автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.13, диссертация на тему:Теоретические и экспериментальные методы оценки устойчивости терминалов к воздействию сверхширокополосных электромагнитных импульсов

На правах рукописи

Акбашев Беслан Борисович

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИ УСТОЙЧИВОСТИ ТЕРМИНАЛОВ К ВОЗДЕЙСТВИЮ СВЕРХШИРОКОПОЛОСНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНИТНЫХ ИМПУЛЬСОВ

Специальность 05.12.13 - Системы, сети и устройства телекоммуникаций

Автореферат диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2005

Работа выполнена на кафедре "Радиоэлектронные и телекоммуникационные устройства и системы" Московского государственного института электроники и математики.

Научный руководитель - д. т. н. Степанов Павел Владимирович Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Балюк Николай Васильевич, кандидат технических наук, доцент Одинокое Сергей Борисович

Ведущая организация' ФГУП Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт радио (ФГУП НИИР)

Зашита состоится "22" декабря 2005 г в 16.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.133.06 Московского государственного института электроники и математики по адресу:

109028, Москва, Б. Трехсвятительский пер., 3/12, зал Ученого Совета

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан 17 ноября 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

к. т. н., профессор

Н. Н. Грачев

гъънгвъ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Широкое распространение микроэлектроники в современных информационных системах учета, планирования и регулирования приводит к возрастанию вероятности отказов ответственных систем телекоммуникаций и связи при воздействии электромагнитного импульса (ЭМИ) ядерного взрыва и электромагнитных факторов природного и техногенного происхождения (грозовых разрядов, разрядов статического электричества, электромагнитных полей радиопередающих и радиолокационных станций, высоковольтных линий электропередачи).

Поэтому актуальными в этих условиях становятся проблемы защиты информационных ресурсов, оценка устойчивости гражданских объектов, обеспечение функциональной безопасности информационных и телекоммуникационных систем. Решение этих проблем проводится по следующим основным направлениям:

1. Задание в качестве требований в нормативно-технических документах обоснованных, типизированных параметров электромагнитных факторов деструктивных воздействий.

2. Создание и модернизация имитаторов для воспроизведения заданных в стандартах параметров электромагнитных полей.

3. Испытание объектов к действию электромагнитных факторов с использованием имитаторов.

4. Разработка методов и средств защиты от деструктивных электромагнитных воздействий.

5. Обеспечение электромагнитной совместимости (ЭМС) технических систем.

В нашей стране и за рубежом ведется целенаправленная работа по решению этих проблем. Завершается работа над комплексом российских стандартов по ЭМС и соответствующего Технического регламента.

Основные направления исследований, проведенных в данной работе, соответствуют общей концепции решения проблемы ЭМС.

Анализ показал, что проблема ЭМС и устойчивости технических средств выходит на ведущую позицию при разработке электронной, телекоммуникационной аппаратуры и систем на их основе. Широкое распространение вычислительных сетей (ВС) ставит новые задачи по обеспечению ЭМС. Это объясняется рядом факторов, важнейшими из которых являются:

• распределенная топология сетей, которая может формироваться по всему объему здания или производственного помещения значительной площади;

• постоянно повышающееся быстродействие телекоммуникационных систем, что вызывает все более жесткие требования к стабильности времен распространения сигналов по линиям передачи и качеству согласования последних, а также снижает помехозащищенность систем;

• снижение энергетических порогов срабатывания микросхем увеличивает их чувствительность к воздействию внешних и внутренних помех различной природы;

• широкое применение искусственных материалов (пластмасс) как в аппаратуре, так и в оборудовании служебных помещений, что усложняет разработку экранов и способствует возникновению электростатических зарядов на аппаратуре и окружающих предметах и оборудовании.

В работе проведен детальный анализ развития региональных телекоммуникационных систем, переживающих в настоящий момент период коренной реконструкции. Основным ее направлением является повсеместное внедрение информационно-вычислительных систем повышенного быстродействия, компьютерных технологий, внедрение локальных и глобальных вычислительных сетей и построение систем телекоммуникаций на их основе, внедрение новых идентификационных документов 8 системы МВД миграционной службы При решении данной проблемы приходиться сталкиваться с рядом трудностей, которые определяются несовершенством инфраструктуры зданий и помещений, предназначенных для размещения аппаратуры нового поколения, отсутствием ряда стандартов и методик проектирования. В первую очередь, это относится к задачам электромагнитной совместимости и информационной безопасности, поскольку устаревшее оборудование было относительно невосприимчиво к большинству типов непреднамеренных и намеренных помех, которые присутствуют в производственном помещении.

Стратегическая задача внедрения идентификационных документов нового поколения требует повышенного внимания к стойкости соответствующего телекоммуникационного оборудования к внешним электромагнитным деструктивным воздействиям, поскольку для подобных систем обеспечение информационной и функциональной безопасности выходит на ведущие позиции. В публикациях автора рассмотрены основные задачи обеспечения ЭМС терминального оборудования системы контроля доступа как наиболее уязвимого в системе технических средств основанных на

идентификационных документах нового поколения, обоснованы методы решения задачи сохранения функциональной способности при наличии деструктивных электромагнитных воздействий, разработаны методы расчета и программы, внедрение которых позволило существенно сократить сроки ввода в строй новых объектов и модернизацию старых, что, в конечном итоге, привело к значительному техническому эффекту.

В целом задача обеспечения ЭМС для снижения стоимости проекта должна решаться на максимально ранних этапах проектирования систем. Если в проект входят этапы строительства и подготовки производственных помещений, помещений вычислительных центров, то эти этапы должны выполняться с обязательным участием специалистов по обеспечению ЭМС. Это позволит минимизировать затраты при проведении мероприятий по обеспечению ЭМС на последующих этапах строительства зданий, оборудования помещений, монтажа и эксплуатации оборудования. Задача существенно усложняется из-за появления нового вида электромагнитных воздействий -сверхширокополосных ЭМИ (СШП ЭМИ). Подобные деструктивные воздействия могут генерироваться непреднамеренно, например, как результат высотного ядерного взрыва, но и преднамеренно при возрастающей угрозе электромагнитного терроризма.

Настоящая работа посвящена теоретическому обобщению и решению научной задачи имеющей важное значение, а именно разработке научно-методических основ оценки устойчивости систем контроля доступа(СКД) телекоммуникационных систем (ТКС) к воздействию сверхширокополосного электромагнитного импульса. Цель работы

Основной целью диссертационной работы является разработка теоретических и экспериментальных методов оценки устойчивости к СШП ЭМИ терминального оборудования с учетом его конструктивных особенностей, а также обоснование рекомендаций по обеспечению устойчивости устройств телекоммуникаций в условиях воздействия мощных СШП ЭМИ в соответствии с требованиями стандартов МЭК.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

1. Разработка на основе решения интегральных уравнений методом моментов математической модели для расчета токов и напряжений в модельной геометрии межсоединений.

2. Разработка методики оперативной оценки эффективности экранирования терминалов СКД и ее реализация в распределенной вычислительной среде.

3. Проведение экспериментальных исследований с целью подтверждения адекватности математических моделей, положенных в основу методов расчета воздействия СШП ЭМИ на терминальное оборудование и оценки его стойкости.

4. Разработка рекомендаций по защите терминального оборудования от воздействия СШП ЭМИ.

В данной работе впервые сделана попытка провести научные исследования в рамках стандартов МЭК и оценить на первом этапе проектирования электромагнитную обстановку и устойчивость СКД телекоммуникационных средств к воздействию СШП ЭМИ. Предложенный методический подход к решению задачи устойчивости ТС показан на Рис. I. В итоге он дает достоверные данные для разработки рекомендаций по оценке устойчивости СКД на основе: разработанных моделей, комплексов программ-методик и обобщенных характеристик воздействия СШП ЭМИ на СКД; методов и средств экспериментальных исследований, позволяющих оценить достоверность расчетных методов и устойчивость СКД; разработки требований к средствам генерации, создающим типовые параметры полей СШП ЭМИ, рекомендаций по защите СКД.

Методы исследования

В процессе решения поставленных задач использовались принципы системного подхода, методы математического моделирования, теория целей и электромагнитной совместимости, а также расчетно-экспериментальные исследования.

Научная новизна

Научная новизна заключается:

• в разработке на основе теории интегральных уравнений методов расчета воздействия СШП ЭМИ на проволочные структуры и экраны с неоднородностями, что позволяет оценивать электромагнитную обстановку вне и внутри реального объекта и прогнозировать характеристики воздействия СШП ЭМИ на элементы систем контроля доступа;

• в развитии принципов и методов распределенных вычислений при проектировании систем защиты терминалов, доведенных до конкретных пользовательских интерфейсов систем;

• в обосновании рекомендаций по оценке устойчивости СКД.

Рис. 1. Методический подход к решению задачи устойчивости терминалов СКД к воздействию СШП ЭМИ

На защиту выносятся.

• результаты теоретических и экспериментальных исследований воздействия СШП ЭМИ на СКД с учетом их конструктивных особенностей;

• рекомендации по методам обеспечения устойчивости СКД телекоммуникаций к воздействию СШП ЭМИ.

• математические модели, описывающие воздействие СШП ЭМИ на СКД, и разработанные на их основе алгоритмы расчета и программы с применением пакета МсаИетаИса.

Диссертационная работа выполнена на кафедре "Радиоэлектронные и телекоммуникационные устройства и системы" Московского государственного института электроники и математики.

Реализация и внедрение результатов работы

Основные результаты работы внедрены на ряде предприятий при создании систем контроля доступа перспективных систем телекоммуникаций, а также в учебный процесс МИЭМ на кафедре "Радиоэлектронные и телекоммуникационные устройства и системы" по дисциплине "Основы проектирования РЭС" Апробация результатов работы

Работа в целом и отдельные ее результаты докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях, а также на научно-технических семинарах кафедры "Радиоэлектронные и телекоммуникационные устройства и системы" МИЭМ с 2003 г по 2005 г.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе три в виде статей и две брошюры. Структура работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав с выводами, заключения, списка литературы, содержащего 139 наименования и приложения, включающего протоколы испытаний.

СОДЕЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование актуальности темы диссертационной работы, определены цель, задачи исследований и приведены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проводится анализ состояния проблемы и выбор направления исследований устойчивости систем контроля доступа телекоммуникационных систем к воздействию СШП ЭМИ. Объектом исследований являются телекоммуникационные системы на основе документов нового поколения, включающие смарт-карты. Одним из

основных компонентов подобных систем является система контроля доступа (СКД) -терминалы занесения и считывания информации. В настоящее время все более актуальной становится задача предотвращения террористических акций, необходимым элементом решения которой становится усиление контроля за миграцией, выявление перемещений преступных элементов.

Одним из способов решения задачи контроля за перемещением преступных элементов является обеспечение надежной идентификации личности путем создания защищенной автоматизированной системы идентификации с использованием биометрических параметров и применением криптографических методов защиты персональных данных, в том числе электронной цифровой подписи (ЭЦП).

В соответствии с задачей, поставленной Президентом Российской Федерации, Председателем Правительства Российской Федерации и рекомендациями международных организаций, должны быть созданы идентификационные дорожные документы нового поколения и инфраструктура их обращения. При этом целесообразно рассмотреть единый подход и общую производственно-технологическую базу для всех документов нового поколения: дорожных, внутренних, личных, транспортных, служебных и т.д.

Важным элементом построения подобной системы является наличие на руках человека идентификационного документа с отражением части его данных, характеристик и положения в обществе, как в открытом, так и в недоступном, закодированном виде, для которого невозможно провести несанкционированные изменения.

В качестве подобного документа, например целесообразно применение пластиковой карты с электронной микросхемой, как наиболее технологически подготовленного и распространенного носителя.

С технической точки зрения для разработки таких документов необходимо решить следующие задачи:

• подготовить и создать единую защищенную от несанкционированного доступа информационно-справочную систему, включающую каналы связи и базу персональных и биометрических данных на всех граждан, лиц без гражданства и иностранных граждан пребывающих на территории страны;

• обеспечить стойкость терминалов к деструктивным электромагнитным воздействиям естественного и искусственного происхождения, в том числе возбуждаемых при электромагнитном терроризме;

Базовые принципы построения и состав системы включают следующие пункты:

• Все запросы к базе данных (БД) и ответы системы должны удовлетворять требованиям защищенного электронного документооборота и быть подписаны ЭЦП.

• Для работы с документами нового поколения должна быть использована распределенная система сбора и ввода персональных и биометрических данных, персонализации бланков, выдачи и учета документов на основе сложившейся системы ОВИР и паспортных столов МВД РФ.

• База данных должна быть общей для всех ведомств.

Сбор данных, их первичная обработка и ввод в БД обеспечивается распределенной системой на базе существующих ОВИР, паспортных столов, консульств и т.д. и реализуется информационной системой с подключенными на каждом пункте специальными терминалами Отличительной чертой этих устройств телекоммуникаций должно являться повышенная стойкость к деструктивным электромагнитным воздействиям, поскольку при малой стойкости возможны сбои и потеря информации в системе, что может привести к отрицательным непредсказуемым результатам Персонапизация и выдача документов также осуществляется на основе распределенной системы.

В работе рассмотрены состав оборудования автоматизированных рабочих мест для различных пунктов. Наибольшее распространение в мире получили системы AFIS -автоматические системы идентификации по отпечаткам пальцев. Данные системы при различных вариантах обработки отпечатков пальцев применяется в ряде стран для внутренних и заграничных паспортов, водительских удостоверений, визовых наклеек, вкладышей, различных ведомственных удостоверений.

Системы AFIS также предусматривают запись в память карты (чипа) фотографии и персональных данных владельца

Рассмотренное выше позволяет сделать следующие выводы 1 Документы нового поколения за счет встроенной них функции однозначной и надежной автоматической идентификации личности с использованием биометрических данных и криптоалгоритмов защиты данных, включая ЭЦП, могут явиться одним из элементов, способствующих предотвращению угроз терроризма и преступности.

2. Разрабатываемая отечественная микроэлектронная база, выпускаемые серийно отечественные и зарубежные технические средства: сканирующие сенсоры, персонализирующие устройства, а также программное обеспечение, позволяют успешно решить задачу выпуска и обращения документов нового поколения.

3. Терминалы занесения информации в документы нового поколения и считывания с них должны отвечать требованиям ЭМС и обоснованным требованиям стойкости к деструктивным электромагнитным воздействиям. Это позволит сбалансировать показатели информационной безопасности в части криптографии, программных и технических средств.

Проблема устойчивости технических средств к воздействию СШП ЭМИ решается благодаря усилиям ученых и специалистов всего мира. В России ведущую роль в этом направлении играют научные коллективы ФГУ 12ЦНИИ МО, НИИФ СПбГУ, БИТУ, ЦНИИ 22 МО, МИЭМ. В результате исследований в значительной степени выяснена природа формирования, физические модели и математические методы расчета параметров СШП ЭМИ. Это позволило МЭК обобщить результаты исследований и сформировать требования по оценке стойкости к объектам гражданского назначения. Работа в этом направлении завершилась разработкой, согласованием с 18 государствами - членами МЭК и изданием серии стандартов МЭК, На этой основе, практически параллельно с этой работой, велась разработка механизмов взаимодействия СШП ЭМИ с объектами, которые предполагают установление связей между внешними по отношению к объекту электромагнитными полями, токами и напряжениями внутри объекта. Для этого использовались теоретические и экспериментальные методы.

Были достигнуты определенные успехи в решении задач анализа стойкости систем связи, создании методов измерений и экспериментальной проверки методик расчета, наведенных СШП ЭМИ токов и напряжений в кабельных линиях, экранах и антеннах. Крупный вклад в эти работы внесли ученые' Мырова JIО, Кечиев Л.Н., Соколов A.A., Балюк Н.В., Синий JIJI., Чеков Г.Н., Крохалев Д.И., Писарев В.Н., Степанов П.В., Усыченко В.Г., Сорокин Л.Н., Шерстюк A.B., Стрюков Б.А., Якушин С.П, Ведмидский A.A. и цикл исследований, выполненных в ФГУ 12ЦНИИ МО, ВИТУ, МНИРТИ, МИЭМ.

Анализ состояния исследований за рубежом свидетельствует, что научные организации США, Франции, Германии, Швейцарии, Китая и др. стран уделяют этому вопросу большое внимание: имеются модели взаимодействия СШП ЭМИ с объектами и методы расчета, доведенные до машинных программ. Применительно к системам связи, электроснабжения и различных систем гражданских объектов

Учитывая большое разнообразие различных стационарных объектов. Можно констатировать, что методов расчета воздействия СШП ЭМИ на сложные стационарные объекты требуют своего развития и совершенствования. Исследования по данному направлению должны быть расширены и продолжены, поскольку являются мощным

инструментом для исходных данных при разработке методов воспроизведения воздействия СШП ЭМИ на элементы СКД и позволяют предложить конкретные технически осуществимые средства испытаний и методы защиты.

Об актуальности данного направления работ свидетельствует также программа перспективных работ МЭК на 2004-2006 г.г. В направлениях дальнейших работ рассматриваются предложения и рабочие проекты, представляющие интерес для решения практических задач: методы и средства расчета воздействия СШП ЭМИ, методы и средства измерений СШП ЭМИ, испытания крупногабаритных объектов.

За последние годы разработан комплекс стандартов, серия генераторов СШП ЭМИ и проведены исследования по воздействию СШП ЭМИ на технические средства. Указанные обстоятельства заставили пересмотреть стратегию оценки воздействия СШП ЭМИ на телекоммуникационные системы и наметить ряд мероприятий в этом направлении. В рамках рассматриваемого направления необходимо уточнить методы моделирования и учета средств защиты терминалов при внешних воздействиях, провести экспериментальные исследования, разработать рекомендации по повышению стойкости СКД к мощным электромагнитным воздействиям.

Применяемые в настоящее время методы оценки устойчивости подходят лишь для относительно малых геометрических размеров (РЭА, кабельных линий длиной единицы метров), что обусловлено возможностью получения показателей стойкости в основном по результатам экспериментальных исследований.

При оценке устойчивости СКД, необходимо разработка расчетно-экспериментального метода, чтобы осуществить переход от известной устойчивости элементов к устойчивости системы в целом.

Его можно реализовать при наличии математической модели взаимодействия СШП ЭМИ с СКД и исходных данных по конструктивным особенностям СКД. Такой методический подход позволит определить устойчивость СКД и обосновать оптимальные требования по защите технических систем.

На основе результатов анализа состояния вопроса по теоретическим и экспериментальным методам воздействия СШП ЭМИ на устройства телекоммуникаций и методам оценки их устойчивости поставлены цель и задачи исследований:

Во второй главе развиваются расчетно-экспериментальные методы оценки устойчивости СКД к воздействию СШП ЭМИ.

Так в последние годы появились новые стационарные и подвижные генераторы, излучающие периодические и однократные сверхширокополосные электромагнитные

импульсы. Такие устройства обладают новыми качествами, отсутствующими у традиционных источников преднамеренных помех - сверхширокополосностью и большой амплитудой излучаемых электромагнитных полей. Одной из возможных областей применения таких излучателей является дистанционное поражение (до 2 км.) электронных компонентов систем контроля доступа (СКД), телекоммуникационных (ТКС), информационно-управляющих систем различного назначения, технических средств связи. Уровни плотности потоков электромагнитного излучения этих генераторов таковы, что могут приводить к нарушению работоспособности радиоэлектронной аппаратуры, а в ряде случаев, к необратимым изменениям ее параметров. Кроме того, электронные компоненты и устройства, такие как микропроцессоры, составляющие сегодня основную часть используемых элементов, работают на все более высоких частотах и низких напряжениях и, таким образом, становятся все более восприимчивыми к СШП ЭМИ.

Данные тенденции в развитии генераторов сверхмощных электромагнитных полей обуславливают необходимость проведения исследований, направленных на обеспечение стойкости систем контроля доступа к электромагнитным воздействиям.

Поэтому, особенно актуально, на настоящий момент, стоит вопрос о защите СКД от воздействия сверхширокополосных ЭМИ. При воздействии СШП ЭМИ снижается эффективность применяемых защитных устройств, усиливается проникновение электромагнитных полей через неоднородности в корпусах и увеличиваются амплитуды наведенных токов и напряжений на выходах высокочастотных устройств, кабелей и проводов, расположенных вне экранов или имеющие плетеные и витые экраны, что приводит к ложным срабатываниям или катастрофическим отказам аппаратуры.

Для проведения исследований воздействия СШП ЭМИ на СКД необходима соответствующая система исходных данных, полученная на основе анализа перспективных характеристик генераторов СШП ЭМИ и существующих методов оценки их воздействия на элементы технических средств

Поэтому исходные данные по амплитудно-временным параметрам СШП ЭМИ в работе получены из анализа известных характеристик генераторов СШП ЭМИ, проекта международного стандарта по СШП ЭМИ, средств измерений и эталонов электромагнитных полей субнаносекундного диапазона.

Анализ приведенных характеристик излучателей показывает, что основные требования к средствам метрологического обеспечения измерений СШП ЭМИ должны разрабатываться, исходя из необходимости измерения импульсов ЭМП со следующими параметрами: напряженность электрического поля в диапазоне от 1 до 200 кВ/м;

длительность фронта импульса - от 100 до 500 пс; длительность импульса - от сотен пикосекунд до единиц наносекунд; частота повторения импульсов - от 0,1 до 1000 Гц.

Источники СШП ЭМИ излучают импульс в широком диапазоне частот от 100 МГц до 50 ГГц. Это излучение менее интенсивно, чем микроволновое, но имеет преимущество в том, что усложняет защиту так, как частоты СШП ЭМИ занимают более высокочастотную часть спектра.

Под СШП, в соответствии с определением проекта международного стандарта МЭК 61000-2-13, понимаются сигналы, имеющие относительную ширину спектра по уровню 3 дБ более 25% Мы рассматриваем здесь СШП импульсы с явно выраженной временной зависимостью, формируемые излучающей антенной, возбуждаемой генератором импульсного напряжения. В качестве антенны может быть использован ТЕМ - рупор, открытый конец волновода, решетка из ТЕМ-рупоров или открытых концов волновода, коническая или биконическая антенна, либо антенна в комбинации с направляющей системой (линза, параболический отражатель и т.п.). Формы импульсов довольно разнообразны, поскольку зависят от характеристик как генератора, так и излучающей антенны. Как правило, СШП импульсы имеют общую длительность от сотен пикосекунд до нескольких наносекунд и содержат до нескольких «полупериодов» колебаний . Характерной особенностью является отсутствие в спектре импульсов нулевой частоты. Длительности фронта импульсов современных СШП излучателей лежат в диапазоне 10"'° + 10"* с, амплитуды на расстояниях доЮм от раскрыва антенны могут достигать 100-200 кВ/м

Исходными данными при расчете являются характеристики воздействующего импульса поля (форма, амплитуда, направление распространения)

В качестве объектов воздействия рассматриваются проводящие структуры из проволоки круглого сечения, не имеющие точек ветвления, находящиеся в однородной непроводящей среде (воздух, вакуум) Диаметр сечения проводников и погонное сопротивление могут изменяться в зависимости от локальной продольной координаты. Направление распространения воздействующего электромагнитного поля - произвольное.

В работе обоснован и выбран метод расчета токов в проводниках. Расчет токов, наводимых на проволочные структуры при воздействии сверхширокополосных импульсов электромагнитного поля (ЭМП), - частный случай задачи о взаимодействии электромагнитного поля и проводящего объекта Для решения практических задач точные аналитические методы используются крайне редко.

При условии, что размеры объекта велики по сравнению с длиной волны, а его поверхность достаточно гладкая, возможно применение одного из наиболее простых приближенных методов - метода геометрической оптики.

Если размеры объекта много меньше рассматриваемых длин волн, оценка вносимого в электромагнитное поле возмущения возможна с использованием квазистатического приближения. При этом объект может быть описан моделью с сосредоточенными параметрами. В нашем случае данный подход может быть использован лишь для грубой оценки наводок на антенну, работающую в более высоком частотном диапазоне.

В общем случае необходимо использовать методы, основанные на решении уравнений Максвелла (либо уравнений для скалярного и векторного потенциалов) в трехмерной постановке.

Численные методы, основанные на конечно-разностном подходе, наиболее широко применимы для решения дифференциальных уравнений Максвелла. Однако за их универсальность приходится расплачиваться необходимостью дискретизации всего расчетного объема. С учетом того, что шаг разбиения должен быть на порядок меньше минимальной длины волны, количество вычисляемых переменных и требуемый объем оперативной памяти растут пропорционально третьей степени граничной частоты в спектре импульса.

Другим классом численных методов, широко применяемых при решении задач электромагнитной дифракции, являются методы на основе интегральных (интегро-дифференциальных) уравнений, содержащих величины и их производные лишь на некоторой поверхности (как правило, совпадающей с поверхностью объекта).

Одним из наиболее часто используемых при расчете дифракции на проводящих объектах является интегральное уравнение электрического поля (ИУЭП) в частотном представлении, для численного решения которого применяют метод моментов. Для расчета дифракции на проволочных структурах или протяженных объектах, поперечные размеры которых малы по сравнению с длиной волны, применяют тонко-проволочный подход, при котором дискретизация геометрии производится с помощью одномерных элементов, как более экономичный с точки зрения вычислительных затрат.

В работе расчет токов и напряжений, наведенных внешним электромагнитным полем на поверхности проводящего объекта, осуществляется с использованием ИУЭП в частотном представлении:

0«вА(т) +УФС?))^ = Ем-237(т), (I)

где <о - частота падающего поля;

А(Т) = — (^(Т')—^ - векторный магнитный потенциал;

4Я8 Я

Ф(?) = — —— скалярный электрический потенциал;

4щае I Я

1(1) - токи на поверхности проводника в; Г - радиус-вектор точки пространства; к=2пГК - волновое число;

К. = Т - Т" - расстояние между произвольно расположенной точкой наблюдения Г и точкой источника ?' на поверхности проводника Б;

Ё'^ (?) - касательная к Б составляющая падающего электрического поля;

- поверхностный импеданс металла; ц, к - параметры окружающей среды; У5 • 7 - поверхностная дивергенция вектора I.

Уравнение (1) решалось методом моментов с использованием тонко-проволочного формализма, который наиболее подходит для моделирования проволочных структур. При этом исследуемый объект моделируется участками проволоки круглого сечения, и делаются следующие приближения:

• ток течет только в направлении оси проволоки;

• плотности тока и заряда аппроксимируются нитями тока I и заряда а на оси проволоки.

Анализ расчетов показывает, что СШП импульсы обладают высокой эффективностью воздействия на печатные платы и линии длиной до нескольких метров. СШП ЭМИ могут оказать большее влияние на объект, чем другие типы импульсов, даже, несмотря на их сравнительно малую энергетику.

На основе расчетных данных сделан вывод, что для печатных плат узлов СКД с резонансными частотами между 100 МГц и 1 ГГц СШП ЭМИ оказывает наибольшее влияние по энергии (напряжению) несмотря на то, что его общая энергия значительно меньше, чем энергия других импульсов с Е = 10 кВ/м.

Таким образом, опасность воздействия конкретного СШП ЭМИ для заданной системы контроля доступа определяется не только амплитудой, фронтом импульса и энергией, но и эффективностью его воздействия по энергии и напряжению.

В заключительной части главы приведены экспериментальные данные по воздействию СШП ЭМИ на печатные платы и элементы СКД.

В третьей главе разрабатываются расчетные методы оценки эффективности экранирования терминалов СКД На основе общей теории экранирования уточнены показатели эффективности экранирования при наличии щелей и экранов, что является типичным для конструкций СКД.

Наличие апертур требует их учета при расчете эффективности экранирования. Это достигается введением поправочных коэффициентов.

где: Л - абсорбционное ослабление щели, Л - ослабление щели при отражении, В -поправочный коэффициент отражения, К/ - поправочный коэффициент числа отверстий, Кг - поправочный коэффициент проникновения поля на низких частотах, Кз -поправочный коэффициент объединения близко расположенных отверстий. Поправочный коэффициент числа отверстий

Поправочный коэффициент проникновения поля на низких частотах

На низких частотах глубина скин-слоя металла большая Выражения для расчета коэффициента проникновения поля следующее:

5 = А + Л + В + К, + К2 + Ку

Кх =-10 -фи] где: а - площадь одной щели, см2, л - число отверстий на см'.

К2 - -20^1 +

где р = — Зная, что

10'3 0,0066

получаем

0,0066

Тогда

Кг=- 201ё

1+35х

0,0066

где: с„ - ширина проводящего материала между двумя отверстиями, см, <1 -

диаметр проводника, см.

Поправочный коэффициент объединения близко расположенных отверстий

Взаимная связь между отверстиями приводит к увеличению полного сопротивления всей щели в целом, приводя к увеличению общей эффективности.

Къ = 20

1

= 201ё

соЛ-

8,686

1ап11(Л/8,686)^ где А - коэффициент абсорбции, подсчитанный выше.

Эффективность экранирования экрана с прямоугольными отверстиями в плоском

5 = 27,3-^ + 20^

-20%

1+35х

4-6,69x10 ЛУ

-5 1

1 ^-+6,69x10 /Ж -101в(ал] -

0,0066

Эффективность экранирования экрана с прямоугольными отверстиями в магнитном поле:

-101йап]-20^ 1+35х

5 = 27,3—+ 20^ Ш

пг V 4№ яг

+201й

27,3/

СОЙ1-

0,0066

/•»■Г.

5 = 32—+ 20 й

Эффективность экранирования экрана с круглыми отверстиями в плоском поле:

V2-3

-101в[ая]-201в 1+35х

I

4-5 79x10 /П

- + 5 79х10_5/0

( п---

№ 1мГц*гаг 0,0066

У

+20 ^

соА-

32/

. г» О.

А

Эффективность экранирования экрана с круглыми отверстиями в магнитном поле:

Разработанные расчетные методы носят общий характер и использовались при разработке рекомендаций по обеспечению устойчивости СКД к воздействию СШП ЭМИ.

Все расчеты в работе выполнены с применением пакета МаЛетапса.

В четвертой главе приведены результаты исследований, направленные на обоснование методов, средств экспериментальной оценки стойкости и рекомендаций по обеспечению устойчивости СКД к воздействию СШП ЭМИ.

В работе рассматриваются различные типы генераторов СШП ЭМИ

Генераторы разработки «НПАО ФИД-Технология» с выходным напряжением (на нагрузке 50 Ом) на 1, 10, 20, 30 и 90 кВ. При использовании специальных обостряющих головок на выходе перечисленных генераторов, получены следующие значения времени нарастания импульсов напряжения - для 1 кВ - 60 пс, для 10, 20 и 30 кВ не более 150 пс и для 90 кВ - 200 пс. Предполагается довести амплитуду выходного сигнала этого генератора до 100 кВ при частоте следования импульсов 1 кГц. Габариты генератора 480x480x180 мм, вес не более 25 кг В генераторе применено проточное масляное охлаждение активных элементов До частоты 100 Гц он работает без принудительного охлаждения. При напряжении 100 кВ и нагрузке 50 Ом импульсная мощность генератора составит 200 МВт. По утверждению разработчиков, деградации активных элементов не наблюдается, т.е. практически ресурс генераторов должен составлять тысячи часов.

Характерной особенностью генераторов «НПАО ФИД-Технология» является эффективная работа на низкоомную нагрузку По данным разработчиков при работе генератора на 2, 3 и 4 кабеля с волновым сопротивлением по 50 Ом каждый, отдаваемая генератором мощность увеличивается в полтора-два раза.

При проведении экспериментальных исследований использовались генераторы ВНИИОФИ. Осциллограмма типичного СШП ЭМИ, полученного на одном из излучателей ВНИИОФИ, показана на Рис 2 Фронт импульса по уровню 0,1. .0,9 составляет около 250 пс, а длительность импульса по уровню 0,5 составляет около 400 пс.

На данный момент существует два основных типа датчиков нано- и субнаносекундного диапазона:

• практически точечные емкостные и индукционные датчики размером в несколько миллиметров;

• полосковые датчики, представляющие собой отрезок полосковой линии, подключенный к коаксиальному кабелю.

Рис 2. Осциллограмма сигнала СШП ЭМИ Краз=:500 пс/дел.

Для детального исследования сверхкоротких ЭМИ субнаносекундной длительности используются измерительные каналы, построенные по схеме: первичный преобразователь-линия связи-осциллографический регистратор, размещенный в экранированной кабине. Стоимость реализации подобной схемы очень высока и определяется стоимостью сверхширокополосного осциллографа и экранированной кабины.

Однако во многих прикладных задачах нет необходимости наблюдать форму сверхкоротких ЭМИ. Основные параметры излучаемого сигнала вносятся в эксплуатационные документы излучателя, и на практике важным является распределение амплитуды сигнала в рабочей зоне и в зоне размещения вспомогательного оборудования и обслуживающего персонала. В этом случае чрезвычайно полезен компактный измеритель амплитуды с автономным питанием по классу погрешности (порядка 30%) приближающийся к индикатору.

Для измерения амплитуды сверхкоротких электромагнитных импульсов при экспериментальных исследованиях использовался разработанный во ВНИИОФИ

малогабаритный автономный цифровой измеритель максимальных значений напряженности электрического поля сверхкоротких электромагнитных импульсов.

По результатам экспериментальным исследованиям сделаны следующие выводы:

• максимальный уровень сетевых наводок внутри экранированной камеры при воздействии СШП ЭМИ с амплитудой импульсов напряженности электрического поля Е - 16 кВ/м и длительностью импульсов 0,2 не на сетевой провод при использовании фильтра сетевых помех ФСП-10 составляет 0,35 В.

• максимальный уровень сетевых наводок внутри экранированной камеры при воздействии СШП ЭМИ с амплитудой импульсов напряженности электрического поля £ = 16 кВ/м и длительностью импульсов 0,2 не на сетевой провод без использовании фильтра сетевых помех составляет 16 В.

• максимальный уровень сетевых наводок внутри экранированной камеры при воздействии СШП ЭМИ с амплитудой импульсов напряженности электрического поля Е = 16 кВ/м и длительностью импульсов 0,2 не на дополнительно экранированный сетевой провод при использовании фильтра сетевых помех ФСП-10 составляет 0,48 В

Коэффициент ослабления фильтром СШП ЭМИ длительностью импульса порядка 0,2 не составляет 33,2 дБ.

Испытаниям по оценке воздействия СШП ЭМИ были подвергнуты отдельные компоненты СКД. Результаты эксперимента представляют определённый научный интерес.

Персональный компьютер (ПК): при использовании излучателей СШП ЭМИ с напряжённостью поля от 10 кВ/м до 40 кВ/м в помещении лаборатории, работающие в радиусе порядка 10 метров, компьютеры дают сбои, зависают. В связи с таким эффектом, одна из стен лаборатории была заклеена фольгой для экранирования ближайшего помещения, а также перед запуском излучателя приходится отключать работающие в соседних комнатах компьютеры на время проведения работ.

Преднамеренно компьютеры облучению СШП ЭМИ не подвергались ввиду риска выхода из строя.

Электронные часы: при воздействии СШП ЭМИ напряжённостью поля от 1 кВ/м (18 метров от излучателя) часы начинают давать сбои в индикации, сегменты ЖК-дисплея беспорядочно включаются, а также произвольно срабатывает звуковой сигнал будильника. По окончании воздействия СШП ЭМИ работа будильника возобновляется в нормальном режиме.

Мобильный телефон: при неоднократном случайном нахождении в зоне действия СШП ЭМИ, мобильный телефон лишь 1-2 раза давал сбои: неправильная индикация уровня GSM-сигнала и батареи, а также один раз было выдано сообщение об отсутствии SIM-карты. По окончании действия поля телефон сбоев не давал.

Телефонный коммутатор: телефонный коммутатор, установленный в соседнем помещении, на время воздействия СШП ЭМИ издаёт гул тоном порядка 50 - 100 Гц, возможно, эта частота совпадает с частотой повторения импульсов СШП ЭМИ.

Полученные эффекты объясняются тем, что излучение СШП ЭМИ наводит на печатном монтаже цифровых приборов токи и напряжения с частотой и формой сигнала близкими к рабочим сигналам этих приборов. В виду высокой напряжённости поля, а также малых уровней рабочих сигналов в современной технике, наведённые импульсы приводят к сбоям и неправильному функционированию.

Неоновые индикаторные лампы: при поднесении к излучателю, где напряжённость поля достигает 40 кВ/м, наблюдается свечение неоновых ламп, с яркостью близкой к нормальному режиму работы. При подсоединении к клеммам лампочки двух отрезков провода длиной порядка 15 сантиметров каждый, направленных в разные стороны, свечение лампочки происходит и при меньших напряжённостях поля. В данном случае отрезки провода играют роль антенны в виде симметричного полуволнового вибратора. Присоединение проводов различной длины и формы также увеличивает чувствительность лампы к излучению СШП ЭМИ, но с меньшей эффективностью. С увеличением частоты повторения импульсов СШП ЭМИ, лампа загорается на больших расстояниях от излучателя.

При помещении вышеперечисленных цифровых приборов в экранированную камеру, сбои в их работе прекращаются, что говорит о достаточной степени защиты размещаемых внутри камеры приборов от излучения СШП ЭМИ.

В работе были проведены испытания на устойчивость к СШП ЭМИ различных образцов оборудования контроля доступа, выпускаемых под торговой маркой Parsec. Необходимость таких испытаний вызвана спецификой применения этих устройств, так как злоумышленник может использовать различные методы для доступа в охраняемое помещение, в том числе и излучатели СШП ЭМИ, с целью вывода из строя оборудования контроля доступа.

В частности, были испытаны несколько вариантов настенных считывателей бесконтактных карт (с кодонабирателем и без; пластиковое и металлическое исполнение), бескорпусные считыватели, настольные считыватели (с подключением к ПК через USB-

порт), несколько моделей контроллеров системы доступа (в металлических корпусах). Испытания образцов проводились в неработающем состоянии, т.е. не подключенных к источникам питания и другим устройствам.

Целью испытания являлось облучение образцов полем СШП ЭМИ максимальной интенсивности для выведения их из строя. После проведения испытаний образцы были сданы предприятию-изготовителю для последующей проверки и выявления наличия и I. характера повреждений Результаты анализа в дальнейшем будут использоваться для

доработки образцов с целью повышения устойчивости к СШП ЭМИ, и соответственно, повышения надёжности систем контроля доступа. С учетом полученных экспериментальных результатов по воздействию СШП ЭМИ на технические средства обоснованы и предложены конкретные мероприятия по повышению устойчивости СКД. Мероприятия доведены до конкретных рекомендаций.

В заключении сформулированы основные выводы и рекомендации по диссертационной работе в целом.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В процессе решения задач, поставленных в диссертации, получены следующие основные научные результаты:

1. Рассмотрены основные характеристики систем контроля доступа как объектов, подверженных воздействию электромагнитных излучений. Показано, что проблема защиты этих систем от воздействия электромагнитных импульсов стала особенно актуальной в связи с разработкой новых типов источников электромагнитной энергии -генераторов СШП ЭМИ, которые характеризуются более высокими значениями электромагнитных полей и более короткими временными характеристиками, лежащими в наносекундной области.

2. Проведена оценка эффективности поражающего действия ЭМИ различных источников. Анализ приведенных данных показывает, что СШП импульсы обладают высокой эффективностью воздействия на линии длиной до нескольких метров. При ¿<1 м они могут оказать большее влияние на объект, чем другие типы импульсов, даже, несмотря на их сравнительно малую энергетику. Эти обстоятельства имеют принципиальное значение при оценке наведенных токов и напряжений в_ различных элементах СКД, так как приводят к необходимости уточнения расчетных моделей и требований к средствам защиты.

3. Рассмотрены особенности построения систем контроля доступа с точки зрения поражающего действия СШП ЭМИ различных видов. Анализ устойчивости элементов СКД показал, что для обеспечения надежного функционирования этих систем в условиях воздействия СШП ЭМИ необходимо проведение комплекса исследований по оценке этого воздействия и разработке методов и средств их защиты.

4. Проведен анализ механизмов воздействия СШП ЭМИ на СКД и ее элементы. Установлено, что оценку влияния СШП ЭМИ на СКД необходимо осуществлять комплексным методом, включая такие направления, как проникновение ЭМИ через антенны, воздействие на кабельные соединения, проникновение ЭМИ в экраны, воздействие наведенных в соединительных линиях перенапряжений на входы-выходы аппаратуры.

5. Рассмотрены физические основы взаимодействия СШП ЭМИ с кабельными линиями СКД. Исследования показали, что уровни напряжений, наводимых в кабельных линиях, могут представлять опасность для подключенного к ним оборудования. Без применения специальных мер защипы СКД могут быть выведены из строя.

6. Предложены методы расчета амплитудно-временных параметров токов и напряжений, наводимых в системах проводников и кабельных линиях. Показано, что задача по расчету реакции кабельных линий на воздействие СШП ЭМИ может быть решена методом моментов.

На основе интегрального уравнения электрического поля и метода моментов разработана математическая модель проволочного объекта и программа для расчета токов и напряжений, наводимых в проволочных проводниках при воздействии импульсного электромагнитного поля. Правильность расчетных соотношений и программы проверялась путем сравнения результатов тестовых расчетов с данными из других источников. С использованием программы решена модельная задача о наводке на прямой провод, приведены результаты расчетов и оценок максимальных значений наводимых токов. Максимальная амплитуда тока для проводников длиной до 20 м при амплитуде воздействующего импульса 1 В/м составила примерно 5,5 мА. Соответствующее этому току напряжение на нагрузке 50 Ом (при условии, что сопротивление нагрузки расположено в точке, где достигается максимальная амплитуда тока) составит около 0,25 В.

7. Разработанные и усовершенствованные математические модели применительно к воздействию СШП ЭМИ реализованы на современных ЭВМ и позволяют оперативно

рассчитать амплитудно-временные параметры токов и напряжений, наводимых во внешних кабельных линиях систем контроля доступа.

8. Показано, что существующие защитные средства в части быстродействия не в полной мере позволяют обеспечить эффективную защиту некоторых видов систем от действия СШП ЭМИ, поэтому необходима либо их доработка, либо разработка целевым назначением принципиально новых защитных устройств.

9. Проведены расчёты спектра и формы сигнала СШП ЭМИ после прохождения различных отверстий в экране.

10. Проведён анализ эффективности защиты экранированной камерой цифровой аппаратуры от сверхкоротких импульсов электромагнитного излучения (СШП ЭМИ) Проведены расчёты экранирующих свойств камеры, в том числе расчёты стенок камеры, сетки для наблюдения, рукава из проводящей ткани. Расчётной оценкой определена эффективность экранирования СШП ЭМИ: стенками камеры - 690О дБ; сетки для наблюдения - 36,7 дБ; общая эффективность защиты размещаемой в экранированной камере аппаратуры от СШП ЭМИ - 33,2 дБ.

11. Проведён ряд экспериментальных исследований воздействия СШП ЭМИ на СКД и его компоненты. Проведены испытания компьютеров, сетевого фильтра, установленного на экранированной камере; исследование прохождения СШП ЭМИ через различные отверстия в экране; исследование воздействия СШП ЭМИ на цифровые приборы. Отмечены сбои работающих устройств Полученные результаты испытаний использованы при разработки новых систем контроля доступа, методов и средств их защиты.

12. По результатам проведенных исследований разработаны рекомендации по обеспечению устойчивости СКД к воздействию СШП ЭМИ Обоснованы принципы защиты входных (выходных) цепей аппаратуры, приведены конкретные схемные и конструктивные решения.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

г

1. Акбашев Б.Б Степанов П.В. ЭМС и обеспечение информационной безопасности в системах телекоммуникаций. Сборник докладов VIII НТК по ЭМС и

»

электромагнитной безопасности. ЭМС-2004 -С.-Пб, БИТУ, 2004.-е. 382-386.

2. Акбашев Б.Б., Автоматизация идентификация личности на основе идентификационных документов нового поколения. Проблемы качества, безопасности и диагностики в условиях информационного общества: Материалы научно-практической конференции/Под ред. В.Г. Домрачева, С.У. Увайсова. - М. МИЭМ, 2004. - 247 с.

3. Акбашев Б.Б. Базовые принципы организации и состав автоматизированной системы идентификации личности на основе внедрения электронного удостоверения личности. Проблемы качества, безопасности и диагностики в условиях информационного общества: Материалы научно-практической конференции/Под ред. В Г. Домрачева, С.У. Увайсова. - М. МИЭМ, 2004. - 247 с.

4. Акбашев Б.Б. Базовые требования к построению системы идентификации личности на основе интеллектуальных документов. Электромагнитная совместимость, проектирование и технология электронных средств. - М. Изд. МИЭМ,2004. - с. 7-8.

5. Акбашев Б.Б. Методы и средства оценки воздействия сверхширокополосных импульсных полей на системы контроля доступа. Электромагнитная совместимость, проектирование и технология электронных средств - М. Изд. МИЭМ,2004. - с. 9-12.

6. Акбашев Б.Б. Степанов П.В. Эффективность экранирования терминалов при наличии щелей в их корпусе. Электромагнитная совместимость, проектирование и технология электронных средств. - М. Изд. МИЭМ,2004. - с. 9-12.

7. Акбашнев Б.Б., Захарьина О.С., Кечиев Л Н. Экранирование оптически прозрачных апертур. - М.: Изд. МИЭМ, 2005. - 54 с.

8. Акбашев Б.Б., Кечиев Л.Н., Мазуренко М.Н. Экранирование шкафов и стоек электронной аппаратуры. - M : Изд.МИЭМ, 2005 г. - 46 с.

ИД №06117 от 23.10.2001

Подписано в печать 15.11.05.

Формат 60x84/16. Бумага типографская № 2. Печать - ризография. Усл. печ. л. 1,6 Уч.-изд. л. 1,5 Тираж 100 экз. Заказ 79£>-

Московский государственный институт электроники и математики 109028, Москва, Б.Трехсвятительский пер., 3/12.

Центр оперативной полиграфии (095) 916-88-04, 916-89-25

РНБ Русский фонд

2007-4 5423

. ffc i,

•s

31 яьь

Список принятых сокращений.

Введение.

1. Анализ состояния проблемы и выбор направлений исследований устойчивости СКД телекоммуникационных систем к воздействию СШП ЭМИ.

1.1. Телекоммуникационные системы на основе документов нового поколения.

1.2. Документы со встроенным чипом.

1.3. Актуальность проблемы и методический подход к ее решению.

1.4. Методы и средства обеспечения устойчивости УТК к СШП ЭМИ

1.5. Состояние работ по разработке международного стандарта по устойчивости технических систем к СШП ЭМИ.

1.6. Выбор направлений исследований и постановка задач.

2. Совершенствование расчетно-экспериментальных методов оценки * устойчивости СКД к воздействию СШП ЭМИ.

2.1. СШП и системы контроля доступа.

2.2. Общая характеристика систем контроля доступа как объектов, подверженных воздействию сверхширокополосных электромагнитных импульсов (СШП ЭМИ).

2.3. Анализ параметров существующих генераторов СШП ЭМИ и перспективных разработок.

2.4. Разработка и совершенствование методов расчета воздействия СШП-ЭМИ на элементы СКД.

2.5. Физико-математическая модель процесса взаимодействия электромагнитного поля с системой проводников.

2.6. Расчет токов для модельной геометрии.

2.7. Эффективность поражающего действия СШП ЭМИ различных источников на технические средства. * 2.8. Экспериментальные данные по воздействию СШП-ЭМИ на оборудование систем контроля доступа.

Выводы.

3. Разработка расчетных методов оценки эффективности экранирования терминалов СКД.

3.1. Эффективность электромагнитного экранирования.

3.2. Влияние отверстий и щелей на целостность экранирования.

3.3. Эффективность экранирования экрана с отверстиями.

Выводы.

4. Методы и средства экспериментальных исследований.

4.1. Генерирование сигналов СШП ЭМИ.

4.2. Антенно-фидерные системы СШП ЭМИ.

4.3. Параметры СШП излучателей, разработанных в России и за рубежом.

4.4. Средства регистрации измерения СШП ЭМИ.

4.5. Экранированная камера для проведения экспериментальных исследований.

4.6. Расчётная оценка экранирующих свойств камеры.

4.7. Расчёт формы сигнала СШП ЭМИ, прошедшего через отверстие в экране

4.8. Методика расчёта формы прошедшего сигнала.

4.9. Экспериментальные исследования.

4.10. Воздействие СШП ЭМИ на СКД.

4.11. Разработка рекомендаций по обеспечению устойчивости СКД телекоммуникаций к воздействию СШП ЭМИ.

Выводы.

Широкое распространение микроэлектроники в современных информационных системах учета, планирования и регулирования приводит к возрастанию вероятности отказов ответственных систем управления и связи при воздействии электромагнитного импульса (СШП ЭМИ) ядерного взрыва и электромагнитных факторов природного и техногенного происхождения (грозовых разрядов, разрядов статического электричества, электромагнитных полей радиопередающих и радиолокационных станций, высоковольтных линий электропередачи).

Поэтому актуальными в этих условиях становятся проблемы защиты информационных ресурсов, оценка устойчивости гражданских объектов, обеспечение функциональной безопасности информационных и телекоммуникационных систем. Решение этих проблем проводится по следующим основным направлениям:

Г. Задание в качестве требований в нормативно-технических документах обоснованных, типизированных параметров электромагнитных факторов.

2. Создание и модернизация имитаторов для воспроизведения заданных в стандартах параметров электромагнитных полей.

3. Испытание объектов к действию электромагнитных факторов с использованием имитаторов.

4. Разработка методов и средств защиты.

5. Обеспечение электромагнитной совместимости (ЭМС) технических систем.

В нашей стране и за рубежом ведется целенаправленная работа по решению этих проблем. Завершается работа над комплексом российских стандартов по ЭМС. Активно работают комитеты МЭК.

Основные направления исследований по проблеме ЭМС представлены на рис. В.1.

По оценке специалистов проблема ЭМС и устойчивость технических средств выходит на ведущую позицию при разработке электронной и телекоммуникационной аппаратуры и систем на их основе [1-10]. Широкое распространение вычислительных сетей (ВС) ставит новые задачи по обеспечению ЭМС [4, 5, 7, 11 - 17]. Это объясняется рядом факторов, важнейшими из которых являются:

• распределенная топология сетей, которая может формироваться по всему объему здания или производственного помещения значительной площади, что, в частности, усложняет проблему заземления электронного оборудования;

• постоянно повышающееся быстродействие вычислительных систем, что вызывает все более жесткие требования к стабильности времен распространения сигналов по линиям связи и качеству согласования последних, а также снижает помехозащищенность систем;

• снижение энергетических порогов срабатывания микросхем, что увеличивает их чувствительность к воздействию внешних и внутренних помех различной природы;

• широкое применение искусственных материалов (пластмасс) как в аппаратуре, так и в оборудовании служебных помещений, что усложняет разработку экранов и способствует возникновению электростатических зарядов на аппаратуре и окружающих предметах и оборудовании.

Региональные телекоммуникационные системы в настоящий момент переживает период коренной реконструкции. Основным ее направлением является повсеместное внедрение информационно-вычислительных систем повышенного быстродействия, компьютерных технологий, внедрение локальных и глобальных вычислительных сетей и построение систем телекоммуникаций на их основе, внедрение новых идентификационных документов в системы МВД, миграционной службы и т.п. Это детально рассмотрено в работах автора [26 - 28] При решении данной проблемы приходиться сталкиваться с рядом трудностей, которые определяются несовершенством инфраструктуры зданий и помещений, предназначенных для размещения аппаратуры нового поколения, отсутствием ряда стандартов и методик проектирования [18 - 24]. В первую очередь, это относится к задачам электромагнитной совместимости (ЭМС) и информационной безопасности, поскольку устаревшее оборудование было относительно невосприимчиво к большинству типов непреднамеренных и намеренных помех, которые присутствуют в производственном помещении. Попытки решить проблему ЭМС на этапе отладки установленных телекоммуникационных систем (ТК) приводят к значительным затратам и в ряде случаев требуют коренной реконструкции помещений и переналадки оборудования. Очевидно, что наиболее приемлемым является решение проблемы ЭМС телекоммуникационного оборудования и соответствующих кабельных систем на возможно более ранних этапах их инсталляции, включая строительство зданий, отделку помещения, прокладку коммуникаций и структурированных кабельных систем (СКС), силовых цепей, выполнение заземления и т.п. В публикациях автора [25 - 30] рассмотрены основные задачи обеспечения ЭМС терминального оборудования системы контроля доступа как наиболее уязвимого в системе технических средств основанных на идентификационных документах нового поколения, обоснованы методы решения задачи сохранения функциональной способности при наличии деструктивных электромагнитных воздействий и разработаны методы расчета и программы, внедрение которых позволило существенно сократить сроки ввода в строй новых объектов и модернизацию старых, что в конечном итоге привело к значительному техническому эффекту. Основные направления исследований по проблеме ЭМС терминального оборудования систем телекоммуникаций представлены на рис. В.1.

Рис. В.1. Основные направления исследований по проблеме ЭМС устройств телекоммуникаций

Топологически ЛВС могут быть реализованы в виде шины, звезды, кольца или их комбинации. В любом варианте физическая протяженность СКС может достигать сотен метров. Для прокладки коммуникаций в строительных конструкциях предусматриваются или вновь создаются каналы, в которых укладываются не только линии связи для передачи данных, но и телефонные линии, телевизионные кабели и другие коммуникации. В большинстве случаев в непосредственной близости располагаются и линии первичного электропитания. Все это создает весьма сложную электромагнитную обстановку в сетевых каналах, что требует повышенного внимания к проблеме обеспечения ЭМС.

Кроме электромагнитных полей от сторонних источников, возрастает напряженность полей от аппаратуры, которая входит в состав ЛВС: компьютеры, принтеры, копиры и др., поскольку насыщенность этой аппаратурой и её плотность на единицу площади возрастает, а применение пластмассовых корпусов снижает эффективность экранирования рецепторов и источников помех.

Непосредственно к проблеме обеспечения ЭМС примыкает проблема защиты информации, а именно, ее задачи обеспечения целостности и доступности информации, которая рассмотрена в [19,25].

В большинстве случаев ослабление внешних электромагнитных полей за счет строительных конструкций является недостаточным. Для этих целей применяются специальные методы экранирования помещений. Наиболее ответственные компоненты (серверы, компьютеры и т.п.) ЛВС, к которым предъявляются повышенные требования по обеспечению ЭМС и защите информации, могут располагаться в специальных выделенных помещениях [23, 30]. Эти помещения должны отличаться повышенной эффективностью и целостностью экранирования.

Распределенная сеть подвода электрической энергии является мощным и одним из основных источников индустриальных помех в вычислительных сетях. Значительные протяженности этих сетей определяют значительные антенные эффекты. Кроме этого, малые расстояния между проводами питающей сети и информационными шинами, которые определяются условиями прокладки коммуникаций в технологических каналах здания, способствуют увеличению уровня индуцированных помех в информационных шинах [1, 31].

Грозозащита зданий является важным фактором сохранения работоспособности ЛВС при грозовых разрядах. Грозозащита ТС осуществляется общепринятыми мерами [1, 6, 32] при выполнении основных требований: разделение на силовую, рабочую, защитную землю; минимизации общих путей для токов заземления указанных систем земель; минимизация сопротивления систем заземления, включая сопротивление заземлителей [1, 32].

Качество функционирования ТС во многом определяется наличием помех в информационных шинах. Эти помехи можно разделить на два основных вида: помехи отражения и индуцированные помехи. Помехи отражения вызываются рассогласованием линий связи. При этом уровень помех, приводящих к значительным искажениям формы сигнала, может быть достаточно велик: Это может привести к ложным срабатываниям системы, а в худшем случае - выходу аппаратуры из строя за счет перегрузки входных каскадов. Индуцированные помехи вызываются близко расположенными линиями информационными или энергопитания), из которых за счет взаимных емкостных и индуктивных параметров линий электромагнитная энергия переносится на линию-рецептор.

Борьба с индуцированными помехами в основном сводится к выбору рационального способа экранирования и применению фильтров [1, 2, 6, 34 - 41].

Эффективным методом снижения уровня помех является применение балансного включения линий с дополнительным экранированием или применение витых пар в балансном включении. В настоящее время предпочтительной средой распространения сигнала в СКС является витая пара.

Для снижения уровня индуцированных помех в плоских кабелях применяется рациональная организация линий связи в виде "тройки проводов". В этом случае сигнальный провод располагается между двумя проводами, несущими возвратный ток и выполняющих роль экрана. Такая организация позволяет стабилизировать волновое сопротивление линии связи, снизить уровень индуцированных помех от соседних проводов и от внешних источников электромагнитных полей.

Фильтрация является мощным средством подавления помех в информационных цепях. Среди перспективных технических решений следует отметить применение фильтров-контактов, которые позволяют снизить объемы и массу оборудования, а также -ферритовых помехоподавляющих элементов [1 - 7].

Фильтры могут быть установлены в аппаратуре, но больший интерес представляет установка фильтров на информационные линии связи и линии электропитания в процессе интегрирования ТС на объекте. Наиболее пригодны для этих целей ферритовые помехоподавляющие элементы. К сожалению, номенклатура подобных отечественных изделий весьма ограничена.

Технические средства обеспечения ЭМС телекоммуникационных средств в условиях производственных помещений базируются на следующих важнейших направлениях: заземление, экранирование, фильтрация и обеспечение качества электроэнергии.

Проблема обеспечения ЭМС при создании современных вычислительных комплексов представляет весьма сложную задачу. В тех случаях, когда системы распределены на значительных площадях в специальных зданиях и помещениях, что имеет место при монтаже локальных вычислительных сетей, в комплекс задач включаются и задачи оценки электромагнитных свойств строительных конструкций, распределения энергии и заземления и ряд других специальных вопросов. Актуальность этих вопросов подтверждает следующее.

По данным [18] на частотах между 1 МГц и 100 МГц среднее ослабление электрического поля при его проникновение в здание составляет от 20 до 25 дБ. При этом перегородки здания играют роль полосно-пропускающих фильтров. На низкой частоте (около 100 кГц) ослабление магнитного поля сравнительно невелико и составляет 10. 15 т дБ. Уменьшение эффективности экранирования на частотах около 60 МГц наблюдается в местах нарушения электрической непрерывности бетонных конструкций, например в местах стыков перегородок и стен.

На частотах свыше нескольких сот МГц проникающая через оконные проемы и другие отверстия в стенах здания энергия становится соизмеримой по амплитуде с энергией, проникающей через стены. На частотах около 10 ГГц преобладающую роль играют окна, которые необходимо защищать экранирующими стеклами или другими приемами.

В целом задача обеспечения ЭМС для снижения стоимости проекта должна Ф решаться на максимально ранних этапах проектирования систем. Если в проект входят этапы строительства и подготовки производственных помещений, помещений вычислительных центров и т.п., то эти этапы должны выполняться с обязательным участием специалистов по обеспечению ЭМС. Это позволит минимизировать затраты при проведении мероприятий по обеспечению ЭМС на последующих этапах строительства зданий, оборудования помещений, монтажа и эксплуатации оборудования.

К основным задачам, требующим комплексного решения, можно отнести:

• экранирование зданий и помещений;

• экранирование оборудования;

• обеспечение качества электроэнергии;

• снижение уровня индустриальных помех и разработка методов защиты от них; # • защита оборудования от воздействия электростатических разрядов;

• рациональная прокладка цепей питания и коммуникаций, которая обеспечивает минимальный уровень помех в них и от них;

• организация заземления.

Решение этих задач должно увязываться с обеспечением целостности сигнала, который распространяется в информационных цепях.

Проблема обеспечения ЭМС телекоммуникационных средств становиться одной из самых актуальных. Информационные сигналы в ТС представляют собой дискретные уровни напряжения или тока в форме импульсов. Полезное с точки зрения ЭМС радиоэлектронных средств (РЭС) электромагнитное излучение (работа радиостанций, систем навигации и телекоммуникаций и пр.) рассматривается в этом случае как помеха. Задача обеспечения ЭМС ТС возникла по следующим причинам:

• возрастание общего числа РЭС и ТС,

• возрастание общего уровня помех, главным образом от индустриальных источников,

• усложнение функций, состава и пространственной протяженности ТС,

• сосредоточение различных видов РЭС и ТС в ограниченном пространстве (например, в одном помещении), с одной стороны, и распределенный характер компьютерных сетей - с другой,

• несовершенство технических характеристик ТС, от которых зависит ЭМС,

• снижение энергии полезных сигналов и уменьшению отношения сигнал/помеха.

В местах размещения технических средств МЭК установлены следующие категории и виды, электромагнитных помех: низкочастотные и высокочастотные (кондуктивные и излучаемые), электростатические разряды и электромагнитный импульс высотного ядерного взрыва (ЭМИ ВЯВ), СШП ЭМИ.

Понятия "излучение помех" в проблеме ЭМС обычно применяется в более широком смысле: это не только излучение электромагнитных волн в качестве помех, но и образование любых видов помех другим ТС и РЭС. Основными путями проникновения и излучения помех в устройстве (ТС) являются:

• кондуктивные пути: линия питания, внешняя линия связи, цепь заземления;

• пространственные пути: корпус, разъемы, отверстия в корпусе.

Источники помех чрезвычайно разнообразны. По сути дела, каждое изменение напряжения или тока в любой электрической цепи и сопутствующее ему изменение напряженности электрического и магнитного полей могут рассматриваться как потенциальный источник помех.

По характеру протекания процесса во времени различают помехи гармонические, импульсные и шумы. По месту расположения источника помех различают помехи внутренние и внешние. Внутренней является помеха, источник которой является частью рассматриваемого ТС, а внешней - помеха, источник которой не является частью рассматриваемого ТС.

К внутренним помехам можно отнести шумы, индуцированные помехи и помехи от рассогласования линий связи, определяющие целостность информационных сигналов. Шум - флуктуационный процесс, обусловленный дискретной природой электрического тока и представляющий собой последовательность очень коротких импульсов, появляющихся хаотически в большом количестве. Индуцированная помеха - помеха, возникающая вследствие непредусмотренной схемой и конструкцией рассматриваемого объекта передачи по паразитным связям напряжения, тока, заряда или магнитного потока из источника помехи в рассматриваемую часть объекта. Под паразитной связью при этом следует понимать связь по электрическим и (или) магнитным полям, появляющуюся независимо от желания конструктора или интегратора систем при монтаже на объекте. В зависимости от физической природы элементов паразитных электрических цепей различают паразитную связь через общее полное сопротивление, емкостную паразитную связь и индуктивную паразитную связь.

Помеха от рассогласования [7, 31] представляет собой нежелательный переходный процесс в рассматриваемой электрической цепи объекта, содержащей участки с распределенными и сосредоточенными параметрами, возникающий вследствие рассогласования между неоднородными участками линий связи. В локальных сетях подобные неоднородности могут возникать при неправильном подборе коаксиальных кабелей или витых пар, соединителей и входных сопротивлений сетевых портов. При применении стандартных СКС необходимо обосновано определять режимы их работы, а научно обоснованные выводы должны лежать в основе разработки новых стандартов и рекомендаций.

К внешним помехам можно отнести промышленные (индустриальные), от радиопередающих средств, атмосферные (в т.ч. разряды молний) и космические. Внешние помехи ТС безотносительно к первоисточнику их возникновения подразделяют на внешние индуцированные помехи, помехи из сети питания, из внешних линий связи и помехи от разрядов электростатических зарядов.

Под помехами из внешних линий связи подразумеваются помехи, попадающие в аппаратуру рассматриваемого объекта из линий связи с устройствами, не являющимися частями объекта. Наиболее характерными помехами из внешних линий связи являются симметричные и несимметричные импульсные помехи и помехи от неэквипотенциальности точек заземления, что весьма типично для протяженных ЛВС [И - 13].

Напряжение симметричной импульсной помехи из однофазной линии связи приложено между входными зажимами прямого и обратного проводов связи, из дифференциальной линии - между дифференциальными входными зажимами. Напряжение несимметричной импульсной помехи по линии связи приложено между проводом линии связи и землей. Напряжение помехи от неэквипотенциальности точек заземления приложено между точками заземления отдельных устройств. Если связи между двумя устройствами являются гальваническими, а обратные провода связей соединены с корпусами устройств, то напряжение от неэквипотенциальности оказывается приложенным к обратному проводу связи.

К внешним помехам, наиболее часто приводящим к сбоям и отказам в работе ТС, относятся: импульсные и длительные возмущения в сети питания переменного тока, неэквипотенциальность точек заземления, разряды электростатических зарядов, помехи от импульсных электрических и магнитных полей, помехи от напряжения промышленной частоты, помехи от ВЧ электромагнитных излучений, которые рассмотрены в [1, 2,42].

Импульсные помехи в ЛВС между ТС появляются из-за внешних наводок и неэквипотенциальности точек заземления корпусов ТС. Наибольшие значения амплитуд импульсов помех в системных линиях связи наводятся при грозовых разрядах. Другая причина наводимых в линиях связи помех - наличие в окружающем пространстве импульсных полей, создаваемых различного рода источниками искусственного происхождения: электрическими аппаратами, высоковольтными установками и ЛЭП, радиопередающими устройствами. В этом случае амплитуды напряжения помех в линиях связи не столь велики, как при грозах, но зато частота следования таких помех выше.

Основные источники электромагнитных помех естественного происхождения: грозовые разряды, электростатические разряды, мощный электромагнитный импульс высотного ядерного взрыва.

К основным мерам, направленным на обеспечения ЭМС, относятся экранирование, фильтрация и заземление. В принципе, следует отдавать предпочтение пассивным средствам обеспечения ЭМС (например, использование пассивных фильтров), рассчитанным на весь срок службы устройств, перед активными (например, использование активных фильтров). Применяют фильтры в сигнальных и питающих линиях. Устанавливают источник бесперебойного питания для улучшения качества электроэнергии. Для экранирования применяют экранирующие корпуса, в том числе из металлизированных пластмасс, экранированные разъемы, экранированные сигнальные и питающие линии. Экранируют помещения, где расположена аппаратура, путем облицовки экранирующими материалами, нанесением токопроводящей краски. Используют определенную топологию цепей заземления для устранения неэквипотенциальности точек заземления устройств, входящих в комплекс или систему.

Настоящая работа посвящена теоретическому обобщению и решению научной задачи имеющей важное значение, а именно разработке научно-методических основ оценки устойчивости СКД телекоммуникационных систем (ТКС) к воздействию сверхширокополосного электромагнитного импульса (СШП ЭМИ).

Научная новизна работы заключается: в разработке на основе теории интегральных уравнений методов расчета воздействия СШП ЭМИ на проволочные структуры и экраны с неоднородностями, что позволяет оценивать электромагнитную обстановку вне и внутри реального объекта и прогнозировать характеристики воздействия СШП ЭМИ на элементы систем контроля доступа; в развитии принципов и методов распределенных вычислений при проектировании систем защиты терминалов, доведенных до конкретных пользовательских интерфейсов систем; в обосновании рекомендаций по оценке устойчивости СКД. I защиту выносится: результаты теоретических и экспериментальных исследований воздействия СШП ЭМИ на СКД с учетом их конструктивных особенностей; рекомендации по методам и средствам защиты СКД телекоммуникаций от воздействия СШП ЭМИ. математические модели, описывающие воздействие СШП ЭМИ на СКД и разработанные на их основе алгоритмы расчета и программы с применением пакета МшИетаИссг,

Выводы

1. Излучатели СШП ЭМИ также состоят из двух главных компонентов: генератора СШП ЭМИ и антенно-фидерной системы, которые зачастую разрабатываются и выпускаются разными производителями.

С целью выбора параметров экспериментальной установки проведен анализ различных типов генераторов СШП ЭМИ и АФС для излучения СШП ЭМИ.

Генераторы СШП ЭМИ можно разделить по принципу действия на следующие группы: искровые генераторы с маслонаполненными разрядниками, искровые с газовыми разрядниками и полупроводниковые генераторы.

2. Исследования показали, что для регистрации СШП ЭМИ оптимальны полосковые датчики. Преимущества полосковых датчиков следующие:

• ступенчатая переходная характеристика в течение времени двойного пробега сигнала по датчику;

• время нарастания переходной характеристики при поперечных размерах датчика порядка 1 мм может составлять порядка 10 пс;

• потери в кабеле компенсируются изменением поперечных размеров датчика.

3. Проведены расчеты эффективности экранирования и проникновения полей через отверстия. Из результатов расчёта следует, во-первых, в соответствии с теорией, сигнал дифференцируется после прохождения отверстия, особенно характерно появление отрицательного выброса после прохождения импульса СШП ЭМИ и укорачивание длины импульса.

Ослабление сигнала, прошедшего через отверстие, в данном случае размером 10x10 см, составляет около 48 дБ.

Приведённый способ расчёта даёт возможность не только легко и быстро рассчитать форму сигнала, прошедшего через отверстие в экране, но и, самое важное, позволяет рассчитывать ослабление сигналов (в т.ч. импульсных), вносимых различными отверстиями в экране, не проводя требующих время экспериментов.

4. В работе были проведены испытания на устойчивость к СШП ЭМИ различных образцов оборудования контроля доступа, выпускаемых под торговой маркой Parsec. Необходимость таких испытаний вызвана спецификой применения этих устройств, так как злоумышленник может использовать различные методы для доступа в охраняемое помещение, в том числе и излучатели СШП ЭМИ, с целью вывода из строя оборудования контроля доступа.

В частности, были испытаны несколько вариантов настенных считывателей бесконтактных карт (с кодонабирателем и без; пластиковое и металлическое исполнение), бескорпусные считыватели, настольные считыватели (с подключением к ПК через 118В-порт), несколько моделей контроллеров системы доступа (в металлических корпусах).

Испытания образцов проводились в неработающем состоянии, т.е. не подключенных к источникам питания и другим устройствам.

Целью испытания являлось облучить образцы. полем СШП ЭМИ максимальной интенсивности для выведения их из строя. После проведения испытаний образцы были сданы предприятию-изготовителю для последующей проверки и выявления наличия и характера повреждений. Результаты анализа в дальнейшем будут использоваться для доработки образцов с целью повышения устойчивости к СШП ЭМИ, и соответственно, повышения надёжности систем контроля доступа.

Заключение

В процессе решения задач, поставленных в диссертации, получены следующие основные научные результаты:

1. Дана общая характеристика систем контроля доступа как объектов, подверженных воздействию электромагнитных излучений. Показано, что проблема защиты этих систем от воздействия электромагнитных импульсов стала особенно актуальной в связи с разработкой новых типов источников электромагнитной энергии -генераторов СШП ЭМИ, которые характеризуются более высокими значениями электромагнитных полей и более короткими временными характеристиками, лежащими в наносекундной области.

2. Проведена оценка эффективности поражающего действия ЭМИ различных источников. Анализ приведенных данных показывает, что СШП импульсы обладают высокой эффективностью воздействия на линии длиной до нескольких метров. При ¿<1 м они могут оказать большее влияние на объект, чем другие типы импульсов, даже, несмотря на их сравнительно малую энергетику. Эти обстоятельства имеют принципиальное значение при оценке наведенных токов и напряжений в различных элементах СКД, так как приводят к необходимости уточнения расчетных моделей и требований к средствам защиты.

3. Рассмотрены особенности построения систем контроля доступа с точки зрения поражающего действия СШП ЭМИ различных видов. Анализ устойчивости элементов СКД показал, что для обеспечения надежного функционирования этих систем в условиях воздействия СШП ЭМИ необходимо проведение комплекса исследований по оценке этого воздействия и разработке методов и средств их защиты.

4. Проведен анализ параметров существующих генераторов СШП ЭМИ и перспективных разработок. Анализ характеристик излучателей показывает, что методы оценки устойчивости СКД и требования к средствам защиты их от СШП ЭМИ должны разрабатываться, исходя из следующих параметров ЭМП:

- напряженность электрического поля в диапазоне от 1 до 200 кВ/м;

-длительность фронта импульса - от 100 до 500 пс;

- длительность импульса - от сотен пикосекунд до единиц наносекунд;

- частота повторения импульсов - от 0,1 до 1000 Гц.

5. Проведен анализ механизмов воздействия СШП ЭМИ на СКД и ее элементы. Установлено, что оценку влияния СШП ЭМИ на СКД необходимо осуществлять комплексным методом, включая такие направления, как проникновение ЭМИ через антенны, воздействие на кабельные соединения, проникновение ЭМИ в экраны, воздействие наведенных в соединительных линиях перенапряжений на входы-выходы аппаратуры.

6. Рассмотрены физические основы взаимодействия СШП ЭМИ с кабельными линиями СКД. Исследования показали, что уровни напряжений, наводимых в кабельных линиях, могут представлять опасность для подключенного к ним оборудования. Без применения специальных мер защиты СКД могут быть выведены из строя.

7. Предложены методы расчета амплитудно-временных параметров токов и напряжений, наводимых в системах проводников и кабельных линиях. Показано, что задача по расчету реакции кабельных линий на воздействие СШП ЭМИ может быть решена методом моментов.

На основе интегрального уравнения электрического поля и метода моментов разработана математическая модель проволочного объекта и программа для расчета токов и напряжений, наводимых в проволочных проводниках при воздействии импульсного электромагнитного поля. Правильность расчетных соотношений и программы проверялась путем сравнения результатов тестовых расчетов с данными из других источников. С использованием программы решена модельная задача о наводке на прямой провод, приведены результаты расчетов и оценок максимальных значений наводимых токов. Максимальная амплитуда тока для проводников длиной до 20 м при амплитуде воздействующего импульса 1 В/м составила примерно 5,5 мА. Соответствующее этому току напряжение на нагрузке 50 Ом (при условии, что сопротивление нагрузки расположено в точке, где достигается максимальная амплитуда тока) составит около 0,25 В.

8. Разработанные и усовершенствованные математические модели применительно к воздействию СШП ЭМИ реализованы на современных ЭВМ и позволяют оперативно рассчитать амплитудно-временные параметры токов и напряжений, наводимых во внешних кабельных линиях систем контроля доступа.

9. Проведена количественная оценка стойкости элементов СКД к воздействию СШП ЭМИ на основе разработанных методов расчета с анализом и обобщением полученных результатов.

Показано, что наводки в неэкранированных кабелях могут достигать единиц и сотни вольт при большой скорости (крутизне) нарастания, что значительно превышает импульсную электрическую прочность входных устройств.

10. Проведены экспериментальные исследования воздействия полей СШП ЭМИ с наносекундными фронтами, которые показали, что системы СКД не удовлетворяют требованиям по устойчивости к действию импульсных полей.

11. Показано, что существующие защитные средства в части быстродействия не в полной мере позволяют обеспечить эффективную защиту некоторых видов систем от действия СШП ЭМИ, поэтому необходима либо их доработка, либо разработка целевым назначением принципиально новых защитных устройств.

Дальнейшие исследования в области расчета токов и напряжений в технических средствах при воздействии СШП импульсов предполагается проводить по следующим направлениям:

• разработка приближенных методов расчета воздействия СШП ЭМИ на протяженные проводники для оценки импульсных наведенных токов и напряжений в кабельных линиях;

• оценка токов и напряжений в прямых проводниках с длиной более 20 м;

• проведение расчетов для более сложных геометрий проводника.

12. Проведены расчёты: спектра СШП ЭМИ по задаваемой осциллограмме сигнала; формы сигнала СШП ЭМИ после прохождения различных отверстий в экране.

13. Приведены экспериментальные исследования воздействия СШП ЭМИ на различные компоненты СКД, а также проведены экспериментальные исследования свойств СШП ЭМИ.

14. Проведён анализ эффективности защиты экранирования камерой цифровой аппаратуры от сверхкоротких импульсов электромагнитного излучения (СШП ЭМИ). Проведены расчёты экранирующих свойств камеры, в том числе расчёты стенок камеры, сетки для наблюдения, рукава из проводящей ткани. Расчётной оценкой определено: эффективность экранирования СШП ЭМИ стенками камеры: 6967 дБ; сетки для наблюдения: 36,7 дБ; общая эффективность защиты размещаемой в экранированной камере аппаратуры от СШП ЭМИ составляет 33,2 дБ.

15. Проведён ряд экспериментальных исследований СКД и его компонентов, таких как: исследование сетевого фильтра, установленного на экранированной камере; исследование прохождения СШП ЭМИ через различные отверстия в экране; исследование воздействия СШП ЭМИ на цифровые приборы. Отмечены сбои работающих устройств и эффективность защитных мер по экранированию СКД.

Экспериментально определено, что эффективность сетевого помехоподавляющего фильтра составляет 33,2 дБ.

1. Уильяме Т. ЭМС для разработчиков продукции/Пер. с англ. Кармашев B.C., Кечиев Л.Н. М.: Издательский Дом "Технологии", 2003 г. - 540 с.

2. Уильяме Т., Армстронг К. ЭМС для систем и установок/Пер. с англ. Кармашев B.C.,Ш

3. Кечиев Л.Н., Сарылов В.Н. М.: Издательский Дом "Технологии", 2004 г. - 508 с.

4. Кечиев JI.H., Пожидаев Е.Д. Защита электронных средств от воздействия статического электричества. М.: "Издательский Дом "Технологии", 2005 г. - 352 с.

5. Варакин Л. Е. Направления развития инфокоммуникаций России на основе современных технологий и мировых тенденций. Труды Международной академии связи № 1 (17) 2001, с. 2-13.

6. Степанов П. В. Информационная инфраструктура интеллектуального здания. "Электромагнитная совместимость и интеллектуальные здания". Сборник науч. трудов. Под ред. Кечиева Л. Н., Степанова П. В., М.: "ФЭД+", 2000. с. 25 - 30.

7. Отг Г. Методы подавления шумов и помех в электронных системах: Пер. с. англ. М.: Мир, 1979.-320 с.

8. Князев А.Д., Кечиев Л.Н., Петров Б.В. Конструирование радиоэлектронной и электронно-вычислительной аппаратуры с учетом электромагнитной совместимости. -М.: Радио и связь, 1989. 224 с.

9. Варне Дж. Электронное конструирование: Методы борьбы с помехами: Пер. с англ. -М.: Мир, 1990.-228 с.

10. Гурвич И.С. Защита ЭВМ от внешних помех. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 224 с.

11. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи. В 3-х вып. Вып. 2. Внутрисистемные помехи и методы их уменьшения: Сокр.1.пер. с англ. Под. ред. А.И. Сапгира. М.: Сов. радио, 1978. - 272 с.

12. Кузьмин В. И. Обеспечения электромагнитной совместимости при монтаже локальных вычислительных сетей. НТК студентов, аспирантов и молодых специалистов. Москва. МГИЭМ, 1997, с. 3.

13. Степанов П.В., Смирнов C.B. Вопросы электромагнитной совместимости и экологии при создании интеллектуальных зданий. Технологии ЭМС, 2002, № 1, с. 33 40.m

14. Буга Н.Н., Контрович В.Я., Носов В.И. "Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств" Москва, Радио и связь, 1993.

15. Владимиров В.И., Докторов А.А., Елизаров Ф.В. Под редакцией Царькова Н.М. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и систем. М.: Радио и связь, 1985.

16. Джексон Дж.Э. Международное сотрудничество по ЭМ совместимости: прошлое, настоящее, будущее, AES Magazine, 1987, 88/32233.

17. Князев А. Д. Элементы теории и практики обеспечения ЭМС радиоэлектронных средств. М.: Радио и связь, 1984. - 336 с.

18. Heddebant М., Degangye P., Demoulin В. Approche experimentale de Tefficacite de blindage des batiments de telecommunications. Annfles de telecommunications, v. 39, 1 9 -10, 1984, p. 457 -464.

19. Степанов П. В., Шевчук А. А. Риск и функциональная безопасность. В сб. "Интернет и автоматизация проектирования"/Под ред. С. Р. Тумковского. М.: МГИЭМ, 2001. с. 53 -65.

20. Семенов А; Б., Стрижаков С. К., Сунчелей И. Р. Структурированные кабельные системы. 4-е изд., перераб. И доп. - М.: ДМК Пресс, 2002. - 640 с.

21. Смирнов И. Г., Структурированные кабельные системы. М.: Эко-Трендз, 1998. - 178 с.

22. Advanced Connectivity System. Product Catalog, IBM, Release 2.3, September 1997, 118 p.

23. Кечиев JI. H., Тумковский С. Р., Путилов Г. П., Шевчук А. А. Интеллектуальное здание новое направление в подготовке специалистов. "Наука и технологии в промышленности", № 3(6), 2001 г., с.77.

24. Кечиев Л. Н., Степанов П. В. Шевчук А. А. Заземление электронного оборудования в системах телекоммуникаций. М.: МИЭМ, 2001. 82 с.

25. Акбашев Б.Б. Степанов П.В. ЭМС и обеспечение информационной безопасности в системах телекоммуникаций. Сборник докладов VIII НТК по ЭМС и электромагнитной безопасности. ЭМС-2004. С.-Пб, ВИТУ, 2004. - с. 382 - 386.

26. Акбашев Б.Б. Базовые принципы организации и состав автоматизированной системы идентификации личности на основе внедрения электронного удостоверения личности.

27. Проблемы качества, безопасности и диагностики в условиях информационного общества: Материалы научно-практической конференции/Под ред. В.Г. Домрачева, С. У. Увайсова. М. МИЭМ, 2004. - 247 с.

28. Акбашев Б.Б. Базовые требования к построению системы идентификации личности на основе интеллектуальных документов. Электромагнитная совместимость, проектирование и технология электронных средств. М. Изд. МИЭМ,2004. - с. 7-8.

29. Акбашев Б.Б. Методы и средства оценки воздействия сверхширокополосных импульсных полей на системы контроля доступа. Электромагнитная совместимость, проектирование и технология электронных средств. М. Изд. МИЭМ,2004. - с. 9-12.

30. Акбашев Б.Б. Степанов П.В. Эффективность экранирования терминалов при наличии щелей в их корпусе. Электромагнитная совместимость, проектирование и технология электронных средств. М. Изд. МИЭМ,2004. - с. 9-12.

31. Алешин А. В., Кечиев Л. Н., Тумковский С. Р., Шевчук А. А. Расчет помех отражения в линиях связи быстродействующих цифровых устройств/Учебное пособие. М.: МИЭМ, 2002. 86 с.

32. Кравченко В.И. Грозозащита радиоэлектронных средств: Справочник. М.: Радио и связь, 1991.-264 с.

33. ГОСТ 12.1.030-81. "Электробезопасность. Защитное заземление, зануление".

34. Кечиев Л. Н., Тумковский С. Р., Шевцов М. А., Шевчук А. А. Расчет электрофизических параметров линий связи в среде МаШетайса/Учебное пособие. М.: МИЭМ, 2002. 84 с.

35. Гердлер О. С., Кечиев Л. Н., Шевчук А. А. Задачи обеспечения ЭМС при проектировании печатных плат. Электромагнитная совместимость и проектирование электронных средств. Сб. научн. трудов/Под ред. Л. Н. Кечиева. М.: МИЭМ, 2002с. 17-32.

36. Кечиев JI. Н., Тумковский С. Р., Путилов С. Р., Алешин А. В., Гердлер И. Н., Шевцов М. А., Шевчук А. А. Проектирование электронных средств в распределенной информационной среде. Сборник научных трудов сотрудников МИЭМ. МИЭМ, 2002.-с. 114-121.

37. Алешин А. В., Кечиев Л. Н., Шевчук А. А. Расчет помех отражения в линиях связи быстродействующих цифровых устройств с применением пакета Mathematica. Сборник докладов VII Российской НТК по ЭМС. Изд. БИТУ, С-Пб, 2002. — 271- — 275.

38. Гердлер О. С., Кечиев Л. Н., Шевчук А. А. Задачи обеспечения ЭМС при проектировании печатных плат. Технологии ЭМС, № 2, 2002. с. 32 - 40.

39. Гердлер О. С., Кечиев Л. Н., Шевчук А. А. Анализ влияния конструкции сетчатых экранов на волновое сопротивление линий связи в многослойных печатных платах. "Технологии ЭМС", № 2,2002. с. 41 - 43.

40. Вэнс Э.Ф. Влияние электромагнитных полей на экранированные кабели. М, "Радио и связь", 1987. - 180 с.

41. Мырова Л.О. Попов В.Д., Верхотуров В.И. Анализ стойкости систем связи к воздействию излучений. М.: "Радио и связь", 1993. 268 с.

42. Мырова Л.О., Чепиженко А.З. Обеспечение стойкости аппаратуры связи к ионизирующим и электромагнитным излучениям. М.: «Радио и связь»,

43. Воскобович В.В. Методы обеспечения стойкости перспективных систем радиорелейной, тропосферной и спутниковой связи к воздействию мощных импульсных электромагнитных помех. Канд. диссертация, ФГУП МНИРТИ, 2002, -146 с.

44. Воскобович В.В., Мырова Л.О. Некоторые вопросы создания систем связи, устойчивых к воздействию МЭМП. Технологии ЭМС № 2, 2002.

45. Антонов А.Д. Разработка требований к средствам защиты кабельных сетей электросвязи от действия наносекундных электромагнитных импульсов искусственного происхождения. Канд. диссертация, ФГУП МНИРТИ, 2001, 154 с.

46. Янош М., Никора Б., Радаски В. Моделирование наводок ЭМИ, Труды Института инженеров по электротехнике и электронике по ЭМС», стр. 400-413, № 3, т.38, авг. 1996 г.

47. Соколов A.A. Подосеев С.А. Излучение и измерение импульсных электромагнитных полей, М. 2000.

48. МЭК 61000-4-23. Электромагнитная совместимость (ЭМС). "Устойчивость к электромагнитному импульсу высотного ядерного взрыва (ЭМИ ВЯВ). Методы испытаний средств защиты. Излученные помехи". 2000.

49. МЭК 61000-4-24. Электромагнитная совместимость (ЭМС). "Устойчивость к электромагнитному импульсу высотного ядерного взрыва (ЭМИ ВЯВ). Методы испытаний средств защиты. Наведенные помехи". 1997.

50. МЭК 61000-4-25. Электромагнитная совместимость (ЭМС). "Устойчивость к электромагнитному импульсу высотного ядерного взрыва (ЭМИ ВЯВ). Технические требования и методы испытаний для аппаратуры и систем". 2001.

51. Балюк Н.В., Воскобович В.В., Кечиев Л.Н., Якушин С.П. Чуркин Д.В., Крючков В.Л., Электромагнитная совместимость. Устойчивость к ЭМИ высотного ядерного взрыва. Кн. 1. Параметры ЭМИ. Учебное пособие. М.: МИЭМ, 2003. - 32 с.

52. Балюк Н.В., Геков В.В., Кечиев Л.Н., Якушин С.П., Чуркин Д. В., Крючков В.Л. Электромагнитная совместимость. Устойчивость к ЭМИ высотного ядерного взрыва. Кн. 2. Воздействие ЭМИ. Учебное пособие. -М.: МИЭМ, 2003. 40 с.

53. Балюк Н.В., Геков В.В., Кечиев Л.Н., Якушин С.П., Чуркин Д. В., Крючков В.Л. Электромагнитная совместимость. Устойчивость к ЭМИ высотного ядерного взрыва. Кн. 3. Международные стандарты по ЭМИ. Учебное пособие, МИЭМ. М.: МИЭМ, 2004. - 26 с.

54. Балюк Н.В., Воскобович В.В., Кечиев Л.Н., Якушин С.П., Чуркин Д. В., Крючков В.Л. Электромагнитная совместимость. Устойчивость к ЭМИ высотного ядерного взрыва. Кн. 4. Экспериментальная база по ЭМИ. Учебное пособие. М.: МИЭМ, 2004. - 24 с.

55. Балюк Н.В., Геков В.В:, Кечиев Л.Н., Якушин С.П., Чуркин Д. В., Крючков В.Л. Электромагнитная совместимость. Устойчивость к СШП ЭМИ высотного ядерного взрыва. Кн. 6. Концепция защиты от ЭМИ. Учебное пособие. М.: МИЭМ, 2004. - 24 с.

56. Балюк Н.В. Устойчивость к электромагнитному импульсу (ЭМИ) высотного ядерного взрыва. Сборник научных трудов Всероссийского симпозиума по ЭМС. М. 2002.

57. Балюк Н.В. ЭМС. Устойчивость к воздействию импульсных электромагнитных полей большой энергии. Технологии ЭМС, № 2, 2003. С. 37 - 42.

58. Якушин С.П., Ведмидский A.A. Анализ методов расчета взаимодействия ЭМИ с элементами УТК. Сб. научн. трудов/Под ред. Л. Н. Кечиева. М.: МИЭМ, 2004.

59. Якушин С.П., Ведмидский A.A., Крохалев Д.И., Эффективность воздействия электромагнитных импульсов на протяженный проводник Сб. научн. трудов/Под ред. Л. Н. Кечиева. М.: МИЭМ, 2004.

60. Ведмидский A.A. Разработка методов решения и программ расчета токов и напряжений в кабельных линиях Сб. научн. трудов/Под ред. Л. Н. Кечиева. М.: МИЭМ, 2003.

61. Алешин A.B., Якушин , С.П. Разработка алгоритма расчета токов и напряжений в кабельной линии при воздействии СШП ЭМИ с применением пакета Mathematica. Сб. научн. трудов/Под ред. Л. Н. Кечиева. М.: МИЭМ, 2004с.

62. Ведмидский A.A. Разработка методов оценки стойкости телекоммуникационных систем к воздействию сверхширокополосных электромагнитных импульсов. Канд. диссертация, ФГУП МНИРТИ, М. 2003.

63. Комягин С. И. Методические принципы задания вероятностных и параметрических показателей электромагнитной стойкости оружия. Сборник докладов 7 Российской научно-технической конференции по ЭМС, С-Пб,2002.

64. Комягин С. И., Черзаров А.Ф. Основные понятия электромагнитной стойкости оружия. Сборник докладов 7 Российской научно-технической конференции по ЭМС, С-Пб, 2002.

65. Комягин С.И. Методы экспериментальной оценки и подтверждения электромагнитной стойкости оружия. Сборник докладов 7 Российской научно-технической конференции по ЭМС, С-Пб,2002.

66. МЭК 61000-2-9. Электромагнитная совместимость (ЭМС). "Устойчивость к электромагнитному импульсу высотного ядерного взрыва (ЭМИ ВЯВ). Описание СШП ЭМИ-обстановки. Излученные помехи. 1995.

67. МЭК 61000-2-10. Электромагнитная совместимость (ЭМС). "Устойчивость к электромагнитному импульсу высотного ядерного взрыва (ЭМИ ВЯВ). Описание ЭМИ-обстановки. Наведенные помехи. 1998.

68. МЭК 61000-2-11. Электромагнитная совместимость (ЭМС). "Устойчивость к электромагнитному импульсу высотного ядерного взрыва (ЭМИ ВЯВ). Классификация ЭМИ-обстановки и условий воздействия ЭМИ". 1999.

69. Крохалев Д.И., Сидорюк П.А., Фарафонов O.A., Якушин С.П., Ведмидский A.A. Требования к средствам измерений импульсных сверхширокополосных электромагнитных полей. Технологии ЭМС, N 2,статья, 2003.

70. МЭК 61000-4-32. Электромагнитная совместимость (ЭМС). Устойчивость к электромагнитному импульсу высотного ядерного взрыва (ЭМИ ВЯВ). Методы и средства измерений. Имитаторы ЭМИ, 2002.

71. МЭК 61000-5-4. Электромагнитная совместимость (ЭМС). "Устойчивость к электромагнитному импульсу высотного ядерного взрыва (ЭМИ ВЯВ). Общие технические требования к средствам защиты. Излученные помехи". 1995.

72. МЭК 61000-5-5. Электромагнитная совместимость (ЭМС). "Устойчивость к электромагнитному импульсу высотного ядерного взрыва (СШП ЭМИ ВЯВ). Общие технические требования к средствам защиты. Наведенные помехи". 1995.

73. МЭК 61000-5-3. Электромагнитная совместимость (ЭМС). "Устойчивость к электромагнитному импульсу высотного ядерного взрыва (ЭМИ ВЯВ). Концепция (классы) защиты оборудования". 1999.

74. МЭК 61000-5-6. Электромагнитная совместимость (ЭМС). "Устойчивость к электромагнитному импульсу высотного ядерного взрыва (ЭМИ ВЯВ). Смягчение уровней внешних электромагнитных воздействий". 2002.

75. МЭК 61000-5-7. Электромагнитная совместимость (ЭМС). "Устойчивость к электромагнитному импульсу высотного ядерного взрыва (ЭМИ ВЯВ). Степени защиты от электромагнитных помех. Методы расчета защищенности", 1997 г.

76. МЭК 61000-1-3. Электромагнитная совместимость (ЭМС). Устойчивость к электромагнитному импульсу высотного ядерного взрыва (ЭМИ ВЯВ). Воздействие СШП ЭМИ на оборудование и системы гражданского назначения. 2002,

77. Лоборев В.М., Замышляев Б.В., Маслин Е.П., Шилобреев Б.А. Физика ядерного взрыва, Т.1, Развитие взрыва, М.Физматлит, 1997, стр.6-8.

78. Рикетс Л.У., Бриджес Дж. Э., Майлетта Дж. Электромагнитный импульс и методы защиты: Пер. с англ. /Под ред. H.A. Ухина. М.: Атомиздат, 1979.-328 с.

79. Ядерный взрыв в космосе, на земле и под землей. (СШП ЭМИ ядерного взрыва). Сб. статей. Пер. с англ. О. Петренко под редакцией С. Давыдова. М.: Воениздат, 1974.

80. Привалов A.A., Попов, П.В. Электромагнитная совместимость средств связи и ее влияние на устойчивость функционирования системы связи ВМФ в условияхвоздействия противника оружием функционального поражения. Технологии ЭМС, № 4(11), 2004, с. 65 -67.

81. Балюк Н.В., Якушин С.П. Устойчивость технических средств к воздействию импульсных электромагнитных полей. Сб. научн. трудов/Под ред. JI. Н. Кечиева. М.: МИЭМ, 2003с. 17-32.

82. Якушин С.П., Ведмидский А.А. Анализ методов расчета взаимодействия СШП ЭМИ с элементами ТКС. Сб. научн. трудов/Под ред. Jl. Н. Кечиева. М.: МИЭМ, 2003с. 17 -32.

83. Мырова JI.O., Воскобович В.В. Воздействие сверхширокополосного импульсного электромагнитного излучения на технические средства. Технологии ЭМС, № 3(10), 2004, с. 25 30.

84. Воскобович В.В. Актуальность и современное состояние проблемы защиты технических средств от сверхширокополосных импульсов большой мощности. Технологии ЭМС № 3, 2004, с. 17 24.

85. Подосенов С.А., Потапов А.А., Соколов А.А. Импульсная электродинамика широкополосных радиосистем и поля связанных структур. Радиотехника, М.,2003.

86. Curry R. et al. "The development and testing of subnanosecond-rise, kilohertz oil switches for the generation of high-frequency impulses", IEEE Trans, on Plazma Science, vol. 20, no. 3, pp. 383-391, June 1992.

87. Prather W.D., Agee F.J., Baum C.E. et al. Ultra-Wideband Sources and Antennas, pp. 119130 in E.Heyman, B.Mandelbaum, Y.Shiloh (eds), Ultra-Wideband, Short-Pulse Electromagnetics 4, Plenum Publishers, 1999.

88. Lehr J.M., Baum C.E., Prather W.D. et al. "Ultra-wideband transmitter research". IEEE Trans, on Plazma Science, vol. 26, no. 3, June 1998.

89. Prather W.D., Baum C.E., Agee F.J. et al. "Ultrawide band sources and antennas: present technology, future challenges". Ultra-Wideband, Short-Pulse Electromagnetics 3. Ed. by Baum et al., Plenum Press, N.Y., 1997, pp. 381-389.

90. Grekhov I.V., Kardo-Sysoev A.F. "Subnanosecond Current Drops in Delayed Breakdown of Silicon p-n Junctions", Sov. Tech. Pys. Lett. S (8), 1979.

91. Ultra-Wideband, Short Pulse Electromagnetics (I, 2, 3), H.L.Bertoni, L.Carin, L.B.Felsen (eds.), Plenum Press, 1993.

92. Podosenov S. A., Sokolov A. A. Linear Two-Wire Transmission Line Coupling to an External Electromagnetic Field, Part I: Theory, // IEEE Trans. Electromagn. Compat.-1995.-Vol.37.-No. 4.-pp. 559-566.

93. Подосёнов С.А., Потапов A.A., Соколов А.А. Импульсная электродинамика широкополосных систем и связанных структур. М.: «Радиотехника», 2003.

94. Кармашев B.C. Электромагнитная совместимость технических средств. Справочник, 2001.

95. William A. Radasky, Manuel W. Wik. Стандартизация в рамках МЭК в части устойчивости к воздействию переходных электромагнитных явлений большой энергии. Доклад на ТК 77С, 2002.

96. Кармашев. B.C. Проблемы обеспечения ЭМС технических средств в условиях членства РФ во Всемирной торговой организации. Технологии ЭМС, № 1, 2002

97. Балюк Н.В., Крохалев Д.И., Фарафонов О.А. Метод расчета воздействия импульсных электромагнитных полей на проволочные структуры. Технологии ЭМС, № 2, 2004.

98. Ведмидский А.А., Крохалев Д.И., Якушин С.П. Сб. научн. трудов/Под ред. JI. Н. Кечиева. М.: МИЭМ, 2002с. 17-32.

99. Вольман В.И., Пименов Ю.В. Техническая электродинамика. М., Связь, 1971.

100. R.F.Harrington. Field Computation by Moment Method. Mc'Millan Company, New York, 1968.

101. S.M.Rao, D.R. Wilton. Electromagnetic Scattering by Surface of Arbitrary Shape. IEEE Trans. Antennas Propagat., vol AP-30, No.3, May 1982.

102. Hu Y.Y. Back-scattering Cross Section of a Center-loaded Cylindrical Antenna. IRE Trans. Antennas Propagat., vol AP-6, Jan. 1958.

103. King R.W.P. The Theory of Linear Antennas. Harvard University Press, Cambridge, 1956.

104. Степанов П.В. Методология предупреждения угроз информационной безопасности техническими средствами в телекоммуникационной структуре интеллектуального здания. Докт. диссертация, МИЭМ, 2001. 340 с.

105. Глэстоун С., Долан П. Поражающее действие ядерного оружия. Министерство обороны и Министерство энергетики США, 1977 г.

106. Слюсар В.И. Генераторы супермощных электромагнитных импульсов в информационных войнах. Обзор. Электроника: наука, технология, бизнес, N5, 2002.

107. Электромагнитный терроризм на рубеже тысячелетий/Под ред. Газизова Т.Р. -Томск, Томский государственный университет, 2002 206 с 2.

108. Никифоров Н.В. Антитеррористические технологии обеспечения электромагнитной безопасности. Технологии ЭМС, № 3, 2002.

109. Гурвич И.С. О защите технических средств информационных технологий от воздействия электромагнитных импульсов большой мощности. Научно-исследовательский центр электромагнитной совместимости, г. Вильнюс.

110. Тухас В.А., Пожидаев C.B. Комплекс оборудования для испытаний на электромагнитную совместимость. Технологии ЭМС, № 1 2002, стр. 41.

111. Кравченко В.И., Болотов E.A., Латунова Н.И. Радиоэлектронные средства и мощные электромагнитные помехи. М., Радио и связь, 1987

112. Кравченко В.И. Грозозащита радиоэлектронных средств. Справочник. М.:Радио и связь, 1991.-264 с.

113. Грачев H.H., Аврамов Ю.С., Шляпин А.Д. Защита человека от электромагнитных излучений. М., 2002.

114. Фадеева В.Н. Вычислительные методы линейной алгебры. М-Х Гостехиздат, 1950.

115. Кузьмин В.И. Разработка и исследование методов и средств обеспечения электромагнитной совместимости технических средств в условиях производственного помещения. Канд. диссертация, МИЭМ, 1998. 174 с.

116. Шевчук A.A. Методы анализа целостности сигнала в структурированных кабельных системах. Канд. диссертация, МИЭМ. 2003.

117. Степанов П. В., Шевчук А. А. Риск и функциональная безопасность. В сб. "Интернет и автоматизация проектирования "/Под ред. С. Р. Тумковского. М.: МГИЭМ, 2001. — с. 53-65.

118. Антипин В.В.,Годовицин В.А., Громов Д.В., Кожевников A.C., Раваев A.A. Влияние мощных импульсных микроволновых помех на полупроводниковые приборы и интегральные микросхемы. Зарубежная радиоэлектроника, № 1, 1995,с 37-53.

119. Барсуков B.C. Комплексная защита от электромагнитного терроризма. Системы безопасности связи и телекоммуникаций, № 32, 2000 г., с. 94 98.

120. Ковальчук Б.М., Кремнев В.В., Поталицын Ю.Ф. Сильноточные наносекундные коммутаторы. Наука, Сибирское отделение, Новосибирск, 1979.

121. Сливков И.Н. Процессы при высоком напряжении в вакууме. М.: Энергоатомиздат, 1986.

122. Желтов К.А. Пикосекундные сильноточные электронные ускорители. М.: Энергоатомиздат, 1991. 120 с.

123. Воробьев A.A., Ушаков В.Я., Багин B.B. Электрическая прочность жидких диэлектриков на импульсах напряжения наносекундной длительности // Электротехника. 1971, №7, с.55-57.

124. Конструкции СВЧ устройств и экранов: Учеб. пособие для вузов/А.М. Чернушенко, Н.Е. Меланченко, Л.Г. Малорацкий, Б.В. Петров; Под ред. А.М. Чернушенко. М.: Радио и связь, 1983. - 400 с.

125. Гроднев И.И. Электромагнитное экранирование в широком диапазоне частот. М.: Связь, 1972. - 110 с.

126. Полонский Н.Б. Конструирование электромагнитных экранов для радиоэлектронной аппаратуры. М.: Сов. радио, 1979. - 216 с.

127. Степанов П. В., Шевчук А. А. Экранирующие прокладки как средство обеспечения целостности экрана. В сб. "Интернет и автоматизация проектирования'УПод ред. С. Р. Тумковского. М.: МГИЭМ, 2001: с. 116 - 127.

128. Кечиев JI. Н., Степанов П. В., Шевчук А. А. Экранирующие прокладки как средство обеспечения целостности экрана. IV Межд. симпозиум по ЭМС и электромагнитной экологии ЭМС 2001. 19 22 июня 2001. Сборник научных докладов. -С.-Пб, 2001. -е. 121 - 125.

129. Степанов П. В., Шевчук А. А. Экранирующие прокладки как средство обеспечения целостности экрана. "Технологии ЭМС", № 2,2002. с. 62 - 71.

130. Воробьев Е. М. Система «Математика» как инструмент решения инженерных задач. Интернет и автоматизация проектирования. МГИЭМ. Москва 2001.-е. 166-173.

131. Воротилин П. С., Гердлер И. Н., Тумковский С. Р. Использование системы Математика для обучения через Интернет. Интернет и автоматизация проектирования. МГИЭМ. Москва 2001. с. 6-8.

132. Дьяконов В. Mathematica 4: учебный курс. СПб., Питер, 2001. - 656с.

133. Акбашнев Б.Б., Захарьина О.С., Кечиев JI.H. Экранирование оптически прозрачных апертур. М.: Изд. МИЭМ, 2005. - 54 с.

134. Акбашев Б.Б., Кечиев JI.H., Мазуренко М.Н. Экранирование шкафов и стоек электронной аппаратуры. М.: Изд.МИЭМ, 2005 г. - 46 с.