Методики определения требований к характеристикам информационного обеспечения и оценки их влияния на показатели функционирования системы управления беспилотной авиационной транспортной системы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Мамченко Марк Владиславович

• Мамченко Марк Владиславович
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Мамченко Марк Владиславович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ДИССЕРТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Системное описание БАТС

1.2 Определение цели, критериев функционирования и требований

к ИО при проектировании СУ БАТС

1.2.1 Анализ актуальных нормативно-технических документов, применяемых в Российской Федерации

1.2.2 Наличие цели, критериев функционирования СУ БАТС/БАС/БВС и требований ИО в зарубежных нормативно-технических и научно-технических документах, зарубежных и отечественных научных работах

1.3 Постановка задачи исследования

1.4 Выводы по главе

ГЛАВА 2. КРИТЕРИИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СУ БАТС, МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРЕБОВАНИЙ К ХАРАКТЕРИСТИКАМ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СУ БАТС И ОЦЕНКИ ИХ ВЛИЯНИЯ НА ПОКАЗАТЕЛИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ, РЕАЛИЗУЮЩИЕ ИХ АЛГОРИТМЫ И ИНФОРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ

2.1 Критерии эффективности функционирования СУ БАТС

2.1.1 Оценка эффективности функционирования и эксплуатации БАТС

2.1.2 Формирование набора основных критериев оценки эффективности функционирования БАТС

2.2 Методика определения требований к характеристикам информационного

обеспечения СУ БАТС и реализующий ее алгоритм

2.2.1 Анализ требований к показателям функционирования

2.2.2 Определение требований к показателям функционирования (функциональное описание)

2.2.3 Исследование концепции реализации (описание реализации)

2.2.4 Валидация требований к функционированию

2.3 Методика оценки влияния характеристик информационного обеспечения СУ БАТС на ее показатели функционирования и реализующий ее алгоритм

2.4 Информационная модель, обобщающая критерии эффективности функционирования СУ БАТС и методики (и реализующие их алгоритмы) определения требований к характеристикам информационного обеспечения СУ БАТС и оценки их влияния на показатели функционирования системы

2.5 Сравнение полученных результатов с отечественными и зарубежными решениями

2.6 Выводы по главе

ГЛАВА 3. ЧИСЛЕННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К ХАРАКТЕРИСТИКАМ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СУ БАТС И ОЦЕНКИ ИХ ВЛИЯНИЯ НА ПОКАЗАТЕЛИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ В ЗАДАЧЕ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛЕТОВ

ПРИ ТРАНСПОРТИРОВКЕ ГРУЗОВ В ПУНКТЫ НАЗНАЧЕНИЯ

3.1 Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методики определения требований к характеристикам информационного обеспечения и оценки их влияния на показатели функционирования системы управления беспилотной авиационной транспортной системы»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. В настоящее время в Российской Федерации (РФ) наблюдается активное развитие и внедрение беспилотных авиационных систем (БАС), предназначенных для транспортировки грузов воздушным способом, что способствует сокращению времени и затрат на доставку товаров (грузов) потребителям, а также повышению общей связности территории России - в том числе за счет обеспечения транспортного сообщения районов, труднодоступных для наземных средств. Подобные системы, представляющие собой совокупность совместно действующих беспилотных воздушных судов (БВС), станций внешнего пилота (СВП), каналов передачи данных между ВВС и СВП, наземных средств по подготовке и обеспечению полетов и перевозки грузов, технического персонала и соответствующей системы управления (СУ), принято называть транспортными БАС или беспилотными авиационными транспортными системами (БАТС) [1, 2].

В Транспортной стратегии Российской Федерации на период до 2030 года с прогнозом на период до 2035 года (утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 27 ноября 2021 г. № 3363-р) к приоритетным направлениям развития региональных и местных воздушных перевозок относятся как развитие перевозок с применением БАС, так и развитие самих БАС. Стратегия предполагает внедрение транспортных БАС и соответствующих сервисов, в том числе для осуществления почтовых и курьерских услуг. В документе указано, что организация доставки почты и грузов с помощью БВС требует разработки требований как к конструкциям транспортных средств, так и к их программному обеспечению (ПО) [3].

Концепция интеграции беспилотных воздушных судов в единое воздушное пространство Российской Федерации и План реализации Концепции интеграции беспилотных воздушных судов в единое воздушное пространство Российской Федерации в части развития технологий (утверждены распоряжением

Правительства Российской Федерации от 5 октября 2021 г. № 2806-р) предусматривают организацию информационного обеспечения (ИО) полетов БВС, в том числе по принципу «единого окна», а также создание и внедрение к 2027 году системы сервисного и информационного обеспечения полетов БВС [4, 5].

Одним из направлений интеграции БВС в единое воздушное пространство в соответствии с Планом мероприятий («дорожной картой») Национальной технологической инициативы «Аэронет» является использование облачной платформы цифровых сервисов полетно-информационного обслуживания полетов БВС в неконтролируемом воздушном пространстве [6]. Кроме того, продолжается реализация федерального проекта «Беспилотная аэродоставка грузов» (в составе государственной программы Российской Федерации «Развитие транспортной системы») [7].

В целом к 2030-2035 годам ожидается рост доли БВС в воздушных перевозках в направлении удаленных и труднодоступных территорий до 50 процентов [3].

Одной из ключевых систем БАС/БАТС является система управления. СУ БАТС имеет признаки (т.е. ей присущи свойства) других систем, определенных в нормативно-технических документах (далее - ГОСТ1), в частности, системы обработки информации (ГОСТ 15971 [8]), средства вычислительной техники, информационно-вычислительной системы (ГОСТ Р 53622 [9]), автоматизированной системы (АС; ГОСТ Р 59853 [10]) и ее разновидности -автоматизированной системы управления (АСУ; ГОСТ 24.104 [11]). Кроме того, СУ БАТС является разновидностью (экземпляром) системы информационно-управляющей для обеспечения технической эксплуатации воздушных судов (ГОСТ Р 50596 [12]), а также элементом (подсистемой) интеллектуальной транспортной системы (ГОСТ Р 56829 [13]) и БАТС, которая в свою очередь является разновидностью БАС (ГОСТ Р 57258 [14]).

1 Под ГОСТ будут пониматься документы по стандартизации, которые устанавливают обязательные требования в РФ в отношении объекта и предмета диссертационного исследования.

Одной из ключевых задач при разработке БАТС/СУ БАТС (а также АС/АСУ) является формирование обоснованных и достаточных критериев эффективности целевой системы и требований к ИО (в качестве функциональных характеристик). Анализ нормативно-технических документов на предмет наличия критериев эффективности функционирования разрабатываемых систем (БАТС/БАС/АС/АСУ и пр.), порядка разработки подобных критериев, требований к ИО и методов, способов и/или методик их формирования (подробно представлен в главе 1) позволяет сделать следующие выводы:

1) Действующие нормативно-технические документы (в частности, ГОСТ по БАС, АС и АСУ и др. не указывают конкретных критериев оценки эффективности функционирования разрабатываемой системы (за исключением экономических, связанных с затратами на разработку системы и выгоды (прибыли), получаемой от ее внедрения).

Например, ГОСТ 34.602 [15] определяет наличие критериев оценки достижения целей создания и критериев отказов для функций АС. ГОСТ Р 59792 [16] определяет только критерии приемки частей АС и системы в целом по результатам испытаний. ГОСТ Р 59793 [17] предусматривает сопоставление требований пользователя и характеристик предлагаемой АС и выбор оптимального варианта. ГОСТ Р 59795 [18] предполагает разработку критериев создания АС на этапе формирования требований, критериев оценки результатов, критериев оценки исходных данных и обоснования критериев оптимальности для проектной процедуры (операции) оптимизации, однако не раскрывает методику (способ/метод/подход) разработки таких критериев.

В ГОСТ 24.104 [11] указывается, что управляющие воздействия в АСУ технологическим процессом должны быть рациональными по целям и критериям управления. ГОСТ 24.701 [19] предполагает наличие критериев отказов функций АСУ и критериев аварийной ситуации и показателей надежности АСУ, однако не описывает порядок их разработки. Наконец, в ГОСТ 24.702 [20] содержатся исключительно принципы оценки экономической эффективности и основные показатели экономической эффективности АСУ.

Вопрос формирования критериев эффективности функционирования БАТС на стадии разработки технического задания не раскрыт ни в «основном» ГОСТ Р 59518 (порядок разработки БАС) [21], ни в ГОСТ Р 57258 [14], содержащем термины и определения в области БАС, ни в других нормативных документах, указанных в ГОСТ Р 59518 [21] и регламентирующих содержание технического задания (ГОСТ 19.201 [22]) и выполнение научно-исследовательских работ (ГОСТ Р 15.101 [23]). Для БАС только ГОСТ Р 70802 [24] указывает требования назначения целевой системы, при этом критерии функционирования БАС явно не указаны. Однако этот ГОСТ относится к БАС для обеспечения пожаротушения, аварийно-спасательных и других работ, выполняемых в целях предупреждения чрезвычайных ситуаций и ликвидации их последствий, и в силу специфики назначения данной БАС не может быть «расширен» на другие беспилотные авиационные системы, в том числе транспортные.

2) Требования к ИО СУ БАТС (рассматриваемой как часть БАС, либо в виде АС или АСУ) даются в общем виде, либо - в виде отдельных аспектов ИО.

В частности, в ГОСТ 19.201 [22] представлены только обобщенные требования к совместимости: информационные структуры на входе и выходе, методы решения, исходные коды, языки программирования и используемые программные средства.

ГОСТ 34.602 [15] предполагает наличие требований к способам и средствам обеспечения информационного взаимодействия компонентов АС, при этом порядок их разработки не указан. ГОСТ Р 59793 [17] определяет наличие концептуальной схемы информационной базы АС, ее структуры и общих решений по ИО и предполагает доработку (при необходимости) информационного обеспечения АС на этапе проведения опытной эксплуатации. ГОСТ Р 59795 [18] определяет наличие информационных связей между элементами функциональной структуры АС (подсистем АС) и с внешней средой, а также требование описания состава и организации ИО АС. Только ГОСТ Р 59853 [10] дает определения информационного взаимодействия АС и ИО для подобных систем.

В ГОСТ 24.104 [11] описаны в общем виде требования к наличию классификаторов, кодирования информации и взаимодействия между устройствами, информационной базы и форм представления выходной информации, контроля идентичности, обновления и восстановления данных. В ГОСТ 24.701 [19] косвенно указаны требования к наличию информационного резервирования, установлено влияние ИО АСУ на ее надежность.

Нормативно-технические документы по БАС не дают определение ИО БАС (отсутствует в ГОСТ Р 57258 [14]). В ГОСТ Р 59520 [25] определен перечень минимально необходимых полетных и навигационных данных, а также перечень минимально необходимых данных по каналу контроля и управления БВС для оператора СВП. В ГОСТ Р 70802 [24] указаны только требования к максимальной задержке вывода данных о положении объекта в кадре.

3) Анализ содержания ГОСТ свидетельствует о наличии практики возложения на заказчика и (или) разработчика (исполнителя) целевой системы ответственности и обязанностей по формированию критериев эффективности (оценке соответствия назначения) и требований к ИО. Например, при проектировании АС на заказчика/разработчика ложится ответственность по формированию критериев оценки достижения целей создания АС (ГОСТ Р 59795 [18]), требований пользователя и характеристик предлагаемой АС (ГОСТ Р 59793 [17]) и общих требований к ИО (ГОСТ 34.602 [15], ГОСТ Р 59795 [18]), отдельных аспектов информационного обеспечения и его доработки (ГОСТ Р 59793 [17]), а также критериев приемки (соответствия требований) частей АС (ГОСТ Р 59792 [16]).

4) В рассмотренных зарубежных нормативно-технических и научно-технических документах основное внимание уделяется характеристикам управления БВС с наземных СВП и предъявлению требований к каналам управления и связи и системе позиционирования, а также летно-техническим и эксплуатационным характеристикам БВС. Критерии эффективности функционирования БАС и их СУ не указываются. Требований к ИО СУ БВС (БАС) даются без обоснования выбора показателей и их значений. Ни в одном

из рассмотренных документов не представлены примеры пошаговой разработки критериев и требований к ИО СУ для конкретных БВС/БАС, а также оценки влияния выбранных характеристик ИО на функционирование БВС/БАС (подробный обзор и анализ представлены в главе 1).

5) В проанализированных зарубежных и отечественных научных работах в основном рассматриваются вопросы формирования требований к передаче информации в сетях БАС, навигации, ориентации и управлению движением БВС (в некоторых случаях - допустимых диапазонов их значений), а также разработки общих требований к аппаратному обеспечению для организации связи. При разработке критериев БАС и требований к ИО либо используется метод экспертных оценок, либо требования к ИО СУ БАС самостоятельно устанавливаются авторами в качественном виде; способы, методы, методики, подходы и/или алгоритмы формирования этих требований (как и критериев эффективности функционирования целевых систем/СУ систем) не представлены (подробный обзор и анализ представлены в главе 1).

Таким образом, учитывая отсутствие в рассмотренных ГОСТ, зарубежных нормативно-технических и научно-технических документах, зарубежных и отечественных научных работах методик (способов/подходов/методов) формирования неэкономических критериев оценки эффективности разрабатываемой системы и требований к ее ИО (и влияния сформированных требований к ИО на показатели эффективности функционирования целевой системы), возникает неопределенность, связанная с невозможностью проверить (оценить) соответствие назначения целевой системы (БАТС/СУ БАТС), ее неэкономических показателей эффективности функционирования, а также необходимость и достаточность требований к ИО целевой системы.

Степень разработанности темы исследования. Среди ученых, которые внесли неоценимый вклад в исследование вопросов проектирования, функционирования и применения БВС и БАТС, формирования критериев эффективности и требований к ИО, следует отметить:

- теория управления и управление в организационно-технических системах (Д.А. Новиков, В.Н. Бурков, В.М. Вишневский, Ф.Ф. Пащенко, Е.Я. Рубинович);

- моделирование функционирования БАТС и задач доставки грузов (А.А. Захарова, В.П. Кутахов, Г.Н. Настас, В.В. Клочков);

- теория системной инженерии и архитектурное проектирование систем (В.П. Куприяновский, Д.Е. Намиот, В.А. Сухомлин);

- теория информационных систем (А.Н. Гончаренко);

- теория управления киберфизическими системами (Р.В. Мещеряков);

- информационное обеспечение (ИО) АСУ (А.Н. Буренин);

- оценка эффективности архитектурного проектирования БАС (M. Хусейн, Р. Ноуасер, A. Папагеоргиоу, M. Таркиан, K. Амадори, Дж. Олвандер, Ф.Б. да Сильва, С.Д. Скотт, М.Л. Каммингс) и БАТС (П. Марданпур, A. Мехраби), функциональное моделирование БАС (В.Л. Суханов, В.М. Шибаев, Д.В. Аполлонов, В.А. Ильин);

- оценка эффективности применения и управления БВС (А.В. Полтавский,

A.А. Бурба, С.С. Семёнов, В.В. Маклаков, А.Н. Полохов, А.Е. Аверкин,

B.М. Бородуля, А.В. Ананьев);

- использование нечетких когнитивных моделей (когнитивного подхода) и методов многокритериального анализ в задаче формализованного формирования требований к целевым системам (А.Г. Подвесовский), применение метода когнитивного анализа задач (Cognitive Task Analysis, CTA) при разработке БАС (Дж.А. Адамс);

- разработка требований к информационному обеспечению АСУ (С. Исмайлов, A. Сарибайев, A. Мусабеков, С. Досибеков) и системе навигации БВС (Ю.Ю. Громов, И.Н. Ищук, В.Н. Тяпкин, В.В. Алексеев, В.М. Тютюнник).

Целью диссертационного исследования является разработка математического и алгоритмического обеспечения для формирования требований к характеристикам информационного обеспечения автоматизированной системы и автоматизированной системы управления (на примере системы управления беспилотной авиационной транспортной системы) и оценки влияния характеристик информационного обеспечения на показатели функционирования целевой системы в ходе ее проектирования.

Для достижения сформулированной цели требуется выполнить следующие задачи:

1) провести анализ БАТС как разновидности БАС/АС, существующих решений для формирования критериев функционирования АС/БАС/СУ БАС, требований к их информационному обеспечению;

2) разработать критерии эффективности функционирования СУ БАТС;

3) разработать методику определения требований к характеристикам информационного обеспечения СУ БАТС и реализующий ее алгоритм;

4) разработать методику оценки влияния характеристик информационного обеспечения СУ БАТС на показатели функционирования системы и алгоритм, реализующий данную методику;

5) разработать информационную модель, обобщающую критерии эффективности функционирования СУ БАТС и методики (и реализующие их алгоритмы) определения требований к характеристикам ИО СУ БАТС и оценки их влияния на показатели функционирования системы; показать место предложенных критериев, методик и реализующих их алгоритмов в процессе проектирования целевых систем (АС/БАС/СУ БАС);

6) провести эксперимент по применению разработанных методик и реализующих их алгоритмов определения требований к характеристикам ИО СУ БАТС и оценки их влияния на показатели функционирования СУ БАТС -на основе реальной задачи.

Объектом исследования являются автоматизированные системы и автоматизированные системы управления.

Предметом исследования являются системы управления БАТС и их информационное обеспечение.

Научная новизна полученных результатов заключается в разработке:

1) критериев эффективности функционирования СУ БАТС, сформированных таким образом, чтобы учитывать специфику достижения цели управления (для СУ) и особенности целевой системы (БАТС/БАС). Критерии связаны с выполнением БАТС своих функций по доставке грузов, включают в себя как экономические, так и неэкономические показатели;

2) методики определения требований к характеристикам информационного обеспечения СУ БАТС и реализующего ее алгоритма, позволяющих формировать требования к информационному обеспечению и его характеристикам, исходя из целевого назначения системы, ее основных задач, требований различных заинтересованных сторон, а также разрабатывать предложения по вариантам реализации функциональной архитектуры СУ БАТС и выбору субоптимальной архитектуры на этапе проектирования целевой системы;

3) методики оценки влияния характеристик информационного обеспечения СУ БАТС на ее показатели функционирования и реализующего ее алгоритма, позволяющих осуществлять распределение приоритетов (оценки влияния) функциональных требований на целевые показатели функционирования СУ БАТС, оценивать правильность выбора архитектуры целевой системы и соответствие характеристик ИО требованиям назначения системы, а также уточнять (выбирать новую) субоптимальную реализацию функциональной архитектуры СУ БАТС на этапе проектирования целевой системы;

4) информационной модели, обобщающей критерии эффективности функционирования СУ БАТС и методики (и реализующие их алгоритмы) определения требований к характеристикам информационного обеспечения СУ БАТС и оценки их влияния на показатели функционирования системы, представляющей собой формализованное описание применения критериев, методик и реализующих их алгоритмов и определяющей место полученных результатов в процессе разработки/проектирования целевых систем.

Теоретическая и практическая значимость работы. Теоретическая значимость результатов диссертационного исследования обуславливается возможностью их применения не только для проектирования СУ БАТС, но и для проектирования БАС, АС и АСУ - за счет описания критериев и порядка их формирования, методик и реализующих их алгоритмов, которые не указаны (не регламентируются) в нормативно-технических документах для данных систем. Использование результатов диссертационного исследования устраняет противоречие, связанное с необходимостью заказчика и/или разработчика СУ БАТС/БАТС/БАС/АС/АСУ разрабатывать критерии эффективности целевых систем и предъявлять требования к их информационному обеспечению в условиях отсутствия соответствующих формализованных методик

(способов/подходов/методов) их формирования (разработки).

Практическая значимость результатов диссертационного исследования подтверждается их использованием при выполнении научно-исследовательских работ (заказчик - федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный исследовательский центр «Институт имени Н.Е. Жуковского»):

1) «Формирование системы исходных данных для определения требований к летно-техническим характеристикам транспортных беспилотных летательных аппаратов в составе авиационной транспортной системы на основе проведения летного эксперимента», 2021 г.;

2) «Разработка модели интеллектуального группового взаимодействия воздушных судов и других элементов беспилотной авиационной транспортной системы с реализацией программных модулей оптимизации загруженности транспортных потоков» (шифр «ВИАС-МОДЕЛЬ-2022»), 2022 г.;

3) «Разработка методического и нормативного обеспечения создания и внедрения перспективных технологий интеллектуальной автоматизации управления функционированием беспилотных авиатранспортных систем в обеспечение приемлемого уровня безопасности полетов» (шифр «ИАТ БАТС - 2023»), 2023 г.,

а также научных проектов (грантов):

1) 19-29-06044 «Разработка моделей и алгоритмов для обеспечения безопасного функционирования БТС в транспортной среде "умного города"» (Российский фонд фундаментальных исследований);

2) 19-08-00331 «Методология защищенного интеллектуального управления роботами и их коалициями с использованием интерфейса человек-робот(ы) и робот-робот(ы)» (Российский фонд фундаментальных исследований);

3) 23-19-00338 «Моделирование динамических технических систем для обеспечения безопасности в интеллектуальной транспортной среде» (Российский научный фонд).

Методология и методы исследования. В диссертационном исследовании используются методы системного анализа, обработки информации, системной инженерии и архитектурного проектирования, математического моделирования, теории автоматического управления, теории информационных систем; учитываются методы комбинаторно-морфологического синтеза, многокритериального анализа решений и экспертного оценивания, а также когнитивный и сценарные подходы (их описание не приводится) [26-35].

Положения, выносимые на защиту:

1) Критерии эффективности функционирования СУ БАТС, учитывающие специфику достижения цели управления (для СУ) и особенности целевой системы (БАТС/БАС) при выполнении функций по доставке грузов, в том числе экономические и неэкономические показатели (п. 3. направлений исследований паспорта научной специальности 2.3.1. «Системный анализ, управление и обработка информации, статистика» (технические науки).

2) Методика определения требований к характеристикам информационного обеспечения СУ БАТС и реализующий ее алгоритм, позволяющие формировать требования к информационному обеспечению и его характеристикам исходя из целевого назначения системы и ее функциональной архитектуры и разрабатывать предложения по вариантам реализации функциональной архитектуры СУ БАТС и выбору субоптимальной архитектуры на этапе

проектирования целевой системы (п. 4 направлений исследований паспорта научной специальности 2.3.1. Системный анализ, управление и обработка информации, статистика (технические науки).

3) Методика оценки влияния характеристик информационного обеспечения СУ БАТС на показатели ее функционирования и реализующий ее алгоритм, позволяющие осуществлять распределение приоритетов (оценки влияния) функциональных требований на целевые показатели функционирования СУ БАТС, оценивать правильность выбора архитектуры целевой системы и соответствие характеристик ИО требованиям назначения системы, а также обосновывать выбор субоптимальной реализации архитектуры на этапе проектирования целевой системы (п. 4 направлений исследований паспорта научной специальности 2.3.1. Системный анализ, управление и обработка информации, статистика (технические науки).

4) Информационная модель, обобщающая критерии эффективности функционирования СУ БАТС и методики (и реализующие их алгоритмы) определения требований к характеристикам информационного обеспечения СУ БАТС и оценки их влияния на показатели функционирования системы, предоставляющая формализованное описание применения разработанных критериев, методик и реализующих их алгоритмов и определяющая место полученных результатов в процессе разработки/проектирования целевых систем (п. 17 направлений исследований паспорта научной специальности 2.3.1. Системный анализ, управление и обработка информации, статистика (технические науки).

Степень достоверности полученных в диссертационном исследовании результатов подтверждается согласованностью теоретических выводов с результатами, полученными в результате математического моделирования и численного эксперимента.

В частности, экспериментальная апробация методик и реализующих их алгоритмов показало, что применение предложенных в диссертационном исследовании решений позволяет формировать группы детализированных

показателей (характеристик ИО СУ БАТС) в соответствии с выбранными уровнями приоритетности функциональных требований.

Предложенная методика определения требований к характеристикам информационного обеспечения СУ БАТС и реализующий ее алгоритм позволяют формировать требования к информационному обеспечению и его характеристикам, исходя из целевого назначения системы, ее основных задач, требований различных заинтересованных сторон, а также разрабатывать предложения по вариантам реализации функциональной архитектуры СУ БАТС и выбору субоптимальной архитектуры на этапе проектирования целевой системы.

Методика оценки влияния характеристик информационного обеспечения СУ БАТС на ее показатели функционирования и реализующий ее алгоритм выполняются на этапах 3 (частично) и 4 методики определения требований к характеристикам информационного обеспечения СУ БАТС. Применение методики и алгоритма позволяет осуществлять распределение приоритетов (оценки влияния) функциональных требований на целевые показатели функционирования СУ БАТС, оценить правильность выбора архитектуры целевой системы и соответствие характеристик ИО требованиям назначения системы, а также уточнить (выбрать новую) субоптимальную реализацию функциональной архитектуры СУ БАТС на этапе проектирования целевой системы.

Информационная модель представляет собой формализованное описание применения разработанных критериев, методик и реализующих их алгоритмов и определяет место полученных результатов в процессе разработки/проектирования целевых систем (на примере АС).

Апробация результатов. Диссертационная работа в целом и ее результаты обсуждались и докладывались на следующих научных конференциях и научных семинарах: XIII, XIV и XVI Мультиконференциях по проблемам управления (МКПУ-2020, МКПУ-2021, МКПУ-2023); 20th IFAC Conference on Technology, Culture, and International Stability (TECIS 2021); XVII и XIX Всероссийских научно-практических конференциях «Перспективные системы и задачи управления» (2022, 2024 гг.); XIII и XV Молодежных школах-семинарах «Управление

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Мамченко Марк Владиславович, 2025 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Фетисов В. С. Беспилотная авиация: терминология, классификация, современное состояние / В. С. Фетисов, Л. М. Неугодникова, В. В. Адамовский, Р. А. Красноперов. — Уфа : ФОТОН, 2014.—217 с.

2. Смолин А. В., Мамченко М. В., Романова М. А., Галин Р. Р. Модель исходных данных, цели и критерии качества функционирования СУ БАТС // Перспективные системы и задачи управления: Материалы XVII Всероссийской научно-практической конференции и XIII молодёжной школы-семинара. 2022. С. 420—424.

3. Транспортная стратегия Российской Федерации на период до 2030 года с прогнозом на период до 2035 года (утверждена Распоряжением Правительства Российской Федерации от 27 ноября 2021 г. № 3363-р) // Сайт Министерства транспорта Российской Федерации. 2021. URL: https://rosavtodor.gov.ru/file/8157401 (дата обращения: 16.12.2024).

4. Концепция интеграции беспилотных воздушных судов в единое воздушное пространство Российской Федерации (утверждена Распоряжением Правительства Российской Федерации от 5 октября 2021 г. № 2806-р) // Сайт Правительства Российской Федерации. 2021. URL: http://static.government.ru/ media/files/iW1vIeo6uJnYmciGbPirdNkah0VLpSSh.pdf (дата обращения: 16.12.2024).

5. План реализации Концепции интеграции беспилотных воздушных судов в единое воздушное пространство Российской Федерации в части развития технологий (утвержден Распоряжением Правительства Российской Федерации от 5 октября 2021 г. № 2806-р) // Сайт Правительства Российской Федерации. 2021. URL: http://static.government.ru/media/files/ iW1vIeo6uJnYmciGbPirdNkah0VLpSSh.pdf (дата обращения: 16.12.2024).

6. План мероприятий («дорожная карта») Национальной технологической инициативы «Аэронет» // Информационный сайт АНО «ЦЕНТР «АЭРОНЕТ». 2021. URL: https://nti-aeronet.ru/wp-content/uploads/2021/09/Aktualizirovannaja-dorozhnaja-karta-Ajeronet.pdf (дата обращения: 16.12.2024).

7. Приказ Министерства транспорта Российской Федерации от 28 декабря 2022 года № 513 «Об утверждении Методик расчета показателей федерального проекта «Беспилотная аэродоставка грузов», входящего в состав государственной программы Российской Федерации «Развитие транспортной системы» // Сайт Министерства транспорта Российской Федерации. 2022. URL: https://mintrans.gov.ru/file/488745 (дата обращения: 16.12.2024).

8. ГОСТ 15971—90 Системы обработки информации. Термины и определения. — М. : Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов, 1992. — 14 с.

9. ГОСТ Р 53622—2009 Информационные технологии. Информационно -вычислительные системы. Стадии и этапы жизненного цикла, виды и комплектность документов. — М. : Стандартинформ, 2019. — 12 с.

10. ГОСТ Р 59853—2021 Информационные технологии. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Термины и определения. — М. : Российский институт стандартизации, 2021. — 16 с.

11. ГОСТ 24.104—2023 Единая система стандартов автоматизированных систем управления. Автоматизированные системы управления. Общие требования. — М. : Российский институт стандартизации, 2023. — 20 с.

12. ГОСТ Р 50596—93 Система информационно-управляющая для обеспечения технической эксплуатации воздушных судов. Основные положения. — М. : Госстандарт России, 1993. — 22 с.

13. ГОСТ Р 56829—2015 Интеллектуальные транспортные системы. Термины и определения. — М. : Стандартинформ, 2018. — 14 с.

14. ГОСТ Р 57258—2016 Системы беспилотные авиационные. Термины и определения. — М. : Стандартинформ, 2018. — 12 с.

15. ГОСТ 34.602—2020 Информационные технологии. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Техническое задание на создание автоматизированной системы. — М. : Российский институт стандартизации, 2021. — 12 с.

16. ГОСТ Р 59792—2021 Информационные технологии. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Виды испытаний автоматизированных систем. — М. : Российский институт стандартизации, 2021. — 8 с.

17. ГОСТ Р 59793—2021 Информационные технологии. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания. — М. : Российский институт стандартизации, 2021. — 8 с.

18. ГОСТ Р 59795—2021 Информационные технологии. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Требования к содержанию документов. — М. : Российский институт стандартизации, 2021. — 32 с.

19. ГОСТ 24.701—86 Единая система стандартов автоматизированных систем управления. Надежность автоматизированных систем управления. Основные положения. — М. : Стандартинформ, 2009. — 12 с.

20. ГОСТ 24.702—85 Единая система стандартов автоматизированных систем управления. Эффективность автоматизированных систем управления. Основные положения. — М. : Стандартинформ, 2009. — 5 с.

21. ГОСТ Р 59518—2021 Беспилотные авиационные системы. Порядок разработки. — М. : Стандартинформ, 2021. — 7 с.

22. ГОСТ 19.201—78 Единая система программной документации. Техническое задание. Требования к содержанию и оформлению. — М. : Стандартинформ, 2010. — 4 с.

23. ГОСТ Р 15.101—2021 Система разработки и постановки продукции на производство. Порядок выполнения научно-исследовательских работ. — М. : Российский институт стандартизации, 2021. — 17 с.

24. ГОСТ Р 70802—2023 Беспилотные авиационные системы для обеспечения пожаротушения, аварийно-спасательных и других работ, выполняемых в целях предупреждения чрезвычайных ситуаций и ликвидации их последствий. Общие требования. — М. : Российский институт стандартизации, 2023. — 8 с.

25. ГОСТ Р 59520—2021 Беспилотные авиационные системы. Функциональные свойства станции внешнего пилота. — М. : Стандартинформ, 2021. — 15 с.

26. Podvesovskii A. G., Isaev R. A. Visualization Metaphors for Fuzzy Cognitive Maps // Scientific Visualization. 2018. Vol. 10(4). P. 13—29.

27. Подвесовский А. Г., Исаев Р. А. Идентификация структуры и параметров нечетких когнитивных моделей: экспертные и статистические методы // International Journal of Open Information Technologies. 2019. Т. 7, № 6. С. 35— 61.

28. Подвесовский А. Г., Титарев Д. В., Исаев Р. А. Нечеткие когнитивные модели в задачах анализа и планирования программных проектов // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2019. № 8. С. 22—31.

29. Захарова А. А., Подвесовский А. Г., Исаев Р. А. Нечеткие когнитивные модели в управлении слабоструктурированными социально-экономическими системами // Информационные и математические технологии в науке и управлении. 2020. № 4(20). С. 5—23.

30. Авдеева З. К., Коврига С. В., Макаренко Д. И. Когнитивное моделирование для решения задач управления слабоструктурированными системами (ситуациями) // Управление большими системами. 2007. Вып. 16. С. 26—39.

31. Борисов, В. В. Нечеткие модели и сети / В. В. Борисов, В. В. Круглов, А. С. Федулов. — М. : Горячая линия - Телеком, 2012.—284 с.

32. Подиновский, В. В. Многокритериальные задачи принятия решений: теория и методы анализа / В. В. Подиновский. — М. : Издательство Юрайт, 2022.—486 с.

33. Подвесовский А. Г., Исаев Р. А. Построение оптимальной метафоры визуализации нечетких когнитивных карт на основе формализованных критериев когнитивной ясности // Научная визуализация. 2019. Т. 11(4). С. 115—129.

34. Захарова А. А., Подвесовский А. Г., Исаев Р. А. Математическое и программное обеспечение поддержки когнитивного моделирования слабоструктурированных организационно-технических систем // Международная конференция CPT2019. 2019. С. 131—141.

35. Zakharova A., Podvesovskii A. Application of Visual-Cognitive Approach to Decision Support for Concept Development in Systems Engineering // IFAC-PapersOnLine. 2021. Vol. 54(13). P. 482—487.

36. Клочков В. В., Топоров Н. Б., Егошин С. Ф. Интегрированные авиационные системы // Управление большими системами. 2021. Вып. 90. С. 94—120.

37. Качала, В. В. Общая теория систем и системный анализ / В. В. Качала. — М. : Горячая линия - Телеком, 2017.—432 с.

38. Сазанова А. А. Сравнительный анализ российского и зарубежного опыта государственного регулирования беспилотных авиационных систем // Мир новой экономики. 2022. Т. 16(4). С. 79—87.

39. ГОСТ Р 57193—2016 Системная и программная инженерия. Процессы жизненного цикла систем. — М. : Стандартинформ, 2016. — 98 с.

40. ГОСТ Р 56122—2014 Воздушный транспорт. Беспилотные авиационные системы. Общие требования. — М. : Стандартинформ, 2015. — 11 с.

41. ГОСТ Р 59517—2021 Беспилотные авиационные системы. Классификация и категоризация. — М. : Стандартинформ, 2021. — 10 с.

42. ГОСТ Р 59519—2021 Беспилотные авиационные системы. Компоненты беспилотных авиационных систем. Спецификация и общие технические требования. — М. : Стандартинформ, 2021. — 10 с.

43. ГОСТ Р 59751—2021 Беспилотные авиационные системы с беспилотными воздушными судами самолетного типа. Требования к летной годности. — М. : Российский институт стандартизации, 2021. — 125 с.

44. ГОСТ 2.118—2013 Единая система конструкторской документации. Техническое предложение. — М. : Стандартинформ, 2018. — 9 с.

45. ГОСТ 2.103—2013 Единая система конструкторской документации. Стадии разработки. — М. : Стандартинформ, 2019. — 8 с.

46. ГОСТ 2.119—2013 Единая система конструкторской документации. Эскизный проект. — М. : Стандартинформ, 2018. — 12 с.

47. ГОСТ 2.120—2013 Единая система конструкторской документации. Технический проект. — М. : Стандартинформ, 2015. — 10 с.

48. Karan E. P., Christmann C., Gheisari M., Irizarry J., Johnson E. N. A Comprehensive Matrix of Unmanned Aerial Systems Requirements for Potential Applications within a Department of Transportation // Construction Research Congress 2014. 2014. P. 964—973.

49. Gheisari M., Karan E. P., Christmann H. C., Irizarry J., Johnson E. N. Investigating Unmanned Aerial System (UAS) Application Requirements within a Department of Transportation // TRB 94th Annual Meeting Compendium of Papers. 2015. Vol. 151430. P. 1—15.

50. D1.6 - 5G!Drones system architecture refined design // Сайт проекта 5G!Drones -EU H2020 Project. 2021. URL: https://5gdrones.eu/wp-content/uploads/2021/05/D1.6-5GDrones-system-architecture-refined-design.pdf (дата обращения: 16.12.2024).

51. 3GPP TS 22.125 V19.2.0 (2024-06) 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and System Aspects; Uncrewed Aerial System (UAS) support in 3GPP; Stage 1; Release 19 // Сайт консорциума «3rd Generation Partnership Project». 2024. URL: https://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/22_series/ 22.125/22125-j20.zip (дата обращения: 16.12.2024).

52. Howard Loewen. Requirements-based UAV Design Process Explained. A UAV manufacturer's guide // Сайт компании MicroPilot. 2013. URL: https://www.micropilot.com/pdf/requirements-based-uav.pdf (дата обращения: 16.12.2024).

53. Mardanpour P., Mehrabi A. Principal and Considerations for Design of Small Unmanned Aerial Vehicles for Inspection and Survey // Сайт U.S. DEPARTMENT OF TRANSPORTATION (Bureau of Transportation Statistics). 2019. URL: https://rosap.ntl.bts.gov/view/dot/41833 (дата обращения: 16.12.2024).

54. Cummings, M. L. Design Methodology for Unmannded Aerial Vehicle (UAV) Team Coordination / M. L. Cummings, F. B. da Silva, S. D. Scott. — Cambridge : MIT Humans and Automation Laboratory, 2007.—125 p.

55. Data management and governance in unmanned aircraft systems // Сайт U.S. DEPARTMENT OF TRANSPORTATION (Federal Highway Administration). 2023. URL: https://www.fhwa.dot.gov/uas/resources/hif23055.pdf (дата обращения: 16.12.2024).

56. Hussein M., Nouacer R. Reference Architecture Specification for Drone Systems // Microprocessors and Microsystems. 2022. Vol. 95, No. 104705. P. 1—9.

57. Papageorgiou A., Tarkian M., Amadori K., Olvander J. Multidisciplinary Design Optimization of Aerial Vehicles: A Review of Recent Advancements // International Journal of Aerospace Engineering. 2018. Vol. 2018(1), No. 4258020. P. 1—21.

58. Loya H., Enríquez V., Salazar F. W., Sánchez C., Urrutia F., Buele J. Analysis and Determination of Minimum Requirements of an Autopilot for the Control of Unmanned Aerial Vehicles (UAV) // Advances and Applications in Computer Science, Electronics and Industrial Engineering. CSEI 2019. Advances in Intelligent Systems and Computing. 2020. Vol. 1078. P. 129—142.

59. Ананьев А. В., Стафеев М. А., Филатов С. В. Оценка эффективности систем связи и боевого управления на базе беспилотных летательных аппаратов межвидовой группировки войск // Воздушно-космические силы. Теория и практика. 2017. № 3(3). С. 75—84.

60. Шарапов И. О., Печурин В. В., Чеботарь И. В. Вариант построения системы передачи данных и управления беспилотной интеллектуальной авиационной системы местоопределения источников радиоизлучений // Вестник Ярославского высшего военного училища противовоздушной обороны. 2018. № 2(3). С. 154—161.

61. Суханов В. Л., Шибаев В. М., Аполлонов Д. В., Ильин В. А., Овсянников М. О., Ефимова И. Е. Обеспечение отказобезопасности беспилотной авиационной системы (БАС) с помощью анализа ее функциональных систем // Проблемы безопасности полетов. 2019. №2 5. С. 3— 15.

62. Воронов В. В., Приймак В. В., Ермолаев О. Е. Технологические задачи интеграции крупноразмерных беспилотных авиационных систем в единое воздушное пространство // Полет. Общероссийский научно-технический журнал. 2021. № 10. С. 38—44.

63. Kalra R., Flores-Peña P., Sanchez-Carmona A., Cuerno-Rejado C. Enhancing UAS design process for specific category operations using SORA // 33rd Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences. 2022. P. 1—15.

64. Шаров В. Д., Кузнецов В. Л., Поляков П. М. К методике управления рисками эксплуатантов беспилотных авиационных систем // Научный вестник МГТУ ГА. 2022. Т. 25, № 06. С. 76—62.

65. Hayat S., Yanmaz E., Muzaffar R. Survey on Unmanned Aerial Vehicle Networks for Civil Applications: A Communications Viewpoint // IEEE Communications Surveys & Tutorials. 2016. Vol. 18, No. 4. P. 2624—2661.

66. Medina-Pazmiño W., Jara-Olmedo A., Valencia-Redrován D. Analysis and determination of minimum requirements for a data link communication system for unmanned aerial vehicles- UAV's // 2016 IEEE Ecuador Technical Chapters Meeting (ETCM). 2016. P. 1—6.

67. Ismailov S., Saribayev A., Musabekov A., Dosybekov S., Sarybay M. Information support of unmanned air vehicle by using the specialized automatic control system // Journal of Theoretical and Applied Information Technology. 2020. Vol. 98, No. 07. P. 915—925.

68. Gheisari M., Esmaeili B. Applications and requirements of unmanned aerial systems (UASs) for construction safety // Safety Science. 2019. Vol. 118. P 230—240.

69. Mamchenko M. V., Romanova M. A., Trefilov P. M. Defining the Critical Characteristics of Unmanned Vehicles in a Smart City // IFAC-PapersOnLine. 2021. Vol. 54, Issue 13. P. 488—492.

70. Igonin D. M., Kolganov P. A., Tiumentsev Y. V. Situational Awareness and Problems of Its Formation in the Tasks of UAV Behavior Control. // Applied Sciences. 2021. Vol. 11, No. 24:11611. P. 1—30.

71. Papageorgiou, A. Design Optimization of Unmanned Aerial Vehicles: A System of Systems Approach / A. Papageorgiou. — Linkoping : Linkoping University, 2019.—99 p.

72. Сенчук Д. В., Саломатин А. А. К вопросу о построении системы управления беспилотной авиационной системой // Труды 9-й Международной научно-технической и научно-методической конференции "Актуальные проблемы инфотелекоммуникаций в науке и образовании". 2020. Т. 2. С. 561—565.

73. Gao T. Research on architecture design of UAV PHM system // Journal of Physics: Conference Series. IWAACE 2021. 2021. Vol. 1861, No. 012086. P. 1—7.

74. Singh R., Ballal K. D., Berger M. S., Dittmann L. Overview of Drone Communication Requirements in 5G // Internet of Things. GIoTS 2022. Lecture Notes in Computer Science. 2022. Vol. 13533. P. 3—16.

75. Idries, A. Y. M. Risks identification and mitigation in UAV applications development projects / A. Y. M. Idries. — Al Ain : United Arab Emirates University, 2015.—116 p.

76. Sivamani G. K. S., Gudipalli A. Design and implementation of DATA logging and stabilization system for a UAV // Heliyon. 2024. Vol. 10, No. 4:e26394. P. 1—10.

77. Zolanvari M., Jain R., Salman T. Potential Data Link Candidates for Civilian Unmanned Aircraft Systems: A Survey // IEEE Communications Surveys & Tutorials. 2020. Vol. 22, No. 1. P. 292—319.

78. Purucker P., Schmid J., HoB A., Schuller B. W. System Requirements Specification for Unmanned Aerial Vehicle (UAV) to Server Communication // 2021 International Conference on Unmanned Aircraft Systems (ICUAS). 2021. P. 1499—1508.

79. Adams J. A. Cognitive Task Analysis for Unmanned Aerial System Design // Handbook of Unmanned Aerial Vehicles. 2015. P. 2425—2441.

80. Gromov Y. Y., Ishchuk I. N., Tyapkin V. N., Alekseev V. V., Tyutyunnik V. M. Information support of unmanned aerial vehicles navigation using pseudolites // Journal of Theoretical and Applied Information Technology. 2017. Vol. 95, No. 3. P. 570—581.

81. Салахутдинов И. Т. Подход к оценке реализуемости создания авиационной системы (на примере транспортной беспилотной авиационной системы) // Modern Economy Success. 2023. № 1. С. 231—243.

82. Zhao D., Wu L., Sun G., Zhu H., Cheng S., Qu X. Design and Research of Support System for Multiple Simulation UAVs // ACAI '20: Proceedings of the 2020 3rd International Conference on Algorithms, Computing and Artificial Intelligence. 2020. No. 40. P. 1—8.

83. Ji X., Zhao Y. Architecture Design for Unmanned Aerial Vehicle Mission Planning System // Advances in Computer Science Research. Proceedings of the 2019 International Conference on Modeling, Simulation and Big Data Analysis (MSBDA 2019). 2019. Vol. 91. P. 419—424.

84. Полтавский, А. В. Оценка эффективности управления комплексами беспилотных летательных аппаратов ударного назначения / А. В. Полтавский,

A. А. Бурба, С. С. Семёнов, В. В. Маклаков, А. Н. Полохов, А. Е. Аверкин,

B. М. Бородуля. — М. : Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН, 2009.—48 с.

85. Салахутдинов И. Т. Теоретическое устройство автоматизированной системы грузоперевозок на основе беспилотной авиационной системы // Вопросы устойчивого развития общества. 2020. № 4-1. С. 64—71.

86. Силин Ю. А. Анализ аппаратных комплексов для доставки особо важных грузов с помощью беспилотных авиационных систем // Системный анализ и логистика. 2021. № 3(29). С. 9—14.

87. Мамченко М. В. Методика формирования требований к характеристикам информационного обеспечения систем управления беспилотных авиационных транспортных систем // Известия Юго-Западного Государственного университета. 2024. Т. 28, № 1. С. 123—147.

88. ГОСТ 19.701—90 Единая система программной документации. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Обозначения условные и правила выполнения. — М. : Стандартинформ, 2010. — 24 с.

89. Yang N. K., San K. T., Chang Y. S. A Novel Approach for Real Time Monitoring System to Manage UAV Delivery // 2016 5th IIAI International Congress on Advanced Applied Informatics (IIAI-AAI). 2016. P. 1054—1057.

90. Зубков, Б. В. Теория и практика определения рисков в авиапредприятиях при разработке управления безопасностью полетов / Б. В. Зубков, В. Д. Шаров. — М. : МГТУ ГА, 2010.—196 с.

91. ГОСТ Р ИСО 9000—2015 Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь. — М. : Стандартинформ, 2019. — 54 с.

92. Zak J. The Methodology of Multiple-Criteria Decision Making in the Optimization of an Urban Transportation System: Case Study of Poznan City in Poland // International Transactions in Operational Research. 1999. Vol. 6, No. 6. P. 571— 590.

93. Галабурда, В. Г. Транспортный маркетинг: учебник / В. Г. Галабурда, Ю. Г. Соколов, Г. В. Бубнова, Е. А. Иванова, А. В. Стрельцов, И. М. Лавров. — М. : ФГБУ ДПО «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2020.—472 с.

94. Нестеров В. Н. Экономические методы управления качеством транспортного обслуживания грузовладельцев // Транспортное дело России. 2011. № 3. С. 72—75.

95. Виниченко В. А. Параметры оценки эффективности транспортного обслуживания // Теория и практика общественного развития. 2017. № 12. С. 1—4.

96. Мамченко М. В. Основные критерии оценки эффективности функционирования беспилотной авиационной транспортной системы // Материалы 19-й Всероссийской научно-практической конференции «Перспективные системы и задачи управления» и 15-ой молодежной школы-семинара «Управление и обработка информации в технических системах». 2024. С. 169—172.

97. Захарова А. А., Кутахов В. П., Мещеряков Р. В., Подвесовский А. Г., Смолин А. Л. Моделирование задач транспортировки грузов в беспилотной авиационной транспортной системе // Авиакосмическое приборостроение. 2023. № 3. С. 3—15.

98. Смолин А. Л., Кутахов В. П., Захарова А. А., Мещеряков Р. В., Климаков В. С. Постановка задачи реализации модели беспилотной авиационной транспортной системы с использованием технологий искусственного интеллекта // Искусственный интеллект. Теория и практика. 2023. № 1(1). С. 41—45.

99. Подвесовский А. Г., Шелепина О. Д., Хадорич Д. Д., Захарова А. А. Программная поддержка оптимизации плана транспортировки разнородных грузов с учетом приоритетности задач доставки // Труды 10-й Международной научной конференции «Информационные технологии интеллектуальной поддержки принятия решений» (ITIDS'2024, Уфа). 2024. Т. 1. С. 215—222.

100. Жигалов К. Ю., Клочкова Е. Н. Решение задачи построения оптимального маршрута движения транспорта по пересеченной местности с использованием ГИС // Московский экономический журнал. 2020. № 1. С. 71—81.

101. Аверченков В. И., Лагерев А. В., Подвесовский А. Г. Представление и обработка нечеткой информации в многокритериальных моделях принятия решений для задач управления социально-экономическими системами // Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 2 (34). С. 97—104.

102. Zakharova A., Podvesovskii A. Model for Optimization of Heterogeneous Cargo Transportation Using UAVs, Taking into Account the Priority of Delivery Tasks // Agriculture Digitalization and Organic Production. ADOP 2023. Smart Innovation, Systems and Technologies. 2023. Vol. 362. P. 257—268.

103. Пащенко А. Ф., Пащенко Ф. Ф., Минашкин В. А., Стрижков Д. В., Ахрамеев В. И. Научные методы моделирования системы управления безопасностью полетов и анализа факторов риска в экспериментальной авиации // Труды научно-практической конференции «Технологическое развитие авиастроения: глобальные тенденции и национальные интересы России». 2021. С. 160—175.

104. Жарко Е. Ф., Сакрутина Е. А. Концепция системы управления безопасностью на транспорте // Труды 9-ой Международной конференции «Управление развитием крупномасштабных систем». 2016. Т. 1. С. 391—395.

105. Jharko E., Abdulova E., Iskhakov A. Unmanned Vehicles: Safety Management Systems and Safety Functions // Futuristic Trends in Network and Communication Technologies. FTNCT 2020. Communications in Computer and Information Science. 2021. Vol. 1396. P. 112—121.

106. Евдокименков В. Н., Красильщиков М. Н., Себряков Г. Г. Распределенная интеллектуальная система управления группой беспилотных летательных аппаратов: архитектура и Программно-математическое обеспечение // Известия ЮФУ. Технические науки. 2016. № 1(174). С. 29—44.

107. Иванец В. М., Лукьянчик В. Н., Мельник В. Н. Особенности управления беспилотными летательными аппаратами в составе беспилотной интеллектуальной авиационной системы на основе технологий искусственного интеллекта // Военная мысль. 2022. № 9. С. 100—109.

108. SongWei F., HongWei B. The application requirement analysis and system design of shipborne small multi-rotors unmanned aerial vehicle // Proceedings 2013 International Conference on Mechatronic Sciences, Electric Engineering and Computer (MEC). 2013. P. 2812—2816.

109. Beainy F., Mai A., Commuri S. Unmanned Aerial Vehicles operational requirements and fault-tolerant robust control in level flight // 2009 17th Mediterranean Conference on Control and Automation. 2009. P. 700—705

110. Агеев А. М., Макаров И. В. Методика синтеза программно-аппаратных комплексов автоматизированной разработки систем управления полетом беспилотных летательных аппаратов // Журнал СФУ. Техника и технологии. 2016. № 8. С. 1267—1278.

111. Dalamagkidis K., Valavanis K. P., Piegl L. A. UAS Safety Assessment and Functional Requirements // On Integrating Unmanned Aircraft Systems into the National Airspace System. Intelligent Systems, Control and Automation: Science and Engineering. 2012. Vol. 54. P. 91—123.

112. Инсаров В. В., Тихонова С. В., Дронский С. А. Концепция построения интеллектуальных систем управления автономных беспилотных летательных аппаратов с реализацией функции ситуационной осведомленности // Мехатроника, автоматизация, управление. 2018. Т. 19, № 2. С. 111—119.

113. Косяков, А. Системная инженерия. Принципы и практика. Пер. с англ. под ред. В. К. Батоврина / А. Косяков, У. Н. Свит, С. Дж. Сеймур, С. Н. Бимер. — М. : ДМК Пресс, 2014.—626 с.

114. Криони, Н. К. Элементы системной инженерии. Технологии формирования требований к аппаратно-программным комплексам на основе экспертно-статистических методов: монография / Н. К. Криони, В. Е. Гвоздев, Б. Г. Ильясов. — М. : Изд-во «Инновационное машиностроение», 2017.—295 с.

115. Шимукович, П. Н. У проблем есть решения! Системные основы формирования альтернатив / П. Н. Шимукович. — М. : ЛЕНАНД, 2015.—400 с.

116. Андрейчиков, А. В. Компьютерная поддержка изобретательства (методы, системы, примеры применения) / А. В. Андрейчиков, О. Н. Андрейчикова. — М. : Машиностроение, 1998.—476 с.

117. Lee H., Lee H., Jung S., Kim J. Stable Marriage Matching for Traffic-Aware Space-Air-Ground Integrated Networks: A Gale-Shapley Algorithmic Approach // 2022 International Conference on Information Networking (ICOIN). 2022. P. 474— 477.

118. Щербатов И. А. Автономность функционирования и степень интеллектуальности сложных технических систем // Информатика и системы управления. 2016. № 3(49). С. 105—118.

119. Campion M., Ranganathan P., Faruque S. UAV swarm communication and control architectures: a review // Journal of Unmanned Vehicle Systems. 2018. Vol. 7(2). P. 93—106.

120. Urakawa G., Kashihara S., Yamamoto A., Matsuzaki K., Miyazaki K., Wada M., Seki T., Ohta C., Fukumoto M. A Methodology of Building Workflow for Search and Rescue Operation with UAV // 2020 IEEE Global Humanitarian Technology Conference (GHTC). 2020. P. 1—6.

121. Cao X. Safety Analysis of UAV Air Transport Operation // 2021 IEEE 3rd International Conference on Civil Aviation Safety and Information Technology (ICCASIT). 2021. P. 203—206.

122. ГОСТ Р 57100—2016 Системная и программная инженерия. Описание архитектуры — М. : Стандартинформ, 2019. — 36 с.

123. Резчиков А. Ф., Цвиркун А. Д., Дранко О. И., Степановская И. А., Цесарский Л. Г., Кушников В. А., Богомолов А. С. Анализ безопасности функционирования и оценка рисков в сложных транспортных системах на основе модельно ориентированного подхода // Труды 15-й Международной конференции «Управление развитием крупномасштабных систем». 2022. С. 905—911.

124. Викторова, В. С. Анализ надежности и эффективности многоуровневых технических систем / В. С. Викторова, А. С. Степанянц. — М. : ЛЕНАНД, 2020.—168 с.

125. Гончаренко В. И., Лебедев Г. Н., Михайлин Д. А., Хахулин Г. Ф. Информационная система непрерывного контроля безопасности полета группы воздушных судов при их сближении // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2018. № 2. С. 117—123.

126. Макаров В. В. Модель комплекса системы управления беспилотным летательным аппаратом // Труды 6-й Международной конференции «Системный анализ и информационные технологии» (САИТ-2015). 2015. С. 168—175.

127. Laursen, K. H. Autonomous Service Drones for Safety-Compliant European Operations / K. H. Laursen. — Odense : University of Southern Denmark, 2023.— 182 p.

128. Loh R., Bian Y., Roe T. Safety Requirements for Unmanned Aerial Vehicles (UAV) in Future Civil Airspace // 2006 IEEE/ION Position, Location, And Navigation Symposium. 2006. P. 1151—1163.

129. Simon J. N., Braasch M. S. Deriving sensible requirements for UAV sense-and-avoid systems // 2009 IEEE/AIAA 28th Digital Avionics Systems Conference. 2009. P. 6.C.4-1—6.C.4-12.

130. Агеев А. М., Попов А. С. Требования к надежности бортовых комплексов управления беспилотных летательных аппаратов различного класса // Воздушно-космические силы. Теория и практика. 2018. № 7(7). С. 95—101.

131. Yaacoub J.-P., Noura H., Salman O., Chehab A. Security analysis of drones systems: Attacks, limitations, and recommendations // Internet of Things. 2020. Vol. 11, No. 100218. P. 1—39.

132. Копелиович Д. И., Подвесовский А. Г., Сафонов А. Л., Вилюха А. В., Исаев Р. А. Применение нечетких когнитивных моделей в автоматизации проектирования технологической оснастки // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2018. № 3. С. 20—35.

133. Подвесовский А. Г., Лагерев Д. Г., Коростелев Д. А. Применение нечетких когнитивных моделей для формирования множества альтернатив в задачах принятия решений // Вестник Брянского государственного технического университета. 2009. № 4(24). С. 77—84.

134. Isaev R. A., Podvesovskii A. G. Generalized Model of Pulse Process for Dynamic Analysis of Sylov's Fuzzy Cognitive Maps // CEUR Workshop Proceedings of the Mathematical Modeling Session at the International Conference Information Technology and Nanotechnology (MM-ITNT 2017). 2017. Vol. 1904. P. 57—63.

135. Саати, Т. Л. Принятие решений при зависимостях и обратных связях: аналитические сети. Пер. с англ. О. Н. Андрейчиковой 2-е. изд. / Т. Л. Саати. — М. : ЛИБРОКОМ: URSS, 2009.—357 с.

136. Волкова, В. Н. Системный анализ и принятие решений. Словарь-справочник /

B. Н. Волкова, В. Н. Козлов. — М. : Высшая школа, 2004.—616 с.

137. Newell, A. Human Problem Solving / A. Newell, H. A. Simon. — Englewood Cliffs : Prentice Hall, 1972.—920 p.

138. Кулинич А. А. Ситуационный, когнитивный и семиотический подходы к принятию решений в организациях // Открытое образование. 2016. Т. 20, № 6.

C. 9—17.

139. Борисов, В. В. Нечеткие модели и сети / В. В. Борисов, В. В. Круглов, А. С. Федулов. — М. : Горячая линия - Телеком, 2012.—284 с.

140. Силов, В. Б. Принятие стратегических решений в нечеткой обстановке / В. Б. Силов. — М. : ИНПРО-РЕС, 1995.—228 с.

141. Zhao J., Sun J., Cai Z., Wang Y., Wu K. Distributed coordinated control scheme of UAV swarm based on heterogeneous roles // Chinese Journal of Aeronautics. 2022. Vol. 35(1). P. 81—97.

142. Халимов Н. Р., Мефедов А. В. Распределенная сетецентрическая система управления группой ударных беспилотных летательных аппаратов // Системы управления, связи и безопасности. 2019. № 3. С. 1—13.

143. Душкин Р. В. Интеллектуализация управления техническими системами в рамках функционального подхода // Программные системы и вычислительные методы. 2019. № 2. С. 43—57.

144. Park H., Kim M. H., Chang C. H., Kim K., Kim J. G., Kim D. H. Design and Experimental Validation of UAV Control System Software Based on the TMO Structuring Scheme // Software Technologies for Embedded and Ubiquitous Systems. SEUS 2007. Lecture Notes in Computer Science. 2007. Vol. 4761. P. 192—201.

145. Лохин В. М., Романов М. П. Интеллектуальные системы управления -перспективная платформа для создания техники нового поколения // Вестник МГТУ МИРЭА. 2014. Вып. 1(2). С. 1—24.

146. Донской В. И. Интеллектуальное управление: обзор // Таврический вестник информатики и математики. 2014. № 2(25). С. 14—35.

147. Разработка методического и нормативного обеспечения создания и внедрения перспективных технологий интеллектуальной автоматизации управления функционированием беспилотных авиатранспортных систем в обеспечение приемлемого уровня безопасности полетов» (шифр «ИАТ БАТС - 2023») : отчет о НИР. — М. : ИПУ РАН, 2023. - 518 с.

148. Воздушный кодекс Российской Федерации : [федер. закон: принят Гос. Думой 19 февр. 1997 г. : по состояния на 16 дек. 2024 г.]. — Спб. : Акционерное общество «Информационная компания «Кодекс», 2024. — 120 с.

149. Разработка модели интеллектуального группового взаимодействия воздушных судов и других элементов беспилотной авиационной транспортной системы с реализацией программных модулей оптимизации загруженности транспортных потоков» (шифр «ВИАС-МОДЕЛЬ-2022») : отчет о НИР. — М. : ИПУ РАН, 2022. — 502 с.

150. Винокурова В. В., Вытовтов А. В., Шумилин В. В. Административно правовое регулирование использование беспилотных летательных аппаратов в Российской Федерации // Проблемы обеспечения безопасности при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. 2015. № 1. С. 207—212.

151. Лещов Г. Ю. Современные аспекты формирования нормативно-правовой базы для создания инфраструктуры беспилотного транспорта // Вестник евразийской науки. 2022. Т. 14, № 1/19ЕСУШ22. С. 1—11.

152. Чинакал В. О. Интегрированная система обеспечения безопасности управления сложными распределенными объектами // Труды XX Международной конференции «Проблемы управления безопасностью сложных систем». 2012. № 1. С. 188—192.

153. Формирование системы исходных данных для определения требований к летно-техническим характеристикам транспортных беспилотных летательных аппаратов в составе авиационной транспортной системы на основе проведения летного эксперимента : отчет о НИР. — М. : ИПУ РАН, 2021. — 544 с.

154. Белый О. В., Малыгин И. Г., Цыганов В. В. Интеллектуальные транспортные системы: концептуальные основы построения // Материалы 7-й Международной конференции «Управление развитием крупномасштабных систем» (MLSD-2013). 2013. Т. 1. С. 20—22.

155. Васильев С. Н., Кудинов Ю. И., Пащенко Ф. Ф., Дургарян И. С., Келина А. Ю., Кудинов И. Ю., Пащенко А. Ф. Интеллектуальные системы управления и нечеткие регуляторы. Часть 1. Нечеткие модели, логико-лингвистические и аналитические регуляторы // Датчики и системы. 2017. № 1. С. 4—19.

156. Бузиков М. Э., Васильев С. Н. Гибридная технология интеллектуального управления // Тезисы докладов научной конференции «Ломоносовские чтения». 2018. С. 112—11.

157. Борисов В. Г., Васильев С. Н., Данилова С. К. Информационная и интеллектуальная поддержка оператора при управлении аварийным морским подвижным объектом // Труды научно-практической конференции «Современные технологии автоматизации борьбы за живучесть». 2012. С. 18—20.

158. Илюшин, П. В. Методы интеллектуального управления распределенными энергоресурсами на базе цифровой платформы / П. В. Илюшин, С. П. Ковалёв, А. Л. Куликов, А. А. Небера, Ф. С. Непша. — М. : НТФ «Энергопрогресс», 2021.—116 с.

159. Васильев С. Н., Ахметзянов А. В., Бахтадзе Н. Н., Власов С. А., Максимов Е. М., Девятков В. В. Интеллектуальные мультиагентные информационно-управляющие системы ОАО «РЖД» на основе предсказательного моделирования и систем автоматизации имитационных исследований облачного типа // Сборник трудов научных партнеров ОУС ОАО «РЖД» «Фундаментальные исследования для долгосрочного развития железнодорожного транспорта». 2013. С. 38—44.

160. Власов С. А., Лотоцкий В. А., Никулина И. В., Девятков В. В., Девятков Т. В. Интеллектуальные информационно-управляющие системы поддержки управления технологическими процессами на основе предсказательного идентификационно-симуляционного моделирования // Труды XII Всероссийского совещания по проблемам управления (ВСПУ-2014). 2014. С. 4428—4446.

161. Пащенко А. Ф., Пащенко Ф. Ф., Вислогузов А. Д., Морозов Ф. В., Хижинская Л. Д., Гуляев С. В. Применение гибридных методов в интеллектуальных системах управления // Датчики и системы. 2023. № 2. С. 51—58.

162. Теряев Е. Д., Петрин К. В., Филимонов А. Б., Филимонов Н. Б. Проблема интеллектуальной поддержки оператора в эргатических системах управления // Труды 12-й Международной конференции «Проблемы управления и моделирования в сложных системах» (ПУМСС-2010). 2010. С. 18—27.

163. Владова А. Ю., Владов Ю. Р. Интегрированный метод интеллектуального управления состоянием техногенных объектов // Труды XII Всероссийского совещания по проблемам управления (ВСПУ-2014). 2014. С. 4276—4284.

164. Лохин В. М., Манько С. В., Романов М. П., Гарцеев И. Б., Евстигнеев Д. В., Колядин К. С. Интеллектуальная система управления автономным беспилотным летательным аппаратом // Известия ЮФУ. Технические науки. 2006. № 3. С. 141—143.

165. Голев А. В., Московцев А. М., Огородников О. В. Оценка технического состояния объекта: выделение информативных признаков и интеллектуальный анализ данных // Труды 17-й Всероссийской школы-конференции молодых ученых «Управление большими системами» (УБС'2021). 2021. С. 678—689.

166. Розенберг И. Н. Интеллектуальное управление транспортными системами // Economic Consultant. 2016. № 3(15). С. 26—32.

167. Abdelmaboud A. The Internet of Drones: Requirements, Taxonomy, Recent Advances, and Challenges of Research Trends // Sensors. 2021. Vol. 21, No. 17:5718. P. 1—24.

168. Abdalla A. S., Marojevic V. Communications Standards for Unmanned Aircraft Systems: The 3GPP Perspective and Research Drivers // IEEE Communications Standards Magazine. 2021. Vol. 5, No. 1. P. 70—77.

169. Civil UAV Capability Assessment // Сайт Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA). 2017. URL: https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2017/05/! 11761main_uav_ capabilities_assessment.pdf (дата обращения 16.12.2024).

170. Valavanis, K. P. Unmanned Aircraft Systems. International Symposium on Unmanned Aerial Vehicles, UAV '08 / K. P. Valavanis, P. Y. Oh, L. A. Piegl. — Berlin : Springer Science+Business Media, B.V., 2008.—532 p.

171. Maattanen H.-L. 3GPP Standardization for Cellular-Supported UAVs // UAV Communications for 5G and Beyond. 2021. P. 163—180.

172. Илюхин С. Н., Топорков А. Г., Корянов В. В., Аюпов Р. Э., Павлов Н. Г. Актуальные аспекты разработки системы управления перспективными беспилотными летательными аппаратами // Инженерный журнал: наука и инновации. 2015. № 9(45). С. 1—16.

173. 5G!Drones 857031 D1.1 Use case specifications and requirements // Сайт проекта 5G!Drones - EU H2020 Project. 2021. URL: https://5gdrones.eu/wp-content/uploads/2020/05/D1.1-Use-case-specifications-and-requirements-v1.0.pdf (дата обращения 16.12.2024).

174. Fang S. X., O'Young S., Rolland L. Development of Small UAS Beyond-Visual-Line-of-Sight (BVLOS) Flight Operations: System Requirements and Procedures // Drones. 2018. Vol. 2, No. 2:13. P. 1—17.

175. Fari', S. Guidance and control for a fixed-wing UAV. Master of Science in Automation and Control Engineering / S Fari'. — Milano : Politecnico di Milano School of Industrial and Information Engineering, 2017.—128 p.

176. Laurent Reynaud. ANR RESCUE: Scenario description, functional requirements, and experiment sizing. Research Report // Сайт проекта Orange Labs. 2012. URL: https://hal.science/hal-01130786/file/Livrable_RESCUE_D3 .l.pdf (дата обращения 16.12.2024).

177. Трохов Д. А., Туркин И. К. Формирование облика высотного беспилотного летательного аппарата воздушной разведки в задачах поиска // Научный вестник МГТУ ГА. 2015. № 221(11). С. 106—114.

178. Elkaim G. H., Lie F. A. P., Gebre-Egziabher D. Principles of Guidance, Navigation, and Control of UAVs // Handbook of Unmanned Aerial Vehicles. 2015. P. 347— 380.

179. Amezquita N., Gonzalez S., Teran M., Salazar C., Corredor J., Corzo G. Preliminary Approach for UAV-Based Multi-Sensor Platforms for Reconnaissance and Surveillance applications // Ingeniería. 2023. Vol. 28, No. 3(e21035). P. 1—33.

180. Sadraey, M. Unmanned Aircraft Design: A Review of Fundamentals. Morgan & Claypool Publishers series. Synthesis lectures on mechanical engineering, #04 / M. Sadraey. — San Rafael : Morgan & Claypool Publishers, 2017.—193 p.

181. RFQ/049/21 - Supply of unmanned aerial vehicle (UAV) and mobile control center based on a van // Сайт UN Global Marketplace. 2021. URL: https://www.ungm.org/Public/Notice/137349 (дата обращения 16.12.2024).

182. Моисеев, В. С. Прикладная теория управления беспилотными летательными аппаратами: монография (серия «Современная прикладная математика и информатика») / В. С. Моисеев. — Казань : ГБУ «Республиканский центр мониторинга качества образования», 2013.—768 с.

183. Система управления интеллектуальными робототехническими комплексами // Сайт Международного Клуба экспертов по информационной безопасности ИНФОФОРУМ ONLINE. 2021. URL: https://infoforum.online/cyber-security-covid-19/sistema-upravlenij a-intellektualnymi-robototehnicheskimi-kompleksami/ (дата обращения 16.12.2024).

184. Giles K., Giammarco K. Mission-based Architecture for Swarm Composability (MASC) // Procedia Computer Science. 2017. Vol. 114. P. 57—64.

185. Жарко Е. Ф., Сакрутина Е. А. Некоторые вопросы оценки рисков безопасности полетов // Материалы 8-ой Международной конференции «Управление развитием крупномасштабных систем». 2015. Т. 2. С. 190—193.

186. Сакрутина Е. А. Концепция модели оценки рисков и угроз авиационной безопасности авиакомпании // Материалы 8-ой Международной конференции «Управление развитием крупномасштабных систем». 2015. Т. 2. С. 214—216.

187. Трефилов П. М., Мамченко М. В., Широков А. С., Настас Г. Н. Обзор беспилотных авиационных транспортных систем // Материалы 17-й Всероссийской научно-практической конференции «Перспективные системы и задачи управления» и 13-й Молодёжной школы-семинара «Управление и обработка информации в технических системах». 2022. С. 401—405.

188. Мамченко М. В. Архитектура типового робота с безопасной обработкой информации // Материалы 16-й Всероссийской мультиконференции по проблемам управления (МКПУ-2023). 2023. С. 298—301.

189. Мамченко М. В., Исхаков А.Ю. Модуль усиленной проверки подлинности субъектов в ПСАиУ: Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2022612068 РФ; Зарег. 07.02.2022.

190. Мамченко М. В. Подход и алгоритм оценки допустимых значений отношения сигнал/шум лидаров роботов в условиях внешних воздействий // Известия Юго-Западного государственного университета. 2022. Т. 26, №2 3. С. 129—150.

191. Iskhakov A. Yu., Mamchenko M. V. Vulnerabilities, Points of Failure and Adaptive Protection Methods in the Context of Group Control of Unmanned Vehicles // Journal of Physics: Conference Series. 2021. Vol. 1864, No. 012044. P. 1—11.

192. Mamchenko M. V. Analysis of Control Channel Cybersecurity of the Consumer-Grade UAV by the Example of DJI Tello // Journal of Physics: Conference Series. 2021. Vol. 1864, No. 012127. P. 1—7.

193. Jharko E., Mamchenko M., Khripunov S. P. Robot/UAV Indoor Visual SLAM in Smart Cities Based on Remote Data Processing // Proceedings of the 2023 International Russian Smart Industry Conference (SmartIndustryCon). 2023. P. 504—508.

194. Мамченко М. В. Моделирование функционирования датчиков системы автономной навигации беспилотных транспортных средств в виртуальном симуляторе // Материалы 14-й Мультиконференции по проблемам управления (МКПУ-2021). 2021. Т. 4. С. 83—85.

195. Исхаков А. Ю., Мамченко М. В. Исследование уязвимостей и точек отказа в сценариях группового управления беспилотными транспортными средствами // Труды 13-й Мультиконференции по проблемам управления (МКПУ-2020). 2020. С. 112—116.

196. Meshcheryakov R. V., Iskhakov A. Y., Mamchenko M. V. Application of Advanced Systems of User Identification in APCS Control Subsystems // 2023 16th International Conference Management of large-scale system development (MLSD). 2023. P. 1—5.

197. Мещеряков Р. В., Исхаков А. Ю., Мамченко М. В. Подсистема аутентификации и идентификации субъектов доступа в АСУ ТП на основе браузерных отпечатков // Труды 16-й Международной конференции «Управление развитием крупномасштабных систем» (MLSD'2023). 2023. С. 1470—1478.

198. Jharko E., Abdulova E., Mamchenko M. Some Safety Issues in an Intelligent Transport Environment // Proceedings of the 2023 International Russian Automation Conference (RusAutoCon). 2023. P. 453—459.

175

ПРИЛОЖЕНИЕ А

А.1 Анализ требований к показателям функционирования

Ключевыми функциональными задачами (целями) СУ БАТС для рассматриваемой задачи являются:

1) построение и оптимизация плана транспортировки грузов;

2) мониторинг и управление реализацией плана транспортировки;

3) обеспечение безопасности полетов (минимизация количества авиационных событий) при реализации плана транспортировки.

Рассмотрим подробнее цель, связанную с обеспечением безопасности полетов. В контексте рассматриваемой задачи она может быть более детально описана с помощью следующего множества частных целей:

1) предоставление БВС данных для вылета/захода на посадку, о погодных условиях и др.;

2) оценка и выбор воздушных трасс;

3) выбор режимов полетов БВС;

4) отслеживание состояния внешней среды;

5) контроль периодичности получения, корректности и достоверности данных о местоположении БВС в группе/комплексе;

6) контроль периодичности получения, корректности и достоверности данных о траектории следования БВС в группе/комплексе;

7) контроль следования БВС в группе/комплексе назначенным маршрутом;

8) контроль следования назначенным маршрутом и прохождения контрольных точек;

9) контроль параметров полета и навигационных параметров;

10) контроль предоставления локальных/глобальных координат элементами воздушного компонента (группы/комплексы БВС и отдельные БВС) БАТС;

11) выявление траекторий и режимов движения, ведущих к столкновению с земной поверхностью и с другими ЛА, и прогнозируемых точек столкновения;

12) оценка возможности и сроков совершения маневров БВС для уклонения от столкновения;

13) формирование и выдача команд на увод БВС от точки прогнозируемого столкновения с ЛА или препятствиями;

14) обеспечение кибербезопасности на аппаратном и программном уровнях.

В состав множества заинтересованных лиц (стейкхолдеров), чьи точки

зрения следует учесть при формировании требований назначения, входят:

1) заказчики (организации, бизнес-процессы которых исполняют БАТС);

2) служба безопасности БАТС (лица, ответственные за обеспечение физической и информационной безопасности БАТС);

3) производители БАТС, в том числе разработчики программного обеспечения;

4) пользователи - операторы/внешние пилоты БАТС, диспетчеры и другие представители технического персонала;

5) надзорные органы (службы, контролирующие исполнение нормативов и регламентов в части обеспечения безопасности воздушного движения и информационной безопасности).

Для каждой заинтересованной стороны определим множество целей и выполним их структуризацию в виде дерева целей, показанного на рисунке А. 1. Представим первичные и вторичные цели в виде набора, сформированного на основе анализа работ [37, 97, 103, 113, 152], а также результатов, указанных в источниках [147, 153].

Главная цель

Стейкхолдеры

Служба безопасности

5

3

Пользователь

)

Надзорные органы

£

3

Контроль работоспособности

^ПрограМм-^^ ные и аппаратные возможности

Контроль выполнения работ

Стоимость работ

Обеспечение информационной безопасности

Доступность

Конфиденциальность

Целостность

Контроль качества

]

Функциональность

X

Выполняемые задачи (назначение)

Наличие интерфейсов

Возможность взаимодействия

Г N

Соответствие

регламентам |

{Наличие А документации у

Соответствие нормативно-техническим

Чдокумен- у там

Рисунок А.1 - Структура дерева целей стейкхолдеров как основы для формирования обобщенных требований назначений к СУ БАТС [147, 153]

Для каждой цели нижнего уровня определим способы их достижения (реализации), совокупность которых определит набор сценариев практического использования СУ БАТС (т.е. исходный набор требований функционального назначения), которые, в свою очередь, являются основой для определения требований назначения. Предлагаемая структура сценариев практического использования СУ БАТС приведена в таблице А. 1.

Таблица А.1 - Структура и состав сценариев практического использования

СУ БАТС

Цель Функции Область применения

1 2 3

Контроль работоспособности 1. Мониторинг производительности и состояний: система может отслеживать свою производительность и реагировать на любые сбои или проблемы. 2. Журналирование: система может записывать все свои действия и ошибки в журналы, которые могут быть использованы для анализа и устранения проблем. 3. Автоматическое тестирование: система может проводить автоматические тесты на свою работоспособность, чтобы убедиться, что все функции работают должным образом. 4. Мониторинг «здоровья»: система может отслеживать свое «здоровье» и реагировать на любые изменения, которые могут указывать на возникновение проблем. 5. Обновления и «патчи»: система может автоматически обновляться и устанавливать «патчи» (ПО, устраняющее обнаруженные уязвимости и/или неисправности). СУ БАТС

Контроль качества 1. Тестирование: система может проводить тестирование на различных этапах разработки и внедрения для проверки работоспособности, соответствия требованиям и выявления ошибок. 2. Аудит: система может проходить аудит для оценки соответствия стандартам и правилам безопасности, а также для выявления проблем и возможностей улучшения. 3. Оценка пользователей: система может получать обратную связь от пользователей, которая поможет выявить проблемы и улучшить работу системы. 4. Мониторинг производительности: система может отслеживать свою производительность и реагировать на любые сбои или проблемы, которые могут влиять на качество работы. 5. Обновления и «патчи»: система может автоматически обновляться и устанавливать «патчи» для устранения известных уязвимостей и проблем. СУ БАТС

1 2 3

Программная и аппаратная возможности 1. Тестирование может включать в себя проверку работоспособности, соответствия требованиям и выявление ошибок. 2. Аудит для оценки соответствия стандартам и правилам безопасности, а также для выявления проблем и возможностей улучшения. Результаты тестирования и аудита могут помочь системе определить, соответствуют ли ее компоненты задачам и требованиям. СУ БАТС

Стоимость работ 1. Определение требований к системе, которые должны быть учтены при ее разработке и внедрении. 2. Разработка плана работ по реализации системы, определив необходимые этапы и ресурсы для их выполнения. 3. Оценка стоимости каждого этапа плана работ, учитывая затраты на технические средства, программное обеспечение, услуги специалистов и другие расходы. 4. Сравнение оцененной стоимости с бюджетом, выделенным на внедрение системы. 5. При необходимости внесение корректировок в план работ или бюджет, чтобы достичь соответствия между стоимостью работ и выделенными ресурсами. Персонал

Контроль выполнения работ 1. Применение системы управления проектами, которая позволяет отслеживать прогресс выполнения задач, устанавливать сроки и приоритеты, а также назначать ответственных за выполнение каждой задачи. 2. Автоматический мониторинг работы системы и ее компонентов, которые позволят быстро обнаружить и решить проблемы при возникновении. 3. Использование системы аналитики и отчетности, которые помогут оценить эффективность работы системы и ее компонентов в реальном времени. СУ БАТС

1 2 3

Конфиденциальность 1. Авторизация и аутентификация пользователей: для доступа к системе должны быть установлены строгие правила аутентификации и авторизации, например, пароли, двухфакторная аутентификация, использование сертификатов и т.д. 2. Шифрование данных: все данные, передаваемые в системе, должны быть зашифрованы, чтобы предотвратить несанкционированный доступ к ним. 3. Контроль доступа: для каждого пользователя должен быть установлен свой уровень доступа к системе и ее компонентам. 4. Мониторинг и аудит: необходимо отслеживать действия пользователей в системе, чтобы иметь возможность контролировать все изменения и выявлять несанкционированный доступ. 5. Физическая защита: серверы и другое оборудование должны находиться в защищенном помещении с ограниченным доступом. 6. Регулярное обновление программного обеспечения: для предотвращения уязвимостей и ошибок в программном обеспечении необходимо регулярно обновлять его до последней версии. 7. Обучение персонала: пользователи системы должны быть обучены правилам безопасности и конфиденциальности, чтобы предотвратить случайные или намеренные нарушения. СУ БАТС (1-6) Персонал (7)

1 2 3

Целостность 1. Резервное копирование: необходимо регулярно создавать резервные копии данных, чтобы в случае их потери можно было восстановить систему. 2. Контроль целостности данных: для обнаружения изменений в данных необходимо использовать механизмы контроля целостности, например, т.н. «хэш»-суммы. 3. Контроль версий: при работе с файлами необходимо использовать систему контроля версий, чтобы иметь возможность отслеживать изменения и возвращаться к предыдущим версиям. 4. Ограничение доступа: для предотвращения изменения данных несанкционированными пользователями необходимо ограничить доступ к ним. 5. Мониторинг системы: необходимо вести постоянный мониторинг системы на наличие несанкционированных изменений и аномалий. 6. Обучение персонала: пользователи системы должны быть обучены правилам безопасности и целостности данных, чтобы предотвратить случайные или намеренные нарушения. СУ БАТС (1-5) Персонал (6)

1 2 3

Доступность 1. Резервное копирование: помимо обеспечения безопасности данных, регулярное создание резервных копий также позволяет обеспечить доступность информации в случае ее потери. 2. Мониторинг системы: постоянный мониторинг системы на наличие проблем и аномалий позволяет быстро реагировать на них и обеспечивать непрерывность работы. 3. Резервирование оборудования: использование дублирующего оборудования позволяет обеспечить доступность информации в случае выхода из строя основного оборудования. 4. Использование кластерных систем: кластерные системы позволяют распределить нагрузку между несколькими серверами, что обеспечивает более высокую доступность информации. 5. Оптимизация производительности: оптимизация производительности системы позволяет уменьшить вероятность ее отказа и обеспечить непрерывность работы. 6. Обучение персонала: правильное обучение персонала позволяет предотвратить ошибки, которые могут привести к сбоям в работе системы и нарушению доступности информации. СУ БАТС (1-5) Персонал (6)

Выполнение задач 1. Регулярный мониторинг состояния и функционирования системы. 2. Возможность реакции пользователя на некорректное выполнение задач. 3. Использования резервных копий и дублирующего оборудования. 4. Оптимизация производительности. 5. Наличие плана аварийного восстановления. СУ БАТС

Наличие интерфейсов 1. Регулярное тестирования мониторинг пользовательских интерфейсов. 2. Обновление программного обеспечения. 3. Отслеживание совместимости интерфейсов с различными устройствами и браузерами. 4. Возможность реакции пользователя на некорректное выполнение задач: обработка обратной связи от пользователей и устранение возникающей проблемы в кратчайшие сроки. 5. Использование аналитики для выявления частых форм взаимодействия и адаптации интерфейсов. СУ БАТС

1 2 3

Возможность взаимодействия 1. Отслеживание возможности реакции пользователя на некорректное выполнение задач. 2. Возможность применять пользовательские настройки и функции для более оперативного взаимодействия. 3. Предоставление пользователю необходимой информации и инструментов. СУ БАТС

Наличие документации 1. Создание списка необходимых документов и их версий, который должен быть доступен для просмотра всем пользователям системы. 2. Регулярное обновление списка документов и проверка их актуальности. 3. Установка прав доступа к документам, чтобы только определенные пользователи имели возможность просматривать и редактировать нормативную документацию. 4. Создание системы уведомлений о необходимости обновления или добавления новых документов. 5. Использование системы контроля версий для отслеживания изменений в документах и сохранения предыдущих версий. 6. Обучение пользователей системы о необходимости соблюдения нормативной документации и ее актуальности Документация

Соответствие нормативным документам в части обеспечения информационной безопасности 1. Проверка наличия и актуальности политики информационной безопасности. 2. Анализ наличия и правильности настройки системы защиты информации (антивирус, брандмауэр и т.д.). 3. Проверка наличия и правильности настройки системы резервного копирования данных. 4. Анализ наличия и правильности настройки системы аутентификации и авторизации пользователей. 5. Проверка наличия и актуальности процедур обработки информации с ограниченным доступом. 6. Проверка наличия и правильности настройки системы мониторинга и аудита безопасности. 7. Анализ наличия и правильности настройки системы защиты от внешних угроз (защита от атак типа DoS, перехвата управления и т.д.). 8. Проверка наличия и актуальности процедур реагирования на инциденты информационной безопасности. Документация

Сформированный набор сценариев практического использования является потенциально реализуемым, так как он основан на стандартных процедурах и методиках, используемых при разработке информационных систем и внедрении систем информационной безопасности. Кроме того, перечисленные элементы учитывают конкретные требования к системе информационной безопасности и позволяют оценить перечень необходимых работ. Набор сценариев содержит стандартные меры, широко используемые в области создания информационных систем и АС/АСУ, а также в области информационной безопасности, что делает их возможными к реализации. Кроме того, сформированные требования не противоречат законодательству РФ и нормам по обеспечению безопасности, и оцениваются в качестве реалистичных.

Конкретные требования к СУ БАТС будут определяться прикладным назначением объекта управления и задаваемым уровнем автономности, однако в общем случае использование СУ БАТС должно обеспечивать решение следующих основных задач [154-156]:

1) На уровне БАТС:

- динамическое формирование сценариев действий в нормальных и нештатных условиях [157];

- использование методов прогнозирования обстановки [157];

- формирование, оценка и отбор гипотез о состоянии объекта управления и его подсистем [157];

- оценка текущей обстановки и прогноз вариантов развития в нормальных и нештатных условиях [157, 158];

- предсказательное идентификационно-имитационное моделирование

[159];

- прогнозирование динамики загрузки объектов управления [160];

- прецедентное [161] и сценарное планирование [162];

- пополнение и использование знаний в базах данных и моделях баз знаний [163];

- ввод/вывод информации посредством ЧМИ [162], выдача рекомендаций руководящему персоналу [157].

2) На уровне группы/комплекса БВС:

- определение количества БВС и состава группы/комплекса для решения конкретной задачи, распределение БВС по подзадачам (целям) [106];

- построение субоптимальных (по заданному(ым) критерию(ям) маршрутов для каждого БВС [106].

3) На уровне отдельных БВС:

- автоматический взлет и посадка БВС [164];

- обеспечение (автономного) полета вдоль по траектории или к указанному пункту назначения с недопущением захода в бесполетные зоны, уклонением от препятствий, возможностью совершения маневров и т.д. [164];

- автоматическая обработка навигационной и другой информации на борту БВС, либо на уровне лидера группы/комплекса или СУ БАТС [164];

- анализ данных о собственном техническом состоянии (на основе векторов признаков, базы прецедентов и пр.) [165].

Требования к аппаратно-программному и алгоритмическому обеспечению БАТС и БВС для реализации управления включают (среди прочего) [107]:

- устойчивость управления управляемость в сложных физико-географических условиях;

- наличие механизмов самовосстановления управления;

- применение многоканальной системы локальной навигации;

- наличие высокоскоростных (с высокой пропускной способностью) и помехозащищенных каналов связи и управления;

- использование разнородных сенсоров (датчиков) и источников информации, алгоритмов и методов их обработки и передачи (обмена).

Перейдем к рассмотрению требований (и показателей/характеристик) в рамках функционального моделирования компонентов СУ БАТС [154, 155, 164].

А.2 Определение требований к показателям функционирования (функциональное описание) СУ БАТС

А.2.1 Определение исходного (максимального) набора подсистем и модулей

Определим необходимый набор подсистем и модулей, присутствие которых в СУ БАТС требуется для реализации выделенных обобщенных функций: отказоустойчивости и надежности, информационной и кибербезопасности, безопасности связи, безопасности навигационного обеспечения и безопасности управления и системы управления (таблица А.2).

Таблица А.2 - Модули подсистем СУ БАТС, связанные с обеспечением

безопасности полетов

Подсистема Набор модулей Реализуемая функциональность каждого модуля

1 2 3

Модуль контроля времени и режимов работы компонентов, элементов и подсистем БАТС Контроль времени и режимов работы компонентов, элементов и подсистем БАТС

Модуль хранения в электронном виде априорных данных о значениях наработки на отказ для компонентов, элементов и подсистем БАТС (в соответствии с паспортами или другой технической документации) Наличие данных, связанных с отказоустойчивостью и надежностью

Подсистема отказоустойчивости и надежности Модуль детектирования сбоев/отказов/неисправностей БАТС, ее компонентов, элементов и подсистем Детектирование сбоев/отказов/ неисправностей компонентов, элементов и подсистем БАТС

Модуль хранения данных о критически важных активах БАТС Резервирование активов БАТС

Резервные модули (элементы) или информационные потоки БАТС Резервирование активов БАТС

Модуль хранения данных о схемах и алгоритмах переключения на резервные элементы или информационные потоки Резервирование активов БАТС

Модуль классификации сбоев/отказов/неисправностей БАТС и восстановления неисправностей Классификация и восстановление сбоев, отказов и неисправностей БАТС

1 2 3

Подсистема информационной и кибербезо-пасности Модуль журналирования инцидентов безопасности Журналирование инцидентов безопасности

Модуль хранения данных из баз знаний об аппаратно-программных уязвимостях Интегральная оценка уязвимости (в контексте информационной и кибербезопасности)

Модуль, отвечающий за сканирование безопасности Интегральная оценка уязвимости (в контексте информационной и кибербезопасности)

Модуль текущего контроля СУ БАТС Оперативный контроль безопасности

Модуль хранения данных о критически важных активах БАТС Детектирование, классификация и восстановление сбоев, отказов и неисправностей БАТС

Модуль детектирования неисправностей БАТС и ее компонентов Детектирование, классификация и восстановление сбоев, отказов и неисправностей БАТС

Модуль классификации неисправностей БАТС и восстановления неисправностей Детектирование, классификация и восстановление сбоев, отказов и неисправностей БАТС

Модуль хранения данных о средствах и методах защиты информации и противодействия угрозам Защита информации и противодействие угрозам

Подсистема связи Модуль текущего контроля СУ БАТС Оперативный контроль безопасности

Модуль оценки уровня сигнала и параметров канала связи Оценка уровня сигнала и параметров канала связи

Модуль маршрутизации данных Маршрутизация данных

Модуль помехоустойчивого кодирования Кодирование и шифрование данных

Модуль шифрования и дешифрования данных Кодирование и шифрование данных

Модуль хранения данных о резервных каналах и частотах Резервирование по частотам и каналам связи

1 2 3

Подсистема навигационному обеспечению Модуль текущего контроля СУ БАТС Оперативный контроль безопасности

Модуль навигации БВС Навигация БВС

Модуль корректоров Навигация БВС

Модуль управления наземной инфраструктуры БАТС Навигационное обеспечение наземной инфраструктуры БАТС

Модуль управления группы/комплекса БВС Навигационное обеспечение группы/комплекса БВС

Подсистема безопасности управления и системы управления Модуль текущего контроля СУ БАТС Оперативный контроль безопасности

Модуль принятия решений СУ БАТС Принятие решений

Модуль прогнозирования и построения гипотез СУ БАТС Прогнозирование

Модуль планирования траекторий СУ БАТС Маршрутизация и траекторное планирование

Модуль управления воздушным движением СУ БАТС Маршрутизация и траекторное планирование

Обобщенные функции СУ БАТС объединяются в функциональные блоки, при этом предполагается, что каждый блок будет реализован внутри некоторой крупной логически обособленной подсистемы (таблица А.3).

Таблица А.3 - Функциональные блоки СУ БАТС, связанные с обеспечением

безопасности полетов

Подсистема

Функциональный блок Функциональное назначение СУ БАТС, отвечающая за реализацию Связанные показатели

1 2 3 4

Контроль времени

и режимов работы компонентов, элементов и подсистем БАТС, наличие данных, Среднее времени наработки на отказ, количество отказов/ неисправностей, максимальное число отказов с сохранением работоспособности, коэффициент готовности, уровень резервирования по подсистемам и/или элементам, уровень резервирования по информационным потокам, коэффициент восстановления работоспособности

Блок отказоустойчивости и надежности связанных с отказоустойчивостью и надежностью, детектирование сбоев/отказов/ неисправностей компонентов, элементов и подсистем БАТС, резервирование активов БАТС, классификация Подсистема отказоустойчивости и надежности

и восстановление сбоев, отказов

и неисправностей БАТС

Количество успешных атак

(вмешательств),

интегральный показатель

Журналирование уязвимостей, уровень

инцидентов (количество) ущерба от

безопасности, успешных атак

интегральная оценка (вмешательств)

уязвимости (в контексте и их последствий,

информационной минимальный процент

Блок и кибербезопасности), Подсистема незатронутых сценариев

информацион- оперативный контроль информа- (задач) после успешной

ной безопасности, ционной кибератаки, коэффициент

и кибербезопас- детектирование, и кибербезо- восстановления целостности,

ности классификация и восстановление сбоев, отказов и неисправностей БАТС, защита информации и противодействие угрозам пасности доступности и/или конфиденциальности информации, меры кибербезопасности, заложенные при проектировании и разработке системы, уровень доверия к компонентной (элементной) базе

1 2 3 4

Количество инцидентов

потери/нарушения связи

между элементами

(компонентами) объекта,

устойчивость данных

в каналах и линиях связи

к внешним воздействиям,

связность (доступность

по связи) элементов

(компонентов) объекта,

средняя пропускная

способность в каналах

(канале) связи, средняя

задержка доставки

сообщений в каналах

Блок безопасности по Оперативный контроль безопасности, оценка уровня сигнала и параметров канала связи, маршрутизация данных, кодирование и шифрование данных, резервирование по частотам и каналам связи Подсистема связи (канале) связи, уровень резервирования по частотам и/или каналам связи, коэффициент восстановления связи, уровень резервирования аппаратно-

связи программных подсистем средств связи, наличие помехоустойчивого

кодирования, коэффициент