Диссертация (1335837), страница 34

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

Текст из файла (страница 34)

Основнымиопричинами необратимыхоотказов являются:отепло-войвторичныйопробой,овызванныйэффектом«защелки»о(дляМОП-структур)иосверхбольшими амплитудамиосигналов.Проведённыйкомплексоэкспериментальныхоисследованийпозволилопределитьозависимость уровнейофункционального пораженияоэлементной базы,аоименно, амплитуды помехиона логическомовходе элемента (цепиопитания,общего сбросаои т.д.) отоеё спектрального составаои длительности.оВ качествепримераонарисунке4.7оприведенызависимостипоказателяонарушенияфункционированияологических элементовоот несущей частотыовоздействующихимпульсово(5, 50, 100 МГц).Знаниеоэтихзависимостейопозволяетоучестьивлияниеопараметровоэлементной базы наоуязвимость кодействию ЭМИ наоэтаперазработки устройствоБЦВК.Рисунок 4.7 - Зависимостьопоказателя нарушения функционированияологических элементов отонесущей частоты воздействующихоимпульсовПроведенныйоанализ результатов экспериментовопоказал, чтооосновны-мипоказателямивоздействияоЭМИнаэлементыоиузлыоБЦВК,которыхонаступают сбои, оявляются: амплитудаовоздействующих импульсов поляо10 кВ/м; диапазоночастот воздействующихоимпульсов; длительностьоизлучаемых импульсов.при210Необходимоотметить,очтоционноеооборудованиеприовоздействии(коммутатор)ЭМИнаокоммуника-сонапряженностямиэлектрическогополяо2,5 кВ/мопри длительности воздействующегооимпульса 170 псои 0,7кВ/мопри длительности воздействующегооимпульса 790 псонаблюдалось полноеблокированиеоработы БЦВК.В ходеопроведенных исследованийобылиосделаны измерения параметровонаводок вобортовых линиях связи,овыполненных на 4-хоканальных витыхпарахо(UTP5cat.).электромагнитногоИзмеренияопроводилисьполяоприпомощивнезоныовоздействияактивногоопробникаР6243оиосциллографа Tektronix TDS784D.

Установлено,очто амплитуда наводоконаотдельных линияхоинформационного кабеля,опри которых происходито100%потеря информации,осоставляет 5-6 В.Приопроведении экспериментальных исследованийоустановлено, что эффективностьопомехового действия ЭМИона системы функционирующиеов циклических режимахозависит оточастоты следования воздействующихоимпульсов.Оценкаозависимостиовлияния эффективностиофункционирования БЦВК былаопроведена по критериюопроцента потерьоинформационных пакетов. Исследованияопроводились дляодлительностей ЭМИ 0,2 нсо(рисунок 4.8-а) нсои 0,8 нс (ри-10080100 Гц500 Гц1000 Гц60402003,5 4,5 5,5 6,5 7,5 8,5 9,5 10,5 11,5Напряжённость поля, кВ/ма)Доля потери информации,%Доля потери информации,%суноко4.8-б) [69].10080100 Гц500 Гц1000 Гц60402000,511,522,53Напряжённость поля, кВ/мб)Рисунок 4.8 - Зависимость потери информационных пакетовбортовойосети от частотыовоздействующего ЭМИНа рисунке 4.8 представленаозависимость импульсной напряженностио-211электрического поляов спектральном диапазонеообеспечивающей потерю информацииов бортовойосети от частотыоследования воздействующихоимпульсов.Проведенные исследования такжеопоказали,очто применение экранированныхообъемоводляразмещенияЦВКозначительноснижаетэффектив-ностьоЭМВ и позволяетоисключить влияниеоЭМП на функционированиецифровой аппаратурыодо уровней воздействияоне менее 20…25 кВ/монаповерхностиозащитного экрана.Установлено,воздействиичтооосновным,наоБЦВКЭМВбортовойосетиоинформации.формированиеисамымявляетсяПричинойнаводокнаолинияхзначимымоэффектомоприискажениеопередаваемойпоискаженияоинформацииоявляетсясвязи.оИсследованиявлиянияпараметровофункционирования БЦВК наоеё уязвимость ковоздействию ЭМИпоказали,очтонаиболееуязвимымиоявляютсяобыстродействующиеБЦВМиспользующиео«длинные», более 128 кБ,оинформационные пакеты.

Наорисунке4.9показаныозависимостипроцентапотерьоинформациидляразличныхоразмеровопередаваемых информационныхопакетов.Рисунок 4.9 - Зависимостьопроцента потерьоинформацииоот частоты следования ЭМИПроведенныеоисследованиянарушенийработоспособностиоБЦВКи212егооэлементов, позволили определитьокритерии оценки воздействия [69, 83, 95, 96].оРассмотримследующиекритерииооценкиоуязвимостиБЦВКотодеструктивного ЭМовоздействия:1.

Нарушениеофункционирования устройств ввода-выводаоБЦВК.2. Временный отказолибо сбой видеосистемыоБЦВК,осопровождаю-щийсяпотерей(существеннымоискажением)изображениянаомониторахвовремяовоздействия ЭМИ.3. Временныйоотказ («зависание») БЦВМ,отребующийодля восстановления работоспособностиосистемнойоперезагрузки.4. Необратимые отказыоэлементов БЦВК.5. Сбойов работе БЦВК.Наопрактикетребованиямикприменениетогооилииногокачествуофункционированиякритерияоопределяетсясистемыоиэлементавчастности,оиоопределяется требованиями коБЦВК в целом, как,онапример:возможностьоустойчивогоофункционирования вореальном масштабе времени,гарантированностьодоступа коинформации и т.д.Следовательно,одля формализации процедуры функционированияоСОДЭМВопо решению задачи определенияоуязвимости БЦВКок деструктивномувоздействиюоЭМИ,онеобходимо определить зависимостьопараметров сигналанаовходе потенциально уязвимогооэлемента БЦВК отопараметров воздействующего ЭМИ.Пооаналогии с [37] решение оорасширении классификаций деструктивныхоЭМовоздействий производится восоответствии сосистемой оценок достоверностиообнаружения ЭМ воздействийоворазрезе отдельныходатчиков ЭМВ илиоконкретных уровней ИСАУои аналогичных оценокопотенциального ущерба, такжеосоотносимыхос отдельными датчикамиоЭМВ илиоотдельными уровнямиоИСАУ [72].

Потенциальный ущербобудем рассматривать воотносительных величинах, копримеру, по отношениюок значению максимальноодопустимогооущерба вБЦВК.213Результатыоэкспертных оценок, аотакже последующего обученияонейронечетких сетейомогутобыть представлены вовидеоматрицы достоверности «ЭМВ датчикиоЭМВ» MEMEmn me11 me12meme22  21 mem1 mem 2me1n me2 n memn ,где m  числоодатчиков ЭМВ;n очисло уровнейоСОДЭМВ.Активность уровня СОДЭМВоопределяется строкой показателей, представленныхострокойопоказателей значимости [72, 97, 154].Если матрицуоME анализировать воразрезе уровней СОДЭМВои каждыйстолбецоматрицы рассматривать вокачестве вектора активности отдельногооуровня СОДЭМВ,отооэлементам строки интегральных показателейозначимостиуровнейоможно поставить восоответствие модуль вектораоактивности одноименного уровняов системе обнаруженияоДЭМВ.Сопоставление интегральныхопоказателей в пределахострокиопозволяетвыявить наиболееозадействованные уровни СОДЭМВопоообнаружению известных ЭМВона БЦВК.Аналогично, еслиоматрицу ME анализироватьов разрезе датчиковоЭМВ иокаждую строку матрицыорассматривать в качестве вектораоактивностиоотдельного ДЭМВ,ото элементам столбцаоинтегральных показателей значимости датчиковоЭМВ можно поставитьов соответствие длину вектораоактивности одноименного датчикаоЭМВ в СОДЭМВxi n mej 12ij, i  1,..., m.(4.1)Сопоставление интегральныхопоказателей в пределахостолбца позволяетвыявитьонаиболее задействованные датчикиоЭМВ в СОДЭМВ.214Приведенныеовыше показатели будутоболее информативными, еслиоучитывать неотолькоодостоверность использования датчиков ЭМВ воструктуреСОДЭМВ, ноои показатели потенциального ущерба,овозникающего ворезультатеЭМ воздействияои который можетобыть предотвращен (существеннооуменьшен)системой обнаруженияодеструктивныхоЭМВ.

С этойоцелью по аналогииос [3]оценкуостойкости БЦВК можноокосвенноосвязать с предотвращениемоущербаБЦВК, и,окромеотого, использовать экспертныеооценкиодля сопоставления, сооднойостороны, множества ЭМВос потенциальным ущербом от их воздействия,осдругой стороны,оразмераопотенциального ущерба соместом ЭМВов структуреоБЦВК.4.4Методикаооценки стойкости БЦВКок деструктивномуовоздействию СК ЭМИДля уровнейоСОДЭМВ формируютсяоэкспертные оценки достоверностиообнаружения заданного множестваоЭМВ посредством набораодатчиков ЭМВиопредотвращенногооущерба, исходя изоопыта экспертов пооЭМС [72, 74].Ущербоот деструктивных ЭМВона БЦВК оцениваютов относительных величинах,онапример, пооотношениюок максимально допустимойодля объекта величинео[72, 37, 89]. Расчетопотенциального ущерба производитсяоза определенныйпромежутоковремени соучетом частоты ЭМВ.1)Исходныеоданныерезультатыоэкспертныхоценок,определен-ные,онапример, по методуопарных сравнений, представляютов матричнойоформе.Для каждого уровняомногоуровневой ИСАУооценивается достоверностьобнаруженияоЭМВ датчиками ЭМВос последующим формированиемоматрицыдостоверности «ДЭМВ оЭМВ» МТ [72, 97, 154]:215MTm p mt11 mt12mt21 mt22 mtm1 mtm 2mt1 p mt2 p mtmp ,где m  числоодатчиков ЭМВ, р  числооизвестных деструктивных ЭМВ, иоматрицы достоверности «ЭМВ  уровниосистемы» ТЕ:TE pn te11 te12te21 te22 te p1 te p 2te1n te2 n te pn ,где р  числооизвестных деструктивныхоЭМВ,n  числооуровней системы.Для каждогооуровня многоуровневой ИСАУооцениваетсяоуровень потенциального ущербаоиоформируются матрицы «уровнио ЭМВ» ЕТ:ETm p et11 et12et21 et22 etn1 etn 2et1 p et2 p etnp ,где n  число уровнейоИСАУ, ооорчислооизвестныходеструктивныхоЭМВ,оиоматрицыо«ЭМВооДЭМВ»оTMTM pm tm11 tm12tm21 tm22 tm p1 tm p 2tm1m tm2 m tm pm ,гдеороочислооизвестныходеструктивныхоЭМВ,оmоочислоодатчиковоЭМВ.2)оДляокаждогооуровняоИСАУоэкспертныеооценкиововидеосистемыонечеткихопродукционныхоправилоотображаютовоструктуреонейро-нечеткихтей.оВопроцессеопоследующейоадаптациионейро-нечетких сетейо(восоставесе-216иерархическихоуровнейоИСАУ)онаообучающейовыборке,осоответствующейонекоторомуоподмножествуомножестваоизвестныходеструктивныхоЭМВопроизводитсяоавтоматическаяокоррекцияосистемыонечеткихоправил,оаотакжеопоказателейопотенциальногооущербаоиодостоверностиообнаружениюонабораоЭМВосоответствующимоуровнемоилиодатчикамиоЭМВоИСАУ.оКорректностьоисходныхоэкспертныхооценокоможетобытьопроверенаосопоставлениемоэлементовоматрицолибооинтегральныхооценокостойкостиоэлементовоиоузловоБЦВКодооиопослеопроцессаообученияонейро-нечеткихосредствообнаруженияодеструктивныхоЭМВ[72, 97, 154].ИнтегральныеооценкиостойкостиоБЦВКополучаютсяоворезультатеооперацийонадоматрицами.оУмножениеоматрицодостоверностио«ДЭМВЭМВ» МТоио«ЭМВо–оуровни»оТЕопозволяетополучитьоматрицу«ДЭМВуровни»MEооматрицуодостоверностиоактивацииоизвестныходатчиковоЭМВ,ораспределенныхопооуровнямоИСАУ,одляообнаружениюоизвестныхоЭМВMEmn me11 me12meme22  21 mem1 mem 2me1n me2 n memn ,гдеоmоочислоодатчиковоЭМВ,опоочислооуровнейоИСАУ,оаоумножениеоматрицопотенциальногооущербаоЕТоиоТМооматрицуопотенциальногооущерба«уровниДЭМВ»оЕМ,оотражающуюораспределениеопотенциальногооущербаотовоздействияоизвестныходеструктивныхоЭМИопоодатчикамоЭМВоиоуровнямоИСАУ[72, 97, 154]:EM nm em11 em12emem22  21 emn1 emn 2гдеоооnоочислооуровнейоИСАУ;оооооmоочислоодатчиковоЭМВ.em1m em2 m emnm ,217Промежуточные оценкиововидеострокиоиостолбцаоинтегральныхпоказателейохарактеризуютоактивностьоиспользованияоотдельного ДЭМВ либоотдельногооуровняоворамкахСОДЭМВ,аотакжеопозволяютооценитьопотенциальныйоущербоворазрезеодатчиковоЭМВоиоуровнейоИСАУ.ДальнейшиеооперациионадоматрицамиоMEоиоЕМодаютовозможностьобобщить водиагональныхоэлементахоитоговойоматрицыокакопоказатель достоверностиоактивацииомеханизмаозащитыоврезультатеЭМВ,такоиопотен-циальногооущербаоотоегоореализации.УмножениемоматрицыодостоверностиоMEоиоматрицыопотенциальногоущербаоЕМополучаютоквадратнуюоматрицуодостоверностипотенциальногоущербао«ДЭМВооДЭМВ»оММ:MM mm mm11 mm12mm21 mm22 mmm1 mmm 2mm1m mm2 m mmmm ,гдеотоочислооДЭМВ,оаоумножениемоматрицыоЕМоиоматрицыоME получаютквадратнуюоматрицуодостоверностиопотенциальногоущерба«уров-ниооуровни»EEnn ee11 ee12eeee22  21 een1 een 2ee1m ee2 m eenn ,гдеоnоочислооуровнейоИСАУ.ДляоматрицыоММовокачествеообобщающегоопоказателяоможноорассматриватьовектор,mmij  pi , i  j  1,..., m,образованныйодиагональнымиоматрицыэлементамивектородостоверностиораспределенияопотенциальногооущербаопоодатчикамоЭМВоСОДЭМВPtm  ( p1 , p2 ,..., pm ),оооооооооооооооооооо(4.2)218АодляматрицыЕЕeeij  di , i  j  1,..., n,вектороизоееодиагональныхоовектородостоверностиораспределенияущербаопо уровням ИСАУ:оэлементовпотенциальногооо о(4.3)5)оВокачествеоинтегральных оценокостойкостиоБЦВКоворазрезе датчиковЭМВоможно использоватьорейтинговый показатель R m оо–одлину m-мерноговекторао PtmRm  Ptn mpi 12i, i  1,..., m,ооооооооооооооооооооо(4.4)аоворазрезеоуровнейоИСАУо–орейтинговыйопоказатель R  оо–одлину n-мерноговектора Dtmооооооооооооооооооооо(4.5)Приоэтом, информацияовоИСАУоможетохранитьсяоиопередаваться в околенияхвовидераспределенныхоинформационныхполейонейроннойсе-ти:ополяоидентификацииоизвестныхоЭМВоклассификатораонижнегоуровняСОДЭМВуровняиополяонакопленияоопытаоклассификатораоверхнегоСОДЭМВ.

Характеристики

Список файлов диссертации