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:   || 2 | 3 |
-- [ Страница 1 ] --

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И

ОПТИКИ

Сборник трудов молодых ученых, аспирантов и студентов

научно-педагогической школы

кафедры проектирования и безопасности компьютерных систем

«ИНФОРМАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ,

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ

ЭЛЕМЕНТОВ И УЗЛОВ

КОМПЬЮТЕРНЫХ СИСТЕМ»

Санкт-Петербург 2012 Сборник трудов молодых ученых, аспирантов и студентов научно педагогической школы кафедры ПБКС «Информационная безопасность, проектирование и технология элементов и узлов компьютерных систем». / Под ред. Ю. А. Гатчина. – СПб: НИУ ИТМО, 2012. – 59 с.

Представлены научные работы молодых ученых, аспирантов и студентов, выполненные в Санкт-Петербургском государственном университете информационных технологий, механики и оптики на кафедре проектирования и безопасности компьютерных систем в 2012 г.

ISBN 879-5-7577-0400- В 2009 году Университет стал победителем многоэтапного конкурса, в результате которого определены 12 ведущих университетов России, которым присвоена категория «Национальный исследовательский университет».

Министерством образования и науки Российской Федерации была утверждена программа его развития на 2009–2018 годы. В 2011 году Университет получил наименование «Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики»

Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, ПРЕДИСЛОВИЕ Научно-педагогическая школа кафедры проектирования и безопасности компьютерных систем (ПБКС) Санкт-Петербургского университета информационных технологий, механики и оптики возникла в 80-х годах прошлого века. Основоположниками школы были Сергей Александрович Майоров, Годар Анатольевич Петухов и Олег Фомич Немолочнов.

Основным направлением работы школы была научно-практическая и педагогическая деятельность в области разработки методов, алгоритмов и программ автоматизированного проектирования электронно-вычислительной аппаратуры. В результате были созданы не сколько промышленных САПР. Было подготовлено большое количество специалистов в дан ной области.

Развиваясь в соответствии c динамичными условиями современного мира и приоритет ными направлениями развития государства, кафедра и направления научной и педагогиче ской деятельности школы ПБКС расширились. Среди текущих задач, решаемых в рамках ра боты кафедры, можно отметить следующее.

Разработка САПР технологических систем оптического производства. Целью работ является автоматизация исследования и управления технологическими процессами производ ства оптических материалов.

Комплексная защита объектов информатизации. В эпоху лавинообразного роста ин формационных технологий и ресурсов как никогда актуально такое направление, как инфор мационная безопасность. Важным направлением является создание основ проектирования инфраструктуры системы защиты информации на предприятии, стеганография. Защита ин формационных средств, данных и информационной среды общества в целом является одним из приоритетных направлений работы кафедры. Студенты и сотрудники кафедры принимают участие в проектах, способствующих росту обороноспособности Российской Федерации и внедрению методов и средств информационной безопасности на ее территории.

Дефектообразование и надежность полупроводниковых интегральных схем. В рамках данного направления совместно с Физико-техническим институтом им. А.Ф. Иоффе РАН и с АОЗТ «Светлана-Полупроводники» создана научно-исследовательская лаборатория «Микро электроника. Дефектообразование и надежность интегральных микросхем». Ведутся работы в следующих областях:

исследование технологических процессов изготовления полупроводниковых интегральных микросхем (ПИМС) с целью их совершенствования;

исследование электрофизических параметров полупроводниковых структур и материалов, используемых при конструировании ПИМС;

исследование процессов дефектообразования в полупроводниковых структурах и материа лах и их влияния на надежность ПИМС;

получение и исследование нанокомпозитов на основе нестехиометрической двуокиси кремния.

Разработка промышленного и социального программного обеспечения. В направлении разработки программного обеспечения сотрудники, аспиранты и студенты кафедры решают задачи автоматизации производственных процессов, обеспечения и реализации интеграль ных процессов управления данными, информационной безопасности в локальных и глобаль ных сетях. Проводится активная работа с ведущими отечественными (ИЗМИРАН, ФГБУ «ААНИИ») и зарубежными предприятиями, институтами и университетами.

Сборник трудов научно-педагогической школы кафедры ПБКС Предисловие Биотехнические измерительно-вычислительные системы регистрации и анализа газо разрядного свечения. В рамках данного направления разработан программно-аппаратный комплекс регистрации и анализа газоразрядного свечения, индуцированного объектами раз личной природы в электромагнитных полях. Это первый прибор, который позволяет наблю дать распределение полей различных объектов, в том числе биологических.

Научно-исследовательские работы кафедры в основном имеют прикладной характер и посвящены информационной безопасности, проектированию элементов и узлов компьютер ных систем самого широкого профиля, что позволяет использовать результаты практически во всех учебных курсах, читаемых на кафедре.

Во всех перечисленных научных направлениях активно работают студенты, аспиранты, докторанты и сотрудники кафедры. В 2011 году на кафедре защищено 7 кандидатских диссе р таций, 1 докторская диссертация. Сотрудниками и аспирантами выи грано 2 гранта Правитель ства Санкт-Петербурга, 1 грант Минобразнауки РФ и 1 грант РФФИ. Некоторые результаты данных работ включены в настоящий сборник, ставший на кафедре ПБКС с 2009 г. регулярным периодическим изданием.

Заведующий кафедрой ПБКС, д.т.н., профессор Ю.А. Гатчин Сборник трудов научно-педагогической школы кафедры ПБКС РАБОТЫ ПРЕПОДАВАТЕЛЕЙ УДК 621.396.6.019. И.Б. БОНДАРЕНКО, В.А. АНТОНОВА ПРОБЛЕМЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ НАДЕЖНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ УСКОРЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ ПЕЧАТНЫХ УЗЛОВ НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ – Д.Т. Н., ПРОФЕССОР Ю.А. Гатчин Постановка задачи. В процессе ускоренных испытаний производится искусственное увеличение скорости протекания физико-химических процессов в компонентах печатных уз лов – электрорадиоэлементах, материалах печатной платы и т.д. При росте энергии за счет увеличения нагрузки в процессе испытаний (напряжения питания и/или температуры) пре одолевается энергетический барьер. Это приводит к появлению постепенных и внезапных отказов, обусловленных изменением свойств и параметров печатных узлов [1]. Такие измене ния, накапливаясь, могут привести к преодолению некоторого критического уровня прочно сти, что, в свою очередь, приведет к появлению внезапных отказов. И если на практике на блюдать и регистрировать внезапный отказ достаточно просто, то для контроля постепенных отказов необходимо использование специальной аппаратуры. Вдобавок к этому необходим адекватный математический аппарат для обработки результатов испытаний. Применение экс поненциального закона для прогнозирования показателей надежности приводит к их завы шению в несколько десятков или даже сотен раз, особенно для высоконадежной электронной техники. Все эти проблемы требуют решения при проведении ускоренных испытаний печат ных узлов и прогнозировании их параметров надежности.

Методы решения и выводы. На практике долговечность тестовых плат определяется по результатам статической или динамической электротермотренировки, позволяющей выяв лять отказы компонентов с разной энергией активации. Наибольшее распространение полу чили два варианта испытаний.

1. Проводятся испытания при предельных электрических нагрузках (обычно на 30% больше номинального значения) и предельной температуре (125–150 °С), при допущении корреляции с результатами эксплуатации при температуре 55°С, при совокупной продол жительности испытаний не более 1000 ч. Аналогом этого вида испытаний в зарубежной аб бревиатуре является HTOL (High Temperature Operating Life Test), метод 1005, 1006 по MIL STD 883C [2].

К этому варианту относятся все виды электротермотренировок, цель которых состоит в ускорении старения компонентов, отбраковки элементов с ранними отказами и повышение надёжности, оставшихся в партии.

По данным исследований фирмы Analog Devices, 1000 ч испытаний при 125°С эквива лентны 10 годам работы устройства при температуре 55°С. Многие специалисты считают, что испытания при температурах 125°С в течение 1000 ч дают обычно только информацию о до ле забракованных компонентов в партии.

Некоторые виды такого варианта тренировок способны инициировать износовые отка зы. Таким образом, динамическая электротермотренировка пригодна для прогнозирования долговечности большинства электронных компонентов, связанной с износовыми отказами и с низкой энергией активации (порядка 0,3–0,4 эВ), в том числе для БИС и СБИС.

2. Проводятся испытания при температурах, физически допустимых конструкцией электронных компонентов и узлов (200–300 °С), продолжительностью 48–100 ч и более (мак симально 1000 или 4000 ч), – высокотемпературное старение, под электрической нагрузкой или без нее. Такие испытания инициализируют отказы, связанные с высокой энергией акти Сборник трудов научно-педагогической школы кафедры ПБКС Работы преподавателей вации. Высокотемпературное старение способно выявить такие изменения в элементах кон струкции схем, которые произошли бы в них при длительной работе (может быть, в течение нескольких десятков лет) при нормальных условиях.

При высоких температурах, близких к пороговым, могут проявляться даже те меха низмы отказов, которые редко проявляются при умеренных температурах. При указанных температурах уже через 48–100 ч испытаний наблюдаются отказы компонентов, которые в обычных условиях случаются крайне редко [3].

В методах расчетно-экспериментального прогнозирования надежности используется коэффициент ускорения At для различных механизмов отказа. Точечная оценка интенсивно сти отказов с учетом коэффициентов ускорения, учитывающих влияние температуры и на пряжения, определяется следующим образом [4]:

n T,U, (1) N tAtT AtU где n – число отказавших элементов;

N – число элементов, поставленных на испытания;

t – время испытаний в часах;

AtT – коэффициент ускорения за счет повышения температуры;

AtU – коэффициент ускорения за счет электрической нагрузки.

Соотношение (1) дает точечную оценку интенсивности отказов с учетом коэффициентов ускорения, учитывающих влияние температуры и напряжения, а ее интервальная оценка про изводится следующим образом:

n KЗ, T,U (2) N tAtT AtU где Кз – коэффициент, зависящий от числа отказов и уровня значимости (см. таблицу).

Таблица. Значения коэффициента К з для различных уровней значимости и числа отказов n 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 60% 0,92 2,02 1,55 1,39 1,31 1,26 1,22 1,2 1,18 1,16 1, Кз 90% 2,3 3,89 2,66 2,23 2 1,85 1,76 1,68 1,62 1,58 1, Значения, приведенные в таблице, справедливы для экспоненциального закона распре деления вероятностей случайной величины. Для увеличения точности прогнозирования па раметров надежности вместо экспоненциального (однопараметрического) закона использу ются математические моделей следующих типов:

логарифмически нормальное (LN-распределение);

диффузионное монотонное (DM-распределение);

диффузионное немонотонное (DN-распределение).

Тогда расхождение с экспоненциальным законом показателя интенсивности отказов может составлять и величины, превышающие 1500 и более раз при наработках порядка 20000–30000 ч и интенсивностях отказов 10-9–10-7 1/ч. Расхождение увеличивается при уменьшении наработки, т.е. при увеличении глубины прогноза. С уменьшением контроли руемой интенсивности отказов электронных компонентов до 10 -11–10-10 1/ч расхождение еще больше возрастает. Выбор из перечисленных распределений осуществляется в зависимости от причин, преобладающих в процессе деградации компонентов печатных узлов. А именно, экспоненциальное распределение используется для расчета систем, не подверженных старе нию и износу, LN-распределение – для систем, для которых основным видом разрушений яв ляется усталость, обусловленная периодическими нагрузками, DM-распределение – для сис тем, преобладающим механизмом отказов которых являются процессы изнашивания, устало сти и коррозии, DN-распределение – для схем и систем, состоящих из радиоэлектронных и Сборник трудов научно-педагогической школы кафедры ПБКС Работы преподавателей механических элементов, основным механизмом отказов которых являются процессы старе ния и процессы усталости.

Таким образом, выявленные выше проблемы прогнозирования параметров надежности позволяют понять сущность процессов отказов, а это, в свою очередь, определяет способы решения задач при проведении ускоренных испытаний печатных узлов. Результатом иссле дований является аппарат для уменьшения расхождения спрогнозированных параметров на дежности узлов с их практическими значениями.

Литература 1. Стрельников В.П., Федухин А.В. Оценка и прогнозирование надежности электронных схем и систем. – Киев.: Логос, 2002.

2. MIL-STD-883. Test method and procedures for microelectronics. 1986.

3. Atmel corporation. Quality&Reliability hand book 2001-2002. Rev. 09/01. Электронный ре сурс. – Режим доступа: http://www.atmel.com.

4. Горлов М.И. Прогнозирование долговечности интегральных схем. // Санкт Петербургский журнал электротехники. – 1996. – № 4.

УДК 517.958;

615.47:616-072. МОДЕЛЬ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПСИХОФИЗИОЛОГИСКОГО СОСТОЯНИЯ СПОРТСМЕНА Ю.А. ГАТЧИН, К.Г. КОРОТКОВ, Е.Н. ВЕЛИЧКО, В.В. СУХОСТАТ Представлена модель, позволяющая производить оценку и прогнозирование психофизиологического состояния спортсмена. Разработаны алгоритмы прогноза психологической готовности спортсмена на базе экстраполяции параметров, полученных при исследовании спортсменов методом газоразрядной визуализации. Проведен теоре тический анализ психофизиологического риска.

Ключевые слова: моделирование, прогноз, психофизиологическое состояние, риски соревновательной готовности.

Введение. Проведение обследований спортсменов с целью оценки и прогнозирования их психофизиологического состояния (ПФС) в условиях тренировочного процесса является актуальной задачей в спорте. Возможность и эффективность ее решения обусловливается:

1) внедрением динамических методов анализа психофизиологического состояния непо средственно в период тренировок и соревнований на основе многопараметрической функ циональной экспресс-диагностики;

2) развитыми интегративно-трансформирующими качествами личности спортсмена.

В этой связи практическую значимость приобретает метод газоразрядной визуализации (ГРВ), позволяющий в реальном времени оценить ПФС спортсмена и уровень его соревнова тельной готовности [1, 2]. Данная информация помогает тренеру оценить состояние спорт смена и при необходимости скорректировать процесс тренировки с учетом прогностической оценки и внутренних источников неопределенности, которые создают ситуацию риска сорев новательной готовности.

В настоящей статье представлен математический аппарат прогнозирования соревнователь ной готовности спортсменов на базе анализа параметров, получаемых методом газоразрядной ви зуализации, определен психологический аспект риска соревновательной готовности.

Математическая модель прогнозирования соревновательной готовности спорт сменов. Разработка принципов и алгоритмов прогнозирования соревновательной готовности спортсмена обусловлена прогнозом динамики показателей, математической базой которого являются методы восстановления зависимостей.

При проведении обследований высококвалифицированных спортсменов, с учетом вы сокой степени их занятости, проводится относительно немного измерений, по которым необ Сборник трудов научно-педагогической школы кафедры ПБКС Работы преподавателей ходимо оценить соревновательную готовность спортсмена. Математическим аппаратом про гнозирования являются методы аппроксимации и экстраполяции параметров. Сложность по ставленной задачи заключается в том, что количество экспериментальных точек невелико, а характер динамической кривой параметров часто весьма сложен. В перечисленных случаях становится затруднительным применение стандартных методов аппроксимации [3]. Провести анализ зависимости и построить экстраполяции можно с применением метода восстановле ния зависимостей, называемого разведочным анализом, и дальнейшим применением сплайн аппроксимации. Разведочный анализ применяется при первичной обработке эмпирических данных и заключается в быстром преобразовании данных, позволяющем выявить основные качественные закономерности данных для упрощения дальнейшей выработки прогнозов [4].

Основным достоинством сплайн-функции является то, что она не является единым аналити ческим выражением для всей области изменения аргумента в целом, но на любом межузель ном промежутке имеет вид полинома третей степени. Рассмотрим экспериментально полу ченный набор параметров, заданных дискретным набором значений:

yi, xi yi ( xi );

1 i k, (1) где yi – ординаты экспериментальных точек, xi – координаты точки по оси абсцисс, k – коли чество измерений. Проведем аппроксимирующую кривую y x таким образом, чтобы вы полнялось условие минимизации невязки:

y ( xi ) yi k min, (2) i где – невязка между вычисленной кривой и экспериментальными данными.

Введем условие минимальной кривизны сплайн функции:

x y x dx min y x : y i y x. (3) k x x,x 1 k Тогда задача отыскания аппроксимирующей функции сводится к минимизации функ ционала [5]:

2 x k y ( x) i 1 pi y ( xi ) yi x y( x) dx min, (4) k где pi – положительные числа (веса), а – варьируемый положительный параметр регуляри зации задачи. Чем больше, тем больше вклад в функционал второго слагаемого и тем меньше кривизна аппроксимирующей функции, но больше невязка между ординатами ап проксимирующей функции и экспериментальными данными.

Вычисление интеграла второго слагаемого выражения (4) на базе элементов матрицы М, сформированной из коэффициентов кусочно-полиномиальной функции сплайна в ходе реше ния, позволяет придти к следующему выражению:

k kk y ( x) i 1 pi y( xi ) y i i 1 j 1m ij y iy j min, (5) где mij – j-й элемент i-й строки матрицы М.

Для нахождения ординат узловых точек сплайна необходимо решить задачу на миними зацию функционала (5). Для этого решается система линейных алгебраических выражений (СЛАУ), получаемая путем приравнивания нулю первой вариации функционала (5). Решени ем СЛАУ будут значения ординат узловых точек, через которые должен проходить аппрок симирующий сплайн.

После нахождения ординат узловых точек вычисляются коэффициенты аппроксимиру ю щего сплайн-полинома. Для этого каждому измерению присваиваются весовые коэфф ициенты в зависимости от типа тренировки (контрольным тренировкам присваивался весовой коэфф и циент 1, стандартным – 0,8), а также задается стартовое значение параметра регуляризации 0 = 0.1. В этом случае сплайн будет близок к исходной функции. Если вариация экспериме н Сборник трудов научно-педагогической школы кафедры ПБКС Работы преподавателей тальных данных высока, то экстраполяция с малым значением параметра регул яризации дает резкий прогноз изменения параметра. В этом случае значение параметра регуляризации увели чивается в 2 раза. Если на одной из последующих итераций коэффициент н евязки превышает 15%, то программный алгоритм возвращается к значению прошлой итерации. На рис. 1 пред ставлен алгоритм прогнозирования соревновательной готовности спорсменов.

т Рис. 1. Алгоритм работы СППР по прогнозированию соревновательной готовности спортсмена :

– коэффициент невязки аппроксимирующей кривой, SD – стандартное отклонение параметров, Эy’ среднее значение аппроксимирующей функции, DE и DS – параметры относительного изменения энергетического потенциала и стрессового фона Сборник трудов научно-педагогической школы кафедры ПБКС Работы преподавателей В результате представленного математического анализа выводятся экстраполяционные графики, по динамике изменения которых производится прогнозирование соревновательной готовности спортсменов. Поэтому в разработанной на базе математической модели системе поддержки принятия решений (СППР) после построения экстраполирующей функции анали зируется ее динамика – определяется знак первой производной функции.

Представленная математическая модель экстраполяции данных позволяет производить прогноз дальнейшей динамики анализируемой функции. Важной задачей является выбор оп тимальной и максимально информативной переменной, для которой будет производиться ап проксимация. В ходе практической работы со спортсменами было установлено, что важными ГРВ параметрами являются энергетический потенциал (ЭП) и стрессовый фон (СФ), рассчи тываемые в программе «ГРВ Спорт». Причем важны как абсолютные значения параметров, полученные при измерениях, так и динамика их изменений в процессе тренировок. Поэтому для анализа соревновательной готовности были построены новые переменные.

Для оценки энергетического потенциала была введена функция динамики изменения энергетического потенциала в результате тренировки:

E E DE 2, (6) E2 E где Е1, Е2 – значения энергетического потенциала до и после тренировки соответственно. Для оценки стрессового фона была введена функция динамики изменения стрессового фона:

S1 S2 S1 S2, (7) DS где S1 S2 – значение параметра «стрессовый фон» до тренировки и после тренировки соответ ственно. Обе введенные функции позволяют оценить динамику изменения ГРВ параметров состояния спортсмена. Чем ближе функции к нулю, тем стабильнее и лучше параметры, опи сывающие ПФС спортсмена. Важной характеристикой является направление экстраполи рующей кривой: направление в сторону возрастания свидетельствует о положительной дина мике параметров, в сторону убывания – об отрицательном прогнозе.

Таким образом, математическая модель позволяет прогнозировать соревновательную готовность спортсменов на базе анализа параметров, получаемых методом ГВР. При этом не обходимость постоянного поддержания оптимального ПФС предопределяется как психоло гической нагрузкой личности спортсмена, так и возможностью обеспечения тренером разви тия интегративно-трансформирующих качеств личности [6].

Риски психофизиологического состояния спортсмена. Поддержка оптимального психо физиологического состояния сопряжена с появлением психофизиологических рисков спортсмена [6]. Изложенный выше алгоритм работы СППР по прогнозированию соревновательной готовно сти спортсмена и сущность субъективной концепции риска в психологических исследованиях (А.П. Альгин) дают возможность полагать, что декомпозиция психофизиологического риска спортсмена определяется техническим, программно-аппаратным, физиологическим и психологи ческим аспектами, а также отношением самого спортсмена к риску.

Рассмотрим психологическую сущность риска с позиции субъективной концепции.

Риск всегда субъективен, поскольку выступает как оценка, неразрывно связанная с действием человека, как его сознательный выбор с учетом возможных альтернатив, последствий, вари анта поведения, оценкой самого себя. В соответствии с этим ситуация риска возникает только тогда, когда появляется субъект, действующий в этой ситуации. Важно отметить, что ситуа ция риска может оказаться опасной, если субъект вынужден действовать в ней, но опасная ситуация не обязательно является рискованной. Для разных субъектов, действующих в одних и тех же условиях, ситуация может оказаться рискованной для одного, для другого – нерис кованной.

Сборник трудов научно-педагогической школы кафедры ПБКС Работы преподавателей Интерпретируя изложенное, можно полагать, что понятие риска неразрывно связано с представлением спортсмена о действии в период тренировки и может быть определено как характеристика этого действия. Но характеристика действия как рискованного оценочна.

Значит, риск являет собой оценку возможности осуществления действия, возможности дос тижения результата, соответствующего цели, т.е. это прогностическая, предваряющая дейст вие оценка, формирующаяся на стадии организации или планирования действия самим спорт сменом в тренировочном процессе и во время соревнований.

Кроме прогностической оценки, необходимым условием ситуации риска является неоп ределенность. Если рассматривать риск в психологическом аспекте, то главные источники неопределенности находятся в самом действующем субъекте. По мнению ряда исследовате лей, все источники неопределенности субъективны, определяются возможностями и ограни чениями человека учитывать различные факторы, влияющие на действие и его будущий ре зультат. Они могут быть как внешними, так и внутренними. Для нас значимо выявление внутренних источников неопределенности спортсмена. К ним относятся: когнитивный ком понент, содержание субъективного опыта, мотивационный компонент, операционная состав ляющая спортивной деятельности. Выявление внутренних источников неопределенности по зволяет самому спортсмену понять, как у него формируется представление о ситуации, о бу дущем результате спортивного действия, что мешает ему действовать «наверняка» и получать требуемый результат, что создает ситуацию риска.

К основным факторам, определяющим критерий принятия решения спортсменом, отно сятся значимость успеха или цена неуспеха будущего действия, а также индивидуально личностные особенности рефлексивной регуляции действий в ситуации риска.

Теоретический анализ психологического аспекта риска показывает, что рефлексивными регулятивами действий спортсмена являются развитая способность к ситуативному самоана лизу и самоэффективность спортсмена. Если спортсмен не владеет технологией самоанализа и акцент делает на риски самоанализа, то самоанализ может усилить нездоровую склонность к «самокопанию». Самоанализ как самоцель, самолюбование, пробуждение жалости к себе, пустые самообвинения, ведет к «mania psychologica». Поэтому склонность к «самокопанию», самолюбованию, к самоанализу как бесцельной игре ума усиливает психофизиологический риск спортсмена.

Самоэффективность как вера в эффективность собственных действий и ожидание успе ха от их реализации коррелируют на высоком уровне значимости с реальным поведением.

Иными словами, спортсмен преимущественно демонстрирует то поведение, которого он сам от себя ожидает, и видит именно те последствия, которых ждет в процессе тренировки и со ревнований. Отсутствие самоэффективности может быть существенным тормозом формиро вания соревновательной готовности спортсмена. При определенных обстоятельствах недос таток самоэффективности становится причиной невротических нарушений.

Заключение. В ходе работы была построена математическая модель, позволяющая про гнозировать соревновательную готовность спортсменов. Получаемые в результате моделиро вания прогнозы хорошо согласуются с практическими результатами спортивной соревнова тельной деятельности, что свидетельствуют о высокой прогностической значимости разрабо танной на базе математической модели системы поддержки принятия решений.

Спортивный риск связан с психологическим феноменом, который представляет собой взаимно обусловливающийся дискретный процесс преодоления себя в ситуации «здесь и те перь» сначала в позиции «стоп» и «смотрения внутрь себя» с целью «расшифровки» собст венного состояния, отношения к внешним воздействиям и собственной реакции на них (трансформации внешних воздействий в предметы осознания), потом преодоления себя в вы ходе из внутренней работы сознания в усилие самодостраивания. При этом основополагаю Сборник трудов научно-педагогической школы кафедры ПБКС Работы преподавателей щим должно оставаться сохранение здоровья спортсмена и оптимизация тренировочного процесса.

Литература 1. Короткова А.К. Инновационные технологии в спорте: исследование психофизиологиче ского состояния спортсменов методом газоразрядной визуализации [Текст] / А.К. Корот кова, К.Г.Коротков – М: Советский спорт, 2008. – 280с.

2. Коротков К.Г. Результаты и перспективы внедрения инновационных технологий в системе детско-юношеского спорта и спорта высших достижений [Текст] / К.Г. Коротков, А.К. Ко роткова, Е.Н. Петрова (Величко), А.В. Шапин // Теория и практика физической культуры.

Изд. Теория и практика физической культуры и спорта, Москва. – 2008. – № 3. – С. 36–40.

3. Головицкий А.П. Обратные задачи экспериментальной физики. Практические аспекты.

Восстановление зависимостей [Текст] / А.П. Головицкий – СПб.: Изд-во Политехническо го ун-та, 2008. – 206 с.

4. Тьюки Дж. Анализ результатов наблюдений [Текст] / Дж. Тьюки [пер. с англ]. – М: Мир, 1981. – 694 с.

5. Морозов В.А. Регулярные методы решения некорректно поставленных задач [Текст] / В.А.

Морозов – М.: Наука, 1987. – 240 с.

6. Гатчин Ю.А. Модель педагогической поддержки развития интегративно трансформирующих качеств личности IT-специалиста в образовательном процессе НИУ [Текст]/ Ю.А. Гатчин, В.В. Сухостат // Труды XVII Всероссийской научно-методической конференции «Телематика’2010». В 2-х т. – СПб. – 2010. – С. 182–184.

Сборник трудов научно-педагогической школы кафедры ПБКС РАБОТЫ АСПИРАНТОВ УДК 004.056. В.Ю. ДАЙНЕКО СИСТЕМА ОБНАРУЖЕНИЯ ВТОРЖЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БАЙЕСОВСКИХ СЕТЕЙ НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ – Д.Т.Н., ПРОФЕССОР С.А. АРУСТАМОВ Введение. Последовательность сетевых сессий описываются через динамические байе совские сети (ДБС) как модель пространства состояний [1]. Выбор способа оценки скрытых закономерностей и наблюдаемых событий составляет важную роль в принятия решения по выявлению сетевых вторжений. Байесовский вывод является инструментом для того, чтобы можно было не только делать прогноз будущих состояний модели, но и производить фильт рацию и оценку текущего описания ДБС, т.е. понимать, насколько хорошо описываются на блюдаемые события динамической байесовской сетью в прошлом и настоящем.

Цель работы. Цель работы заключается в рассмотрении предложенной модели струк туры СОВ, в которой применяются байесовские сети (БС), для повышения надежности СОВ.

Система обнаружения вторжения. Динамические байесовские сети являются байесов скими сетями, описывающими динамические процессы, сохраняющие свою структуру во вре мени. Состояние модели описывается как Z t (U t, X t, Yt ), где U t – входная, X t – скрытая, Yt – выходная переменная [1]. ДБС состоят из временных слоев и переходов между двумя временными слоями. Каждый слой является байесовской сетью, а переход представляет двойную байесовскую сеть. Формула байесовского вывода описывается уравнением P( xi ) P(Y | xi ), xi X, (1) P( xi | Y ) P(Y ) где xi – i-е скрытое состояние из всех возможных;

X – пространство скрытых состояний;

Y – данные наблюдений;

P( xi | Y ) – апостериорная вероятность скрытого состояния;

P(Y | xi ) – правдоподобие данных наблюдения;

P( xi ) – априорная вероятность скрытого со стояния;

P(Y ) – априорная вероятность наблюдаемых данный. Процедура байесовского вы вода применяется в задачах, приведенных в таблице 1 [2]. Такие процедуры используются в модуле алгоритма вывода предложенной структуры СОВ.

Таблица 1. Процедуры вывода Задача Процедура Предсказания Процедура экстраполяции распределения вероятностей для будущих состояний ДБС.

Фильтрации Процедура оценки текущего состояния модели.

Сглаживания Процедура оценки всех наблюдаемых состояний в прошлом с учетом всех доказательств до текущего времени.

Сглаживание на Процедура оценки состояния для некоторого прошлого момента с учетом всех доказа шаг тельств до текущего времени.

Витерби Процедура для вычисления наиболее возможных последовательностей скрытых состоя ний, учитывая полученные данные.

Предложенная система обнаружения вторжений представлена на рисунке 1 и состоит из следующих модулей:

модуль алгоритма вывода;

модуль алгоритма обучения;

модуль, отвечающий за обучающие данные;

Сборник трудов научно-педагогической школы кафедры ПБКС Работы аспирантов модуль, содержащий модель ДБС;

модуль, отвечающий за разбор свойств сессий.

Рисунок 1. Структура СОВ При инициализации СОВ происходит обучение ДБС с использованием выбранного ал горитма обучения и обучающих данных. Обучающие данные задают априорные вероятности для модели ДБС. Модуль алгоритма обучения формирует модель ДБС. После обучения фор мируется модель ДБС, которая по наблюдаемым свойствам сессий и на основании выбранно го алгоритма вывода способна производит решение о вторжении. Также на данном этапе мо жет происходить оценка текущей модели ДБС на предмет корректности предсказания и опи сания наблюдаемых состояний. В случае обнаружения вторжения через модуль конфигура ции СОВ производится включение свойств данной сессии в обучающие данные для переобу чения ДБС, а также блокирование сессии.

Вывод. Предложенная система обнаружения вторжений, использующая байесовские се ти для описания последовательностей сессий, способна повысить надежность работы систе мы за счет возможности изменять модель ДБС, когда текущая модель перестает корректно описывать наблюдаемые свойства сессий. Модуль конфигурации СОВ позволяет выбирать используемую процедуру байесовского вывода в зависимости от задачи и производить пере обучение модели ДБС.

Литература 1. K.P. Murphy, Dynamic bayesian networks: representation, inference and learning. – 2002, p 268, thesis.

2. Intel Corporation. Probabilistic Network Library – User guide and reference manual, March 2004.

УДК 621. Р.Я. ЛАБКОВСКАЯ СОВРЕМЕННОЕ ПРИМЕНЕНИЕ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ МИКРОМЕХАНИЧЕСКИХ АКСЕЛЕРОМЕТРОВ НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ – Д.Т.Н., ПРОФЕССОР В.Л. ТКАЛИЧ Рассматриваются основные области применения микромеханических акселерометров (ММА), современные тен денции развития микроэлектромеханических систем (МЭМС), указаны основные зарубежные и российские раз работчики ММА.

Введение. Современные технологии изготовления микромеханических систем дают возможность производить датчики и микромеханизмы различной формы и назначения. При Сборник трудов научно-педагогической школы кафедры ПБКС Работы аспирантов мерами могут служить датчики давления, МЭМС устройства, работающие в СВЧ-диапазоне, а также широко распространенные инерциальные датчики параметров движения (акселеро метры, гироскопы) и т.д. Устройства, изготовленные по МЭМС-технологии, имеют следую щие преимущества:

низкая стоимость благодаря массовому производству;

высокая воспроизводимость;

высокая стойкость к ударным воздействиям и перегрузкам;

функциональная законченность (сенсор и схема обработки на одном кристалле);

малые габариты и электропотребление.

В статье рассматриваются микромеханические акселерометры (ММА), анализируются тен денции рынка ММА, а также возможности применения и перспективы развития этих уст ройств.

Тенденции развития и преимущества МЭМС. В настоящее время интерес к МЭМС устройствам обусловлен не только техническими возможностями, но и коммерческими пер спективами. Ориентировочный объем средств, вложенный в развитие МЭМС-систем, соста вил около 1 млрд. долларов в 2005 году. По мнению аналитиков, к основным причинам, сдер живающим промышленный выпуск МЭМС-устройств, относятся следующие [2]:

Отсутствие всего необходимого для производства МЭМС технологического оборудова ния. Так, нет нужных установок глубокого травления кремниевых пластин, установок двухстороннего совмещения и соединения нескольких пластин. Разработка такого обору дования – процесс длительный и дорогостоящий. Как правило, этим занимаются малые фирмы с ограниченными финансовыми возможностями и небольшим коллективом ква лифицированных специалистов;

Недостаточное понимание механических свойств МЭМС и зависимости материалов, ис пользуемых при их производстве, от технологического процесса;

Относительно низкая точность контроля толщины МЭМС-структур (как правило, она должна быть выше ±10%, принятых в полупроводниковой промышленности);

Непонимание взаимодействия механической и электрической стабильности структур;

Отсутствие технологии вертикального монтажа пластин, критичной для многих МЭМС-приборов;

Отсутствие специализированных недорогих устройств тестирования промышлен ных МЭМС, особенно оборудования, имитирующего механические усилия, например давлние.

е В результате сроки освоения массового производства первых приборов оказались дли тельными (таблица 1).

Таблица 1. Освоение массового производства первых ММА Год освоения выпуска Инкубационный период Микромеханический акселерометр первого образца серийных приборов пьезорезистивный 1970 1995 емкостной 1977 1955 В процессе развития МЭМС появились производители специализированного промыш ленного оборудования – EV Group, Jenopik, STS и Suss MicroTec. В результате изготовители смогли отказаться от применения модифицированного технологического оборудования, предназначенного для производства полупроводниковых приборов. Кроме того, появились компании, специализирующиеся в области средств проектирования МЭМС (Conventor, IntelliSense и MEMSCAP). Большая часть поставляемых на рынок МЭМС изготовлены на пластинах диаметром 150 мм, хотя пока еще многие выпускают устройства на 100-мм пла стинах. Вместе с тем ряд компаний (Dai Nippon Printing, Sony, STMicroelectronics) освоили крупномасштабное производство на 200-мм пластинах.

Сборник трудов научно-педагогической школы кафедры ПБКС Работы аспирантов Согласно оценкам фирмы Databeans, занимающейся маркетинговыми исследованиями, рынок МЭМС в 2006 году составит около 6,3 млрд. долл. В последующие пять лет он увели чится более чем в два раза и достигнет порядка 15 млрд. долл. при среднегодовых темпах прироста 20%, как показано в таблице 2. Прогноз аналитической и консультативной компа нии Yole Development более сдержан: продажи МЭМС за период 2006–2010 годы увеличатся с 5,1 млрд. до 9,7 млрд. долл. при среднегодовых темпах прироста 15%, что отражено на ри сунке 1. Это обусловлено ростом производства МЭМС и снижением его издержек.

Таблица 2. Развитие мирового рынка МЭМС-устройств (данные компании Databeans) Динамика рынка Среднегодовые Показатель темпы прироста, 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 % Объем продаж - денежное выражение, 5,42 5,19 6,3 7,61 9,16 10,9 13,3 15,6 млрд. долл - количественное выра 5,14 5,23 6,2 7,93 9,76 10,8 14,0 16,7 жение, млрд. шт Средняя цена, долл 1,06 0,99 1,02 0,96 0,94 1,0 0,95 0,93 - Рисунок 1. Динамика продаж ММА (по оценкам компании Yole Development) Основные разработчики и производители микромеханических акселерометров за рубежом. История создания ММА в компании Analog Devices Inc (ADI) началась в 90-х го дах, когда разработчиками был представлен датчик ускорения для систем безопасности авто мобилей. С тех пор растущий спрос на системы управления подушками безопасности опреде ляет большую часть заказов на ММА. В настоящее время ADI сохраняет за собой лидирую щие позиции в области применения, контролируя 40% рынка датчиков для систем управле ния подушками безопасности. Выпускаемые компанией ММА по своим возможностям и на значению делятся на 3 группы [1,3]:

акселерометры для измерения относительно небольших ускорений;

акселерометры для измерения больших величин ускорений;

акселерометры семейства ADIS, имеющие дополнительные функции.

Акселерометры для измерения относительно небольших ускорений составляют наибо лее многочисленную группу датчиков ускорения. Датчики этой группы не содержат в себе встроенный фильтр для сглаживания демодулированного сигнала, а рассчитаны на подклю чение в качестве такого фильтра наружных конденсаторов. Выходной сигнал может пред Сборник трудов научно-педагогической школы кафедры ПБКС Работы аспирантов ставлять последовательность широтно-модулированных импульсов, либо постоянное напря жение, пропорциональное ускорению, как у остальных приборов этой серии. В силу своего относительно малого диапазона измеряемых ускорений эти приборы больше подходят для контроля перемещений объекта, чем для измерения вибраций и ударных нагрузок. Но, не смотря на этот факт, акселерометры этой группы находят широкое применение в различный приложениях. Перспективы применения акселерометров этой группы отражены в таблице 3.

Таблица 3. Применение группы акселерометров компании ADI для измерения относительно небольших ускорений Наименование прибора Применение прибора Динамическое управление транспортными средствами, электронная стабилизация ADXL подвески ADXL203 Электронные тормозные системы, стабилизация уровня ADXL204 Автомобильная сигнализация и датчики перемещения ADXL213 Системы навигации, компенсация искажений изображений проектов ADXL320 Низкобюджетные мобильные проекты, спортивные снаряды и оборудование Фиксация нарушений условий эксплуатации, спортивные снаряды и оборудова ADXL ние ADXL322 Мобильные телефоны. Интеллектуальные портативные устройства ADXL311 Датчики поворота и движения, устройства ввода, игрушки, рекламные изделия ADXL202 Охранная автомобильная сигнализация, дисководы жестких дисков ADXL210 Информационные устройства, периферийные устройства компьютера К акселерометрам для измерения больших величин ускорений (±20–250g) предъявляют ся повышенные требования по надежности, так как основной сферой применения являются системы автомобильных подушек безопасности. Эти акселерометры производятся в корпусе, который полностью соответствует требованиям условий эксплуатации (корпус LCC).

Акселерометры семейства ADIS – это наиболее «интеллектуальные» из выпускаемых компанией ADI акселерометров (ADIS16003, ADIS16201). Это небольшие системы для сбора данных, предлагающие, кроме измерения ускорения, ряд дополнительных функций:

обмен данными по интерфейсу SPI;

встроенный датчик температуры.

ADIS16003 применяются в системах стабилизации и по поддержанию положения час тей и механизмов, датчиков поворота и наклона. ADIS16201 также может найти применение в системах стабилизации и поддержания положения частей и механизмов, датчиках поворота и наклона, медицинских системах. Устройства этой серии имеют следующие дополнитель ные возможности:

измерение угла наклона;

цифровое управление чувствительностью и калибровкой смещения;

цифровое управление частотой отсчетов;

дополнительные 12-разрядные ЦАП и АЦП;

генерация сигнала тревоги в случае повышения контролируемым параметром пороговых значений сигнала либо его скорости изменения, записанных в двух регистрах порогового уровня.

Благодаря многолетнему опыту в разработке, производстве и совершенствовании МЭМС-устройств компании Freescale Semiconductor удалось выпустить целую линейку ММА [4]. Устройства имеют перекрывающиеся диапазоны от ±1,5g до ±250g и способны, в зависи мости от модели, проводить измерения по одной, двум или трем осям. Датчики имеют стан дартный пропорциональный аналоговый выход по напряжению, что очень удобно для под ключения к АЦП. Одним из достоинств ММА компании Freescale Semiconductor является Сборник трудов научно-педагогической школы кафедры ПБКС Работы аспирантов пропорциональный выход (т.е. выходное смещение при нулевом ускорении и, соответствен но, чувствительность линейно изменяются в зависимости от напряжения источника питания), что очень важно для ответственных применений, например, блока развертывания фронталь ных подушек безопасности в автомобиле. Датчики выпускаются в SOIC- и QFN-корпусах по вышенной прочности и герметичности и выдерживают ударные воздействия с ускорением 500g при включенном питании и 2000g без питания. Модели ряда ММА 7260Q, 7261Q, 6270Q, 6280Q являются четырехдиапазонными. Нужный диапазон измерения устанавливает ся подачей определенной комбинации логических уровней на два управляющих входа датчи ка. При этом он распространяется на все чувствительные оси.

Основные разработчики и производители микромеханических акселерометров в России. Крупнейшим разработчиком и поставщиком ММА в России является ОАО АНПП «Темп-Авиа» (г. Арзамас). Акселерометры имеют емкостной преобразователь перемещений и встроенный микроусилитель. Акселерометры компенсационного типа (с обратной связью) изготавливаются по гибридной технологии. Магнитоэлектрический датчик силы имеет тра диционную планарную конструкцию. Изготавливаемые ММА (линейного и углового ускоре ния) измеряют ускорения и вибрации с «нулевой частоты», имеют высокую временную ста бильность параметров, практически нечувствительны к поперечным ускорениям. ММА могут быть использованы для управления движением объектов, для диагностики машин и механиз мов, для юстировки элементов конструкций и т.д. НИИ физических измерений (г. Пенза) ор ганизует производство емкостных акселерометров типа AJIE, которые измеряют ускорения в пределах от ±0,18 до ±350 м/с2. Разработчики в акселерометрах AJIE обеспечили устойчи вость к воздействиям низкочастотных виброускорений. Основные области применения ММА – блоки датчиков инклинометров, переносные навигационные системы средней точности, измерение транспортных вибраций [5].

ММА в автомобилестроении. Решающим фактором, обусловившим развитие массово го производства МЭМС-устройств, стали высокие потребности автомобильной промышлен ности. МЭМС впервые появились в устройствах управления параметрами автомобильных двигателей в виде датчиков абсолютного давления во впускном коллекторе в 1979 году. С на чала 1990-х годов впервые кремниевый акселерометр применялся в датчиках подушек безо пасности. Однако постоянный рост требований к надежности и экономичности привел к то му, что произошла замена обычных технологий на МЭМС-технологии. В настоящее время наряду с традиционным производством ММА для систем безопасности растет производство акселерометров для динамического управления автомобилем. Так, в автомобилях «Мерсе дес», «БМВ», «Кадиллак» применяются сравнительно недорогие датчики угловой скорости, угла поворота руля, скорости колеса и, конечно же, акселерометры. Были также разработаны различные суспензионные МЭМС для обеспечения оптимальных параметров вождения авто мобиля на крутых поворотах, неровных дорогах, при резком торможении и ускорении. При потере тяги или управления автомобилем микроконтроллеры используют данные акселеро метров, чтобы определить направление и положение автомобиля и внести коррективы. Пол ностью активные системы оказались дорогими, тяжелыми и расходующими много энергии.

Поэтому разработчики МЭМС создали ряд полуактивных систем с датчиками смещения и в поглотителях удара и линейными акселерометрами. Они вполне могут заменить традицион ные акселерометры для диапазона ускорений ±2g.

Еще одним распространенным применением в автомобильной области являются проти воугонные системы, в которых ММА детектирует качание и удары по охраняемому автомо билю.

Специфика деталей автомобильного оборудования должна учитывать экстремальные температуры, удары, вибрацию, высокую надежность и другие неблагоприятные факторы.

Кроме того, каждый компонент должен производиться в количестве не менее 1 млн. штук в Сборник трудов научно-педагогической школы кафедры ПБКС Работы аспирантов год. Это требуется не только с точки зрения конструкции, но и для того, чтобы окупить инве стиции на конструирование и производство. Срок службы должен быть не менее 10 лет при пробеге не менее 250 тысяч километров. При этом детали должны быть очень дешевыми. Со ответственно, автомобильные МЭМС датчики должны одновременно обладать надежностью военных изделий и дешевизной потребительской продукции. По оценкам экспертов, стои мость МЭМС датчика составляет не более трети от стоимости поставляемого прибора. Сум марная стоимость также может включать стоимость сигнальной электроники, корпуса, ин терфейса и кабеля.

ММА для сейсмологии. МЭМС-сейсмодатчики (сейсмофоны, геофоны) представляют собой акселерометры с очень высокой чувствительностью, выходом по постоянному току, ни з ким уровнем собственных шумов. Основными областями их применения я вляются контроль за сейсмической активностью земной поверхности, уровнем вибрации узлов машин и диагностика их механических повреждений, контроль за градиентом давления на корпус подводных и на - д водных средств, а также идентификация транспортных средств и д Конструкция типового р.

МЭМС-сейсмодатчика предполагает использование постоянных магнитов и тонкопр оволочных катушек индуктивности, что позволяет определять угловое ускорение по горизо тальной оси на н частотах выше резонанса прибора (в отличие от емкостного метода, в котором измерения про водятся на частотах ниже резонансной). Помимо емкостных и индуктивных методов измер е ний, в МЭМС-сейсмодатчиках применяются пьезо- и сегнетоэлектрические [6].

Бытовая техника. Большинство современных бытовых приборов, как правило, приво дятся в действие электромоторами. Кухонные комбайны, посудомоечные, стиральные маши ны – все они имеют электропривод, работающий на скоростях до 2000 оборотов в минуту и являющийся источником вибрации. В стиральных машинах с фронтальной загрузкой в силу конструктивных особенностей вращающийся барабан закреплен на валу двигателя только одной точкой, что приводит на высоких оборотах к разбалансировке и возникновению виб рации. Встроенный акселерометр позволит электронной следящей системе компенсировать эти вибрации, повысив тем самым скорость вращения двигателя.

Компьютерная техника и мобильные телефоны. МЭМС стали достаточно малогаба ритными, дешевыми и прочными, чтобы завоевать мир бытовой электроники. Датчики пере мещений, МЭМС-микросхемы микрофонов, гироскопов и акселерометров находят спрос у изготовителей сотовых телефонов, цифровых фотокамер, игровых приставок, портативных компьютеров. Уже в 2007 году доля МЭМС для бытовой аппаратуры составит 9% от мирово го рынка МЭМС (доля устройств для средств связи – 10%, периферийных устройств компью теров – 24%). В последующие годы, согласно прогнозам экспертов, доля МЭМС, предназна ченных для бытовой аппаратуры, возрастет до 22%.


ММА широко используются в накопителях и жестких дисках и позволяют обнаружи вать ротационные перемещения, влияющие на позиционирование головки и способных при вести к потере дорожки. Компенсация ротационных перемещений используется обычно в до рогих моделях дисководов, в которых затраты времени на восстановление головки после уда ра значительно меньше. Кристалл с МЭМС-гироскопом может монтироваться в корпус с трехосевым акселерометром, формируя малогабаритное дешевое пятиосевое устройство ре гистрации перемещения. По утверждению специалистов компании InvenSense, к 2008 году промышленность освоит выпуск шестиосевых инерционных измерительных устройств. По площади и стоимости они будут сопоставимы с двухосевыми моделями, но смогут обеспе чить более совершенный интерфейс «человек–машина».

Одним из первых применений МЭМС-устройств в мобильных телефонах стали все те же датчики движения. На основе ММА были построены шагомеры, в последнее время стрем и тельно набирающие популярность в молодежных моделях телефонов ( okia, Sony Ericsson).

N Пользователи имеют возможность контролировать пройденный путь, хотя то чность шагомеров Сборник трудов научно-педагогической школы кафедры ПБКС Работы аспирантов пока невелика. Однако перспективы практического применения ММА в мобильной связи в ы ходят за рамки только шагомеров. В настоящее время уже внедрены дополн ительные функции – например, использование трубки в качестве джойстика для мобильных игр (Sony Ericsson).

Так не исключено, что в будущем в телефонах с ММА будет реализована функция автоматич е ского ответа на входящий звонок при под несении аппарата к уху и т.д. [7].

Помимо рынка сотовых телефонов, весьма перспективен для МЭМС-компонентов и рынок игровых платформ последнего поколения. Так, долгожданная платформа Wii фирмы Nintendo оснащена беспроводным устройством контроля перемещений, которое позволит преобразовывать пассивную игру в интерактивную. Игроки смогут размахивать виртуальны ми теннисными ракетками, владеть невидимыми шпагами, бренчать на воздушных гитарах. И все это благодаря ММА компаний STMicroelectronics и Analog Devices, которые регистриру ют движение и наклон руки игрока и реагируют на изменения их направления, скорости и ускорения. Компания Nintendo к концу 2006 года планировала продать только в США и Ка наде 4 млн. игровых платформ Wii [2].

Заключение. По оценкам аналитических компаний, технология ММА получила бурное развитие. Однако существующие конструкции интегральных датчиков ускорений не удовле творяют современным требованиям из-за высокого уровня трудоемкости изготовления, а также временной нестабильности метрологических характеристик и малого ресурса. Акту альным остается вопрос построения математических моделей ЧЭ ММА и определения стати ческих, динамических и точностных характеристик. Известно, что ММА чувствительны к изменениям температуры окружающей среды, поэтому необходимо проводить исследования влияния температурных факторов на рабочие характеристики МЭМС. Анализ текущей си туации показал, что от разработчиков требуется более детальное изучение и исследование частотных спектров чувствительного элемента ММА.

Литература 1. Беляев В.А. От электромеханических и дискретных решений к МЭМС/МСТ.

МЭМС/МСТ в современной технике на примере автомобилестроения и авиации // Элек тронные компоненты. – 2003. – № 2. – С. 27–34.

2. Гольцева М., Юдинцев В. МЭМС – здесь, там, везде. Большие рынки малых устройств // Электроника: Наука, Технология, Бизнес. – 2007. – № 1. – С. 114–119.

3. Ларионов Д. Акселерометры Analog Devices // Электронные компоненты. – 2005. – № 11.

– С. 125–129.

4. Маргелов А. Инерциальные МЭМС-датчики // Новости электроники. – 2005. – № 5. – С. 16–20.

5. Распопов В.Я. Микромеханические приборы: Учебное пособие. – М.: Машиностроение, 2007. – 400 с.

6. Телец В.А. Микромеханические инерциальные преобразователи физических величин:

типовые варианты исполнения // Микросистемная техника. – 2000. – № 2. – С. 2–5.

7. Pryputniewicz R.J. Progress in Microelectromechanical Systems // The Author. Journal compli cation, Blackwell Publishing Ltd. Strain. – 2007. – № 43. – Р. 13–25.

Сборник трудов научно-педагогической школы кафедры ПБКС РАБОТЫ МАГИСТРОВ УДК 004.056(043) ПЕТУШКОВ А.П., ЧЕСТНЫХ А.С.

ПРОБЛЕМЫ ЗАЩИТЫ КОНФИДЕНЦИАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ НА ПРЕДПРИЯТИИ «ЦЕНТР БЕЗОПАСНОСТИ "ЗАЩИТА"»

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ – К.Т.Н., ДОЦЕНТ И.Б. БОНДАРЕНКО Защита информации в современных условиях становится все более сложной задачей, что обусловлено рядом обстоятельств [1, 2]:

массовое распространение средств электронной вычислительной техники;

усложнение шифровальных технологий;

необходимость защиты не только государственной и военной тайны, но и промышлен ной, коммерческой и финансовой тайн;

расширяющиеся возможности несанкционированных действий над информацией.

Кроме того, в настоящее время получили широкое распространение средства и методы несанкционированного и негласного добывания информации. Они находят все большее при менение не только в деятельности государственных правоохранительных органов, но и в дея тельности разного рода преступных группировок.

Для создания наиболее эффективной системы защиты конфиденциальной информации требуется комплексный подход.

В рамках работы ставятся следующие задачи:

анализ деятельности и структуры предприятия;

выявление внутренних и внешних информационных потоков;

выявление потенциальных и реальных угроз информационной безопасности на предпри ятии и определение возможных каналов утечки;

выделение зон безопасности.

Система безопасности должна обеспечивать [3]:

контроль доступа персонала в служебные помещения;

охранно-пожарную безопасность;

видеонаблюдение территории и помещений предприятия.

Деятельностью предприятия в настоящий момент является организация безопасности различных объектов, таких как промышленные предприятия, офисы компаний, загородная недвижимость, квартиры.

Основными источниками информации на данном предприятии являются технические средства и системы, документы, персонал предприятия, контрагенты.

Документы – это самая распространенная форма обмена информацией, ее накопления и хранения. Важной особенностью документов является то, что они иногда являются единст венным источником важнейшей информации (например, контракт на поставку оборудования, договор на оказание услуг, долговая расписка и т.п.), а, следовательно, их утеря, хищение или уничтожение может нанести серьезный ущерб предприятию. Совокупность документов пред приятия имеет разветвленную структуру.

Персонал предприятия в ряду источников конфиденциальной информации занимает особое место как активный элемент, способный выступать не только источником, но и субъ ектом злонамеренных действий. Работники предприятия являются и обладателями, и распро странителями информации в рамках своих функциональных обязанностей. Кроме того, что работники предприятия обладают информацией, они еще способны ее анализировать, обоб щать, делать соответствующие выводы, а также, при определенных условиях, скрывать, про Сборник трудов научно-педагогической школы кафедры ПБКС Работы магистров давать и совершать иные криминальные действия, вплоть до вступления в преступные связи со злоумышленниками.

Контрагент – это лицо или учреждение, принявшее на себя те или иные обязательства по договору;

каждая из сторон в договоре по отношению друг к другу. К контрагентам отно сятся клиенты, поставщики, инвесторы, кредитные организации, посредники, страховые агенты, партнеры.

Особое внимание требуется для защиты информации от утечки через технические сред ства и системы, а также их коммуникации, используемые для обработки, хранения и передачи конфиденциальных (секретных) данных [4]. Во-первых, это прослушивание телефонных пе реговоров, поскольку телефонная линия – один из самых удобных и при этом самых незащи щенных источников связи между абонентами в реальном масштабе времени. С точки зрения безопасности телефонная связь имеет еще один недостаток – возможность перехвата речевой информации из помещений, по которым проходит телефонная линия и где подключен теле фонный аппарат. Это осуществимо даже тогда, когда не ведутся телефонные переговоры (так называемый микрофонный эффект телефона и метод высокочастотного навязывания). Для такого перехвата существует специальное оборудование, которое подключается к телефонной линии внутри контролируемого помещения или даже за его пределами. Во-вторых, возможен съем информации с цепей питания и заземления, а также за счет электромагнитного излуче ния и наводок.

Защита от утечки по виброакустическому каналу осложняется тем, что обнаружить ап паратуру такого съема информации крайне трудно, так как она устанавливается за пределами контролируемого помещения, а в ряде случаев существенно удалена от него.

Таким образом, для защиты конфиденциальной информации на предприятии необх о димы: установка интегрированной системы безопасности, включающей систему охранного телевидения, систему контроля и управления доступом и охранно-пожарную сигнализацию;

модернизация существующей локально–вычислительной сети путем установки межсетевого экрана и антивирусного программного обеспечения;

принятие мер по защите от утечки по техническим каналам.


Произведенный экономический расчет [5] единовременных вложений для внедрения интегрированной системы безопасности, а также стоимости ее последующего обслуживания позволяет сделать вывод, что сумма 936 тыс. руб. единовременных затрат и 144,5 тыс. руб.

ежегодных затрат (не включая затраты на оплату труда персонала) является приемлемой, а выбранные средства обеспечивают необходимый уровень защиты конфиденциальной инфор мации от несанкционированного доступа.

Литература 1. ГОСТ Р ИСО/МЭК ТО 13335-4-2007 «Информационная технология. Методы и средства обеспечения безопасности. Часть 4. Выбор защитных мер».

2. ГОСТ Р 51275-2006 «Защита информации. Объект информатизации. Факторы, воздейст вующие на информацию. Общие положения».

Гатчин Ю.А., Климова Е.В. Основы информационной безопасности: учебное пособие. – 3.

СПб: СПбГУ ИТМО, 2009. – 84 с.

Синилов В.Г. Защита объектов современными средствами безопасности: учебное пособие.

4.

– М.: ИДТинко, 2010. – 548 с.

5. Экономическая часть дипломных разработок. Методические указания. – СПб: СПб ГУ ИТМО, 1998 г. – 37 с.

Сборник трудов научно-педагогической школы кафедры ПБКС Работы магистров УДК 004.925.8 : 004. С А. УШНУРЦЕВ 3D-ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ С РАСЧЕТОМ НА ДЕЙСТВИЕ ВИБРАЦИИ ДЛЯ СИСТЕМЫ ALTIUM DESIGNER.

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ – К.Т.Н., ДОЦЕНТ Б. А. КРЫЛОВ Altium Designer – это современный программно-аппаратный комплекс, выстраивающий качественно новую технологию проектирования электронных средств на базе печатных плат и программируемых логических интегральных схем. Это решение позволяет вести проектные работы в сквозной согласованной среде и тестировать проектируемую систему еще на этапе моделирования. Кроме того, Altium Designer поддерживает большое количество типов анали за, в том числе:

частотный анализ в режиме малого сигнала;

анализ переходных процессов;

расчет спектральной плотности внутреннего шума;

анализ передаточных функций по постоянному току;

анализ влияния изменений значений параметров элементов схемы и температуры на рабо ту схемы;

Безусловно, столь широкие возможности облегчают работу конструктора. К сожалению, Altium Designer не имеет инструментов для проведения расчета на действие вибрации.

В статье рассматривается метод расчета действия вибрации на ЭРИ и общий алгоритм его автоматизации.

В процессе эксплуатации печатная плата (ПП) подвергается механическим воздействи ям, к которым относятся вибрации, удары и линейные перегрузки. Под вибрацией понимают механические колебания элементов конструкции. Вибрация характеризуется виброперемеще нием, виброскоростью и виброускорением.

Характерным видом отказов ЭРИ при вибровоздействиях является усталостное разру шение выводов в области изгиба и соединений с контактной площадкой печатной платы в результате возрастания механических напряжений. Поэтому, проводя проработку компонов ки ячейки электронной аппаратуры (ЭА), конструктор должен обеспечить вибростойкость, виброустойчивость и отсутствие резонанса электрорадиоизделия (ЭРИ) в рабочем диапазоне частот.

Вибропрочность – способность конструкции выполнять функции и сохранять значения параметров в заданных пределах после воздействия вибраций.

Виброустойчивость – способность конструкции выполнять функции и сохранять значе ния параметров в заданных пределах во время воздействия вибраций.

Условиями обеспечения вибропрочности ячейки являются:

отсутствие в конструкции ячейки механических резонансов;

ограничение амплитуды виброперемещения и виброскорости значениями, исключающими опасные напряжения и усталостные явления в ЭРИ и ПП;

допустимые значения виброперегрузок в диапазоне частот внешних воздействий не более величины, определенной техническим заданием на разработку конструкции ЭА.

Таким образом, оценка вибропрочности ячейки выполняется по следующим показатлям:

е частота свободных колебаний;

допустимое значению напряжения в материале ЭРИ и ПП и предельному числу циклов нагружения;

допустимое значение виброперегрузки.

Сборник трудов научно-педагогической школы кафедры ПБКС Работы магистров Расчет проходит в несколько этапов. На первом шаге необходимо определить частоту собственных колебаний пластины 1 K D f0 ab, 2 a 2 M где a – длина пластины;

b – ширина пластины;

K – коэффициент. зависящий от способа за крепления сторон пластины:

a2 a K0 k 4, b2 b (k,,, – коэффициенты, соответствующие заданному способу закрепления сторон ПП);

D – цилиндрическая жесткость:

Eh D 12 1 v (E – модуль упругости для материала платы;

h – толщина платы;

v – коэффициент Пуассона;

М – масса пластины с ЭРИ, кг, рассчитываемая при анализе элементной базы).

Следующим шагом является определение коэффициента динамичности 1 2, 1 где =fmax/f0. Далее определяется амплитуда вибросмещения основания a 0 2 0 4 f max Затем рассчитывается виброускорение и виброперемещение ЭРИ x y x ;

y ;

a a (при этом выбирается элемент, расположенный в центре, так как нагрузка на него будет мак симальной). Коэффициент передачи по ускорению рассчитывается по следующей формуле:

1 K 2 ( x) K 2 ( y ) 1 2 2, 1 где K2(x), K2(y) – коэффициенты формы колебаний.

Виброускорение определяется как aв(x, y) =a0(x, y) (x, y), а виброперемещение – как Sв(x, y) =0(x, y).

Следующим шагом будет определение максимального прогиба ПП, который считается по формуле в Sв ( x, y ) 0 max.

Последним шагом является проверка выполнения условий вибропрочности. Получен ные из расчетов данные не должны превосходить допустимые значения, тогда можно счи тать, что требования к вибрапрочности выполнены и дополнительные конструкционные ме ры по повышению жесткости ПП не требуются. Управлять жесткостью ПП можно выбором способа закрепления ПП, геометрических размеров, соотношения сторон, применением ребер жесткости, рамок.

На основе приведенного анализа и вытекающих из него выкладок составим общую блок-схему алгоритма (рис. 1).

Исходными данными являются:

Сборник трудов научно-педагогической школы кафедры ПБКС Работы магистров экспорт-файл из системы Altium Designer, на основе которого будут созданы объекты описывающие ПП;

диапазон действующих вибраций f и виброускорение 0;

система единиц измерения.

Ввод необходимых данных осуществляется через удобный пользовательский интер фейс, исключающий ввод неверных данных. Алгоритм разбит на несколько шагов:

1) ввод данных;

2) анализ данных;

3) построение модели на основе проведенного анализа;

4) расчет виброрежимов;

5) 3D визуализация ПП.

Рис. 1 Алгоритм расчета и 3D визуализации виброрежима ПП Литература 1. Пирогова Е.В. Проектирование и технология печатных плат: Учебник. – М.: ФОРУМ: ИН ФРА-М, 2005. – 560 с.

Сборник трудов научно-педагогической школы кафедры ПБКС Работы магистров 2. Амосов А.А., Дубинский Ю.А., Копченова Н.В. Вычислительные методы для инженеров. – М.: Высшая школа, 1994. – 544 с.

УДК 004.925.8 : 004. А.Е. ЯГОДАРОВ 3D ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ С РАСЧЕТОМ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ДЛЯ САПР ALTIUM DESIGNER НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ – К.Т.Н., ДОЦЕНТ Б. А. КРЫЛОВ Описано составление алгоритма расчета и 3D визуализации теплового режима печатной платы для специализи рованного программного обеспечения САПР Altium Designer. А также описан метод конечных разностей по аналогии с электрическими цепями для расчета теплового режима платы.

Ключевые слова: Altium Designer, тепловой режим печатной платы, метод конечных разностей.

Введение. Altium Designer – это САПР для электронного проектирования. Эта система позволяет избавиться от проблем, связанных с устаревшими принципами разработки, пред ставляя современный программно-аппаратный комплекс и выстраивая качественно новую технологию проектирования электронных средств (РЭС) на базе печатных плат и программи руемых логических интегральных схем (ПЛИС). В Altium Designer существует возможность просмотра внутри системы трехмерного вида проектируемой платы по технологии OpenGL. В процессе разработки конструкций радиоэлектронной аппаратуры производится выбор конст руктивных решений при проектировании систем. В современных условиях многие предпри ятия не в состоянии содержать специальные подразделения для проведения расчетов тепло вого режима печатной платы, и выполнять их приходится разработчику, не имеющему специ альной глубокой подготовки в области теплопередачи. Altium Designer поддерживает боль шое количество типов анализа, кроме расчета теплового режима печатной платы.

Целью данной работы является составление алгоритма расчета и 3D визуализации теп лового режима печатной платы для специализированного программного обеспечения САПР Altium Designer.

Анализ рассчитанного теплового режима позволит разработчикам внести коррективы в проектируемую плату с целью рационального размещения элементов и актуального выбора принудительного охлаждения/нагрева печатной платы.

Составление алгоритма. Исходными данными для программного модуля по расчету и 3D визуализации теплового режима печатной платы для специализированного программного обеспечения САПР Altium Designer являются:

экспорт-файл печатной платы из системы Altium Designer;

предел изменения температуры;

система единиц измерения.

Интерфейс модуля предлагает указать пользователю путь к экспорт-файлу, задать пре дел температуры и систему единиц измерения. Если что-либо не будет указано, или указано неверно, программа предупредит об этом пользователя и предложит ему вновь указать дан ные, не стирая уже указанные правильно. Основная трудоемкость алгоритма (рис. 1) расчета и 3D визуализации теплового режима печатной платы для специализированного программно го обеспечения САПР Altium Designer заключается в:

1) анализе экспорт-файла печатной платы из системы Altium Designer, в результате ко торого составляется 3D визуализация печатной платы;

2) анализе тепловых явлений, возникающих как в самих элементах, так и между элемен тами печатной платы, в результате которого составляется карта распределения температур на 3D модели платы.

При расчете теплового режима платы можно использовать метод конечных разностей по аналогии с электрическими цепями. Вводится понятие теплового сопротивления Сборник трудов научно-педагогической школы кафедры ПБКС Работы магистров dt, (1) Rt P Потоку теплоты (P) в единицу времени ставится в соответствие ток в электрической це пи, разности температур (dt) в разных точках конструкции - разность потенциалов.

Вход Задаются в графической оболочке программы:

Данные на - путь к экспорт-файлу печатной обработку. платы из системы Altium Designer;

-предел изменения температуры;

-система единиц измерения.

Проверка наличия данных.

Нет Проверка Вывод сообщения об ошибке.

успешна?

Выход Да Анализ экспорт-файла печатной платы из системы Altium Designer.

Составление 3D визуализации печатной платы.

Анализ тепловых явлений, возникающих, как в самих элементах, так и между элементами печатной платы.

Составляение карты распределения температур на 3D модели платы.

Выход Рис. 1 Алгоритм расчета и 3D визуализации теплового режима печатной платы для специализированного программного обеспечения САПР Altium Designer Различают:

- тепловое сопротивление излучения (t1 t 2 ) R ;

(2) t1 4 t2 (e C 0 S (( ) ( ) )) 100 - сопротивление теплопроводности (кондуктивное тепловое сопротивление) b ;

(3) Rт L S конд - конвективное тепловое сопротивление Сборник трудов научно-педагогической школы кафедры ПБКС Работы магистров (4) Rт с W Мощность теплового потока Р, излучаемого телом с поверхности излучения S имеет вид t t P e C 0 S [( 1 ) 4 ( 2 ) 4 ], (5) 100 где е –- степень черноты поверхности излучения;

C0 = 5,67 Вт/(м2K4) – коэффициент излуче ния абсолютно черного тела;

S –- площадь поверхности излучения;

t1, t2 – температура по верхности тела и окружающей среды соответственно.

Передача теплоты теплопроводностью определяется в виде L S конд (t1 t 2 ), (6) P b где b –- толщина материала между точками с температурой t1, t2;

L – теплопроводность мате риала. Поток теплоты, отводимой конвекцией от нагретого тела, определяется как P c W (t1 t 2 ). (7) Конструкцию разделяют на ряд частей, предполагая, что каждая часть имеет некоторую среднюю температуру tj, одинаковую во всех ее точках. С целью анализа температур и тепло вых потоков в конструкции составляется расчетная тепловая схема. Узлы соединяются соот ветствующими тепловыми сопротивлениями.

Заключение. В результате работы составлен алгоритм расчета и 3D визуализации теп лового режима печатной платы для специализированного программного обеспечения САПР Altium Designer;

представлен метод расчета теплового режима печатной платы.

Литература 1. Амосов А.А., Дубинский Ю.А., Копченова Н.В. Вычислительные методы для инженеров. – М.: Высшая школа, 1994. – 544 с.

2. Флетчер К. Вычислительные методы в динамике жидкостей. – М.: Мир, 1991. –504 с.

3. Алексеев Е. Решение задач вычислительной математики в пакетах Mathcad 12, MATLAB 7, Maple 9. – М., 2006. – 496 с 4. Бакушинский А.Б., Гончарский А.В. Численные методы и приложения. – М.: МГУ, 1989.

5. Рыжиков Ю. Вычислительные методы. – СПб: BHV, 2007. – 400 с.

6. Вычислительные методы в прикладной математике // Международный журнал, ISSN 1609-4840.

Сборник трудов научно-педагогической школы кафедры ПБКС РАБОТЫ СТУДЕНТОВ УДК 621. К.В. Козицын РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗАЩИТЫ ПОМЕЩЕНИЙ ОТ ЛАЗЕРНЫХ СРЕДСТВ ПЕРЕХВАТА АКУСТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ Научный руководитель – старший преподаватель К.О. Ткачев Акустооптический канал утечки информации представляет немалую потенциальную уг розу для конфиденциальности акустической информации [1]. Большую опасность представ ляют лазерные системы акустической разведки (ЛСАР), позволяющие снимать сигнал с окон и других колеблющихся поверхностей, промодулированных речью и иными звуковыми сиг налами внутри помещения [2]. Эффективным средством противодействия ЛСАР является вибрационное зашумление окон защищаемого помещения, но средства инструментального контроля эффективности такой защиты не ориентированы на оценку защищенности от сня тия информации по акустооптическому каналу посредством ЛСАР.

Разрабатываемое устройство предназначено для осуществления инструментального контроля эффективности защиты помещений от лазерных средств перехвата акустической информации. Непосредственным объектом проводимых измерений является стекло оконной рамы помещения или другие колеблющиеся поверхности, например зеркала, панели. К устройству предъявляются следующие требования:

измерения должны проводиться без выхода за границы защищаемого помещения;

частота колебаний стекла, которая должна гарантированно детектироваться устройством, определяется частотным диапазоном голоса человека (от 240 до 4000 Гц);

измерения должны производиться бесконтактным методом.

Разрабатываемое устройство, по сути, имитирует работу ЛСАР. Физический принцип его работы заключается в фазовой демодуляции отраженного от исследуемого оконного стек ла ИК излучения. Максимальную чувствительность для системы такого рода дает интерфе ренционная схема построения. Суть работы устройства заключается в следующем: луч ИК лазера, испускаемый источником излучения, отражается от исследуемого объекта (оконного стекла) и интерферирует с опорным лучом, в результате чего становится возможной фазовая демодуляция отраженного луча и детектирование колебаний стекла. Функциональная схема устройства представлена на рисунке.

Была разработана принципиальная электрическая схема устройства и с помощью про граммных сред LTSpice Switcher CAD и Filter Lab была промоделирована ее работа. Результа ты моделирования работы устройства подтвердили правильность принятых инженерных ре шений и расчетов. Разработанное устройство полностью соответствует требованиям техниче ского задания. В совокупности с разработанной методикой применения устройство представ ляет собой уникальный аппаратный комплекс, не имеющий аналогов.

Литература Лысов А.В. Лазерные микрофоны-универсальное средство разведки или очередное повет 1.

рие моды? [Электронный ресурс]. – Режим доступа:

http://daily.sec.ru/publication.cfm?rid=7&pid=4058, свободный.

Хорев А.А. Средства акустической разведки: направленные микрофоны и лазерные аку 2.

стические системы разведки. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.st s.su/publications/2008/3/articles/horev/index.htm, свободный.

Сборник трудов научно-педагогической школы кафедры ПБКС Работы студентов ПЕРЕДАТЧИК ГЕНЕРАТОР ИСТОЧНИК НЕСУЩЕЙ УСИЛИТЕЛЬ ИЗЛУЧЕНИЯ ЧАСТОТЫ ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ПОЛОСОВОЙ ПРИЁМНИК ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ФИЛЬТР ИЗЛУЧЕНИЯ УСИЛИТЕЛЬ УСИЛИТЕЛЬ ПЗС-МАТРИЦА УСИЛИТЕЛЬ ДЕТЕКТОР МОЩНОСТИ СИСТЕМА ПРИЁМНИК ОБРАБОТКИ СИСТЕМА АРУ ИЗОБРАЖЕНИЙ Рисунок. Функциональная схема устройства УДК 004. Д.А. Сергеев РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ИНФОРМАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ВЕБ-САЙТА БИБЛИОТЕЧНО-ИНФОРМАЦИОННОГО ЦЕНТРА МЕЖДУНАРОДНОГО БАНКОВСКОГО ИНСТИТУТА Научный руководитель – д.т.н., проф. С.А. Арустамов В статье изложены результаты разработки системы информационной безопасности, предназначенной для обес печения защищенности программного обеспечения веб-сайта;

бесперебойной доступности сервисов и сохране ния конфиденциальности информации, хранящейся в базе данных и обрабатываемой скриптами веб-сайта.

Ключевые слова: Apache, MySQL, PHP, веб-безопасность, SQL-инъекции, межсайтовый скриптинг XSS, вне дрение PHP-кода.

Веб-сайт библиотечно-информационного центра (БИЦ), обеспечивая доступ студентов и сотрудников института к электронному каталогу (ЭК) и электронному формуляру читателя, является важной составляющей информационно-телекоммуникационной среды вуза. Наличие и доступность ЭК БИЦ является одним из требований к аккредитации вуза. В библиотечно информационной системе (БИС) и базе данных хранятся и обрабатываются персональные данные студентов и сотрудников института. Поэтому обеспечение защищенности и беспере бойной доступности сервисов веб-сайта БИЦ, сохранение конфиденциальности информации, хранящейся и обрабатываемой на сервере, является актуальной задачей.

Для определения уровня защищенности имеющегося веб-сайта был проведен всесто ронний анализ, в результате которого выявлен ряд недостатков:

Сборник трудов научно-педагогической школы кафедры ПБКС Работы студентов возможность обращения к библиотечной системе напрямую без проверки входных данных;

отсутствие систем резервирования, кэширования и управления содержимым сайта, авторизации и управления доступом;

отсутствие ограничений на доступ к конфигурационным файлам, модулям и библиотекам.

На основании анализа сделан вывод о недостаточном уровне защищенности имеющегося сайта и необходимости разработки системы информационной безопасности (СИБ). Целью ВКР является разработка СИБ, предназначенной для обеспечения:

бесперебойной доступности сервисов веб-сайта;

защищенности программного обеспечения веб-сайта;

конфиденциальности информации, хранящейся в базе данных и обрабатываемой скриптами веб-сайта.

Для достижения цели ВКР необходимо решить следующие задачи:

разработка защищенного веб-приложения;

обеспечение авторизации пользователей;

разграничение прав доступа к веб-сайту, панели администрирования и файловой системе;

кэширование результатов исполнения сложных блоков кода и информационных блоков;

резервирование веб-сайта и базы данных;

создание системы управления содержимым сайта.



Pages:   || 2 | 3 |
 





 
© 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.