Разработка требований к средствам защиты локальных вычислительных сетей от деструктивного воздействия сверхкороткоимпульсного электромагнитного излучения

• Автор: Ларионенко, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 137 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ ПО ДЕСТРУКТИВНОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ СКИ ЭМИ НА ЛОКАЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СЕТИ
1.1 Анализ технологии и архитектуры, применяемых при создании современных телекоммуникационных вычислительных сетей и систем, подверженных воздействию СКИ ЭМИ
1.2 Анализ методов и средств защиты телекоммуникационных элементов и линий ЛВС
от электромагнитного воздействия
1.3 Обзор состояния разработок и тенденций развития технических средств создания мощных электромагнитных импульсов
1.4 Анализ методов и средств оценки воздействия СКИ ЭМИ
1.5 Постановка задачи, выбор направления исследования
2 Разработка модели угроз деструктивного воздействия СКИ ЭМИ на современные ЛВС
2.1 Общая характеристика локальной вычислительной сети как объекта, подверженного воздействия СКИ ЭМИ
2.2 Анализ эффектов, возникающих в ЛВС при деструктивном воздействии СКИ ЭМИ
2.3 Критерии оценки уязвимости ЛВС от СКИ ЭМИ
2.4 Разработка модели деструктивного воздействия СКИ ЭМИ на ЛВС (модели угроз)
2.5 Выводы по главе
3 РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ЛВС ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ СКИ ЭМИ
3.1 Анализ технологий создания и разработки методов и средств защиты ЛВС от деструктивного воздействия сверхширокоимпульсных элекгромагнитных полей
3.2 Разработка методов защиты ЛВС от СКИ ЭМИ на основе своевременного обнаружения фактов воздействия СКИ ЭМИ
3.3 Разработка метода защиты ЛВС на основе анализа параметров искажений информационного потока в условиях воздействия СКИ ЭМИ
3.4 Разработка метода защиты ЛВС на основе применения внешних средств обнаружения СКИ ЭМИ

3.5 Требования к разрабатываемым средствам защиты ЛВС от деструктивного воздействия СКИ ЭМИ
3.6 Предложения по перспективным методам защиты
3.7 Выводы по главе
4 экспериментальная проверка эффективности применения разработанных требований к средствам защиты ЛВС
4.1 Разработка программ и методик проведения экспериментальных исследований
4.2 Разработка критериев оценки устойчивости ЛВС при воздействии СКИ ЭМИ
4.3 Результаты экспериментальных исследований оценки эффективности применения предложенных методов защиты
4.4 Выводы по главе
Заключение
Литература

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
АФУ - антенно-фидерное устройство;
БВК - бортовой вычислительный комплекс;
БЦВМ - бортовая цифровая вычислительная машина;
ВДФ - воздействующие деструктивные факторы;
ГИТ - генератор импульсного тока;
КРВО - метод конечных разностей во временной области (FDTD — Finite
Difference in Time Domain);
ЛВС - локальная вычислительная сеть;
МИЭМП - мощные импульсные электромагнитные поля;
МЭК - международная электротехническая комиссия;
НТД - научно-техническая документация;
ОВВТ - образцы вооружения и военной техники;
ПК - персональный компьютер;
ПФ - поражающий фактор;
РПС - радиопередающее средство;
РПУ - радиоприемное устройство;
РТС - радиотехническая система;
РЭА - радиоэлектронная аппаратура;
РЭС - радиоэлектронные средства;
СКИ ЭМИ - сверхкороткоимпульсное элекгромагнитное излучение;
СКИ ЭМП - сверхкороткий импульс электромагнитного поля;
СШП ЭМИ - сверхширокополосный электромагнитный импульс;
ТВИ - телевизионное изображение;
ТС - технические средства;
ЭИБ - экспериментально-испытательная база;
ЭМИ - электромагнитный импульс;
ЭМП - электромагнитное поле;
ЭМС - электромагнитная совместимость.

любой заданной системы достаточно точно могут быть рассчитаны только на основе применения теории электромагнитного поля.
При решении системы телеграфных уравнений используются различные методы. В качестве одного из методов решения системы телеграфных уравнений применяется метод цепочечных схем замещения с сосредоточенными параметрами. Данный метод позволяет решить задачу, учитывающую изменение по длине кабеля проводимости грунта и электрофизические характеристики самого кабеля, а также учесть подключение различных типов защитных устройств и заземлителей по трассе. Основным недостатком данного метода являются большие затраты времени счета с ростом числа ячеек.
Наибольшее распространение при решении систем телеграфных уравнений, описывающих взаимодействие кабельных линий с полями ЭМИ, получили численные методы и частотные методы, основанные на применении математического аппарата прямого и обратного преобразования Фурье.
Численные методы решения телеграфных уравнений позволяют учитывать изменения параметров линии по длине, распространения волны, параметры заземлителей и защитных устройств, в том числе с нелинейными характеристиками. При этих способах решения исходные данные параметров воздействующих полей могут быть заданы в любом виде (аналитически, в виде таблиц).
Область применения численных методов ограничивается тем, что при таком подходе электрофизические характеристики кабелей (ЭФХ) (Я, Ь, С, б, Хсй) принимаются независимыми от частоты, что может привести к некоторым погрешностям в расчетах для времен, характерных действию СКИ ЭМИ.
В ряде литературных источников были использованы комбинированные методы. Расчеты наводок проводились в два этапа. На первом этапе временным методом рассчитывался ток в металлопокрове кабеля, а затем с помощью интеграла свертки (с учетом частотной зависимости передаточной функции металлопокрова) определяется напряженность электрического поля на внутренней стенке металлопокрова. Токи и напряжения в цепи «жила-металлопокров» определялись численными методами во временной области. Данный подход позволяет учесть частотную зависимость сопротивления связи металлопокрова и использовать преимущества численных методов расчета. Однако следует заметить, что при этом зависимость первичных параметров кабелей от частоты (кроме 2св) не учитывается.