Моделі та методи інтеграції інформаційно-комунікаційних систем на базі інформаційної платформи

Abstract

Козлов О.С. Моделі та методи інтеграції інформаційно-комунікаційних систем на базі інформаційної платформи. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 122 – «Комп’ютерні науки», галузь знань 12 – Інформаційні технології. – Інститут телекомунікацій і глобального інформаційного простору Національної академії наук України, Київ, 2025 Враховуючи російське вторгнення в Україну 24 лютого 2022 року, для забезпечення нагальних потреб ведення бойових дій для захисту суверенітету України, важливим питанням стало розвиток єдиного інформаційнокомунікаційного простору Збройних сил України (ЗСУ) для забезпечення швидкоплинності збору різноманітних даних, мобільності, підвищення рівня живучості та витривалості, здатності до оперативного розгортання та негайного застосування сил та засобів в умовах бойових дій. Дана робота вирішує актуальну науково-практичну задачу є інтеграції інформаційно-комунікаційних систем на базі інформаційної платформи, яка забезпечує автоматизацію управлінських процесів інформаційно-комунікаційних систем спеціального призначення С4ІSR. В дисертаційній роботі досягнуто підвищення ефективності функціонування інформаційно-комунікаційних систем спеціального призначення за рахунок надання їм властивості інформаційної платформи, що забезпечує створення інформаційно-управляючого простору для комплексної системи, яка об'єднує різні технології для забезпечення ефективного командування, управління, зв'язку, комп'ютеризації, розвідки, спостереження та рекогностування (C4ISR). Розроблено математичну модель інтеграції інформаційно-комунікаційних систем спеціального призначення, яка складається із: структури управлінськихпроцесів; структури сервісів; інформаційної структури; інтеграційної структури та базується на п`яти основних принципах: загальна інформаційна модель; загальна телекомунікаційна інфраструктура; чітко встановлені інтерфейси; незалежність управлінських процесів від сервісів; розподілена система з нежорсткими зв'язками між її компонентами. Розроблено модель інформаційної платформи інформаційно-комунікаційних систем спеціального призначення рівня C4ISR, що забезпечує створення інформаційно-управляючого простору для комплексної системи, яка об'єднує різні технології для забезпечення ефективного командування, управління, зв'язку, комп'ютеризації, розвідки, спостереження та рекогностування. Розроблено концепцію інформаційної платформи, яка забезпечує побудову сучасної інфраструктури на основі конвергенції інформаційно-комунікаційних систем для розв'язання задач підвищення ефективності функціонування систем спеціального призначення, що надає можливість забезпечити якісний і повсюдний доступ клієнтів до ІТ-сервісів та служб. Розроблено модель систему польового зв’язку тактичної ланки, яка побудована за принципом гетерогенних клієнтів у вигляді командно-штабних машин, які дозволяють забезпечити передачу інформації навіть в умовах апріорної невизначеності, а мережа в цьому випадку є самокерованою та адаптованою. Розроблено метод синтезу комунікаційної інфраструктури, яка отримує конвергентні властивості для надання персоналізованих послуг кінцевому користувачу, який базується на запропонованих моделях і методах та дозволяє клієнту реалізувати принцип самоконфігурації послуг та отримувати увесь спектр сучасних конвергентних інформаційно комунікаційних послуг з узгодженою якістю (QoS). Розроблено модель побудови автоматизованої системи управління для тактичної ланки призначену для автоматизації процесів планування та управління підрозділами, а також для збирання розвідувальної інформації, її накопичення, обробки, аналізу, підтримки прийняття рішення відповідними командирами тактичної ланки щодо засобів ураження з метою підвищення ефективності виконання бойових завдань. Розроблено модель стеку технологій, яка враховує використання самокерованих адаптованих мереж, програмного забезпечення здатного до самоналаштування та інтеграцію усіх компонентів з використанням інформаційної платформи. Удосконалено метод оптимізації послідовних процесів між сервісами різних інформаційно-комунікаційних систем, що мають декомпозиційну природу, який відрізняється від інших введенням оригінальної цільової функції, яка змінюється в залежності від сценарію управлінських процесів та дозволяє поєднувати інформаційно-комунікаційні системи в єдиний обчислювальний процес для знаходження оптимального рішення для розподіленої системи з нежорсткими зв'язками між її компонентами. Розроблена технологія для безпроводових систем передачі даних, яка забезпечує сталу достовірність передачі інформації в радіоканалі в умовах апріорної невизначеності, яка використовує метод псевдовипадкового перевлаштовування робочої частоти на моделі багатофазного OFDM модулятора FHSS у поєднанні з SDR. Обрана комбінація багатофазної модуляції та частотного стрибка дозволяє не тільки ефективно передавати інформацію, але і забезпечує високий рівень стійкості до перешкод та перехоплення, що дало змогу використовувати технологію в системах спеціального призначення.