автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Системный анализ безопасности функционирования перспективных космических аппаратов

005010328

ЯКОВЛЕВ Олег Владимирович

Системный анализ безопасности функционирования перспективных космических аппаратов

Специальность 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (промышленность)

Автореферат

ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ ДОКТОРА ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК

_ . — -ч Г'Г'/Ч*,

9 Осо

Москва 2012

005010328

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Вычислительном центре им. А.А. Дородницына РАН в Отделе нелинейного анализа и проблем безопасности

НАУЧНЫЙ КОНСУЛЬТАНТ: Заслуженный деятель науки и техники России,

Лауреат Государственной премии (СССР, России), доктор технических наук, профессор Н.А. Северцев

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ: доктор технических наук,

профессор Н.С. Данилин

доктор физико-математических наук, профессор А.И. Козлов

доктор технических наук А.Ф. Разин

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ: «НПО Машиностроения»

Защита диссертации состоится 1 марта 2012 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д. 002.017.03 при Вычислительном центре им. А.А. Дородницына по адресу г. Москва, ул. Вавилова, д. 40, ауд. 353 (конференц-зал).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Вычислительного центра им. А.А. Дородницына по списку, утвержденному директором ВЦ РАН.

Автореферат разослан «_____»______________2012 г.

Ученый секретарь

Диссертационного Совета Д. 002.017.03

кандидат физико-математических наук А.В. Мухин

I. Общая характеристика работы

Актуальность темы. После ряда отказов в системах управления космических аппаратов (КА), оснащенных ядерными энергетическими установками (ЯЭУ), Генеральная Ассамблея ООН приняла Принципы, касающиеся использования ядерных источников энергии в космическом пространстве. Этот документ исходит из практической целесообразности использования ядерных источников энергии на борту космических объектов. В Принципах предусмотрено проведение оценки безопасности ядерных источников энергии до их запуска в космос, при этом результаты оценки должны быть опубликованы до запуска. Информация предоставляется также в случае возникновения опасности возвращения радиоактивных материалов на Землю.

В этой связи вопросы обеспечения безопасности космических аппаратов, оснащенных ядерными энергетическими установками, прорабатываются в различных сферах деятельности общества - в науке и технике, в международной и во внутренней политике государств.

Вместе с тем, современная концепция управления риском основывается на том положении, что невозможно создать абсолютно безопасную сложную техническую систему. Примеры происходивших за последние годы аварий и катастроф с системами высокой технической надежности только подтверждают данное положение.

Сложность решения данной проблемы заключается в ее многогранности, так как требует рассмотрения в комплексе различных аспектов: организационных, технических, управленческих, информационных и т.д. Попытка совместного рассмотрения этих проблем требует в свою очередь разработки новых концепций с использованием современных достижений научной мысли.

В этой связи разработка методологических и теоретических основ системного анализа безопасности КА, оснащенных ЯЭУ, является актуальной и важной проблемой.

Настоящее исследование опирается на фундаментальные исследования

проблем безопасности, выполненные академиками П.С. Краснощековым, А.А. Петровым, Ю.И. Журавлевым, Ю.Г. Евтушенко, Б.В. Гнеденко, Н.Н. Моисеевым и другими.

Важную роль в формировании методологии системного анализа сыграли работы ведущих ученых в области фундаментально-прикладных исследований по системной безопасности Н.А. Северцева, А.В. Ильичева, В.К. Дед-кова, В.В. Дикусара, А.Г. Леонова, И.Н. Рябинина, P.M. Юсупова, В.В. Куль-бы, Г.С. Садыхова, Г.Г. Малинецкого, Е.А. Куклева и других.

Вопросам анализа безопасности сложных технических систем посвящены исследования и публикации многих отечественных ученых и специалистов - В.В. Кульбы, О.И. Ларичева, Б.Н. Порфирьева, P.M. Юсупова, Г.Г. Малинецкого и др. В последние годы за рубежом активно развиваются научно-практические разработки в области риск-менеджмента, среди которых можно выделить работы Дж. Апосталакиса, Л. Гуоссена, С. Гуаро, Р. Кука, X. Кумамото, Ф. Лисса, В. Маршалла, Г. Сейвера, Э. Хенли.

Тем не менее, круг нерешенных в этой области проблем еще достаточно широк.

Трудность решения задач управления безопасностью КА с ЯЭУ вызвана тем, что характер возникновения и развития каждой конкретной опасной ситуации является сугубо индивидуальным, а само ее развитие происходит в условиях неопределенности. Недостаток информации о характере развития опасной ситуации может привести к развитию ситуации с катастрофическими последствиями. В этих условиях актуальными становятся задачи системного анализа развития ситуации, учета фактора неопределенности при принятии решений.

Для принятия решений по управлению безопасностью КА с ЯЭУ необходимо исследовать опасную ситуацию как сложный динамический объект. Методология системных исследований сложных динамических систем и управление в условиях неопределенности, характерной для опасных ситуаций, требуют обеспечить поддержку принятия решения с учетом целого ком-

плекса условий и большого числа ограничений, накладываемых в ходе решения каждой отдельной задачи управления безопасностью.

Цель работы и задачи исследования. Целью работы является решение актуальной научно-технической проблемы, заключающейся в разработке методологических и теоретических основ системного анализа безопасности КА с ЯЭУ и применения полученных результатов для управления безопасностью на основе обработки информации об опасностях и угрозах, возникающих в сложных условиях функционирования космических систем.

Объект исследования: Безопасность космических аппаратов, оснащенных ядерными источниками энергии.

Предмет исследования: Разработка методологических и теоретических основ системного анализа безопасности космических аппаратов, оснащенных ядерными источниками энергии. -

Основная задача исследования: Разработать научные подходы, методы, модели, алгоритмы и вычислительные процедуры системного анализа безопасности космических аппаратов с ядерными источниками энергии на борту.

Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:

1. Проведен анализ безопасности применения КА с ЯЭУ для решения научных, народно-хозяйственных, экспериментальных и военно-прикладных задач.

2. Выполнены концептуальная и формальная постановка научной проблемы системного анализа безопасности КА, оснащенных ЯЭУ, сформулированы основные принципы системного анализа безопасности КА с ЯЭУ.

3. Проведена структуризация и упорядочение решения задач системного анализа безопасности КА с ЯЭУ на основе логических схем системного анализа.

4. Сформирована концепция системного облика риска возникновения критических ситуаций с КА, оснащенными ЯЭУ.

5. Проведено обоснование выбора стратегии управления безопасностью КА с ЯЭУ на основе решения задачи многокритериальной оптимизации.

6. Предложен метод построения сценариев системного анализа безопасности КА с ЯЭУ на основе выделения сценарных областей безопасности и риска.

7. Разработана методика комплексирования информационнотехнических элементов в систему мониторинга риска возникновения критических ситуаций с КА, оснащенными ЯЭУ.

8. Разработана информационная технология поддержки принятия решений по управлению безопасностью КА с ЯЭУ в критических ситуациях.

Методы исследования. При разработке моделей, методов, алгоритмов и вычислительных процедур системного анализа безопасности КА с ЯЭУ в работе использовались методы системного анализа, теории информации, имитационного моделирования, принятия решений, теории графов, автоматизированного проектирования информационных систем и хранилищ данных.

Научная новизна работы

Научная новизна решения проблемы заключается:

1. В развитии методологии системного анализа применительно к исследованию безопасности КА с ЯЭУ.

2. В разработке подходов к построению методов, моделей и алгоритмов для системного анализа информационных признаков риска и управления безопасностью КА с ЯЭУ.

Практическая значимость и реализация результатов работы

Практическая ценность результатов заключается в следующем:

1. В разработке логических схем системного анализа безопасности КА с ЯЭУ на базе формализованных и неформализованных методов проведения исследований, позволяющих представить данный процесс в виде алгоритмических и вычислительных процедур.

2. В разработке вычислительных процедур по оценке риска возникновения критических ситуаций при аварийном спуске с орбиты КА с ЯЭУ.

3. В разработке алгоритмов комплексирования информационнотехнических элементов в систему мониторинга риска возникновения критических ситуаций с КА, оснащенными ЯЭУ.

4. В построении на основе разработанных моделей информационной системы, предназначенной для поддержки принятия решений по управлению безопасностью КА с ЯЭУ.

Полученные научные и практические результаты внедрены на ряде предприятий промышленности и в учебном процессе.

Личный вклад автора. Личный вклад автора заключается в выборе направления исследований, в формулировке и постановке основных задач, в проведении теоретического анализа безопасности КА с ЯЭУ, в проведении экспериментальных исследований и интерпретации полученных результатов, а также в разработке алгоритмического и программного обеспечения для решения задач оценки риска возникновения опасных ситуаций с КА--оснащенными ЯЭУ.

Все вошедшие в диссертационную работу результаты получены лично автором, либо при его непосредственном участии. Интерпретация научных результатов осуществлялась вместе с соавторами публикаций, которым автор благодарен за плодотворную совместную работу.

Результаты, выносимые на защиту:

1. Методологические основы системного анализа безопасности КА, оснащенных ЯЭУ.

2. Система показателей для оценки безопасности и риска КА с ЯЭУ, методы, модели, алгоритмы и вычислительные процедуры, позволяющие проводить оценки этих показателей для практических приложений.

3. Информационно-технологические основы мониторинга риска возникновения критических ситуаций с КА, оснащенными ЯЭУ.

4. Прикладные аспекты системного анализа безопасности КА с ЯЭУ.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных и всероссийских научных конференциях и семинарах в ВЦ им. А.А. Дородницына РАН, ВИКИ им. А.Ф. Можайского, в Центре подготовки космонавтов им. Ю. Гагарина, Институте космических исследований РАН, Главном испытательном центре испытаний и управления космическими средствами им. Г.С. Титова, Воронежском государственном техническом университете, НИИ физических измерений, Белорусском государственном университете и ряде других научных учреждений, научно-производственных объединений промышленности и учебных заведений.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав основного материала, заключения, списка литературы и приложения. Работа содержит 306 страниц машинописного текста, включая 29 рисунков и 16 таблиц. Библиографический список содержит 349 наименований.

Основные положения и результаты диссертационной работы непосредственно отражены в 46 научных публикациях, в том числе в 15 научных статьях, опубликованных в научных печатных изданиях, рекомендованных ВАК России, и в двух монографиях. Общий объем указанных работ составляет 21,56 п.л., в том числе объем работ, опубликованных в изданиях, рекомендованных ВАК, составляет 8,44 п.л.

II. Краткое содержание работы

Во введении изложено состояние научной проблемы, обоснована актуальность проводимых исследований, сформулированы цель и решаемые в диссертационной работе задачи, показана научная новизна и практическая значимость полученных результатов, сформулированы основные положения, выносимые на защиту, отражен личный вклад автора и приведены сведения об апробации полученных в диссертационной работе результатов.

Первая глава посвящена анализу проблемы системного анализа безопасности космических аппаратов, оснащенных ядерными энергетическими установками. Показано, что принятая в современном обществе парадигма

устойчивого развития основывается на приоритетном использовании новых наукоемких технологий. Рассмотрены различные взгляды и точки зрения на проблему безопасности сложных технических систем, принятые в различных областях науки и техники. Проанализированы основные нормативно-правовые документы и законодательные акты в области безопасности КА с ЯЭУ. Рассмотрены основные подходы к формализации понятий безопасности и риска. Определены области применения этих понятий для оценки безопасности КА с ЯЭУ.

Проведена оценка возможного утцерба при авариях КА с ЯЭУ. Показана связь проблемы системного анализа безопасности КА с ЯЭУ с федеральными целевыми программами и программами исследований в области критических технологий. Проведено содержательное и формальное описание проблемы системного анализа безопасности КА с ЯЭУ. -

На основе проведенного анализа понятий безопасности и риска применительно к новым наукоемким технологиям, реализованным в КА с ЯЭУ, вводятся понятия системно-операционного контура безопасности (СОКБ) и системно-ситуационного облика риска (ССОР). ■

Системно-операционный контур безопасности основывается на нормативных, правовых, законодательных и других ведомственных документов и актах, применяемых в промышленности. Он определяет, какие требования промышленной безопасности по видам необходимо обеспечить на всех этапах жизненного цикла технической системы для безопасного применения новых наукоемких технологий.

На каждом этапе жизненного цикла сложной технической системы формируется свой системно-ситуационный облик риска на основе использования моделей риска (МдР) и данных мониторинга риска (МнР).

Введение понятий СОКБ и ССОР вызвано необходимостью разграничить основные методологические подходы к определению понятий безопасности и риска с тем, чтобы эти понятия при исследовании безопасности и

риска КА с ЯЭУ гармонично дополняли друг друга, а не замещали одно понятие другим.

Формальное описание системно-операционного контура безопасности и системно-ситуационного облика риска основывается на ряде положений в различии научных подходов к представлению о риске и безопасности.

Безопасность в работе рассматривается как свойство операции целенаправленной деятельности. В качестве основного показателя безопасности сложной технической системы в работе принимается удаление текущего состояния системы К от границы безопасности Гб. Граница области безопасных состояний определяется на основе математического моделирования процессов функционирования сложной технической системы путем перебора всех возможных воздействий из данного класса воздействий и реакции системы на эти воздействия.

Наиболее сложные опасности и угрозы возможны на уровне системных конфликтов с другими системами, что не всегда может быть предусмотрено при разработке моделей функционирования КА с ЯЭУ. Новые опасности и угрозы могут быть вскрыты только в процессе функционирования такой сложной технической системы. В этой связи предложено в дополнение к моделям безопасности использовать методические подходы, основанные на концепции анализа риска, которая непосредственно направлена на выявление новых опасностей и угроз и позволяет разрабатывать мероприятия по снижению риска в условиях неполноты информации в сложных условиях функционирования.

Системный анализ риска, представленный в работе, использует принципы системного подхода для принятия решений по управлению безопасностью на основе информации, получаемой с помощью технологии мониторинга риска в рассматриваемой ситуации риска, дополненной информацией, получаемой с помощью моделирования ситуации риска.

В работе процесс управления безопасностью рассматривается как информационный процесс поддержки принятия решений, состоящий из получения информации:

- от источников информации, входящих в технологию мониторинга;

- от источников информации, входящих в технологию моделирования.

Формальная постановка проблемы системного анализа безопасности

КА с ЯЭУ выполнена следующим образом. В качестве базовой математической структуры выбрана математическая структура, задающая модель обобщенной динамической системы.

В базовой модели рассмотрены следующие векторы и множества:

*(0=11 , Зс(в,г, , х(">г, Зс<я)Г, 5<в>г, х<е>г, т,г П г. (1)

У* (2)

у(х(о,о=н

^тт)л,^)Т(тл,^с)Т(тл^уг(то\\т. (3) 1(0=и 1<')Т(/),1Со)Т со, 1(*>т (оД(р)Т со,

(4)

1(")Т (0. £(')Т (0> ^(с,т (! )> 4(”)Т (0IIг. ■

рЦ) = 11 р(о)Т, /Рк)Т, Р{Р)Т, Р(п)Т, &е)Т, Р(С)Т, (0111", (5)

где Зс(/),^(/) - соответственно, обобщенный вектор состояния и выходных характеристик динамической макросистемы (ДМС); йПР(/) - обобщенный вектор программных управлений ДМС, по сути это план функционирования основных элементов и подсистем КА с ЯЭУ; - обобщенный вектор

управления ДМС на этапе ее применения по целевому назначению в условиях возмущающих воздействий; £(/) - вектор возмущающих воздействий; /?(/) - вектор структурных параметров системы, определяющих ее облик.

Все указанные векторы должны удовлетворять заданной системе пространственно-временных, технических и технологических ограничений, или,

другими словами, должны принадлежать заданным областям:

йіір(о є е(пр)«/у), что єк(зе(о,о. (6)

1(0 є 0(5(0,/), рєВ, (7)

5(/)єХ(ТР)(0, (8)

где 2(пр)(5с(0) - заданная область допустимых программных управлений; У(х(/),/) - заданная область допустимых управляющих воздействий; 0(5(/),О - область допустимых возмущающих воздействий; Х1ТР)(/) - область допустимых текущих значений вектора состояния системы; В - область допустимых параметров структуры системы.

Динамика изменения векторов состояния и выходных характеристик системы описывается с помощью следующих переходных и выходных функций, которые, в общем случае, могут задаваться как в аналитическом, так и в алгоритмическом виде (возможен комбинированный вариант):

5(/) = ф(х(0, й„Р (0,''’(*(0,0» 1(0. Р(0. (9)

ко=ч>(тАА0ятлтт сю)

Кроме перечисленных ограничений, при формальной постановке проблемы системного анализа безопасности КА с ЯЭУ вводятся ограничения на вектор состояния системы в начальный (Т0) и конечный (Ту) моменты времени, соответствующие временному интервалу, на котором рассматривается функционирование системы.

5(Г0)еХ0(Р), 5(7»еХ/(Р). (11)

Для оценивания эффективности процессов управления безопасностью КА с ЯЭУ, как системы, на этапе ее применения введен в рассмотрение следующий вектор показателей эффективности ее функционирования:

7(5(0,1(0)=113(*)Т > 3(0)Т, 3(к )Т,3(Р)Т, 3(п)Т ,3(е)Т, 3(С)Т, 3(',)Т || г,( 12)

где 3^)т,3(к)Т,3(р^т ,3(”)Т ,3^,У(с)г,3^т - соответственно, векторы показателей эффективности управления активной динамической макросистемой, операциями взаимодействия, ресурсами, потоками, параметрами операций управления безопасностью, структурой, вспомогательными операциями.

С учетом вышеизложенного проблема системного анализа безопасности КА с ЯЭУ на этапе применения по целевому назначению декомпозирована на следующие два основных класса задач.

Задачи класса А (задачи анализа безопасности функционирования КА с

ЯЭУ).

Дано: (6) - (8), (9) - (11), (12), I е (Т0, Т; ).

Необходимо найти: 5(0, КО, Лб (О для * е

Задачи класса В (задачи выбора управляющих воздействий, обеспечивающих рациональное управление системой в условиях действия возмущающих факторов).

Дано: (7), (8), (9 - 11), (12), I е (Т0,Т,).

Необходимо найти: мПР(0, ^(5(0,0 > Р> ПРИ которых выполняются (8), (9) - (11), а обобщенный показатель эффективности Jo6 не выходит за пределы заданной области значений.

Сформированы основные подходы к проведению исследований с выделением частных исследовательских задач.

Вторая глава посвящена разработке методологических основ системного анализа КА с ЯЭУ.

В качестве основных принципов системного подхода, применительно к исследованию безопасности КА с ЯЭУ, выдвинуты:

1. Принцип целенаправленной деятельности (безопасность операции применения КА с ЯЭУ).

2. Принцип системного конфликта (выявление системного конфликта при использовании КА с ЯЭУ).

3. Принцип полимодельности (комплекс моделей безопасности и риска).

4. Принцип наследования свойств безопасности и риска (исследование свойств безопасности и риска на всех этапах жизненного цикла КА с ЯЭУ).

5. Принцип самоорганизации (возникновение новых структурных образований и связей).

В работе принцип целенаправленной деятельности реализуется в целенаправленном процессе применения КА с ЯЭУ в сложной технологической среде. Такой целенаправленный процесс рассматривается как операция, при реализации которой проявляется качество, определяющее безопасность ее функционирования. Практически цель операции достигается путем выполнения КА с ЯЭУ последовательности задач.

Принцип системного конфликта нашел свою реализацию в иерархической структуре моделей, описывающих взаимодействие сложных технических систем, как между собой, так и с внешней средой. Обобщенное описание такого сложного взаимодействия основывается на введении понятия ассоциации взаимодействующих систем в динамичной многофакторной среде.

Принцип полимодельности реализуется путем использования комплекса моделей безопасности и риска. Методологически решение вопроса согласования и координации моделей, используемых для описания различных процессов, происходящих как в сложных технических системах, так и во внешней среде, проведено на основе базовых порождающих структур. Применительно к решаемой в диссертационной работе проблеме в качестве таких базовых (порождающих) структур выбраны структуры порядка и алгебраиче-

ские структуры. Такой подход позволяет на конструктивном уровне подойти к решению проблемы обобщенного описания моделей и их комплексов, используемых в работе.

Принцип наследования свойств безопасности и риска предполагает проведение исследований безопасности и риска на всех этапах жизненного цикла КА с ЯЭУ. Данный принцип основан на совместном использовании объектного и процессного подходов в системном исследовании безопасности КА с ЯЭУ. С изменением класса решаемых задач на различных этапах жизненного цикла КА с ЯЭУ происходит введение новых показателей для оценки безопасности и риска.

Принцип самоорганизации выдвинут на основе предварительного анализа функционирования КА с ЯЭУ, подверженных воздействию опасностей в сложных ситуациях риска. В данном случае элементы самоорганизации проявились в изменении структуры управления безопасностью таких систем без внешнего воздействия со стороны систем более высокого уровня. Данное обстоятельство позволило сделать предварительные выводы о наличии свойства самоорганизации в системах управления безопасностью КА с ЯЭУ в сложных условиях функционирования.

Указанные принципы реализованы при использовании логических схем системного анализа безопасности для решения прикладных задач. Логическая схема (ЛС) системного анализа безопасности КА с ЯЭУ построена на базе формализованных и неформализованных элементов в соответствии с принципом полимодельности.

При построении ЛС системного анализа безопасности КА с ЯЭУ осуществляется декомпозиция общей исходной задачи системного анализа 5 на логически взаимосвязанную систему подзадач 5,*, где ^/-уровни декомпозиции, /-этапы решения.

Введено индексное множество уровней формирования задач системного анализа безопасности в виде конечного множества В {с/}. Каждому уров-

ню системного анализа соответствует система моделей М°, представляющая подмножество полного множества моделей М1

Задано индексное множество этапов проведения системного анализа безопасности /(/). Модели 5’-го уровня упорядочены в соответствии с процедурой решения задачи системного анализа

Концептуальная модель системного конфликта при разработке, испытании и вводе в эксплуатацию КА с ЯЭУ представлена в виде модели субъектно-объектных отношений двух сторон: С] и С2.

Здесь под стороной С2 рассматривается сторона, осуществляющая разработку, испытание и внедрение КА с ЯЭУ в сложные космические системы. Под стороной С\ - сторона, осуществляющая сбор информации о возможных опасностях, связанных с деятельностью стороны С2.

На основе анализа взаимодействующих систем выдвинуто положение, что каждая из взаимодействующих сложных систем обладает в той или иной мере свойствами открытости, нелинейности, диссипативности, динамичности, неравновесности.

Определено понятие риска взаимодействия.

В качестве основных действующих факторов риска взаимодействия (межсистемное риск-взаимодействие) приняты следующие факторы.

Энергетические факторы. Из всей совокупности действующих энергетических факторов Е-£ выделены фактора риска £>/;, которые необходимо учитывать при взаимодействии двух систем, Ерц С Еу_.

Аналогично подобная процедура выполнена для материальных факторов, М{:1{ с Му, и для информационных факторов, 1рц с /т.

Совокупность межсистемных факторов риска 5/?/;

Зря ~ Мти 11к ■ (13)

Введены следующие определения для системы действующих элементов 1/\, и г-

Матрица 5', описывающая взаимодействие двух систем, состоит из четырех подматриц, которые в свою очередь составлены из подматриц, выражающих связи элементов в системе 11'.

5П 5,2

&1 ^22.

(14)

Подматрица 5ц - матрица структуры системы 1]\, подматрица ^ -матрица структуры системы II2- Подматрица 512 выражает связь элементов системы Ц\ с элементами системы ГУ2, подматрица 521 ~ связь элементов системы ІІ2 с элементами системы 1/\, или, иначе, обратную связь элементов обеих систем. Соответственно, для описания взаимодействия трех и более систем в работе использованы матрицы более высокого порядка.

Для расчета риска взаимодействия сложных технических систем в работе приведены результаты разработки моделей риска. Под описанием риска в работе понимается такая форма представления риска, в которой некоторым реальным объектам и процессам данной предметной области ставятся в соответствие материальные знаки (буквы, цифры, символы и пр.). Введены следующие свойства в описание риска; структурируемое^ (зігисіигаЬНііу) риска (ЗД, формализуемость (/ЬгтаїкаЬіІіІу) риска (Рц) и калькулируемость (саки-ІаЬНііу) риска (('[{). Отсутствие свойств 5д, и С1( у рассматриваемого риска К обозначены, соответственно, как 5д, -Р/г и Сц. Под структурируемо-стью риска (Яд) понимается возможность, способность выделять те или иные отличительные свойства (признаки) риска. Формализуемость риска (Рд) определена как возможность, способность представлять свойства (признаки) риска в формализованном виде. Калькулируемость риска (Сц) - возможность, способность получать численные оценки риска.

На основании выделенных свойств риска разработаны следующие подходы для его представления.

Вероятностно-стоимостной подход, когда риск обладает свойствами (5д, /*};, С/?), то есть в риске выделены его основные свойства, эти свойства представлены в формализованном виде и может быть получена численная оценка риска.

Теоретико-множественный подход. При таком подходе выделены основные свойства риска, представлены в формализованном виде, но численные оценки не могут быть получены. Условно такое описание риска представлено набором вида (5Л, Рц, Сд).

Качественно-описательный подход позволяет описать свойства риска без их формализации, то есть в виде Рд, С[д-

Интуитивный подход характеризуется наибольшей неопределенностью в представлении риска. Условно такой риск можно представлен свойствами вида( Ък, Ск).

В обобщенном виде риск возникновения критической ситуации с КА, оснащенными ЯЭУ, представлен в виде тернарной совокупности возможности возникновения критической ситуации Р$, ожидаемого при этом ущерба ()$ и обозначения ситуации в которой эти свойства проявляются. Такая критическая ситуация определена как ситуация риска.

Риск в ситуации риска с учетом неопределенности у в работе определен как = (5Л, Р8, у).

Учет неопределенности осуществляется путем введения дополнительных параметров, которые могут быть представлены в количественном виде и/или качественной форме следующим образом:

Ъ=(5я,р;,д5,и(р;),и,к), (15)

где Р5 - оценочное значение Р$ (частотная или вероятностная интерпретация); и(Р$) - учитывает степень неопределенности в оценке Р5; и — не-

определенные факторы, не учтенные при оценке Р$ К - знания о неопределенности описания критической ситуации.

Учет неопределенности в оценке риска осуществляется путем введения субъективной вероятности (или коэффициента уверенности) в отношении частотной и/или вероятностной интерпретации значения Рх .

/г,=(5я,Р;,£5,Рдай(?;),!7Д), (16)

где Р5ив(Р5 ) - субъективная вероятность (или коэффициент уверенности) в оценке вероятности возникновения критической ситуации и, К - параметры как в предыдущей формуле.

Системный облик риска формируется на основании следующих основных параметров.

Под картиной риска Кц в работе понимается вся совокупность ситуаций риска {5д}, развивающихся в соответствии со сценариями риска по мере возникновения событий риска Е&

Сценарий развития риска IVл представляет собой цепочку смены событий риска Ец, описываемых ситуациями риска с параметрами риска Р$0, ()$0 в следующем виде:

IVк = (Ец0, £д, Ь'лт) = (№т РХт 0.$о),---, (■$*, РА, <2я), ■■■, (5й,,, Р*„ Оїт))- (17)

События риска Ец (факты) влияют на значения параметров и свойства риска в ситуации риска и приводят к изменению самой ситуации риска или к переходу к другой ситуации риска. События риска Ец рассматриваются, в общем случае, как возможные, но трудно предсказуемые.

Среда риска - вся совокупность различных обстоятельств и условий, несущих причину риска и определяющих механизм вызова, проявления и действия опасности, угрозы, фактора.

Объект риска - элемент взаимодействия в ситуации риска, испытывающий на себе воздействия среды риска.

Субъект риска - активный элемент взаимодействия в ситуации риска, который способен воздействовать на среду риска.

Событие риска считается информативным, если оно несет в себе информационные признаки риска

На основе анализа информационных признаков риска выделяется совокупность основных факторов риска

По совокупности факторов риска определяется индикатор ситуации риска /Лгж.

Момент времени, соответствующий появлению первоначального информационного признака риска, определен как флаг ситуации риска Ф5ц.

В третьей главе работы приведены результаты разработки моделей управления безопасностью КА с ЯЭУ.

Процесс управления безопасностью КА с ЯЭУ представлен в виде последовательности целенаправленных действий (фаз, актов, шагов, этапов, операций и т.д.), переводящих управляемый объект из одного состояния в другое за конечное время.

Состояние управляемого объекта в каждый момент времени представлено вектором переменных^/,) = {ху (^}, где у — \,п, п - количество переменных состояния объекта. Исходная информация поступает от датчиков измерительной системы объекта и от операторов комплекса управления КА, наблюдения фиксируются в дискретные моменты времени /ь •••>** и ха' растеризуют траектории измерений, образующих множество состояний объекта £”= {Х(!,), I, е [/0, Г]}, где Т — время наблюдения.

Параметрами информационной ситуации являются также: 7(1) - множество выходных (наблюдаемых) переменных, отражающих состояние Х({) объекта (системы) и фиксируемых на некотором интервале Т времени наблюдения; управляющие воздействия ибУ; решения с^есеО; критерии эффективности управления ?^еЛ; экзогенные факторы £,еЕ (внешние воз-

действия, выступающие как причины возникновения критических ситуаций); эндогенные факторы/е/г (отказы компонентов объекта управления, ошибки преобразования и передачи данных, субъективные ошибки операторов управления КА).

Общая модель цикла принятия решений в критических ситуациях (КС) представлена в виде пространственной многомерной структуры системных знаний: $’={8,М,А,Е,0,Х,С}, где 5’ - ситуация, возникающая в результате принятого решения, 5 - исходная КС, М- множество моделей развития КС, А - множество альтернатив развития КС, Е - множество критериев оценки эффективности решений, Б - множество решений, X - множество состояний объекта, С - цель управления объектом.

Обоснованы и предложены две схемы принятия решений по управлению безопасностью КА с ЯЭУ в условиях неопределенности: по Байесу и на основе теории обоснования Демпстера-Шефера.

В качестве свидетельств в пользу той или иной гипотезы в отношении возникновения критической ситуации с КА, оснащенным ЯЭУ, выступают информационные признаки риска.

Коэффициент определенности описательных утверждений либо указывается пользователем (для исходных данных), либо (для выведенных утверждений) вычисляется по правилу Байеса: _

где Т., - /-я гипотеза; х, - признак критической ситуации; Р@,) - априорная вероятность гипотезы 2;, /)(ху%) - априорная вероятность появления признака Хр если возникнет критическая ситуация класса 2;, Р{7.1х) - условная вероятность того, что будет свидетельство Ху при наличии гипотезы Д.

В случае, когда признаки описания критической ситуации поступают

(18)

последовательно, используется формула накопления свидетельств по частям:

где Х2 - новое свидетельство, добавляемое к существующему телу свидетельства чтобы сформировать новое свидетельство: Х=Х\ л х2.

Использование подхода Демпстера-Шефера основывается на приписывании определенной меры доверия т различным подмножествам 2 множества взаимоисключающих гипотез (). Реально свидетельства поддерживают не все элементы (), так как не все гипотезы могут быть поддержаны информационными признаками риска возникновения критических ситуаций с КА.

Установлено, что поддерживаются информационными признаками риска только отдельные подмножества 2 множества Q. Более того, поскольку элементы Q предполагаются взаимоисключающими, доказательство в пользу одного из них может оказывать влияние на доверие другим элементам. В байесовской системе обе эти ситуации разрешаются за счет рассмотрения всех комбинаций условных вероятностей.

Предложено эти взаимодействия учитывать путем непосредственного манипулирования множествами гипотез. Величина тп{7) означает степень доверия, связанную с подмножеством гипотез Дан представляет число источников свидетельств. Тогда правило Демпстера принимает вид:

Для управления безопасностью КА с ЯЭУ в условиях неопределенности предложен алгоритм выбора оптимальных решений.

На основе представления риска возникновения критической ситуации по нескольким показателям в виде векторной величины решена задача выбора стратегии управления безопасностью. В связи со сложностью формирова-

(19)

(20)

ния обобщенного (скалярного) показателя риска свертывание показателей заменяется последовательным решением задачи многокритериального выбора методом динамического программирования.

В работе окончательная оценка безопасности КА с ЯЭУ производится по результатам выполнения операции применения КА по целевому назначению. В связи со сложностью получения статистических оценок вероятностей возникновения опасных ситуаций с КА, оснащенными ЯЭУ, в работе используются методы теории стохастической индикации, позволяющие формировать суждения о состоянии КА с ЯЭУ как объекта безопасности.

В четвертой главе представлены результаты разработки моделей сценарного моделирования критических ситуаций, возникающих в ходе применения КА с ЯЭУ по целевому назначению.

В структуре сценариев моделирования безопасности применения КА с ЯЭУ по целевому назначению выделены области безопасного функционирования КА и области риска. Смена областей осуществляется путем введения событий риска, которые выступают в качестве критериев выделения сценарных областей.

Критерий выделения сценарных областей безопасности и риска <2\ позволяет разбить множество М на совокупность таких его подмножеств М[,Мг,...,М1 , которые полностью покрывают М Каждое подмножество

Л/* может принадлежать к сценарной области безопасности М$ или к сценарной области риска Мц.

Выделение сценарных областей выполнено в порядковых шкалах в связи с тем, что характеристики процесса управления безопасностью КА с ЯЭУ не всегда могут быть получены в количественном виде, а события риска достаточно «размыты» и не всегда могут быть формализованы.

В работе используются два способа идентификации функции переменных в порядковых шкалах:

- идентификация функции на эмпирических данных,

- идентификация зависимости с помощью экспертных процедур.

Для обнаружения связи между двумя переменными в порядковых шкалах используются коэффициенты корреляции Кэнделла и Спирмена.

Предлагаемая структура сценарной модели в порядковых шкалах имеет вид дерева. Переменная, лежащая в корне дерева, служит индикатором состояния безопасности КА с ЯЭУ в целом и образует основу для упорядочения ситуаций. В качестве индикатора состояния принят показатель риска возникновения критической ситуации с КА. Переменные следующего уровня, непосредственно определяющие значение переменной-индикатора, будем называть основными переменными модели. Затем следуют переменные более "глубоких" уровней. Независимые переменные модели образуют совокупность "висячих" вершин дерева.

Разработана методика построения сценариев в порядковых шкалах.

В пятой главе представлены результаты разработки информационнотехнологических основ мониторинга риска возникновения критических ситуаций с КА, оснащенными ЯЭУ.

Мониторинг риска в работе рассматривается как информационный процесс, обеспечивающий принятие решений по управлению безопасностью КА с ЯЭУ. Основная направленность данного информационного процесса -уменьшение неопределенности в оценке риска.

В критических ситуациях, особенно в условиях ограниченного времени, в сложных организационно-технических системах управления космическими аппаратами возникают новые связи, образуются новые структуры, которые затем закрепляются в сложных условиях эксплуатации как апробированные.

Примерами тому могут служить образование новых технологических контуров управления космическими аппаратами в результате изменения условий их применения по целевому назначению. Образование таких структур основывается на комплексировании информационно-технических элементов в систему мониторинга риска.

Комплексирование информационно-технических элементов в систему мониторинга Бм производится из конечного множества сред описания *,=№}(/ е /0), где /0 - множество индексов сред описания.

Допустимое множество информационно-технических элементов определяется на начальном этапе решения конкретной задачи информационно-технического обеспечения в процессе уточнения и детализации самой задачи путем выделения необходимых для решения заданной прикладной задачи сил и средств из общего множества информационнотехнических элементов.

На этапе постановки задачи комплексирования формулируется конечное множество типовых, локальных по своему содержанию, подцелей системы О = }(/:€/,), где /я - множество индексов подцелей.

Достижение каждой из указанной целей реализуется с помощью одной из множества операций, которая определена как операция сопряжения информационно-технических элементов ^ = {/~}(/е/^), где 1у - конечное

множество индексов операций сопряжения информационно-технических элементов.

Данный процесс комплексирования представлен с помощью графа И/ИЛИ. Вершины графа 7*,..., Тм соответствуют целям функциони-

рования системы ИТО, вершины Ци-.., Цт - типовые подцели (М=сагс1(/£)), вершины - возможные операции сопряжения, по-

средством которых могут быть достигнуты локальные подцели {Ь—сагс1(1])), вершины гх,..., г5 - информационно-технические элементы.

В шестой главе рассмотрены прикладные аспекты системного анализа безопасности КА, оснащенных ЯЭУ.

Сформирована общая картина риска возникновения критических ситуаций с КА, оснащенными ЯЭУ. Для проведения системного анализа безопасности КА с ЯЭУ в общей картине риска возникновения критических ситуа-

ций выделены три базовых сценария. При рассмотрении прикладных аспектов безопасности КА с ЯЭУ основное внимание уделено второму сценарному варианту, связанному с неуправляемым спуском с орбиты КА с ЯЭУ, который представляет наибольшую угрозу безопасности для общества.

На основе разработанных моделей, методов, методик и алгоритмов проведен системный анализ наиболее опасной критической ситуации, связанной с неуправляемым спуском орбиты космического аппарата, оснащенного ЯЭУ, аналогичной ядерному реактору, установленному на КА «Космос-1900».

Сформированы основные сценарии радиоактивного загрязнения местности и выбран базовый сценарий для проведения дальнейших исследований. В основу выбранного сценария положены модели гравитационного оседания радиоактивных частиц и ветрового переноса. Методика расчета радиационного загрязнения местности при неуправляемом спуске с орбиты представлена в виде пошаговой процедуры.

Шаг 1. Подготовка и ввод исходных данных о входе КА в атмосферу:

Н (км) - высота разрушения КА с ЯЭУ на борту; т (кг) - масса ЯЭУ, установленной на борту КА; Ь (км) - протяженность трассы разрушения КА; г/(/) (мкм) - диаметр частиц /-го типа; р(/) (кг/м3) - плотность частиц /-го типа; Сд - коэффициент лобового сопротивления; Р(/,/) (км/с) - скорость оседания частицы I-го типа при прохожденииу-го слоя атмосферы.

Шаг 2. Сбор информации о метеоусловиях в зоне критической ситуации:

ре(г) (кг/м3) - распределение плотности воздуха по слоям атмосферы;

| - зональная и меридиональная компоненты скорости IV,,

Щ ~ {^Д"} (км/с) - распределение скорости ветра по слоям атмосферы.

Шаг 3. Выбор варианта разрушения объекта:

а) преобладают частицы малого размера (10-100 мкм);

б) преобладают частицы среднего размера (100-400 мкм);

в) преобладают крупного размера (400-700 мкм);

г) преобладают сверхкрупные частицы (700-1000 мкм).

Шаг 4. Моделирование размеров частиц, распределенных по логарифмически нормальному закону с параметрами (а, а).

Шаг 5. Расчет времени /(/,/) оседания частиц по модели гравитационного осаждения при прохождении частицей /-го типа_/'-го слоя атмосферы:

Шаг 6. Расчет вектора сноса частиц /-го типа ветром при прохождении у'-го слоя атмосферы.

Расчёт вектора результирующего сноса частиц /-го типа ветром

Шаг 7. Расчет геометрических размеров зоны предполагаемого радиоактивного загрязнения при аварии КА с ЯЭУ. Оценка 91 - область земной поверхности, зараженная частицами /-го типа. Оценка суммарной области загрязнения:

Шаг 8. Расчет уровней радиоактивного загрязнения местности

где т - суммарная радиоактивность частиц; 5(9?) - площадь загрязнения. Шаг 9. Анализ полученных результатов.

Шаг 10. Представление полученных результатов для принятия решений.

(21)

(22)

(23)

Представленные выше методика и вычислительный алгоритм реализованы в виде вычислительной программы на языке C++ Builder.

Методика и вычислительная программа положена в основу технологии поддержки принятия решений по управлению безопасностью КА с ЯЭУ в критических ситуациях.

Проведен анализ результатов расчета радиоактивных выпадений на поверхность земли. Полученные оценки радиоактивного загрязнения местности при принятых допущениях и ограничениях показывают, что в сравнении с данными аварии на Чернобыльской АЭС, превышение уровня в 15 Ки/км2 отмечено только в случае наиболее критических условий. В остальных вариантах расчета уровни радиоактивного загрязнения значительно ниже. Оценки радиоактивного загрязнения местности являются расчетными, получены с учетом большого числа ограничений и допущений, оговоренных в диссертационной работе. Точность расчетов радиоактивного загрязнения местности с учетом разброса параметров исходных данных составляет величину порядка 18-27 %. Расхождение с оценками, полученными в других источниках, не превышает величину порядка 15-20 %.

Проведен анализ результатов расчета дефрагментации КА с ЯЭУ на радиационно-безопасной орбите. Показано, что основным источником загрязнения радиационно-безопасной орбиты могут стать частицы, образовавшиеся в результате разрушения натриево-калиевого охладителя реактора.

Для прикладных исследований безопасности КА с ЯЭУ сформирована структура эргатической (человеко-машинной) системы анализа безопасности КА с ЯЭУ, в которую включены подсистемы мониторинга, моделирования, сценариотехники и интерпретации информации для принятия решений по управлению безопасностью КА с ЯЭУ.

Ш. Основные научные результаты диссертационного исследования

1. Разработаны основы методологии системного анализа безопасности космических аппаратов, оснащенных ядерными энергетическими установками, базирующейся на сочетании системной и концептуальной моделей процесса управления безопасностью. Разработанная методология отличается от известных методологий аналогичного назначения тем, что с единых системных позиций рассматривает взаимодействие сложных технических систем с использованием комплекса моделей различного уровня. Использование предлагаемой методологии позволяет повысить обоснованность принятия управленческих решений по управлению безопасностью сложных технических систем в условиях ограничений, связанных с недостатком точной информации на начальной стадии развития ситуации риска. Сформирована система показателей для оценки безопасности и риска применения КА с ЯЭУ. Разработанные логические схемы системного анализа безопасности КА с ЯЭУ на базе формализованных и неформализованных методов проведения исследований, позволяют представить процесс исследования в виде алгоритмических и вычислительных процедур.

2. Разработана система показателей для оценки безопасности и риска КА с ЯЭУ, методы, модели, алгоритмы и вычислительные процедуры, позволяющие проводить оценки этих показателей для практических приложений.

3. Разработаны информационно-технологические основы мониторинга риска возникновения критических ситуаций с КА, оснащенными ЯЭУ. Разработаны методики и алгоритмы комплексирования информационнотехнических элементов в систему мониторинга риска.

4. Разработана технология поддержки принятия решений и обоснованы предложения по повышению безопасности применения КА с ЯЭУ в сложных условиях функционирования.

IV. Публикации автора по теме диссертации

Научные статьи, опубликованные в журналах, рекомендованных ВАК:

1. Яковлев О.В. Концептуальные основы мониторинга риска в условиях системных конфликтов // Проблемы анализа риска. - 2007. - Т. 4. № 3. -С. 281-290.

2. Яковлев О.В., Запорожец С.А. Анализ риска возникновения чрезвычайных ситуаций при эксплуатации космических аппаратов с ядерными энергетическими источниками на борту П Проблемы анализа риска. - 2008. -Т. 5. - № 1. - С. 54-62.

3. Яковлев О.В. Информационный мониторинг риска чрезвычайных ситуаций: от истоков возникновения до наших дней // Научные и образовательные проблемы гражданской защиты. - 2009. - № 1. - С. 31-36.

4. Яковлев О.В. Методологические аспекты построения теории мониторинга риска чрезвычайных ситуаций // Научные и образовательные проблемы гражданской защиты. - 2009. - № 2. - С. 29-33.

5. Яковлев О.В., Натекин С. П. Основные направления развития автоматизированных систем мониторинга безопасности транспортирования ядерных материалов И Научные и образовательные проблемы гражданской защиты. - 2009.-№ 2. - С. 37-42.

6. Яковлев О.В., Безвесильный А.В., Федянин В.И. Эволюционный подход к построению защищенных информационных сетей автоматизированной информационно-управляющей системы // Информация и безопасность. - 2008. - Т. 11, вып. 4. - С. 617-620.

7. Яковлев О.В., Бакланов В.Н., Квашнина Г.А. Информационный риск в системах предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2009. - Т. 5. -№5.-С. 232-234.

8. Яковлев О.В. Концептуальная модель информационной технологии мониторинга риска чрезвычайных ситуаций // Проблемы управления рисками в техносфере. - 2009. - № 2. - С. 34-39.

9. Яковлев О.В. Программный комплекс для моделирования радиоактивного загрязнения местности // Программные продукты и системы. - 2010. -№2. -С. 21.

10. Яковлев О.В., Дедков В.К. Системные конфликты и риск новых технологий // Двойные технологии. - 2010. - № 2. - С. 61-64.

11. Яковлев О.В. Формирование технологии поддержки принятия решений по оценке обстановки при управлении космическим аппаратом с ядерной энергетической установкой на борту // Двойные технологии. - 2010. -№3. - С. 48-51.

12. Яковлев О.В., Запорожец С.А. Информационная технология поддержки принятия решений в чрезвычайной ситуации, вызванной неуправляемым спуском с орбиты космического аппарата с ядерной энергетической установкой 11 Технологии гражданской безопасности. - 2010. - Т. 7. - № 1-2. -С. 162-165.

13. Яковлев О.В. Двойные технологии использования навигационных космических систем для получения данных о состоянии ионосферы // Двойные технологии. - 2011. - № 1. - С. 29-32.

14. Яковлев О.В. Формирование методологии системного анализа безопасности новых наукоемких технологий // Стратегическая стабильность. -2011.-№4.-С. 73-75.

15. Яковлев О.В. Системный анализ безопасности и риска космической ядерной энергетики // Вестник ВГУ, сер. Системный анализ и информационные технологии. - 2011. - № 2. - С. 28-32.

Публикации в других научных изданиях:

16. Яковлев О.В., Безвесильный А.В., Шевчук Д.А. Параллельные технологии решения задач оптимизации на структурных множествах // Сборник докладов международной научно-практической конференции «Проблемы обеспечения безопасности в ЧС» - СПб: Институт ГПС МЧС РФ. - 2004.

17. Яковлев О.В., Бакланов В.Н., Безвесильный А.В. Исследование особенностей функционирования звеньев АСУ ЧС в основных режимах мирного

времени и переходном периоде на решение задач ГО // Сборник по материалам научных исследований адъюнктов, аспирантов и соискателей академии-Химки: АГЗ МЧС. - Вып. 8. - 2004.

18. Яковлев О.В., Безвесильный А.В. Обзор алгоритмов оптимизации коммуникационной сети АИУС РСЧС // Материалы международной НПК «Актуальные проблемы регулирования природной и техногенной безопасности» - М.: ВНИИ ГО ЧС. - 2005.

19. Яковлев О.В., Запорожец С.А. Анализ угроз населению и территориям при авариях на борту космических аппаратов, оснащенных ядерными энергетическими установками // Материалы V международной НПК «Проблемы прогнозирования чрезвычайных ситуаций». (Москва, 15-16 ноября 2005 г.) - М.: ВЦМП МЧС РФ. - 2005.

20. Яковлев О.В., Безвесильный А.В. О некоторых аспектах информационного обеспечения мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций // Материалы V международной НПК «Проблемы прогнозирования чрезвычайных ситуаций». (Москва, 15-16 ноября 2005 г.) - М.: ВЦМП МЧС РФ.-2005.

21. Яковлев О.В., Сангаджиева Н.А. Задачи обучения специальным методам прогнозирования ЧС с применением современных информационных технологий // Материалы V международной НПК «Проблемы прогнозирования чрезвычайных ситуаций». (Москва, 15-16 ноября 2005 г.) - М.: ВЦМП МЧС РФ. - 2005.

22. Яковлев О.В., Сангаджиева Н.А. Применение программного продукта MS Project для разработки сценария деловой научноисследовательской игры // Материалы XIII научно-практической конференции «Предупреждение, Спасение, Помощь». (Химки, 4 апреля 2006 г.) -Химки: АГЗ МЧС РФ. - 2006.

23. Яковлев О.В. Особенности интерпретации понятия мониторинга в отечественных и зарубежных научных публикациях II Сборник трудов научно-технической конференции «Актуальные проблемы мониторинга рисков

чрезвычайных ситуаций» (Химки, 11 октября 2006 г.) - Химки: АГЗ МЧС РФ. - 2006.

24. Яковлев О.В., Запорожец С.А. Актуальные вопросы ядерной безопасности космической энергетики // Материалы XIII международной научно-практической конференции «Предупреждение, Спасение, Помощь». (Химки, 4 апреля 2006 г.) - Химки: АГЗ МЧС РФ. - 2006.

25. Яковлев О.В. Запорожец С.А. Многофакторная модель риска возникновения ЧС при авариях космических аппаратов с ядерными энергетическими установками на борту // Материалы XI международной научнопрактической конференции по проблемам защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций. (Москва, 18-20 апреля 2006 г.) - М.: МЧС России. -Н.Новгород: Вектор-ТиС. - 2006. - С. 379-383.

26. Яковлев О.В. Модель риска возникновения чрезвычайных ситуаций при авариях космических аппаратов с ядерными энергетическими установками на борту // Материалы международного симпозиума по вопросам защиты населения и территорий от радиационных и химических аварий и катастроф. (Санкт-Петербург, 20-22 июня 2006 г.) - СпБ: ВЦЭРМ - 2006.

27. Яковлев О.В. Мониторинг рисков чрезвычайных ситуаций, связанных с воздействием на природную среду в военных целях // Материалы III всероссийской НПК «Совершенствование гражданской обороны в Российской Федерации». (Москва, 10 октября 2006 г.) - М.: ЦСИ МЧС РФ. - 2006.

28. Яковлев О.В. Учебно-методический комплекс для подготовки специалистов к профессиональной деятельности в центрах мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций // Материалы международной научнопрактической конференции «Чрезвычайные ситуации: теория, практика, инновации, ЧС-2006». (Гомель, Республика Беларусь, 27-28 сентября 2006 г.) -Гомель: ГИИ ПС. - 2006.

29. Яковлев О.В. Формирование энтропийного подхода к прогнозированию ЧС при подготовке инженеров-математиков в АГЗ МЧС России // Сборник трудов научно-технической конференции «Актуальные проблемы

мониторинга рисков чрезвычайных ситуаций». (Химки, 11 октября 2006 г.) -Химки: АГЗ МЧС РФ. - 2006.

30. Яковлев О.В. Современное общество и ноосферный риск// Сборник трудов научно-технической конференции «Актуальные проблемы мониторинга рисков чрезвычайных ситуаций». (Химки, 11 октября 2006 г.) - Химки: АГЗ МЧС РФ. - 2006.

31. Яковлев О.В. Анализ проблемной области риска новых технологий военного характера // Научно-технический сборник статей по проблемам ГО и ЧС. - М.: ВНИИ ГО ЧС. - Вып. 12. - 2007.

32. Информационно-технологические основы мониторинга риска чрезвычайных ситуаций // Материалы XV международной научно-практической конференции «Предупреждение, спасение, помощь». (Химки, 4 декабря 2007 г.) - Химки: АГЗ МЧС. - 2007.

33. Оценки возмущений орбит космических аппаратов в верхней ионосфере перед сильными землетрясениями // Материалы международной НПК «Чрезвычайные ситуации: теория, практика, инновации». (Гомель, Республика Беларусь, 4 декабря 2008 г.). - Гомель: ИГПС. - 2008.

34. Принципы построения концептуальной модели информационной технологии мониторинга риска чрезвычайных ситуаций // Материалы международной НПК «Чрезвычайные ситуации: теория, практика, инновации». (Гомель, Республика Беларусь, 4 декабря 2008 г.). - Гомель: ИГПС. - 2008.

35. Ситуационное моделирование риска возникновения чрезвычайных ситуаций // Материалы международной НПК «Чрезвычайные ситуации: теория, практика, инновации». (Гомель, Республика Беларусь, 4 декабря 2008 г.). -Гомель: ИГПС. - 2008.

36. Анализ устойчивости информационно-технологических процессов автоматизированного управления в условиях угрозы электромагнитного терроризма // Материалы международной НПК «Чрезвычайные ситуации: теория, практика, инновации». (Гомель, Республика Беларусь, 4 декабря 2008 г.). -Гомель: ИГПС. - 2008.

37. Повышение устойчивости систем управления в условиях угрозы электромагнитного терроризма // Сборник трудов IV Международной НПК «Технические средства противодействия террористическим и криминальным взрывам». (Санкт-Петербург, 20-21 октября 2008 г.). - СПБ.: СПБГУ ГПС МЧС.-Т. 1.-2008.

38. Информационные технологии в подготовке специалистов по прогнозированию и мониторингу чрезвычайных ситуаций // Международная НПК «Информационные технологии, электронные приборы и системы» 1ТЕ08-2010. (Минск, Республика Беларусь, 6-7 апреля 2010 г.). - Минск: -2010.

39. Яковлев О.В. Системные свойства риска наукоемких технологий // Вопросы теории безопасности и устойчивости систем. - Вып. 13. - ВЦ РАН. -2011.-С. 80-84.

40. Северцев Н.А., Яковлев О.В. Космическая ядерная энергетика: системный анализ безопасности и риска // Фундаментальные проблемы системной безопасности. Вып. 3. - М.: Вузовская книга. - 2011. - С. 170-176.

41. Яковлев О.В. Программный комплекс для моделирования обстановки при аварийном спуске с орбиты космического аппарата с ядерной энергетической установкой // Материалы 11 Международной научнометодической конференции «Информатика: проблемы, методология, технологии». (Воронеж, 10-11 февр. 2011 г.). -Воронеж. - 2011. - С. 471-473.

42. Яковлев О.В. Формирование базы знаний по прогнозированию и мониторингу обстановки с использованием новых информационных технологий // Материалы 11 Международной научно-методической конференции «Информатика: проблемы, методология, технологии». (Воронеж, 10-11 февр. 2011 г.). - Воронеж. - 2011. - С. 478-480.

43. Яковлев О.В. Технологии сбора и обработки данных навигационных космических систем для моделирования состояния ионосферы // Материалы 11 Международной научно-методической конференции «Информати-

ка: проблемы, методология, технологии». (Воронеж, 10-11 февр. 2011 г.). -Воронеж. - 2011. - С. 473-477.

44. Яковлев О. В. Программный комплекс для оценки обстановки при аварийном спуске с орбиты с ядерной энергетической установкой // Материалы международной научно-практической конференции «Информатизация образования - 2011». (Елец, 14-15 июня 2011 г.). - Елец. - 2011. - С. 444-446.

45. Яковлев О.В. Технологии сбора и обработки данных ионосферных измерений, получаемых с навигационных космических аппаратов // Международный конгресс по информатике: информационные системы и технологии. (Минск, Республика Беларусь, 31 октября-3 ноября 2011г.). - Минск. -2011.-С. 508-511.

46. Яковлев О.В. Новые информационные технологии в подготовке специалистов по прогнозированию и мониторингу чрезвычайных ситуаций // Материалы международной научно-практической конференции «Информатизация образования - 2011». (Елец, 14-15 июня 2011 г.). - Елец. - 2011. -С. 441-443.

Монографии:

47. Яковлев О.В., Тертышников А.В. Основы технологий мониторинга гидрометеорологической безопасности. - Химки: АГЗ МЧС России. - 2006. -256 с.

48. Яковлев О.В., Тертышников А.В., Федянин В.И. Методология риска в российской системе мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций. - Воронеж: ВГТУ. - 2008. - 234 с.

Патенты:

49. Решение Роспатента о выдаче патента на полезную модель «Устройство диагностирования межканальной неустойчивости в реакторе с обнаружением и регистрацией скрытых дефектов» по заявке № 2011139750/07(059428) от 30.09.2011 г. Патентообладатели О.В. Яковлев, Н.А. Северцев, В.Н. Дианов и др.

Подписано в печать:27.01.2012 Объем: 2 усл.п.л.

Тираж: 100 экз. Заказ №732 Отпечатано в типографии «Реглет»

119526, г. Москва, Ленинградский пр-т, д.74, корп.1 (495) 790-47-77; www.reglet.ru