авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |

«Республики Беларусь Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники Федеральная служба технического и экспортного контроля Российской Федерации ...»

-- [ Страница 3 ] --

Рассматривая проекцию набора продукционных правил на сети Петри, легко построить траектории эволюции состояния системы после изменения переменных, связанных с внешней средой. Однако любая используемая для спецификации системы формальная модель не всегда учитывает реальные пространственно-временные соотношения между внешними событиями. Например, конъюнкция некоторых правил, представленная предикатами в нормальной форме, в реальных условиях не требует параллельной или одновременной проверки отдельных условий. Подобная ситуация складывается в производных понятиях машин вывода — множества противоречий и стандартных стратегиях разрешения противоречий (новизны или конкретности).

Предлагается использовать свойства ассоциативности и коммутативности правил определения систем продукций для представления таких правил на дополнительных промежуточных состояниях, что позволит снизить степень связности графов прямого и инвертированного отображения связи переменных состояния. Как следствие, время обработки последствий изменения состояния (время реакции) сокращается пропорционально уменьшению степени связности графа сетевой модели.

УСТОЙЧИВОСТЬ СЕРВИСНЫХ СИСТЕМ ГРУППОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ М.П. РЕВОТЮК, М.К. КАРОЛИ Системы группового обслуживания независимо от содержательного смысла часто реализуют предопределенную технологию в рамках жестких временных ограничений.

Структура таких систем существенно определяется результатом решения некоторой разновидности задачи коммивояжера (ЗК). Как известно, ЗК легко формулируется, но трудно решается. Выбор и реконфигурация структур путем решения ЗК порождает проблему оценки устойчивости к изменениям элементов ее матрицы исходных данных.

Среди точных методов решения ЗК известен метод ветвей и границ. Его схема может использовать разные способы порождения дерева вариантов. Наиболее успешный способ порождения базируется на решении линейных задач о назначении (ЛЗН), анализе получающихся замкнутых циклов и, если таких циклов более одного, последовательном переборе вариантов разрыва циклов. Рекурсия обхода дерева ЛЗН строится на матрице расстояний, где разрывы циклов задаются назначением бесконечных значений длин запрещаемых дуг. В каждом узле дерева вариантов, включая и окончательно формируемый оптимальный вариант, решается ЛЗН фиксированной размерности.




Отсюда следует, что задача оценки устойчивости ЗК может рассматриваться в терминах оценки устойчивости решения ЛЗН: для каждого элемента матрицы, используемой для формирования окончательного решения ЗК, необходимо найти интервал, в котором изменение значения таких элементов не нарушает оптимального назначения.

Предлагаемая идея быстрого поиска интервалов устойчивости ЛЗН основана на реоптимизации текущего решения ЗК после инвертирования принадлежности ребра графа совершенного паросочетания. Время получения оценок устойчивости в первом приближении сокращается на порядок по сравнению с известными подходами.

КЭШИРОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ПРОЦЕССОВ СИСТЕМАМИ АГЕНТОВ М.П. РЕВОТЮК, М.К. КАРОЛИ, В.В. ЗОБОВ Процедуры решения комбинаторных задач, базирующиеся на использовании принципа иерархической декомпозиции, пригодны для естественного распараллеливания путем создания проблемно-ориентированных систем агентов. Управление потоками рекурсивно порождаемых подзадач при нерегламентированном режиме активности агентов на сети общего назначения порождают необходимость надежного решения проблемы грануляции и синхронизации подзадач. Предмет рассмотрения — способ представления состояния прерываемого в произвольный момент процесса решения задачи с целью последующего восстановления состояния и продолжения процесса решения на любом непустом множестве доступных узлов сети.

Процедура кэширования состояния решения задачи определяется алгоритмом порождения дерева подзадач. Такой алгоритм часто допускает свободу перечисления ветвей дерева агентом-диспетчером, что обычно используют для встраивания процедур сохранения и восстановления локального состояния агента-исполнителя. Например, цель решения известной задачи коммивояжера — поиск гамильтонова цикла минимальной длины. Рекурсия обхода дерева подзадач здесь реализуется рекуррентным генератором перестановок с регулярной и компактной схемой их нумерации.

Предлагается алгоритм генерации перестановок с минимальным изменением и отображением глобального состояния на индекс последней обработанной перестановки.

Установлено, что управляемое ветвление на любом уровне возможно с сохранением порядка перечисления элементов перестановок. Отсюда следует, что для возобновления поиска решения остающимися активными агентами после прерывания требуется разделяемая и кэшируемая каждым агентом память, содержащая индекс перестановки лучшего гамильтонова цикла, вектор представления вершин пути от корня дерева до листьев и вектор позиций ветвей дерева.

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ВИРТУАЛЬНЫХ МАШИН Е.А. ТИТОВ Платформы виртуализации очень уязвимы с точки зрения безопасности и, помимо стандартных потенциально опасных мест, имеют и свои. При этом стандартные средства защиты не всегда применимы для виртуальных серверов.

Перечислим уязвимые компоненты, требующие защиты:

– уровень гипервизора (разработка процессов доступа к гипервизору;

ограничение доступа к гипервизору по сети;

запуск гипервизора с флэш-памяти или с неизменяемого раздела жесткого диска;

обеспечение регулярного обновления;

сканирование уязвимости;





проверка стороннего кода;

контроль физического доступа к оборудованию);

– уровень сетевого взаимодействия (защита сетевой среды платформы виртуализации;

изоляция виртуальных машин, относящихся к разным зонам доверия;

сетевая защита периметра платформы виртуализации.);

– уровень виртуальной машины и приложений (антивирусная защита;

разделение виртуальных машин по зонам доверия;

своевременное выполнение обновлений ПО;

обновление средств защиты);

– уровень консоли/сервера управления (управление изменениями конфигурации;

ограничение доступа по сети;

обеспечение регулярного обновления;

сканирование уязвимости;

организация логирования и мониторинга);

– административные привилегии;

– аудит и отчетность.

К управлению защитой платформы виртуализации нужно подходить комплексно — неполная защита на одном из уровней может сделать бессмысленным использование всех остальных средств.

ВЛИЯНИЕ СПИСКОВ УПРАВЛЕНИЯ ДОСТУПОМ НА СКОРОСТЬ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В КОМПЬЮТЕРНЫХ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЯХ О.Р. ХОДАСЕВИЧ Локальные компьютерные и телекоммуникационные сети предприятий и организаций все больше интегрируются с глобальными общедоступными сетями. Это повышает важность вопроса безопасности передачи данных и доступа к информации. Администраторам сетей приходится балансировать между производительностью и безопасностью сети, поскольку применение различных политик безопасности отнимает ресурсы сетевого оборудования, снижая скорость обмена данными.

Важной задачей обеспечения безопасности является контроль за трафиком, который входит/покидает сеть. Чаще всего он осуществляется путем анализа адресов отправителя и получателя, используемых протоколов и приложений. Широко используемым инструментом, реализующим эти функции, являются списки управления доступом — ACL (access control list).

ACL анализирует пакеты данных по ряду параметров. Чем больше параметров анализируется, тем лучше осуществляется контроль, но тем больше времени требуется на обработку пакета сетевым устройством, что приводит к задержкам трафика.

Чаще всего списки управления доступом применяются на пограничных маршрутизаторах. Поэтому для исследования была выбрана схема из четырех маршрутизаторов. Два из них являются пограничными с ЛВС, а два других — транзитными.

Для имитации трафика использовались файлы различного размера: от 100 кбайт до 10 Мбайт.

В качестве списков управления доступом использовались стандартные и расширенные ACL с количеством условий до 30 строк.

Исследования показали, что ACL практически не оказывают воздействия на скорость передачи трафика при подключении маршрутизаторов по линиям связи со скоростью до 10 Мбит/с. Однако, применение сложных ACL может снижать работоспособность маршрутизаторов, и на линиях связи 100 Мбит/с снижение скорости передачи трафика может достигать 25%.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ВЕБ-СЕРВИСОВ AMAZON ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ИНТЕРНЕТ-ПРИЛОЖЕНИЙ П.В. ШЕЛЕСТОВИЧ С ростом количества и популярности публичных интернет сервисов, приложений и социальных сетей все острее встает вопрос обеспечения безопасности данных пользователей и их постоянной доступности. Например, личные данные профиля и важная конфиденциальная информация, хранящаяся посредством облачных сервисов, должна быть доступна из любого места и устройства, поддерживающего соединение с интернетом и, при этом, быть надежно защищенной от злоумышленников.

Обеспечение полноценной инфраструктуры для защиты содержимого своего интернет приложения — это длительный и дорогостоящий процесс, требующий усилий и опыта зачастую гораздо более затратных, чем реализация основного функционала предоставляемого сервиса. Были проведены исследования по обеспечению безопасности с помощью облачных веб-сервисов. Наилучшие результаты по простоте использования, надежности, доступности и стоимости услуг показали элементы веб-сервисов от Amazon. Задача безопасности там целиком ложится на поставщика облачной инфраструктуры. Создание условий для функционирования средств защиты информации в первую очередь подразумевает формирование доверенной среды. Этот процесс происходит автоматически и полностью лишен возможности ошибок человеческого фактора. Внутри доверенной среды такие сервисы защиты информации, как подпись, аутентификация, идентификация и другие, также становятся облачными сервисами, доступными всем доверенным пользователям на общих основаниях. Перенос основных сервисов защиты информации в облачную среду снимает с участника сложную инфраструктурную часть средств защиты информации и передает ее в руки лучшим специалистам по безопасности интернет приложений в мире, которые удаленно следят за их работоспособностью.

Полученные результаты исследований показывают целесообразность и приоритетность использования веб-сервисов Amazon для обеспечения безопасности данных. Такой способ защиты информации идеально подходит для небольших и средних интернет приложений и проектов.

ВАРИАНТЫ ПОСТРОЕНИЯ КОРПОРАТИВНОЙ СИСТЕМЫ РАДИОСВЯЗИ В УСЛОВИЯХ ПОДЗЕМНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ Д.В. ШУЛЯК Корпоративная система радиосвязи предназначена для обеспечения производственной деятельности организаций, управления технологическими процессами в производстве.

Корпоративные радиосети обмена данными создаются для решения комплекса функциональных задач, связанных с организацией мониторинга состояния (сбора данных о техническом и/или оперативном состоянии), оперативно-диспетчерского управления и информационного обеспечения в условиях, когда использование других средств связи невозможно или нецелесообразно.

Современные программно-технические средства позволяют создавать относительно недорогие, эффективные и гибкие радиосети обмена данными, способные функционировать на протяжении многих лет с минимальным техническим обслуживанием.

Наиболее высокая надежность работы достигается в системах, в которых обеспечивается прямая радиовидимость между объектами. Однако в условиях подземной эксплуатации обеспечить прямую видимость на расстояниях 100–200 м крайне сложно. Также не следует забывать, что среда распространения в стволе шахты имеет повышенную концентрацию соляной пыли и повышенную влажность, что вызывает сильное поглощение энергии электромагнитного поля.

Система радиосвязи в тоннельных сооружениях реализуется не только посредствам радиомодемов, но и с применением излучающего кабеля, проложенного по всей длине тоннельного сооружения.

Система связи с применением излучающего кабеля позволит обеспечить все потребности в радиосвязи технического персонала и пожарно-спасательных служб, использующих свои стандартные радиосредства, с ближайшей базовой радиостанцией, так как если бы они находились на открытом пространстве.

Излучающий кабель используется в качестве протяженной антенны для обеспечения радиосвязи в тоннельных сооружениях. Кабели такого типа могут крепиться непосредственно на стены при помощи недорогих универсальных аксессуаров.

ШИФРОВАНИЕ ТЕЛЕВИЗИОННОГО СИГНАЛА МЕТОДОМ ПЕРЕСТАНОВКИ А.И. НЕКОЗЫРЕВ Цель работы: разработка метода шифрования телевизионного сигнала. В данной работе оценена актуальность темы для нужд народного хозяйства и военно-промышленного комплекса. Проведен обзор наиболее широко применяемых в коммерческих целях систем и рассмотрены их проблемные стороны. В том числе систем Irdeto/Luscrypt, Discret, Videocrypt, Nagravision, Syster, Videocipher II. Рассмотрены возможности шифрования телевизионного сигнала методом гаммирования и методом замены. Обоснован выбор метода перестановки, описан процесс шифрования этим методом. Предложен вариант технической реализации данного метода шифрования телевизионного сигнала.

ПРОСТОЙ АЛГОРИТМ ШИФРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ ПОТОКОВ В.Н. СЮРИН, П.В. КЛЮЧЕРОВ, В.И. ЦИДИК При обмене конфиденциальными данными по телекоммуникациям с высокой скоростью возникает необходимость их шифрования в реальном времени. В данной работе разработан и программно реализован алгоритм шифрования различных типов данных с высокой скоростью на основе элементарной перестановки двух битов в каждом байте данных на основе заранее сформированного секретного ключа. В зависимости от требуемого уровня защиты, длина ключа может меняться в широких пределах. Каждый байт данных в блоке при этом шифруется своим субключом.

Для оценки ряда характеристик различных методов шифрования и их сравнения разработана специальная методика и соответствующие программные коды с использованием некоторых стандартных инструментов.

Ряд проведенных машинных экспериментов наглядно показал работоспособность алгоритма и высокие показатели качества.

ШИФРОВАНИЕ АРХИВИРОВАННЫХ ФАЙЛОВ В.Н. СЮРИН, О.Р. МЫСЛИВЕЦ, Е.А. ДУБАТОВКА Целью архивирования файлов является сокращение избыточности данных, при этом их энтропия должна стремиться к предельному максимальному значению log2m, где m — объём алфавита используемых символов. Практически ту же задачу решают криптографические преобразования (шифрование). В этом случае к энтропии исходного материала добавляется энтропия, внесенная собственно алгоритмом шифрования, при этом конечное её значение также стремится к вышеуказанному значению. В данной работе разработан алгоритм и программные коды шифрования архивированных файлов, заключающихся в модификации (изменении) заголовка архива путём простого преобразования XOR в соответствии с выбранным секретным ключом. Сравнительный анализ криптоустойчивости разработанного алгоритма и широко известного стандарта AES показал практически одинаковые результаты.

Таким образом, предложенное преобразование при своей чрезвычайной простоте обеспечивает достаточную криптоустойчивость с одновременным уменьшением объёма данных.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ X-КОДА: ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА Е.Н. ЛИВАК, О.Р. МЫСЛИВЕЦ Изучены и систематизированы способы и механизмы внедрения произвольного кода в исполняемые файлы в формате Portable Executable. Целью исследования является определение применимости методов на практике в недеструктивных целях. Одной из основных проблем внедрения X-кода является работа «зараженного» исполняемого файла совместно с антивирусными средствами.

Проектирование X-кода включает решение следующих основных задач: размещение кода внутри файла-контейнера, перехват управления до начала выполнения основных функций, определение адресов API-функций, необходимых для функционирования файла контейнера.

Проанализированы и практически проверены механизмы, которые не вызывают изменения адресации ни физического, ни виртуального образов;

вызывающие изменения адресации только физического образа;

вызывающие изменения адресации как физического, так и виртуального образов, а также механизмы внедрения кода в адресное пространство файла-контейнера косвенным путем.

Полученные в результате исследования выводы и практические рекомендации представлены в докладе.

КОРРЕЛЯЦИОННЫЕ СВОЙСТВА КРИПТОАЛГОРИТМА RIJNDAEL М.В. МУЗЫЧЕНКО, А.В. МАРТИНОВИЧ, Д.М. БИЛЬДЮК В системах связи, сбора и передачи информации широкое распространение получили методы расширения спектра сигналов. Одним из эффективных методов расширения спектра, при котором сигнал-переносчик информации занимает широкую полосу частот, является метод непосредственной модуляции несущей псевдослучайной последовательностью.

При этом методе расширение спектра дополнительная модуляция несущей сигнала никак не связана с передаваемой информацией.

В данной работе были исследованы корреляционные свойства: М-последовательности, ЧКП, коды Касами, криптоалгоритм Rijndael.

Самая лучшая апериодическая АКФ найдена у М-последовательности, а периодическая АКФ — у ЧКП (в районе порога нет шума).

В процессе исследования было выяснено, что криптоалгоритм Rijndael совпадает с корреляционными функциями по боковым лепесткам по случайным последовательностям.

Хоть Rijndael и имеет большой недостаток — высокий уровень боковых лепестков, но он имеет большие преимущества, которые не имеют другие последовательности. А именно:

за счет криптографических свойств у него произвольная длина, обладает высокой структурной скрытностью.

ИЕРАРХИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ТЕСТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРИ НЕЧЕТКОМ ОПИСАНИИ СПЕЦИФИКАЦИИ Н.А. ВОЛОРОВА, В.И. НОВИКОВ, А.А. ПОПОВА Для сложных систем при условии нечеткого описания спецификации даже в одной выделенной области количество тестовых сценариев, как правило, достаточно велико и для их наилучшей организации необходимо прибегать к вероятностному анализу.

Допустим, что тестовые сценарии можно представить в виде n параллельных ветвей.

Обращение к системе может продвигаться по одной из ветвей. В таком представлении вероятность нахождения ошибки выполнения ветви может быть вычислена с учетом вероятности выбора i-й ветви и вероятности успешного прохождения ветви.

Вероятность выбора той или иной ветви кейса тестирования программного продукта может быть установлена на основе экспертной оценки.

Используя данный метод можно определить, на какие варианты использования из множества тестовых сценариев необходимо выделить больше ресурсов и в соответствии с этим разработать адекватную для конкретных условий модель тестирования. Удачно выбранная модель тестирования позволяет дать максимально полную и актуальную информацию о наиболее вероятных рисках связанные с выпуском системы.

АНАЛИТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ DDOS АТАК В.И. НОВИКОВ, Л.В. НОВИКОВА Объектами защиты в системах и сетях передачи данных являются:

– данные IP пакетов, передаваемые по защищенному каналу в рамках частной виртуальной сети;

– инфраструктура передачи данных (аппаратные и программные средства, встроенное программное обеспечение, каналы связи, интерфейсы подключения к сети передачи данных);

– атрибуты безопасности узлов сети (криптографические ключи, таблицы маршрутизации, списки доступа и информация конфигурации);

– аутентификационные данные пользователей;

– аппаратные и программные средства управления безопасностью;

– сообщения инцидентов безопасности, данные аудита безопасности и статистика по работе сети;

– информация управления сетью.

В работе проведен анализ проблемных задач защиты информации, среди которых выделены недостаточно исследованные проблемы моделирования атак на ИС. Проведен обзор видов атак, выполнена их классификация. Для моделирования одних из наиболее распространенных DoS и DDoS атак разработаны стохастические дискретные и непрерывные модели, позволяющие оценить степень воздействия атак этих типов на ИС в функции от степени защищенности ИС. Обсуждаются результаты аналитического и численного расчета моделей.

КОГНИТИВНОЕ КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ В МНОГОПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОЙ СЕТИ С.Б. САЛОМАТИН, А.А. ОХРИМЕНКО, И.В. САДЧЕНКО Одно из основных требований по обеспечению безопасности в сетях передачи данных состоит в том, что обмен критичными данными (транзакциями) должен выполняться только посредством надежного канала или носителя, которые гарантируют аутентичность содержания, доказательства отправления и получения, а также невозможность отказа от факта обмена данными.

Рассматривается многопользовательский канал с подслушиванием (МКП). Используется два кодера с когнитивной связью, в том смысле, что одному кодеру априори известно некоторое сообщение другого кодера.

Предполагается, что в МКП передаются с разными скоростями два независимых сообщения.

Кодирование сообщений осуществляется двумя пользователями с использованием независимых случайных переменных с произвольной энтропией. Один из пользователей работает в режиме когнитивного кодирования и кодирует два сообщения. Второй пользователь кодирует только одно из двух сообщений.

Декодеры легитимного и подслушивающего приемников работают в разных условиях приема.

Когнитивная модель передачи информации создает для подслушивающего узла сети режим приема на фоне помехи, что снижает эффективность подслушивания и обеспечивает в топологии сети области с надежной связью.

Метод позволяет создать защищенный регион сети, в котором скорости передачи, удовлетворяют требуемым неравенствам.

КОДОВАЯ ЗАЩИТА В СЕТЕВЫХ СТРУКТУРАХ С ОШИБКАМИ И ПЕРЕХВАТОМ ИНФОРМАЦИИ Т.А. АНДРИЯНОВА, С.Б. САЛОМАТИН В сетевых структурах, использующих элементы с разным уровнем защиты, возможен перехват информации скрытыми агентами, а также возникновение разного рода ошибок в процессе передачи информации по каналам связи. Информация в таких сетевых объектах может быть защищена путем внесение кодовой избыточности и разнесение путей передачи информации.

Одними из механизмов сетевого кодирования являются коды, которые представляются в виде упорядоченных пар подпространств расширенного конечного поля.

Модель направленной сети связи имеет вид графа G=(V, E), где V — множество узлов сети, а E — множество ребер — коммуникационных линий. Предполагается, что порядок E ассоциирован с частичным порядком G. Возможно мультиплексирование ребер между парами узлов. Через каждое ребро графа может быть передан один символ поля. Для сети G линейный код сетевого кодирования определяется как множество локально кодированных ядер вейвлет-функций.

Источник информации имеет M узлов сети, обеспеченных кодовыми фильтрами избыточного кода А. Доверенные узлы используют фильтрами избыточного кода В.

За один сеанс связи узел-получатель получает множество пакетов, прошедшие через узлы сети с кодированием фильтровой системой. Процесс декодирования основан на возможности восстановления информации с помощью вейвлет-преобразования в конечных полях.

Эффективность кодирования оценивается по скорости, с которой информация может быть надежно и безопасно доставлена требуемым узлам сети.

ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПЛАТЕЖЕЙ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОННОЙ КОММЕРЦИИ О.Б. ЗЕЛЬМАНСКИЙ, С.М.М. ГОНДАГ, Ш.М.Г. МОЗДУРАНИ Современные информационные системы активно внедряются в банковской сфере, что позволяет банкам предоставить клиентам широкий спектр услуг, в том числе обеспечить возможность проведения удаленных транзакций. Несомненные удобства таких взаимодействий, с одной стороны, порождают проблему аутентификации и авторизации клиента, обеспечения банковской тайны и защищенного информационного обмена, — с другой. Поэтому проблема обеспечения безопасности в электронных платежных системах является весьма актуальной.

Наиболее существенна такая проблема в системах электронной коммерции B2C типа, где покупатель или плательщик (физическое лицо) и продавец или получатель денежных средств (юридическое лицо) лично не знают друг друга, сделки, как правило, разовые, что обуславливает высокую степень недоверия. В настоящее время для обеспечения безопасности подобных платежей используются следующие подходы: взаимная аутентификация участников (покупатель, продавец, банк-эквайер, банк-эмитент) системы электронной коммерции и их оборудования, обеспечение конфиденциальности и целостности передаваемых сведений в такой системе, что реализуется применением широко спектра соответствующих средств защиты. Существенной проблемой на сегодняшний день является то, что использование одного и того же персонального компьютера покупателем, как для проведения платежа, так и для получения информации в сети Интернет, не связанной с оплатой товаров или услуг, приводит, как правило, к внедрению на персональный компьютер вредоносных программ и в конечном итоге потерям финансовым — со стороны покупателя и репутации — со стороны продавца. Таким образом, для обеспечения безопасности платежей в системах электронной коммерции В2С типа, наряду с используемыми средствами защиты платежа, обязательным является выполнение банковских транзакций с выделенного персонального компьютера, оснащенного необходимым программным обеспечением, который должен использоваться исключительно для платежей.

МАЛОГАБАРИТНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ Д.Э. ОКОДЖИ, C.Н. ПЕТРОВ, А.М. ПРУДНИК Разработана стендовая установка для измерения звукоизоляции плоских образцов, которая позволяет за малое время провести оценку собственной звукоизоляции образца и произвести отбор образцов с наилучшими показателями звукоизоляции из некоторого числа исследованных.

Для определения величины звукоизоляции с высокой точностью необходимо выявить отдельные элементы установки, вносящие погрешности в процесс измерений и скомпенсировать эти погрешности. Такими элементами является приемо-передающий тракт установки, корпус и способ фиксации образца. Источник звука и усилитель не должен иметь существенных завалов формы АЧХ, это же касается и микрофонного предусилителя. Корпус установки, в силу своих геометрических размеров, обладает рядом собственных резонансных частот. Фиксация образца между фланцами установки осуществляется с помощью червячной передачи. Для обеспечения одинаковых условий измерений прижимная сила, прикладываемая к образцу должна быть постоянной для каждого проведенного измерения.

МЕТОД МОДИФИЦИРОВАННОГО СИНГУЛЯРНОГО СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА ДЛЯ ЗАШИФРОВАННОЙ НА ОСНОВЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ХАОСА ИНФОРМАЦИИ А.В. СИДОРЕНКО, И.В. ШАКИНКО Широкое распространение телекоммуникационных систем в повседневной жизни приводит к появлению задач для обеспечения защиты информации различного характера.

Использование динамического хаоса для хаотических систем защиты информации обусловлено способностью хаотических отображений реализовать скрытость передачи зашифрованной информации.

В работе проводится определение показателей выходных последовательностей зашифрованной на основе динамического хаоса информации. Для этого разработан метод модифицированного сингулярного спектрального анализа с применением непрерывного вейвлет-преобразования. Использование вейвлет-преобразования позволяет не только выявить детерминированную компоненту анализируемой последовательности, но и определить частоту, на которой проявляется детерминизм.

Проводится сравнительный анализ результатов, полученных при использовании для последовательностей сингулярного спектрального анализа и разработанного метода.

Показано, что применение модифицированного метода позволяет выявить более чем на 20% различия в показателях уровня вклада вторых главных компонент входных и выходных (зашифрованных) последовательностях.

Определена зависимость уровня вклада главных компонент от числа итераций для информации, зашифрованной на основе динамического хаоса с применением режима СВС, в отличие от режима OFB, где подобная зависимость отсутствует.

Литература 1. Сидоренко А.В., Мулярчик К.С. Шакинко И.В. Вестник БГУ. Сер. 1 Физика, математика, информатика. 2012. № 4. С. 44–50.

СЕКЦИЯ 4. ЭЛЕМЕНТЫ И КОМП ОНЕНТЫ ДЛЯ СИСТЕМ ЗАЩИ ТЫ ИНФОРМАЦИИ ЭЛЕМЕНТЫ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ НА ОСНОВЕ ШУНГИТА ДЛЯ ПОДАВЛЕНИЯ ПОБОЧНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ СРЕДСТВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ Е.С. БЕЛОУСОВА, Л.М. ЛЫНЬКОВ, М.М. ИДЖИ, И.А.К. КАМИЛ В настоящее время широко используются радиопоглощающие материалы пирамидального типа в качестве строительных материалов для облицовки стен, потолков и полов безэховых камер, экранированных помещений и специальных сооружений с целью обеспечения требуемы условий проведения высокоточных измерений радиоэлектронной аппаратуры, антенной техники и испытаний технических средств на электромагнитную совместимостью. Использование пирамидальной поверхности обусловлено тем, что электромагнитные волны многократно отражаются и теряют значительно больше энергии, чем при падении на ровную поверхность.

Предложена конструкция шунгитобетонных модулей с использованием пирамидальных форм, закрепленных на твердом основании, данные модули соединяются между собой плоскими основаниями, между которыми помещается алюминиевая фольга толщиной 0,05 мм, общий вес конструкции составил 106 кг/м2. В данной конструкции применялись пирамиды высотой 7,5 см с основанием 3,53,5 см. Для изготовления пирамид использовался шунгитобетон на основе смесей порошков шунгита и портландцемента в весовом соотношении 1:1, которые затворялись в 30%-м водном растворе хлорида кальция.

Необходимо отметить, что ослабление электромагнитного излучения одним таким модулем составляет более 25 дБ на частотах 2–17 ГГц, а коэффициент отражения с металлическим отражателем –2… –12 дБ в том же частотном диапазоне.

ПОЛУЧЕНИЕ ГИБКИХ ГЕЛЕПОДОБНЫХ ШУНГИТОСОДЕРЖАЩИХ ЭКРАНОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Е.С. БЕЛОУСОВА, М.Ш. МАХМУД, М.М. ИДЖИ, М.В. РУСАКОВИЧ В качестве порошкообразных наполнителей экранов электромагнитного излучения (ЭМИ) широко используются материалы, имеющие высокую электропроводность.

Перспективным порошкообразным наполнителем для создания экранов электромагнитного излучения являются углеродсодержащий минерал шунгит. Порошкообразный шунгит используется в качестве модифицирующей технологически активной добавки при производстве композиционных материалов и способствует улучшению технических и эксплуатационных характеристик изделий на их основе. Целью настоящего исследования являлось получение гибких гелеобразных шунгитсодержащих экранов электромагнитного излучения для защиты информации от несанкционированного перехвата, обеспечения условий безопасного труда персонала с радиоэлектронным оборудованием и электромагнитной совместимости.

Экспериментальные образцы подготавливались в виде смеси шунгита и CaSO4, которая затем разбавлялась 45%-м раствором CaCl2. Концентрация раствора CaCl2 в смеси изменялась от 10% да 40% для исследования гидратации полученных образцов. Толщина образцов составила 3–4 мм, масса 8–12 кг/м2. В результате было установлено, что для создания гелеподобных экранов ЭМИ оптимальным будет концентрация: 40% объемн. шунгита, 40% объемн. раствора CaCl2 и 20% объемн. CaSO4. Исследование экранирующих характеристик образцов показало, что образец с вышеописанной концентрацией обладает наилучшими характеристиками, коэффициент передачи составляет порядка –30 дБ, коэффициент отражения изменяется от –1 до –1,6 дБ в диапазоне частот 8…12 ГГц. Необходимо отметить, что с уменьшением концентрации раствора CaCl2 в полученной смеси снижало значение коэффициента отражения на 4–4,5 дБ, что можно объяснить низким содержанием воды, однако коэффициент передачи практически не изменялся.

СРЕДСТВА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ОБРАБОТКИ И ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ И ГЕНЕРАТОРОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ЗАШУМЛЕНИЯ Е.С. БЕЛОУСОВА, И.А.К. КАМИЛ, Х.М. АЛЬЛЯБАД, М.В. РУСАКОВИЧ При функционировании технических средств обработки и передачи информации (ТСОИ) в экранированном помещении напряженность электромагнитного поля иногда достигает достаточно высоких значений за счет возникновения намеренных или побочных электромагнитные излучения (ЭМИ) в окружающем пространстве. Применение защитных генераторов электромагнитного зашумления повышает общий электромагнитный фон вокруг защищаемого ТСОИ. Это отрицательно сказывается на операторах ТСОИ и другом персонале, находящемся в непосредственной близости.

Для предотвращения воздействия на организм человека ЭМИ с уровнями, превышающими предельно допустимые, используются индивидуальные средства защиты.

Так, на основе композиционных материалов, которые обладают способностью экранировать ЭМИ высоких и сверхвысоких частот, предлагается создавать предметы одежды и их элементы (защитные фартуки, шапки, маски и др.). Композиционный материал включает частицы шунгита, обладающего проводимостью за счет высокого содержания углерода, и жидкую среду с диэлектрическими потерями в диапазоне СВЧ. Механические свойства и пластичность композиционному материалу придает вяжущее на основе гипса. Защитный элемент представляет собой блок из полимерного материала толщиной 3 мм, заполненный композитом, для использования в элементах одежды.

Установлено, что соотношение компонентов композита: 40 объемн. % шунгита, 40 объемн. % водного раствора CaCl2 и 20 объемн. % CaSO4 является оптимальным для получения удовлетворительных эксплуатационных характеристик и высоких экранирующих ЭМИ свойств. Полученные образцы обладают массой 6,43 кг/м2, обладают гибкостью и стабильностью свойств во времени благодаря оптимальной концентрации и составу компонентов. Ослабление энергии ЭМИ в диапазоне частот 8–12 ГГц составляет более 30 дБ.

ВЛИЯНИЕ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ ПРОПИТОК НА ЭКРАНИРУЮЩИЕ СВОЙСТВА ШЛАМА ОЧИСТКИ ВАГРАНОЧНЫХ ГАЗОВ О.В. БОЙПРАВ, А.А. ТВЕРДОВСКИЙ С точки зрения стоимости, технологичности и простоты эксплуатации наиболее приемлемым методом защиты информации от утечки по электромагнитным каналам является экранирование источников опасных сигналов. Оно реализуется при помощи конструкций, обеспечивающих ослабление энергии электромагнитных излучений (ЭМИ). На сегодняшний день при изготовлении таких конструкций широко используются материалы, характеризующиеся магнитными свойствами (материалы, обеспечивающие ослабление энергии ЭМИ за счет магнитных потерь) — ферриты. Основным их преимуществом является технологичность, а недостатком — высокая стоимость. В силу этого в настоящее время задача поиска новых магнитных материалов, использование которых в процессе изготовления конструкций, обеспечивающих ослабление энергии ЭМИ, позволит снизить стоимость последних, является актуальной. Один из таких материалов — шлам очистки ваграночных газов (ШОВГ). Он представляет собой порошкообразные отходы чугунно-литейного производства, в состав которых, так же, как и в состав многих ферритов, входят соединения оксидов железа с оксидами других металлов. ШОВГ может быть использован в качестве наполнителя при формировании композитных материалов для конструкций, обеспечивающих ослабление энергии ЭМИ. При этом управляемо изменять экранирующие характеристики таких конструкций возможно либо путем изменения дисперсности ШОВГ, либо путем добавления в него дополнительных веществ. В рамках данной работы изучено влияние углеродосодержащих пропиток на экранирующие характеристики ШОВГ. В качестве пропиток были использованы глицерин и парафиновое масло. На основе данных веществ было изготовлено 6 образцов. В образцах № 1, № 3 и № 5 содержалось соответственно 10%, 20% и 30% от массы ШОВГ парафинового масла, в образцах № 2, № 4 и № 6 — соответственно 10%, 20% и 30% от массы ШОВГ глицерина. Измерения экранирующих характеристик (коэффициентов отражения ЭМИ и ослабления ЭМИ) изготовленных образцов производились в частотном диапазоне 8…12 ГГц. Перед измерениями образцы помещались в специальные герметизирующие чехлы, изготовленные из полимерного радиопрозрачного материала. Установлено, что значения коэффициентов отражения ЭМИ у образцов № 1, № 3 и № 5 составляют соответственно –6,5…–5,8 дБ, –6…–5 дБ и –5,5…– 5 дБ при значениях ослабления ЭМИ 6,5…8,5 дБ. Значения коэффициентов отражения ЭМИ у образцов № 2, № 4 и № 6 составляют соответственно –5,5 дБ, –6,5…–5,5 дБ и –5 дБ при значениях ослабления ЭМИ 10…12 дБ, 7…11 дБ, 8…12 дБ. При этом значения коэффициентов отражения ЭМИ и ослабления ЭМИ для сухого ШОВГ составляют соответственно –7,2…–6,5 дБ и 6,2…8,2 дБ.

Таким образом, углеродсодержащие вещества могут выступать дополнительным компонентом при изготовлении композитных материалов с управляемо изменяемыми экранирующими характеристиками.

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОРОШКООБРАЗНЫХ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА ЧУГУНА О.В. БОЙПРАВ, Д.В. СТОЛЕР, Т.В. БОРБОТЬКО, М.Р. НЕАМАХ Одним из способов защиты информации от утечки по визуально-оптическому каналу является маскировка. Она заключается в снижении заметности защищаемых объектов на фоне местности, на которой они располагаются. При маскировке объекты экранируются материалами, спектрально-поляризационные характеристики которых схожи с аналогичными характеристиками участков местности.

В настоящей работе для разработки материалов, обеспечивающих снижение заметности объектов на фоне почв и грунтов в видимом и ближнем инфракрасном (ИК) диапазонах длин волн (350 нм…2450 нм) и характеризующихся низкой стоимостью, предлагается использовать порошкообразные отходы производства чугуна — шлам очистки ваграночных газов (ШОВГ) — с размером фракций 5 мкм, 20 мкм, 30 мкм. ШОВГ с размером фракций 5 мкм представляет собой порошок светло-серого цвета, ШОВГ с размером фракций 20 мкм и 30 мкм — порошок черного цвета. Размер фракций ШОВГ определяется ступенью очистки, на которой он был отбран.

Значения коэффициента спектральной яркости (КСЯ) ШОВГ с размером фракций 5 мкм независимо от угла визирования в видимом диапазоне длин волн составляют 0,1…0,3, в ближнем ИК — 0,3…0,4. Значения КСЯ ШОВГ с размером фракций 20 мкм и 30 мкм практически равны между собой и составляют в видимом диапазоне длин волн 0,05…0,1, в ближнем ИК — 0,1.

Спектрально-поляризационные характеристики ШОВГ с размером фракций 5 мкм схожи с аналогичными характеристиками солонца мелкого, дерново-подзолистых почв, серых лесных почв и т.п. Спектрально-поляризационные характеристики ШОВГ с размером фракций 20 мкм и 30 мкм схожи с аналогичными характеристиками торфянистой скрытоподзолистой почвы, чернозема обыкновенного, луговой почвы и т.п.

Путем комбинирования в определенной пропорции ШОВГ, характеризующегося размером фракций 5 мкм, с ШОВГ, характеризующегося размером фракций 20 мкм либо 30 мкм, возможно создавать покрытия с определенными оптическими свойствами для маскирования объектов, размещающихся на различных фонах (почвы, грунты, растительность определенной стадии цветения и т.д.).

ТОНКИЕ НАНОКОМПОЗИТНЫЕ ПЛЕНКИ НА ОСНОВЕ ФЕРРОМАГНЕТИКОВ, ПОЛУЧЕННЫЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ А.И. ВОРОБЬЕВА, Е.А. УТКИНА Рассматривается процесс получения матрицы вертикально ориентированных никелевых наностолбиков с использованием шаблона из тонкого пористого оксида алюминия (ПОА).

Исследуется влияние режимов осаждения на упорядоченность и топологические параметры наностолбиков. Обсуждается влияние процесса утонения барьерного слоя на дне пор ПОА на зарождение и рост упорядоченных металлических наностолбиков. Установлено, что вблизи фронта барьерного слоя поры заполняются практически на 100 %. Скорость заполнения пор металлом различается из-за образования пузырьков водорода на поверхности оксида во время осаждения, флуктуаций толщины барьерного слоя, и степени упорядоченности пористого оксида алюминия. Если скорость осаждения выше, чем скорость переноса ионов через поры, концентрация ионов металла на дне пор уменьшается.

Соответственно, выделение водорода становится доминирующим процессом, подавляя однородное осаждение и уменьшая коэффициент заполнения пор и выход по току.

Однородность заполнения зависит в первую очередь от скорости электрохимического осаждения.

Топографию поверхности и поперечных сколов образцов исследовали с помощью растровых электронных микроскопов Philips XL 30 S FEG и Hitachi S-4800 и атомно-силовых микроскопов Nanotop NT-206 («Микротестмашины», Беларусь) и Solver P47H (NT-MDT Co., Зеленоград, Россия). Представленный метод также может быть применим для других материалов Fe, Co, и NiFe-сплавов, которые интересны как ферромагнитные материалы для высокоплотной магнитной памяти. Кроме того, после селективного травления пористого оксида алюминия (матрицы) образуются вертикально ориентированные однонаправленные столбики монодисперсных металлических нанонитей. Такие тонкие магнитные и нанокомпозитные пленки на основе ферромагнетиков являются основой для создания ряда новых функциональных материалов. Они находят широкое применение в вычислительной технике и автоматике, в оптоэлектронике и высокочастотной технике, при изготовлении элементов и компонентов для систем защиты информации. На базе магнитных пленок возникла новая отрасль науки и техники - магнитная микроэлектроника.

ЭКРАНИРУЮЩИЕ СВОЙСТВА УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩЕГО АНОДНОГО ОКСИДА АЛЮМИНИЯ В ДИАПАЗОНЕ СВЧ АХМЕД АЛИ АБДУЛЛАХ АЛЬ-ДИЛАМИ, И.А. ВРУБЛЕВСКИЙ, К.В. ЧЕРНЯКОВА, Г.А. ПУХИР Современное развитие радиотехнических устройств и электронных приборов приводит к возрастанию уровня проникновения электромагнитного излучения (ЭМИ) в пространство окружающее человека и ухудшению экологической обстановки. При этом наблюдается тенденция как расширения полосы в область всё более высоких частот, так и увеличение интенсивности излучения. Поэтому задача поиска новых высокоэффективных композиционных материалов для электромагнитных экранов и разработки систем защиты от ЭМИ является актуальной задачей.

В данной работе изучалось прохождение ЭМИ через композиционный материал на основе наноструктурированного углеродсодержащего анодного оксида алюминия в частотном диапазоне 8,0…12,0 ГГц. Мембраны наноструктурированного углеродсодержащего анодного оксида алюминия получали путем сквозного анодирования Al фольги толщиной 100 мкм в 3%-м водном растворе гликолевой кислоты при плотности тока 45 мА/см2. В процессе анодирования электролит интенсивно перемешивался и его температура поддерживалась постоянной при 10±0,5С с помощью криостата Julabo FT901.

Толщина мембран после анодирования измерялась с помощью микрометра и была равна 165 мкм. Для разложения углеродсодержащих остатков электролита в анодном оксиде алюминия и их карбонизации использовался отжиг мембран на воздухе при температуре 700…900 в течение 2 ч. После отжига мембраны анодного оксида алюминия приобретали характерную насыщенную черную окраску. Измерение электродинамических характеристик показало, что мембраны отожженные при 800 и 900C имели минимальное значение коэффициента отражения -7,0 дБ в диапазоне частот 9,0…9,5 ГГц. Наибольшее значение коэффициента поглощения, порядка 12 дБ, показал образец мембраны отожженный при 800С.

Полученные результаты экранирующих характеристик позволяют рассматривать мембраны наноструктурированного углеродсодержащего анодного оксида алюминия, сформированные в водном растворе гликолевой кислоты, как перспективный материал для создания композиционных экранов электромагнитного излучения СВЧ-диапазона.

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЙ СВЕТОДИОДНЫЙ МОДУЛЬ НА ПЛАТЕ ИЗ АНОДИРОВАННОГО АЛЮМИНИЯ А.К. ТУЧКОВСКИЙ, И.А. ВРУБЛЕВСКИЙ, К.В. ЧЕРНЯКОВА Светодиодные светильники с яркими светодиодами обеспечивают равномерную освещенность и высокое качество света, что значительно улучшает восприятие объектов и позволяет повысить безопасность области освещения. В конструкциях светодиодов направленность излучения формируются силиконовыми линзами. Поэтому светильники со светодиодами не требуют создания систем отражения, что приводит к повышению эффективности источника за счет сокращения потерь света и освещения только той части площади объекта, которая должна быть освещена.

В работе представлены результаты разработки универсального энергосберегающего светодиодного модуля, который выполнен на плате из анодированного алюминия размером 253,5 см. Анодный оксид алюминия толщиной 30 мкм сформирован электрохимическим окисления алюминия. Система межсоединений выполнена из меди толщиной 25 мкм.

На плате установлены 24 ярких белых светодиода мощностью 0,18 Вт. Световая отдача универсального светодиодного модуля равна 480 лм (при токе 60 мА/светодиод).

Разработанный модуль может быть использован в конструкциях светильников для паркингов, общественных мест, уличного и промышленного освещения.

МОДЕЛИРОВАНИЕ КИНЕМАТИКИ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ СКАНИРУЮЩИХ СИСТЕМ Е.А. ЛИТВИНОВ, В.В. ПОЛЯКОВСКИЙ, Д.Г. БЕГУН, Н.И. КЕКИШ, Е.А. ТИТКО Для компьютерного моделирования исполнительных реконфигурируемых исполнительных механизмов сканирующих систем с числом степеней свободы до шести включительно в настоящем исследовании разработаны математическая модель, алгоритмы, программы и соответствующие пользовательские интерфейсы в среде MATLAB/Simulink, которые предназначены для компьютерного решения прямой и обратной задач кинематики с интерактивной визуализацией решения.

Предложена математическая модель решения прямой задачи кинематики на основе математического описания положения всех звеньев исполнительного механизма параллельной кинематики, как параметрических функций от обобщённых координат, реализуемых многокоординатным приводом. Алгоритм решения построен на многокоординатном условии замкнутости, выраженном через геометрические параметры рассматриваемого механизма. Путём аналитических преобразований в работе получена система из шести нелинейных трансцендентных уравнений, связывающая входные обобщённые координаты подвижных элементов двигателей и выходные независимые координаты положения и ориентации платформы исполнительного механизма.

Для решения обратной задачи кинематики в работе предложен подход, основанный на аналитической геометрии в трёхмерном пространстве, который позволил получить в явном аналитическом виде все обобщённые координаты многокоординатного привода в зависимости от координат положения и ориентации платформы, что не удавалось сделать другими методами. При разработке математической модели решения учитывались различные особенности функционирования механизма в рабочей области, включая условие сохранения исходной конфигурации механизма во всём диапазоне угловых перемещений привода.

КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ СКАНИРУЮЩИХ СИСТЕМ Е.А. ЛИТВИНОВ, И.В. ДАЙНЯК, Д.Г. БЕГУН, Н.И. КЕКИШ В работе представлены математические модели и результаты по имитационному моделированию динамики исполнительных механизмов параллельной кинематики предложенной в диссертации структуры. Разработанная динамическая модель обобщённого исполнительного механизма базируется на уравнениях связи силовых координатных характеристик многокоординатного привода с текущим пространственным положением и перемещениями рабочей платформы в трёхмерном пространстве. На основании динамической модели и предложенных алгоритмов решения прямой и обратной задач динамики, было разработано в среде MATLAB/Simulink программное обеспечение для исследования динамических характеристик рассматриваемого механизма. Динамическая модель в среде MATLAB/Simulink в конечном итоге строится в виде блок-схемного описания механической структуры с помощью соответствующих функциональных элементов.

В процессе симуляции автоматически осуществляется преобразование блок-схемы в эквивалентную математическую модель на базе одного из типов уравнений Ньютона, Лагранжа, Ньютона-Эйлера или других, имеющихся в используемом инструменте MATLAB/Simulink. Поддержка интеграции с CAD платформами, такими как Pro/ENGINEER, SolidWorks и др. позволяет автоматически импортировать структурно параметрическое описание модели исполнительного механизма в среду MATLAB/Simulink.

Численные результаты имитационного моделирования базового реконфигурируемого механизма, полученные по разработанной в среде MATLAB/Simulink программе, включают координатное представление текущего положения самого механизма, скорости и ускорения движения всех характерных точек, полный набор расчётных силовых характеристик, необходимых для выбора многокоординатного электропривода.

КОНТРОЛЬ ТОЧНОСТИ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ОБОРУДОВАНИИ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ НА ОСНОВЕ СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗРЕНИЯ М.А. АРЕБИ, И.В. ДАЙНЯК, С.Е. КАРПОВИЧ Наиболее важным параметром назначения систем перемещений в оборудовании микроэлектроники является точность выполняемых движений. В системах перемещений на линейных шаговых двигателях для достижения уровня точности 1 мкм и выше необходимо использовать системы обратной связи на основе лазерных интерферометров. Альтернативой этому является применение систем параллельной кинематики с шестью степенями свободы, обладающих редукцией точностных параметров движения.

В докладе представлена система перемещений с шестью степенями свободы для сборочного технологического оборудования микроэлектроники. Она состоит из шестикоординатного манипулятора, представляющего гибридную структуру из шести сегментных синхронных двигателей и параллельных кинематических цепей механизма параллельной кинематики, шатуны которого через сферические шарниры передают управляемое движение на рабочую платформу (каретку) системы перемещений.

Исполнительные двигатели входят в состав координатных приводов, согласованная работа которых обеспечивается управляющей программой контроллера.

Контроль состояния объекта обработки, находящегося на подвижной каретке, и точности перемещений осуществляется по результатам цифровой обработки информации от системы технического зрения (СТЗ). При этом в компьютере по разработанной программе совместно обрабатываются текущее состояние контроллера системы перемещений и результаты распознавания. В процессе выполнения технологической сборочной операции каретка с пластиной или кристаллом перемещается по трем линейным и трем угловым координатам в зависимости от команд, поступающих от контроллера на силовые приводы.

Команды, в свою очередь, формируются по результатам цифровой обработки информации, полученной от системы технического зрения. Как правило, в сборочном оборудовании телевизионный датчик СТЗ располагается рядом с инструментом сборки. Это позволяет устанавливать и совмещать систему координат датчика и пространственную систему координат объекта, связанную с кареткой шестистепенного манипулятора. Последний должен обеспечивать достаточную для распознавания ортогональность плоскости объекта и оптической оси датчика.

АЛГОРИТМ РАСПОЗНАВАНИЯ КОНТУРОВ ПЛАНАРНЫХ ОБЪЕКТОВ М.А. АРЕБИ, Д.С. АВАКОВ, С.Е. КАРПОВИЧ Основной задачей данного исследования является разработка алгоритма распознавания контуров планарных объектов, позволяющего принимать однозначные решения по их топологическим особенностям.

Исходной моделью контура является комплексная функция дискретного аргумента, заданная на прямоугольной сетке размером MN, узлы которой совпадают с расположением пикселей в матричном формирователе изображения объекта. В этой модели индексом i нумеруются точки контура, а вещественная и мнимая составляющие представляют собой абсциссу и ординату i-й контурной точки. Наряду с координатной формой в диссертации применяется спектральная форма задания контура, определяемая как дискретное преобразование Фурье от его координатной формы. В этом случае спектры замкнутых контуров обладают рядом характерных свойств, используемых при решении задач распознавания. Так, в работе показано, что величины центральных составляющих амплитудного спектра значительно меньше крайних. В качестве примера рассматривается изображение типового контура и его нормированный амплитудный спектр.

Обратное преобразование Фурье от l-й пары спектральных составляющих определяет на плоскости изображений эллипс l-го порядка соответствующих размеров и ориентации.

Сумма N первых эллипсов дает сглаженное изображение исходного контура. Увеличение числа суммируемых пар приближает изображение сглаженного контура к исходному эталонному.

Таким образом, с контуром каждого объекта связан определенный набор числовых характеристик, которые могут быть использованы как идентифицирующие признаки этого объекта. Это в первую очередь периметр, габаритные размеры, площадь соответствующей фигуры, норма контура. Все числовые характеристики могут быть рассчитаны по координатному описанию контура, его исходному или усеченному спектру.

ОБРАЗОВАНИЕ КРАТЕРОВ НА ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛА ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ПЛАЗМЕННЫХ ПОТОКОВ Т.И. МАКОВСКАЯ, А.Л. ДАНИЛЮК Проведено моделирование образования кратеров на поверхности металла при воздействии плазменного потока. Получены закономерности профиля кратерообразования на поверхности металла в зависимости от ускорения потока плотной плазмы, мощности потока плазмы, времени действия импульса ускорения. Рассмотрен механизм образования кратеров при воздействии потока компрессионной плазмы. Проведены расчеты расположения максимумов и минимумов профилей для различных значений времени действия импульса ускорения, ускорения потока плазмы. Показано, что в зависимости от соотношения параметров потока компрессионной плазмы возможно возникновение как кратеров, характеризующихся нанометровыми размерами, так и кратеров с микрометровыми впадинами и выступами.

МНОГОСЛОЙНЫЕ ЭКРАНЫ ЭМИ ДЛЯ БЛОКИРОВАНИЯ УТЕЧКИ ИНФОРМАЦИИ СО СРЕДСТВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ ПО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМУ КАНАЛУ А.А. КАЗЕКА, ХАЙДЕР АХМЕД АБДУЛАЗИЗ ХАЙДЕР Средства вычислительной техники формируют электромагнитные поля в широком диапазоне частот, которые в свою очередь являются причиной утечки информации по электромагнитному каналу. Одним из способов подавления таких каналов является экранирование источников излучения с помощью экранов электромагнитного излучения (ЭМИ).

Создание экранов ЭМИ связано с решением ряда задач, к которым можно отнести выбор типа материалов и оптимизация конструкции для получения требуемых значений ослабления электромагнитных волн (ЭМВ) в широком диапазоне частот.

Исследование эффективности экранирования экранов ЭМИ выполнялось при помощи математического моделирования методом конечных разностей во временной области (FDTD — Finite-Difference Time-Domain). Для этого была создана модель, включающая источник излучения в виде персонального компьютера (ПК) и приемную антенну, между которыми располагались экраны ЭМИ. Параметры источников выбирались исходя из диапазона частот, на которых экспериментально были обнаружены частотные составляющие системного блока ПК. В качестве экранов ЭМИ были выбраны однослойные и многослойные конструкции на основе металлических и водосодержащих материалов.

На основании результатов моделирования установлено, что использование многослойного водосодержащего экрана ЭМИ размером 800800 мм позволяет обеспечить ослабление ЭМВ до 26 дБ.

ИНТЕРФЕЙС ОБМЕНА ДАННЫМИ ДЛЯ АППАРАТНЫХ УСКОРИТЕЛЕЙ ВЫПОЛНЕНИЯ ОПЕРАЦИЙ ШИФРОВАНИЯ/РАСШИФРОВАНИЯ НА БАЗЕ FPGA КЛАСТЕРОВ М.В. КАЧИНСКИЙ, В.Б. КЛЮС, А.В. СТАНКЕВИЧ Предлагается интерфейс обмена данными для систем с аппаратной реализацией алгоритмов шифрования/расшифрования данных на базе FPGA кластеров. Такие системы реализуются на ПЛИС с архитектурой FPGA и конструктивно представляют собой набор модулей (печатных узлов) с ортогональными связями между соседними микросхемами ПЛИС на печатной плате каждого модуля. Для обеспечения возможности обмена данными кластера с внешними устройствами к одной из ПЛИС также подключается системный интерфейс, в качестве которого чаще всего используется интерфейс Ethernet или USB. Для записи данных от внешнего источника через системный интерфейс в каждую ПЛИС кластера или передачи результатов обработки от каждой ПЛИС к внешнему приемнику требуется реализовать в такой системе интерфейс обмена данными.

Для решения указанных задач все ПЛИС кластера объединяются друг с другом по кольцевой схеме. Началом и концом кольца является ПЛИС, которая подключается к системному интерфейсу. Остальные ПЛИС имеют связи только с непосредственными соседями на печатной плате.

Для любых алгоритмов шифрования порядок соединения ПЛИС в кольце и физический интерфейс одинаков. Имеются отличия в логической части интерфейса, которые связаны с организацией пакетов данных. В простейшем случае пакет данных представляет собой последовательность слов, каждое из которых соответствует конкретной ПЛИС кластера. Каждая ПЛИС подсчитывает слова, проходящего через нее пакета данных, и принимает данные из нужного слова, либо устанавливает выходные данные в требуемое слово.

Предложенная организация интерфейса обмена данными универсальна, поскольку настройка интерфейса на конкретную прикладную задачу заключается в модификации структуры пакетов кольцевого интерфейса без изменения приемной и передающей частей кольцевого интерфейса каждой ПЛИС кластера.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВНУТРЕННИХ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ В СТРУКТУРАХ НА ОСНОВЕ АНОДИРОВАННОГО АЛЮМИНИЯ С.А. БИРАН, Д.А. КОРОТКЕВИЧ, А.В. КОРОТКЕВИЧ Анодный оксид пленки алюминия (АОП) является перспективным материалом для производства чувствительных элементов микроэлектромеханических систем. Однако объемный рост оксида при анодировании и наличие двух материалов (Al и АОП Al2O3) с разными механическими свойствами приводит к возникновению в структуре внутренних механических напряжений. Данные механические напряжения могут привести к растрескиванию образовавшейся пленки оксида в процессе изготовления и снижению чувствительности и точности измерений микроэлектромеханической системы при эксплуатации.

В данной работе приведены результаты по исследованию влияния условий получения анодных оксидных пленок на встроенные механические напряжения в структуре Al-АОП Al2O3. При проведении измерений использовали технически чистый алюминий марки A (99,9%), толщина подложки составляла 0,9 мм. Полученные образцы анодировали с 2-х сторон, после этого стравливали анодную оксидную пленку с одной стороны подложки и измеряли стрелу прогиба (S1), а затем оксид стравливали и с другой стороны и снова измеряли стрелу прогиба (S2).

В результате исследований было установлено, что при варьировании толщины оксида направление стрелу прогиба S1 изменяется: при толщине до 50 мкм пленка оксида находится на вогнутой стороне, а при толщине оксида более 50 мкм пленка оксида — выпуклой. Это связано с тем, что при толщине оксида более 50 мкм происходит значительная пластическая деформация, которая и меняет знак внутренних механических напряжений. Величина механических напряжений, вызванных упругой деформацией структуры Al-Al2O3, пропорциональна разнице стрел прогиба S1 и S2. Она возрастает при увеличении толщины оксида и её зависимость от толщины оксида носит линейный характер. После второй операции травления подложки имеют остаточный изгиб. Это свидетельствует о пластической деформации в структуре АОП Al2O3-Al-АОП Al2O3, величина деформации пропорциональна стреле прогиба S2. Предложенная методика исследований позволила оценить величины как упругой, так и пластической деформаций. Показано, что их величина зависит от толщины оксида, режимов анодирования, толщины подложки, механических свойств и состава сплава алюминия.

ДИОДЫ ШОТТКИ НА КАРБИДЕ КРЕМНИЯ Б.С. КОЛОСНИЦЫН, Я.С. АРСИТОВ Карбид кремния (SiC) является перспективным материалом в электронике, так как является полупроводником с непрямой зонной структурой (то есть вероятность излучательной рекомбинации в нем небольшая), с шириной запрещенной зоны от 2, до 3,3 эВ, что больше по сравнению с Si и GaAs, а это в свою очередь, означает больший диапазон рабочих температур (теоретически — до 1000°С, практически до — 600°С).

Карбид кремния имеет высокую теплопроводность (примерно на уровне меди), что упрощает проблему отвода тепла, снижая тепловое сопротивление кристалла по сравнению с Si в два раза и GaAs в три раза.

Диод Шоттки по сравнению с диодами на p-n-переходах имеют более низкое прямое падение напряжения и незначительные потери при переключении, более высокое критическое поле пробоя (у карбида кремния в 10 раз больше чем у кремния), но к сожалению такой диод не способен работать с напряжениями более 200 В.

Диоды Шоттки на карбиде кремния имеют целый ряд преимуществ по сравнению с традиционными диодами Шоттки на кремнии (более широкий диапазон рабочих температур, малые утечки, более стабильные параметры при высоких температурах, малое время восстановления обратного тока), но такие структуры имеют большие токи утечки.

Значение емкостного заряда карбид-кремниевого диода практически не зависит от скорости изменения тока, тогда как заряд обратного восстановления у кремниевых диодов увеличивается, и, соответственно, растут потери на высоких частотах.

Для уменьшения токов утечки и увеличения рабочего напряжения были предложены диоды Шоттки с p-n-переходом. В таких структурах локальные p-n-переходы дополняются контактами Шоттки.

КРИТЕРИЙ СТАБИЛЬНОСТИ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ МОЩНЫХ БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ Н.А. ГОНЧАРОВА, Б.С. КОЛОСНИЦЫН Рассмотрена термоэлектрическая модель и критерий стабильности планарно эпитаксиального высокочастотного транзистора, имеющего структуру типа «overlay».

Для получения аналитического выражения критерия стабильности с учетом шнурования эмиттерного тока, предполагается, что источник тепла (коллекторный p-n-переход) считается плоским и находится на поверхности из полупроводникового транзисторного чипа.

Показано, что количественную оценку критического режима работы, используя предложенный критерий, невозможно распространить на все типы биполярных транзисторов, но просматривается совпадение теоретических расчетов с результатами измерений границ устойчивости. Показано, что критерий устойчивости затруднительно использовать для расчета биполярных транзисторов средней мощности, где длина эмиттерной полоски соизмерима с шириной базы, и для микроволновых силовых транзисторов с различными архитектурами эмиттеров.

Поскольку трудно количественно оценить большинство технологических и конструктивных дефектов из косвенных экспериментальных результатов измерений, проблема индивидуальной оценки критического режима вряд ли может быть решена с помощью численных методов моделирования. В этом случае критерий дает только грубую оценку критического режима для идеальной структуры без дефектов.

СИНТЕЗАТОР СВЧ С ПРЯМЫМ ЦИФРОВЫМ СИНТЕЗОМ В.В. МУРАВЬЁВ, Н.М. НАУМОВИЧ, С.А. КОРЕНЕВСКИЙ, А.А. СТАНУЛЬ Разработан синтезатор частот с прямым цифровым синтезом и умножителем частоты на петле ФАПЧ. Исследованы фазовые шумы выходного сигнала синтезатора, шумы петли ФАПЧ, уровень побочных излучений на выходах цифрового синтезатора (частота 100 МГц) и выходе умножителя частоты на петле ФАПЧ (частота 8 ГГц). Синтезатор выполнен на микросхеме 1508ПЛ8Т. Сетка частот формируется в диапазоне частот 100 МГц.

Для формирования сетки частот в диапазоне частот 8–9 ГГц, использован умножитель частоты на петле ФАПЧ. Экспериментальные исследования шумовых характеристик на выходе петли ФАПЧ проведены при использовании в качестве опорного сигнала синтезатора с прямым цифровым синтезом и малошумящего генератора «TEMEX ULN HF B». Малошумящий генератор «TEMEX ULN HF B» обеспечивает значение фазовых шумов минус 100 дБ/Гц, при отстройке от несущей на 1 кГц. Использование в качестве опорного генератора петли ФАПЧ синтезатора частот с прямым цифровым синтезом на микросхеме 1508ПЛ8Т приводит к увеличению фазовых шумов выходного сигнала СВЧ до минус 87 дБ/Гц, при отстройке от несущей на 1 кГц, и 92 дБ/Гц, при отстройке от несущей на 10 кГц.

ФОРМИРОВАТЕЛЬ ШИРОКОПОЛОСНЫХ СИГНАЛОВ В.В. МУРАВЬЁВ, С.А. КОРЕНЕВСКИЙ, К.А. КОСТЮКЕВИЧ, А.А. СТАНУЛЬ Применение широкополосных сигналов позволяет обеспечить высокую скрытность и помехозащищенность радиоэлектронных систем. В настоящее время имеется большое количество микросхем, позволяющих осуществить формирование широкополосных сигналов методом прямого цифрового синтеза. В работе исследован формирователь широкополосных сигналов, выполненный на микросхеме 1508ПЛ8Т.

Экспериментальные исследования проведены при формировании сигнала с линейной частотной модуляцией. Разработанный формирователь имеет следующие характеристики:

– полоса частот формируемого широкополосного сигнала с ЛЧМ — 150 МГц;

– количество разрядов АЦП формирователя — 10;

– уровень внеполосных излучений при переносе спектра сигнала на частоту 8 ГГц не превышает минус 50 дБс;

– уровень побочных излучений при формировании гармонического колебания с частотой 100 МГц, менее минус 82 дБс;

– частота дискретизации — 1 ГГц.

В формирователе предусмотрен прием сигналов управления, позволяющих обеспечить:

– необходимые значения начальной и конечной частоты генерируемого широкополосного сигнала;

– период повторения, амплитуду и начальную фазу формируемого выходного сигнала;

– возможность подачи сигналов управления для коррекции линейных искажений, возникающих в приемо-передающем тракте аппаратуры.

Формирователь широкополосных сигналов позволяют обеспечить различные виды модуляции гармонического сигнала (FSK, BPSK, QPSK, QAM и т.п.) с заданными значениями частоты, амплитуды и начальной фазы, обеспечивать коррекцию линейных искажений в приемопередающем тракте аппаратуры.

ЭКРАНИРУЮЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ШУНГИТОБЕТОНА С ОРГАНИЧЕСКИМИ ВЛАГОУДЕРЖИВАЮЩИМИ ДОБАВКАМИ М.Ш. МАХМУД, Г.А. ПУХИР Изготовление экранов и поглотителей электромагнитного излучения (ЭМИ) на основе шугнитобетона позволяет получать значения ослабления до 40 дБ и значения коэффициента отражения порядка –20 дБ при эффективной толщине конструкции от 3 до 5 мм в диапазоне СВЧ. При этом экранирующие параметры в данном частотном диапазоне сильно зависят от влагосодержания композиционного материала, на основе которого изготовлена конструкция. Поэтому задачей в настоящей работе является оптимизация состава композита со снижением массогабаритных и стоимостных показателей при сохранении высокой эффективности экранирования ЭМИ.

В работе исследуются экранирующие свойства образцов экранов ЭМИ на основе шунгитобетона с органическим влагоудерживающим наполнителем, в качестве которого использовалась древесная стружка хвойных пород. Готовые образцы планарных конструкций толщиной порядка 4 мм обладают целостной структурой без деструктивных участков.

Содержание влаги в процессе высыхания материала снижается в пределах 10% от первоначального веса. Экранирующие свойства оценивались на основе измерений ослабления и коэффициента отражения в диапазоне 8…12 ГГц. Во всем исследуемом диапазоне частот ослабление ЭМИ составляет от 22,9 до 24,9 дБ. Коэффициент отражения составляет –5…–6 дБ. Погрешность измерений составляла не более 5%. Расход основного составляющего компонента — шунгита сокращается более чем в 2 раза.

Таким образом, модификация компонентов шунгитобетона путем добавления органических влагоудерживающих компонентов позволяет снижать вес конструкции за счет снижения плотности композита при сохранении достаточно высокой эффективности экранирования с учетом влагосодержания образца. А также данное решение позволяет снижать себестоимость материала и повышать технологичность конструкции в условиях доступности исходных составляющих и их низкой стоимости.

МОДЕЛИРОВАНИЕ УСТРОЙСТВ ТЕРАГЕРЦОВОГО ДИАПАЗОНА НА ГЕТЕРОСТРУКТУРНЫХ ПРИБОРАХ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ В.Н. МИЩЕНКО Исследование особенностей электронного транспорта в полевых транзисторах с соединением GaAs-AlxGa1–xAs, формирующих двумерный электронный газ с высокой подвижностью, вызывает особый интерес, который связан с возможностью создания на основе этих приборов приемников, генераторов и ряда других устройств терагерцового диапазона. Разработана программа моделирования переноса электронов в гетероструктурном приборе на основе соединения GaAs-AlxGa1–xAs, в которой совмещены процедуры решения уравнения Шредингера и уравнения Пуассона. Используя процедуру метода Монте-Карло, были исследованы процессы переноса электронов в различных областях гетероструктуры.

Выполнено моделирование параметров и характеристик устройств терагерцового диапазона на гетероструктурных приборах с плазменными волнами. Определены основные выходные параметры транзисторов при величине молярной доли Al х=0,3 и температуре 77K.

Рассчитана предельная чувствительность радиометра, использующего транзисторы на гетероструктурах, образованных соединением материалов GaAs-AlxGa1–xAs в терагерцовом дипазоне. Величина предельной чувствительности составила приблизительно 2,7510–13 Вт(Гц)1/2, что позволяет говорить о существенном улучшении этого параметра по сравнению с конструкциями, использующие обычные диоды с барьером Шоттки, для которых достигнуты значения предельной чувствительности приблизительно 10–11…10–12Вт(Гц)1/2. Выработаны рекомендации по созданию новых приборов с улучшенными выходными параметрами в терагерцовом диапазоне. Использование исследованных структур позволяет создавать транзисторы, которые можно применить при разработке высокочувствительных приемных устройств терагерцового диапазона.

ПРИДАНИЕ ОГНЕСТОЙКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭКРАНАМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Д.Н. ЛИСОВСКИЙ, Н.В. НАСОНОВА К современным экранам электромагнитного излучения (ЭМИ), использующимся для технических средств защиты информации, предъявляются требования как в отношении экранирующих, так и в отношении эксплуатационных характеристик. К таким характеристикам относят высокую стойкость при воздействии повышенных температур, пониженных температур, а также открытого пламени.

Выделяют различные механизмы придания огнестойких характеристик:

предотвращение распространения пламени за счет создания теплоизолирующего барьера;

термическая деструкция, возникающая благодаря отводу тепла в ходе эндотермического разрушения веществ, содержащих связанную воду, и других соединений, разрушение которых сопровождается фазовыми переходами;

растворение горючей смеси газов инертными газами, что замедляет скорость горения;

применение ингибиторов горения, затрудняющих воспламенение путем обрыва цепной реакции горения.

Основной задачей проводимых исследований является разработка интегрированных материалов, с улучшенными экранирующими и эксплуатационными характеристиками.

Для придания экранам ЭМИ огнестойкости за счет термической деструкции и создания теплоизолирующего барьера использовались водные растворы солей щелочноземельных металлов, в частности — хлорида кальция. Изготовленные образцы подвергались воздействию газовой горелки при температуре пламени 800 °С. Сквозное прогорание образцов происходило спустя 7 мин, что позволяет относить их к трудновоспламеняемым.

Огнестойкость образцов обеспечивалась высвобождением воды с последующим ее испарением и созданием теплоизолирующего барьера в виде оксида кальция.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ВОДОСОДЕРЖАЩИХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ С МАГНИТНЫМИ И ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ ВКЛЮЧЕНИЯМИ И.А. ГРАБАРЬ, Ю.Г. ЩЕРБА, Т.А. ПУЛКО, Н.В. НАСОНОВА, Ю.В. СМИРНОВ Для предотвращения утечки информации по техническим каналам утечки информации, создаваемых ПЭМИН средств обработки информации и радиозакладными устройствами, применяют электромагнитные экраны. Способность экрана ослаблять энергию электромагнитных полей оценивается эффективностью экранирования, характеризующей величину ослабления электромагнитных волн и долю энергии, которая отражается обратно в защищаемую область.

За последние годы возрос интерес к применению в современных технологиях полимерных материалов нового поколения, которые способны менять свои характеристики в зависимости от внешних условий в процессе эксплуатации. К таким полимерам относятся гидрогели.

Исследования экранирующих характеристик образцов гидрогеля в зависимости от его водонасыщенности (0,97…0,99) показали, что ослабление ЭМИ определяется толщиной образца и составляет 19,2…40 дБ для 2–4 мм толщины образцов. Коэффициент отражения ЭМИ образцами составляет –2,5…–2,18 дБ в частотном диапазоне 8–12 ГГц.

Исследовались образцы в виде пластин размером 70503 мм, изготовленные из водосодержащего композитного материала, созданного на основе геля полиакриламида, с различными добавками. В качестве добавок исследовались микроразмерные частицы магнитного материала (Ni-Zn феррит) и диэлектрика (гель поликремниевой кислоты).

Показано, что введение диэлектрических частиц в состав гидрогеля приводит к уменьшению уровня ослабления ЭМИ при снижении коэффициента отражения ЭМИ за счет понижения эффективной диэлектрической проницаемости композита и, как следствие, повышения согласования волновых характеристик пространства и материала.

Добавление ферритовых частиц в композит приводит к значительному повышению ослабления ЭМИ (на 8…20 дБ) вследствие возникновения магнитных потерь для падающего ЭМИ и увеличения доли энергии пдаающих волн, преобразующейся в тепловую.

ПОЛУЧЕНИЕ ЗАДАННЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ВЛАГОСОДЕРЖАЩИХ ЭКРАНОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Я.Т.А. АЛЬ-АДЕМИ, Г.А. ИВАЩЕНКО, Т.А. ПУЛКО Угроза утечки информации через побочное электромагнитное излучение технических средств обработки информации (ТСОИ) ограниченного доступа при невозможности обеспечить достаточный размер контролируемой зоны, а также создание серверных помещений, защищенных от утечки данных через побочные электромагнитные излучения и наводки и от возможных внешних электромагнитных воздействий, вызывают необходимость применения экранирующих материалов и конструкций, которые обеспечивают эффективное подавление электромагнитной энергии и препятствуют ее распространению за пределы контролируемой зоны. В некоторых случаях при использовании мобильных средств обработки информации требуется применение защитных экранирующих конструкций и материалов, которые обладают помимо высокой эффективности экранирования гибкостью и небольшой массой.

Широкое распространение электромагнитных полей и излучений антропогенного происхождения в различных сферах деятельности человека вызывают обеспокоенность населения в отношении их влияния на состояние здоровья. Для защиты или снижения эффекта воздействия излучений на человека также применяются защитные экраны ЭМИ.

Введение водных растворов в пористые и гигроскопичные материалы позволяет получать эффективные экраны ЭМИ. Эффективность экранирования ЭМИ такими средами зависит от содержания водного раствора в пористой основе, а также от состава раствора, структурных и физических параметров материала основы.

Экспериментальные исследования динамики влагосодержания композиционных влагосодержащих материалов в течение 14 дней показали, что синтез водных растворов CaCl различной концентрации (10%, 20%, 30%, 40%) приводит к получению различного влагосодержания (43%, 50%, 53%, 60%) в образцах при заполнении пористой основы до максимальной величины влагосодержания 65–71 %.

Вследствие высоких гигроскопичных свойств исследуемого раствора полученная величина влагосодержания остается стабильной в пределах ±2 % без применения дополнительных герметизирующих средств в течение продолжительного времени.

Использование для создания влагосодержащих экранирующих материалов водных растворов CaCl2 определенной концентрации позволяет получать необходимую величину влагосодержания, а значит, и эффективность экранирования, сохраняющие стабильность во времени и при изменении температуры и влажности окружающей среды в широких пределах.

Исследована зависимость влагосодержания хлопчатобумажной ткани, пропитанной CaCl2 от времени (см. рисунок).

Зависимость влагосодержания хлопчатобумажной ткани, пропитанной CaCl от времени: 1 — 10 масс. %;

2 — 30 масс. %;

3 — 40 масс. %;

4 — 20 масс. %.

Как видно из рисунка, наиболее эффективным является пропитка раствором 40 масс. %, так как он обладает оптимальными характеристиками влагосодержания, что позволяет использовать этот раствор для создания композиционных экранирующих материалов с целью подавления электромагнитных излучении негативно воздействующих на организм человека.

ПИРАМИДАЛЬНАЯ КОНСТРУКЦИЯ ЭКРАНА ЭМИ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ОТРАЖАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ Я.Т.А. АЛЬ-АДЕМИ, В.В. КИЗИМЕНКО, Т.А. ПУЛКО, Л.М. ЛЫНЬКОВ Снижение радиолокационной заметности объектов в диапазоне СВЧ достигается применением экранирующих и радиопоглощающих материалов, способных существенно уменьшить мощность электромагнитной энергии, отраженную от металлических поверхностей объектов. Один из принципов создания малоотражающих конструкций заключается в формировании геометрически неоднородной поверхности поглотителей ЭМИ, что приводит к рассеянию падающих электромагнитных волн, переотражению их между элементами поверхности и, как следствие, затуханию.

Для исследований был изготовлен образец конструкции экрана ЭМИ в виде набора полых пирамидальных элементов из трикотажного полотна толщиной 1,6 мм, пропитанного водным раствором CaCl2. Размер основания пирамиды — 4 см, высота — 8 см. Размеры пирамид выбирались с учетом исследуемого диапазона частот. Влагосодержание композиционного материала составляло 56 масс. %, размер образца — 0,40,3 м2.

Для исследования отражающих свойств разработанных образцов использовался радиолокационный метод с использованием автоматизированного измерительно вычислительного комплекса. Отражающие свойства образцов изучались в диапазоне частот от 1 до 20 ГГц.

Оценка снижения отражающей способности металлических пластин, закрытых предложенной рассеивающей конструкцией, оценивалась как разность между напряженностями полей волн, отраженных от металла и от образца, помещенного перед металлическим листом, в точке приемной антенны. Показано, что в исследуемом частотном диапазоне наблюдается снижение напряженности в диапазоне частот от 6–20 ГГц на 28 дБ, что сравнимо с характеристиками аналогичных зарубежных и отечественных радиопоглотителей. К достоинствам предлагаемой конструкции и материала относятся технологичность, простота и невысокая стоимость изготовления, экологичность, высокая стабильность свойств в широком диапазоне температур эксплуатации, а также негорючесть и невоспламеняемость.

РАДИОПОГЛОЩАЮЩИЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА С МАГНИТОДИЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ ПОТЕРЯМИ Н.В. НАСОНОВА, Я.Т.А. АЛЬ-АДЕМИ, А.А.А. АХМЕД, Л.М. ЛЫНЬКОВ Ферриты широко распространены в качестве компонентов экранирующих и радиопоглощающих композиционных материалов. Однако их существенным недостатком является узкополосность характеристики поглощения ЭМИ, связанного с явлением естественного ферромагнитного резонанса. Предыдущие исследования показали перспективность применения водосодержащих композиционных материалов для создания экранов электромагнитного излучения, применяемых в различных областях. В соответствии с основными соотношениями теории распространения электромагнитных колебаний в средах с потерями, существует условие минимизации отражения электромагнитной энергии от материала с магнитодиэлектрическими потерями, которое означает, что частотные дисперсии магнитной и диэлектрической проницаемостей композита должны быть аналогичны, а их отношение для различных частот рабочего диапазона стремится к единице.

Выполнение этого условия приводит к повышению поглощения ЭМИ внутри материала и существенному снижению уровня отражаемой энергии.



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |
 





<

 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.