Учебное пособие 2036

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный технический университет»

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

Труды Международной научно-практической конференции

(г. Воронеж, 11-13 декабря 2019 г.)

В двух частях Часть 1

Воронеж 2019

1

УДК 681.518(06)

ББК 32.97:74.58-26.253я4 И73

Интеллектуальные информационные системы: труды Международной И73 научно-практической конференции: в 2 ч.; ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет». Воронеж: Изд-во ВГТУ, 2019. Ч.1.

194 c.

ISBN 978-5-7731-0830-6 (Ч.1)

ISBN 978-5-7731-0829-0

В трудах нашли отражение вопросы моделирования, оптимизации проектирования интеллектуальных информационных систем, использования информационных технологий в образовании, экономике, технике, биомедицинских системах, здравоохранении и экологии.

Опубликованные материалы соответствуют научному направлению «Интеллектуальные информационные системы» и перечню критических технологий Российской Федерации, утвержденному Президентом Российской Федерации.

УДК 681.518(06)

ББК 32.97:74.58-26.253я4

2

ВВЕДЕНИЕ

В современных условиях развитие информационных технологий и систем все в большей степени определяется их интеллектуализацией.

Интеллектуальные информационные технологии — одна из наиболее перспективных и быстро развивающихся научных и прикладных областей информатики, в рамках которой разрабатываются модели и методы решения слабо формализуемых задач.

В трудах представлены материалы, затрагивающие вопросы повышения эффективности производственных, экономических, образовательных,

биомедицинских систем на основе использования современных технологий,

интеллектуальной поддержки принятия решений, формализации экспертной информации, создания учебно-исследовательских систем, теории моделирования и оптимизации.

Сборник полезен специалистам, аспирантам, студентам, деятельность которых связана с решением практических задач в области информатики,

кибернетики, применением информационных систем и технологий в технике,

образовании, экономике и медицине.

3

УДК 321.7; 004.77

Е.Н. Белятова, Ф.Ю. Лозбинев

ВНЕДРЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ЦИФРОВОЙ ДЕМОКРАТИИ НА ТЕРРИТОРИИ БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ

Под цифровой (электронной) демократией обычно понимают механизм, основанный на применении сетевых компьютерных технологий обеспечения политической коммуникации, способствующий реализации принципов народовластия и позволяющий привести политическое устройство в соответствие с реальными потребностями становящегося информационного общества [1].

Брянская область нуждается в создании платформы электронного взаимодействия общества и власти, которая предоставит жителям области возможность открыто высказывать свои предложения по совершенствованию государственного управления субъекта, обсуждать новые инициативы, которые затрагивают различные сферы жизни общества.

Одним из предложений развития электронной демократии в Брянской области может послужить опыт Новосибирской области, в которой работает портал «Электронная демократия Новосибирской области» [2], занявший первое место на всероссийском интернет-конкурсе.

Портал «Электронная демократия Брянской области» - государственная информационная система Брянской области, предназначенная для эффективного взаимодействия жителей области, власти и организаций с целью повышения уровня жизни в регионе. Благодаря порталу гражданам предоставляется возможность подавать сообщения и контролировать сроки и качество их рассмотрения, также оценивать результаты работы с сообщениями органов власти и других учреждений.

Создание данного портала будет являться инструментом для решения следующих насущных проблем для Брянской области:

-некачественная работа и неисполнение обязанностей в сфере ЖКХ управляющими компаниями и администрациями муниципальных образований Брянской области;

-ненадлежащее состояние дорог в регионе;

-нарушение правил перевозок пассажиров и графика движения общественного транспорта;

-некачественное медицинское обслуживание;

-проблемы в области сферы услуг.

Авторизация в системе проходит через социальные сети, посредством выбора их из предложенного списка. Так же реализована возможность авторизации посредством Единой Системы Аутентификации и Идентификации (ЕСИА). Каждый авторизованный пользователь имеет на портале свой личный кабинет, который содержит:

- блок сведений о пользователе (ФИО, дата рождения, пол, электронная почта, СНИЛС, мобильный телефон);

4

-аккаунты пользователя, подключенные к его учетной записи;

-список всех, созданных пользователем обращений разных типов (поданных и черновиков) с указанием даты создания, статуса и возможностью просмотра;

-список обсуждений, обращений разных типов, которые пользователь добавил в избранное.

На главной странице портала отображается актуальная на сегодняшний день статистика по обращениям граждан и законопроектам. Здесь можно видеть, сколько законопроектов и обращений находится в обсуждении, сколько рассмотрено. Также размещены ссылки на оставленные последние обсужденные законопроекты. Можно отправить сообщение в соответствующую категорию (общественный транспорт, ЖКХ, здравоохранение и т д.).

Основные разделы портала:

1. Законопроекты. Содержит информацию о проектах и нормативных правовых актах, предоставляет возможность авторизованным пользователям принять участие в их обсуждении или предложить свою редакцию. По каждому законопроекту можно просмотреть информацию (можно поддержать его и прокомментировать). Каждый законопроект, находящийся на обсуждении, имеет счетчик оставшегося на голосование времени и блок статистики проекта.

2. Гражданские инициативы. Позволяет авторизованному пользователю подать собственную инициативу, либо ознакомиться с уже размещенными. После внесения они отправляются на модерацию администратору портала, затем публикуются и становятся доступными к просмотру. Каждую инициативу можно посмотреть подробно, прокомментировать, поддержать, либо проголосовать против нее.

3. Выборы. Предоставляет возможность авторизованному пользователю получить информацию о прошедших и предстоящих выборах, кандидатах и должностных лицах, их обещаниях и наказах. Можно принять участие в обсуждении поднимаемых тем, задать вопрос должностному лицу либо кандидату и поддержать уже заданный вопрос.

4. Обращения. Позволяет сообщить о проблемах в разных сферах жизнедеятельности, высказывать свои предложения и осуществлять контроль в данной сфере.

5. Сообщества. Содержит информацию о сообществах портала и позволяет создавать новые. Блок с информацией о сообществе содержит название сообщества, его вид, категорию, количество участников, аватар сообщества и ссылку на страницу просмотра сообщества.

В современном мире большую роль в жизни человека играют смартфоны, поэтому для более удобного и активного пользования порталом, также необходимо разработать мобильное приложение «БрянЭД». Это будет приложение (на платформах Android и iOS), предназначенное для эффективного и быстрого взаимодействия граждан, организаций и органов власти, с целью повышения уровня жизни в Брянской области. Для

использования приложения «БрянЭД» также необходимо быть

5

зарегистрированным на Едином портале госуслуг. Приложение предоставит возможность подавать обращения и контролировать сроки их рассмотрения, а также:

-сообщить о проблемах в области жилищно-коммунального хозяйства, сфере услуг;

-оставить отзыв и оценку медицинскому учреждению;

-заявить о проблемном состоянии дорог в регионе;

-заявить об уровне обслуживания общественного транспорта;

-сообщить о некачественном или несвоевременном оказании услуг многофункциональными центрами (МФЦ) Брянской области и др.

Также можно будет ознакомиться с уже опубликованными заявками и посмотреть их текущий статус.

В портале «Электронная демократия Брянской области» должны быть реализованы следующие функции:

-система управления;

-регистрация пользователей;

-авторизация через социальные сети;

-комментарии к публикациям;

-голосования и опросы;

-форма обратной связи;

-разработка разделов;

-оказание услуг по сопровождению и модерации.

По предварительным оценкам на реализацию перечисленных функций в рамках портала потребуется около 1,5 млн. рублей. Для разработки мобильного приложения «БрянЭД» (также по предварительным оценкам) потребуется около 350 тыс. рублей.

Таким образом, портал «Электронная демократия Брянской области» повысит уровень открытости властных структур, а также даст возможность жителям региона влиять на региональное и муниципальное управление.

Литература

1.Худяков, В. Мифы электронного управления. // http://ehronika.wordpress.com/2010/06/05.

2.Официальный сайт электронной демократии Новосибирской области https://dem.nso.ru/.

3.Озимко, К. Цифровая демократия. Электронный ресурс: https://www.sonar2050.org/publications/cifrovaya-demokratiya/

4.Электронный ресурс: Российская общественная инициатива: https://www.roi.ru/46553/?yclid=718108283659910960

ФГБОУ ВО «Российская академия народного хозяйства и государственной службы при Президенте Российской Федерации», Брянский филиал, Россия

6

УДК 629.78; 351.814.3

А. А. Спиридонов, В. А. Саечников, В. Д. Ушаков, И. А. Шалатонин

ПОСТРОЕНИЕ СЕТИ НАЗЕМНЫХ СТАНЦИЙ ПРИЕМА ТЕЛЕМЕТРИИ МАЛЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

Для управления малыми космическими аппаратами (МКА) обычно разрабатываются простейшие станции при ма и обработки информации на основе антенных систем, серийной недорогой радиолюбительской аппаратуры, управляющих компьютеров и свободно распространяемое программного обеспечения [1]. Каждый отдельный университет, практикующий работу с образовательными МКА, как правило, имеет свой наземный комплекс управления (НКУ). НКУ осуществляет оперативно-техническое руководство циклом работ по управлению полетом, приему и обработке телеметрической и научной информации, проведению экспериментов и регламентных работ с МКА.

Но для разработчиков МКА встает актуальный вопрос не только о управлении, приеме и обработке данных малым количеством наземных станций, но и о баллистико – навигационном обеспечении (БНО) полета. Решение этого вопроса связано с оптимальным использованием и комплексированием доступных и недорогих оптических и радиотехнических методов измерения параметров движения МКА [1]. В системах внешнетраекторных измерений МКА часто для измерений используют радиосигнал, который передается по командной или телеметрической радиолинии, что упрощает аппаратную реализацию и стоимость измерительной системы. Для большинства проектов задачи БНО МКА решаются с помощью базы данных американской системы NORAD, которая представляет данные об усредненных параметрах орбит космических аппаратов с возможностью прямой работы с этими данными только в рамках моделей возмущенного движения SGP и SDP. В этом случае точность определения орбитальных параметров имеет порядок 1 км, что при решении некоторых задач является недостаточной. Реже на борту МКА устанавливается доработанный коммерческий навигационный приемник, который работает в прерывистом режиме из-за ограниченности бюджета системы электроснабжения, и выдает данные по координатам и скорости с точностью от десятков до сотен метров, имеет достаточно большое время холодного старта и его работа сильно зависит от точности стабилизации МКА.

В Белорусском государственном университете в рамках проекта «Разработка и создание научно-образовательной сети приема и обработки информации с образовательных космических аппаратов» разрабатывается экспериментальный образец научно-образовательной станции приема (НСП) с малых космических аппаратов с системой БНО МКА. Такие НСП будут работать с реальными МКА, принимая и обрабатывая телеметрию уже существующих

7

малых космических аппаратов и проводя измерения орбитальных характеристик по принимаемым радиосигналам и данным телеметрии. Запланирована разработка трех НСП, оснащенных системой БНО с временной синхронизацией и возможностью разнесения по территории Республики Беларусь. Одна НСП, оснащенная полным комплектом оборудования и следящими поворотными устройствами антенных систем, будет стационарной, а две другие НСП с минимальным количеством оборудования (всенаправленная антенна, система приема на основе модуля SDR радиоприемника и управляющий ПК на основе ноутбука) будут мобильными, с возможностью изменять географию приема. Предполагается подключение данной сети к международным сетям станций приема университетских спутников, что позволит проводить обмен данными телеметрии и наблюдений за МКА с большим числом НСП, разнесенных по всему миру и улучшить процесс обработки данных и решения задач определения параметров движения МКА. В настоящее время любительская радиостанция БГУ, входящая в состав учебного комплекса управления и связи с МКА уже активно участвует в работе международной сети станций приема любительских и университетских МКА «Satnogs». Станции приема этой сети также используются в качестве резервного канала связи с наноспутником БГУ.

Экспериментальный образец НСП МКА, как показано на рисунке, содержит: 14 элементную и 32 элементную антенны волновой канал с круговой поляризацией радиолюбительского диапазона 435 - 438 МГц; систему приема и управления на основе трансивера IC-9100 с внешним усилителем и систему приему на основе модуля SDR радиоприемника; поворотное устройство YAESU G-5500 с дополнительным блоком датчиков определения ориентации; блок управления поворотными устройствами; интерфейс управления поворотным устройством; управляющий ПК и элементы макетного образца наземной системы БНО - GPS модуль для временной синхронизации приемных станций; контроллер обработки времени; модуль измерения частоты радиосигналов.

Радиосигналы телеметрии, принимаемые системой приема на основе модуля SDR радиоприемника, после выхода усилителя HAB-FPA434 поступают в контроллер обработки времени и модуль измерения частоты. Также происходят с радиосигналами телеметрии и ответных команд, принимаемых системой приема на основе трансивера IC-9100, они после модуля внешнего усилителя мощности поступают в контроллер обработки времени и модуль измерения частоты. На вход контроллера обработки времени с GPS модуля для временной синхронизации приемных станций поступают импульсные сигналы «1PPS», синхронизированные со шкалой времени системного времени СНС ГЛОНАСС или GPS, текущие отсчеты времени, системное время ГЛОНАСС или GPS (по выбору), точные координаты приемных антенн. С выхода контроллера обработки времени с GPS модуля для временной синхронизации приемных станций в управляющий ПК передаются время принимаемых радиосигналов и текущий отсчет времени для дальнейшей обработки ПО БНО

8

МКА. На выходе модуля измерения частоты формируются частоты принимаемых радиосигналов, доплеровский сдвиг привязанные к текущему отсчету времени, которые также передаются в управляющий компьютер для дальнейшей обработки ПО БНО определения орбит МКА. Кроме того на текущий отсчет времени интерфейс управления поворотным устройством передает данные по углу места и азимуту антенных систем. Таким образом, ПО БНО определения орбит МКА для каждого текущего отсчета времени на интервале пролета и приема радиосигналов от МКА имеет массивы данных по углу места и азимуту, частоте принимаемых радиосигналов и их доплеровскому сдвигу, а также времени приема радиосигналов. Эта информация является избыточной для БНО орбит МКА и поэтому решения задачи определения орбит можно проводить как детерминированными, так и статистическими методами.

Структура экспериментального образца НСП МКА

При измерениях параметров движения МКА с первоначально известными начальными параметрами орбит на данных системы NORAD в формате TLE или вектора состояния по данным бортового навигационного приемника, основной решаемой задачей является проверка параметров орбиты и их уточнение. ПО БНО по начальным параметрам движения МКА рассчитывает сеансы радиосвязи, предполагаемые параметры следящих систем поворотных устройств (угол места и азимут), частоты и доплеровские сдвиги частот

9