Россия
Смоленская обл, Смоленская область, Россия
УДК 004.415.5 Гарантии качества программного обеспечения
УДК 004.415.52 Формальная техническая проверка
УДК 004.415.53 Тестирование программного обеспечения
УДК 62 Инженерное дело. Техника в целом. Транспорт
Актуальность выбранной темы обусловлена растущими требованиями к надежности специального программного обеспечения (ПО) в многопроцессорных вычислительных системах комплексов автоматизированного управления (КСАУ) тактического звена. В условиях современных военных операций такие системы подвергаются высоким нагрузкам, включая параллельные процессы и жесткие требования реального времени, где даже единичный дефект может привести к критическим сбоям. Верификация выступает ключевым средством обеспечения бездефектного функционирования, минимизируя риски и повышая устойчивость к внешним угрозам. Целью исследования является разработка комплексной методологии верификации специального ПО для многопроцессорных систем КСАУ тактического звена, гарантирующей отсутствие дефектов на всех этапах жизненного цикла - от проектирования до эксплуатации. Эта методология интегрирует формальные методы проверки (model checking), динамическое тестирование и критерии кибериммунитета, адаптированные к особенностям тактического уровня управления. Научная новизна заключается в предложенном подходе, сочетающем статический анализ моделей с реального времени мониторингом целостности ПО в многопроцессорной среде. В отличие от традиционных методов, новая методология учитывает специфику межпроцессорного обмена и распределенных вычислений в КСАУ, вводя поддающиеся количественной оценке критерии верификации для приобретенного кибериммунитета. Практическая значимость проявляется в возможности прямого внедрения разработанных методов для повышения надежности существующих КСАУ тактического звена, что соответствует стандартам ГОСТ Р 51901.3-2002 и снижает эксплуатационные риски в боевых системах. Применение позволит сократить время на отладку и повысить общую боеготовность комплексов. Перспективы применения включают интеграцию в отечественные платформы вроде архитектуры «Эльбрус», а также адаптацию для других военных вычислительных систем с жесткими требованиями реального времени, способствуя дальнейшему развитию автоматизированных систем управления
верификация программного обеспечения, бездефектное функционирование, многопроцессорные вычислительные системы, комплексы автоматизированного управления, КСАУ тактического звена, формальные методы верификации, кибериммунитет, model checking, динамическое тестирование, специальное ПО
1. Baier C., Katoen J.-P. Principles of Model Checking. Cambridge : MIT Press, 2008. 954 p.
2. Cuoq P., Kirchner C., Kosmatov N. et al. Frama-C: A software analysis perspective // Software Testing, Verification and Reliability. 2012. Vol. 25, № 3. P. 229-264.
3. Holzmann G.J. The SPIN Model Checker: Primer and Reference Manual. Addison-Wesley Professional, 2003. 608 с.
4. IEEE Std 1012-2016. Standard for System, Software, and Hardware Verification and Validation. New York : IEEE, 2017. 387 p.
5. Owre S., Rushby J., Shankar N. PVS: A Prototype Verification System // 11th International Conference on Automated Deduction (CADE). Saratoga, 1992. P. 748-752.
6. Абрамов С.М. Методы обеспечения кибериммунитета специального ПО в автоматизированных системах военного назначения : дис. ... канд. техн. наук. Смоленск, 2023. 156 с.
7. ГОСТ Р 51901.3-2002. Надежность в технике. Программное обеспечение технологических процессов управления. Методы контроля и диагностики. Введ. 01.07.2003. М.: Стандартинформ, 2002. 28 с.
8. Журавлев Ю.П. Автоматизированные системы управления тактического звена : учеб. пособие. Смоленск : ВА ПВО, 2022. 245 с.
9. Здиорук Д. А. Механизм контроля и восстановления целостности специального программного обеспечения многопроцессорных вычислительных систем военного назначения на основе приобретаемого кибериммунитета / Д. А. Здиорук, А. Н. Неустроев, Е. Р. Марченкова // Лучшие научные исследования 2025 : Сборник статей XXIII Международного научно-исследовательского конкурса, Пенза, 15 сентября 2025 года. – Пенза: Наука и Просвещение (ИП Гуляев Г.Ю.), 2025. – С. 16-20. EDN: https://elibrary.ru/DDRPKD
10. Козлов А.С. Аппаратно-программные методы защиты ПО в многопроцессорных вычислительных комплексах // Безопасность информационных технологий. 2025. Т. 32, № 1. С. 78-89.
11. Марченкова Е. Р. Верификация многопроцессорных вычислительных систем / Е. Р. Марченкова // Энергетика, информатика, инновации - 2024 (математическое моделирование и информационные технологии в производстве и строительстве, микроэлектроника и оптотехника) : XIV Международная научно-техническая конференция : сборник трудов, Смоленск, 13–14 ноября 2024 года. – Смоленск: Б.и., 2024. – С. 96-99. DOI: https://doi.org/10.1007/3-540-55602-8_217; EDN: https://elibrary.ru/MOGUZJ
12. Рутковский В.Е. Формальная верификация параллельных программ в системах реального времени // Программные продукты и системы. 2024. № 2. С. 34-42.
13. Фролов А.В., Рыжов В.И. Разработка программного комплекса для верификации многопроцессорных систем управления // Изв. высш. учеб. завед. Сер. приборостроение. 2018. Т. 61, № 5. С. 112-120.
