Диссертация (1335837), страница 54

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

Текст из файла (страница 54)

Воосновноморассматриваютсяометоды испытаний дляо-346оценкиосоответствиятребований,озаданныховоТЗоизаписанныховонорматив-ныходокументах.6.оПроведеныоэкспериментальные исследованияовоздействияоСКИ ЭМИнаоразличныеотипыоБЦВК,овключаяоБЦВМоиоканалыопередачиоданных и управления,окоторыеопоказали,очтооданныеовоздействияовызываютвоработеопрактическиовсехоизоперечисленныхоизделий.оБезнарушенияразработкиоипримененияоспециальныхометодовоиосредствозащиты, оучитывающих особенностиопоражающегоодействияоСКоЭМП,оработаоданнойоаппаратуры будет невозможной.7.

Анализ полученных экспериментальных данных и механизмов воздействия СКИ ЭМП на УОВ подтвердил адекватность разработанных моделей взаимодействия мощных ЭМИ с элементами БЦВК для интеллектуального анализа иоценки устойчивости их к деструктивному воздействию СК ЭМИ, и показал, чтосбои, системные отказы и нарушение функционирования возникают в основномза счет недостаточной эффективности экранирования бортовой кабельной сетиБЦВК, которые в свою очередь, выявляются, как правило, при испытаниях и впроцессе эксплуатации.8.оПоорезультатамопроведенныхоисследованийоразработаныорекомендациипоосовершенствованиюометодовоиосредствозащитыоБЦВКоотовоздействияоСКИЭМП.9.оОбоснованыопрактическиеорекомендацииопоорезультатамоэкспериментальныхоисследованийоБЦВК,овочастностиопредложеноовоцеляхэлектромагнитныхопомехозадавать отребованияокоэкранамокабельныхуменьшениялиний восвязиосотем,очтоосбоиовоработеоБЦВКоприовоздействииоСКИ оЭМП происходили из-заонедостаточнойоэффективностиоэкранирования кабельных линийоионаличия неоднородностейовоэкранах.10.оПроведеноанализоэффективностисуществующихоиоперспективныхсредствозащиты слаботочных элементовоБЦВК приовоздействии наносекундныхимпульсныхоперенапряжений.оПоказано,очтоосуществующие защитные средствавочастиобыстродействияопрактическионеопозволяют обеспечитьоэф-фективную347защиту БЦВК отодействияоданныхопоражающих факторов, поэтому необходимаразработкаоцелевымоназначениемопринци-пиальнооновыхометодовоиосредствзащитныхоустройств.11.оРазработаныосистемныеометодыозащиты БЦВК отоСКИоЭМИос использованиемоструктурно-функциональныхиоалгоритмическихоподходовокпостроениюосистемыозащитыоотовоздействияоимпульсногооЭМИ.12.оСформулированы требованияокоразрабатываемымопрограммным комплексам,ообеспечивающимореализациюоалгоритмаоработыосовременныхсете-выхоустройствопоопередачеои обработкеопотоковоцифровыхо информационныхсигналововосоответствииососовременными телекоммуникационными протоколамиосетевогоообмена.13.оРазработанаопрограммаоповоздействиюБЦВКкСКоЭМИ,овосоответствииосокоторой,опредложенныйовоработенаучно-методическийоаппаратоипозволяютобеспечениюоустойчивостиадекватнометодыоэкспериментальныхоисследованийоценитьостойкостьБЦВКприовоздействиипредна-меренныхоимпульсныхосверхкороткихоэлектромагнитныхоимпульсов.14.оПолученныеооценкиореализацииоЭМВопоказывают,приложения«сервисомаршрутизации»передачиоинформацииовобортовыхосетях.илионесколькихБЦВМперестраиваетомаршрутчтооприменениепозволяетоповыситьстойкостьВослучаеосбояовоработеооднойвозащищенномоисполнении,осервисомоментальноследованияотрафикадоотогоовремени,покарабо-тоспособность БЦВМ неовосстановится.

Следуетотакжеоещеоодно важноеокачество-каждаяоизоБЦВМовзащищенномоисполненииоможетдинамичес-киовноситьоизменения вомаршрут следованияотрафика.15.оРезультатыоэкспериментальныхоисследованийоподтвердилиоприменимостьоразработаннойометодики.оКолебаниеозначенияооценок RАпрАи RАпротносительно теоретических оценок RAM А и RAM Б меньше заданной точности0,001опоэтомуоможноосделатьовыводооосоответствииопрактическихорезультатовотеоретическимопредставлениямоработыосервисаОSMосодоверительнойовероятностьюо0,95.Б=348ЗАКЛЮЧЕНИЕОсновным результатом, определяющим научную и практическую значимость работы, является решение проблемы создания перспективных помехоустойчивых бортовых вычислительных комплексов на основе:- разработки новой методологии оценки устойчивости БЦВК с использованием современных методов и моделей интеллектуальной системы анализа иоценки устойчивого функционирования БЦВК в условиях преднамеренноговоздействия СКИ ЭМИ,- разработки системных методов обеспечения устойчивости БЦВК к электромагнитным воздействиям, позволяющих реализацию минимальной уязвимости (защиты) БЦВК, минимизацию временных затрат на восстановление БЦВКпосле сбоев вызванных этим электромагнитным воздействием, что дает возможность обеспечить эффективное функционирование бортовых систем управления вусловиях воздействия СК ЭМИ.В ходе выполнения настоящей диссертационной работы автором полученыследующие основные результаты:1.

Проведен аналитический обзор исследований по теме диссертации,выполненных ранее отечественными и зарубежными авторами. Показано, чтосуществует потенциальная угроза проведения поражающих электромагнитныхатак с использованием источников СК ЭМИ. В связи с этим в России и зарубежом ведется активная деятельность по разработке стандартов и рекомендаций по защите информационных и телекоммуникационных объектов от ПДЭМВ, а также их обнаружению.2. Проведен аналитический обзор методов и средств оценки влияния СКЭМИ наинформационные и телекоммуникационные системы,БЦВК, который показал,в том числечто существующие методы априорной оценкиихустойчивости к воздействию СК ЭМИ в основном носят общий постановочныйхарактерилив целомнедостоверны из-занесовершенстваимеющегосяматематического аппарата.

Кроме того, не всегда можно получить достоверные349данные одними аналитическими методамииз-за многообразия способовпостроениясложностиидействияБЦВК,из-заучетареальныхэлектромагнитных связей с окружающим пространством, а также отсутствиемэффективныхмеханизмов,обеспечивающихвозможностьопределенияиисправления периодических искажений в потоке обрабатываемой информацииБЦВК в реальном режиме времени.

В связи с этим:- назрела необходимость пересмотра традиционных подходов к обеспечению работоспособности БЦВК при воздействии на его элементы СК ЭМИ в рамках новой методологической системы, позволяющей не только оценивать уровеньустойчивости бортовых цифровых вычислительных комплексов к деструктивному воздействию СК ЭМИ, но и обеспечивать требуемый уровень устойчивостипутем реализации перспективных эффективных мер;- для достоверной оценки устойчивости БЦВК к воздействию СК ЭМИ требуется разработка принципиально новых расчетных методов и моделей анализа иоценки воздействия полей ЭМИ с возможностью их интеграции в рамках единогокомплекса, позволяющего проводить интеллектуальный анализ и оценку параметров искажений информационного потока в системе для предотвращения деструктивного действия СК ЭМИ на БЦВК и его элементы.3.

Разработана методология интеллектуального анализа данных в задачахоценки устойчивости БЦВК к деструктивному воздействию СК ЭМИ, в частности:- обосновано, что для разработки адаптивных средств обнаружения деструктивных ЭМВ на элементы и узлы БЦВК необходимо использовать интеллектуальные механизмы нейронных сетей, нечеткой логики и гибридных, в частности, нейро-нечетких систем, а также методы генетических алгоритмов и эволюционные процессы наследования, развития, адаптации и отбора;- предложено, при разработке адаптивных средств обнаружения деструктивных ЭМВ на БЦВК использовать такие свойства нейронных сетей (НС), как:возможность классификации признаков воздействий, представление системой нечетких продукционных правил соответствия «признаки воздействия - ЭМВ»,350адаптивность НС и системы нечетких продукционных правил, «прозрачность»для анализа системы нечетких продукционных правил и структуры межнейронных связей нечетких нейронных сетей.4.

Разработаны модели взаимодействия мощных импульсных электромагнитных полей с элементами БЦВК, а именно:- обоснована математическая модель потерь кадров в каналах передачиданных современных БЦВК на основе технологий Fast, Gigabit Ethernet при воздействии периодических импульсных помех, обобщающая существующую методику расчета вероятностей возникновения ошибок на варианты:3-символьного кодирования MLT-3;5-символьного кодирования PAM-5.При расчетах учтены избыточность кодирования, вероятности появлениясимволов, возможность коррекции ошибок;- обоснована необходимость задания в математической модели длины кадра и межкадрового интервала для случая передачи данных в бортовых сетях наоснове технологии Gigabit Ethernet, где длина кадра и межкадрового интерваларазличны в произвольный момент времени. Показано, что учет длин кадров и интервалов между ними сводится к учету среднего значения длины кадра в бортовойсети;- обосновано, что опасность воздействия СК ЭМИ для микропроцессорныхуправляющих устройств БЦВК определяется не только амплитудой, фронтом импульса и энергией, но и эффективностью его воздействия по энергии и напряжению.5.

Сформулированы базовые принципы построения ИСАУ БЦВК на основеадаптивной многоуровневой системы обнаружения деструктивных электромагнитных воздействий на элементы и узлы БЦВК, являющейся ядром интеллектуальной системы. При этом нижний уровень решает проблемы оперативной идентификации ЭМВ, а верхний - накопления опыта по обнаружению последствий деструктивных ЭМВ на БЦВК путем использования датчиков, ЭМВ, распределенных по структуре ИСАУ, в частности:351 разработаны принципы построения интеллектуальной системы с ис-пользованием адаптивных средств для обнаружения деструктивных ЭМВ наэлементы и узлы БЦВК;разработана модель интеллектуальной системы анализа устойчивости,согласно которой система обнаружения деструктивных электромагнитных воздействий (СОДЭМВ) на элементы и узлы БЦВК рассматривается как иерархия адаптивной защиты, организованной в виде уровня идентификации деструктивныхЭМВ и уровня накопления опыта по обнаружению ЭМВ на БЦВК.

Нижний уровень решает проблемы оперативной идентификации ЭМВ, а верхний – накопленияопыта по обнаружению последствий деструктивных ЭМВ на БЦВК путем использования датчиков ЭМВ, распределенных по структуре ИСАУ;разработана методика проектирования интеллектуальной системы анализаи оценки устойчивости БЦВК к деструктивному воздействию СК ЭМИ;разработаны сценарии работы СОДЭМВ по обнаружению воздействия наБЦВК деструктивных СК ЭМИ;разработана система показателей и методика оценки устойчивости БЦВКк деструктивному воздействию ЭМИ, которые позволяют:- оптимизировать соотношение «стоимость/эффективность» защиты за счетразмещения на иерархических уровнях ИСАУ только необходимых ДЭМВ;- отслеживать в динамике наиболее задействованные датчики ЭМВ приизменении известных ЭМВ;- формировать спецификацию на отсутствующие датчики ЭМВ;- оценивать устойчивость БЦВК к деструктивному воздействию ЭМИ черезвеличины относительного ущерба и интегральные показатели активности распределенных по структуре ИСАУ датчиков ЭМВ.6.

Характеристики

Список файлов диссертации