FORMATION ANALYSIS OF MULTI-FREQUENCY SIGNALS OF LASER INFORMATION MEASURING SYSTEM

Improving the accuracy of measuring motion parameters and the volume of information exchange with aircraft requires the modern development of multifunctional radio systems that allow the combination of information and measuring channels due to frequency (time) signal selection. However, radio systems have limitations on the number and accuracy of the measurement of aircraft motion parameters, as well as information transfer rates. These restrictions will make it possible to remove laser systems for measuring with high accuracy the parameters of motion of aircraft. Similar laser systems are widely used in transmitting information to stationary or quasi-stationary objects. As a result, there was a need to overcome the contradiction between the requirements for the technical characteristics of radio systems and the capabilities of the existing scientific and methodological apparatus for synthesizing the signals of laser information-measuring systems for monitoring the parameters of aircraft motion. The theoretical foundations of the formation and selection of laser signals for combining the information and measuring channels of laser information-measuring systems are proposed and investigated. A comparison is made with known methods of combining (combining) the information and measuring channels of radio engineering systems and the features of using a spectrum of laser radiation formed by pairs of longitudinal modes that “color” each channel signal for their selection at reception. When receiving optical pairs of longitudinal modes, the intermode beat frequencies turn into radio engineering subcarriers that are well filtered and selectable. Based on the results of mathematical modeling and combinations of longitudinal modes, the choice of elements of a modified selector of longitudinal modes of laser information-measuring systems is substantiated. This determines the importance and usefulness of work for applied systems for measuring the parameters of movement of aircraft

Характеристики радіолокаційного розсіяння моделі штурмовика Су-25Т у різних діапазонах довжин хвиль

This paper demonstrates that mathematical modeling makes it possible to build and explore radiolocation profiles of modern and advanced aircraft. Construction and studying mathematical models based on modern information and computer technology can implement methods for calculating the characteristics of secondary radiation of aircraft at required accuracy, in order to ensure their practical feasibility. We have substantiated a method for the calculation of characteristics of aircraft secondary radiation to analyze the radiolocation scattering of the Su-25T attack aircraft model. The advantage of this method is taking into consideration the integrated representations of classical electrodynamics and shortwave asymptotics. A model of the surface of Su-25T aircraft has been built and a method of mathematical modeling has been constructed. The basic characteristics of radiolocation scattering of aircraft have been substantiated ‒ the effective surface of scattering, the "non-coherent" effective surface of scattering, average and median values for the effective surface of scattering, the distribution laws of the amplitude multiplier of reflected signal. The paper reports results of calculation of these characteristics for the radiolocation scattering of Su-25T aircraft for different radiation frequencies of the probing signal. The obtained results are proposed for application during modernization and design of promising means of radiolocation. The results presented here are useful to assess the feasibility of different structural variants of such tools aimed to detect, track, and recognize aircraft of the same type. Application of the results obtained would make it possible to optimize the design of modernized and promising aircraft in order to reduce their radiolocation visibility. The proposed method is the basis for mathematical modelling of radiolocation characteristics of different types of aircraft under the assigned spatial and time-frequency parameters of probing signals, in order to solve the applied tasks on radiolocationПоказано, что проведение математического моделирования позволяет создавать и исследовать радиолокационные портреты современных и перспективных летательных аппаратов. Построение и исследование математических моделей на базе современной информационно-вычислительной техники может реализовать методы расчета характеристик вторичного излучения летательных аппаратов с нужной точностью, обеспечит их практическую направленность. Обоснованный метод расчета характеристик вторичного излучения летательных аппаратов для анализа радиолокационного рассеяния модели штурмовика Су-25Т. Преимуществом такого метода является учет интегральных представлений классической электродинамики и коротковолновых асимптотик. Предложена модель поверхности самолета Су-25Т и разработан метод математического моделирования. Обоснованы основные характеристики радиолокационного рассеяния летательных аппаратов – эффективная поверхность рассеивания, "некогерентная" эффективная поверхность рассеяния, средние и медианные значения эффективной поверхности рассеяния, законы распределения амплитудного множителя отраженного сигнала. Приведены результаты расчета таких характеристик радиолокационного рассеивания самолета Су-25Т для различных частот облучения сигнала зондирования. Полученные результаты предлагается использовать при модернизации и проектировании перспективных средств радиолокации. Представленные результаты полезны для оценки возможностей различных конструктивных вариантов таких средств по выявлению, сопровождению и распознавания летательных аппаратов аналогичного типа. Применение полученных результатов позволит проводить оптимизацию конструкции модернизированных и перспективных летательных аппаратов с целью уменьшения радиолокационной заметности. Предложенный метод является основой математического моделирования радиолокационных характеристик летательных аппаратов различных типов при заданных пространственных и временно-частотных параметрах сигналов зондирования для решения прикладных задач радиолокацииПоказано, що проведення математичного моделювання дозволяє створювати та досліджувати радіолокаційні портрети сучасних і перспективних літальних апаратів. Побудова та дослідження математичних моделей на базі сучасної інформаційно-обчислювальної техніки може реалізовувати методи розрахунку характеристик вторинного випромінювання літальних апаратів з потрібною точністю, що забезпечить практичну спрямованість. Обґрунтований метод розрахунку характеристик вторинного випромінювання літальних апаратів для аналізу радіолокаційного розсіяння моделі протитанкового штурмовика Су-25Т. Перевагою такого методу є врахування інтегральних уявлень класичної електродинаміки та короткохвильових асимптотик. Запропонована модель поверхні літака Су-25Т та розроблено метод математичного моделювання. Обґрунтовані основні характеристики радіолокаційного розсіяння літальних апаратів – ефективна поверхня розсіяння, "некогерентна" ефективна поверхня розсіяння, середні та медіанні значення ефективної поверхні розсіяння, закони розподілу амплітудного множника відбитого сигналу. Наведені результати розрахунку таких характеристик радіолокаційного розсіяння літака Су-25Т для різних частот опромінення сигналу зондування. Отримані результати пропонується використати при модернізації існуючих і проектуванні перспективних засобів радіолокації. Представлені результати є корисними для оцінювання можливостей різних конструктивних варіантів таких засобів щодо виявлення, супроводження та розпізнавання літальних апаратів аналогічного типу. Застосування отриманих результатів дозволить проводити оптимізацію конструкції модернізованих і перспективних літальних апаратів з метою зменшення радіолокаційної помітності. Запропонований метод є основою математичного моделювання радіолокаційних характеристик літальних апаратів різних типів при заданих просторових і часово-частотних параметрах сигналів зондування для розв’язання прикладних задач радіолокаці

Характеристики радіолокаційного розсіяння моделі штурмовика Су-25Т у різних діапазонах довжин хвиль

This paper demonstrates that mathematical modeling makes it possible to build and explore radiolocation profiles of modern and advanced aircraft. Construction and studying mathematical models based on modern information and computer technology can implement methods for calculating the characteristics of secondary radiation of aircraft at required accuracy, in order to ensure their practical feasibility. We have substantiated a method for the calculation of characteristics of aircraft secondary radiation to analyze the radiolocation scattering of the Su-25T attack aircraft model. The advantage of this method is taking into consideration the integrated representations of classical electrodynamics and shortwave asymptotics. A model of the surface of Su-25T aircraft has been built and a method of mathematical modeling has been constructed. The basic characteristics of radiolocation scattering of aircraft have been substantiated ‒ the effective surface of scattering, the "non-coherent" effective surface of scattering, average and median values for the effective surface of scattering, the distribution laws of the amplitude multiplier of reflected signal. The paper reports results of calculation of these characteristics for the radiolocation scattering of Su-25T aircraft for different radiation frequencies of the probing signal. The obtained results are proposed for application during modernization and design of promising means of radiolocation. The results presented here are useful to assess the feasibility of different structural variants of such tools aimed to detect, track, and recognize aircraft of the same type. Application of the results obtained would make it possible to optimize the design of modernized and promising aircraft in order to reduce their radiolocation visibility. The proposed method is the basis for mathematical modelling of radiolocation characteristics of different types of aircraft under the assigned spatial and time-frequency parameters of probing signals, in order to solve the applied tasks on radiolocationПоказано, что проведение математического моделирования позволяет создавать и исследовать радиолокационные портреты современных и перспективных летательных аппаратов. Построение и исследование математических моделей на базе современной информационно-вычислительной техники может реализовать методы расчета характеристик вторичного излучения летательных аппаратов с нужной точностью, обеспечит их практическую направленность. Обоснованный метод расчета характеристик вторичного излучения летательных аппаратов для анализа радиолокационного рассеяния модели штурмовика Су-25Т. Преимуществом такого метода является учет интегральных представлений классической электродинамики и коротковолновых асимптотик. Предложена модель поверхности самолета Су-25Т и разработан метод математического моделирования. Обоснованы основные характеристики радиолокационного рассеяния летательных аппаратов – эффективная поверхность рассеивания, "некогерентная" эффективная поверхность рассеяния, средние и медианные значения эффективной поверхности рассеяния, законы распределения амплитудного множителя отраженного сигнала. Приведены результаты расчета таких характеристик радиолокационного рассеивания самолета Су-25Т для различных частот облучения сигнала зондирования. Полученные результаты предлагается использовать при модернизации и проектировании перспективных средств радиолокации. Представленные результаты полезны для оценки возможностей различных конструктивных вариантов таких средств по выявлению, сопровождению и распознавания летательных аппаратов аналогичного типа. Применение полученных результатов позволит проводить оптимизацию конструкции модернизированных и перспективных летательных аппаратов с целью уменьшения радиолокационной заметности. Предложенный метод является основой математического моделирования радиолокационных характеристик летательных аппаратов различных типов при заданных пространственных и временно-частотных параметрах сигналов зондирования для решения прикладных задач радиолокацииПоказано, що проведення математичного моделювання дозволяє створювати та досліджувати радіолокаційні портрети сучасних і перспективних літальних апаратів. Побудова та дослідження математичних моделей на базі сучасної інформаційно-обчислювальної техніки може реалізовувати методи розрахунку характеристик вторинного випромінювання літальних апаратів з потрібною точністю, що забезпечить практичну спрямованість. Обґрунтований метод розрахунку характеристик вторинного випромінювання літальних апаратів для аналізу радіолокаційного розсіяння моделі протитанкового штурмовика Су-25Т. Перевагою такого методу є врахування інтегральних уявлень класичної електродинаміки та короткохвильових асимптотик. Запропонована модель поверхні літака Су-25Т та розроблено метод математичного моделювання. Обґрунтовані основні характеристики радіолокаційного розсіяння літальних апаратів – ефективна поверхня розсіяння, "некогерентна" ефективна поверхня розсіяння, середні та медіанні значення ефективної поверхні розсіяння, закони розподілу амплітудного множника відбитого сигналу. Наведені результати розрахунку таких характеристик радіолокаційного розсіяння літака Су-25Т для різних частот опромінення сигналу зондування. Отримані результати пропонується використати при модернізації існуючих і проектуванні перспективних засобів радіолокації. Представлені результати є корисними для оцінювання можливостей різних конструктивних варіантів таких засобів щодо виявлення, супроводження та розпізнавання літальних апаратів аналогічного типу. Застосування отриманих результатів дозволить проводити оптимізацію конструкції модернізованих і перспективних літальних апаратів з метою зменшення радіолокаційної помітності. Запропонований метод є основою математичного моделювання радіолокаційних характеристик літальних апаратів різних типів при заданих просторових і часово-частотних параметрах сигналів зондування для розв’язання прикладних задач радіолокаці

Моделювання процесу пострілу на основі чисельного розв’язання рівнянь внутрішньої балістики

The study of the process of firing a firearm, taking into account the degree of wear of the barrel, requires an assessment of the losses of powder gases due to their breakthrough between the barrel walls and the projectile. Currently, the known methods for solving the equations of internal ballistics do not provide for obtaining results wich take into account the loss of part of the powder gases. As a result, there was a need to overcome the contradiction between the needs of applied ballistics and the capabilities of the existing scientific and methodological apparatus for solving the equations of internal ballistics.The principles of construction of the difference scheme for the numerical solution of the equations of internal ballistics on the condition of the influence of typical defects of the barrel channels and ammunition are stated. Recurrent expressions for step-by-step calculation of ballistic elements of the shot are given, initial conditions for the first and second periods of the shot are defined. The practical testing of the difference scheme by the numerical solution of the equations of internal ballistics for characteristic combinations of initial data is carried out and its adequacy is confirmed. The expediency of creating a database of ballistic shot elements for typical defects of the barrel channels and powder charges is substantiated.As a result of researches, the difference scheme for the numerical solution of the equations of internal ballistics wich provide the possibility of taking into account the influence of typical defects of the barrel channels and ammunition on ballistic elements of the shot is obtained. This opens the way to improving the operational control of the technical condition of weapons and ammunition by advancing its reliability and efficiency.Based on the numerical solution of the equations of internal ballistics, it is possible to simulate the influence of the deviation of the geometrical parameters of the barrel channel and the degradation of the powder charge on the course of the shot process. This explains the importance and usefulness of the work for applied ballisticsИсследование процесса выстрела из огнестрельного оружия с учетом степени износа ствола требует оценивания потерь пороховых газов вследствие их прорыва между стенками канала ствола и снарядом. В настоящее время известные методы решения уравнений внутренней баллистики не предусматривают получения результатов с учетом потери части пороховых газов. Вследствие этого появилась необходимость в преодолении противоречия между потребностями прикладной баллистики и возможностями имеющегося научно-методического аппарата решения уравнений внутренней баллистики.Изложены принципы построения разностной схемы для численного решения уравнений внутренней баллистики при условии учета влияния типичных дефектов каналов стволов и боеприпасов. Приведены рекуррентные выражения для пошагового вычисления баллистических элементов выстрела, определены начальные условия для первого и второго периодов выстрела. Проведена практическая апробация разностной схемы путем численного решения уравнений внутренней баллистики для характерных сочетаний исходных данных и подтверждена ее адекватность. Обоснована целесообразность создания базы данных баллистических элементов выстрела для типичных дефектов каналов стволов и пороховых зарядов.В результате исследований получена разностная схема для численного решения уравнений внутренней баллистики, обеспечивающая возможность учета влияния типичных дефектов каналов стволов и боеприпасов на баллистические элементы выстрела. Это открывает путь к совершенствованию эксплуатационного контроля технического состояния оружия и боеприпасов за счет повышения его достоверности и оперативности.На основе численного решения уравнений внутренней баллистики открывается возможность моделирования влияния отклонения геометрических параметров канала ствола и деградации порохового заряда на ход процесса выстрела. Этим обусловлена важность и полезность работы для прикладной баллистикиДослідження процесу пострілу з вогнепальної зброї з урахуванням ступеня зносу ствола потребує оцінювання втрат порохових газів внаслідок їх прориву між стінками каналу ствола та снарядом. На цей час відомі методи розв’язання рівнянь внутрішньої балістики не передбачають отримання рішень з урахуванням втрати частки порохових газів. Внаслідок цього з’явилась необхідність у подоланні протиріччя між потребами прикладної балістики та можливостями наявного науково-методичного апарату розв’язання рівнянь внутрішньої балістики. Викладено принципи побудови різницевої схеми для чисельного розв’язання рівнянь внутрішньої балістики за умов урахування впливу типових дефектів каналів стволів і боєприпасів. Наведено рекурентні вирази для покрокового обчислення балістичних елементів пострілу, визначено початкові умови для першого і другого періодів пострілу. Проведено практичну апробацію різницевої схеми шляхом чисельного розв’язання рівнянь внутрішньої балістики для характерних сполучень вихідних даних та підтверджено її адекватність.Обґрунтовано доцільність створення бази даних балістичних елементів пострілу для типових дефектів каналів стволів і порохових зарядів.В результаті досліджень отримано різницеву схему для чисельного розв’язання рівнянь внутрішньої балістики за умов забезпечення можливості урахування впливу типових дефектів каналів стволів і боєприпасів на балістичні елементи пострілу. Це відкриває шлях до удосконалення експлуатаційного контролю технічного стану зброї та боєприпасів за рахунок підвищення його достовірності і оперативності.На основі чисельного розв’язання рівнянь внутрішньої балістики відкривається можливість моделювання впливу відхилення геометричних параметрів каналу ствола та деградації порохового заряду на перебіг процесу пострілу. Цим зумовлена важливість та корисність роботи для прикладної балістик

Розробка методу оптимізації вимірювання частоти Доплера пачки з врахуванням флуктуацій початкових фаз її радіоімпульсів

The necessity of estimating the decrease in the accuracy of measuring the informative parameters of a radar signal in real conditions of its propagation and reflection has been substantiated. The results of the estimation determine the requirements for optimizing this measurement to achieve the required efficiency. A numerical analysis of the decrease in the accuracy of measuring the Doppler frequency of a coherent packet is presented, depending on the statistical characteristics of fluctuations of the initial phases of its radio pulses. Expressions are given for calculating the fluctuation component of the measurement error of radio pulse packet frequency for various coefficients of interpulse correlation of phase fluctuations. An assessment is made of the possibility of increasing the accuracy of Doppler frequency measurement, which can be ensured by statistical optimization of the algorithm for time-frequency processing of a given radar signal by taking into account its phase fluctuations. The conditions for the multiplicative influence of phase fluctuations of radio pulses of the received packet are substantiated, which determine the efficiency of optimization of Doppler frequency measurement. Based on the results of the study, an optimization method for measuring the Doppler frequency of the packet taking into account fluctuations in the initial phases of its radio pulses is proposed. The accuracy of Doppler frequency measurement under the influence of both the internal noise of the radar receiver and the correlated phase fluctuations of its radio pulses is estimated. The efficiency of optimization of measuring the Doppler frequency of the packet is estimated taking into account fluctuations of the initial phases of its radio pulses by means of computer simulation. It is proved that, under the influence of phase fluctuations, the accuracy of Doppler frequency measurement can be increased due to the performed optimization from 1.86 to 6.29 times. This opens the way to improving the existing algorithms for measuring the higher time range derivatives to improve the quality of tracking complex maneuvering aerodynamic objects. This explains the importance and usefulness of the work for the radar theory.Обоснована необходимость оценки степени снижения точности измерения информативных параметров радиолокационного сигнала в реальных условиях его распространения и отражения. Результаты оценки позволят определить требования для оптимизации такого измерения для обеспечения необходимой эффективности. Изложен численный анализ снижения точности измерения частоты Доплера когерентной пачки в зависимости от статистических характеристик флуктуаций начальных фаз ее радиоимпульсов. Приведены выражения для расчета флуктуационной составляющей погрешности измерения частоты пачки радиоимпульсов для различных коэффициентов межимпульсной корреляции фазовых флуктуаций. Проведена оценка возможности повышения точности измерения частоты Доплера, что может быть обеспечено путем статистической оптимизации алгоритма время-частотной обработки данного радиолокационного сигнала за счет учета его фазовых флуктуаций. Обоснованы условия мультипликативного влияния фазовых флуктуаций радиоимпульсов принятой пачки, которые определяют эффективность оптимизации измерении частоты Доплера. По результатам исследования предложен метод оптимизации измерения частоты Доплера пачки с учетом флуктуаций начальных фаз ее радиоимпульсов. Оценена точность измерения частоты Доплера при наличии влияния как внутреннего шума приемного устройства радиолокатора, так и коррелированных фазовых флуктуаций ее радиоимпульсов. Оценена эффективность оптимизации измерения частоты Доплера пачки с учетом флуктуаций начальных фаз ее радиоимпульсов путем компьютерного моделирования. Доказано, что при воздействии фазовых флуктуаций повышения точности измерения частоты Доплера за счет проведенной оптимизации может составлять от 1.86 до 6.29 раз. Это открывает путь к совершенствованию существующих алгоритмов измерения высших производных дальности по времени для повышения качества сопровождения сложных маневрирующих аэродинамических объектов. Этим обусловлена важность и полезность работы для теории радиолокацииОбґрунтовано необхідність оцінювання ступеня зниження точності вимірювання інформативних параметрів радіолокаційного сигналу в реальних умовах його поширення та відбиття. Результати оцінювання дозволять визначити вимоги для оптимізації такого вимірювання для забезпечення необхідної ефективності. Викладено чисельний аналіз зниження точності вимірювання частоти Доплера когерентної пачки залежно від статистичних характеристик флуктуацій початкових фаз її радіоімпульсів. Наведено вирази для розрахунку флуктуаційної складової похибки вимірювання частоти пачки радіоімпульсів для різних коефіцієнтів міжімпульсної кореляції фазових флуктуацій. Проведено оцінювання можливості підвищення точності вимірювання частоти Доплера, що може бути забезпечено шляхом статистичної оптимізації алгоритму часо-частотної обробки даного радіолокаційного сигналу за рахунок врахування його фазових флуктуацій. Обґрунтовано умови мультиплікативного впливу фазових флуктуацій радіоімпульсів прийнятої пачки, які визначають ефективність оптимізації вимірювання її частоти Доплера. За результатами дослідження запропоновано метод оптимізації вимірювання частоти Доплера пачки з врахуванням флуктуацій початкових фаз її радіоімпульсів. Оцінено точність вимірювання частоти Доплера за наявністю впливу як внутрішнього шуму приймального пристрою радіолокатора так й корельованих фазових флуктуацій її радіоімпульсів. Оцінено ефективність оптимізації вимірювання частоти Доплера пачки з врахуванням флуктуацій початкових фаз її радіоімпульсів шляхом комп’ютерного моделювання. Доведено, що при впливі фазових флуктуацій підвищення точності вимірювання частоти Доплера за рахунок проведеної оптимізації може складати від 1.86 до 6.29 разів. Це відкриває шлях до удосконалення існуючих алгоритмів вимірювання вищих похідних дальності за часом для підвищення якості супроводження складних аеродинамічних об’єктів, що маневрують. Цим зумовлена важливість та корисність роботи для теорії радіолокаці

SYNERGY OF BUILDING CYBERSECURITY SYSTEMS

The development of the modern world community is closely related to advances in computing resources and cyberspace. The formation and expansion of the range of services is based on the achievements of mankind in the field of high technologies. However, the rapid growth of computing resources, the emergence of a full-scale quantum computer tightens the requirements for security systems not only for information and communication systems, but also for cyber-physical systems and technologies. The methodological foundations of building security systems for critical infrastructure facilities based on modeling the processes of behavior of antagonistic agents in security systems are discussed in the first chapter. The concept of information security in social networks, based on mathematical models of data protection, taking into account the influence of specific parameters of the social network, the effects on the network are proposed in second chapter. The nonlinear relationships of the parameters of the defense system, attacks, social networks, as well as the influence of individual characteristics of users and the nature of the relationships between them, takes into account. In the third section, practical aspects of the methodology for constructing post-quantum algorithms for asymmetric McEliece and Niederreiter cryptosystems on algebraic codes (elliptic and modified elliptic codes), their mathematical models and practical algorithms are considered. Hybrid crypto-code constructions of McEliece and Niederreiter on defective codes are proposed. They can significantly reduce the energy costs for implementation, while ensuring the required level of cryptographic strength of the system as a whole. The concept of security of corporate information and educational systems based on the construction of an adaptive information security system is proposed. ISBN 978-617-7319-31-2 (on-line)ISBN 978-617-7319-32-9 (print) ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ How to Cite: Yevseiev, S., Ponomarenko, V., Laptiev, O., Milov, O., Korol, O., Milevskyi, S. et. al.; Yevseiev, S., Ponomarenko, V., Laptiev, O., Milov, O. (Eds.) (2021). Synergy of building cybersecurity systems. Kharkiv: РС ТЕСHNOLOGY СЕNTЕR, 188. doi: http://doi.org/10.15587/978-617-7319-31-2 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Indexing:                    Розвиток сучасної світової спільноти тісно пов’язаний з досягненнями в області обчислювальних ресурсів і кіберпростору. Формування та розширення асортименту послуг базується на досягненнях людства у галузі високих технологій. Однак стрімке зростання обчислювальних ресурсів, поява повномасштабного квантового комп’ютера посилює вимоги до систем безпеки не тільки інформаційно-комунікаційних, але і до кіберфізичних систем і технологій. У першому розділі обговорюються методологічні основи побудови систем безпеки для об'єктів критичної інфраструктури на основі моделювання процесів поведінки антагоністичних агентів у систем безпеки. У другому розділі пропонується концепція інформаційної безпеки в соціальних мережах, яка заснована на математичних моделях захисту даних, з урахуванням впливу конкретних параметрів соціальної мережі та наслідків для неї. Враховуються нелінійні взаємозв'язки параметрів системи захисту, атак, соціальних мереж, а також вплив індивідуальних характеристик користувачів і характеру взаємовідносин між ними. У третьому розділі розглядаються практичні аспекти методології побудови постквантових алгоритмів для асиметричних криптосистем Мак-Еліса та Нідеррейтера на алгебраїчних кодах (еліптичних та модифікованих еліптичних кодах), їх математичні моделі та практичні алгоритми. Запропоновано гібридні конструкції криптокоду Мак-Еліса та Нідеррейтера на дефектних кодах. Вони дозволяють істотно знизити енергетичні витрати на реалізацію, забезпечуючи при цьому необхідний рівень криптографічної стійкості системи в цілому. Запропоновано концепцію безпеки корпоративних інформаційних та освітніх систем, які засновані на побудові адаптивної системи захисту інформації. ISBN 978-617-7319-31-2 (on-line)ISBN 978-617-7319-32-9 (print) ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Як цитувати: Yevseiev, S., Ponomarenko, V., Laptiev, O., Milov, O., Korol, O., Milevskyi, S. et. al.; Yevseiev, S., Ponomarenko, V., Laptiev, O., Milov, O. (Eds.) (2021). Synergy of building cybersecurity systems. Kharkiv: РС ТЕСHNOLOGY СЕNTЕR, 188. doi: http://doi.org/10.15587/978-617-7319-31-2 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Індексація:                 &nbsp

Розробка інструментарію сценарного моделювання конфліктів в системі безпеки на основі формальних граматик

The results of the development of tools for scenario modeling based on formal grammars are presented. The works related to various ways of scenario description in their development systems are analyzed. For the natural language description of scenarios, it is indicated that this approach is sufficiently transparent and understandable for users. However, this approach has several disadvantages for formalizing and unifying scenario description. In particular, the presence of a number of ambiguities in the language makes it impossible for the description to be uniquely interpreted, and as a result, unsuitable for performing formal transformations on the description. The graphical representation of the script is a visual representation of the script. Moreover, the visual representation of the scenario in the form of some automaton model can be estimated as extremely attractive for subsequent multi-agent modeling of its execution. The disadvantage of such scenario description is still the difficulty of performing formal manipulations and the need to switch to a more convenient representation for manipulations. Using formal grammars to describe scenarios is a compromise approach that allows scripts to be described in an unambiguously interpreted form. The formal grammar description is also more familiar to computer language specialists. In addition, there are programs focused on working with formal grammars. The transition from the natural linguistic description of scenarios to its formal representation as a standard description in the Backus-Naura form is shown. The change in the presentation form was made using the example of description of the scenario of behavior of cyber-conflict participants in the security system. The resulting script description was used in the context-free grammar analyzer. The results showed the applicability of the proposed approach and the tools used to describe and verify the description correctness of scenarios related to any subject areaПредставлены результаты разработки инструментария сценарного моделирования на основе формальных грамматик. Проанализированы работы, связанные с различными способами описания сценариев в системах их разработки. Для естественно-языкового описания сценариев указано, что такой подход является достаточно прозрачным и понятным для пользователей. Однако такой подход обладает рядом недостатков для формализации и унификации описания сценариев. В частности, наличие в языке ряда неоднозначностейделает его невозможным для однозначно-интерпретируемого описания, и как следствие, – малопригодным для выполнения формальных преобразований над описанием. Графическое представление сценарием является наглядным представлением сценария. Более того, наглядное представление сценария в виде некоторой автоматной модели может быть оценено как крайне привлекательное для последующего мультиагентного моделирования его выполнения. Недостатком такого описания сценариев является по-прежнему трудность выполнения формальных манипуляций и необходимость перехода к более удобному для манипуляций представления. Использование формальных грамматик для описания сценариев является компромиссным подходом, который позволяет описывать сценарии в однозначно интерпретируемой форме. Формально-грамматическое описание также более привычно специалистам по компьютерным языкам. Икроме того, имеются программы, ориентированные на работу с формальными грамматиками. Показан переход от естественно языкового описания сценариев к его формальному представлению в виде стандартного описания в Бэкуса-Наура форме. Изменение формы представления сделана на примере описания сценария поведения участников киберконфликта в системе безопасности. Полученное описание сценария использовано в анализаторе контекстно-свободных грамматик. Полученные результаты показали применимость предлагаемого подхода и используемого инструментария для описания и проверки корректности описания сценариев, относящихся к любой предметной областиНаведені результати розробки інструментарію сценарного моделювання на основі формальних граматик. Проаналізовано роботи, пов'язані з різними способами опису сценаріїв в системах їх розробки. Для природно-мовного опису сценаріїв зазначено, що такий підхід є досить прозорим і зрозумілим для користувачів. Однак такий підхід має ряд недоліків для формалізації та уніфікації опису сценаріїв. Зокрема, наявність у мові ряд неоднозначностей робить його неможливим для однозначно-інтерпретується опису, і як наслідок – малопридатним для виконання формальних перетворень над описом. Графічне представлення сценарієм є наочним поданням сценарію. Більш того, наочне уявлення сценарію у вигляді деякої автоматної моделі може бути оцінений як вкрай привабливе для подальшого мультиагентного моделювання його виконання. Недоліком такого опису сценаріїв є, як і раніше, труднощі виконання формальних маніпуляцій і необхідність переходу до більш зручного для маніпуляцій уявлення. Використання формальних граматик для опису сценаріїв є компромісним підходом, який дозволяє описувати сценарії в однозначно інтерпретується формі. Формально-граматичне опис також більш звично фахівцям з комп'ютерних мов. І крім того, є програми, орієнтовані на роботу з формальними граматиками. Показаний перехід від природно мовного опису сценаріїв до його формального поданням у вигляді стандартного опису в Бекуса-Наура формі. Зміна форму подання зроблена на прикладі опису сценарію поведінки учасників кіберконфлікта в системі безпеки. Отримане опис сценарію використано в аналізаторі контекстно-вільних граматик. Отримані результати показали можливість застосування пропонованого підходу і використовуваного інструментарію для опису і перевірки коректності опису сценаріїв, що відносяться до будь-якої предметної област

Моделювання процесу пострілу на основі чисельного розв’язання рівнянь внутрішньої балістики

The study of the process of firing a firearm, taking into account the degree of wear of the barrel, requires an assessment of the losses of powder gases due to their breakthrough between the barrel walls and the projectile. Currently, the known methods for solving the equations of internal ballistics do not provide for obtaining results wich take into account the loss of part of the powder gases. As a result, there was a need to overcome the contradiction between the needs of applied ballistics and the capabilities of the existing scientific and methodological apparatus for solving the equations of internal ballistics.The principles of construction of the difference scheme for the numerical solution of the equations of internal ballistics on the condition of the influence of typical defects of the barrel channels and ammunition are stated. Recurrent expressions for step-by-step calculation of ballistic elements of the shot are given, initial conditions for the first and second periods of the shot are defined. The practical testing of the difference scheme by the numerical solution of the equations of internal ballistics for characteristic combinations of initial data is carried out and its adequacy is confirmed. The expediency of creating a database of ballistic shot elements for typical defects of the barrel channels and powder charges is substantiated.As a result of researches, the difference scheme for the numerical solution of the equations of internal ballistics wich provide the possibility of taking into account the influence of typical defects of the barrel channels and ammunition on ballistic elements of the shot is obtained. This opens the way to improving the operational control of the technical condition of weapons and ammunition by advancing its reliability and efficiency.Based on the numerical solution of the equations of internal ballistics, it is possible to simulate the influence of the deviation of the geometrical parameters of the barrel channel and the degradation of the powder charge on the course of the shot process. This explains the importance and usefulness of the work for applied ballisticsИсследование процесса выстрела из огнестрельного оружия с учетом степени износа ствола требует оценивания потерь пороховых газов вследствие их прорыва между стенками канала ствола и снарядом. В настоящее время известные методы решения уравнений внутренней баллистики не предусматривают получения результатов с учетом потери части пороховых газов. Вследствие этого появилась необходимость в преодолении противоречия между потребностями прикладной баллистики и возможностями имеющегося научно-методического аппарата решения уравнений внутренней баллистики.Изложены принципы построения разностной схемы для численного решения уравнений внутренней баллистики при условии учета влияния типичных дефектов каналов стволов и боеприпасов. Приведены рекуррентные выражения для пошагового вычисления баллистических элементов выстрела, определены начальные условия для первого и второго периодов выстрела. Проведена практическая апробация разностной схемы путем численного решения уравнений внутренней баллистики для характерных сочетаний исходных данных и подтверждена ее адекватность. Обоснована целесообразность создания базы данных баллистических элементов выстрела для типичных дефектов каналов стволов и пороховых зарядов.В результате исследований получена разностная схема для численного решения уравнений внутренней баллистики, обеспечивающая возможность учета влияния типичных дефектов каналов стволов и боеприпасов на баллистические элементы выстрела. Это открывает путь к совершенствованию эксплуатационного контроля технического состояния оружия и боеприпасов за счет повышения его достоверности и оперативности.На основе численного решения уравнений внутренней баллистики открывается возможность моделирования влияния отклонения геометрических параметров канала ствола и деградации порохового заряда на ход процесса выстрела. Этим обусловлена важность и полезность работы для прикладной баллистикиДослідження процесу пострілу з вогнепальної зброї з урахуванням ступеня зносу ствола потребує оцінювання втрат порохових газів внаслідок їх прориву між стінками каналу ствола та снарядом. На цей час відомі методи розв’язання рівнянь внутрішньої балістики не передбачають отримання рішень з урахуванням втрати частки порохових газів. Внаслідок цього з’явилась необхідність у подоланні протиріччя між потребами прикладної балістики та можливостями наявного науково-методичного апарату розв’язання рівнянь внутрішньої балістики. Викладено принципи побудови різницевої схеми для чисельного розв’язання рівнянь внутрішньої балістики за умов урахування впливу типових дефектів каналів стволів і боєприпасів. Наведено рекурентні вирази для покрокового обчислення балістичних елементів пострілу, визначено початкові умови для першого і другого періодів пострілу. Проведено практичну апробацію різницевої схеми шляхом чисельного розв’язання рівнянь внутрішньої балістики для характерних сполучень вихідних даних та підтверджено її адекватність.Обґрунтовано доцільність створення бази даних балістичних елементів пострілу для типових дефектів каналів стволів і порохових зарядів.В результаті досліджень отримано різницеву схему для чисельного розв’язання рівнянь внутрішньої балістики за умов забезпечення можливості урахування впливу типових дефектів каналів стволів і боєприпасів на балістичні елементи пострілу. Це відкриває шлях до удосконалення експлуатаційного контролю технічного стану зброї та боєприпасів за рахунок підвищення його достовірності і оперативності.На основі чисельного розв’язання рівнянь внутрішньої балістики відкривається можливість моделювання впливу відхилення геометричних параметрів каналу ствола та деградації порохового заряду на перебіг процесу пострілу. Цим зумовлена важливість та корисність роботи для прикладної балістик

Development of Scenario Modeling of Conflict Tools in a Security System Based on Formal Grammars

The results of the development of tools for scenario modeling based on formal grammars are presented. The works related to various ways of scenario description in their development systems are analyzed. For the natural language description of scenarios, it is indicated that this approach is sufficiently transparent and understandable for users. However, this approach has several disadvantages for formalizing and unifying scenario description. In particular, the presence of a number of ambiguities in the language makes it impossible for the description to be uniquely interpreted, and as a result, unsuitable for performing formal transformations on the description. The graphical representation of the script is a visual representation of the script. Moreover, the visual representation of the scenario in the form of some automaton model can be estimated as extremely attractive for subsequent multi-agent modeling of its execution. The disadvantage of such scenario description is still the difficulty of performing formal manipulations and the need to switch to a more convenient representation for manipulations. Using formal grammars to describe scenarios is a compromise approach that allows scripts to be described in an unambiguously interpreted form. The formal grammar description is also more familiar to computer language specialists. In addition, there are programs focused on working with formal grammars. The transition from the natural linguistic description of scenarios to its formal representation as a standard description in the Backus-Naura form is shown. The change in the presentation form was made using the example of description of the scenario of behavior of cyber-conflict participants in the security system. The resulting script description was used in the context-free grammar analyzer. The results showed the applicability of the proposed approach and the tools used to describe and verify the description correctness of scenarios related to any subject are

Development of Scenario Modeling of Conflict Tools in a Security System Based on Formal Grammars

The results of the development of tools for scenario modeling based on formal grammars are presented. The works related to various ways of scenario description in their development systems are analyzed. For the natural language description of scenarios, it is indicated that this approach is sufficiently transparent and understandable for users. However, this approach has several disadvantages for formalizing and unifying scenario description. In particular, the presence of a number of ambiguities in the language makes it impossible for the description to be uniquely interpreted, and as a result, unsuitable for performing formal transformations on the description. The graphical representation of the script is a visual representation of the script. Moreover, the visual representation of the scenario in the form of some automaton model can be estimated as extremely attractive for subsequent multi-agent modeling of its execution. The disadvantage of such scenario description is still the difficulty of performing formal manipulations and the need to switch to a more convenient representation for manipulations. Using formal grammars to describe scenarios is a compromise approach that allows scripts to be described in an unambiguously interpreted form. The formal grammar description is also more familiar to computer language specialists. In addition, there are programs focused on working with formal grammars. The transition from the natural linguistic description of scenarios to its formal representation as a standard description in the Backus-Naura form is shown. The change in the presentation form was made using the example of description of the scenario of behavior of cyber-conflict participants in the security system. The resulting script description was used in the context-free grammar analyzer. The results showed the applicability of the proposed approach and the tools used to describe and verify the description correctness of scenarios related to any subject are