автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Поддержка принятия решений при выборе пунктов управления космическими аппаратами

□03165454

На правах рукописи

Тюпкин Михаил Валерьевич

ПОДДЕРЖКА ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ ВЫБОРЕ ПУНКТОВ УПРАВЛЕНИЯ КОСМИЧЕСКИМИ АППАРАТАМИ

05 13 01 - Системный анализ, управление и обработка информации

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ч з М&Р И®8

Красноярск - 2008

003165454

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М Ф Решетнева» г Красноярск

Научный руководитель

кандидат технических наук,

доцент Мусонов Владимир Михайлович

Официальные оппоненты

доктор технических наук,

профессор Петров Михаил Николаевич

кандидат технических наук,

доцент Усольцев Александр Анатольевич

Ведущая организация

ФГУП ЦКБ «Геофизика», г Красноярск

Защита состоится 21 марта 2008 г в 14 00 на заседании диссертационного совета Д 212 249 02 при Сибирском государственном аэрокосмическом университете имени академика МФ Решетнева по адресу 660014, г Красноярск, пр им. газ "Красноярский рабочий", 31

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Сибирского государственного аэрокосмического университета

Автореферат разослан 19 февраля 2008 года

Ученый секретарь

диссертационного совета

А А Ступина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Современные автоматизированные системы управления, в том числе АСУ космическими аппаратами, представляют собой сложные системы, характеризующиеся комплексным взаимодействием элементов, рассредоточенных на значительной территории, в нашем случае включая космическое пространство, и требующие для своего развития существенных затрат ресурсов и времени

Важнейшей проблемой, возникающей при анализе и синтезе подобных систем, является структурное построение системы управления, во многом определяющее свойства системы и характеристики ее функционирования

Разработка структуры системы при создании новых или совершенствовании существующих АСУ космическими аппаратами требует решения таких задач, как выбор существующих или создание новых пунктов управления космическими аппаратами, определение топологической структуры системы

Однако при формировании структуры АСУ космическими аппаратами возникает неопределенность, обусловленная динамикой объекта управления при функционировании системы управления Эта задача ввиду наличия неопределенности относится к задачам, требующим поддержки принятия решений, при которой информация преобразуется к виду, упрощающему и облегчающему принятие решений

В информационных технологиях принятием решений считают набор решений в условиях определенности, позволяющих выбрать однозначные, непротиворечивые, корректные решения на основе формализованных моделей объектов управления и окружающей их среды

При принятии решений по выбору пунктов управления космическими аппаратами (ПУ КА), базируясь на оптимизационно-имитационном подходе применительно к формированию структур сложных систем, можно обеспечить совместное использование оптимизационных и имитационных моделей принятия решений Это становится возможным благодаря их рациональному взаимодействию в оптимизационно-имитационных процедурах, описывающих как состав и взаимосвязи структурных элементов системы, так и динамические и стохастические аспекты их функционирования

В связи с этим возникает техническая проблема, заключающаяся в создании автоматизированных средств выбора пунктов управления космическими аппаратами, которая требует разработки и развития оптимизационно-иммитационных процедур принятия решений при

формировании системы управления космическими аппаратами, что является актуальной научной проблемой

Объектом диссертационного исследования являются комплексы пунктов управления космическими аппаратами

Предмет исследований - инструменты формирования комплекса пунктов управления космическими аппаратами

Цель диссертационного исследования состоит в создании оптимизационно-имитационного аппарата для выбора эффективного комплекса пунктов управления космическими аппаратами

Поставленная цель достигается путем решения следующих задач

• анализ задачи выбора пунктов управления космическими аппаратами,

• разработка оптимизационно-имитационной процедуры выбора пунктов управления космическими аппаратами,

• разработка процедуры формирования базового множества пунктов управления космическими аппаратами с заданным набором атрибутов для выбора лучшего варианта,

• исследование методов многоатрибутивного принятия решений с цепью их использования в оптимизационно-имитационной процедуре,

• разработка алгоритма работы метода многоатрибутивного принятия решений,

• программная реализация системы, предназначенной для выбора пунктов управления космическими аппаратами и моделирования функционирования выбранной системы управления космическими аппаратами

Методы исследования. Основные теоретические и прикладные результаты работы получены на основе методологии системного анализа теории многоатрибутивного принятия решений и имитационного моделирования

Научная новизна работы:

1 Предложена аналитико-имитационная процедура формирования базового множества пунктов управления космическими аппаратами, включающая имитационную модель отсева варианта структуры по алгоритмически заданным ограничениям на атрибуты

2 Разработана схема комбинированной реализации оптимизационных и имитационных моделей при решении задачи выбора пунктов управления космическими аппаратами

3 Разработан алгоритм модифицированного метода многоатрибутивного принятия решений на базе процедуры ТОРБК

Значение для теории. Полученные при выполнении диссертационной работы результаты имеют существенное значение для развития теории

принятия решений и методов формирования структур автоматизированных систем управления Предложенный оптимизационно-имитационный подход позволяет решать задачу формирования комплекса пунктов управления космическими аппаратами при ограничениях на атрибуты их структуры, заданные как в форме математических выражений, так и алгоритмически

Практическая ценность. Разработанные в диссертации программные системы позволяют на базе комплекса оптимизационных и имитационных моделей сформировать комплекс пунктов управления космическими аппаратами с оптимальным количеством ПУ и рациональным распределением этих ПУ в пространстве

Достоверность полученных результатов подтверждается корректным использованием методов многоатрибутивного принятия решений и имитационных моделей при обосновании полученных результатов, выводов, рекомендаций, а также успешным выполнением компьютерных экспериментов с моделью комплекса пунктов управления космическими аппаратами

Реализация результатов работы. В диссертационной работе были разработаны четыре программные системы, предназначенные для решения задачи формирования ПУ КА Программные системы прошли экспертизу и зарегистрированы в Отраслевом фонде алгоритмов и программ (ОФАП), что делает их доступными широкому кругу специалистов в области системного анализа и разработки программного обеспечения информационно-управляющих систем Перечень зарегистрированных программных разработок приведен в конце автореферата

Материалы диссертационной работы введены в учебные курсы дисциплин, читаемых студентам на кафедрах «Системный анализ и исследование операций» Сибирского государственного аэрокосмический университета

Апробация работы Основные положения и результаты работы прошли всестороннюю апробацию на международных и всероссийских научных и научно-практических конференциях В том числе, на IV Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Инновационные технологии и экономика в машиностроении» (Югра, 2006), Международной научно-технической конференции «Аналитические и численные методы моделирования естественнонаучных и социальных проблем» (Пенза, 2006), Международной научной конференции «Новые технологии и современные системы автоматизации» (Тунис, 2006), XI Международной научной конференции «Решетневские чтения» (Красноярск, 2007), II Международной научной конференции «Приоритетные направления развития науки, технологий и техники» (Черногория, 2007), Международной научной конференции «Новые технологии, инновации, изобретения» (Турция, 2007)

Диссертационная работа в целом обсуждалась на научных семинарах Сибирского государственного аэрокосмического университета, а также НИИ Систем управления, волновых процессов и технологий (2005-2008 гг )

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 работ, включая публикацию в журнале по Перечню ВАК РФ Полный список публикаций представлен в конце автореферата

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка литературы из 103 наименований Содержание работы изложено на 141 странице

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана общая характеристика проблемы обоснована актуальность выбранной темы, определены цель и задачи исследования Сформулированы основные положения, выносимые на защиту, научная новизна, 'I еоретическая и практическая значимость полученных результатов

В первом разделе рассмотрены проблемы анализа и выбора комплексов пунктов управления космическими аппаратами, предлагается использовать агрегативно-декомпозиционный подход к описанию и формированию комплекса на различных уровнях его детализации Описаны принципы и методы имитационного моделирования

Рассмотрен оптимизационно-имитационный подход к решению задач формирования структуры сложных систем, позволяющий учитывать при выборе комплексов пунктов управления космическими аппаратами динамику функционирования его элементов Описываются основные принципы оптимизационно-имитационного подхода в задачах формирования структур управляющих систем, различные схемы построения оптимизационно-имитационных процедур формирования и рекомендации по их использованию

Важной проблемой при создании систем управления космическими аппаратами является выбор их структуры, которая определяет состав элементов системы с соответствующими взаимосвязями, с учетом динамики их функционирования

Анализ различных подходов к выбору пунктов управления подобных систем показал, что задачи формирования могут быть разбиты на две группы К первой относятся задачи, связанные с формированием топологической структуры системы, состоящей в определении состава, территориального расположения и типа управляющих узлов на всех уровнях иерархии системы и каналов связи между ними Ко второй группе относятся пробпемы формирования функциональной структуры системы, т е распределение функций управления между узлами системы, включая объект управления и распределение технических средств по узлам системы

Решение задач, связанных с рациональным формированием комплекса ПУ КА, требует создания методологических основ формализации элементов и комплекса в целом, методов декомпозиции системы на подсистемы, построения формализованных моделей и методов формирования комплекса ПУ КА, многомашинных комплексов и сетей связи В диссертационной работе основное внимание уделяется развитию методологии формирования комплекса пунктов управления космическими аппаратами на базе сочетания оптимизационных и имитационных моделей, позволяющих учитывать динамику функционирования комплекса ПУ КА

Учет динамики функционирования комплекса ПУ КА на этапе его формирования приводит к необходимости совместного использования оптимизационных и имитационных моделей, поскольку для формализации динамики функционирования комплекса ПУ КА для большей части практических задач могут быть использованы лишь методы имитационного моделирования

При этом возникают проблемы рационального сочетания таких моделей для получения оптимальных (рациональных) вариантов построения комплекса ПУ КА Подобный подход приводит к специфическим итеративным процедурам поиска рациональных вариантов комплекса с использованием оптимизационных и имитационных моделей, позволяющих в процессе формирования комплекса оценивать и отбирать необходимые пункты управления космическими аппаратами

Во втором разделе описывается оптимизационно-имитационный подход к формированию комплекса пунктов управления космическими аппаратами Приведена классификация процедур формирования и соответствующих моделей задач формирования комплексов ПУ КА Приведена общая постановка задачи формирования комплексов ПУ КА с учетом возможности существования неаналитически заданных ограничений Изложены методологические основы построения оптимизационно-имитационных процедур формирования комплексов ПУ КА

Указывается, что при оптимизации структуры сложных систем задачи формирования, учитывающие динамику функционирования элементов системы, только в простейших случаях могут быть решены аналитическими методами Использование имитационных моделей позволяет учесть на этапе анализа и формирования комплексов ПУ КА не только статические взаимосвязи между элементами системы, по и динамические аспекты функционирования комплекса

Возникающие при этом задачи приводят к моделям, в которых критерии, подлежащие оптимизации, и ограничения, накладываемые на параметры системы, могут задаваться в произвольном виде вербально, графиками, моделирующими алгоритмами, таблицами данных, полученных

экспериментально, т е неаналитически С математической точки зрения рассматриваемые задачи относятся к классу задач математического программирования, в которых ряд ограничений задан не в явном виде, а алгоритмически

Учет динамических и стохастических аспектов функционирования комплекса ПУ КА приводит к необходимости совместного использования оптимизационных и имитационных моделей Это объясняется тем, что дня формализации ряда динамических и стохастических аспектов функционирования комплексов ПУ КА могут быть использованы лишь имитационные модели

Во втором разделе анализируются различные подходы к совместному использованию оптимизационных и имитационных моделей при формировании структуры сложных систем Приводится описание процедуры решения задачи формирования комплекса пунктов управления космическими аппаратами

Обозначим через Р' множество вариантов комплекса ПУ КА, допустимых по ограничениям на атрибуты, заданные в аналитической форме, а через Р" - множество вариантов комплексов, допустимых по ограничениям на атрибуты, заданные алгоритмически, т е выполнение этих ограничений может быть проверено лишь в ходе имитационного моделирования Тогда пространство допустимых вариантов комплексов ПУ КА (3 = Р'Пр"

Модели задач формирования в зависимости от способа задания целевой функции и пространства допустимых вариантов комплексов ПУ КА Р могут быть разбиты на классы, где целевая функция может быть задана либо аналитически, либо алгоритмически При этом пространство Р может быть задано 1) аналитически, 2) алгоритмически, 3) аналитически и алгоритмически

В зависимости от класса модели формирования могут быть использованы различные процедуры поиска оптимального варианта комплекса ПУ КА, отличающиеся друг от друга способом генерации вариантов, правилами проверки аналитически и алгоритмически заданных атрибутов и способом перехода к следующему шагу

Для решения задач выбора комплекса пунктов управления предлагается оптимизационно-имитационный подход, основанный на совместном использовании оптимизационных и имитационных моделей в процессе поиска оптимальных вариантов структуры

Этапы аналитико-имитационной процедуры формирования базового множества пунктов управления космическими аппаратами с заданным набором атрибутов для многоатрибутивного выбора лучшего варианта комплекса

Этап 1 Генерация варианта комплекса ПУ КА X,, г = 1, , ш с заданным набором атрибутов Д,, у = 1, ,7

Этап 2 Проверка допустимости варианта структуры по аналитически заданным атрибутам Если X, е Р, то переход к этапу 3, иначе к этапу 1

Этап 3 Проведение машинного эксперимента с имитационной моделью системы Лл-, для допустимого по аналитически заданным атрибутам варианта комплекса X, Модель Л отображает функционирование моделируемого комплекса ПУ КА Между этапами 1 и 3 организуется информационный интерфейс для передачи данных об исследуемом варианте комплекса X,

Этап 4 Проверка допустимости варианта комплекса ПУ КА А', алгоритмически заданным атрибутам Если X, е (3, то переход к этапу 5, иначе - к этапу 1

Этап 5 Запоминание варианта комплекса, допустимого по аналитически и алгоритмически заданным атрибутам

Этап 6 Проверка, все ли варианты комплексов ПУ К А проанализированы Если нет, то переход к этапу 1 В противном случае -выдача полученных результатов и окончание работы процедуры

В третьем разделе рассматриваются вопросы применения имитационного моделирования и оптимизационно-имитационного подхода, к решению задач формирования комплекса пунктов управления космическими аппаратами как к распределенной информационно-управляющей системе Комплекс ПУ КА представляет собой рассредоточенные в пространстве многофункциональные совокупности стационарных пунктов управления с развитыми техническими средствами приема, передачи и обработки информации

Комплекс ПУ КА обладает следующими характерными особенностями распределенность, подвижность объектов управления, наличие зон доступности, быстродействие, недопустимость потерь информации, живучесть системы Перечисленные особенности значительно усложняют задачу построения моделей и алгоритмов выбора комплекса пунктов управления КА

Проблема формирования комплекса ПУ КА включает определение пунктов управления в пространстве, выбор комплекса технических средств, обеспечивающих выполнение функций управления с учетом пространственного размещения комплекса и доступности узлов, учет времени обработки информации и управления При этом должны быть выполнены различные требования к качеству управления

Задача состоит в рациональном выборе пунктов управления КА с учетом затрат на их создание или реконструкцию, затрат на эксплуатацию и функционирование, требований оперативности управления, надежности технических средств, живучести и глобальности системы управления и других характеристик.

Возникающие при этом математические постановки задач формирования комплекса ПУ КА могут быть формализованы с использованием дискретных переменных различного уровня детализации системы Анализ задач формирования комплекса ПУ КА показал, что для них целесообразно выделять следующие уровни детализации построения комплекса выбор состава и топологии наземных пунктов управления, выбор варианта их защищенности от внешних воздействий и выбор комплексов технических средств в узлах

Задача выбора пунктов управления космическими аппаратами представляет собой сложную комбинаторную проблему, решение которой на практике затруднено из-за ее большой размерности С учетом этой особенности задачи предложена и реализована итеративная схема взаимодействия процедур и алгоритмов при выборе ПУ КА (рис 1)

Рис 1 Схема взаимодействия процедур и алгоритмов при решении задачи выбора пунктов управления космическими аппаратами

На первом этапе (блок 1) решается комбинаторная задача выбора пунктов управления с учетом затрат на организацию управляющих узлов, доступность и глобальность управления различными классами КА, а также траектории полета космических аппаратов Здесь происходит проверка на аналитически заданные ограничения

Для определения допустимости сформированного комплекса пунктов управления космическими аппаратами по алгоритмически заданным атрибутам предназначена имитационная модель (блок 2)

Первых два блока соответствуют аналитико-имитационной процедуре формирования базового множества пунктов управления космическими аппаратами, представляющей собой научную новизну работы

В блоках 3, 4 для выбранной совокупности пунктов управления и их взаимосвязей определяются варианты их построения, обеспечивающие повышение живучести комплекса ПУ КА, определяемой вероятностью выполнения комплексом функций управления с учетом возможных неблагоприятных внешних воздействий

Для детального учета вероятностных характеристик функционирования сгенерированных вариантов построения и обеспечения живучести комплекса

ПУ КА предназначена имитационная модель (блок 4), которая позволяет анализировать функционирование комплекса при различных величинах интенсивности и для различных законов распределения выхода из строя элементов системы (узлов управления, каналов связи и др )

В соответствии с общей методологией формирования структуры сложных систем генерирование комплекса пунктов управления космическими аппаратами осуществляется с помощью моделей оптимизации (блок 3) В диссертации для решения задачи оптимизации предлагается модифицированный метод многоатрибутивного принятия решений на базе процедуры ТОРЭК

На следующем этапе (блок 5) для возможных комплексов пунктов управления космическими аппаратами и вариантов их реализации, работающих с объектами различных классов, определяется топологическая структура комплекса ПУ КА и оптимальное количество пунктов управления Исследование динамики функционирования исходного комплекса пунктов управления космическими аппаратами и отсев избыточных пунктов управления проводится с помощью имитационной модели

Топологическая структура комплекса ПУ КА определяет взаимное расположение и количество пунктов управления для заданных классов КА Задача формирования топологической структуры комплекса ПУ КА заключается в следующем для заданных множеств КА различных классов Ел4 , множества участков возможной доступности Ь, графика движения Ск и программы работ Пк КА каждого класса необходимо найти минимальную по затратам на создание совокупность ПУ, чтобы при этом выполнялись требования к управляемости и коэффициенту доступности для заданных классов КА, загрузке ПУ и специальные требования к системе (например, доступность на одном витке КА не менее чем двумя ПУ, минимально допустимое время нахождения КА в зоне какого-либо ПУ и т д) В результате решения данной задачи формирования определяется, какие ПУ необходимы в системе и с какими классами КА они будут взаимодействовать

Для формализации задачи формирования топологической структуры комплекса ПУ КА дополнительно введем следующие обозначения 0/; — время доступности КА к-го класса на 1-м участке возможной доступности, с, — затраты на создание ]~то ПУ, к тш — минимально допустимая продолжительность одного сеанса связи для КА к-го класса, —

минимальное число ПУ, необходимых для управления КА А.-го класса, ^ а — множество смежных участков доступности из с непрерывным временем доступности для К А &-го класса, Нк - коэффициент доступности К А /1-го класса, который определяется отношением общего времени доступности КА к-

II

го класса 1 1-> ко времени нахождения КА к-то класса над заданной

&к

территорией

Введем переменные

Г1, если в системе будет использован у-й ПУ,

-О — в противном случае

1, если в системе будет использован 1-й участок возможной V/ = доступности,

-О — в противном случае

Модель формирования топологической структуры системы имеет следующий вид

Х/Л-* гпш (!)

уе/

при ограничениях

на коэффициент доступности для каждого класса КА

на минимальное количество ПУ, необходимых для управления каждым классом КА,

О)

на минимальную продолжительность сеанса связи для КА к-го класса,

(4)

к пил

на связь между переменными

тЪ'ЛеЬ (5)

Аналитическая часть задачи формирования (выражения (])-(5)) представляет собой линейную целочисленную модель математического программирования, и варианты структуры могут быть получены с помощью известных методов Выражения (2)-(5) задают множество Р' Множество Р" задается при ограничениях на управляемость каждого класса КА и на загрузку пунктов управления При проверке на допустимость по алгоритмически заданным атрибутам в качестве параметров имитационной модели выступают вариант комплекса ПУ КА Х„ программы работ КА каждого класса Пк , объем информации, передаваемый за время осуществления управляющего

взаимодействия между КА к-го класса и ПУ и„ Nk - количество КА к-го класса, графика движения КА к-го класса Gk

Решение задачи оптимизации отдельных пунктов управления КА с учетом стоимости и показателей надежности производилось, используя процедуру TOPSIS Данная процедура базируется на концепции, что наилучшая альтернатива (вариант формирования пункта управления) должна иметь наименьшее расстояние до идеального решения и наибольшее расстояние до идеального негативного решения

Принимая, что «идеальное» решение состоит из лучших достижимых значений всех атрибутов, а «идеальное негативное» решение состоит из худших достижимых значений всех атрибутов, лучшей считается альтернатива, которая имеет минимальное евклидово расстояние до идеального решения и максимальное до идеального негативного решения

В диссертационной работе на основе данной процедуры разработан следующий алгоритм

Шаг 1 Задать относительную важность w каждой из к целевых функций Шаг 2 Определить PIS (f) и NIS (/*), решая задачи

/={/,\/;, ./л.

/={/Т./г, Ji),

где ™ffAx) для V/ е J и // = ™ f,(x) для V/е /,/;= для V; е / и

f, = для V; е ¡,fj(x),j е J - цель для максимизации типа «выгода», f,(\),

I е 1 - цель для минимизации типа «стоимость», к & К, К = / u J Тогда / является вектором решения, который состоит из индивидуальных наилучших возможных решений для всех целей и называется PIS Аналогично, / является вектором решения, который состоит из наихудших возможных решений для всех целей и называется NIS Uhu 3 Решить задачу

min d'',s (х) max dm (х) х<=Х,

где

dm =

dm =

VI'

jeJ jeJ

fj ~fM> ' f M)-fj

fj -/;

+yLw>

tel

fr-f, .

fr-Ш

1/2

1/2

fr-r:

w„ t — 1,2, , к - относительная важность целей, dm и dm - расстояния до наилучшего идеального решения и наихудшего идеального решения соответственно

Шаг 4. Найти (d'4S)', (dm)', (dm) , (dm)\ решая задачу

(d™)* = mm d m (x) и решение - xJ''\

xeX

(dNIS )* = max dm (x) и решение - яЛ''\ (dp,sy=dpa(xNls), (dmy=dm(x™) Шаг 5 Найти функции принадлежности (1<,(л) и цг(х) 1 если d p,s (л-) < (с/рл )1,

M-iW =

(dmT-dPI"(x)

Шаг 6. Найти

<dp

0

1

dN,s(x) -(dmy

(dm)" ~(dmy

0

&cnn(dF"r<dH's(x)<(d1'lsy

если dp,s(x)>(dpis У

если dm(x)>(dm)\

если (dN!S У< dNIS (х) < (dNIS)'

если dN!S (л) Kid™ У

тах а Ц|(х)> а и а хе X

Шаг 7 Если решение удовлетворяет ЛПР, то останов Однако ЛПР может пожелать изменить относительную важность целевых функций и / ипи функции принадлежности, тогда возвратиться к шагам 1 или 5

В четвертом разделе приводится описание разработанной компьютерной системы поддержки принятия решений при выборе комплекса пунктов управления космическими аппаратами В диссертационной работе был проведен ряд компьютерных экспериментов по формированию и оптимизации топологической структуры комплекса ПУ КА

Рассматрим пример формирования комплекса ПУ КА, который включает совокупность наземных пунктов управления, осуществляющих управление КА трех классов ЕЛА - {ЕкЛА!к = 1,3}, имеющих геосинхронные орбиты с постоянными периодами обращения

Задана следующая исходная информация множество возможных ПУ Епу = {eJ / J = \,7] , затраты на создание;-го ПУ (табл 1), множество участков возможной доступности и времена доступности КА к-го класса на 1-м участке (табл 2), количество КА каждого класса Л^ (1 = 1,3) и множество возможных ПУ для каждого класса КА тк (к = 1,7)

Стоимость построения ПУ

Таблица

ПУ 1 2 3 4 5 6 7

Стоимость 30 50 40 45 50 55 35

Таблица 2

Времена доступности КА на участках возможной доступности

Участки возможной доступности

Класс КА 1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 10 5 6

2 5 6 6

3 5 6 6

Кроме того, заданы ограничения на глобальность НК{к-1,3), минимальное количество пунктов управления, необходимых для управления К А к-го класса М^(к = 1,3), минимальную продолжительность управляющего взаимодействия для КА к-го класса ктт(к = \,3) (табл 3)

Таблица 3

Ограничения и полное время полета над территорией_

Класс КА нк мк ктт время управления Хь

1 0,6 1 9 15

2 0,7 2 10 12

3 0,6 3 9 14

В результате расчета получаем решение

Класс К А Участки доступности и Пункты управления пи

1 1,3 1,3

2 5,6 3,4

3 7, 8,9 3, 6, 7

Таким образом, пункты управления 2 и 5 могут быть удалены из системы управления без ущерба для выполнения заданных функций Стоимость

полученного комплекса пунктов управления космическими аппаратами составляет 205 000 уе, что на 100 000 уе меньше стоимости исходного комплекса

В заключении сформулированы основные результаты и выводы, полученные в диссертационной работе

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

• На основе проведенного анализа задач выбора пунктов управления космическими аппаратами выявлена необходимость поиска рациональных вариантов с использованием оптимизационных и имитационных моделей Это позволяет оценивать и выбирать оптимальный набор пунктов управления космическими аппаратами

• Разработана оптимизационно-имитационная процедура выбора пунктов управления космическими аппаратами, включающая оптимизационные и имитационные модели, что позволяет в итеративном режиме решать задачу выбора

• Разработана аналитико-имитационная процедура формирования базового множества пунктов управления космическими аппаратами, включающая имитационную модель отсева вариантов структур по алгоритмически заданным ограничениям на атрибуты Сформированное базовое множество с заданным набором атрибутов, позволяет применять методы принятия решений при решении задачи выбора лучшего варианта

• Проведены исследования методов многоатрибутивного принятия решений с целью их использования в оптимизационно-имитационной процедуре выбора пунктов управления космическими аппаратами Разработан алгоритм метода многоатрибутивного принятия решений на базе процедуры ТОРБК, обеспечивающий решение задачи формирования лучшего варианта построения пунктов управления космическими аппаратами

• Разработана система поддержки принятия решений при выборе пунктов управления космическими аппаратами, позволяющая эффективно формировать оптимальный по составу и топологической структуре набор пунктов управления космическими аппаратами

• Программно реализована система поддержки принятия решений, показавшая на модельном примере эффективность оптимизационно-имитационного подхода к выбору пунктов управления космическими аппаратами

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в следующих работах

1 * Тюпкин, M В Оптимизационно-имитационный подход к синтезу автоматизированных систем управления / И В Ковалев, M В Тюпкин, Р Ю Царев, Ю Д Цветков // Программные продукты и системы -2007 -№3 -С 73-74

2 Тюпкин, M В Аппаратно-информационные технологии управления космическими аппаратами / M В Тюпкин // Успехи современного естествознания -2006 -№9 - С 111-113

3 Тюпкин, M В Формирование оптимальных по составу высоконадежных автоматизированных систем управления / M В Тюпкин // Труды IV Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Инновационные технологии и экономика в машиностроении» - Югра, 2006 - С 65-67

4 Тюпкин, M В Проектирование автоматизированных систем управления космическими аппаратами / M В Тюпкин, Р Ю Царев // Аналитические и численные методы моделирования естественнонаучных и социальных проблем сборник статей Международной научно-технической конференции - Пенза, 2006 - С 291-292

5 Тюпкин, M В Агрегативно-декомпозиционный подход к формализации задач анализа и синтеза структуры автоматизированных систем управления космическими аппаратами / M В Тюпкин // Материалы XI Междунар науч конф «Решетневские чтения» Сиб гос аэрокосмич ун-т Красноярск, 2007 - С 261-262

6 Тюпкин, M В Многоатрибутивное принятие решений на основе метода TOPSIS / M В Тюпкин, Р Ю Царев, С Ф Шевчук // Материалы XI Междунар науч конф «Решетневские чтения» Сиб гос аэрокосмич ун-т Красноярск, 2007 - С 262-263

7 Тюпкин, M В Проблема синтеза структуры АСУ космическими аппаратами / M В Тюпкин, Р Ю Царев // Фундаментальные исследования - 2007 - № 8 - С 36-38

8 Тюпкин, M В Многоатрибутивные методы принятия решений в системном анализе / M В Тюпкин // Современные наукоемкие технологии -2007 -№12 - С 48-50

работа, опубликованная в одном из ведущих рецензируемых научных журналов рекомендуемых ВАК РФ для опубликования основных научных результатов диссертационных исследований

Разработки, зарегистрированные в Отраслевом фонде алгоритмов и программ:

9 Тюпкин М В , Ковалев И В , Амбросенко Р Н , Яркова С А , Шевчук С Ф Система оптимизации обработки и хранения информации в базах данных (программная система «BD-Opt ver 1 О») М ВНТИЦ, 2007 № 50200701159

10 Тюпкин MB, Антамошкин OA, Ковалев ИВ, Шевчук СФ, Царев М Ю Многоатрибутивная оптимизация настроек систем управления базами данных (программная система «MultiDB ver 1 0») М ВНТИЦ, 2007 №50200701342

11 Тюпкин М В , Шевчук С Ф , Крачков П Г, Ковалев И В , Царев Р Ю , Цветков Ю Д Система анализа структуры информационного обеспечения распределенных систем обработки данных (программная система «Iware Analysis ver 10») М ВНТИЦ, 2007 №50200701711

12 Тюпкин М В , Крачков П Г , Ковалев И В , Царев Р Ю , Завьялова О И Система имитационного моделирования телекоммуникационных систем реального времени (Программная система "AirCalc vei I 0") М ВНТИЦ, 2008 № 50200800204

Тюпкин Михаил Валерьевич

Поддержка принятия решений при выборе пунктов управления космическими аппаратами

Автореферат

Подписано в печать 18 02 гоОБиФармат 60x84/16 Бумага писчая Уч i-ид л 1 Тираж 100 экз Заказ № Отпечатано на ризографе СибГАУ

660014, г Красноярск, пр им raj "Красноярский рабочий" 31

ВВЕДЕНИЕ.

1. ВЫБОР СТРУКТУРЫ И ФОРМИРОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ КОСМИЧЕСКИМИ АППАРАТАМИ.

1.1. Проблемы синтеза структуры сложных систем.

1.1.1. Задачи структурного построения сложных систем.

1.1.2. Агрегативно-декомпозиционный подход к формализации задач анализа и синтеза структуры систем.

1.1.3; Методология имитационного моделирования.

1.2. Поддержка принятия решений.

1.2.1. Методология поддержки принятия решений.!.

1.2.2. Обобщенная схема поддержки принятия решений.:. 1.2.3. Анализ альтернатив.

1.214. Программные средства принятия решений.!.

1.2.5. Системы поддержки принятия решений.

2. ОПТИМИЗАЦИОННО-ИМИТАЦИОННЫЙ ПОДХОД К СИНТЕЗУ СТРУКТУРЫ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ.

2.1. Модели и методы синтеза структуры с неаналитически заданными ограничениями.

2.2. Методы направленного имитационного моделирования.

2.3: Оптимизационно-имитационный подход к формированию структур сложных систем.

3. ВЫБОР ПУНКТОВ УПРАВЛЕНИЯ КОСМИЧЕСКИМИ АППАРАТАМИ.

3.1. Методологические вопросы выбоа пунктов управления космическими аппаратами.

3.2. Выбор пунктов управления КА с использованием оптимизационных и имитационных моделей.

3.3. Выбор топологии пунктов управления космическими аппаратами.

3.4. Оптимизационно-имитационная процедура синтеза.

3.5. Метод упорядоченного предпочтения через сходство с идеальным решением.

3.5.1. Алгоритм работы метода упорядоченного предпочтения через сходство с идеальным решением.

3.5.2. Метод упорядоченного предпочтения через сходство с идеальным решением для MODM-задач.

3.5.3. Алгоритм работы метода упорядоченного предпочтения через сходство с идеальным решением для MODM-задач.

4. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ВЫБОРА ПУ КА НА БАЗЕ КОМПЛЕКСА ОПТИМИЗАЦИОННЫХ И

ИМИТАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ.

4.1. Концептуальная схема программной системы.

4.2. Состав программой системы.

4.3. Логическая структура системы.

4.4. Описание функционирования системы.

4.5. Руководство системного программиста.

4.6. Руководство программиста.

4.7. Руководство оператора.

4.8. Примеры решения задач и анализ результатов.

Современные автоматизированные системы управления, в том числе АСУ космическими аппаратами, представляют собой сложные системы, характеризующиеся комплексным взаимодействием элементов, рассредоточенных на значительной территории, в нашем случае включая космическое пространство, и требующих для своего развития существенных t затрат ресурсов и времени.

Важнейшей проблемой, возникающей при анализе и синтезе подобных систем, является структурное построение системы управления, во многом определяющее свойства системы и характеристики ее функционирования.

Разработка структуры системы при создании новых или совершенствовании существующих АСУ космическими аппаратами требует решения таких задач, как выбор существующих или создание новых пунктов управления космическими аппаратами, определение топологической структуры системы.

Однако при формировании структуры АСУ космическими аппаратами возникает неопределенность, обусловленная динамикой объекта управления при функционировании системы управления. Эта задача ввиду наличия неопределенности относится к задачам, требующим поддержки принятия решений при которой информация преобразуется к виду, упрощающему и облегчающему принятие решений.

В информационных технологиях принятием решений считают набор решений в условиях определенности, позволяющих выбрать однозначные, непротиворечивые, корректные решения на основе формализованных моделей объектов управления и окружающей их среды.

При принятии решений по выбору пунктов управления космическими аппаратами (ПУ КА), базируясь на оптимизационно-имитационном подходе применительно к формированию структур сложных систем, можно обеспечить совместное использование оптимизационных и имитационных 4 моделей принятия решений. Это становится возможным благодаря их рациональному взаимодействию в оптимизационно-имитационных процедурах, описывающих как состав и взаимосвязи структурных элементов системы, так и динамические и стохастические аспекты их функционирования.

В связи с этим возникает техническая проблема, заключающаяся в создании автоматизированных средств выбора пунктов управления космическими аппаратами, которая требует разработки и развития оптимизационно-иммитационных процедур принятия решений при формировании системы управления космическими аппаратами, что является актуальной научной проблемой.

Объектом диссертационного исследования являются комплексы пунктов управления космическими аппаратами.

Предмет исследований - инструменты формирования комплекса пунктов управления космическими аппаратами. f

Цель диссертационного исследования состоит в " создании оптимизационно-имитационного аппарата для выбора эффективного комплекса пунктов управления космическими аппаратами. "

Поставленная цель достигается путем решения следующих задач:

• анализ задачи выбора пунктов управления космическими аппаратами;

• разработка оптимизационно-имитационной процедуры выбора пунктов управления космическими аппаратами;

• разработка процедуры формирования базового множества пунктов управления космическими аппаратами с заданным набором атрибутов для выбора лучшего варианта;

• исследование методов многоатрибутивного принятия решений с целью их использования в оптимизационно-имитационной процедуре;

• разработка алгоритма работы метода многоатрибутивного принятия решений;

• программная реализация системы, предназначенной для выбора пунктов управления космическими аппаратами и моделирования функционирования выбранной системы управления космическими аппаратами.

Методы исследования. Основные теоретические и прикладные результаты работы получены на основе методологии системного анализа, теории многоатрибутивного принятия решений и имитационного моделирования.

Научная новизна работы:

1. Предложена аналитико-имитационная процедура формирования базового множества пунктов управления космическими аппаратами, включающая имитационную модель отсева варианта структуры по алгоритмически заданным ограничениям на атрибуты.

2. Разработана схема комбинированной реализации оптимизационных и имитационных моделей при решении задачи выбора пунктов управления космическими аппаратами.

3. Разработан алгоритм модифицированного метода многоатрибутивного принятия решений на базе процедуры TOPSIS.

Значение для теории. Полученные при выполнении диссертационной работы результаты имеют существенное значение для развития теории принятия решений и методов формирования структур автоматизированных систем управления. Предложенный оптимизационно-имитационный подход позволяет решать задачу формирования комплекса пунктов управления космическими аппаратами при ограничениях на атрибуты их структуры, заданные как в форме математических выражений, так и алгоритмически.

Практическая ценность. Разработанные в диссертации программные системы позволяют на базе комплекса оптимизационных и имитационных моделей сформировать комплекс пунктов управления космическими аппаратами с оптимальным количеством ПУ и рациональным распределением этих ПУ в пространстве.

Достоверность полученных результатов подтверждается корректным использованием методов многоатрибутивного принятия решений и имитационных моделей при обосновании полученных результатов, выводов, рекомендаций, а также успешным выполнением компьютерных экспериментов с моделью комплекса пунктов, управления космическими аппаратами.

Реализация результатов работы. В диссертационной работе были разработаны четыре программные системы, предназначенные для решения задачи формирования ПУ КА. Программные системы прошли экспертизу и зарегистрированы в Отраслевом фонде алгоритмов и программ (ОФАП), что делает их доступными широкому кругу специалистов в области системного анализа и разработки программного обеспечения информационно-управляющих систем. Перечень» зарегистрированных программных разработок приведен в конце автореферата.

Материалы диссертационной работы введены в учебные курсы дисциплин, читаемых студентам на кафедрах «Системный анализ и исследование операций» Сибирского государственного аэрокосмический университета.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы прошли всестороннюю апробацию на международных и всероссийских научных и научно-практических конференциях. В том числе, на IV Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Инновацион-ные технологии' и экономика в машиностроении» (Югра, 2006), Международной научно-технической конференции «Аналитические и численные методы моделирования естественнонаучных и социальных проблем» (Пенза, 2006), Международной научной конференции «Новые технологии и современные системы автоматизации» (Тунис, 2006),

XI Международной научной конференции «Решетневские чтения» (Красноярск, 2007), II Международной научной конференции «Приоритетные направления развития науки, технологий и техники» (Черногория, 2007), Международной научной конференции «Новые технологии, инновации, изобретения» (Турция, 2007).

Диссертационная работа в целом обсуждалась на научных семинарах Сибирского государственного аэрокосмического университета, а также НИИ Систем управления, волновых процессов и технологий (2005-2008 гг.).

Выводы

1. С помощью среды визуальной разработки Borland С++ Builder версии 5.0, создан программный продукт, в котором реализованы основные идеи нового подхода к решению проблемы выбора пунктов управления КА и оптимизации их набора. Основными достоинствами данной системы является простота в использовании, доступность и достаточно высокие функциональные возможности.

2. Разработанная компьютерная системы поддержки принятия решений при выборе ПУ КА позволила провести компьютерные эксперименты по синтезу и оптимизации топологической структуры распределенной АСУ КА и выявить ненужные пункты управления, которые можно удалить из распределенной структуры.

3. Эксперименты, проведенные с применением имитационного моделирования, наглядно свидетельствуют о возможности снижения расходов ресурсов при формировании структуры АСУ КА.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных в диссертационной работе научных исследований были получены следующие результаты:

• На основе проведенного анализа задач выбора пунктов управления космическими аппаратами выявлена необходимость поиска рациональных вариантов с использованием оптимизационных и имитационных моделей. Это позволяет оценивать и выбирать оптимальный набор пунктов управления космическими аппаратами.

• Разработана оптимизационно-имитационная процедура выбора пунктов управления космическими аппаратами, включающая оптимизационные и имитационные модели, что позволяет в итеративном режиме решать задачу выбора.

• Разработана аналитико-имитационная процедура формирования базового множества пунктов управления космическими аппаратами, включающая имитационную модель отсева вариантов структур по алгоритмически заданным ограничениям на атрибуты. Сформированное базовое множество с заданным набором атрибутов, позволяет применять методы принятия решений при решении задачи выбора лучшего варианта.

• Проведены исследования методов многоатрибутивного принятия решений с целью их использования в оптимизационно-имитационной процедуре выбора пунктов управления космическими аппаратами. Разработан алгоритм метода многоатрибутивного принятия решений на базе процедуры TOPSIS, обеспечивающий решение задачи формирования лучшего варианта построения пунктов управления КА.

• Разработана система поддержки принятия решений при выборе пунктов управления космическими аппаратами, позволяющая эффективно формировать оптимальный по составу и топологической структуре набор пунктов управления космическими аппаратами.

• Программно реализована система поддержки принятия решений, показавшая на модельном примере эффективность оптимизационно-имитационного подхода к выбору пунктов управления КА.

1. Автоматизация схемотехнического моделирования/ В.И. Ильин, В.Т. Фролкин, А.И. Бутко и др.; Под ред. В.Н. Ильина. М.: Радио и связь, 1987. -195с.

2. Акинфиев В. К., Мамиконов А. Г., Новиков В. П., Цвиркун А. Д. О рациональном распределении функций в автоматизированной иерархической системе управления летательными аппаратами.— АиТ, 1978, № 5.

3. Акинфиев В. К., Цеиркун А. Д. Постановка и решение некоторых задач определения рациональной структуры АСУ.— АиТ, 1972, № 1.

4. Антамошкин О.А., Ковалев И.В., Русаков М.А., Гаврилов Е.С. Диалоговая система оценки надежности архитектуры программного обеспечения (Rapid Reliability ArchitecEstimator vl.O); M.: ВНИТЦ, 2005. -№50200500525, Per. № ОФАП 4623.

5. Антамошкин, О.А. Диалоговая система оценки надежности архитектуры программного обеспечения/ О.А. Антамошкин, И.В. Ковалев, М.А. Русаков, Е.С. Гаврилов // Компьютерные учебные программы и инновации. — 2006. №5. с.59-61.

6. Антамошкин, О.А. Многоатрибутивный метод многоуровневого выбора состава бортовых систем обмена информацией/О.А. Антамошкин// Материалы 10-й международной конференции. «Системный анализ, управление и навигация». М.: МАИ, 2005. - с.23-24.

7. Антамошкин О.А., Ковалев И.В., Усольцев» А.А. Многоуровневое моделирование бортовых систем обмена информацией. Перспективные материалы, технологии, конструкции - экономика: науч.тр. - Вып.9 — Красноярск: ГАЦМиЗ, 2003. - с. 74-75

8. Антамошкин, О.А. Применение метода многоатрибутивного принятия решений для выбора- состава бортовой системы" обмена информацией/ О.А. Антамошкин// Вестник СибРАУ- Красноярск: СибГАУ -2005 Вып.6 - с.96-99.

9. Антамошкин О.А., Ковалев И.В., Усольцев' А.А. Системы автоматизированного проектирования бортовой системы обмена информацией спутников связи «Setellite-designing vl.0» М.: ВНИТЦ, 2004.- №50200400561, Per. № ОФАП 3565.

10. Антамошкин^ О.А. Системы автоматизированного'проектирования бортовой системы, обмена информацией спутников связи/ О.А. Антамошкин, И.В. Ковалев, А.А. Усольцев// Компьютерные учебные программы и инновации. — 2005. №5. - с.56-57.

11. Вазан М. Стохастическая аппроксимация. М.: Мир, 1972'.

12. Вайнгауз A.M., Усольцев А.А. Оценка- и выбор вариантов проектных решений/ТВестник НИИ' СУВПТ: Сб.науч.тр/ Под общей ред. Проф. Н:В. Василенко; Красноярск: НИИ СУВПТ. 2003. - Вып. 11. - с. 129135.

13. Вронец А.П: Вопросы практической реализации новых технологий систем мобильной, и фиксированной-радиосвязи в России. 2-ой бизнес-форум/'Мобильные системы-97", М. 1997.

14. Грудин' В.Н; Формализация средств1 лингвистическогог1взаимодействия пакетов'прикладных программ в комплексной САПР*МЭА// Вопросы радиоэлектроники. Сер. ЭВТ. — 1984. Вып.З. — с.57-65.

15. Гусев В. В., Марьянович Т. П., Сахнюк М. А. Сравнительный, анализ средств программного, моделирования сложных систем.— Управляющие системы-и машины, 1973, N 1.

16. Джофрион, А. Решение задач оптимизации при многих критериях на основе человеко-машинных процедур / М.: Мир, 1976.

17. Ермольев Ю. М. Методы стохастического программирования. М.: Наука, 1976.

18. Зурабов Ю., Мищенко И. Inmarsat: возможности навигационного использования, Телевестник, 1996, № 3.

19. Ильин В.Н., Коган B.JI. Разработка и применение программ автоматизации схемотехнического проектирования. — М.: Радио и вязь, 1984. 368с.

20. Каталог программных средств. — М.: СНПО Алгоритм, 1998. — Вып. 2. 24с.

21. Клепиков И.А., Кукк К.И. О перспективах развития подвижной спутниковой связи в России. Доклады часть 1, 3-ий бизнес-форум "Мобильные системы-98", М., МЦНТИ, 1997.

22. Клейнрок, Л. Теория массового обслуживания / М.: Машиностроение. 1979.

23. Князькин, Ю.М. Построение на встроенной ЦВМ интерпретатораалгоритмов логического управления сложным объектом / Ю.М Князькин, В.В. Хартов. Проблемы управления движением и навигацией, № 22, 1987.

24. Корпоративные системы спутниковой и KB связи// Под. ред. Смирнова А.А. Технологии электронных коммуникаций.- М.: АОЗТ «ЭКО-ТРЕНДЗ Ко», 1997.

25. Коган Б.М. Электронные вычислительные машины и системы. М.:Энергоатомиздат, 1985, 340с.

26. Кульба В.В., Микрин Е.А., Павлов Б.В. Проектирование информационно управляющих систем долговременных орбитальных станций. М.: Наука, 2002. - 270с.

27. Ларичев, О.И. Человеко-машинные процедуры принятия решений/АиТ, 1971.-Вып. 12.-С. 130-142.

28. Лебедев, В.А. Параллельные процессы обработки информации в управляющих системах: Монография / В.А. Лебедев, Н.Н. Трохов, Р.Ю. Царев. Красноярск: НИИ СУВПГ, 2001. - 137 с.

29. Липаев, В.В. Качество программного обеспечения / М.: Финансы и статистика, 1983. — 264 с.

30. Липаев, В.В. Проектирование математического обеспечения АСУ / М.: Советское радио, 1977. 400 с.

31. Липаев, В.В. Технология проектирования комплексов программ АСУ / В.В. Липаев, Л.А. Серебровский. М.: Радио и связь, 1983. - 264 с.

32. Липаев, В.В. Тестирование программ / М.: Радио и связь, 1986. —234 с.

33. Клейнен Дж. Статистические методы в имитационном моделировании. М.: Статистика, 1978. Вып. 1—2.

34. Лучин, А.А. Информационные технологии обработки оптических и радиолокационных изображений в задаче распознавания космических аппаратов/ А.А. Лучин, Н.И. Перевозчиков, А.С. Тимошенко, Д.С. Чиров // Информационные технологии, № 11, 2004.- С. 53-59.

35. Марьянович Т. П., Петросян С. А., Распопов В. Б. Диалоговый метод в направленном имитационном моделировании.— Кибернетика, 1978, №3.

36. Месорович, М. Теория иерархических многоуровневых систем / М. Месорович, Д. Мако, А. Такахара. -М.: Мир. 1973. С. 344.

37. Михалевич, B.C. Вычислительные методы исследования и проектирования сложных систем / B.C. Михалевич, В.Л. Волкович. Наука, 1982.-286 с.

38. Многокритериальные задачи принятия решений / М.: Машиностроение, 1978.

39. Моделирование систем сбора и обработки данных/В.И. Мановицкий, Ю.А. Членов, В.Е. Дрюзо и др. М.:Наука, 1993. -124 с.

40. Модернизация РКК «Гонец-Д1». Дополнение к эскизному проекту. НПО ПМ, 1999 - 247с.

41. Москвитин В.Д. и др. Взаимодействие спутниковых и наземных сетей подвижной связи ВСС Росиии. Доклады часть 1, 3-ий бизнес-форум "Мобильные системы.

42. Научно-исследовательская работа. Анализ требований современного потребительского рынка услуг спутниковой связи. Возможность реализации новых' видов услуг в системе «Гонец». Шифр «Перспектива- НС». Научно-технический отчет, 1 этап.

43. Невдяев JI.M. Мобильная спутниковая связь: Справочник. Серия изданий "Связь и бизнес", М., МЦНТИ, 1998.53'. Норенков И.П. Введение в автоматизированное проектирование технических устройств и систем. — М.: Высшая школа, 1981. 311с.

44. Норенков И.П., Маничев В.Б. Системы автоматизированного проектирования электронной и вычислительной аппаратуры. М.: Высшая школа, 1993.-272с.

45. Озерной, В. М. Методология решения многокритериальных задач: Многокритериальные задачи принятия решений / В. М. Озерной, М. Г. Гафт. -М.: Машиностроение, 1978. С. 14-17.

46. Орловский, С.А. Проблемы принятия решений при нечеткой исходной информации / Mi: Наука, 1981. 208 с.

47. Петренко А.И. Основы автоматизации проектирования. Киев: Техника, 1985.-48с.

48. Персональная спутниковая связь// Под. ред. Смирнова А.А. Технологии электронных коммуникаций.- М.: АОЗТ «ЭКО-ТРЕНДЗ Ко», т. 64,1996.

49. Принятие решения в задаче выбора предпочтительного варианта технического решения на этапе конструирования по векторному критерию: Методика / Горький: Горьковский филиал ВНИИНМАШ, 1980.

50. Пронин Е.Г., Могуев О.В. Проектирование бортовых систем обмена информацией. М.: Радио и связь, 1989. — 240с.

51. Подиновский, В. В. Парето-оптимальные решения многокритериальных задач / В. В. Подиновский, В. Д. Ногин. М.: Наука, 1982.

52. Подиновский, В.В. Об относительной важности критериев в многокритериальных задачах принятия решений.: Многокритериальные задачи принятия решений / М.: Машиностроение, 1978. С. 48-82.

53. Полак Э. Численные методы оптимизации. Единый подход. М.:1. Мир, 1974.

54. Раинкшкс, К. Оценка надежности систем с использованием графов / К. Раинкшкс, И.А. Ушаков. М.: Радио и связь, 1988.

55. Рожков JI. И. Оптимизация информационных систем при отсутствии аналитического описания показателей качества.— Управляющие системы и машины, 1973, № 4.

56. Тюпкин, М. В. Аппаратно-информационные технологии управления летательными аппаратами / М. В. Тюпкин // Успехи современного естествознания. 2007. - № 9. - С. 111-113.

57. Тюпкин М.В., Антамошкин О.А., Ковалев И.В., Шевчук С.Ф., Царев М.Ю; Многоатрибутивная» оптимизация настроек систем управления базами данных (программная система «MultiDB ver. 1.0»). М.: ВНТИЦ, 2007. №50200701342.

58. Тюпкин, М. В. Многоатрибутивное принятие решений-на основе метода TOPSIS / Ml В. Тюпкин, Р. Ю. Царев, С. Ф. Шевчук // Материалы XI» Междунар. науч. конф. «Решетневские чтения». Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2007. С. 262-263.

59. Тюпкин; М. В. Многоатрибутивные методы.принятия решений в системном анализе / М. В. Тюпкин // Современные наукоемкие технологии. — 2007.-№12.-С. 48-50.

60. Тюпкин;, М-. В. Оптимизационно-имитационный подход к синтезу автоматизированных систем управления / И.В. Ковалев, М. В. Тюпкин, Р.Ю. Царев, Ю.Д. Цветков // Программные продукты и системы. — 2007! — № 3.— С. 73-74.

61. Тюпкин, М. В; Проблема синтеза структуры АСУ летательными1 аппаратами / М. В'. Тюпкин, Р. Ю. Царев // Фундаментальные исследования.— 2007.-№8.-С. 36-381

62. Тюпкин М.В., Крачков П.Г., Ковалев И.В., Царев.Р:Ю., Завьялова О.И. Система имитационного моделирования телекоммуникационных системреального времени (Программная система "AirCalc ver.1.0"). М.: ВНТИЦ, 2008.

63. Тюпкин М1В., Ковалев И.В., Амбросенко Р.Н., Яркова С.А., Шевчук С.Ф. Система оптимизации обработки и хранения информации в ' базах данных (программная система «BD-Opt ver.1.0»). М.: ВНТИЦ, 2007. № 502007011591

64. Тюпкин, М. В. Формирование оптимальных по составу информационно-управляющих систем / И. В. Ковалев, Р. Ю. Царев, Ю. Д. Цветков, М. В. Тюпкин // Программные продукты и системы. 2007." - № 4. -С. 60-64.

65. Филиппов В. А., Лукин II. В. Оптимизационно-имитационная процедура синтеза структуры терминальной автогрузовой системы.— В кн.: I Всесоюз. школа но методологии системных исследований. Тез. докл. М.: ВНИИСИ, 1981.

66. Филиппов В. А., Цвиркун А. Д. Оптимизационно-имитационные процедуры синтеза структур распределенных систем управления.— В кн.: Методы синтеза и планирования развития структур сложных систем. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1980.

67. Филиппов В. А., Цвиркун А. Д., Акинфиев В. К. Имитационное моделирование при синтезе структур сложных систем.— В кн.: Теория иметоды математического моделирования. VII Всесоюз. совещ. Тез. докл. М.: Наука, 1978.

68. Цвиркун А.Д. Имитационное моделирование в задачах синтеза структуры сложных систем. -М.: Наука, 1985. 173 с.

69. Цвиркун А. Д. Основы синтеза структуры сложных систем. М.: Наука, 1982.

70. Antamoshkin, A. System Analysis, Design and Optimization / A. Antamoshkin, H.P. Schwefel, and others. Ofset Press, Krasnoyarsk, 1993'. 312 p.

71. Balas E. An additive algorithm for solving linear programs with zero-one variables.— Oper. Res., 1965, vol. 13, N4.

72. Highsmith, J.A. Adaptive Software Development: A Collaborative Approach to Managing Complex Systems / Dorset House Publishing, 2000. 392 p.

73. Hwang, C.-L. A new approach for multiple objective decision making / C.-L. Hwang, Y.-J. Lai, T.-Y Liu.

74. Johnson, D.M. The systems engineer and the software crisis / ACM SIGSOFT: Software Engineering Notes, Vol. 21, no. 2, March 1996. P. 64-73.

75. Kovalev, I. Optimal Time Cyclograms of Spacecrafts Control Systems / I. Kovalev, O. Davydenko In: "Advances in Modeling and Analysis, C", Vol.48, № 2-3, 1996, AMSE PRESS. P. 19-23.

76. Kovalev, I. Optimization Reliability Model for Telecommunications Software; Systems / I: Kovalev , A. Privalov, Ju. Shipovalov. In: Modelling, Measurement and Control. AMSE Periodicals, Vol.4-5, 2000; P. 47-52.

77. Kovalev, I. Software engineering of spacecraft control technological cycles / In: "Modelling, Measurement and Control, B". Vol.56, №3. AMSE PRESS, 1994. P. 45-49.

78. Levendel, Y. Reliability analysis of large software systems: Defect data modelling / IEEE Trans. Software Engineering, 1990. Vol. 16. P. 141-152.

79. Oral, M. Modelling the process of multiattribute choice / M.' Oral, O. Kettani. Res. Soc. 40, 1989. P. 281-291.

80. McFarlan, F.W. Portfolio approach to information5 systems / Harvard Business Rev. 59. P. 142-150.

81. Muralidhar, K. Using the analytic hierarchy process for information systemproject selection / K. Muralidhar, R. Santhanam, R. Wilson. Information Mgmt 18, 1990.-P. 87-95.

82. Santhanam, R. A zero-one: goal programming approach for information system project selection / OMEGA 17, 1989. P. 583-593.

83. Schniederjans, M.J. A multi-objective constrained resource information system project selection problem / M.J: Schniederjans, R Santhanam; Eur. Res. 70, 1993. P. 244-253.

84. Silayeva, Т. K.-E. An Innovative Method for Program Reliability Evaluation / T. Silayeva, K.-E. Grosspietsch. Euromicro '95: Gomo (Italy), September 1995.

85. Sommerville, I. Software Engineering / 6th ed. Addison-Wesley, 2001. 713 p.

86. Zahedi, F. Software reliability allocation based on structure, utility, price,,and cost / F. Zahedi, N. Ashrafi. IEEE Trans, on Software Engineering, April 1991. Vol. 17, No. 4. Pp. 345-356.