Задача борьбы с электромагнитными воздействиями возникла почти одновременно с электроникой, но в то время самостоятельного значения не имела и особых трудностей для своего решения не представляла. Трудности появились с увеличением количества технических средств, в частности электронных средств (ЭС), усложнением их функций и созданием средств нового назначения. К тому же данная проблема приобретает большую значимость в силу следующих причин:
- рост восприимчивости элементной базы к внешним электромагнитным воздействиям;
приближение ЭС к объекту управления, являющегося источником помех;
возрастание числа и мощности источников индустриальных и электромагнитных воздействий;
появление устройств, способных генерировать мощные электромагнитные импульсы;
вступление России в ВТО (Всемирную торговую организацию) и гармонизация стандартов
В последнее десятилетие над современным обществом нависла угроза электромагнитного терроризма - преднамеренного мощного электромагнитного воздействия на ЭС. Средства электромагнитного терроризма (СЭТ) могут быть разработаны для генерации импульсов с разными характеристиками, но для ЭС наибольшую опасность представляют сверхкороткие электромагнитные импульсы (СК ЭМИ). Характеристики СК ЭМИ приведены в табл. 1 Достаточно просто СК ЭМИ генерируются современными полупроводниковыми приборами. На их основе в последние годы появились новые мощные стационарные и мобильные генераторы, излучающие периодические и однократные мощные СК ЭМИ
Особенностью данного типа излучения является соразмерность длительности воздействующих импульсов с длительностью рабочих импульсов, сопровождающих обработку цифровой информации в ЭС. Кроме того, такие устройства обладают новыми качествами, отсутствующими у традиционных источников мощных электромагнитных воздействий - сверхширокополосностью и большой амплитудой
Таблица 1. Характеристики СК ЭМИ
| Пиковая мощность в антенне | 2-20 ГВт |
| Длительность импульса | < 10 нс |
| Время фронта | < 1 нс |
| Энергия на выходе генератора | 5 - 500 Дж |
| Диапазон частот | 100 МГц - 50 ГГц |
| Частота повторения | Импульс - десятки Гц |
| Облучаемая поверхность | < 10 км2 |
| Дальность | < 100 м |
сверхкороткий импульс цифровой электромагнитный
Проведенные первые экспериментальные исследования стойкости цифровых ЭС к воздействию СК ЭМИ показали, что с уменьшением длительности фронта воздействующего поля снижается эффективность применяемых защитных устройств, усиливается проникновение электромагнитных полей через неоднородности в корпусах и увеличиваются амплитуды наведенных токов и напряжений на выходах антенно-фидерных устройств, кабелей и проводов, расположенных вне экранов или имеющих плетеные и витые экраны, что приводит к ложным срабатываниям или катастрофическим отказам ЭС
С учетом изложенного следует, что в настоящее время СК ЭМИ являются новой серьезной угрозой для ЭС. Существующие тенденции в развитии источников сверхмощных СК ЭМИ обуславливают необходимость проведения широких исследований, направленных на обеспечение стойкости современных ЭС к такого рода электромагнитным воздействиям Кроме того, возникает необходимость проведения исследований воздействия СК ЭМИ на цифровые ЭС в помещениях зданий. Это обусловлено насыщением современных зданий цифровыми ЭС и системами, восприимчивыми к внешним электромагнитным воздействиям. В настоящее время цифровые ЭС являются основным ядром жизнеобеспечения, безопасности и информатизации в современных зданиях. Сбой в работе цифровых ЭС и систем приведет к нарушению функционирования данных систем, и соответственно затруднит выполнение основных функций, возложенных на здание в целом
Следовательно, задача исследования воздействия СК ЭМИ на ЭС является в настоящее время особенно актуальной. Реализация общих требований и основных мероприятий, направленных на повышение стойкости цифровых ЭС к воздействиям СК ЭМИ, непосредственно связана с достоверной (экспериментальной, расчетной или экспериментально-расчетной) оценкой уровней напряжений и токов, наведенных на ЭС
Все вышеперечисленное обуславливает актуальность дипломной работы по данной проблеме.
Объектом исследования работы являются ЭС и электромагнитная обстановка в помещении.
Целью дипломной работы является исследование электромагнитной обстановки в помещении при воздействии сверхкоротких электромагнитных импульсов на цифровые электронные средства.
Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:
. Выбор средств и описание метода для исследования электромагнитной обстановки в помещении.
. Разработка модели источника СК ЭМИ.
. Моделирование электромагнитной обстановки в помещении при воздействии СК ЭМИ на цифровые ЭС.
. Сравнение результатов моделирования с экспериментальными результатами.
- Современные тенденции развития источников сверхкоротких электромагнитных импульсов
- Выбор средств и описание метода для исследования электромагнитной обстановки в помещении
- Разработка модели источника сверхкоротких электромагнитных импульсов
- Имитационные модели для исследования электромагнитной обстановки в помещении
- Пример моделирования
- Сравнение результатов моделирования с экспериментальными результатами
- Определение затрат времени по стадиям разработки проекта
- Определение общей численности работников
- Определение затрат на разработку программы
- Расчет эксплуатационных расходов на программу в течение года
- Расчет затрат на ручные расчеты
Популярное:
Автоматизированная система управления электроэрозионного станка на базе контроллеров фирмы Siemens В современных условиях совершенствования производства необходимо наличие на современных предприятиях новых технических систем, которые несут в себе различные свойства улучшения работоспособности и увеличение производительности. На сегодняшний день перед руководителями технических предприятий стоит вопрос о поднятии производственног ...