Автоматизированные системы управления специального назначения
Покупка
Авторы:
Козичев Вячеслав Николаевич, Протасов Андрей Андреевич, Ширманов Александр Викторович, Крейдин Сергей Викторович
Год издания: 2020
Кол-во страниц: 214
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Специалитет
ISBN: 978-5-7038-5429-7
Артикул: 804308.01.99
Доступ онлайн
В корзину
Приведены основные теоретические и методические сведения по созданию автоматизированных систем управления специального назначения в интересах обеспечения деятельности органов управления: состав, структура, классификация, а также базовые требования, предъявляемые к системам и ее компонентам. Рассмотрены вопросы организации разработки и содержания работ на предпроектных стадиях и стадиях разработки, оценки качества автоматизированных систем управления специального назначения с учетом требований как национальных, так и международных стандартов и практических рекомендаций по порядку разработки сложных организационно-технических систем.
Для студентов, обучающихся по специальности «Противодействие техническим разведкам», изучающих дисциплину «Информационные процессы в социотехнических системах».
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
Автоматизированные системы управления специального назначения Учебное пособие Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)»
ISBN 978-5-7038-5429-7 © МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2020 © Оформление. Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2020 УДК 681.518 ББК 32.965 А18 Издание доступно в электронном виде по адресу https://bmstu.press/catalog/item/7044/ Факультет «Информатика и системы управления» Кафедра «Защита информации» Рекомендовано Научно-методическим советом МГТУ имени Н.Э. Баумана в качестве учебного пособия Авторы: В.Н. Козичев, А.А. Протасов, А.В. Ширманов, С.В. Крейдин Автоматизированные системы управления специального назначения : учебное пособие / [В. Н. Козичев и др.]. — Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2020. — 212, [2] с. : ил. ISBN 978-5-7038-5429-7 Приведены основные теоретические и методические сведения по созданию автоматизированных систем управления специального назначения в интересах обес- печения деятельности органов управления: состав, структура, классификация, а также базовые требования, предъявляемые к системам и ее компонентам. Рассмотрены вопросы организации разработки и содержания работ на предпроектных стадиях и стадиях разработки, оценки качества автоматизированных систем управления специального назначения с учетом требований как национальных, так и международных стандартов и практических рекомендаций по порядку разработки сложных организационно-технических систем. Для студентов, обучающихся по специальности «Противодействие техническим разведкам», изучающих дисциплину «Информационные процессы в социотехниче- ских системах». УДК 681.518 ББК 32.965 А18
Предисловие Учебное пособие подготовлено в соответствии с учебной программой дисциплины «Информационные процессы в социотехнических системах» учебного плана специальности 10.05.07 «Противодействие техническим разведкам». Изучение дисциплины связано с формированием компетенций с учетом матрицы компетенций основной профессиональной образовательной программы ( ОПОП), оно предполагает предварительное освоение следующих дисциплин: • информатика 1, 2; • информационно-телекоммуникационные системы. Планируется формирование компетенций, предусмотренных ОПОП на основе Федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования (ФГОС ВО) по подготовке специалиста: • ОП-1 — способность понимать роль математических и естественных наук, приобретать новые знания с использованием современных образова- тельных и информационных технологий; • ОП-6 — способность применять методологию научных исследований в профессиональной деятельности, в том числе в работе над междисципли- нарными и инновационными проектами; • СОК-10 — способность логично рассуждать и высказываться, прово- дить анализ и синтез, уметь критически осмысливать, систематизировать, классифицировать и интерпретировать соответствующую информацию, формулировать адекватные полученным результатам выводы, проводить про- гнозирование, ставить исследовательские задачи и выбирать пути их решения. Структурно учебное пособие включает в себя три взаимоувязанных мо- дуля, которые, в свою очередь, состоят из глав. Каждая глава содержит тео- ретический материал и вопросы для самоподготовки. В первом модуле изложены основы построения и приведены общие тех- нические требования: определения автоматизированных систем управления специального назначения (АСУ СН) и ее компонентов; классификация АСУ СН; требования к составу комплексов средств автоматизации АСУ СН; состав видов обеспечения АСУ СН; требования к математическому, программному, информационному и лингвистическому обеспечению АСУ СН. Во втором модуле рассмотрены работы, проводимые на предпроектной стадии создания АСУ СН: приведена общая характеристика работ на стади- ях и этапах жизненного цикла АСУ СН; раскрыто содержание работ по ис- следованию и обоснованию разработки жизненного цикла АСУ СН на эта-
Предисловие пах «Теоретические и экспериментальные исследования» и «Аванпроект»; изложены структура и содержание тактико-технического задания на выпол- нение опытно-конструкторской работы по разработке АСУ СН. Третий модуль посвящен работам, проводимым на этапах разработки, а также оценки качества и эффективности АСУ СН: разработка эскизного и технического проектов; разработка программной продукции в интересах АСУ СН и компонентов информационного и лингвистического обеспечения АСУ СН; описание структуры и содержания программы, а также методов и мето- дик испытания АСУ СН; оценка качества и эффективности АСУ СН. В приложениях приведены основные термины и определения в области АСУ СН (Прил. 1) и пример оформления тактико-технического задания на выполнение опытно-конструкторской работы (Прил. 2). Учебное пособие предназначено для студентов МГТУ им. Н.Э. Баумана по специальности 10.05.07 «Противодействие техническим разведкам», изуча- ющих дисциплины «Информационные процессы в социотехнических систе- мах». Данное пособие может быть использовано при изучении таких дис- циплин, как «Компьютерная безопасность», «Информационная безопасность телекоммуникационных систем», «Информационная безопасность автома- тизированных систем».
Введение Современное общество характеризуется повышением темпов роста науки и техники и резким возрастанием объемов информации и сложности управ- ления различными сферами деятельности. Под управлением обычно понимают особый вид деятельности управлен- ческих структур федеральных органов исполнительной власти (ФОИВ), который объединяет определение целей управляемых объектов и способов их достижения, воздействие на управляемые объекты и их реализацию путем сбора и анализа информации о состоянии объектов управления и условиях функционирования, планирования и принятия решений в соответствии с реальными условиями постановки задач управляемым объектам, организа- цией их решения и контроля исполнения. Объектами управления, как правило, выступают: • различные технические устройства (например, самолет, ракета, станок, домна и т. д.); • коллективы людей (как правило, в ходе административно-организаци- онного управления). Основу систем административно-организационного управления состав- ляют организованные определенным образом коллективы специалистов, которые обладают необходимыми правами и несут ответственность за реше- ние всех задач, стоящих перед управляемой системой. В ходе решения задач административно-организационного управления необходимо рассматривать чрезвычайно большие объемы информации, нормативы и условия, многие из которых взаимозависимы, случайны и не поддаются строгому предвари- тельному учету. Увеличение потоков информации, передаваемой от одних членов общества к другим, особенно резко возросло в связи с проникнове- нием человечества в законы развития природы и общества и эффективным использованием этих законов при решении практических задач. Данное обстоятельство привело к информационной перегрузке ряда органов управ- ления и научно-исследовательских организаций ФОИВ, так как существую- щие способы и средства переработки информации в ходе управленческой деятельности перестали отвечать потребностям практики. Потребовалось согласовывать объем и содержание передаваемых сведений с действительны- ми запросами тех должностных лиц и организаций, которым они направле- ны, а также более тщательно отбирать информацию и определять степень ее обобщения с учетом индивидуальных особенностей потребителей. Успешное решение задач управления возможно только с применением соответствующих средств связи и специально разработанных автоматизированных систем
Введение административно-организационного управления — автоматизированных систем управления специального назначения (АСУ СН). АСУ СН предназначе- ны для комплексной автоматизации всех или большей части основных функ- ций органов управления: • сбора и анализа информации; • планирования и принятия решений; • доведения решений до исполнителей; • контроля исполнения. Выполнение вышеперечисленных функций АСУ СН, как правило, бази- руется на методах математического моделирования, экономико-математиче- ских методах планирования и прогнозирования, а также позволяет освободить административных работников от значительной части рутинной работы, создать условия для рассмотрения многих вариантов планов и решений, по- высить оперативность и надежность управления и т. д. АСУ СН отличаются от автономного использования технических средств (вычислительной техни- ки, оргтехники, средств связи и т. д.), размещенных на объектах информа- тизации (объектах вычислительной техники), автоматизации отдельных функций или задач управления (информационных, информационно-логи- ческих и информационно-расчетных систем, систем доведения команд и сигналов и т. д.) комплексностью автоматизации вышеперечисленных функций органов управления. Создание АСУ СН происходило параллельно с развитием возможностей электронной вычислительной техники и средств ввода (сбора) информации в ЭВМ. Его условно можно разделить на несколько этапов. На первом этапе (начало 1950-х — начало 1960-х гг.) поставляли экспе- риментальные образцы ЭВМ, разрабатывали общее и специальное программ- ное обеспечение для них. При этом первые автоматизированные системы были специализированными системами с конкретным целевым функцио- нальным назначением, разработанными для конкретных предметных областей с целевым функциональным назначением. Второй этап (1960-е — начало 1980-х гг.) можно охарактеризовать как этап разработки теоретических основ хранения и обработки информации, проведения научно-практических разработок и приобретения практического опыта создания специализированных автоматизированных систем. Кроме того, появление технических возможностей электронно-вычислительной техники и потребностей в коллективном использовании больших объемов информации предопределили естественный переход от проведения частных расчетов на ЭВМ к комплексной обработке информации и обеспечению данными должностных лиц органов управления. На третьем этапе (1980-е — 1990-е гг.) осуществлялось создание автома- тизированных систем как на универсальных, так и на специализированных ЭВМ на основе концепции систем управления базами данных (СУБД), ис- пользования персональных ЭВМ и создания территориально-распределенных автоматизированных систем. Важной особенностью создаваемых на данном этапе автоматизированных систем стало применение новых технологий, обе-
Введение спечивающих обработку графической информации, в том числе электронных карт, и обмен большими объемами информации в региональных телекомму- никационных сетях в защищенном режиме. На четвертом этапе (начало 2000 годов — по настоящее время) нако- пленный опыт по разработке и внедрению автоматизированных систем предопределил переход к интеграции разнородных автоматизированных систем в единую автоматизированную систему управления специального назначения, создаваемую в интересах ФОИВ. Основное содержание данного этапа состоит в разработке информационных ресурсов общего применения и формировании единого информационного пространства силовых ФОИВ РФ на базе совокупности организованных во времени и пространстве ин- формационных, вычислительных и телекоммуникационных ресурсов, в ко- торых устранены организационные, информационные и функциональные препятствия для эффективного решения разных задач, в том числе в ходе управления сложными организационно-техническими системами. Создание, внедрение и эффективная эксплуатация АСУ СН — сложные, продолжительные и дорогостоящие процессы. Рост эффективности достига- ется улучшением функционирования управляемой системы, систематизаци- ей информационно-расчетной, логико-аналитической, распорядительной и других видов деятельности должностных лиц органов управления, упорядо- чиванием планирования и прогнозирования, повышением контроля за ис- полнением планов, изысканием и более полным использованием резервов и т. д. При этом обеспечение высокой эффективности АСУ СН возможно только при активном участии всех участников процесса создания системы: • заказывающих организаций ФОИВ России (государственный заказчик); • органов управления и организаций, в интересах которых создаются АСУ СН, а также органов управления, осуществляющих оперативное сопровожде- ние работ по созданию автоматизированных систем, организационно-мето- дическое руководство научной работой, проведение единой информационной и военно-технической политики по вопросам создания и совершенствования военной и специальной техники и развития информационных технологий, и отвечающих за развитие закрепленной номенклатуры военной и специаль- ной техники, методологическое и экспертное обеспечение вопросов цено- образования на изделия военной и специальной техники, формирование, ведение, распространение и использование информационных ресурсов, при- меняемых в АСУ СН; • научно-исследовательских организаций заказчика, осуществляющих военно-научное обоснование и сопровождение работ по созданию автома- тизированных систем; • предприятий промышленности, занимающихся производством авто- матизированных систем. Процесс создания АСУ СН включает в себя следующие стадии жизнен- ного цикла: исследование и обоснование разработки, разработку, производство и эксплуатацию. Необходимо отметить важность начальных стадий и этапов работ (предпроектных стадий), которые определяют облик будущей
Введение системы, принципы ее создания и функционирования и позволяют осуществлять следующее: • анализировать существующую систему управления, выявлять ее недостатки и пути повышения эффективности; • определять подлежащие автоматизации процессы управления, формулировать и обосновывать требования пользователя к автоматизированной системе; • разрабатывать предложения по общесистемным требованиям к автоматизированной системе, моделям и алгоритмам обработки информации для реализации функциональных задач должностных лиц органов управления; • разрабатывать проектную документацию (эскизный и технический проекты), макеты системы и ее компонентов. Немаловажным является определение содержания работ на последующих стадиях и этапах создания АСУ СН, связанных с разработкой рабоче-конструкторской, эксплуатационной и технологической документации, опытных образцов системы, а также проведение их испытаний для оценки качества и эффективности создаваемой АСУ СН. Данное издание является систематизированным учебным пособием. В нем изложены теоретические основы создания АСУ СН в интересах обе- спечения управленческой деятельности органов управления: принципы создания, состав, структура, классификация, а также общие требования к АСУ СН, основанные на многолетнем практическом опыте. Рассмотрены методологические аспекты и сформулированы технологические требования для создания высокопроизводительной, отказоустойчивой информационной инфраструктуры с гарантированными уровнями достоверности, доступности и безопасности хранимых и обрабатываемых данных в интересах создания больших АСУ СН. Организация разработки и содержание работ на всех ста- диях, а также оценка качества АСУ СН рассмотрены с учетом требований национальных и международных стандартов и практических рекомендаций по порядку разработки сложных организационно-технических систем.
МОДУЛЬ 1. Основы построения и общие технические требования к автоматизированной системе управления специального назначения В первом модуле рассмотрены основы построения и общие технические тре- бования к АСУ СН: • cтруктура, виды и классификация автоматизированных систем управления специального назначения; • общие технические требования к автоматизированной системе управления специального назначения; • состав комплексов средств автоматизации автоматизированной системы управления специального назначения (КСА АСУ СН). Виды обеспечения АСУ СН; • содержание требований к математическому и программному обеспечению АСУ СН. Виды программной продукции в интересах АСУ СН; • содержание требований к информационному и лингвистическому обеспе- чению АСУ СН. Ключевые слова: автоматизированная система управления специального на- значения, компоненты АСУ СН, классификация АСУ СН, виды АСУ СН, общие технические требования к АСУ СН, КСА АСУ СН, виды обеспечения АСУ СН, про- граммная продукция для АСУ СН. Глава 1. Структура, виды и классификация автоматизированных систем управления специального назначения В данной главе, начинающейся с краткой исторической справки о соз- дании АСУ СН, рассматриваются: • общая характеристика управления как информационного процесса, общая схема системы управления; • основное предназначение автоматизированных систем управления, общая структура автоматизированных систем; • виды автоматизированных систем; • основные принципы создания АСУ СН. В этой главе использованы следующие термины: автоматизированная система управления специального назначения, комплекс средств автомати- зации автоматизированной системы, автоматизированная система управления войсками (силами), комплекс средств автоматизации автоматизированной системы, компонент автоматизированной системы, пользователь автомати- зированной системы, вид обеспечения автоматизированной системы.
МОДУЛЬ 1. Основы построения и общие технические требования... 1.1. Краткая историческая справка о создании автоматизированных систем управления специального назначения Создание автоматизированных систем управления специального назна- чения (автоматизированных систем управления войсками (силами) и ору- жием) началось с середины 1950-х годов и осуществлялось параллельно с развитием возможностей электронной вычислительной техники и средств ввода (сбора) информации в ЭВМ. Первый этап. На первом этапе (начало 1950-х — начало 1960-х гг.) раз- рабатывали и создавали экспериментальные образцы ЭВМ, общее и специ- альное программное обеспечение для них. Так, в 1956 г. на ВЦ № 1 Мини- стерства обороны СССР была установлена первая в вооруженных силах ЭВМ «Стрела», применяемая для расчетов траекторий полетов первых баллисти- ческих ракет дальнего действия, искусственных спутников Земли и первых пилотируемых космических полетов. Первые автоматизированные системы военного назначения представляли собой специализированные системы с конкретным целевым функциональным назначением. Их разрабатывали для конкретных предметных областей с це- левым функциональным назначением в виде систем фактографического или документального типа, для организации справочной службы (работа с доку- ментами в анкетной или табличной форме) или для обеспечения программ необходимыми данными (работа с массивами информации). Второй этап. На втором этапе (середина 1960-х — начало 1980-х гг.) про- водили научно-практические разработки по созданию автоматизированных систем. Этот период характеризуется появлением технических возможностей электронно-вычислительной техники и потребностей в коллективном ис- пользовании больших объемов информации, т. е. началом естественного перехода от проведения частных расчетов на ЭВМ к комплексной обработке информации и обеспечению данными должностных лиц органов управления. Этот этап ознаменовался разработкой первых автоматизированных ко- мандно-сигнальных и информационных систем и последующим их внедре- нием в деятельность органов военного управления. В этот период были по- ставлены на боевое дежурство командная система боевого управления и система обмена данными вооруженных сил. Данный этап можно охарактеризовать как этап разработки теоретических основ хранения и обработки информации и приобретения практического опыта создания специализированных систем. Создаваемые системы были ориентированы на применение на универ- сальных ЭВМ вычислительных центров (ВЦ) штабов разных уровней и их эксплуатацию, прежде всего, персоналом ВЦ. В эти годы были заложены основы комплексного подхода к обработке информации в автоматизирован- ных системах, благодаря чему многие унифицированные компоненты систем (классификаторы, словари, инструментальные средства и т. п.) допускали возможность их тиражирования и последующего применения в составе вновь разрабатываемых систем.
Доступ онлайн
В корзину