Диссертация (1335837), страница 33
Текст из файла (страница 33)
Наблюдалсяоэффект, описанныйовыше. Времяопроявленияэффекта1-10сек.ПриЕ=7,8кВ/мпривоздействииовтечение2секундопроисходило «зависание»очерез сбой устройстваоввода-вывода. После,отключенияоустройства ввода-вывода,осервер через 5-10 сековосстанавливался.При воздействииов течениео10 сек в той жеоточкеов некоторыхослучаях«зависание»оБЦВМудавалосьоостановитьотключениемустройстваоввода-203вывода, аов некоторыхослучаях толькоополной перезаг-рузкой. При Е= 8,5 кВ/м«зависание»оБЦВМ происходилооне более,очем черезо2 сек. Наоэтом расстоянии«зависание»оБЦВМпроисходилоотакжеприполностьюоотключенномустройствеоввода-вывода.БЦВМ наобазе Pentium 4. Эффекто«зависания» наблюдался толькооприЕ=7,8кВ/мпривоздействииовтечение10сек.Приоэтом«зависание»опроисходило черезосбой устройстваоввода-вывода.
Устойчивыйэффектонаблюдался при 8,5 кВ/м. Послеоотключения устройстваоввода-выводаБЦВМ черезо5-10 сек восстанавливалась. При Е=11 кВ/м «зависание»оБЦВМпроисходилооне более, чемочерез 5 сек. Приоэтом «зависание» происходилоотакже приополностью отключенномоустройстве ввода-вывода.БЦВМона базеоPentium 4 и Xeon. Приовоздействииогенератора «ГССОФИ-1» сообострителями ОМ-30 илиоОП-30 при Е=2,5 кВ/м менееочемчерезо1 секоработыгенератораЭффектосохранялсяиоприполномпроисходилоо«зависание»отключенииоустройстваБЦВМ.ввода-вывода.Приовоздействии излучателя восоставе ГИН-30 и А-4 тотоже эффектонаблюдалсяпри Е=2,6 кВ/м. Приовоздействии излучателяо«И-10/4»оустойчивый сбойоБЦВМнаступалопри при Е=2,5 кВ/м.Исследованияовлияния поляризации показали, чтоопроцессы, наблюдаемыеприо«зависании»поляризации,БЦВМопрактическитакиеоднакооонионаблюдаютсяже,очтоприобольшейиприовертикальнойамплитудеополя–примерноона 30 %.
Приоповороте вектораонапряжен-ностиоэлектрическогополяона40%оотгоризонтаоэффектоказалсяоиден-тиченовертикальнойполяризации.Результатыоэкспериментальных исследованийопоказали, чтоонаиболь-шеевлияние наоБЦВМ оказываютоимпульсы поляодлительностью ТИ 400опс.Импульсы болееодлинные ( 600 пс), какои болееокороткие ( 220 пс)отребуютбольшейонапряженности поля.Наибольшееовлияние наоБЦВМооказывают СКИ ЭМИодлительностью 190240опс.Всеоэтиимпульсыополученыонаразныхоантеннах,которыеовоз-204буждаются импульсами напряженияос фронтом о200 пс.
Уменьшениеофронтаимпульса генератораодоо100-120 пс резкооснижает эффективность влиянияоизлученного СКИоЭМИ [69, 83].Также можноосделать вывод,очтоовлияние частотыоследования импуль-совпроисходитотолько воузком диапазонеорасстояний, находящемсяов пределах (510) %оот расстоянияосбоя БЦВМ.Исследование распространенияоЭМИона подвижномообъекте показали,что:а) наоподвижном объекте имеютоместоо«провалы» в эффектеосбоя приприближенииоизлучателякоисследуемомуобъекту.Вероятно,очто«провалы»ообъясняютсянеоослаблениемэффектаосбояоизлучением,этиаусилениемоэтого эффектаонаобольших расстояниях из-заовторичных отражений;б)различныеотипыбортовыхоВМимеюторазличныесоотношениявоуровнях уязвимостиона подвижномообъекте. Так проведенныеоиспытанияпоказали, чтоонаибольшую устойчивостьок воздействию ЭМИоимеют БЦВМонабазеPentium2.ковоздействиюСоусовершенствованиемЭМИ.оТак,оеслинеоудалосьовывестиизБЦВМБЦВМоснижаетсяоихнаобазестрояополемPentiumнапряженностьюстойкость2опрактически30окВ/м,товоздействиеотаким же полемона БЦВМ наобазе Pentiumо3 привело коболеесерьезнымопоследствиямои потребовалась новаяоустановка BIOS.
БЦВМона базеPentiumо4 достаточно былоонапряженности поляов два разаоменьшей, чемдляпоявленияосбоев,Следуетоотметить,чтооэкспериментыPentiumо2,импульсово100Гц.требующихополнойпроводилисьПриоповышенииочастотычувствительностиоБЦВМсочастотойперезагрузки.повторенияследует ожидатьоувеличенияковоздействиюоЭМИ,особеннооприсовпадениичастотыоили кратностиоповторения импульсовосоодной из тактовыхочастотБЦВМ.ПослеоисследованияпоследствийовоздействияЭМИонаотдельныеэлементыои узлы БЦВКобылиопроведены экспериментальные исследованиявоздействияЭМИонаБЦВКвоцелом.ДвеБЦВМосоединялисьв205сетьоприопомощисетевогопятиканальногооконцентратора(соединительныепроводаодлиной 10ои 20 м).оДля проведения экспериментальных исследованийбыл использованоБЦВК в следующейоконфигурации [69, 83]:а) БЦВМ, характеристикиокоторых приведеныов таблице 4.2.Т а б л и ц а 4.2 – Характеристики БЦВМХарактеристики БЦВМБЦВМ№1Intel Pentium 4 2800 МГц, объемоОЗУ – 512 Мб, объеможесткого диска– 120 ГбБЦВМ№2AMD Athlon+ 2600 МГц, объем ОЗУ – 256 Мб, объем жесткого диска –80 Гбб)сетевойопятиканальныйконцентраторLGLH1005о(СПК)скомплектомосоединительных проводов UTP-5 длинойо10 и 20 м.ПривоздействиионаБЦВКнаблюдалисьоследующиеэффекты,нарушенияоработоспособности, как самихоБЦВМ, так и БЦВКов целом:–временныйоотказсистемввода-вывода,приокоторомихработаоневозможна или происходилооискажение вводимыхов БЦВМ данных;–сбойовидеосистемыБЦВК,приоэтомнаблюдалисьосущественныеискажения изображенияона мониторе приовоздействии ЭМИ;– «зависание»оБЦВМ, требующее дляовосстановления работоспособ-ностиполнойоперезагрузки,олибо самопроизвольная перезагрузка;– сбойов работе БЦВК,осопровождаемый или разрывомосоединения илиискажениемопередаваемых данных илиоснижением скоростиопередачи информации во времяовоздействия.Необходимо отметить, чтооприовоздействии ЭМИ наоконцентратор снапряженностямиоэлектрического поля 2,5окВ/м при длительностиовоздействующего импульса 790опс наблюдалось полноеоблокирование работыоБЦВК.Входеопроведенияисследованийопроводилисьоизмеренияпараметровнаводоков бортовой сети,овыполненных на 4-хоканальныховитых парах [125, 137,183].Установлено,очтоамплитуданаводоконаоотдельныхлиниях206информационногоокабеля,мационныхпакетов,наводкионасетевомэксперименте,прикоторыхопроисходитсоставляето6÷5В.потеряоинфор-Типовыеоосциллограммыкабеле,осоединяющемкогдаовоздействие100%БЦВМсигналасоконцентраторомовосуществляетсяотольконаконцентра-тор,опредставлены наорисунках 4.5 ио4.6.Рисунок 4.5 - Типовая осциллограмма сигнала наводки насетевом кабелеопри воздействииоЭМИ (τИ = 790 пс, 100%опотерь)Рисунок 4.6 - Типоваяоосциллограмма сигнала наводкионасетевом кабеле приовоздействии ЭМИ (τИ = 170 пс,100%опотерь)РезультатыБЦВК,анализаовышеуказанныхчтооуровнинаводокопредставляютэффектоввоздействияоЭМИонасущественнуюопасностьодля207оборудования БЦВКои могут привестиок полному выходуоего из строя.4.3.3 Критерииооценки уязвимости БЦВКоот воздействиядеструктивных СК ЭМИоССК ЭМИКДлявыработкикритериевооценкиуязвимостибылиопроведеныисследования поовоздействию ЭМИ наоБЦВКов результате которых:– былиоопределены наиболее уязвимыеоэлементы БЦВК;– проведеныоисследованияэффектоввоздействияоЭМИнаБЦВКоразличного назначения;– определеныокритерииовоздействия ЭМИ наоразличные типы БЦВК.Вокачествеобъектовисследованийоиспользовалисьсредстваовычис-лительной техники различногооназначения и исполнения, аотак жеопос-троенныена ихооснове БЦВК.ПривоздействиионаБЦВКразличногооназначенияисследовалиськакообратимые эффекты воздействия,отак и необратимоеопоражение устройств.Обратимыеэффектыовоздействияовыражалисьвовременномоотказеустройствоввода-вывода, систем самодиагностикиои т.д.Необратимые отказыопроисходили при уровняховоздействияов от 4одо 10разобольших, чем уровниоуязвимости.
Наиболее уязвимымиоявлялись внешниедляоБЦВМ устройства ввода-вывода.ПриовоздействииЭМИонаоБЦВКнаблюдалисьоследующиетипыэффектов:– частичнаяопотеряотестовыхпакетов,снижениеопропускнойспособностиобортовой сети;– полнаяопотерятестовыхпакетов,облокированиеоработыбортовойсетиона время воздействия;– временноеоблокирование коммутационныхоустройств БЦВК;– «зависание»оодной изоБЦВМ, входящихов БЦВК;– «зависание»оустройствовходящих воБЦВК.ввода-выводаоинформацииоднойоизБЦВМ,208Обобщённыеданныеопоуровнямоуязвимостиэлементовоцифровыхвычислительныхокомплексов (ЦВК)оприведены вотаблице 4.3.Т а б л и ц а 4.3Объект исследования,огруппаУровниоуязвимости, кВ/мСбойОтказЦВК общегооназначения1…1,510…25ЦВК вопромышленном исполнении0,5…1,55…100ЦВК наобазе беспроводных сетей0,05…0,25…25БЦВК5…10>100Во всехослучаях эффектомовоздействия было изменениеонапряжениянаовыходемикросхемы,твующихосигналовкоторое,овиотипазависимостиинтегральнойосхемыотопараметров(ИС)воздейс-моглооприводитькоследующим последствиям:1.Изменениеологическогоилиопревышающеедлительностьсостоянияомикросхемынавремяоравноевоздействующегооимпульса.ПревышениедлительностиосбояоИС над длительностьюопомехи наиболееохарактерноодлявоздействияСКИ-сигналов.оРассматриваемыйэффектхарактеренодляслучая,окогдаодлительность помеховых сигналовомного меньше периодаотактовыхоимпульсов микросхемы.2.
Искажениеовременных параметровоимпульсов на выходеоИС.оДанныйэффект наблюдалсяоприовоздействии на микросхемуодлинных радиоимпульсово(наведенные сигналы вонизкочастотных линияхосвязи) с несущейочасто-тойводиапазоне 0,3…0,5 ГГцос амплитудой, недостаточнойодля переключения ИС.Ворезультатевоздействияпроисходитосущественноеувеличениевременногооинтервала,ов течение которогоовыход ИС находитсяов состояниилогическойоединицы.3.КатастрофическийоотказИС.Данныйовидоотказанаблюдалсяприодостаточно больших уровняхои/или временах воздействия. Особенноохарактерен дляовоздействия наомикросхемы импульсовос максимумомоспектра2090,3…0,5 ГГц.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
