Диссертация (1335837), страница 11

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

Текст из файла (страница 11)

Именно этиомодели могут бытьвыбраныодля проведения математического моделирования. Моделированиепроводится во временнойообласти для произвольной зависимостиоЭМИ отвремени, включаяоступенчатую форму, что позво-ляетофактически определитьпереходныеохарактеристики модельных объек-товопо отношению колюбойихоточке. Этоопозволяет рассчитатьонаведенный сигналона входе подключенныхкорадиотехническому устройству и двухпроводных линий связи. Для расчетатоков, наведенных на поверхности объемных корпусовои экранов РЭАоможноиспользоватьстандартныечисленныеометоды.Новсеэтоотребуетэкспериментального подтверждения; основнымиоприемниками энергии СКоЭМИ внутри современной РЭАявляютсяполосковыеолиниипечатныхплатоиэлектронныекомпоненты.57Нестационарныйоподход с учетомосуммарного воздействия электрическогоиомагнитногополейпадающегооСКЭМИоправданиовэтомслучае.Наомеждународных конференциях по электромагнитнойосовместимости этойпроблеме уделяется большоеовнимание.

Однако, какоправило, задачи решаютсявочастотнойообласти; проблема проникновения СКоЭМИ внутрь корпусовои экранов РЭА.Очевидно,очтополностьюгерметичныйоэкранлюбойреальнойтолщи-ныопрактически непроницаем для СКоЭМИ. Если принять нижнююограницуоспектра СК ЭМИов 40оМГц, то соответствующийоскин-слой для медисоставит 0,01 мм.оОднако, в реальной РЭАои корпусах их объектововсегдаимеются разъемы, отверстияои щели, что наопрактике не позволяет провестидостовернуюооценку экранирующих свойствотаких устройств.Такимообразом, существующие расчетныеомодели позволяют провести влучшем случаеотолько ориентировочные оценки.Оценкаовлияния СК ЭМИ на сети передачи данныхИсходя из материалов исследованийовлияния СК ЭМИона линии связи сетейопередачи данных, доступныхоавтору можно выделить 3методических подхода,ов которых:- предлагается математическийоаппарат или имитационнаяомодель, позволяющая описатьопроцессы, происходящие восети при воздействии СК ЭМИ;- проводятся экспериментыои приводятся ихорезультаты;- предлагается математический аппаратоили имитационная модель, подтвержденныеорезультатами экспериментов, т.е.

используетсяокомплексный подход.Первый методический подход.оЗа рубежом идеологом этого направленияоисследований является известный американскийоученый Ira Kohlberg. Обзор его публикаций за последниео10лет [214, 238-246, 248, 258, 261] свидетельствует о развитии и совершенствованиирасчетных методов для оценки уязвимости сетей передачи информации и ключе-58вых систем информационнойоинфраструктуры структурно-сложных ообъектов. Вбольшинствеорассмотренных статей показано,очто наибольшую опасностьопредставляютпреднамеренныеэлектромагнитныевоздействия,оамплитудно-временные характеристикиокоторых аналогичны характеристикам рабочихосигналов современныхоэлектронных систем.

Наиболееозначимая информация представленаов [241], гдеоI.Kohlberg предложил новый теоретический подходок оценке восприимчивости автоматизированныхосистем реального времени копреднамеренным электромагнитным воздействиям. Предложеннаяоавтором математическая модельопозволяет установить критерии отказаоинформационной системывозависимости от параметров электромагнитного воздействия.оСогласно предложенным соотношениям,окритерии отказа зависят отовероятности битовых ошибок,оошибок по блокам иовременной задержки.

Востатье не проводится расчетдля конкретной реализации сети передачи данных, а данолишь общийоподход дляисследования устойчивости автоматизированныхосистем реального времениокПД ЭМВ.В работе [211]орассмотрено влияние электромагнитнойопомехи на элементы цифровых схемос использованием имитационногооSPACE-моделирования.ПД ЭМВ моделируетсяокак шум вовиде периодически повторяющихсяоимпульсов, который накладываетсяона полезные цифровыеосигналы. Установлено, чтоодля уменьшения количестваоошибок по битамов цифровых схемах необходимо,очтобы частота следования помехиои цифрового сигнала былиоотличны другот друга.оТакже отмечено, чтоонаиболее опасная частота следованияопомехи,при которойонаблюдается наибольшее количество битовых ошибоков КМОПинверторе ио4-битовом сумматоре, составляет 500 кГц, а амплитуды не более2,5 В.Среди отечественных публикаций, в которой рассмотрены вопросыопрогнозирования устойчивости сетейопередачи данныхопри ПДоЭМВ наооснове моделирования,оможно отметитьостатьюо[36].

Полученные результатыомоделирования показывают: «Максимальныйоуровень электромагнитной помехио(1,15 В)59можетопривести к возникновению ложногооинформационного сигнала вопакетеданных сетио(уровень информационных сигналов ± 1 В)».В качестве примераоавторами приведены результатыоприближенного прогнозирования для сетиоFast Ethernet приовнешнем высокочастотном импульсномэлектромагнитномовоздействии.Исходныеданные:оспецификацииEthernet:10Base-T, 100Base-TX;одлина пакета —оминимальнаяо64 байт, максимальнаяо1518 байт. Востатье отмечено: «Соучетом частоты повторенияовоздействующих ЭМИ вводятся ложныеоинформационные сигналы вопакет данных, которыеприводяток ошибке контрольнойосуммы пакета.

Такие пакетыоотбрасываются, итребуетсяоих повторная передача» [63].оВ статье [23] ассматривается новый принципоимитации деструктивноговоздействия сверхмощных электромагнитных импульсов наоэлектронную аппаратуру черезокабельные линии, гдеопредлагается принцип «интегральногооимпульса», который основанона следующих трехоодновременно выполняемых положениях:1. Имитирующий относительно маломощныйо(переносной) источник ЭМИдолженовоздействовать на кабельный фрагментоэлектромагнитно-идукционным,волновым или комбинированным способом в соответствииос временнымиои пространственными критериями подобияодляопроцессов преобразования индукционного ЭМИ.2.

Непосредственное воздействиеона электронный объектомощного индуцированного кондуктивного ЭМИоUЭМИ (t) IЭМИо(t) либо имитируетсяоэквивалентной по суммарной энергииовоздействия временной последовательностьюизоn менее мощныхоимпульсов uu(t), либо iu(t)той же формы, причемW tÝÌÈ0tuI ÝÌ È  t  U ÝÌ È  t   n   uu  t   iu  t  dt0.(1.3)3. Энергия каждого из n имитационных импульсов должна превышать критический уровень начального необратимого разрушения микроструктур исследуемых электронных объектов60tu u  t   i  t  dt  Wuuêðèò0.На основе предложенных расчетных соотношений представляется возможным анализировать передаточные функции кабельного фрагмента отдельно длякаждой из составляющих ЭДС.Недостатками работ, представленных в первом методическом подходе, являются:­ отсутствие комплексных исследований по существующим технологиямпередачи данных;­ отсутствие имитационных моделей с достаточным уровнем абстракции ипроработки;­ отсутствие математического аппарата, позволяющего учитывать снижениепроизводительности современных высокоскоростных сетей передачи данных.Второй методический подходВторой методический подход наиболее широко представлен в основном материалами экспериментальных работ зарубежных авторов.

Это обуславливаетсяналичием современнойоэкспериментально-измерительной базы иоболее раннимначаломоисследований, чем воРоссии. Поэтому вопериод 2005–2009 гг. отечественные специалисты,очтобы разобраться вотонкостях проводимых экспериментов, воосновном повторяли результатыозарубежных исследований в собственнойоредакции.В 2004 г.ов техническом отчете МЭКо61000-1-5 [229]результатыприводятсяэкспериментальных исследований влиянияосверхкоротких электро-магнитных импульсов наоэлементы электроннойоинфраструктурыообъекта информатизации[264].наносекундныхоимпульсныхВочастности,помех,аотакжерассматривалосьмикросекундныхвоздействиеимпульсныхпомехос параметрами 1/50–6,4/16 ио6,5/700–4/300 мкс наоучасток кабеля (неэкранированную витую паруокатегории 5) локальной вычислительнойосети Ethernet.Передача данных осуществлялась согласно спецификации 10Base-T.Эксперименты показали, что воздействиеонаносекундных импульсных помехона61витые пары сетиоEthernet представляет серьезную опасностьодля локальныхсетей,вызываяоповреждениянапряженииопомех(от1,5компьютеровкВдо2 кВ).приоотносительноДанныеоимпульсынизкомбудутиспытыватьозатухание при распространении поокабелям категории 5, но этозатухание являетсяоприемлемым (30 % дляорасстоянияо50 м).Нарушения функционирования отмечались прионапряжении 4 кВо(при подаче помех поосхеме «провод — провод» (симметричное напряжение)).

Характеристики

Список файлов диссертации