СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИМИ СРЕДСТВАМИ И СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2012 года по МПК G05B15/00 

Изобретения относятся к области управления техническими средствами (ТС) и могут быть использованы для расширения функциональных возможностей централизованного управления ТС различного назначения, например охраны, связи, разведки, защиты информации, радиоэлектронной борьбы, радиолокации и др.

В настоящее время известен способ управления параметрами объекта (Россия, патент №2173870, G05В 11/00, 2001 г.), заключающийся в том, что задают входной сигнал, пропорциональный номинальной величине выходного параметра, выделяют сигнал, пропорциональный величине выходного параметра, формируют сигнал ошибки, пропорциональный разности между входным и выделенным сигналами, устанавливают пороговые сигналы, определяющие значения положительной и отрицательной величины отклонения от номинальной величины выходного параметра, сравнивают сигнал ошибки с пороговыми сигналами, пропорциональными положительной и отрицательной величине отклонения от номинальной величины выходного параметра, и при сигнале ошибки меньше порогового сигнала, пропорционального отрицательной величине отклонения от номинальной величины выходного параметра, или больше порогового сигнала, пропорционального положительной величине отклонения от номинальной величины выходного параметра, управляют изменением параметров объекта в соответствии с входным сигналом, а при сигнале ошибки больше порогового сигнала, пропорционального отрицательной величине отклонения от номинальной величины выходного параметра, и меньше порогового сигнала, пропорционального положительной величине отклонения от номинальной величины выходного параметра, управляют изменением параметров объекта в соответствии с разностью между входным и выделенным сигналами таким образом, чтобы уменьшить сигнал ошибки.

В настоящее время известна адаптивная цифровая комбинированная система управления нестационарными технологическими объектами (Россия, патент №2211470, G05В 13/02, 2001 г.), содержащая элемент сравнения, на первый вход которого подается задание, а выход соединен с первым входом цифрового регулятора, выход которого подключен к первому входу сумматора, соединенного своим выходом с первым входом объекта управления, выход которого подключен ко второму входу элемента сравнения, компенсатор возмущения, на вход которого и на второй вход объекта управления подается текущее значение возмущения, а выход компенсатора возмущения соединен со вторым входом сумматора, блок текущей идентификации, блок текущей оптимизации, при этом на входы блока текущей идентификации поступают текущие значения сигнала с выхода цифрового регулятора и управляемой величины с выхода объекта управления, а его выход соединен с входами блока текущей оптимизации и блока коррекции, выход блока текущей оптимизации соединен со вторым входом цифрового регулятора, а выход блока коррекции - со вторым входом компенсатора возмущений.

Однако данные способ и система не позволяют обеспечить управление техническими средствами.

Известен также способ удаленного управления аппаратурой (Германия, заявка №4125839, G05В 15/00, 1993 г.), заключающийся в формировании на компьютеризированном пульте управления команд в виде управляющих сигналов и передачи их по линиям связи устройству приема команд и адресной выдачи управляющих сигналов исполнительным механизмам аппаратуры.

Известна также система удаленного управления аппаратурой (Германия, заявка №4125839, G05В 15/00, 1993 г.), содержащая компьютеризированный пульт управления, по линиям компьютерной сети связанный с устройством приема команд и адресной выдачи управляющих сигналов исполнительным механизмам аппаратуры.

Эти способ и система удаленного управления аппаратурой являются наиболее близкими по технической сущности к заявляемым изобретениям.

Основными недостатками этих как способа, так и системы является то, что они обеспечивают выполнение только части функций управления, заключающихся в формировании управляющих команд и передачи их исполнительным элементам, при этом они не позволяют выполнять на пункте управления (ПУ) второго уровня такие важные функции управления, как сбор, обработка, анализ данных об объектах воздействия и принятие решения на осуществление воздействия, а на ПУ первого уровня функции оценки эффективности осуществления воздействия своего ТС на все объекты воздействия.

Эти недостатки снижают функциональные возможности централизованного управления техническими средствами при использовании известного технического решения как в качестве способа, так и в качестве системы управления техническими средствами различного назначения.

Задачей, на решение которой направлены предлагаемые изобретения, является расширение функциональных возможностей способа и системы управления техническими средствами за счет выполнения на ПУ второго уровня таких важных функций управления, как сбор, обработка, анализ данных об объектах воздействия и принятие решения на осуществление воздействия, а на ПУ первого уровня функции оценки эффективности осуществления воздействия своего ТС на все объекты воздействия.

Поставленная задача решается за счет того, что в известном способе управления техническими средствами, заключающемся в формировании на компьютеризированном пульте управления команд и передачи их по линиям связи устройству приема команд и адресной выдачи управляющих сигналов, новым является то, что предварительно последовательно на пункте управления второго уровня формируют базу данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки, при необходимости доопределяют данные об объектах воздействия, идентифицируют объекты воздействия, классифицируют объекты воздействия, определяют приоритеты объектов воздействия, формируют список объектов воздействия в соответствии с полученными значениями их приоритетов, формируют команду в виде управляющих сигналов на оценку эффективности осуществления воздействия своих ТС на все объекты воздействия, внесенные в список приоритетных, и передают ее по линиям связи на ПУ первого уровня, на пунктах управления первого уровня после получения этой команды формируют базу данных своего технического средства, объектов воздействия и условий обстановки, оценивают эффективность осуществления воздействия своего ТС на все объекты воздействия, внесенные в список приоритетных, передают на ПУ второго уровня результаты оценки эффективности осуществления воздействия своего ТС на все объекты воздействия, внесенные в список приоритетных, на ПУ второго уровня собирают результаты оценки эффективности осуществления воздействия своих ТС на все объекты воздействия, внесенные в список приоритетных, формируют случайным образом список ТС, значения эффективности которых оказались достаточными для осуществления воздействия на объекты из сформированного списка, распределяют объекты для осуществления воздействия между ТС путем последовательного попарного соотнесения объектов воздействия и ТС из соответствующих сформированных списков, формируют целеуказания штатным ТС для осуществления воздействия на выбранные объекты.

Поставленная задача решается также за счет того, что в известной системе управления техническими средствами, содержащей второй пульт управления, по линиям компьютерной сети связанный с устройством приема команд и адресной выдачи управляющих сигналов, новым является то, что линии связи компьютерной сети выполнены в виде последовательно соединенных аппаратуры передачи данных второго уровня, каналообразующей аппаратуры второго уровня, линий связи с пунктами управления первого уровня, каналообразующей аппаратуры первого уровня и аппаратуры передачи данных первого уровня, а также то, что в нее дополнительно введены блок определения первичных характеристик, первый вход которого соединен с четвертым выходом второго пульта управления, блок измерения первичных характеристик, первый вход которого соединен с выходом блока определения первичных характеристик, а первый выход - с третьим входом аппаратуры передачи данных второго уровня, блок вычисления вторичных характеристик, первый вход которого соединен с вторым выходом блока измерения первичных характеристик, а второй вход - с третьим выходом аппаратуры передачи данных второго уровня, блок сравнения первичных характеристик, первый вход которого соединен с третьим выходом блока измерения первичных характеристик, первый выход - со вторым входом блока определения первичных характеристик, а второй выход - со вторым входом блока измерения первичных характеристик, удаленный блок измерения первичных характеристик, вход которого соединен с третьим выходом, а выход - со вторым входом каналообразующей аппаратуры второго уровня, второй выход которой соединен со вторым входом аппаратуры передачи данных второго уровня, второй выход которой соединен с первым входом второго пульта управления, блок селекции объектов по характеристикам, первый вход которого соединен с выходом блока вычисления вторичных характеристик, второе устройство хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки, первый вход которого соединен со вторым выходом второго пульта управления, второй выход соединен со вторым входом блока сравнения первичных характеристик, второй вход - с выходом, а третий выход - со вторым входом блока селекции объектов по характеристикам, блок сбора и анализа данных об объектах воздействия, первый вход которого соединен с третьим выходом, а выход - со вторым входом второго пульта управления, второй вход соединен с первым выходом второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки, блок идентификации объектов воздействия, первый вход которого соединен с шестым выходом, выход - с четвертым входом второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки, а второй вход - с пятым выходом второго пульта управления, блок классификации объектов воздействия, первый вход которого соединен с седьмым выходом второго пульта управления, второй вход - с восьмым выходом, а первый выход - с пятым входом второго устройства хранения базы данных своих технических средств, объектов воздействия и условий обстановки, блок определения приоритетов объектов воздействия, первый вход которого соединен со вторым выходом блока классификации объектов воздействия, второй вход - с четвертым выходом, а первый выход - с шестым входом второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки, блок распределения объектов воздействия между ТС, первый вход которого соединен со вторым выходом блока определения приоритетов объектов воздействия, а первый выход - с третьим входом второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки, блок формирования списка ТС по эффективности, вход которого соединен с пятым выходом второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки, а выход - со вторым входом блока распределения объектов воздействия между ТС, блок формирования целеуказаний ТС, первый вход которого соединен со вторым выходом блока распределения объектов воздействия между ТС, второй вход - с восьмым выходом, а выход - с третьим входом второго пульта управления, второе устройство отображения информации, первый вход которого соединен с шестым выходом второго пульта управления, второй вход - с седьмым выходом второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки, а третий вход - с третьим выходом блока распределения объектов воздействия между ТС, которые совместно со вторым пультом управления, аппаратурой передачи данных второго и каналообразующей аппаратурой второго уровня образуют пункт управления второго уровня, также введены устройство управления техническим средством, вход которого соединен с выходом устройства приема команд и адресной выдачи управляющих сигналов, первый пульт управления, первый вход которого соединен со вторым выходом аппаратуры передачи данных первого уровня, а первый выход - со вторым входом устройства приема команд и адресной выдачи управляющих сигналов, первое устройство отображения информации, первый вход которого соединен со вторым выходом первого пульта управления, а второй вход - со вторым выходом устройства приема команд и адресной выдачи управляющих сигналов, первое устройство хранения базы данных своего ТС, объектов воздействия и условий обстановки, первый вход которого соединен с третьим выходом аппаратуры передачи данных первого уровня, второй вход - с третьим выходом первого пульта управления, а первый выход - с третьим входом первого устройства отображения информации, блок оценки эффективности воздействия, выход которого соединен с третьим входом, а второй вход - с третьим выходом первого устройства хранения базы данных своего ТС, объектов воздействия и условий обстановки, первый вход блока оценки эффективности соединен с четвертым выходом первого пульта управления, пятый выход которого соединен со вторым входом аппаратуры передачи данных первого уровня, четвертый выход которой соединен со вторым входом каналообразующей аппаратуры первого уровня, которые совместно с каналообразующей аппаратурой первого уровня, аппаратурой передачи данных первого уровня и устройством приема команд и адресной выдачи управляющих сигналов составляют пункт управления первого уровня, количество которых определяется количеством технических средств.

Перечисленные отличительные признаки заявляемых изобретений позволяют расширить функциональные возможности способа и системы управления техническими средствами за счет выполнения на ПУ второго уровня таких важных функций управления, как сбор, обработка, анализ данных об объектах воздействия и принятие решения на осуществление воздействия, а на ПУ первого уровня функции оценки эффективности осуществления воздействия своего ТС на все объекты воздействия.

Предлагаемые технические решения являются новыми, поскольку из общедоступных сведений не известны предлагаемые способ и система управления техническими средствами.

Предлагаемые технические решения имеют изобретательский уровень, поскольку из опубликованных научных данных и известных технических решений явным образом не следует, что заявленные последовательность действий способа и построение системы приводит к расширению функциональных возможностей способа и системы управления техническими средствами.

Предлагаемые технические решения промышленно применимы, так как основаны на компьютерной технике и средствах управления, широко использующихся в автоматизированных системах управления техническими средствами.

На фиг.1 и 2 показана структурная схема системы управления, реализующей способ управления техническими средствами.

На структурной схеме системы управления техническими средствами цифрами обозначены:

1 - пункты управления первого уровня;

2 - ПУ второго уровня;

3 - второе устройство хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки;

4 - каналообразующая аппаратура второго уровня;

5 - аппаратура передачи данных второго уровня;

6 - блок сбора и анализа данных об объектах воздействия;

7 - блок определения первичных характеристик;

8 - блок измерения первичных характеристик;

9 - блок формирования целеуказаний ТС;

10 - удаленный блок измерения первичных характеристик;

11 - блок вычисления вторичных характеристик;

12 - блок селекции объектов по характеристикам;

13 - блок сравнения первичных характеристик;

14 - блок идентификации объектов воздействия;

15 - второе устройство отображения информации;

16 - блок классификации объектов воздействия;

17 - блок определения приоритетов объектов воздействия;

18 - второй пульт управления;

19 - блок формирования списка ТС по эффективности;

20 - блок распределения объектов воздействия между ТС;

21 - первый пульт управления;

22 - первое устройство хранения базы данных своего ТС, объектов воздействия и условий обстановки;

23 - линии связи с ПУ первого уровня;

24 - каналообразующая аппаратура первого уровня;

25 - аппаратура передачи данных первого уровня;

26 - устройство приема команд и адресной выдачи управляющих сигналов;

27 - линии компьютерной сети;

28 - устройство управления техническим средством;

29 - блок оценки эффективности воздействия;

30 - первое устройство отображения информации.

Система управления, реализующая способ управления техническими средствами, содержит пункт управления второго уровня 2, включающий в себя последовательно соединенные второй пульт управления 18, аппаратуру передачи данных второго уровня 5 и каналообразующую аппаратуру второго уровня 4, блок определения первичных характеристик 7, первый вход которого соединен с четвертым выходом второго пульта управления 18, блок измерения первичных характеристик 8, первый вход которого соединен с выходом блока определения первичных характеристик 7, а первый выход - с третьим входом аппаратуры передачи данных второго уровня 5, блок вычисления вторичных характеристик 11, первый вход которого соединен со вторым выходом блока измерения первичных характеристик 8, а второй вход - с третьим выходом аппаратуры передачи данных второго уровня 5, блок сравнения первичных характеристик 13, первый вход которого соединен с третьим выходом блока измерения первичных характеристик 8, первый выход - со вторым входом блока определения первичных характеристик 7, а второй выход - со вторым входом блока измерения первичных характеристик 8, удаленный блок измерения первичных характеристик 10, вход которого соединен с третьим выходом, а выход - со вторым входом каналообразующей аппаратуры второго уровня 4, второй выход которой соединен со вторым входом аппаратуры передачи данных второго уровня 5, второй выход которой соединен с первым входом второго пульта управления 18, блок селекции объектов по характеристикам 12, первый вход которого соединен с выходом блока вычисления вторичных характеристик 11, второе устройство хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3, первый вход которого соединен со вторым выходом второго пульта управления 18, второй выход соединен со вторым входом блока сравнения первичных характеристик 13, второй вход - с выходом, а третий выход - со вторым входом блока селекции объектов по характеристикам 12, блок сбора и анализа данных об объектах воздействия 6, первый вход которого соединен с третьим выходом, а выход - со вторым входом второго пульта управления 18, второй вход соединен с первым выходом второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3, блок идентификации объектов воздействия 14, первый вход которого соединен с шестым выходом, выход - с четвертым входом второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3, а второй вход - с пятым выходом второго пульта управления 18, блок классификации объектов воздействия 16, первый вход которого соединен с седьмым выходом второго пульта управления 18, второй вход - с восьмым выходом, а первый выход - с пятым входом второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3, блок определения приоритетов объектов воздействия 17, первый вход которого соединен со вторым выходом блока классификации объектов воздействия 16, второй вход - с четвертым выходом, а первый выход - с шестым входом второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3, блок распределения объектов воздействия между ТС 20, первый вход которого соединен со вторым выходом блока определения приоритетов объектов воздействия 17, а первый выход - с третьим входом второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3, блок формирования списка ТС по эффективности 19, вход которого соединен с пятым выходом второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3, а выход - со вторым входом блока распределения объектов воздействия между ТС 20, блок формирования целеуказаний ТС 9, первый вход которого соединен со вторым выходом блока распределения объектов воздействия между ТС 20, второй вход - с восьмым выходом, а выход - с третьим входом второго пульта управления 18, второе устройство отображения информации 15, первый вход которого соединен с шестым выходом второго пульта управления 18, второй вход - с седьмым выходом второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3, а третий вход - с третьим выходом блока распределения объектов воздействия между ТС 20, а также содержит пункты управления первого уровня 1_k, количество которых определяется количеством технических средств К и каждый из которых включает в себя последовательно соединенные каналообразующую аппаратуру первого уровня 24, аппаратуру передачи данных первого уровня 25, устройство приема команд и адресной выдачи управляющих сигналов 26 и устройство управления техническим средством 28, первое устройство отображения информации 30, первый вход которого соединен со вторым выходом первого пульта управления 21, а второй вход - со вторым выходом устройства приема команд и адресной выдачи управляющих сигналов 26, первое устройство хранения базы данных своего ТС, объектов воздействия и условий обстановки 22, первый вход которого соединен с третьим выходом аппаратуры передачи данных первого уровня 25, второй вход - с третьим выходом первого пульта управления 21, а первый выход - с третьим входом первого устройства отображения информации 30, блок оценки эффективности воздействия 29, выход которого соединен с третьим входом, а второй вход - с третьим выходом первого устройства хранения базы данных своего ТС, объектов воздействия и условий обстановки 22, первый вход блока оценки эффективности воздействия 29 соединен с четвертым выходом первого пульта управления 21, пятый выход которого соединен со вторым входом аппаратуры передачи данных первого уровня 25, четвертый выход которой соединен со вторым входом каналообразующей аппаратуры первого уровня 24, второй выход аппаратуры передачи данных первого уровня соединен с первым входом первого пульта управления 21, и содержит линии компьютерной сети 27, выполненные в виде последовательно соединенных аппаратуры передачи данных второго уровня 5, каналообразующей аппаратуры второго уровня 4, линий связи с пунктами управления первого уровня 23, каналообразующей аппаратуры первого уровня 24 и аппаратуры передачи данных первого уровня 25.

Заявляемый способ управления техническими средствами с помощью описанной системы управления осуществляется следующим образом. Работа системы начинается с активизации второго пульта управления 18. С помощью второго пульта управления 18, который, как и другие нетиповые блоки, выполнен на основе персонального компьютера с соответствующим программным обеспечением для осуществления предусмотренных функций управления, вначале вводят во второе устройство хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3 необходимые для работы исходные данные: начало и конец участка диапазона работы блока определения первичных характеристик 7; список запрещенных для воздействия объектов; определяемые по карте координаты (Х^ПУ, Y^ПУ) пункта управления второго уровня и удаленного блока измерения первичных характеристик (X^УБY^УБ), удаленного от пункта управления на расстояние, обеспечивающее необходимую точность измерения первичных характеристик; координаты вершин (угловых точек) зоны ответственности системы управления, ТС (X^З _N, Y^З _N), , где N - количество вершин многоугольника, ограничивающего зону; координаты вершин (угловых точек) участков, запрещенных для размещения объектов воздействия (соответствующих участкам местности (пространства), непригодным для размещения объектов воздействия) (X^H _UV, Y^H _UV), , , где U^H - количество непригодных участков, V^H _U - количество вершин многоугольника, ограничивающего U-й непригодный участок; номера и координаты, TC (X^TC _k, Y^TC _k), , где К - количество ТС; их пропускную способность ρ_m; диапазоны работы; возможности воздействия Р_m; виды воздействий C_m; известные координаты объектов воздействия и их характеристики.

По команде с третьего выхода второго пульта управления 18 блок сбора и анализа данных об объектах воздействия 6 считывает из второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3 через свой второй вход ранее введенные исходные данные, анализирует их на полноту и формирует сообщение, передаваемое с его выхода на второй вход второго пульта управления 18 о полноте или необходимости доопределения данных об объектах воздействия. На основе этого сообщения второй пульт управления 18 вырабатывает на своем четвертом выходе сигнал, разрешающий блоку определения первичных характеристик 7 перестройку в пределах рабочего диапазона. При попадании обнаруживаемых характеристик объектов воздействия в полосу рабочего диапазона блока определения первичных характеристик 7 производится измерение его первичных характеристик блоком измерения первичных характеристик 8. С его третьего выхода значения первичных характеристик поступают на вход блока сравнения первичных характеристик 13, в котором производится сравнение обнаруженных первичных характеристик с характеристиками запрещенных для воздействия объектов, считываемыми из второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3 с его второго выхода. Если характеристика обнаруженного объекта воздействия совпала (в пределах точности измерения) с характеристикой одного из запрещенных объектов, то с выхода блока сравнения первичных характеристик 13 на второй вход блока определения первичных характеристик 7 поступает команда на разрешение дальнейшей перестройки блока определения первичных характеристик 7. В противном случае на втором выходе блока сравнения первичных характеристик 13 появляется сигнал, разрешающий выдачу значения первичных характеристик с выходов блока измерения первичных характеристик 8 на третий вход аппаратуры передачи данных второго уровня 5 и на вход блока вычисления вторичных характеристик 11. С помощью аппаратуры передачи данных второго уровня 5 и каналообразующей аппаратуры второго уровня 4 передают на удаленный блок измерения первичных характеристик 10 значения характеристик обнаруженного объекта воздействия. Удаленный блок измерения первичных характеристик 10 осуществляет настройку на характеристики обнаруженного объекта воздействия, удаленное измерение этих характеристик и передачу их значений по обратному каналу через каналообразующую аппаратуру второго 4 на вход аппаратуры передачи данных второго уровня 5, с третьего выхода которой значения удаленного измерения первичных характеристик поступают на второй вход блока вычисления вторичных характеристик 11, который вычисляет вторичные характеристики обнаруженных объектов воздействия. Значения вторичных характеристик обнаруженных объектов воздействия с выхода блока вычисления вторичных характеристик 11 поступают на вход блока селекции объектов по характеристикам 12, в котором осуществляется их логический анализ с целью установления принадлежности объектов воздействия к зоне ответственности системы управления ТС, значения координат угловых точек которой поступают на второй вход блока селекции объектов по характеристикам 12 из второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3 с его третьего выхода. Если в результате анализа получится, что объект воздействия не принадлежит зоне или его координаты попадают в один из запрещенных участков в пределах зоны, значения координат которых также считываются из устройства хранения базы данных своих технических средств, объектов воздействия и условий обстановки 3, то на выходе блока селекции объектов по характеристикам 12 формируется признак, исключающий дальнейшую обработку характеристик обнаруженного объекта воздействия. В противном случае, то есть когда координаты обнаруженного объекта воздействия принадлежат зоне и не принадлежат запрещенным участкам в пределах зоны, такой признак не формируется. С выхода блока селекции объектов по характеристикам 12 значения характеристик объектов воздействия передаются для записи во второе устройство хранения базы данных 3 на его второй вход.

По окончании заданного интервала времени ΔT функционирования системы управления ТС в этом режиме, или после обнаружения и доопределения данных обо всех требуемых объектах или по команде оператора, поступающей с пятого выхода второго пульта управления 18 на второй вход блока идентификации объектов воздействия 14, осуществляется считывание блоком идентификации объектов воздействия 14 информации о значениях характеристик обнаруженных объектов воздействия из второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3. Одновременно на первый вход блока идентификации объектов воздействия 14 поступают данные о границах полос зоны ответственности системы управления ТС, которые считываются из второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3 с его шестого выхода. В блоке идентификации объектов воздействия 14 определяют признак оперативного назначения объектов воздействия, который формируют на основе совпадения координат объектов воздействия с координатами полос зоны ответственности системы управления ТС, и формируют формуляры объектов воздействия. Сформированный формуляр объекта воздействия, содержащий признак оперативного назначения, с выхода блока идентификации объектов воздействия 14 поступает на четвертый вход второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3. При необходимости результаты идентификации объектов воздействия по команде со второго пульта управления 18 могут быть выданы с седьмого выхода второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3 на второй вход второго устройства отображения информации 15 для их анализа и уточнения оператором пункта управления. Значения уточненных данных записываются со второго пульта управления 18 во второе устройство хранения базы данных 3. При начале осуществления воздействия по обнаруженным объектам активизируется блок классификации объектов воздействия 16, который последовательно считывает формуляры объектов воздействия на свой второй вход с восьмого выхода второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3 и осуществляет классификацию объектов воздействия с учетом их координат на местности (в пространстве), дистанций между ними и их оперативного назначения. Выдача значений расклассифицированных объектов воздействия с выхода блока классификации объектов воздействия 16 осуществляется на вход блока определения приоритетов объектов воздействия 17 и во второе устройство хранения базы данных 3 на его пятый вход. В блоке определения приоритетов объектов воздействия 17 осуществляется сравнение координат объектов воздействия с координатами полос зоны ответственности системы управления ТС, значения которых считываются с четвертого выхода второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3, и, в зависимости от полосы зоны, с координатами которой совпали координаты объектов воздействия, производится определение их приоритетов и формирование списка объектов воздействия в соответствии с полученными значениями их приоритетов, который записывается во второе устройство хранения базы данных 3 на его шестой вход и на вход блока распределения объектов воздействия между средствами ТС 20.

Второй пульт управления 18 вырабатывает на своем первом выходе и передает с помощью аппаратуры передачи данных второго уровня 5, каналообразующей аппаратуры второго уровня 4, линий связи с ПУ первого уровня 23, каналообразующей аппаратуры первого уровня 24 и аппаратуры передачи данных первого уровня 25 на первый вход первого пульта управления 21 каждого пункта управления первого уровня 1_k команды в виде управляющих сигналов на оценку эффективности осуществления воздействия своих ТС на все объекты воздействия, внесенные в список приоритетных. Одновременно с передачей этой команды передается информация обо всех объектах воздействия.

На пунктах управления первого уровня после получения этой команды формируют базу данных своего ТС, объектов воздействия и условий обстановки, при этом данные об объектах воздействия автоматически записываются в первое устройство хранения базы данных своего ТС, объектов воздействия и условий обстановки 22 на его первый вход с третьего выхода аппаратуры передачи данных первого уровня 25, а на его второй вход записывают с третьего выхода первого пульта управления 21 необходимые для работы исходные данные: определяемые по карте координаты (X^ПУ1, Y^ПУ1) данного пункта управления первого уровня 1_k; координаты вершин (угловых точек) зоны ответственности данного пункта управления первого уровня 1_k (X^З _N, Y^З _N), , где N - количество вершин многоугольника, ограничивающего зону; координаты вершин (угловых точек) участков, запрещенных для размещения объектов воздействия (соответствующих участкам местности (пространства), непригодным для размещения объектов воздействия) (X^H _UV, Y^H _UV), , , где U^H - количество непригодных участков, V^H _U - количество вершин многоугольника, ограничивающего U-й непригодный участок; пропускную способность ρ_m; диапазоны работы; возможности воздействия Р_m; виды воздействий C_m.

После этого по команде с четвертого выхода на первый вход блока оценки эффективности воздействия 29 осуществляют оценку эффективности воздействия своего ТС на все объекты воздействия. На второй вход блока оценки эффективности воздействия 29 поступают с третьего выхода первого устройства хранения базы данных своего ТС, объектов воздействия и условий обстановки 22 значения характеристик объектов воздействия и значения характеристик своего технического средства, с учетом которых производится оценка эффективности воздействия на каждый объект воздействия. Для реализации блока оценки эффективности воздействия 29 используются программируемые (настраиваемые) многофункциональные средства, алгоритм работы которых может определяться, например, следующими математическими соотношениями.

Критерием достаточной эффективности воздействия является выполнение энергетических условий воздействия на обнаруженные объекты, которые определяются как превышение уровня воздействия над пороговым уровнем в заданное число раз, называемое коэффициентом воздействия (К_В):

где К_В - коэффициент воздействия (при определении достаточной эффективности принят К_В=1,5);

Е_П, Е_В - соответственно, напряженности поля порогового сигнала и сигнала воздействия на входе объекта воздействия.

Напряженность поля сигнала воздействия (Е_В) на входе объекта воздействия определяется по формуле:

где P_р - мощность передатчика технического средства;

G_р - коэффициент усиления антенны передатчика технического средства;

r - дистанция воздействия;

ν - множитель ослабления на трассе воздействия (дБ).

Полученные значения эффективности воздействия с выхода блока оценки эффективности воздействия 29 передают на третий вход первого устройства хранения базы данных своего ТС, объектов воздействия и условий обстановки 22. Со второго выхода первого устройства хранения базы своего ТС, объектов воздействия и условий обстановки 22 полученные результаты оценки эффективности осуществления воздействия своего ТС на все объекты воздействия, внесенные в список приоритетных, поступают на второй вход первого пульта управления 21, с помощью которого их передают по линиям компьютерной сети 27, включающим в себя аппаратуру передачи данных первого уровня 25, каналообразующую аппаратуру первого уровня 24, линии связи с ПУ первого уровня 23, каналообразующую аппаратуру второго уровня 4 и аппаратуру передачи данных второго уровня, на ПУ второго уровня 2 на первый вход второго пульта управления 18.

На ПУ второго уровня 2 с помощью второго пульта управления 18 и блока сбора и анализа данных об объектах воздействия 6 собирают результаты оценки эффективности осуществления воздействия своих ТС на все объекты воздействия, внесенные в список приоритетных, и передают их со второго выхода второго пульта управления 18 на первый вход второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3.

С пятого выхода второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки 3 собранные значения оценок эффективности воздействия поступают на вход блока формирования списка ТС по эффективности 19, в котором производится формирование случайным образом списка ТС, значения эффективности воздействия которых оказались достаточными для осуществления воздействия на объекты из сформированного приоритетного списка. Сформированный список ТС по эффективности воздействия с выхода блока формирования списка ТС по эффективности 19 поступает на второй вход блока распределения объектов воздействия между ТС 20. В блоке распределения объектов воздействия между ТС 20 производится распределение объектов для воздействия между ТС путем последовательного попарного соотнесения объектов воздействия и технических средств из соответствующих списков. Совмещенная в блоке распределения объектов воздействия между средствами ТС 20 информация об объекте воздействия и номере ТС образует задание для технического средства, которое с выходов блока 20 поступает во второе устройство хранения базы данных 3, на вход блока формирования целеуказаний ТС 21 и для отображения во второе устройство отображения информации 15. В заданный момент времени T_В или по команде с восьмого выхода второго пульта управления 18 блок формирования целеуказаний ТС 21 выдает со своего выхода сформированные целеуказания на третий вход второго пульта управления 18, который со своего первого выхода передает целеуказания в виде управляющих сигналов с ПУ второго уровня по линиям компьютерной сети 27, включающих аппаратуру передачи данных второго уровня 5, каналообразующую аппаратуру второго уровня 4, линии связи с ПУ первого уровня 23, каналообразующую аппаратуру первого уровня 24 и аппаратуру передачи данных первого уровня 25, на вход устройства приема команд и адресной выдачи управляющих сигналов 26, с выхода которого значения управляющих сигналов передаются на устройство управления техническим средством 28 соответствующего пункта управления первого уровня 1₁,… 1_k,… 1_k.

При необходимости принятые команды предварительно по команде с первого выхода первого пульта управления 21 на второй вход устройства приема команд и адресной выдачи управляющих сигналов 26 могут быть выданы со второго выхода блока 26 на второй вход первого устройства отображения информации 30 для их анализа и уточнения оператором пункта управления первого уровня 1_k. Уточненные команды передаются с первого выхода первого пульта управления 21 на второй вход устройства приема команд и адресной выдачи управляющих сигналов 26 и далее на устройство управления техническим средством 29.

Таким образом, как следует из описания реализации способа и работы системы централизованного управления техническими средствами, достигается решение поставленной задачи, а именно расширение функциональных возможностей способа и системы управления техническими средствами за счет выполнения на ПУ второго уровня таких важных функций управления, как сбор, обработка, анализ данных об объектах воздействия и принятие решения на осуществление воздействия, а на ПУ первого уровня функции оценки эффективности осуществления воздействия своего ТС на все объекты воздействия.

Изобретение относится к области управления техническими средствами и может быть использовано для расширения функциональных возможностей трехуровневого управления техническими средствами (ТС) различного назначения. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей за счет выполнения на пункте управления (ПУ) второго уровня сбора, обработки, анализа данных об объектах воздействия и принятие решения на осуществление воздействия, а на ПУ первого уровня функции оценки эффективности осуществления воздействия своего ТС на все объекты воздействия. Система управления техническими средствами содержит соответствующим образом соединенные: пункты управления, линии связи, устройства хранения базы данных, каналообразующую аппаратуру, аппаратуру передачи данных, блоки сбора и анализа данных об объектах воздействия, измерения первичных характеристик, вычисления вторичных характеристик, селекции объектов по характеристикам, идентификации и классификации объектов воздействия, определения приоритетов объектов воздействия, оценки эффективности, формирования списка ТС по эффективности, распределения объектов между ТС, формирования целеуказаний ТС, пульты управления, устройства отображения информации, блок сравнения, устройства приема команд и адресной выдачи управляющих сигналов и устройства управления техническим средством. Способ описывает работу данной системы. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ управления техническими средствами, заключающийся в формировании на компьютеризированном пульте управления команд и передаче их по линиям связи устройству приема команд и адресной выдачи управляющих сигналов, отличающийся тем, что предварительно последовательно на пункте управления (ПУ) второго уровня формируют базу данных своих технических средств (ТС), объектов воздействия и условий обстановки, при необходимости доопределяют данные об объектах воздействия, идентифицируют объекты воздействия, классифицируют объекты воздействия, определяют приоритеты объектов воздействия, формируют список объектов воздействия в соответствии с полученными значениями их приоритетов, формируют команду в виде управляющих сигналов на оценку эффективности осуществления воздействия своих ТС на все объекты воздействия, внесенные в список приоритетных, и передают ее по линиям связи на ПУ первого уровня, на пунктах управления первого уровня после получения этой команды формируют базу данных своего ТС, объектов воздействия и условий обстановки, оценивают эффективность осуществления воздействия своего ТС на все объекты воздействия, внесенные в список приоритетных, передают на ПУ второго уровня результаты оценки эффективности осуществления воздействия своего ТС на все объекты воздействия, внесенные в список приоритетных, на ПУ второго уровня собирают результаты оценки эффективности осуществления воздействия своих ТС на все объекты воздействия, внесенные в список приоритетных, формируют случайным образом список ТС, значения эффективности которых оказались достаточными для осуществления воздействия на объекты из сформированного списка, распределяют объекты для осуществления воздействия между ТС путем последовательного попарного соотнесения объектов воздействия и ТС из соответствующих сформированных списков, формируют целеуказания штатным ТС для осуществления воздействия на выбранные объекты.

2. Система управления техническими средствами, содержащая второй пульт управления, по линиям компьютерной сети связанный с устройством приема команд и адресной выдачи управляющих сигналов, отличающаяся тем, что линии связи компьютерной сети выполнены в виде последовательно соединенных аппаратуры передачи данных второго уровня, каналообразующей аппаратуры второго уровня, линий связи с пунктами управления первого уровня, каналообразующей аппаратуры первого уровня и аппаратуры передачи данных первого уровня, а также тем, что в нее дополнительно введены блок определения первичных характеристик, первый вход которого соединен с четвертым выходом второго пульта управления, блок измерения первичных характеристик, первый вход которого соединен с выходом блока определения первичных характеристик, а первый выход - с третьим входом аппаратуры передачи данных второго уровня, блок вычисления вторичных характеристик, первый вход которого соединен с вторым выходом блока измерения первичных характеристик, а второй вход - с третьим выходом аппаратуры передачи данных второго уровня, блок сравнения первичных характеристик, первый вход которого соединен с третьим выходом блока измерения первичных характеристик, первый выход - со вторым входом блока определения первичных характеристик, а второй выход - со вторым входом блока измерения первичных характеристик, удаленный блок измерения первичных характеристик, вход которого соединен с третьим выходом, а выход - со вторым входом каналообразующей аппаратуры второго уровня, второй выход которой соединен со вторым входом аппаратуры передачи данных второго уровня, второй выход которой соединен с первым входом второго пульта управления, блок селекции объектов по характеристикам, первый вход которого соединен с выходом блока вычисления вторичных характеристик, второе устройство хранения базы данных своих технических средств (ТС), объектов воздействия и условий обстановки, первый вход которого соединен со вторым выходом второго пульта управления, второй выход соединен со вторым входом блока сравнения первичных характеристик, второй вход - с выходом, а третий выход - со вторым входом блока селекции объектов по характеристикам, блок сбора и анализа данных об объектах воздействия, первый вход которого соединен с третьим выходом, а выход - со вторым входом второго пульта управления, второй вход соединен с первым выходом второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки, блок идентификации объектов воздействия, первый вход которого соединен с шестым выходом, выход - с четвертым входом второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки, а второй вход - с пятым выходом второго пульта управления, блок классификации объектов воздействия, первый вход которого соединен с седьмым выходом второго пульта управления, второй вход - с восьмым выходом, а первый выход - с пятым входом второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки, блок определения приоритетов объектов воздействия, первый вход которого соединен со вторым выходом блока классификации объектов воздействия, второй вход - с четвертым выходом, а первый выход - с шестым входом второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки, блок распределения объектов воздействия между ТС, первый вход которого соединен со вторым выходом блока определения приоритетов объектов воздействия, а первый выход - с третьим входом второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки, блок формирования списка ТС по эффективности, вход которого соединен с пятым выходом второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки, а выход - со вторым входом блока распределения объектов воздействия между ТС, блок формирования целеуказаний ТС, первый вход которого соединен со вторым выходом блока распределения объектов воздействия между ТС, второй вход - с восьмым выходом, а выход - с третьим входом второго пульта управления, второе устройство отображения информации, первый вход которого соединен с шестым выходом второго пульта управления, второй вход - с седьмым выходом второго устройства хранения базы данных своих ТС, объектов воздействия и условий обстановки, а третий вход - с третьим выходом блока распределения объектов воздействия между ТС, которые совместно со вторым пультом управления, аппаратурой передачи данных второго уровня и каналообразующей аппаратурой второго уровня образуют пункт управления второго уровня, также введены устройство управления техническим средством, вход которого соединен с выходом устройства приема команд и адресной выдачи управляющих сигналов, первый пульт управления, первый вход которого соединен со вторым выходом аппаратуры передачи данных первого уровня, а первый выход - со вторым входом устройства приема команд и адресной выдачи управляющих сигналов, первое устройство отображения информации, первый вход которого соединен со вторым выходом первого пульта управления, а второй вход - со вторым выходом устройства приема команд и адресной выдачи управляющих сигналов, первое устройство хранения базы данных своего ТС, объектов воздействия и условий обстановки, первый вход которого соединен с третьим выходом аппаратуры передачи данных первого уровня, второй вход - с третьим выходом первого пульта управления, а первый выход - с третьим входом первого устройства отображения информации, блок оценки эффективности воздействия, выход которого соединен с третьим входом, а второй вход - с третьим выходом первого устройства хранения базы данных своего ТС, объектов воздействия и условий обстановки, первый вход блока оценки эффективности соединен с четвертым выходом первого пульта управления, пятый выход которого соединен со вторым входом аппаратуры передачи данных первого уровня, четвертый выход которой соединен со вторым входом каналообразующей аппаратуры первого уровня, которые совместно с каналообразующей аппаратурой первого уровня, аппаратурой передачи данных первого уровня и устройством приема команд и адресной выдачи управляющих сигналов составляют пункт управления первого уровня, количество которых определяется количеством технических средств.