Техническое обслуживание комплексных тренажерных систем, построенных на двухранговых локальных вычислительных сетях

Сложность реализации связана с наличием тесной связи между синтаксисом и семантикой, присутствием в текстах русского языка большого количества синтаксически омонимичных конструкций, не допускающих однозначной интерпретации без привлечения знаний о семантической сочетаемости слов. Такова, например, проблема управления глагола предложно-падежными конструкциями. В синтаксически эквивалентных фразах «человек стрелял из ружья» и «человек стрелял из окна» объект «ружье» представляет аргумент предиката «стрелять» в роли косвенного дополнения, а объект «окно» - обстоятельство места, которое является дополнительной характеристикой всей ситуации в целом.

Перед системами анализа текста стоят такие задачи: формирование информационного портрета текста в терминах ключевых понятий, выявление смысловых связей между понятиями, автоматическое реферирование. Прикладные функции интеллектуальных систем, которые могут быть реализованы на основе этих результатов, описаны в работе [3]. Важнейшей сопутствующей проблемой, решаемой исключительно средствами синтаксического анализа, является разрешение омонимии в тех случаях, когда грамматические формы различных слов совпадают (например, форма «стали» для существительного «сталь» и глагола «стать»).

Статистические методы анализа текста, на которых до настоящего времени были сконцентрированы усилия разработчиков интеллектуальных систем, достигли своего естественного предела. Дальнейшее усложнение математики без серьезного привлечения лингвистики не позволит заметно повысить качество подобных систем.

К сожалению, внедрение математических методов в обработку текста проходит на фоне отсталости собственно лингвистической составляющей алгоритмов, что не позволяет достичь высокого качества работы прикладных систем.

Описанный подход позволяет извлекать знания из источников с большей релевантностью, и это в некоторой степени решает проблему математической обработки текстов.

Литература

1. Ермаков А.Е. Тематический анализ текста с выявлением сверхфразовой структуры // Информационные технологии. 2000. № 11.

2. Плешко В.В., Ермаков А.Е., Липинский Г.В. TopSOM: визуализация информационных массивов с применением самоорганизующихся тематических карт // Информационные технологии. 2001. N° 8.

3. Ермаков А.Е., Плешко В.В. Тематическая навигация в полнотекстовых базах данных // Мир ПК. 2001. № 8.

4. URL: http://aot.ru/docs/fragman.html (дата обращения: 10.12.2010).

УДК 371.69:623.8/.9

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ КОМПЛЕКСНЫХ ТРЕНАЖЕРНЫХ СИСТЕМ, ПОСТРОЕННЫХ НА ДВУХРАНГОВЫХ ЛОКАЛЬНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ

Ю.М. Хрястолов (Высшие специальные офицерские классы ВМФ, г. Санкт-Петербург,

иг11978Ь@т-аИ. ги)

Описывается система технического обслуживания, созданная в результате опыта эксплуатации тренажерной системы, построенной на двухранговой локальной вычислительной сети. Приведена функциональная модель технического обслуживания в нотации IDEF0. Освещены некоторые проблемные вопросы, связанные с техническим обслуживанием тренажерной системы, построенной на двухранговой локальной вычислительной сети.

Ключевые слова: модель, техническое обслуживание, тренажерные системы, двухранговая вычислительная сеть, ежедневные и еженедельные осмотры, эксплуатация.

Для обеспечения практического обучения, повышения качества и эффективности подготовки офицеров ВМФ разработан и внедрен тренажерный комплекс, построенный на двухранговой локальной вычислительной сети (ЛВС).

Тренажерный комплекс состоит из центрального поста руководства обучением (ЦПРО) и учебно-тренировочных средств - 12 кафедральных тренажеров, которые объединяют 256 АРМ

обучающихся, аппаратно-программных средств комплексирования и ПО.

ЦПРО предназначен для управления образовательным процессом, а также для подготовки, проведения, разбора учебных мероприятий и итоговой оценки действий обучающихся.

Учебно-тренировочные средства включают в себя АРМ обучающихся и руководителя обучения, сервер и коммутирующее сетевое оборудование,

Рис. 1. Модель технического обслуживания тренажерных систем, построенных на двухранговых ЛВС

входящие в состав ЛВС первого ранга, специальное и общее ПО.

Аппаратно-программные средства комплексирования (АПСК) предназначены для объединения всех частей в единую компьютерную тренажно -обучающую систему, обеспечивающую проведение занятий на единой оперативно-тактической обстановке, по единому замыслу и плану, в единых организационных учебно-методических формах для обмена информацией между составными частями в реальном масштабе времени и для руководства проведением учебных мероприятий.

АПСК состоит из двухранговой ЛВС, сетевого ПО, программных средств обеспечения взаимосвязи и взаимодействия составных частей, системы защиты информации.

Двухранговая ЛВС объединяет кафедральные (тренажерные) ЛВС в единую информационно-образовательную систему, состоит из оптико-электронных линий связи и коммутирующего сетевого оборудования (магистральный коммутатор (маршрутизатор), коммутаторы и главные компьютеры (серверы)).

Опыт эксплуатации тренажерного комплекса показывает, что эффективность использования тренажерных систем в значительной мере определяется качеством их технического обслуживания. Техническое обслуживание компьютерных тренажерных систем включает обслуживание аппаратных средств (персональных компьютеров и аппаратуры ЛВС) и обслуживание общего и специального ПО, инсталлированного в системе. Особенность технического обслуживания тренажерной системы, построенной на двухранговой ЛВС, заключается в обслуживании аппаратно-программных средств, входящих в состав учебно-тренировочных средств и объединенных ЛВС первого ранга, в обслуживании аппаратно-программных средств ЛВС второго ранга (аппаратно-программные средства ЦПРО, коммутирующее сетевое оборудование, коммутаторы и серверы, объединяющие тренажерные ЛВС в единую информационно-образовательную систему) и в техническом обслуживании комплекса как единой системы (рис. 1).

Отсутствие руководящих документов и доступной литературы по объему, характеру, содержанию и качеству обслуживания тренажерной техники на базе персональных компьютеров и локальных сетей в значительной мере затрудняет качественную эксплуатацию тренажерной системы. Имеющиеся руководящие документы ВМФ по экс-

плуатации радиоэлектронных систем устарели и не отображают особенности эксплуатации средств вычислительной техники.

Исходя из опыта эксплуатации тренажерного комплекса автор пришел к выводу, что в обслуживание аппаратных средств целесообразно включить следующие мероприятия: ежедневные и еженедельные технические осмотры аппаратных средств, в обслуживание ПО - проверку на вирусы, обновление антивирусной базы, обновление баз специального ПО, в том числе и средств системы защиты информации, проведение дефраг-ментации жестких дисков.

На основе опыта эксплуатации тренажерной системы создана функциональная модель технического обслуживания, которая в нотации технологии ЮЕЕО [1] представлена на рисунке 2. Функциональная модель технического обслуживания включает в себя следующие процедуры: ежедневный и еженедельный осмотры, паролиро-вание, антивирусная защита, дефрагментация, проверка дисков, пылевой регламент.

Рис. 2. Функциональная модель технического обслуживания

Под паролированием понимается комплекс мероприятий, направленный на обслуживание системы защиты информации и в основном связанный с установкой, сменой паролей и с разграничением доступа.

Антивирусная защита включает проверку на вирусы установленного ПО, а также своевременное обновление БД антивирусной программы.

Под дефрагментацией понимается упорядочение свободного места и файлов ПО на жестких дисках системных блоков аппаратной составляющей тренажерной системы с помощью специальных программ, предназначенных для проведения дефрагментации. Данная процедура необходима для обеспечения быстродействия работы специального ПО, при несвоевременном ее проведении может происходить зависание ПО, что, в свою очередь, приведет к сбою работы тренажерной системы.

В проверку дисков включены следующие мероприятия: проверка жестких дисков на наличие свободного пространства, очистка дисков от временных файлов, поиск дублирующих файлов. На каждом логическом и системном диске, входящем в состав аппаратной части тренажерной системы, должно быть не менее 10 % свободного пространства, что обеспечивает стабильность работы общего и специального ПО. К сожалению, в общее ПО не включены утилиты для очистки жесткого диска и поиска дубликатов, поэтому все перечисленные мероприятия приходится проводить с помощью стандартных средств, включенных в общее ПО.

Пылевой регламент включает в себя удаление пыли и грязи с поверхности аппаратной составляющей тренажерной системы, удаление пыли из системных блоков. Накопление пыли в системных блоках нарушает работу вентиляторов системы охлаждения, что приводит к перегреву и выходу из строя комплектующих системного блока.

Опираясь на методику [2, 3], интерпретируем функциональную модель (рис. 2) как орграф и сформируем матрицу связей функций модулируемого процесса (табл. 1).

Таблица 1

Матрица связей технического обслуживания

ln F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 Q1 Q2 Eout

ln 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1

F1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 3

F2 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 5

F3 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 2

F4 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 2

F5 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 2

F6 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 2

F7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1

Q1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 2

Q2 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 4

Ein 0 4 7 1 1 1 2 2 2 4 24

ln F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 Q1 Q2 Eout

Полученная матрица позволяет оценить эффективность процесса, определяемую как среднее арифметическое:

_КМ+Кс+Кр+Ки

Э - 4 ,

где Км - масштабный коэффициент процесса, оценивающий количество функций в процессе (чем больше масштабный коэффициент, тем сложнее

процесс): Км = 1 - exp < -

1 --

где fE - общее

количество функций исследуемого процесса;

Кс - коэффициент связанности функций процесса, оценивающий коммуникативность функций

в процессе: К = exp s-

1 —

где Se -

^Ох- О]]

общее число связей, то есть число единиц в матрице;

Кр - коэффициент равномерности распределения функций в процессе (чем меньше коэффициент равномерности, тем лучше структурирован

процесс): К - ехр —1-

2SV

где Ein - сумма входных связей функции процесса, то есть сумма единиц в строке функции процесса, in - среднее число входных связей, Eout -сумма единиц в столбце, то есть сумма выходных

связей функции процесса, out - среднее число единиц в столбце, то есть среднее число выходных связей;

Ки - коэффициент изолированности функций, определяющий общее число несвязанных функций, то есть функций, не имеющих входов или выходов. Изолированные функции не влияют на ка-

K{ п + т

стр сто

-

- число пустых строк в матрице, тсто тых столбцов в матрице.

Рассчитав по данным матрицы процесс технического обслуживания тренажерной системы, получаем следующие значения: Км=0,51, Кс=0,651, Кр=0,572, Ки=0,931, Эп=0,667. Так как Км>0,5 (масштабный коэффициент процесса), процесс является довольно сложным, но структурирован, Кс>0,5, и равномерен (Кр незначительно больше 0,5), и в процессе отсутствуют изолированные функции, Ки»1.

Целью ежедневного осмотра является обнаружение механических повреждений аппаратной части и кабельных соединений. Ежедневный осмотр включает

• внешний осмотр на наличие механических повреждений аппаратной составляющей тренажерной системы;

Внешний осмотр на наличие механических повреждений аппаратной составляющей тренажерной системы

• визуальный осмотр кабельных соединений периферийных устройств, аппаратуры сопряжения, сетевого оборудования;

• осмотр сетевых кабельных соединений;

• визуальный осмотр кабельных соединений по питанию.

Ежедневный осмотр проводится на трех уровнях: осмотр АРМ, осмотр сервера и аппаратных средств ЛВС первого ранга, осмотр сетевой аппаратуры ЛВС второго ранга.

Необходимость ежедневного осмотра обусловлена широким доступом пользователей к техническим средствам и не всегда аккуратным обращением с ними.

Функциональная модель ежедневного осмотра в нотации технологии ЮЕЕО представлена на рисунке 3. На основе функциональной модели ежедневного осмотра сформируем матрицу связей (табл. 2).

Таблица 2

Матрица связей ежедневного осмотра

Визуальный осмотр кабельных соединений периферийных устройств, аппаратуры сопряжения, сетевого оборудования

Р12

Осмотр сетевых кабельных соединений

Р13

Визуальный осмотр кабельных соединений по питанию

Р14

I

Ежедневный осмотр

Успешное завершение ежедневного - ^ осмотра

Выход из строя оборудования

ЗАГОЛОВОК: Р1 НОМЕР:

Рис. 3. Функциональная модель ежедневного осмотра

1п Е11 Е12 Е13 Е14 01 02 Ео^

1п 0 1 0 0 0 0 0 1

Е11 0 0 1 0 0 1 0 2

Е12 0 0 0 1 0 1 0 2

Е13 0 0 0 0 1 1 0 2

Е14 0 0 0 0 0 1 1 2

01 0 1 1 1 1 0 0 4

02 0 0 0 0 1 0 0 1

Еш 0 2 2 2 3 4 1 14

Используя методику расчета эффективности и данные матриц, получаем следующие значения: Км=0,39, Кс=1, Кр=0,7, Ки=0,931, Эп=0,81. Модель эффективна, проста и хорошо структурирована по причине большой связанности процессов.

Еженедельный осмотр производится с включением аппаратуры и с запуском тестирующих программ для выявления недостатков в работе ПО, а именно:

• ежедневный осмотр в полном объеме;

• выполнение диагностирующих программ (включающих в себя диагностирующее ПО для проверки соединений ЛВС первого и второго рангов);

• проверка специального ПО.

Результатом еженедельного осмотра является

выявление ошибок специального ПО.

Функциональная модель еженедельного осмотра в нотации технологии ЮЕЕО представлена на рисунке 4.

На основе функциональных моделей еженедельного осмотра сформируем матрицу связей (табл. 3).

Таблица 3

Матрица связей еженедельного осмотра

1п Е21 Е22 Е23 01 02 Ео^

1п 0 1 0 0 0 0 1

Е21 0 0 1 0 1 0 2

Е22 0 0 0 1 1 0 2

Е23 0 0 0 0 1 1 2

01 0 1 1 1 0 0 3

02 0 0 0 1 0 0 1

Еш 0 2 2 3 3 1 11

Для еженедельного осмотра получаем Км=0,28, Кс=2, Кр=0,67, Ки=0,86, Эп=0,975. Модель эффективна, проста и хорошо структурирована из-за большой связанности процессов.

, Ежедневный осмотр Р21

Выполнение диагностирующих программ

Р22

Проверка специального программного обеспечения Р23

Успешное завершение ежедневного осмотра

Выход из  строя оборудования

Еженедельный осмотр

ЗАГОЛОВОК: Р2 НОМЕР:

Рис. 4. Функциональная модель еженедельного осмотра

1 F3.PT

Анализируя значения полученных результатов, можно сделать вывод, что предлагаемая функциональная модель технического обслуживания достаточно эффективна и строго функционально структурирована.

Разработанная функциональная модель позволяет организовать систему качественного технического обслуживания тренажерного комплекса, построенного на двухранговой ЛВС, наглядно проиллюстрировать взаимосвязи процессов технического обслуживания и может служить основанием для разработки и дополнения руководящих документов по техническому обслуживанию и эксплуатации.

Литература

1. Рекомендации по стандартизации. Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Методология функционального моделирования Р50.1.028—2001.

2. Ильин В.А., Янча С.П. Методы анализа функциональных моделей // Программные продукты и системы. 2009. № 4. С. 32-34.

3. Шибанов Г.П. Количественная оценка деятельности человека в системах человек - техника. М.: Машиностроение, 1983. С. 220-226.

4. Римашевский А.А., Ильин В.А. Военное образование в электронной среде // Программные продукты и системы. 2005. № 2. С. 34-36.

5. Римашевский А.А., Ильин В.А. «Командор»: информационные технологии в военно-морском образовании // Оборонный заказ. 2006. № 10. С. 3-8.

УДК 621.396.96:004.94

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАДИОПРОЗРАЧНЫХ УКРЫТИЙ КАК МНОГОСЛОЙНЫХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СРЕД

Р.В. Бердышев, к.т.н.; В.Н. Аверкин; Р.Ю. Кордюков

Представлена методика и получены результаты математического моделирования радиопрозрачных укрытий с широкой полосой заграждения на основе многослойных диэлектрических сред при произвольном падении и поляризации электромагнитной волны. Реализация методики обеспечивает выполнение требований к радиотехническим средствам по электромагнитной совместимости.

Ключевые слова: радиопрозрачные укрытия, многослойные диэлектрические среды, электромагнитная совместимость, математическое моделирование.

Для снижения влияния негативных климатических факторов на радиотехнические средства радиотехнических войск (РТВ) применяются радиопрозрачные укрытия (РПУ) различных конструкций и габаритов, часто называемые антенными укрытиями (АУ) [1, 2]. Эти укрытия в основном применяются для защиты радиотехнических средств (РТС) в районах Приморья, Сахалина, Камчатки, Новой Земли и имеют диаметр от 22 до 35 метров.

Наряду с определенными конструктивными, температурными и эксплуатационными свойствами АУ должно обладать и необходимыми электрическими характеристиками. В идеальном случае РПУ не ухудшает электрические параметры антенн, однако на практике не всегда можно обеспечить оптимальные электрические характеристики обтекателя, поскольку он должен отвечать и другим требованиям.

Электрические характеристики плоских панелей РПУ имеют существенное значение при их конструировании как с плоской, так и с выпуклой поверхностью.

Характеристики реальных АУ, применяемых

для защиты антенных систем современных РТС, обладают рядом существенных недостатков, связанных с большим затуханием электромагнитной энергии в рабочей полосе частот, с наличием паразитных полос пропускания (ППП), влияющих на электромагнитную совместимость (ЭМС) РТС, с повышенной зависимостью коэффициента затухания от угла падения и поляризации электромагнитных волн (ЭМВ), что снижает дальность действия РТС на 10-20 %.

Возникающие в АУ фазовые искажения в большой степени изменяют и форму сигнала, что ухудшает качество его обработки в РТС. Кроме того, применение для создания АУ многослойных диэлектрических конструкций с толщиной слоев, равной половине или четверти длины волны, приводит к заметному ухудшению их массогабарит-ных показателей. Следует отметить, что разработка АУ с высокими характеристиками во многом определяется опытом и интуицией разработчиков.

Следовательно, улучшение качества углоча-стотных характеристик РПУ в части обеспечения требований ЭМС является актуальной научной и практической задачей.