|
121 4.4. Разработка программы обеспечения стойкости БЦВМ к воздействию электромагнитных полей различных источников. Современные бортовые цифровые вычислительные машины (БЦВМ) характеризуют следующие основные особенности: • Минимальные удельные массогабаритные характеристики. • Длительный, срок эксплуатации. • Сложный алгоритм функционирования. • Устойчивость к широкому спектру механических и климатических воздействий; электрических, магнитных, электромагнитных полей; ионизирующих излучений. • Наличие в составе аппаратных средств, наряду с цифровыми, аналоговых и гибридных устройств, работающих в широком интервале частот, напряжений и токов. • Широкий спектр реализации конструкторско-технологических решений, с учётом достижений микроэлектроники. • Специальные схемотехнические решения, направленные на обеспечение отказоустойчивости, радиационной стойкости, теплоустойчивости, стойкости к электромагнитным полям. • Необходимость реализации многоступенчатого комплекса специальных исследований и испытаний, объективно подтверждающих заданные тактикотехнические характеристики. . Таким образом, БЦВМ, как объект проектирования, представляет собой сложную систему, подвергающуюся широкому спектру воздействий дестабилизирующих факторов при неуклонной тенденции повышения требований к надёжности и качеству. Проблема электромагнитной' совместимости (ЭМС) радиоэлектронной аппаратуры в автоматизированных системах управления (АСУ), включающих средства вычислительной техники, средства связи и целый комплекс специального оборудования, является одной из сложнейших задач, решаемых при проектировании таких систем. Сложность задачи многократно увеличивается при размещении АСУ в ограниченном пространстве на борту космического, авиационного либо мобильного объекта, сбои и отказы аппаратуры в котором, как правило, не допускаются, так как приводят к необратимым последствиям. В связи с этим, оценка стойкости БЦВМ к воздействию электромагнитных полей является исключительно актуальной, поскольку БЦВМ центральное звено АСУ, во многом определяющее тактикотехнические характеристики объектов. Тем более, что за последнее десятилетие быстро выросла оснащённость различных объектов БЦВМ, а устойчивость этих вычислительных систем к электромагнитным воздействиям с учётом роста уровня интеграции элементной базы, стремительно падает. Международной электротехнической комиссией (МЭК) установлена следующая классификация электромагнитных явлений: электромагнитные помехи малой энергии (Е до 100 В/м); мощные электромагнитные поля (Е свыше 100 В/м). Применительно к БЦВМ, наибольшую опасность представляют мощные импульсные электромагнитные поля и, в частности, сверхкороткий электромагнитный импульс. С точки зрения проектирования, повышение стойкости оборудования для защиты от воздействия СКИ ЭМП представляет собой целую техническую проблему. |
124 Таблица 4.13 Результаты исследований видеокамеры б/н (фирма ЛИЛАНА)) на частотах 1,5... 30 МГц Частота, МГц 1,5 5 10 15 20 25 30. Е-поле, В/м 60 60 57 65 75 80 70 Эффект воздействия а' а а б а' б б ; Е-поле, В/м 300 300 300 300 300 300 300 Эффект воздействия б б в+д в в г+д. в Е-поле, В/м 870 1100 750 670 600 740 770 Эффект воздействия В в г г-f е г+е Подтверждена работоспособность всех видеокамер в условиях воздействия ЭМП в диапазоне частот 1,5...30 МГц. Для оценки работоспособности данных типов видеокамер к воздействию ЭМП проведены дополнительные нагружения с уровнем более 300 В/м в диапазоне частот 1,5...30 МГц. Наиболее устойчиво в этих условиях функционировали следующие типы видеокамер: GVK-230 № 04040620010 (фирма GEUTEBRUCK); Для экспериментального подтверждения защищенности видеокамер в условиях воздействия ЭМП в соответствии с требованиями новых стандартов требуется провести полномасштабные испытания с участием представителей предприятий-поставщиков. Для I выявленных в процессе проведения испытаний уязвимых цепей и блоков видеокамер необходимо разработать специальные способы и средства защиты. 4.4. Разработка рекомендаций по обеспечению устойчивости систем видеонаблюдения к воздействию ЭМИ ЭМИ представляет собой большую угрозу в двух отношениях. Во-первых, ЭМИ действительно имеет большую величину, обладая при этом амплитудой напряженности электрического поля 50 кВ/м, со временем нарастания переднего фронта 2.5 наносекунды и общей длительностью импульса, приближающейся к диапазону микросекунд. Вовторых, ЭМИ обладает очень широким пространственным охватом: так, при взрыве, за пределами атмосферы, ЭМИ ВЯВ может воздействовать на обширные области земной поверхности, включая целые континенты. Очевидно, что защита от воздействия ЭМИ или повышение стойкости оборудования важно для всех систем, как военных, так и гражданских [76-85]. С точки зрения проектирования, повышение стойкости оборудования для защиты от воздействия ЭМИ представляет собой целую техническую проблему. Ее необходимо решать на всех этапах проектирования, начиная с исходного представления и до разработки и эксплуатационного обслуживания. Для того, чтобы лучше понять цель |