Диссертация (Разработка методов и моделей анализа и оценки устойчивого функционирования бортовых цифровых вычислительных комплексов в условиях преднамеренного воздействия сверхкоротких электромагнитных излучений), страница 6

Воходеосоздания новых видовоядерного оружияизменялись иопараметры ЭМИ,овозникающих приоЯВ. Существенноосокращалась длительностьовоспроизводимых ЭМИ.оК началуо90-хогодов был освоенодиапазонодлительностейспектрапорядкаонаносекунд.оЭтооприводилоЭМИовообластьовысокихвие.оКромеотого,орезультатычастотоикорасширениюусиливалоовоздейст-исследованийопоказали,очтоповторяющиесяЭМИоподобнойодлительности обладаюторядомосвойств, позволяющихоиспользоватьоих дляорешения задачодеструктивногоовоздействия на РЭА.В связиос чем,ов последниеогодыона этой базеосталиоактивно продвигатьсяисследованияопоосозданиюооружия на основеоприменения ЭМИ соповышеннымовыходом электромагнитныхоизлучений (ЭМИ-оружия).оПоэтому параметрыЭМИовотечение 80-90-хог.онеоднократно видоизменялись, иовонастоящееовремяоони существенно отличаютсяооторанееоизвестныхопараметров и стандартизованыовосторону ужесточения.оВосвязи с этим,от.е.опостоянным совершенствованиемоядерныхобоеприпасов, уточнениемофизикиопроцессов меняются и параметрыовоздействующихофакторов, чтооприводит конеобходимости развития математических моделейовзаимодействия,ометодов расчета воздействия ЭМИ наРЭА,аотакжеосовершенствованиеометодовообеспечениястойкости.Из-заоограниченияоиспытания ядерногоооружияов последнееодесятилетие выполнениеоэтихтребованийовоосновномобеспечивалосьоразработкойомаксимальнострогихофизическихои математическихомоделейопроцессов, сопровождающихразвитиеоядерногоовзрыва.В связис этим, исследование действия современногооэлектромагнитногооружия, разрабатываемого вонастоящее времяовоСША,Россиии другихядерных странах,ооснованыонаопринципах излучения сверхкороткого электромагнитногоимпульса(ЭМИ)обольшойомощности,оспособноговывестиоизострояорадиоэлектроннуюаппаратуруо(РЭА),оввывестипервуюоочередь29цифровую,опутемразрушенияополупроводниковыхоприборов,ополностьюоиличастично нарушив ихонормальную работу.оПри этом, былооустановлено, чтоособенно ярко эти свойства проявляются при уменьшении длительности ЭМИдоозначенийпорядкадесятков-сотенопикосекунд,когдаоихспектральныйсоставолежитов интервалеоотосотен МГц дооединицоГГц.

Отсюдаопоявилсяновыйразделоприкладнойэлектродинамики,оперирующийосоподобнымиимпульсами – электродинамикаокоротких сверхширокополосныхоимпульсов иликак принято называтьов настоящееовремя - сверхкороткие электромагнит-ныеимпульсы (СК ЭМИ).Такиеимпульсыизлученийобладаютоновымикачествами,оотсутствующимиупреднамеренныхопомех-традиционныхоисточниковсверхширокополосностью иобольшой импульснойоамплитудой. СпектральнаяплотностьихраспределенаовоинтервалеОтличительнойоособенностьюотсотеноМГцданногоотипаизлучениясоизмеримостьодлительностиовоздействующихоимпульсоврабочихимпульсов,оприообработкедооединицГГц.являетсяотакжесцифровойоинформации.длительностьюПоэтомупривоздействииоСКоЭМИонаокомпьютеры иоцифровые устройстваов их цепяхнаводятсяосигналы,оаналогичныеорабочим,работыоцифровыхсистем.оПоэтомучтооприводитоконарушениюоднойоизвозможныхообластейпримененияотаких излучателейоявляется дистанционноеопоражение электронныхкомпонентовоРЭА,составляютоосновнуювочастностицифровыхоустройств.частьоиспользуемыхэлементовСегодняоонивоРЭАоиработаютонаовсеоболее высокихочастотах и болееонизких напряженияхоприбольшойоплотности элементов и,отаким образом,остановятсяонамного, болеевосприимчивы коимпульснымоСК ЭМИ.

Кромеотого, необходимооучитывать,что наосовременном этапе отмечаетсяорезкое увеличениеодоли программногообеспеченияопосравнениюсоаппаратнымисредствамоприодновременномувеличенииобыстродействияокомпонентов РЭА; переходоотосистем PDH ксистемамосинхроннойоцифровой иерархии (SDH)оиокоприменению широкополосных системоB-ISDN и АТМ.30Такимообразом, можно заключить, чтооработыопоосозданию источниковмощныхоЭМИоведутся в следующихонаправлениях:- создание источниковоэлектромагнитного излучения соосверхширокимспектромов диапазонеоото0,1до10 ГГц.Этаотехникаодостиглавысокогоуровняосовершенстваонаобазе генераторов искровымиои полупроводниковымиключевыми элементами,оописанных,онапример, во[183-185, 187, 194, 196]. ЭМИоэтогоотипаонаводятоимпульсы большой амплитуды наокабелиопитания, ввода –выводаоинформации,отелефонныелинииосвязи,окоторыепроникаютокэлементамоцифровыхоустройств. Недостатком ЭМИосооспектром ниже 100 МГцявляетсяонеобходимостьсозданияпередающейоантенныобольшойдлины.Вопротивном случаеоэффективностьоизлучения ЭМИ резко падает;- созданиеоузкополосных сверхвысокочастотныхоЭМИ, которые болееэффективныокаковчастиопроникновенияовоаппаратурунетолькопутемонаводоконаокабельные линии, нооиочерез отверстия, щели,остыкиоиэкраныовоаппаратуре.Кроме того, повышениеоизлучаемойомощности возаданном направлениилегко обеспечиваетсяоСВЧоантеннами совысоким усилением.Открытое обсуждениеопроблемыопреднамеренных электромагнитных воздействий (ЭМВ) началосьонаоконференции АмерЭМ 1996 г.осопленарной лекциипрофессораоВ.оЛоборева [35, 249].

В февралео1997 г.онаоЦюрихском симпозиумепооэлектромагнитнойсовместимостиоМеждународныйосоюзURSIообразовалоспециальныйподкомитетосоцельюэлектромагнитногоотерроризмаоподоруководствомрадиоинженеровизученияХ. Уипфа.проблемыВфевра-лео1998 г.осостоялисьопарламентские слушания воконгрессеоСША. С этогоомомента исследованияов СШАои рядеоевропейских страно(в первую очередь, в ГерманииоиоШвеции)ополучили резкоеоускорение.Важным событиемостала резолюцияоСовета URSIопо преступной деятельности сопомощью электромагнитныхосредств [270]. Во2000 г.о«Угроза электромагнитногоотерроризма» впервыеостала отдельным разделомов списке тем Вроцлавского симпозиумаопооЭМС 2000 г.31В 2001 г.осостояласьопервая отдельнаяосекцияос рецензируемымиостатьями Цюрихского симпозиума пооЭМС [263].

Затем доклады, связанныеосопоражающим действиемо(ПД) ЭМВ, стали появлятьсяона каждомосимпозиумеопоЭМС и на некоторыходругих конференциях.оИз отечественных публикаций следуетоотметитьоразделопоПДоЭМВ«Технологиизащитысистемобезо-пасностиоотоэлектромагнитного терроризма»ов книгео[ 4, 7, 76, 77]. оПервая, целиком посвященная этой проблеме,околлективная монография [203]опоявилась вРоссии. Наконец,она ЦюрихскомосимпозиумеопооЭМС 2007 г. воМюнхене впервыеосостоялсяовводныйокурспооПД ЭМВо(TutorialonIntentionalIEMI)[218].оЭтот фактоярко свидетельствует оотом, чтоонакопилосьоужеодовольномногоонаучныхоисследованийопо этой проблеме,очто-быоможно было знакомитьос ееоосновами,ои что необходимоознакомитьосоэтой проблемойоширокийкругоспециалистов.оВотечениеопоследующихопят-надцатиолет была испытанаоогромная номенклатураообъектов,оначиная совооружения и военной техникиоиозаканчиваяобанкоматами,окассовымиоаппа-ратами и т.п.Позжеопоявились книгиоизосерии «Библиотека ЭМС»о[10, 59], которыерассматривают специфику мощных электромагнитных воздействий наоаппаратуруоисредстваотелекоммуникации,оа также справочник «Оружиеомира» [184], в котором описаныоосновные типыоэлектромагнитногоооружия.В России ежеквартальнооиздается журнало«ТехнологииоЭМС», которыйосвещаетоотечественные исследования поопроблеме электромагнитных воздействий.Ежегодноопроводятся международныеоконференции иосимпозиумы поданнойопроблеме.

Основныеоиз них: AMEREM/EUROEM,оEMC (USA),оEMCAsia, EMC Europe. В течение годаопроводятся рабочиеовстречи,оорганизуемыеидеологомоданногоонаправленияоRadasky W.A и егоосоратникамиои объединяющиеоспециалистовоизоразных стран по проблеме защитыоот преднамеренныхэлектромагнитныховоздействий.НаиболееоактивнымиоучастникамиСША,оГермания,оШвеция,оЯпония,оКитайоиотакиеоученые,окакявляютсяW. Radasky,C.Baum, D. Nitsch, I. Kohlberg, D. Giri, F. Tesche, H. Garbe, F. Sabath, M.

Ianoz и др.32В России раз водва годаопроводитсяоМеждународныйосимпозиум пооэлектромагнитнойсовместимостиоиПетербургскомогосударственномэлектромагнитнойоэкологиивоСанкт-электротехническомоуниверситете«ЛЭТИ»им.В.И. Ульянова (Ленина). Ввидуобольшого количестваодокладов по исследованиямоПД ЭМВов2009 г.воходеочередногосимпозиумаобыларованаосекцияопооэлектромагнитнойобезопасности.Инициаторамисформисозданияосекции выступили Н.Б. Сафронов и Л.Н.

Кечиев.Потенциальнуюзначимостьвопросаооценкиоуязвимостиинформации-онныхосистемопоказывает и разработкаокомплекса стандартов, регламентирующихотребованияиопорядокпроведенияиспытанийосистемобработкиинформации,овыполненных в защищённомоисполнении, к действиюоСКИ ЭМИ.Работаопоразработкеокомплексастандартовведетсякооперациейоорганизацийопредставляющих промышленность,оГосстандарт, ФСБ, ФСТЭК.Как ужеоотмечалось, URSI инициировал,оа Международнаяоэлектротехническая комиссияо(МЭК) организовалаоактивную работуопо созданиюорядановых стандартов,освязанных соПД ЭМВ. Этаоработа идет поообычной схеме координацииоМЭК и ее подкомитетовосодругимиоорганизациями (рисунок 1.1 [35] ).Стоит отметить,очто во1999 г.

приоМЭК был созданотехнический подкомитет ТК77С,озанимающийся исключительно вопросамиостандартизацииовообласти преднамеренных мощных электромагнитных воздействий иозащиты отоних[17]. Докладыопо состояниюоработ по стандартизацииовообласти ПД ЭМВ регулярнооделаютона симпозиумахопооЭМС МануэльоУик и Уильям Радаски, председательоТК77С в МЭК. оВонастоящий моментоосновное вниманиеостандартовТК77Cосмещено восторону защиты отоЭМИ высокой мощности (HighоPowerElectromagnetic — HPEM). Разработаныо19 документов: 14 международных стандартовои 5отехническиходокладовоМЭК,овокоторых изложены обзороданноговида ЭМИ, методологияоизмерений, параметры нагружения приоиспытаниях[228,262].оЗапоследнееовремядополнительнооразработаныстандар-тыо(таблица 1.1)опо методам защиты распределенныхосистем электроннойоин-33фраструктуры от ПД ЭМВои методам оценкиоустойчивости систем коHPEM воздействиям [230-232].В миреВ странах ЕСIECCENELECACECTC 210TC77SC210ACISPRПромышленныеПромышленныеНациональныеИнститут стандартов Англии,VDE (Германия)Координация сITU-TCIGRE— UNIPEDE, OIMLISO,…Рисунок 1.1 - Организация международной деятельностив области стандартов по ЭМСТ а б л и ц а 1.1 - Стандарты МЭКIEC/TR 61000-4-35:2009Электромагнитная совместимость.