Диссертация (1335837), страница 50
Текст из файла (страница 50)
Напряженность электрическогополя 50 кВ/м.Длительность импульса 0,27 нс,частота повторения 1 кГц.Вертикальная поляризация.Рисунок 6.15 - Экспериментальныеоисследования воздействияосверхкороткихимпульсныхополей наобортовой вычислительныйокомплекс БВК ЕА-102318Проверкаоработоспособности БЦВМопроводилась для следующихоусловий:- БЦВМоподвергались воздействию СКИ ЭМП безокабельных линий. Контрольоработоспособности проводилсяопосле воздействия СКИ ЭМП;- БЦВМоподвергались воздействию СКИ ЭМП соподключенными штатнымикабельнымиолиниями и с дополнительнойоэкранировкой кабельныхолиний.Результаты исследованияоустойчивости БЦВМ М20 на соответствииос требованиямиоГОСТ Р 52962 -2007:- к преднамереннымооднократным силовымоэлектромагнитным воздействиям всоответствииос требованиями ГОСТ Р 52962 -2007.ВорезультатеоисследованийустойчивостиоБЦВММ20ковоздействиюсверхкороткихоимпульсных электромагнитныхополей былооустановлено, привоздействииооднократных наносекундныхоимпульсов электрическогоополя напряженностью (1–10) кВ/м иодлительностью 100 пс БЦВМ с подключеннымиокабельными линиямионе имели сбоев, отказовои нормальноофункционировали.Время воздействияополя воэкспериментах – 1 мин.- к преднамереннымомногократным силовымоэлектромагнитным воздействиям восоответствии сотребованиями ГОСТ Р 52962 – 2007.В результатеоисследований устойчивостиоБЦВМ М20 к воздействиюосверхкоротких многократныхопериодических наносекундныхоимпульсов электромагнитногоополя напряженностью (0,3 – 30) кВ/м с частотойоповторения 1кГц и напряженностью (0,02- 0,2) кВ/м сочастотой повторения 1МГц иодлительностью импульса 270 пс былооустановлено, чтооБЦВМ М20 с подключеннымиокабельнымилиниями неоимели сбоев, оотказов и нормальноофункционировали.РезультатыоисследованияостойкостиоБЦВМокомногократным преднамеренным силовымоэлектромагнитнымовоздействиям с повышенными уровнями.Исследования стойкостиоБЦВМоМ20 проводилосьона уровнях электромагнитногоополяонапряженностью болеео30окВ/моприовоздействии многократныхпериодическихонаносекундных импульсовоэлектромагнитного поляодлительностью 0,27 нс, с частотойоповторения 1кГц и на уровняхоболее 0,2 кВ/м с частотойповторения 1МГц.319ВрезультатеоисследованийоБЦВМоМ20ковоздействиюосверхкороткихимпульсныхоэлектромагнитных полей былооустановлено следующее:- при отключенныхокабельных линияхоопределен уровеньостойкостиБЦВМ М20 и БЦВК к воздействиюоимпульсных электрическихополей:- 150 кВ/м при частотеоповторения 1кГц;- 2 кВ/м при частотеоповторения 1МГц.БЦВМ М20онормально функционировалаопосле воздействия СКИ ЭМПдля вертикальной иогоризонтальной поляризацииовоздействующего поля.- с подключеннымиоштатными кабельнымиолиниями сбои и отказыов работе БЦВМ М20овозникали приовоздействии импульсныхоэлектрических полей:- напряженностью 80 кВ/м приочастоте повторения 1кГц;- 2 кВ/м при частотеоповторения 1МГц.Сбои происходилиопри тестированииосистемы, как во времяоперезагрузки,так и в рабочеморежиме.Отмеченоовлияние поляризацииополя наоработу БЦВМ М20 приочастотеповторенияоимпульсов 1кГц.
Сбои возникалиоприовертикальной поляризацииэлектрическогоополя. Приогоризонтальной поляризацииоэффектовоне обнаружено.С подключеннымиоштатными кабельнымиолиниями сбои иоотказы в работе БЦВКовозникали приовоздействии:- импульсных электрическихополей напряженностьюоэлектрического поляв диапазонео (20-50) кВ/м при частотеоповторения 1кГц;- 2 кВ/м при частотеоповторения 1МГц. Причинойоширокого диапазонавоздействияополя явилась зависимостьосбоев от видаополяризации и от наличиянеоднородностейов экране корпусаоБЦВМ.С дополнительнойоэкранировкой кабельныхолиний БЦВМ М20 иоБЦВКсохраняли работоспособностьопри воздействииовертикальной и горизонтальнойполяризацииовоздействующего поля:- импульсных электрическихополей 150 кВ/м при частотеоповторения 1кГц;- 2 кВ/м при частотеоповторения 1МГц.320Заокритерийооценки устойчивостиоБЦВМоМ20 принимались амплитудновременныеопараметры электромагнитногооимпульса и частотаоих следования вусловияховыполнения штатныхотестов без сбоев.Все БЦВМовыдержали испытанияов соответствии с ГОСТ Р 52962-2007,коэффициентозапаса по стойкостиоэкспериментально исследованныхоБЦВМ придополнительнойоэкранировке входныхокабельных линийосоставил величину 5.6.2.3 Результатыоисследований стойкостиоканалов передачиоданных иуправления БЦВК в условияховоздействия СКИ ЭМПИсследованиеостойкости каналовопередачи данныхоиоуправления БЦВКвоусловияховоздействияоСКИоЭМП проводилосьопутемопроведения косвенныхиспытанийобортовой сети и средствозащиты на стойкостьок воздействию импульсныхотоков и напряжений СКИ ЭМИ следующимообразом:- посредствоморазряда импульсовотока в защитныеоэкраны кабелей итокопроводящиеокорпуса испытываемойоаппаратуры;- посредствомоподачи импульсовонапряжения в цепьо«жила – защитныйэкран» кабеля;- посредствомоподачи импульсовонапряжения в цепьо«жила – жила»кабеля илионепосредственно на входыоиспытываемой аппаратуры.ИспытанияопроизводилисьмногомодульнымиоГИТ,позволяющимивоспроизводитьона участкахокабельных линийоимпульсные токиос различнымиамплитудно-временнымиопараметрами.Оценкаопоказателей стойкостиоиозащищенности бортовойосети производились наооснованииорезультатовоиспытаний.Еслиоаппаратуранапряженийосвопроцессеиопослевоздействияополей,уровнями,осоответствующимионормамтоковоииспытанийосохраняетсвоиопараметры вопределахонорм, установленныхов нормативной документации,тоостойкостьоитребованиям.защищенностьоаппаратурыПрионеудовлетворительныхдиласьодоработкааппаратурыопутемсоответствуетозаданнымирезультатахоиспытанийпримененияодополнительныхпроизвосредств321защитыои проводилисьоповторные испытания.Еслиокаждыйоизиспытанныхоблоковсохранилоработоспособностьприовоздействии полей,отокамиои напряжениямиосоуровнями, указанными впрограмме-методикеои показателиостойкости аппаратурыонеоменее значений,указанных вонормативной документации,отооаппаратура считаласьосоответствующей заданнымотребованиям.При проведенииоэксперимента осуществляласьодиагностика потерь кадровEthernet при передачеоданных [66].
В эксперименте 1 к бортовомуокоммутаторуподключалсяовычислитель В 3 с предустановленным ПО Fluke Networks witchPort Monitor для сбораостатистики ошибокона портах ввода/выводаорисунка 6.16.Рисунок 6.16 - Схема размещенияооборудования дляоизмеренийпотерь кадровоEthernet в эксперименте 1В обоих экспериментаходля контроляоошибок на сетевыхоинтерфейсахБЦВК наовычислителях В 1 и В 2 (рисунок 6.16) использовалсяоанализатор сетевогоотрафика Fluke Networks OptiView Protocol Expert, включающийоспециализированный драйвердля получения статистики с микроконтроллера сетевого адаптера.Дляогенерацииосетевого трафикаоиофиксации ошибочныхокадров использовалисьопрограммно-аппаратные средства, опредставленные в таблице 6.4.Передопроведением каждогооэксперимента фрагментовитой пары проверялся с помощьюокабельных анализаторовоFluke Networks DTX 1200 на соответствиеопараметрам ISO, IEEE, EIA/TIA для витойопары категории 5e.
Проверкаосуществляласьодля того, чтобыоисключить вероятностьонакопления остаточныхтоковов линии связи,очто могло быоповлиять на точностьоизмерений [66].322Т а б л и ц а 6.4 - Контролируемыеовеличины и средстваоконтроляПроцедура контроляКонтроль физическихпараметров линии связиГенератор сетевого трафикаМониторинг ошибок CRCна канальном уровнеМониторинг ошибок напортах коммутатораСредство диагностикиFluke Networks Cable Analyzer Series DTX 1200LAN Tornado RFC 2544 Jperf 2.0.2Генератор кадров на RAW-интерфейсахComm View 6.1Fluke Networks OptiView Protocol ExpertFluke Networks Switch Port Monitor v.1.2Результаты проверкиосчитались положительными,оесли на диагностическом устройствеокабельного тестераозагоралась индикация “PASS”. При отрицательноморезультате тестированияовключается индикация “FAIL”.Для сравненияоэкспериментальных данныхос результатамиоимитационного моделированияооценивались параметры,о приведенные в таблице 6.5.Т а б л и ц а 6.5Цель исследования1.
Сравнение с результатамиимитационного моделированияИсследуемые параметрыКоличество кадров, принятых с ошибкойCRC.Количество кадров, отброшенных сетевыминтерфейсом ввиду искажения служебныхполей.2. Анализ пороговых значенийФакт блокирования передачи данных без разфункционирования сети Fast и Gigabit рушения сетевого соединения.Ethernet (протокол SNMP)Факт разрушения сетевого соединения.Параметры воздействияовыбирались, исходя изоданных, представленных вГОСТ Р 52863-07, а такжеосогласно предварительныморасчетам, выполненным наосновеовероятностной оценки и имитационногоомоделирования. Частота следованияоимпульсов Fсл задавалась 1000, 5000 и 10 000 Гц.Параметры сетевогоотрафика (длина кадраоEthernet и межкадровыхоинтервалов) выбиралисьосогласно RFC 2544 и задавались двумяорежимами: фиксированнаяодлина (64, 512, 1518) и случайнаяодлина кадра (от 64 до 1518) байт.
Сборстатистикиоосуществлялся путемоопроса микроконтроллераосетевого интерфейса послеозавершения воздействияоСК ЭМИ [66].323Вообоихоэкспериментах совычислителями В1 на В2 отправлялись 10 000пакетовов течениеодвух мин., одновременноовитая параоподвергалась воздействию СК ЭМИ. Соцельюоснижения статистическойопогрешности проводился повторокаждого измеренияодесять раз. Статистическаяообработка результатов экспериментаоосуществлялась наоосновеокоэффициента достоверностиоСтьюдента.Воходе проведенияоисследований проводилосьоизмерение параметров наведенныхотоков и напряжений, оформирующихся в кабеле, овыполненном на 4-парныхвитыхопарах.Ворезультатеопроведения экспериментаоустановлено, чтооамплитуда наводок наолиниях кабеля, при которыхопроисходит разрушениеосетевого соединения,осоставляет: при емкостнойоинжекции в линиюосвязи 6 В, при индуктивнойинжекцииов линию связи 12 B.На рисунках 6.17, 6.18 представленыохарактерные осциллограммыоформимпульсныхопомех, наведенных в кабельнойолинии приосоединении двух сетевыхоинтерфейсов (технология Fast Ethernetоспецификация 100Base-TX).По оси Y измеряетсяонапряжение, а по оси X – время.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
