doi:10.15217/issn1684-8853.2017.6
ISSN 1684-8853
SCIENTIFIC JOURNAL
6(91)/2017
REFEREED EDITION
Founder
«Information and Control Systems», Ltd.
Publisher
Saint-Petersburg State University
of Aerospace Instrumentation
Editor-in-Chief
M. Sergeev
Dr. Sc., Tech., Professor, St. Petersburg, Russia
Deputy Editor-in-Chief
E. Krouk
Dr. Sc., Tech., Professor, Moscow, Russia
Executive secretary
O. Muravtsova
Editorial Council
C. Christodoulou
PhD, Professor, Albuquerque, New Mexico, USA
L. Chubraeva
RAS Corr. Member, Dr. Sc., Tech., Professor, St. Petersburg, Russia
L. Fortuna
PhD, Professor, Catania, Italy
A. Fradkov
Dr. Sc., Tech., Professor, St. Petersburg, Russia
V. Kozlov
Dr. Sc., Tech., Professor, St. Petersburg, Russia
B. Meyer
Dr. Sc., Professor, Zurich, Switzerland
A. Ovodenko
Dr. Sc., Tech., Professor, St. Petersburg, Russia
Y. Podoplyokin
Dr. Sc., Tech., Professor, St. Petersburg, Russia
Yu. Shokin
RAS Academician, Dr. Sc., Phys.-Math., Novosibirsk, Russia
V. Simakov
Dr. Sc., Tech., Professor, Moscow, Russia
V. Vasilev
RAS Corr. Member, Dr. Sc., Tech., Professor, St. Petersburg, Russia
R. Yusupov
RAS Corr. Member, Dr. Sc., Tech., Professor, St. Petersburg, Russia
Editorial Board
V. Anisimov
Dr. Sc., Tech., Professor, St. Petersburg, Russia
B. Bezruchko
Dr. Sc., Phys.-Math., Saratov, Russia
N. Blaunstein
Dr. Sc., Phys.-Math., Professor, Beer-Sheva, Israel
A. Dudin
Dr. Sc., Tech., Professor, Minsk, Belarus
I. Dumer
PhD., Professor, Riverside, USA
V. Khimenko
Dr. Sc., Tech., Professor, St. Petersburg, Russia
G. Maltsev
Dr. Sc., Tech, Professor, St. Petersburg, Russia
G. Matvienko
Dr. Sc., Phys.-Math., Professor, Tomsk, Russia
V. Melekhin
Dr. Sc., Tech., Professor, St. Petersburg, Russia
A. Shalyto
Dr. Sc., Tech., Professor, St. Petersburg, Russia
A. Shelupanov
Dr. Sc., Tech., Professor, Tomsk, Russia
A. Shepeta
Dr. Sc., Tech., Professor, St. Petersburg, Russia
A. Smirnov
Dr. Sc., Tech., Professor, St. Petersburg, Russia
Z. Yuldashev
Dr. Sc., Tech., Professor, St. Petersburg, Russia
A. Zeifman
Dr. Sc., Phys.-Math., Vologda, Russia
Editor: A. Larionova
Proofreader: T. Zvertanovskaia
Design: M. Chernenko, A. Koleshko
Layout and composition: J. Umnitsina
Contact information
The Editorial and Publishing Center, SUAI
67, B. Morskaia, 190000, St. Petersburg, Russia
Website: http://i-us.ru/en, e-mail: ius.spb@gmail.com
Tel.: +7 - 812 494 70 02
The Journal was registered in the Ministry of Press,
Broadcasting and Mass Media of the Russian Federation.
Registration Certificate JD № 77-12412 from April, 19, 2002.
Re-registration in the Federal Service for Supervision in the Sphere of Telecom,
Information Technologies and Mass Communications (ROSKOMNADZOR)
due to change of the founder: «Information and Control Systems», Ltd.,
JD № FS77-49181 from March, 30, 2012.
© Corporate authors, 2017
INFORMATSIONNOUPRAVLIAIUSHCHIE
SISTEMY(INFORMATION
AND CONTROL SYSTEMS)
THEORETICAL AND APPLIED MATHEMATICS
Sergeev A. M., Blaunstein N. Sh. Orthogonal Matrices with Symmetrical
Structures for Image Processing
Kuchmin A. Yu. Analysis of Polynomial Restrictions using Decision
Tree Method
INFORMATION PROCESSING AND CONTROL
Neretina V. V., Efanov V. N. Algorithm of Color Fusion for Multispectral
Grayscale Images based on K-Means Clustering of Sample Image
Knyazhsky A. Yu., Nebylov A. V., Nebylov V. A. Improving GEV
Aerodynamic Quality by Enveloping Sea Waves
Sulavko A. E., Samotuga A. E. Impact of Psycho-Physiological State
of Signers on Biometric Parameters of Manuscript Images and Results
of their Verification
Ryzhikov D. M. Heracleum Sosnowskyi Growth Area Control
by Multispectral Satellite Data
INFORMATION AND CONTROL SYSTEMS
Smirnov P. I., Tatarnikova T. M., Yagotinceva N. V. Methodological
Support of Ship Geoinformation System Formation
SYSTEM AND PROCESS MODELING
Solov’eva T. N., Perevaryukha A. Yu. Model of Caspian Stellate Sturgeon
Stock Depletion with Cyclic Component of Population Dynamics
HARDWARE AND SOFTWARE RESOURCES
Egorova I. S., Itsykson V. M. Survey of Static Methods for Partial Software
Library Specifications Extraction
INFORMATION SECURITY
Doynikova E. V., Chechulin A. A., Kotenko I. V. Computer Network
Security Evaluation based on CVSS Metrics
Bezzateev S. V., Voloshina N. V. Masking Compression based on Weighted
Image Structure Model
INFORMATION CODING AND TRANSMISSION
Egorov N. D., Novikov D. V., Gilmutdinov M. R. Lossless Image
Compression using Binary Layers Scanning Data Encoding
INFORMATION CHANNELS AND MEDIUM
Bakin E. A., Evseev G. S., Smirnov K. N. Algorithms of Convergecast
Schedule Calculation for а Sensor Network Model with Regular
Grid Topology
SYSTEM ANALYSIS
Smirnov A. V., Levashova T. V. Knowledge Acquisition in Socio-CyberPhysical
Systems through Information Exchange between Resources
CONTROL IN MEDICAL AND BIOLOGICAL SYSTEMS
Skazkina V. V., Borovkova E. I., Kulminskiy D. D., Butenko A. A.,
Galushko T. A., Shvartz V. A. Slow Dynamics in Synchronization
of Contours of Autonomic Regulation of Cardiovascular Rhythm
BRIEF SCIENTIFIC REPORTS
Stepanov P. A., Okhtilev M. Yu., Sokolov B. V. Visualization of Technical
Status of Complex Objects using Computational Models
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Contents of the journal «Informatsionno-upravliaiushchie sistemy
(Information and Control Systems)» for 2017
2
9
15
24
29
43
52
58
66
76
88
96
107
113
123
132
136
143
Submitted for publication 03.11.17. Passed for printing 21.12.17. Format 60841/8.
Phototype SchoolBookC. Digital printing.
Layout original is made at the Editorial and Publishing Center, SUAI.
67, B. Morskaia, 190000, St. Petersburg, Russia
Printed from slides at the Editorial and Publishing Center, SUAI.
67, B. Morskaia, 190000, St. Petersburg, Russia
The journal is distributed by subscription. Subscription can be made in the Editorial and publishing
center, SUAI as well as in any post office based on «Rospechat» catalogue:
№ 15385 — semiannual subscript.
Стр.2
doi:10.15217/issn1684-8853.2017.6
ISSN 1684-8853
НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ
6(91)/2017
РЕЦЕНЗИРУЕМОЕ ИЗДАНИЕ
Учредитель
ООО «Информационноуправляющие системы»
Издатель
Санкт-Петербургский государственный университет
аэрокосмического приборостроения
Главный редактор
М. Б. Сергеев,
др техн. наук, проф., С.Петербург, РФ
Зам. главного редактора
Е. А. Крук,
др техн. наук, проф., Москва, РФ
Ответственный секретарь
О. В. Муравцова
Редакционный совет:
Председатель А. А. Оводенко,
др техн. наук, проф., С.Петербург, РФ
В. Н. Васильев,
чл.корр. РАН, др техн. наук, проф., С.Петербург, РФ
В. Н. Козлов,
др техн. наук, проф., С.Петербург, РФ
К. Кристодолу,
д-р наук, проф., Альбукерке, Нью-Мексико, США
Б. Мейер,
др наук, проф., Цюрих, Швейцария
Ю. Ф. Подоплекин,
др техн. наук, проф., С.Петербург, РФ
В. В. Симаков,
др техн. наук, проф., Москва, РФ
Л. Фортуна,
др наук, проф., Катания, Италия
А. Л. Фрадков,
др техн. наук, проф., С.Петербург, РФ
Л. И. Чубраева,
чл.корр. РАН, др техн. наук, С.Петербург, РФ
Ю. И. Шокин,
акад. РАН, др физ.мат. наук, проф., Новосибирск, РФ
Р. М. Юсупов,
чл.корр. РАН, др техн. наук, проф., С.Петербург, РФ
Редакционная коллегия:
В. Г. Анисимов,
др техн. наук, проф., С.Петербург, РФ
Б. П. Безручко,
др физ.мат. наук, проф., Саратов, РФ
Н. Блаунштейн,
др физ.мат. наук, проф., БеэрШева, Израиль
А. Н. Дудин,
др физ.мат. наук, проф., Минск, Беларусь
И. И. Думер,
д-р наук, проф., Риверсайд, США
А. И. Зейфман,
др физ.мат. наук, проф., Вологда, РФ
Г. Н. Мальцев,
д-р техн. наук, проф., С.-Петербург, РФ
Г. Г. Матвиенко,
д-р физ.-мат. наук, проф., Томск, РФ
В. Ф. Мелехин,
др техн. наук, проф., С.Петербург, РФ
А. В. Смирнов,
др техн. наук, проф., С.Петербург, РФ
В. И. Хименко,
др техн. наук, проф., С.Петербург, РФ
А. А. Шалыто,
др техн. наук, проф., С.Петербург, РФ
А. А. Шелупанов,
д-р техн. наук, проф., Томск, РФ
А. П. Шепета,
др техн. наук, проф., С.Петербург, РФ
З. М. Юлдашев,
др техн. наук, проф., С.Петербург, РФ
Редактор: А. Г. Ларионова
Корректор: Т. В. Звертановская
Дизайн: М. Л. Черненко, А. Н. Колешко
Компьютерная верстка: Ю. В. Умницына
Адрес редакции: 190000, СанктПетербург,
Б. Морская ул., д. 67, ГУАП, РИЦ
Тел.: (812) 4947002, эл. адрес: ius.spb@gmail.com,
сайт: http://ius.ru
Журнал зарегистрирован в Министерстве РФ по делам печати,
телерадиовещания и средств массовых коммуникаций.
Свидетельство о регистрации ПИ № 77-12412 от 19 апреля 2002 г.
Перерегистрирован в Роскомнадзоре.
Свидетельство о регистрации ПИ № ФС77-49181 от 30 марта 2012 г.
Журнал входит в «Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий,
в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации
на соискание ученой степени доктора и кандидата наук».
© Коллектив авторов, 2017
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ПРИКЛАДНАЯ МАТЕМАТИКА
Сергеев А. М., Блаунштейн Н. Ш. Ортогональные матрицы
симметричных структур для задач цифровой обработки изображений 2
Кучмин А. Ю. Анализ полиномиальных ограничений методом дерева
решений
9
ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ И УПРАВЛЕНИЕ
Неретина В. В., Ефанов В. Н. Алгоритм вычисления цветовых
характеристик полутонового комплексированного многоспектрального
изображения на основе кластеризации изображения-эталона
Княжский А. Ю., Небылов А. В., Небылов В. А. Увеличение
аэродинамического качества экраноплана за счет огибания волн
Сулавко А. Е., Самотуга А. Е. Влияние психофизиологического
состояния подписантов на биометрические параметры рукописных
образов и результаты их верификации
15
24
Рыжиков Д. М. Метод обработки мультиспектральных спутниковых
данных для решения задачи контроля зон произрастания
борщевика Cосновского
ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ
Смирнов П. И., Татарникова Т. М., Яготинцева Н. В. Методическое
обеспечение формирования облика геоинформационной системы
морского судна
МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ И ПРОЦЕССОВ
Соловьева Т. Н., Переварюха А. Ю. Модель сценария деградации
каспийской севрюги с осциллирующей составляющей
популяционной динамики
ПРОГРАММНЫЕ И АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА
Егорова И. С., Ицыксон В. М. Обзор статических методов
восстановления частичных спецификаций программных библиотек
на основе анализа программных проектов
ЗАЩИТА ИНФОРМАЦИИ
Дойникова Е. В., Чечулин А. А., Котенко И. В. Оценка защищенности
компьютерных сетей на основе метрик CVSS
КОДИРОВАНИЕ И ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ
Егоров Н. Д., Новиков Д. В., Гильмутдинов М. Р. Метод сжатия
изображений без потерь с помощью контекстного
кодирования по двоичным уровням
Беззатеев С. В., Волошина Н. В. Маскирующее сжатие на основе
модели взвешенной структуры изображения
29
43
52
58
66
76
88
96
ИНФОРМАЦИОННЫЕ КАНАЛЫ И СРЕДЫ
Бакин Е. А., Евсеев Г. С., Смирнов К. Н. Разработка и анализ алгоритмов
сбора информации для одной модели телекоммуникационной
системы с топологией «правильная решетка»
СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ
Смирнов А. В., Левашова Т. В. Приобретение знаний
в социокиберфизических системах в процессе информационного
взаимодействия ресурсов
УПРАВЛЕНИЕ В МЕДИЦИНЕ И БИОЛОГИИ
Сказкина В. В., Боровкова Е. И., Кульминский Д. Д., Бутенко А. А.,
Галушко Т. А., Шварц В. А. Медленная динамика степени
синхронизованности контуров вегетативной регуляции ритма
сердечно-сосудистой системы
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
Степанов П. А., Охтилев М. Ю., Соколов Б. В. Визуализация
технического состояния сложных объектов с помощью
вычислительных моделей
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
Содержание журнала «Информационно-управляющие системы»
за 2017 г. [№ 1–6]
Усл. печ. л. 17,1. Уч.-изд. л. 23,5. Тираж 1000 экз (1-й завод 140 экз). Заказ № 530.
Сдано в набор 03.11.17. Подписано в печать 21.12.17. Формат 60841/8.
Гарнитура SchoolBookC. Печать цифровая.
Оригинал-макет изготовлен в редакционно-издательском центре ГУАП.
190000, Санкт-Петербург, Б. Морская ул., 67.
Отпечатано с готовых диапозитивов в редакционно-издательском центре ГУАП.
190000, Санкт-Петербург, Б. Морская ул., 67.
через редакцию, а также в любом отделении связи по каталогу «Роспечать»:
№ 15385 — полугодовой индекс.
Журнал распространяется по подписке. Подписку можно оформить
107
113
123
132
136
143
Стр.3