопедия", 1969-1978.).

Что же мы подразумеваем под словосочетанием мобильный робототехнический комплекс?

Мобипьный робототехнипеский комплекс (МРК) — дистанционно управляемая безэкипажная оперативно-боевая мобильная единица повышенной проходимости и обладающая возможностью совершения маневра в воздушном пространстве в интересах решения поставленной задачи по обеспечению безопасности объектов, территорий, акваторий, воздушного пространства, в т. ч. правоохранительного свойства (Авторское определение).

Важнейшей концептуальной проблемой стоящей перед системой МВД России является повышение эффективности противодействия преступности! Необходимо определить роль и место робототехнических комплексов в системе МВД России с непременным условиях благотворного влияния на результаты деятельности. Проблемой повышения эффективности деятельности МВД России за счет расширения привлечения современных информационно-технических систем Академия управления МВД России занимается активно и давно. По данному направлению проводятся научные изыскания.

Одной из таких работ, является научное исследование, осуществляющееся на кафедре управления органами внутренних дел в особых условиях Академии управления МВД России с 2007 года на тему: «Теоретические, правовые и организационные основы формирования и функционирования аэромобиль-

ных комплексов МВД России». В процессе исследования, по указанной теме, используются научные подходы различных областей знаний человечества.

В начале научного исследования авторский коллектив использовал естественнонаучные подходы. В научно-исследовательской работе по обозначенной теме, на строгом математическом уровне, обосновывается создание и функционирование новой оптимизируемой системы - аэромобильные комплексы (далее - АМК). Более того, вопросы формирования АМК исследованы с оптимизацией цены, качества и эффективности функционирования, условий их применения при выполнении целевой задачи при осложнении условий их использования.

В ходе исследования определено, что процесс функционирования АМК является совокупностью последовательно выполняемых операций, в ходе которых реализуется его целевое назначение; что повышение уровня безопасности и эффективности выполнения задач АМК зависит от выбора более безопасных условий осуществления операции. Рассматривая вопрос управления созданием и развитием АМК, разработан механизм возникновения проблемы качества и алгоритм контроля элементов качества (образцов) АМК, обоснованы принципы организации управления системой АМК с учетом наземного пункта привязки, сил и средств МВД и субъектов Российской Федерации, а также информационного обеспечения. Данный вопрос является достаточно сложным, поэтому проведен анализ принципов разомкнутого управления, компенсационного управления с адаптацией, обоснован оптимально-эффективный принцип с учетом доступности изменений и воздействий оперативного штаба, структуры наземного пункта управления.

Как известно, любая динамическая система, к которой относится и АМК, должна устойчиво функционировать. Фундаментальный процесс устойчивости зависит от многих воздействующих внешних и внутренних факторов. В исследовании доказательно определены на основе теории робастной устойчивости, применив систему нелинейных дифференциальных уравнений. Это новый подход к оценке безопасности функционирования системы АМК. Он состоит в выделении множества недопустимых значений вектора параметров АМК и вектора его фазовых координат, и позволяет определить обобщенный показатель безопасности функционирования АМК как вероятность того, что в процессе выполнения операций (выполнения целевой задачи) на определенном времени вектор параметров АМК и вектор его фазовых координат не будут принадлежать одному множеству. Для эффективности выполнения операций

АМК следует решить вопрос оптимизации и моделирования действий системы АМК. Данная задача в исследовании решается оптимизацией параметрического ряда АМК методом нелинейной распределенной модели многофакторной векторной оптимизации в виде совокупности чисел, удовлетворяющих наибольшему гарантированному эффекту по совокупности дополнительных критериев общей эффективности. В итоге построен алгоритм поиска реализации оптимального решения.

В целом данная научная работа - это совершенно новые результаты в теории безопасности, в частности, в обеспечении внутренней безопасности страны с использованием оптимизационной системы

- аэромобильный комплекс МВД России. Их можно с большой пользой использовать в НИИ, КБ, НПО при создании новых динамических систем и летательных аппаратов, используемых в особых условиях, а также в учебном процессе в вузах страны. Сотрудники кафедры управления органами внутренних дел в особых условиях Академии управления МВД России своим трудом восполняют имеющиеся пробелы в формировании научной теории о создании и применении АМК, организации деятельности территориальных органов внутренних дел, как в обычных условиях, так и в особых условиях, при резком обострении оперативной обстановки.

Аэромобильный комплекс МВД России - социальная организованная высокомобильная структура постоянной готовности на основе летательных и воздухоплавательных аппаратов, оборудованных специальными техническими системами, предназначенными для решения задач правоохранительной направленности, в рамках действующего законодательства Российской Федерации.

В системе аэромобильных комплексов МВД России фрагментарно присутствуют, в качестве структурных компонентов и элементов, мобильные робото-технические комплексы. В качестве компонентов можно представить следующие робототехнические комплексы: беспилотные, но управляемые оператором летательные и воздухоплавательные аппараты, оборудованные специальными бортовыми средствами (БПЛА, ДУЛА и т.д.); беспилотные летательные и воздухоплавательные аппараты обладающие собственные интеллектом, позволяющим выполнять конкретные целевые задачи (БЛА). К элементам системы АМК целесообразно отнести следующие робо-технические комплексы: технические системы дистанционно управляемые оператором или обладающие собственным интеллектом, и функционирующие для обеспечения работы систем более высшего порядка

- компонентов (БПЛА, БЛА, ЛА, ВА), для достижения единой целевой задачи, стоящей перед АМК.

Структура АМК МВД России может иметь следующий типовой вид. АМК должен включать в себя структурные компоненты и элементы.

А) высококвалифицированный кадровый аппарат, состоящий из:

- офицеров штаба (членов органа управления);

- сотрудников дежурных смен по обеспечению оперативного дежурства;

- лётного состава подготовленного для эксплуатации и применению заданных типов летательных аппаратов;

- лётно-технического состава подготовленного для эксплуатации, бортовых специальных технических средств;

- инженерно-технический состав по проведению ремонтно-регламентных работ и техническому обслуживанию летательных аппаратов и бортовых специальных технических средств;

- инженерно-технический состав по эксплуатации, ремонту и обслуживанию наземных технических средств.

Б) летательные аппараты:

- пилотируемые летательные аппараты: самолёты, вертолёты, вертопланы, парапланы, дирижабли, и пр.

- непилотируемые управляемые летательные аппараты: беспилотные пилотируемые летательные аппараты (БПЛА) и дистанционно управляемые летательные аппараты (ДУЛА) различных конструкций;

- беспилотные летательные аппараты (БЛА) обладающие собственным интеллектом для совершения полетного цикла.

В) бортовой комплекс технические средства: средства связи, антенно-фидерные устройства, средства оптического наблюдения, оптико-электронная аппаратура, дозиметрическая аппаратура, навигационный комплекс, телекодовая аппаратура быстродействия, специальная техника мониторинга оперативной обстановки, бортовой компьютер для обработки, архивации, хранения информации, специальные световые и звуковые приборы, технологии нелетального воздействия, вооружение и т. д.

Г) наземный пункт привязки (стационарный, подвижный, носимый): специальные технические средства наземных пунктов привязки: средства связи, антенно-фидерные устройства, средства компьютерной обработки информации и оптимизации работы средств связи, засекречивающая аппаратура связи, телекодовая аппаратура быстродействия. Помещение или транспортная база, в котором размещаются рабочие места для сотрудников и технические средства.

Д) аэромодуль взаимодействия: не входящий в структуру АМК, оказывающий информационное или иное содействие в интересах успешного решения поставленной задачи.

Е) пункт постоянной дислокации АМК, где осуществляется несение круглосуточного оперативного дежурства с целью контроля за оперативной обстановкой на обслуживаемой территории. Оборудован наземный пункт привязки специальными техническими средствами для сбора, обработки, обобщения, анализа и оценки информации, подготовки и организации исполнения управленческого решения. Предусмотрены места несения оперативного дежурства, размещения личного состава. Наличествуют стояночные места для хранения и технической эксплуатации летательных аппаратов.

Данный перечень компонентов является типовым и может изменяться в зависимости от условий и специфики выполняемых задач.

В зависимости от предназначения, важности решаемых задач структура системы АМК может быть представлена на трех уровнях:

1. федеральном;

2. межрегиональном;

3. региональном.

Формирование и функционирование АМК осуществляется в структуре органа внутренних дел соответствующего уровня.

Основные задачи аэромобильного комплекса.

Все задачи, возложенные на АМК можно разделить на два основных блока. К первому - относятся задачи заблаговременного обеспечение готовности компонентов и элементов АМК по обеспечению управления силами и средствами МВД России. Ко второму блоку относятся задачи по непосредственному функционированию АМК в режиме сбора, обработки информации и доведения сигналов управления до территориальных органов внутренних дел МВД России в обычных условиях и при осложнении оперативной обстановки.

В первый блок входят следующие задачи:

- систематический анализ и прогнозирование изменения оперативной обстановки с целью определения особых условий, наступление которых можно реально ожидать, ориентировочное их места возникновения, масштаба, возможных негативных последствий, а так же оценка состояния готовности к действиям в этих условиях;

- несение круглосуточного оперативного дежурства в пункте постоянной дислокации, с целью непрерывного сбора, обработки, обобщения, анализа и оценки информации об оперативной обстановки на обслуживаемой территории;

- разработка и совершенствование специальных планов действия личного состава при резком изменении оперативной обстановки и при возникновении особых условий;

- организация обучения личного состава всех категорий, проведение тренировок и учений;

- организация моральной и психологической подготовки личного состава;

- контроль за состоянием готовности сил и средств, к действиям в особых условиях, разработка и организация мероприятий по повышению готовности;

- создание и совершенствование системы взаимодействия между компонентами и элементами АМК по управлению силами и средствами МВД России;

- совершенствование системы оповещения и сбора личного состава;

- изучение и внедрение передового опыта, организации управления, внедрение новейших технологий управления, проведение модернизации и совершенствования летно-технической части, специальной техники.

Во второй блок входят следующие задачи:

- введение в действие специального плана, сбор и приведение в готовность всех компонентов АМК;

- организация всей видов открытой и закрытой связи;

- организация взаимодействия со всеми задействованными структурами;

- мониторинг оперативной обстановки и одновременное доведение информации лицу, наделённого властными полномочиями принятия управленческого решения, при непосредственном нахождении в гуще событий;

- контроль за исполнением отданных распоряжений, оказание помощи в выполнении поставленных задач и поддержание взаимодействия;

- оптимизация удалённости от центра событий с точки зрения получения качества принимаемой, передаваемой информации и обеспечения безопасности системы АМК;

- участие в проведение спасательных мероприятий;

- обеспечение безопасности всех компонентов и элементов АМК;

- обеспечение воспитательной и морально-психологической работы с личным составом;

- всестороннее обеспечение личного состава: вооружением, специальными средствами, снаряжением, транспортом, средствами индивидуальной защиты, средствами бронезащиты, средствами покидания воздушного судна, средствами выживания в экстремальной обстановки, плавательными средствами, медицинское обеспечение, организация питания;

- обеспечение управления силами и средствами МВД России, при работе в режиме воздушного пункта управления. Размещение на борту летательного аппарата руководителя оперативного штаба его заместителей и членов оперативного штаба соответствующего территориального органа внутренних дел;

- совершенствование системы сбора информации и доведение сигналов управления до сил и средств МВД России;

- проведение разбора выполненных задач, внесение изменений (дополнений) в планы, разработка мероприятий по совершенствованию подготовки;

- своевременное устранение неисправностей выявленных в ходе эксплуатации лётно-технических и специальных средств;

- поддержание компонентов, элементов АМК в постоянной готовности к применению, своевременное проведение регламентных, ремонтных работ на технических средствах.

Целесообразно применять АМК различного вида при проведении особо сложных и ответственных специальных операциях (мероприятиях).

Основные тактические задачи, решаемы с помощью АМК:

при проведении взрывотехнических работ, поиск и диагностика взрывных устройств; уничтожение или эвакуация взрывных устройств; обезвреживание взрывных устройств; проведение химической и радиационной разведки объектов и территорий;

при проведении специальных операций,

постановка радиоэлектронных помех, дымовых и специальных завес;

доставка и применение спецсредств нелетального действия;

скрытое проникновение на захваченные и охраняемые объекты;

ведение радиоэлектронной, аудио- и видеоразведки объектов и территорий;

разрушение преград (двери, стены) ; ведение отвлекающего огня, выявление огневых точек противника;

при охране объектов,

патрулирование территории или периметра объекта;

пресечение попыток проникновения на объект; нейтрализация нарушителей.

Указанные мероприятия могут проводиться на разных объектах и в разнообразных условиях:

на объектах общественного транспорта (городской транспорт, железнодорожный, авиационный, морской, автомобильный);

в местах проживания и жизнедеятельности людей (квартиры, дома, офисы и др.);

на промышленных объектах (объекты химической промышленности, ядерного технологического цикла и пр.);

на объектах городской инфраструктуры (улицах, домах, канализациях, теплостанциях, водопроводах и т.п.);

на открытой местности, на сильно пересеченной местности, в лесах и т.д.

Специфика целевой задачи, условия эксплуатации и функциональное назначение АМК определяют его конструктивные особенности, степень сложности системы управления, массогабаритные характеристики и состав специального оборудования.

Уникальность и актуальность данного научного подхода состоит в том, что решается проблема повышения эффективности управления силами и средствами МВД России в повседневных и особых условиях. В экстремальных ситуациях, когда речь идёт о предупреждении и пресечении захвата большими по численности, организованными, незаконными вооружёнными формированиями, бандгруппами особо важных и социально значимых объектов, учреждений государственной и муниципальной власти, объектов оборонного значения и режимных государственных формирований, особо опасных промышленных объектов, населённых пунктов, поселений, городов, то есть события происходят на больших территориях, либо многократное на участках удалённых друг от друга. Либо очаги конфликтов удалены друг от друга на значительном расстоянии. Система управления силами и средствами МВД России на основе АМК при осложнении оперативной обстановки позволяет, в любое время суток, в сложных условиях, в минимальные временные нормативы осуществлять мониторинг обстановки на оперативном направлении в формате реального времени, практически, с самого начала события криминального характера способна обеспечивать обмен оперативной информацией с дежурными частями территориальных органов внутренних, а так же, доводить распоряжения уполномоченного должностного лица, не только в рамках обслуживаемой территории, но и за её пределами. Разработка научных положений, правовых основ и организационно-методических рекомендаций по созданию и организации функционирования системы управления силами и средствами МВД России на основе АМК в обычных и особых условиях, при резком изменении оперативной обстановки, оценка надёжности, минимизации рисков, является значимой предпосылкой для продолжения научных разработок в области техники, информационных технологий, экономики, ресурсного обеспечения и т.д. Результатом, которых, в ближайшее время, состоится создание системы управления органами внутренних дел России на основе АМК в материальном образе с конкретной организационно-штатной структурой.

Научная новизна данного исследования заключается не только в возможном реагировании на по-

требность объективную - провести такого рода исследование, но и в том научная новизна, что в настоящее время научных исследований проблемы управления (повышения эффективности) силами и средствами МВД России в условиях осложнения оперативной обстановки посредством использования указанного вида систем АМК не существует. Такого рода системы пока не созданы. Ситуация сложилась парадоксальная: с одной стороны присутствует реальная проблема повышения эффективности оперативного управления силами и средствами МВД России в условиях резкого осложнения оперативной обстановки; с другой стороны наличествует кадровая и материально-техническая база - но АМК отсутствует!

Возможно потому, что общесоциальная теория управления и теория управления правоохранительными органами не предложила научно обоснованного решения (концепцию) создания и функционирования такого рода системы.

Главными достоинствами указанной системы является, не только, уменьшение интервала времени от момента получения задачи до обоснования путей решения этой задачи, но совокупность компонентов и элементов этой системы, каждый из которых имеет свой блок уникальных разрешающих возможностей:

- летательный аппарат - разновидность парка определяет множество превосходных качеств (оперативность перемещения в пространстве, грузоподъёмность и вместительность фюзеляжа ЛА, относительная неуязвимость, возможность размещения на смешанных базах базирования, возможность выполнения задач в сложных условиях и т.д.);

- беспилотный летательный аппарат - разновидность беспилотных летательных аппаратов настолько широка, что адаптировать их к мониторингу информации можно почти в любых условиях;

- нетрадиционный летательный аппарат - множество нетрадиционных летательных аппаратов, таких как аэростатов, стратостатов, дирижаблей, планеров, мотодельтопланов и т.д.;

- специальные технические средства мониторинга оперативной обстановки, приема-передачи информации;

- космическая группировка летательных аппаратов;

- аппаратура защиты информационных каналов;

- средства компьютерной обработки информации и т.п.

Все составляющие интегрированы в единый комплекс - АМК и функционируют как одно целое особых разрешающих возможностей.

Возможность комплексного использования указанных разрешающих возможностей создаёт иную качественную характеристику системе управления и в совокупности имеет ещё одну разрешающую возможность для оперативного штаба: возможность превращать АМК (при необходимости) в самостоятельный пункт управления, способный оперативно перемещаться в пространстве, непрерывно проводя мониторинг обстановки, маневрировать, управлять силами и средствами МВД России с учетом поставленных задач, обнаруживать преступников, задерживать и доставлять на место постоянной дислокации ОВД, обеспечивать собственную и системную

безопасность компонентов, применяя, при необходимости, вооружение и нелетальные технологии.

Гипотетически мы можем утверждать, что:

необходимо повысить эффективность действующей системы управления силами и средствами МВД России, которая не позволяет осуществлять постоянный и повсеместный контроль над криминальной обстановкой в стране;

формирование и организация функционирования системы на основе применения АМК по управлению территориальными органами внутренних дел России, при резком осложнении оперативной обстановки, являющейся подсистемой ныне действующей системы управления силами и средствами МВД России, позволит резко повысить эффективность управления силами и средствами МВД России в указанных условиях, а, следовательно, и самой деятельности органов правопорядка;

наличествует кадровая и материально - техническая база для создания системы АМК первого поколения, развернутая по территории страны система авиационных отрядов специального назначения.

Впервые, разрабатывается новая система научных знаний о теоретических, правовых, организационных основах системы управления силами и средствами на основе применения аэромобильных комплексов, являющейся подсистемой действующей системы управления силами и средствами МВД России при осложнении оперативной обстановки.

Разработка новой научной концепции о формировании и функционировании подсистемы системы управления территориальными органами внутренних дел МВД России (в дальнейшем самостоятельной системы управления), при осложнении оперативной обстановки на основе применения аэромобильных комплексов есть ресурсоёмкая и кропотливая работа. Личный состав кафедры управления органами внутренних дел в особых условиях Академии управления МВД России, в настоящее время, работает над созданием теоретических, правовых, организационных основ, что есть первостепенная и наиболее важная задача с точки зрения формирования системы. К тому же, данная подсистема впервые рассматривается как средство повышения эффективности управления силами и средствами МВД России.

Аэромобильные комплексы могут и должны отличаться друг от друга. Структурные компоненты отличаются, так как условия эксплуатации и их целевое предназначение не будут везде одинаковыми. Принадлежность к различным иерархическим уровням, различные характеристики обслуживаемых территорий. Политические и социально-экономические процессы на территории, также, будут оказывать влияние на структуру каждого отдельно взятого аэромобильного комплекса. Но, тем не менее, необходимо рассматривать максимально возможный перечень компонентов и элементов АМК.

Таким образом, пока не созданная, но формирующаяся система аэромобильных комплексов МВД России, может включать в свою структуру робото-технические комплексы в виде компонентов и элементов, причем как мобильные, так и стационарные. Развитие системы аэромобильных комплексов МВД России позволит в большей мере привлечь различные робототехнические комплексы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Конституция Российской Федерации.

2. О полиции: Федеральный закон РФ от 7 февраля 2011 г. № З-ФЗ // Рос. газ. 2011. 8 февр.

3. Стратегия национальной безопасности Российской Федерации: Указ Президента Российской Федерации от 31.12.2015 г. № 683.

4. Бецков А.В., Васильков Ф.П. Применение аэромобильных комплексов МВД России при противодействии современной преступности. Международный юридический журнал. Издательский дом «Юр-ВАК», г. Москва. Проблемы в российском законодательстве, № 2 (2014). С 276-279.

5. Бецков А.В. Возможности аэромобильных комплексов МВД России по содействию воинским формированиям (подразделениям) в обеспечении безопасности территорий страны. Материалы военно-научной конференции Военной академии Генерального штаба Вооруженных Сил Российской Федерации на тему: «Актуальные проблемы военной безопасности Российской Федерации в начале ХХ1 века» от 2 9 февраля 2012 года.

6. Бецков А.В. Методология и методы формирования структуры аэромобильных комплексов для управления силами и средствами МВД России. М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2008. 92 С. 5,81 п.л. тираж 1000 экз. заказ № 4 94.

7. Бецков А.В. Управление созданием и развитием аэромобильных комплексов МВД России. М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2008. 91 С. 5,8 п.л. тираж 1000. Заказ № 471.

8. Бецков А.В. Теоретические и организационные основы формирования аэромобильных комплексов МВД России. Академия управления МВД России. М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2009. 198 С. 12,44 п.л. тираж

1000 экз. заказ № 993.

9. Бецков А.В. Характеристики технических средств, используемых в моделировании аэромобильных комплексов МВД России. Первое издание. М.: Академия управления, 2010. С 575. 36 п.л. тираж 500 экз.

заказ № 2106.

10. Бецков А.В. Формирование и функционирование аэромобильных комплексов МВД России (теоретические, правовые и организационные основы). М.: Академия управления, 2010. С 237. 14,9 п.л. тираж

500 экз. заказ № 2380.

11. Евстифеев A.A. Модели минимизации направленного ущерба транспортной системы при отсутствии информации / A.A. Евстифеев, Н.А. Северцев // Вопросы теории безопасности и устойчивости систем. 2009. № 11. С. 137-145.

12. Бецков А.В., Бецков В.И. Компоненты технических средств аэромобильных комплексов специального назначения. Учебное пособие. М.: Академия управления МВД России, 2012. С 342. 21,5 п.л. тираж 500 экз. заказ № 778.

УДК 621.31:658.58 Саушев А.В.

ФГБОУ ВО «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова» Санкт-Петербург, Россия

ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ИНФОРМАЦИИ О ГРАНИЦЕ ОБЛАСТИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ

Рассматривается задача определения состояния электротехнических систем. Диагностическими являются внутренние параметры системы, определяющие состояние ее комплектующих элементов. Показано, что для оценки состояния системы и определения ее запаса работоспособности необходима информация о границе области работоспособности. Предполагается задание области работоспособности в виде множества граничных точек, а также в форме аналитического описания ее границы. Получены критерии распознавания принадлежности вектора фактического состояния системы области работоспособности. Рассмотрены алгоритмы вычисления запаса работоспособности. Определены сферы применения каждого алгоритма, которые обусловлены формой задания области работоспособности, ее видом и размерностью пространства диагностических параметров. Ключевые слова:

электротехническая система, область работоспособности, контроль состояния, запас работоспособности, диагностические параметры.

Введение. Одной из важнейших задач технической диагностики является оценка состояния динамических систем в процессе их эксплуатации. Для электротехнических систем (ЭТС) эта задача сводится, прежде всего, к определению работоспособности или неработоспособности системы. При этом крайне важно решить и еще одну задачу — определить запас работоспособности ЭТС. Известные методы диагностирования состояния ЭТС либо не позволяют решить эту задачу, либо решают ее, но с большой методической погрешностью, которая резко возрастает с увеличением числа диагностических параметров. ЭТС отличаются большим схемным разнообразием и сложностью. Требования, которые предъявляются к их функционированию, постоянно ужесточаются, а режимы работы и условия эксплуатации достаточно часто являются тяжелыми и изменчивыми, о чем свидетельствуют данные, приведенные в работе [1]. Таким образом, задача оценки действительного состояния ЭТС, включая определение с заданной точностью запаса работоспособности системы, в настоящее время приобретает особую актуальность. Под ЭТС, согласно работе [2], будем понимать техническую систему, предназначенную для получения, распределения, преобразования, использования электрической энергии и управления этими процессами.

Постановка задачи. Состояние ЭТС в любой фиксированный момент времени характеризуется некоторым набором (вектором) параметров, к которым следует отнести:

входные параметры: u = (wl5

ио

характеризующие задающие воздействия u(t) наблюдаемые на входах системы;

внешние параметры

: v = (Vl

V, Vo

v„

Р> --ЬУ

характеризующие свойства внешней по отношению к ЭТС среды и оказывающие влияние на ее функционирование. К таким воздействиям, например, относятся воздействия окружающей среды: температура, влажность, вибрация и радиация;

- внутренние параметры х = (Х15 Хг, ..., Хп ...,Хп)г

характеризующие состояние комплектующих элемен-

тов ЭТС, называемые также первичными параметрами. К ним относятся как параметры самих элементов (величины сопротивлений, индуктивностей, емкостей, масс, моментов инерции, жесткостей упругих связей), так и функции этих параметров, имеющие определенный физический смысл (коэффициенты усиления, постоянные времени, соотношения масс);

и"

V \

I И

соот-

- внутренние параметры и

ТУ ' характеризующие,

ветственно, сигналы на входах и выходах ЭТУ, входящие как элементы о = 1,И , где Ь — число элементов в составе ЭТС;

выходные параметры

Y = (7i, Y2:

Y,.

Ym)

2' •••>

—, характеризующие свойства ЭТС, интересующие потребителя. Они представляют собой параметры-функционалы, т. е. функциональные зависимости

фазовых переменных £ — {Х^ ^ ^ ) ЭТС, и

параметры, являющиеся граничными значениями диапазонов внешних переменных, в которых сохраняется работоспособность системы. Эти параметры, как правило, являются показателями качества, характеризующими правильность функционирования системы [1].

ЭТС может находиться в различных состояниях. Определение категории «состояние» и анализ видов состояний применительно к различным ЭТС рассмотрены в работе [1]. Важнейшим состоянием, которое подлежит распознаванию при диагностировании технических систем, является работоспособное состояние (работоспособность). В настоящей работе под работоспособностью ЭТС будем понимать такое ее состояние, при котором значения параметров системы, характеризующих способность выполнять заданные функции, находятся в допустимых пределах. Эти пределы неразрывно связаны с условиями работоспособности ЭТС. Можно выделить внешние и внутренние условия работоспособности, устанавливаемые при проектировании ЭТС [3]. Они могут

и