Электромагнитная совместимость элементов и устройств бортовых систем летательных аппаратов при воздействии электростатических разрядов

• Автор: Кириллов, Владимир Юрьевич
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 293 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ НА БОРТУ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА.

1.1. Необходимость развития современных методов и технических средств исследования электромагнитной совместимости элементов и устройств бортовых систем при воздействии электростатических разрядов

1.2. Зоны распространения электромагнитных помех

1.3. Электростатические разряды и электрические модели возникновения и распространения импульсных электромагнитных помех

1.4. Топологические модели распространения электромагнитных помех

на борту летательного аппарата.

1.5. Дискретные алгоритмы работы устройств бортовых систем при воз действии электромагнитных помех
2. ПОГРЕШНОСТИ ДИСКРЕТНЫХ АЛГОРИТМОВ РАБОТЫ УСТРОЙСТВ БОРТОВЫХ СИСТЕМ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОМЕХ

2.1. Алгоритмическая погрешность дискретных алгоритмов.

2.2. Оценка алгоритмических погрешностей при воздействии электромагнитных помех.
2.3. Уточнение интервала дискретности алгоритмов работы устройств бортовых систем с учетом электромагнитных помех.
3. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ИССЛЕДОВАНИЙ И ИСПЫТАНИЙ
ЭЛЕМЕНТОВ И УСТРОЙСТВ БОРТОВЫХ СИСТЕМ НА УСТОЙЧИ ВОСТЬ И ВОСПРИИМЧИВОСТЬ К ВОЗДЕЙСТВИЮ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХ РАЗРЯДОВ
3.1. Аппаратурная и методическая адекватность при проведении испытаний.
3.2. Состав испытательного стенда.
3.3. Генераторыимитаторы электростатических разрядов и электромагнитных помех.
3.4. Датчик импульсных конструкционных токов
3.5. Измерителипреобразователи напряженности электростатического поля и электростатического потенциала.
3.6. Комплекс средств имитации и регистрации для проведения испытаний элементов и устройств бортовых систем на устойчивость
к воздействию электростатических разрядов.
3.7. Структура имитационно измерительной системы
4. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ И УСТРОЙСТВ БОРТОВЫХ СИСТЕМ НА УСТОЙЧИВОСТЬ И ВОСПРИИМЧИВОСТЬ К ВОЗДЕЙСТВИЮ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХ РАЗРЯДОВ.
4.1. Автономные испытания элементов и устройств.
4.2. Испытания на конструктивнотехнологическом макете, комплексном
стенде и штатном изделии космического аппарата.
4.3 Повышение помехозащищенности измерительной аппаратуры при проведении испытаний на воздействие электростатических разрядов
5. ДИАГНОСТИКА ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ИСПЫТАНИЙ.
5.1. Определение сбоев и отказов элементов и устройств при имитации электростатических разрядов.
5.2. Метод диагностирования при проведении испытаний бортовых систем космических аппаратов
6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
7. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.
8. ПРИЛОЖЕНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ


В настоящее время отсутствуют теоретические и практические методы диагностирования сбоев и отказов элементов и устройств от электромагнитных помех, возникающих при имитировании в процессе испытаний электростатических разрядов. Не исследованы вопросы помехоустойчивости и помехозащищенности наземной измерительной аппаратуры при проведении испытаний. Эти вопросы являются составной частью проблемы исследования электромагнитной совместимости бортовых элементов и устройств с электростатическими разрядами, т. Решение перечисленных задач и разработка более современных и универсальных методов исследования и технических средств позволит проводить всеобъемлющие исследования и испытания электромагнитной совместимости, добиваться ее полного обеспечения и, следовательно, создавать помехоустойчивые и помехозащищенные элементы и устройства бортовых систем летательных аппаратов. Электромагнитные помехи на борту летательного аппарата можно условно разделить на внешние и внутренние по признаку расположения их источников относительно конструкции летательного аппарата. Результирующая электромагнитная обстановка на борту зависит от различных факторов, но в основном определяется двумя составляющими внутренняя электромагнитная обстановка и воздействие электромагнитных помех от внешних источников. На рис 1. На рис 1. Прямые внешние помехи, проникая внутрь корпуса летательного аппарата и распространяясь в лабиринте внутреннего пространства, а также по бортовой кабельной сети, классифицируются как косвенные. Схематическое деление бортовых ЭМП показано на рис. Внутренние и внешние а также прямые и косвенные ЭМП подразделяются на полевые и кондуктивные. Полевые ЭМП подразделяются на индукционныепомехи ближней зоны и помехи дальней зоны . Данное определение следует считать справедливым только для гармонических электромагнитных помех. Кондуктивные и полевые электромагнитные помехи делятся на внутрисистемные и межсистемные. Это деление условно и производится по принципу разделения бортовой аппаратуры на системы. Кондуктивные помехи могут возникать вследствие работы бортовой аппаратуры, например, коммутации или могут быть результатом воздействия полевых и или внешних прямых кондуктивных помех. Электромагнитные помехи делятся на периодические и непериодические. Рис. Рис. Непериодические имеют случайный характер и могут представлять собой стационарные или нестационарные случайные процессы. При решении задач анализа электромагнитной совместимости необходимо проводить разделение электромагнитных помех на помехи ближней и дальней зон. Эта необходимость объясняется различными способами анализа и соответственно аналитическими выражениями 1,,,8,0. Напряженности электрической и магнитной составляющих полевых ЭМП определяются уравнениями электродинамики, полученными решением уравнений Максвелла . Уравнения 1. ЭМП рис. Ь. 2,М. Величина волнового сопротивления меняется в зависимости от расстояния от источника излучения рис. ЭМП. Если полевая ЭМП является гармонической, с частотой , то в зависимости от расстояния Я от источников ЭМП в одном корпусе летательного аппарата, приемники ЭМП могут оказаться одновременно в ближней и дальней зонах. Если полевая ЭМП является периодической и, следовательно, имеет дискретный спектр, то приемник может оказаться под воздействием гармонических составляющих одновременно в ближней и дальней зонах. О, к 1,2. V скорость распространения ЭМП. Следовательно, воздействие периодической полевой ЭМП на приемник можно рассматривать, как воздействие ЭМП от двух источников, для которых приемник располагается, соответственно, в ближней и дальней зонах каждого источника. Для периодической несинусоидальной или импульсной ЭМП теоретически не существует однозначной границы ближней и дальней зон. Область индукционного воздействия строго определена только в случае, если ЭМП имеет конечный спектр с частотой среза сос. V скорость распространения импульсной ЭМП. V п. Кт . Учитывая, что для дальней зоны ЯА. Зона КГр Я Лт, где , Ят является областью смешанного
влияния. Зона, определяемая условием ЯЯт является дальней зоной.