Склад та типові структури АСУ

Одной из важнейших характеристик системы управления явля­ется ее структура. Она определяет состав элементов АСУ, связи между ними, их взаимодействие. Структура служит способом описания системы и в общем виде может быть задана в виде совокупности входов Х системы, ее выходов U, закона функцио­нирования (функции, закона управления) системы F и общего алгоритма функционирования системы А:

Х= {х1, х2, . . ., хn} — множество входов;

U= {u1 u2, . . , un}— множество выходов;

F == {f1, f2, . . ., fn} — функция системы;

А=А(Х, U, F) —алгоритм функционирования системы.

Функция U=F(Х) определяет закон управления в том смыс­ле, что каждому значению входных параметров Х однозначно соответствует значение выходных параметров U. В АСУ один и тот же закон функционирования F может быть реализован различными способами и средствами, то есть посредством раз­личных алгоритмов функционирования А.

Рассмотрим и дадим качественную оценку структурам, характерным для существующих и перспективных АСУ войск ПВО СВ.

Децентрализованная структура представляет собой набор не­зависимых элементов (структур) Sj подсистем управления каж­дым j-м объектом, то есть система управления в этом случае распадается на N независимых подсистем с локальными зако­нами управления (рис. 1.4) uj = f (xj).

Каждый элемент S_j обеспечивает себя информацией об обстановке х_j (информация состояния), вырабатывает соответствую­щие управляющие воздействия uj (команды управления) на основе заданного закона функционирования f_j.Децентрализованная структура является предельным случа­ем с точки зрения характера связей между элементами системы. При данной структуре обмен информацией между элементами системы отсутствует, единого центра управления нет, а функции управления распределены между элементами системы.

Основными достоинствами являются высокая живучесть си­стемы и малое время реакции (табл. 1.2).

Таблица 1.2.Типовые структуры АСУ

Недостатки децентрализованной структуры обусловлены от­сутствием единого центра управления и связей между элемента­ми. Наиболее существенные из них:

1)невозможность использования .при выработке решения всей информации об обстановке, полученной источниками других эле­ментов, то есть относительно низкая полнота и достоверность исходной информации;

2)малая гибкость структуры, слабая адаптация системы к усло­виям обстановки из-за отсутствия единого центра управления и связей между элементами (невозможность маневра средствами разведки, огневыми возможностями элементов).

Следствием этих недостатков является относительно низкая эффективность использования огневых возможностей элементов системы за счет неоправданного сосредоточения огня и перерас­хода ракет (имеет место при сосредоточенных группировках).

Децентрализованную структуру имеет система управления группировкой средств ПВО, ведущих автономные действия (группы огневых единиц, боевых машин и т. п.).

Централизованная структура. Принято различать несколько разновидностей централизованной структуры системы управле­ния. Рассмотрим две из них, наиболее характерные для АСУ БС войск ПВО СВ.

В АСУ с централизованной структурой типа А (рис. 1.5а) все функции закона управления F реализуются в едином центре управления. Он собирает от всех элементов системы информа­цию об обстановке и состоянии объектов управления x1 . . .,хj. . ., xn, вырабатывает управляющие воздействия uj и выдает их на объекты управления. Непосредственные связи между элемен­тами системы при такой структуре отсутствуют, но они могут быть установлены через орган управления. При такой структуре обеспечивается достаточно высокое быстродействие системы управления. Она является самой экономичной по расходу техни­ческих средств на управление, но и наименее гибкой и живучей, т. к. при выходе из строя центра управления нарушается работа всей системы. Подобную структуру имеет система управления огнем зенитного ракетного дивизиона 2К11 -- АСУ «Круг-Ц».

Централизованная структура типа Б отличается от предыду­щей тем, что каждый элемент системы наделен способностью выполнять при необходимости функции управления в ограничен­ном объеме, достаточном для автономного функционирования (рис. 1.56). То есть закон (функции) управления системы F распределен между пунктами управления двух рангов: старшего КП - F1 и подчиненных КП—F2. Это повышает живучесть,гибкоcnm, помехоустойчивость системы управления по сравнению со структурой типа А. Однако расходы на технические средства, обеспечивающие решение задач управления, при этом возраста­ют. Централизованную структуру тина Б имеет АСУ БС зенит­ной ракетной части 2К12.

Основным достоинством систем управления с централизован­ной структурой является возможность более высокой организа­ции согласованного функционирования всех ее элементов.Это обеспечивается за счет сосредоточения всей информации об обстановке и состоянии системы в едином центре управления, переработки ее с целью выработки оптимального решения, опре­деляющего способы действия подчиненных. В результате повы­шается реальная эффективность использования боевых возмож­ностей средств ПВО группировки (см. табл. 1.2).

Иерархическая структура является развитием централизо­ванной структуры. Количество уровней управления в АСУ с иерархической структурой два и более. Функция управления системы распределена между старшим и подчиненными пункта­ми управления. Различные структуры иерархического типа раз­личаются числом уровней-рангов управления, полнотой и разветвленностью связей на каждом уровне управления.

В иерархических структурах удачно сочетается возможность централизованного распределения усилий средств ПВО старшим органом управления с относительной автономностью пунктов управления. Функциями каждого пункта управления Sj k-го уровня АСУ являются (рис. 1.6а):

-формирование и выдача старшему органу управления инфор­мации о состоянии подчиненных пункту Sj средствах ПВО, которая создается в результате переработки в соответствии с оператором информации состояния ;

-выработка в результате переработки информации состояния и в соответствии с поставленными задачами управ­ляющих воздействий на подчиненные средства

,

где — оператор функционирования пункта управления .

Иерархические структуры отличаются высокой живучестью, способностью адаптироваться к условиям обстановки (в струк­турном смысле), обеспечивают высокую полноту и достовер­ность учета данных об обстановке и состоянии средств ПВО. В результате боевые возможности группировки могут быть ис­пользованы наилучшим образом.

Наиболее существенными недостатками АСУ с иерархически­ми структурами являются увеличение времени реакции системы и возрастание стоимости технических средств автоматизацииуправления.

Одной из разновидностей иерархической структуры АСУ яв­ляется структура с радиально-кольцевыми связями (рис. 1.66), в которой пункты управления каждого уровня связаны, как правило, дополнительными кольцевыми связями, что позволяет улучшить характеристики системы управления.

Иерархическую структуру имеют АСУ средствами ПВО мото­стрелковой (танковой) дивизии, АСУ БС зенитных ракетных соединений.

Многосвязная структура представляет собой теоретический. пример предельной структуры. В системе с такой структурой каждый элемент связан со всеми остальными и способен выполять все функции управления.Но ни один из елементов не обладает приоритетом центра по отношению к другим (рис.1.7)

Поиск по сайту: