Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии, 2012, №1 (17)

ЗАЩИТА ИНФОРМАЦИИ

ISSN 2074-1707

АСТРАХАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ИНСТИТУТ
ИНФОРМАТИКИ И АВТОМАТИЗАЦИИ РАН

КАЛМЫЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПРИКАСПИЙСКИЙ ЖУРНАЛ:
управление и высокие технологии

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ 

2012
№ 1 (17)

Журнал издается с 2008 г.

Журнал включен в перечень изданий, утвержденных ВАК для публикации основных результатов кандидатских и 
докторских диссертационных исследований по направлениям: «Вычислительные системы и сети», «Управление 
в области образования», «Управление в технических системах», «Системный анализ, математическое моделирование», «Информационно-телекоммуникационные системы и технологии», «Технология производства программного обеспечения», «Физика твердого тела, наносистем и материалов», «Электроника и схемотехника», 
«Конструирование датчиков, приборов и систем».

Астрахань 
Издательский дом «Астраханский университет»
2012

ПРИКАСПИЙСКИЙ ЖУРНАЛ: 
управление и высокие технологии № 1 (17) 2012

2

ББК 30

П75

Рекомендовано к печати редакционно-издательским советом

Астраханского государственного университета

ПРИКАСПИЙСКИЙ ЖУРНАЛ:
управление и высокие технологии

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ 

2012

№ 1 (17)

Редакционный совет:

А.П. Лунёв, д-р экон. наук, проф., ректор 

Астраханского государственного университета (Астрахань), председатель;

С.А. Ахмедов, д-р техн. наук, проф., 

проректор по информатике и информационным технологиям
Дагестанского государственного университета (Махачкала);

М.Ф. Булатов, д-р физ.-мат. наук, доц., проректор
по инновациям и развитию наукоемкого бизнеса

Астраханского государственного университета (Астрахань);

М.Б. Гузаиров, д-р техн. наук, проф., ректор

Уфимского государственного авиационного технического университета (Уфа);

А.М. Дворянкин, д-р техн. наук, проф., 

проректор по учебной работе Волгоградского государственного

технического университета (Волгоград);

В.А. Камаев, д-р техн. наук, проф. Волгоградского государственного

технического университета (Волгоград);
В.К. Карпасюк, д-р физ.-мат. наук, проф.

Астраханского государственного университета (Астрахань);

В.В. Касаткин, д-р техн. наук, проф. 

Балтийского государственного технического университета 

«Военмех» им. Д.Ф. Устинова (Санкт-Петербург);

В.С. Лукьянов, д-р техн. наук, проф.

Волгоградского государственного технического университета (Волгоград);

И.Ю. Петрова, д-р техн. наук, проф.,

проректор по научной работе

Астраханского государственного университета (Астрахань);

В.В. Попович, д-р техн. наук, проф., 

зам. директора по науке Санкт-Петербургского института 
информатики и автоматизации РАН (Санкт-Петербург); 

Б.Я. Советов, д-р техн. наук, проф. 

Санкт-Петербургского электротехнического университета «ЛЭТИ»,

чл.-кор. Российской академии образования (Санкт-Петербург);

Д.В. Строганов, канд. техн. наук, доц., 

зам. проректора по учебно-методической работе Московского государственного 

технического университета им. Н.Э. Баумана (Москва);

М.А. Ураксеев, д-р техн. наук, проф. Уфимского государственного 

авиационного технического университета (Уфа);

Н.И. Федунец, д-р техн. наук, проф. Московского государственного 

горного университета (Москва);

Р.М. Юсупов, д-р техн. наук, проф., директор по научной работе

Санкт-Петербургского института информатики и автоматизации РАН, 

чл.-кор. Российской академии наук (Санкт-Петербург)

ПРИКАСПИЙСКИЙ ЖУРНАЛ: 
управление и высокие технологии № 1 (17) 2012

4

ПРИКАСПИЙСКИЙ ЖУРНАЛ:
управление и высокие технологии

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ 

2012

№ 1 (17)

Главный редактор

доктор экономических наук, профессор А.П. Лунев

Редакционная коллегия:

И.Ю. Петрова, д-р техн. наук, проф. – зам. главного редактора,
Т.Г. Гурская, канд. техн. наук, доц. – ответственный секретарь,
А.А. Ветрова, канд. техн. наук, доц. – технический редактор,

О.В. Щербинина, канд. техн. наук, доц. – технический редактор,

Д.А. Жолобов, канд. техн. наук, доц. – веб-администратор,

Е.А. Эрман, канд. техн. наук, доц. – веб-администратор

Журнал выходит 4 раза в год

Все материалы, поступающие в редколлегию журнала, 

проходят независимое рецензирование

© Издательский дом
«Астраханский университет», 2012
© Свиридов В.Б., дизайн обложки, 2008

СОДЕРЖАНИЕ

ИНФОРМАЦИОННО-ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ 
СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ
Р.И. Аминов 
Повышение эффективности разработки встраиваемых систем 
с использованием моделей устройств.........................................................................................8

В.И. Воловач 
Помехоустойчивость радиотехнических устройств охраны 
при использовании когерентного и некогерентного методов обнаружения............................13

А.Р. Джамансариева, В.Д. Семейкин 
Развитие сети регионального оператора связи на базе сети нового поколения NGN .............20

В.М. Зарипова, И.Ю. Петрова, Е.С. Цырульников 
Классификация автоматизированных систем поддержки инновационных процессов 
на предприятии (Computer aided innovation – CAI) ..................................................................26

В.В. Иванов, В.К. Шакурский, М.В. Шакурский
Технология синтеза цифровых фильтров методом частотной выборки ..................................35

E. Ishkina, S. Miranda 
A bottom-up ontological approach for heterogeneous web services integration 
and their usage semantics representation ......................................................................................41

М.А. Приходько 
Перераспределение информационных потоков в узлах 
распределенной мультиагентной системы обработки разнородной информации ..................47

Г.П. Стефанова 
Дистанционное управление процессом обучения 
с применением видеоконференцсвязи .....................................................................................52

В.Ю. Солопов, А.В. Кошкаров
Информационная поддержка принятия управленческих решений.........................................57
на региональном уровне

А.П. Лунёв, Д.А. Жолобов, М.А. Карагуйшиева 
Технология и архитектура мобильной туристической информационной системы 
с поддержкой персонализации ................................................................................................. 66

КОНСТРУИРОВАНИЕ ДАТЧИКОВ, ПРИБОРОВ И СИСТЕМ
В.Р. Багаутдинов 
Способы  дистанционного измерения температуры и их применение
в обеспечении экологической безопасности.............................................................................74

ПРИКАСПИЙСКИЙ ЖУРНАЛ: 
управление и высокие технологии № 1 (17) 2012

6

СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ, МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
И.А. Аникина, О.М. Шикульская 
Анализ методов, моделей и алгоритмов, применяемых в логистических исследованиях ......82

Н.В. Золотарева, В.В. Бубнова, Н.В. Бубнова, 
А.Е. Кудряшова, А.А. Старикова, Н.М. Алыков 
Моделирование специфических взаимодействий доксорубицина 
с различными сорбционными поверхностями ..........................................................................87

А.Ф. Махмудова, А.М. Лихтер
Анализ процесса передачи акустической информации
изучаемым объектам (насекомым)............................................................................................95

В.М. Сокольский, Ю.М. Брумштейн
Анализ некоторых математических моделей реализации 
поликомпонентного внутривенного  наркоза .........................................................................102

М.Д. Элькин, Д.М. Нуралиева, 
Е.А. Джалмухамбетова, А.Р. Гайсина, О.М. Алыкова
Системный анализ модельных расчетов параметров 
адиабатического потенциала димеров карбоновых кислот....................................................110

М.Д. Элькин, В.В. Смирнов, 
Е.А. Джалмухамбетова, О.М. Алыкова, Л.С. Амантаева
Модельные расчеты колебательных состояний изомеров тринитротолуола.........................118

В.К. Карпасюк, И.В. Карпасюк
Математическая модель управляемого движения объекта 
в детерминированной динамической среде ........................................................................... 125

ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА
М.Ф. Булатов, А.Н. Булатова, Д.В. Старов, Ф.К. Ильясов
Исследование теплопроводности графенов 
в зависимости от условий и способов получения...................................................................131

УПРАВЛЕНИЕ В ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
А.В. Затылкин, А.Г. Леонов, Н.К. Юрков 
Управление исследованиями моделей 
радиотехнических устройств на этапе проектирования .........................................................138

А.В. Набережная, О.М. Шикульская
Обзор количественных методов оптимизации размещения бизнес-объектов.......................142

И.Е. Рыбальченко 
Приоритетные проблемы  в  развитии системы 
высокотехнологичной медицинской помощи.........................................................................146

Н.И. Федунец, А.Н. Гончаренко 
Структурно-параметрический синтез оптимальной архитектуры 
программно-аппаратных средств на промышленном предприятии.......................................152

Т.В. Хоменко, Т.В. Васильева 
Анализ ранжирования вариантов технических решений 
при дефаззификации значений эксплуатационных характеристик........................................158

Л.Х. Зайнутдинова
Управление энергосбережением бюджетных образовательных учреждений ...................... 164

ПРАВИЛА ДЛЯ АВТОРОВ ..........................................................................................171

ПОРЯДОК РЕЦЕНЗИРОВАНИЯ РУКОПИСЕЙ ...............................................173

ПРИКАСПИЙСКИЙ ЖУРНАЛ: 
управление и высокие технологии № 1 (17) 2012

8

ИНФОРМАЦИОННО-ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ 

СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ

УДК 004.384

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗРАБОТКИ 

ВСТРАИВАЕМЫХ СИСТЕМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОДЕЛЕЙ УСТРОЙСТВ 

Аминов Растям Ильдусович, аспирант, Астраханский государственный универси
тет, 414056, Россия, Астрахань, Татищева, 20 а, е-mail: rushpiel@mail.ru.

В статье описывается специфика разработки встраиваемых систем, недостатки 

классического подхода полного проектирования. При создании программного обеспечения 
для встраиваемых систем необходимы средства как эффективного решения прикладной 
задачи, так и эффективного управления разнородным аппаратным обеспечением системы, 
как периферийными устройствами самого микроконтроллера, так и внешними устройствами. Сложность устройств постоянно возрастает, и пропорционально возрастает объем 
программного кода для управления устройствами. При классическом низкоуровневом управлении логика управления устройством реализуется программистом на основе его знаний о 
низкоуровневом интерфейсе устройства (управляющих регистрах) и режимах работы устройств, которыми они управляют. При разработке вся информация об управляющих регистрах микропроцессора и значениях, которые необходимо в них записать для переключения 
устройства в нужный режим должны быть известны программисту. Подобный подход не 
соответствует требованиям автоматизации проектирования и быстрой разработки приложений и не позволяет в короткие сроки создать программный код поддержки конкретной конфигурации аппаратного обеспечения встраиваемой системы и приступить к решению прикладной задачи. Перспективными представляются исследования нового подхода для 
создания программного обеспечения встраиваемых систем, что позволит формализовать и 
автоматизировать инициализацию, конфигурирование устройств, создание драйверов устройств. Данный подход подразумевает создание интеллектуальных моделей различных 
устройств, применяемых в встраиваемых системах, как периферийных и системных модулей самих микроконтроллеров, так и внешних устройств. Учитывая современные тенденции в создании программного обеспечения, модели-компоненты позволят реализовать концепцию «Быстрой разработки приложений» для встраиваемых систем.  Реализация моделей устройств позволяет инкапсулировать логику управления устройством и освободить 
разработчика от написания программного кода управляющего устройством на низком 
уровне, а также осуществить интеллектуальный контроль граничных параметров совместимости устройств. Универсальность предлагаемого подхода заключается в том, 
что модели устройств могут описывать как внутренние устройства микроконтроллера, 
так и отдельные микросхемы в составе системы, а также сложные устройства, состоящие из множества микросхем. Модели устройств позволяют создать сквозной цикл проектирования от производителей микросхем до разработчиков готовых систем, представляя 
им удобный интерфейс для управления устройствами.

ИНФОРМАЦИОННО-ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ 
СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ

9

Ключевые слова: методы проектирования встраиваемых систем, разработка, осно
ванная на моделях, интеллектуальные модели устройств, системное программное обеспечение, драйверы, управление аппаратным обеспечением, быстрая разработка приложений.

ENHANCE THE EFFICIENCY OF THE EMBEDDED SYSTEMS 

DEVELOPMENT BASED ON DEVICE MODELS

Aminov Rastyam I., postgraduate, Astrakhan State University, Tatishcheva 20 a, Astra
khan, 414056, Russia, е-mail: rushpiel@mail.ru.

This article describes the specifics of the development of embedded systems, the shortcom
ings of the classical approach complete system design. For creating software for embedded systems 
need tools as an effective solution of applied task, and effective control of different hardware such 
as peripherals of the MCU and external devices. The complexity of devices increases continuously 
and proportionally increases the amount of code to control the devices. In the classical low-level 
control, logic control unit is implemented by the programmer, based on his knowledge of the lowlevel interface device (control registers), and modes of the devices they control. In the development 
of all the information about control registers the microprocessor and the values that need to be 
written for them to switch the device to the desired mode must be known to the programmer. Such 
an approach does not meet the requirements of design automation and rapid application development and not to allow to quickly creating the code to support a particular hardware configuration 
of embedded system and to begin solving applied task. Promising to investigation a new approach 
to software development of embedded systems, which will formalize and automate the initialization 
and configuration of devices, the creation of device drivers. This approach involves the creation of 
intellectual models of devices used in embedded systems, such as peripheral and system modules of 
microcontrollers and external devices. Given the current trends in software development modelcomponents allow to realize the concept of "Rapid Application Development" for embedded systems. The implementation of device models allows us to encapsulate the device control logic and 
free developer from writing low level code to control device and also to implement an intelligent 
control of the boundary parameters compatible devices. The universality of the proposed approach 
is that the device model can be described as internal devices of the microcontroller, the individual 
chips in system board, as well as sophisticated devices consisting of multiple chips. Device models, 
allow creating through the design cycle by chip manufacturers to developers of ready systems, presenting them easy to use interface for device control.

Key words: designing embedded systems, model based development, intelligent devices 

models, system software, drivers, hardware control, rapid application development.

Специфика программного обеспечения встраиваемых систем

Встраиваемая система – специализированная компьютерная система управления, 

встроенная непосредственно в устройство или объект, которым она управляет [1]. Типичными примерами встраиваемых систем являются электронные блоки управления бытовой 
электроникой, авионика, автомобильная электроника, банкоматы и т.д.

К встраиваемым системам предъявляются жесткие требования высокой надежности, 

компактности, низкого энергопотребления, малого веса, максимальной эффективности (отношение размеры / производительность). Для каждой системы требуется специфичный набор аппаратных модулей, обеспечивающих соблюдение этих требований.

Для различных задач требуется как набор периферийных устройств (датчики, приво
ды, модули, обеспечивающие интерфейс с пользователем (дисплеи, кнопки), интерфейсы 

ПРИКАСПИЙСКИЙ ЖУРНАЛ: 
управление и высокие технологии № 1 (17) 2012

10

передачи данных), так и различные решения для построения главного вычислительного модуля, оптимизированные по производительности, энергопотреблению, наличию необходимых интерфейсов и т.д.

Создание сложных встраиваемых систем стало достижимым с появлением програм
мируемых микропроцессоров и микросхем с программируемой структурой, что сделало 
возможным реализовывать алгоритмы управления программно, снизить сложность проектирования и стоимость аппаратного обеспечения встраиваемых систем, массогабаритные характеристики [2].

Основой для построения вычислительных модулей встраиваемых систем являются 

однокристальные микро-ЭВМ (микроконтроллеры и системы на кристалле) и программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС).

Использование однокристальных решений объясняется наличием на одном чипе,

помимо процессорного модуля, системных и периферийных устройств: оперативной и flashпамяти, контроллеров интерфейсов, аналого-цифровых преобразователей, что позволяет минимизировать набор внешних аппаратных компонентов.

Различные семейства микроконтроллеров, систем на кристалле и ПЛИС имеют раз
личный набор встроенных в чип периферийных устройств.

Набор аппаратных модулей, внешних по отношению к вычислительному модулю, 

таких, как датчики, исполнительные механизмы, системы индикации, системы человекомашинного интерфейса, определяется решаемой прикладной задачей.

Спецификой разработки встраиваемых систем является необходимость совместного 

создания аппаратного и программного обеспечения для каждой прикладной задачи [1]. Поскольку основные алгоритмы функционирования системы задаются на программном уровне, 
объем трудозатрат на создание программного обеспечения превышает объем трудозатрат на 
создание аппаратуры и может составлять до 80 % всего времени разработки.

Помимо разработки прикладных управляющих алгоритмов, необходимо создать про
граммный код, осуществляющий инициализацию аппаратного обеспечения, то есть задачу, 
решаемую в классических компьютерных системах системным программным обеспечением.

Создание набора драйверов устройств в общем случае трудно реализуемо вследствие 

разной конфигурации аппаратного обеспечения для каждой разрабатываемой системы.

Таким образом, при создании программного обеспечения для встраиваемых систем 

необходимы средства как эффективного решения прикладной задачи, так и эффективного 
управления разнородным аппаратным обеспечением системы, как периферийными устройствами микроконтроллера, так и внешними устройствами, такими, как датчики, сенсорные 
панели, дисплеи и т.д. Учитывая современные тенденции в создании программного обеспечения, эти средства должны удовлетворять концепции «Быстрой разработки приложений» –
Rapid Application development (RAD).

Недостатки низкоуровневого управления устройствами

Классический подход при создании программного обеспечения, осуществляющего 

управление устройствами, практически не эволюционировал с 60-х гг. ХХ в. и является морально устаревшим. Данный подход можно считать стандартом при создании системного программного обеспечения операционных систем. Его эффективность приемлема при создании драйверов 
и системного программного обеспечения классических компьютерных систем, когда конфигурация аппаратуры и набор драйверов для поддержки аппаратной платформы создается один раз,
и не требуется его модификация при прикладном программировании.

Данный подход подразумевает создание низкоуровневого программного кода, на
прямую взаимодействующего с устройствами. При его создании используется Язык ассемблера, или язык C.