Автореферат (1335836), страница 7

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

Следовательно, для формализациипроцедуры функционирования СОДЭМВ по решению задачи определенияуязвимости БЦВК к деструктивному воздействию ЭМИ, необходимо определить зависимостьопараметров сигнала наовходе потенциально уязвимогоэлемента БЦВК отопараметров воздействующего ЭМИ.Результатыоэкспертных оценок, аотакже последующего обученияонейронечетких сетейопредставляются вовидеоматрицы достоверности «ЭМВ  датчикиоЭМВ» ME24MEmn me11me21 mem1me12me22mem 2me1n me2 n memn ,где m  числоодатчиков ЭМ воздействий; n очисло уровнейоСОДЭМВ.Сопоставление интегральных показателей в пределахострокиопозволяетвыявить наиболееозадействованные уровни СОДЭМВ поообнаружению известных ЭМВ на БЦВК.

Аналогично, еслиоматрицу ME анализироватьов разрезе датчиков ЭМВ иокаждую строку матрицыорассматривать в качестве вектораоактивностиоотдельного ДЭМВ,ото элементам столбцаоинтегральных показателей значимости датчиков ЭМВ можно поставить в соответствие длину вектораоактивности одноименного датчика ЭМВ в СОДЭМВxi n me , i  1,..., m.j 12ij(9)Сопоставление интегральныхопоказателей в пределахостолбца позволяетвыявитьонаиболее задействованные датчикиоЭМВ в СОДЭМВ.Приоэтом, информацияовоИСАУоможетохранитьсяоиопередаваться ввиде распределенныхоинформационных полей (ИП)онейронной сети:ополяидентификацииоизвестных ЭМВ классификатораонижнего уровня СОДЭМВ иполя накопленияоопытаоклассификатораоверхнего уровня СОДЭМВ. Процессадаптации ИПоидентификации известныхоЭМВ связан решением задач классификацииоЭМВопооих признакам, приводящихококоррекции ИП идентификацииоизвестныхоЭМВонаонижнемоуровне иерархии СОДЭМВ.

ПроцессадаптацииоИП накопленияоопытаосвязанос решением задач кластеризацииЭМВ поосовокупномуовекторуоих признаков, формируемомуостатистической,сигнатурнойоиоадаптивной СОДЭМВ.Вопроцессеообученияоклассификаторовоизменяются информационныеполя иерархииоуровней СОДЭМВ, адекватноовидоизменяютсяосистемы нечетких продукционныхоправилоиоадаптируемыеоматрицыоэкспертныхооценок.Вопроцессе работы СОДЭМВ происходитонакоплениеоопыта по обнаружениюодеструктивных ЭМВ заосчетоадаптацииоинформационных полей нейронныхои нейро-нечетких сетей, системонечетких продукционных правил,матрицоэкспертных оценок.В этой же главе представлена методикаооценки стойкости БЦВК к деструктивномуовоздействию ЭМИ и сценарииоработы СОДЭМВ по обнаружениювоздействияона БЦВК деструктивных ЭМИ.25Рассматриваются следующие сценарииоработы СОДЭМВ по обнаружению воздействияона БЦВК деструктивных ЭМИ:1)онаоосновеометодаоанализа параметровоискажений информационногопотокаовоусловияховоздействия ЭМИ;2)онаоосновеометода анализаоинформацииодатчиков обнаружения ЭМВ.Сценарийоработы СОДЭМВ наоосновеометодаоанализа параметровискажений информационного потокаобазируется наоанализе информационногопотока,ообрабатываемого инфокоммуникационными узлами БЦВК ивыявленииозакономерностиопоявленияоискаженных пакетов информации.

Изканала связи на вход БЦВК поступает последовательность сигналов, котораянекоторым образом преобразуется и подается на вход СОДЭМВ, гдеосуществляется её анализ. Если входные данные вследствие воздействия ЭМИна канал связи будут искажены и не будут соответствовать требованиям поуровню или форме сигнала, которые задаются применяемыми в БЦВКтелекоммуникационным протоколом, то данные на выходе БЦВК, также небудут соответствовать требованиям телекоммуникационного протокола.Таким образом, появляется возможность определения наличиявоздействия ЭМИ на линию связи, основанного на проведении сравнительногоанализа соответствия данных, поступающих на шину обмена данными БЦВК,требованиям используемого телекоммуникационного протокола.Кроме рассмотренного подхода по обнаружению воздействия на БЦВКдеструктивных ЭМИ предлагается использовать датчики ЭМВ.

При фиксациифакта воздействия ЭМИ датчиками, от них в СОДЭМВ передается сигнал орегистрации факта воздействия ЭМИ на элементы бортовой сети. Припоступлении данного сигнала СОДЭМВ вырабатывает команды управления,поступающие по линиям связи на системную шину обмена данных БЦВМ,коммутаторов и других элементов БЦВК. При этом поступающие командыуправления учитывают особенности функционирования всех устройств,входящих в состав БЦВК, а также особенности и характер сбоев в их работе.Показана процедура разделения трафика, реализуемая одним из режимовИСАУ БЦВК при воздействии деструктивных ЭМИ.

Основной идеей являетсяразнесение передачи по нескольким физическим каналам отдельных частейпередаваемых данных таким образом, чтобы сложность разрушения данныхбыла максимальной. Характерной особенностью процедуры является то, чтоона, является полностью привязанной к свойствам среды передачи и топологиибортовой сетевой структуры, полагаясь на наличие структурной избыточности,которая особенно свойственна для бортовых сетей Ethernet. Реализация данногоподхода заключается в установке на узлах БЦВК приложения «сервисмаршрутизации», корректирующего работу протоколов маршрутизации.

SМ –26приложение, позволяющее передавать данные специфичным маршрутом:SM= {SMS , SMC},(10)где SMC – управляемый компонент SM, который устанавливается на оконечном оборудовании и предоставляет функцию для инициализации процесса передачи информации с помощью сервиса маршрутизации; SMS – управляющийкомпонент SM, который устанавливается на БЦВМ в защищенном исполнениии осуществляет динамическую маршрутизацию информации, поступающей наэту БЦВМ:SMS = {Fs, Fsдост, M, f},(11)где Fs ={Fs1, Fs2, ... , FsF} – множество БЦВМ бортовой сети, выполненных взащищенном исполнении; Fsдост = {Fs1дост, Fs2дост,…, FsFдост} – множество, описывающее количество доступных БЦВМ в защищенном исполнении;М = {М1, М2,…, MF) – множество матриц маршрутизации.Предлагаемая методика представлена на рисунке 4 в виде IDEF3 диаграммы.

На основе разработанной методики формализован алгоритм динамической маршрутизации информации в бортовых сетях.Итоговый маршрут трафика от источника до получателя при использованииSM и f БЦВМ в защищенном исполнении из F, находящихся в бортовой сети, сучетом, что в разные моменты времениокаждая из БЦВМ в защищенном исполнении может быть как доступна,отак недоступна, будет выбран с вероятностью: F  i 1f  F дост  i  1ffС FF  i 1i 1FSiдост  iSipj   F, j  [1, k]FiFii 0i 0 CF ii 0 F дост  i  Si(12)достSiдост iSiНа основе данной процедурыореализован «сервис маршрутизации»опередачи данныходля бортовой сети. Выработаныоосновные компоненты,онеобходимые для устойчивого функционированияоИСАУ БЦВК.

Даныоценки вероятностямоЭМВ наопередаваемую информацию вослучае примененияо«сервиса маршрутизации».27Рисунок 4 - Методика защиты информации в бортовых сетях привоздействии деструктивных ЭМИ (представление IDEF3)В пятой главе рассмотрены вопросыореализации и инструментальныесредства для моделированияоИСАУ БЦВК кодеструктивному действию ЭМИ.Основным элементом модели ИСАУ БЦВК к деструктивному воздействию ЭМИ являетсяометодика обнаружения деструктивных ЭМВ и оптимизации СОДЭМВ, котораяокоординирует взаимосвязь адаптивных уровней (в видеонейронных сетей,онейро-нечетких сетей, систем нечетких продукционныхправил), структурнойомодели СОДЭМВ, инструментальныхосредств расчетапоказателей устойчивости иорейтинга устойчивости БЦВК (рисунок 5).Описание интеллектуальной системы анализа и оценки устойчивостиБЦВК к деструктивному воздействию ЭМИ на языкеографического описанияобъектовоопредлагается на основе однойоиз стандартныхотопологий, котораясодержит в качествеоисполнительных элементоволибо формальные нейроны,либо слой из формальных нейронов.

Соответственно,опрограммы потоков данных представляются в функциональноозавершенной совокупностиокомандныхпакетов (КП), размещаемых вокомандных ячейках пулаокоманд. Показано, чтов качестве языковых программных средств описания нейросетевых систем целесообразно использовать язык пакетных нейросетевых программ (ПНП). Вэтом случае НС представляется в виде совокупности взаимосвязанных командных пакетов - ПНП, которая помещается в командных пулах.28Рисунок 5 - Блок-схема способа интеллектуального анализа оценки устойчивостиБЦВК к деструктивному воздействию ЭМВПредложено использовать многофункциональный командный пул, эффективностьокоторого обуславливаетсяосовмещением во времениопроцессов передачи, храненияои обработки информации.

Рост функциональнойоустойчивости нейросетевой си-стемыопроисходит посредствомозамыкания большей части информационного потокаов пределахомногофункционального пула, а повышениеопроизводительности связано соминимизацией пересылокоинформациичерезоинтерфейсы.Для многофункциональногоопула операцииопередачи ПД по интерфейсуt tni 1ni t ca , отсутствуетонеобходисовмещеныосопроцессом обработки - mмость формирования и передачи КП черезоинтерфейс в зону обработки, следовательно, общиеозатраты времениоснижаютсяk 1t MNN  nk t c   ni (ni 1t c  t m  t a )i 1(13)Проведен анализ возможныхоархитектурных решенийонейросетевыхструктур.

Для реализации ИСАУ БЦВК разработаны архитектурные решениякомандных пулов, адаптивная модель ИСАУ БЦВК и инструментальные средства ее реализации. Показано, что объединение функций хранения и обработкиинформации в многофункциональных пулах упрощает их структуру за счет ис29ключения части коммуникационных цепей, предназначенной для передачи готовых к обработке командных пакетов от локальных пулов команд к процессорным узлам, и снижает загрузку интерфейса (рисунок 6).Предложены схемы программной реализации различных режимов функционирования ИСАУ БЦВК, в частности режима разделения трафика (рисунок 7).Шестая глава посвящена экспериментальным исследованиям воздействияСК ЭМИ на БЦВК, включая БЦВМ и каналы передачи данных и управления,которые занимают особое место в системах управления и контроля всего используемого оборудования на борту. Сегодня они все в большей степени оснащаются электронными элементами, чувствительными к ЭМИ.

Именно поэтомуони на уровне доступа являются наиболее вероятным объектом ЭМВ.Рисунок 6 - Адаптивнаяосистема, размещеннаяов командном пулеИзделия предназначены для использования в составе подвижных автоматизированных вычислительных комплексах, состоящих из унифицированныхвычислителей, объединенных высокопроизводительной оптической средой передачи информации в соответствии со стандартом IEEE Std 802.3 1000Base-LX.Для экспериментального исследования выбран опытный образец БЦВМ,как наиболее критичный к воздействию СК ЭМИ в составе: унифицированныйотказоустойчивый вычислитель (УОВ) EA2180; сервер ЕА 2180.01; устройствоуправления EA2180.02 (УУ).Испытания проводились согласно «Программа и методика испытанийблока БЦВМ (УОВ) на устойчивость к воздействию СК ЭМИ» с целью:- оценки адекватности разработанных моделей взаимодействия мощныхэлектромагнитных импульсов с элементами БЦВК для интеллектуального30анализа и оценки устойчивости их к деструктивному воздействию СК ЭМИ;- определения функционирования унифицированного отказоустойчивоговычислителя ЕА2180 при воздействии СК ЭМИ;- определения критических параметров СКИ ЭМП, приводящих кнарушениям в работе УОВ.Рисунок 7 - Блок-схема программного комплекса режима разделения трафикаИспытания проводились в испытательном зале ФГУП «ВНИИОФИ» внормальных климатических условиях с использованием аттестованных моделирующих установок и специальных устройств.

Характеристики

Список файлов диссертации