В. А. Печкарев, А. В. Ананьев

Синтез технического облика блока адаптивной маршрутизации для узлов сетей воздушной радиосвязи с функцией оценки технических рисков

В статье представлен синтез технического облика блока адаптивной маршрутизации для узлов сетей воздушной радиосвязи (СВРС) беспилотных авиационных комплексов, функционирующих в условиях воздействия источников дестабилизирующих факторов (ИДФ). Обоснована необходимость перехода от классических метрик выбора маршрута к метрике технического риска, которая напрямую учитывает как вероятностные характеристики каналов, так и детерминированную компоненту — коэффициент прогноза ущерба для узлов сети относительно ИДФ. Показано, что существующие комплексы средств связи (КСС) воздушных узлов не содержат специализированных устройств, способных вычислять такую метрику в реальном времени и интегрировать геоинформационные данные (цифровые карты местности, матрицы высот, линию боевого соприкосновения). Центральным результатом работы является разработка блока адаптивной маршрутизации БАМ-ТР. В статье детально описан его технический облик: на функциональном уровне блок обеспечивает сбор и обработку телеметрии микроэлектронных систем (сбои ПЛИС, загрузка процессора, температура, деградация АЦП), оценку технического состояния узла, кластеризацию узлов по функциональному состоянию, расчет метрики технического риска и формирование оптимизированных таблиц маршрутизации для последующей передачи в штатный спецмаршрутизатор. Приведена структурная схема БАМ-ТР, реализованного на базе центрального процессора ARM Cortex-M4 с тактовой частотой 168 МГц. Описаны подсистемы хранения: оперативная память DDR3L (кэширование матриц рисков и ГИС-данных), внешняя Flash-память (база знаний: карты, профили ИДФ, веса нейросетей) и слот MicroSD для логирования. Отдельно рассмотрен канал получения ГИС-данных через Ethernet-интерфейс (RMII) с использованием Ethernet PHY, а также резервный канал RS-485. Показана роль часов реального времени с резервным батарейным питанием для временной привязки телеметрии и геоинформации. Определены требования к объему хранения ГИС-данных (не менее 64 ГБ), порядок их предполетной загрузки и обновления в полете, а также алгоритмы использования при расчете коэффициента прогноза ущерба (оценка радиодоступности с учетом рельефа, дальности до линии боевого соприкосновения). Разработанный технический облик БАМ-ТР позволяет реализовать проактивную маршрутизацию, снижающую суммарный технический риск передачи данных до 30% по сравнению с традиционными подходами, что подтверждено моделированием на 100 сценариях функционирования СВРС.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: сети воздушной радиосвязи, блок адаптивной маршрутизации, технический риск, ГИС-данные, ARM Cortex-M4, телеметрия микроэлектронных систем, кластеризация узлов, выбор маршрута.