Опыт создания и перспективы развития интегрированных систем оповещения и документированной связи специального назначения

Силовые структуры рассредоточены на огромной территории России, т. е. представляют собой распределенную систему, включающую удаленные объекты со слаборазвитой энергетической инфраструктурой, низким уровнем развития каналов и сетей связи. При этом вышестоящие уровни управления должны обладать возможностью регулярно и оперативно выдавать сигналы и команды управления нижестоящим органам, а прохождение докладов о выполнении должно осуществляться без задержек.

При создании интегрированной автоматизированной системы оповещения и документированной связи (ИСОДС) особое внимание было уделено использованию новейших достижений микропроцессорной техники, оптимизации системотехнических решений при построении аппаратно-программных средств, совершенствованию системы хранения данных, использованию перспективных телекоммуникационных технологий, разработке уникального программного обеспечения автоматизации основных функций системы управления, обеспечению мобильности, надежности и эффективности ее функционирования [1–3].

Было предложено расширить функциональные возможности существующих систем, а также использовать новый подход применительно к деятельности силовых структур, в частности, обеспечить документированную связь по линии повседневной деятельности оперативных дежурных и сопровождение мобильных объектов с отображением в реальном масштабе времени на компьютере оперативного дежурного местоположения и маршрута следования.

• 1.    Назначение ИСОДС. ИСОДС выполняет следующие основные функции:

• –    передача в подчиненные органы и части сигналов и команд боевого управления по различным каналам связи с автоматическим документированным подтверждением их получения;

  Уровень Главного командования ВВ МВД РФ

  Уровень соединения ВВ МВД РФ

  Уровень ЧНП ВВ МВД РФ

  

  ОД

  
  

  Уровень округа

  ВВ МВД РФ

  
  

Рис. 1. Иерархическая структура ИСОДС

ОД – оперативный дежурный, ЦБУ – центр боевого управления, ОУ – оперативное управление, ЧНП – часть непосредственного подчинения

• –    обеспечение руководства служебно-боевой деятельностью войск, находящихся в пунктах постоянной дислокации (ППД) и районах выполнения боевых задач, информацией от оперативных дежурных округов, соединений и частей непосредственного подчинения;

• –    передача таблиц сигналов боевой и мобилизационной готовности в подчиненные соединения и части;

• –    проведение оперативных расчетов сил и средств резервов;

• –    обеспечение двусторонней, в том числе документированной, связи между командирами мобильных групп и начальниками караулов по сопровождению важных грузов с отображением их местоположения на электронной карте в режиме реального времени;

• –    передача телеграмм, текстовых сообщений и документов различного назначения;

• –    сбор и хранение регламентной информации в формализованном виде;

• –    формирование текущих и итоговых ведомостей контроля выполнения мероприятий, сводных таблиц донесений и отчетов;

• –    аналитическая обработка больших массивов информации с целью оценки состояния проводимых мероприятий и степени боевой готовности войск.

• 2.    Структура ИСОДС. ИСОДС, разработанная и развернутая в 2002–2007 гг., имеет четырехуровневую структуру (рис. 1). Верхний (четвертый) уровень системы соответствует статусу и местоположению главного командования (ГК), третий уровень – статусу округов внутренних войск, которые, как правило, расположены в центрах федеральных округов Российской Федерации. На втором уровне иерархической структуры располагаются центры управления соединениями, на нижнем уровне системы – части непосредственного подчинения (ЧНП).

• 3.    Программное обеспечение ИСОДС. Ниже указаны основные принципы построения программного комплекса ИСОДС:

  – модульность;

  – интеграция модулей в системе на основе сетевых протоколов;

  – многоканальность;

  – масштабируемость;

  – наглядный и удобный интерфейс пользователя;

  – универсальность:

  – алгоритмов формирования сводных и аналитических ведомостей относительно уровня иерархии комплекса;

  – форм формализованных документов;

  – работы по обмену информацией;

  – наличие жесткой системы администрирования прав пользователей;

  – функциональность комплекса, определяемая:

  – уровнем иерархии в системе;

  – параметрами, указанными в настройках.

• 4.    Структура и основные элементы программного комплекса. Типизированная структура программного комплекса интегрированной системы оповещения и документированной связи представлена на рис. 2. Типизированный программный комплекс ИСОДС состоит из ряда основных и вспомогательных модулей. Все модули взаимодействуют между собой по сетевому протоколу TCP/IP.

Функции и задачи, а также полномочия, реализуемые на каждом уровне управления внутренними войсками, имеют как общие, так и существенно различающиеся характеристики. Общие и существенно различающиеся характеристики имеют также автоматизированные рабочие места (АРМ) на каждом уровне, состав и структуры аппаратно-программных средств, необходимых для реализации функций и задач на каждом уровне управления.

Основные модули:

– комплексная база данных;

– локальная база данных;

– модуль интерфейса;

– сервер обмена;

– модуль работы с базами данных;

– интегрированная справочная система;

– подсистема ГИС.

Вспомогательные модули (утилиты):

– администратор;

– реаниматор;

– импорт;

– настройка.

Комплексная база данных, модуль работы с базами данных, сервер обмена устанавливаются в одном экземпляре и взаимодействуют по локальной сети с другими модулями системы. Комплексная база данных и модуль работы с базами данных устанавливаются на сервере, сервер обмена – на компьютере узла связи, к которому подключены устройства связи. Локальная база данных, модуль интерфейса, интегрированная справочная система, подсистема ГИС (гео-информационная система) устанавливаются по числу рабочих мест системы, например АРМ ОД, АРМ ЦБУ, АРМ ОУ, АРМ ЗПУ, причем функциональность модуля интерфейса будет определяться спецификацией рабочего места и правами пользователя. В случае отсутствия достаточного количества компьютеров допускается установка комплексной базы данных, модуля

Рис. 2. Типизированная структура ПО ИСОДС работы с базами данных, сервера обмена и локальной базы данных, модуля интерфейса, интегрированной справочной системы, подсистемы ГИС на одном рабочем месте АРМ ОД. Рабочие места АРМ ЦБУ, АРМ ОУ, АРМ ЗПУ будут взаимодействовать с основными модулями АРМ ОД.

Вспомогательные утилиты устанавливаются в одном экземпляре на сервере локальной сети информационного центра подразделения и предназначены для настройки, администрирования и сопровождения всех комплексов ИСОДС данного подразделения.

Разработаны программные комплексы ИСОДС ГК, округа, соединения, включающие следующие основные модули:

• 1.    Базы данных (БД):

• -    комплексная база данных (КБД), предназначенная для хранения и обработки полученных и переданных документов, электронных карт, навигационной информации, журнала событий, настроек системы соответствующего уровня иерархии;

• -    локальная база данных (ЛБД), предназначенная для хранения информации о настройках конкретного АРМ.

• 2.    Сервер обмена информацией. Сервер обмена информацией - основной телекоммуникационный модуль системы, главной задачей которого является согласование программной составляющей системы ИСОДС с аппаратными средствами передачи данных. В процессе создания ИСОДС разработаны оригинальные проектные решения и протоколы взаимодействия с устройствами связи и различными программными модулями системы, в том числе обеспечивающие интеграцию каналов связи. Сервер обмена обеспечивает управление аппаратными средствами передачи данных ИСОДС - аналоговыми, сотовыми, спутниковыми, телеграфными модемами, а также управление обменом в каналах связи. С помощью конфигурационных фай-

• лов обеспечивается подключение к одному серверу обмена до 256 устройств. В случае подключения нескольких идентичных устройств обеспечивается закрепление группы абонентов за каждым устройством и соответственно параллельный обмен информацией между устройствами. Это позволяет существенно сократить время ее передачи, что особенно актуально при выполнении задачи оповещения. Конфигурационные файлы и пользовательский интерфейс позволяют легко включать в обслуживание устройства связи, настраивать параметры передачи и устройств, а также формировать логи работы устройств для выявления и быстрого устранения проблем обмена информацией. Сервер обмена наглядно представляет информацию о состоянии обслуживаемых устройств, а также информацию об уровне сигнала для устройств сотовой, спутниковой связи. Кроме того, сервер обмена осуществляет взаимодействие с БД и другими модулями системы по протоколу TCP/IP, что позволяет установить его на отдельном рабочем месте, например на узле связи. Остальные модули ИСОДС, в том числе АРМ ОД, АРМ ЦБУ, АРМ ОУ, АРМ ЗПУ, взаимодействуют с одним сервером обмена.

• 3.    Основной исполняемый файл запуска интерфейса пользователя ИСОДС, выполняющий следующие функции:

  • 3.1.    Настройка списка и параметров абонентов.

  • 3.2.    Настройка режимов работы системы.

  • 3.3.    Работа со списком абонентов.

  • 3.4.    Выполнение циклических операций с абонентами по доступным в системе каналам в автоматическом или ручном (под управлением оператора) режимах:

• –    проверка связи с выбранными абонентами по радиоканалу;

• –    сбор информации от выбранных абонентов;

• –    рассылка информации выбранным абонентам.

• 3.5.    Подготовка и редактирование документов.

• 3.6.    Передача информации:

• –    передача информации любому абоненту системы, группе абонентов, индивидуально, широковещательно либо через ретранслятор;

• –    помещение подготовленных для передачи сообщений в "очередь" сообщений для последующей отправки;

• –    обеспечение уникальной возможности обмена информацией между абонентами, находящимися на различных каналах связи, посредством внутренней программной межканальной маршрутизации.

• 3.7.    Передача сигналов и команд от АРМ ГК, округа, соединения в подчиненные АРМ с автоматическим подтверждением получения сигнала:

• –    подготовка, редактирование или выбор сигналов и команд;

• –    назначение степени сигнала оповещения;

• –    формирование списка получателей сигнала;

• –    формирование и передача докладов о прохождении и доставке сигналов и команд оповещения;

• –    фиксация в БД времен прохождения оповещения, в том числе времен получения сигналов аппаратурой и дежурным сменой, а также набора подтверждений, докладов о доставке и времен передачи и получения;

• –    формирование сводной ведомости прохождения сигналов оповещения;

• –    наглядное отображение в интерфейсе программы получения сигнала оповещения и степени сигнала для каждого абонента системы.

• 3.8.    Автоматическое формирование итоговых по подразделению формализованных докладов по ведению дежурной службы, выполнению мероприятий и поступлению оперативной информации на основе информации, полученной от частей непосредственного подчинения.

• 3.9.    Формирование аналитических и сводных ведомостей на основе:

• –    информации, полученной от частей непосредственного подчинения;

• –    автоматического расчета планового астрономического времени выполнения, реального времени выполнения и отставания от плана относительно введенной степени оповещения;

• –    интеграции информации в сводные и аналитические ведомости в соответствии с уровнем иерархии рабочего места;

• –    формирования сводных и аналитических ведомостей на верхнем уровне иерархии, включающих информацию, подготовленную на всей сети.

• 3.10.    Загрузка списка функциональных возможностей комплекса в соответствии с назначением комплекса (ОД, ОУ, ЦБУ, ЗКП) и уровнем иерархии.

• 3.11.    Обеспечение крайне важной функции – взаимодействия между автоматизированными рабочими местами одного уровня иерархии: АРМ ОД, АРМ ОУ, АРМ ЦБУ, АРМ ЗКП:

  – обмен информацией;

  – передача управления сетью абонентов (в каждый момент времени управление сосредоточено только на одном рабочем месте).

• 3.12.    Обеспечение сопровождения подвижных объектов:

• –    контроль передвижения мобильных объектов с отображением на рабочем месте оперативного дежурного информации об их местоположении на цифровой карте местности в реальном времени;

• –    получение необходимой картографической, схемной или алфавитно-цифровой информации о контролируемом объекте или районе местности;

• –    создание банка данных и оперативное использование информации о маршрутах движения подвижных объектов и их характеристиках;

• –    определение местоположения подвижного объекта по сигналам спутниковой навигационной системы "ГЛОНАСС" или NAVSTAR;

• –    настройка способов отображения меток и маршрутов контролируемых подвижных объектов, отображаемых характеристик (скорости, времени движения и т. п.);

• –    автоматическое центрирование карты местности с сохранением ее заданного масштаба в случае выхода метки за пределы выделенного участка карты;

• –    накопление и сохранение в энергонезависимой памяти подвижных объектов информации о маршруте движения и соответственно получение накопленной информации по прибытии на базу или после восстановления канала связи.

• 3.13.    Просмотр статистики полученной и переданной информации;

• 3.14.    Формирование, просмотр журналов.

• 3.15.    Вывод на печать всех формализованных документов и сводных ведомостей на основе шаблонов в стандартных форматах Microsoft Excel/World.

• 3.16.    Архивирование информации.

• 3.17.    Выдача сообщений об ошибках и обработка исключительных ситуаций.

• 3.18.    Вывод оперативных справок (подсказок) в строковом формате.

• 3.19.    Интерактивная контекстуально зависимая справочная система.

• 4 . Вспомогательные утилиты:

• 4.1.    Утилита "Администратор", предназначенная для определения назначения прав доступа к рабочим местам, а также (что особенно важно) к каждой функциональной возможности программного обеспечения. При этом уровень доступа разграничивается по возможности просмотра, подготовки и редактирования, формирования и просмотра аналитических и сводных ведомостей, а также определения каналов связи и их параметров.

• 4.2.    Утилита восстановления баз данных "Реаниматор", предназначенная для восстановления работоспособности баз данных в случае возникновения форс-мажорных обстоятельств.

• 4.3.    Утилита "Импорт", позволяющая загрузить в систему документы или настройки из архивных баз данных или из баз данных предыдущих версий ИСОДС.

• 4.4.    Утилита "Настройка ИСОДС", предназначенная для выполнения основных настроек системы, таких как формирование списка абонентов, установление уровней иерархии, изменение структур баз данных, подготовка адресных книг для каждого подразделения и уровня иерархии, а также формирование таблиц маршрутизации для телеграфных концентраторов ТК-16.

• 5 . Информационное обеспечение ИСОДС. Структурная схема информационных потоков интегрированной системы оповещения и документированной связи представлена на рис. 3.

Программный код комплекса ИСОДС включает 411 классов, 157 программных модулей, представленных в 931 473 строках программного кода. Комплексная база данных содержит 275 таблиц, локальная база данных – 15 таблиц.

Информационная база ИСОДС включает:

• –    главную комплексную базу ГК, содержащую полную информацию по России;

• –    комплексные базы данных семи округов, каждая из которых содержит информацию о своей сети частей непосредственного подчинения включая соединения непосредственного подчинения и их сеть;

• –    комплексные базы соединений, каждая из которых содержит информацию о своей сети частей непосредственного подчинения;

• –    данные части непосредственного подчинения, включающие информацию докладов о деятельности части.

Все базы данных взаимодействуют между собой как непосредственно, так и посредством интеграции информации баз данных более низкого уровня. Таким образом, существенно снижаются затраты труда на подготовку информации на каждом уровне системы, повышается достоверность информации и возникает новая возможность автоматического формирования аналитических и сводных ведомостей на каждом уровне системы без дополнительных затрат труда.

Выводы. Комплекс ИСОДС позволяет [4]:

• –    повысить боевую готовность применения системы (за счет ее постоянного использования в повседневной деятельности);

• –    повысить эффективность работы оперативных дежурных (за счет возможности получения аналитических оценок, сводных таблиц, оформленных документов, автоматического ведения журнала учета всех событий и др.);

усилить взаимосвязь служб оперативного дежурного, оперативного управления, центра

– боевого управления, узла связи.