Разработка и исследование генератора электромагнитных импульсов для диагностики стойкости информационных систем безопасности

• Автор: Парфенов, Евгений Владимирович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 154 с. : ил.

Список сокращений и условных обозначений:
ЭМС - электромагнитная совместимость
ЭМИ (СЭМИ) - электромагнитный импульс (сверхмощный ЭМИ) ЭПМ - электромагнитные помехи ЭТ - электромагнитный терроризм ЭТК - электротехнический комплекс ЯВ - ядерный взрыв
ВИИП - вторичный источник импульсного питания МЭГ - магнитоэлектрический генератор
ИИ (ИМИ, ИЭП) - измерительный импульсный индукционный преобразователь (магнитометрический, электрометрический)
ИЕП - индуктивно - емкостной преобразователь ЕН - емкостный накопитель
ТТТИМ (ШИР) - широтно - импульсный модулятор (регулятор)
ЦРУ - центральное распределительное устройство
АЗС - автомат защиты сети
УЗО - устройство защиты и отключения
Тр - трансформатор

УТ - транзистор
ЗТ - запираемый тиристор
КИА - контрольно - измерительная аппаратура ГИТ, ГИН - генераторы импульсов тока и напряжения

Содержание

Введение
Глава 1. Анализ вариантов, обоснование и модернизация принципов имитации
сверхнормативных ЭМИ
1.1. Анализ источников генерации сверхмощных индукционных ЭМИ в кабельных линиях
1.2. Особенности деструктивного воздействия ЭМИ на
элементы и системы электротехнических комплексов
1.3. Оценка стойкости инженерных систем к воздействию

Глава 2. Выбор схемно-конструктивного решения, технических требований и критериев оценки эффективности генератора СЭМИ
2.1. Выбор и модернизация принципа имитации деструктивного воздействия сверхнормативных ЭМИ -принципа «интегрального импульса».
2.2. Выбор схемно-конструктивного решения, технических требований и критериев оценки эффективности имитатора.
2.3. Разработка электромагнитно-индукционной камеры.
3.3. Выбор схем и параметров генераторов импульсов тока
(ГИТ) и высоковольтных импульсов напряжения (ГИН)

Глава 3. Аналитическое и компьютерное моделирование генератора электромагнитных импульсов
3.1. Методики расчета и моделирования процессов преобразования индукционных ЭМИ в кондуктивные импульсные возмущения.
3.2. Методика расчета составляющих ЭМИ в электромагнитно-индукционной камере имитатора.
3.3. Соотношения для процесса распространения кондуктивных импульсных возмущений от имитатора до входных цепей электротехнического комплекса,
3.4. Методики расчета индукционных магнитометрических и электрометрических датчиков и их метрологических характеристик.
Глава 4. Экспериментальные исследования эффективности генератора и средств защиты от СЭМИ
4.1 Макетирование и экспериментальное исследование.
4.2 Анализ результатов имитационного эксперимента по исследованию электромагнитных процессов в кабельных линиях.
4.3 Экспериментальное исследование влияния параметров элементов коаксиальной линии межблоковой связи на прохождение кондуктивных импульсов напряжения.

Выводы и заключение

Импульсные напряжения, возникающие во внутренних сетях технологических потребителей, в большинстве случаев не представляют опасности для самих кабельных линий и входного электрооборудования, но могут вызвать перенапряжения в аппаратуре технологических потребителей (выпрямительных устройствах, стабилизаторах и т.п.) или снижать их помехоустойчивость. По этой причине эти эффекты должны быть также количественно и качественно учтены для каждой конкретной системы.
Одним из основных требований к системам автоматики и управления техническими системами (САУ) является обеспечение живучести, т.е. способности выполнить свои функции при воздействии внешних поражающих факторов ядерного оружия. Такой показатель живучести, как стойкость к ЭМИ является одним из основных для современных САУ и приобретает все большую значимость для проектируемых систем, учитывая тенденцию перехода на интегральные микросхемы, увеличения быстродействия, уменьшения энергетических уровней сигналов и другие факторы.
С точки зрения путей воздействия ЭМИ на аппаратуру САУ ее можно разделить на две группы:
• системы, имеющие наружные (вне сооружения) электрические кабели и исполнительные или измерительные элементы;
• системы, в которых датчики, исполнительные элементы, преобразователи и линии связи расположены внутри сооружения
В результате воздействия ЭМИ ЯВ на элементы САУ могут быть следующие типовые повреждения и отказы [10]:
• нарушение функционирования отдельных подсистем или всей системы в целом в результате ложных срабатываний реле и триггерных схем во входных и выходных цепях блоков аппаратуры;