جنگ الکترونیک جنگ الکترونیک در سازه های هواپایه + دانلود کتاب

[hoseinpower 4]

سلام

اگه با پالس الکترومغناطیسی به سامانه های ما (گیرنده الینت) حمله بشه باید چکار کنیم؟

به عبارتی ما چون نیاز به دریافت سیگنال داریم و طیف فرکانسی EMP یا بمب الکترومغناطیسی با طیف فرکانسی گیرنده اشتراک داره پس راحت میتونه گیرنده و کل سیستم مارو از کار بندازه، از طرفی نمیتونیم یه حفاظ آهنی یا قفس فارادی بزاریم دور گیرنده و آنتن و غیره، چه راهی برای حفاظت از ادوات جنگ الکترونیک داریم؟

[Electro_officer 13,797]

سلام

اگه با پالس الکترومغناطیسی به سامانه های ما (گیرنده الینت) حمله بشه باید چکار کنیم؟

به عبارتی ما چون نیاز به دریافت سیگنال داریم و طیف فرکانسی EMP یا بمب الکترومغناطیسی با طیف فرکانسی گیرنده اشتراک داره پس راحت میتونه گیرنده و کل سیستم مارو از کار بندازه، از طرفی نمیتونیم یه حفاظ آهنی یا قفس فارادی بزاریم دور گیرنده و آنتن و غیره، چه راهی برای حفاظت از ادوات جنگ الکترونیک داریم؟

اولا باید سعی بشه تجهیزات نظامی حتی‌الامکان شیلد بشن تا از ورود پالس‌های مخرب به اونها جلوگیری بشه در ثانی با فرض ورود اونها به ادوات لازم هست طراح بردهای سامانه و گیرنده وجود چنین حملاتی رو پیش‌بینی کرده باشه. مثلاً ابتدای گیرنده مدارات محدودکننده Limiter قرار داده باشه تا پالس های قوی وارد سیستم نشن .. شیلد ای ام پی دارای مصارف خانگی! :mrgreen:

 

 

یا مسیرهای جریان رو با ظرفیت بیشتر از حد معمول طراح کنه تا در صورت ورود مدارات نسوزن و .... ملاحظات اینچنینی در ادوات نظامی همواره مد نظر قرار میگیره البته اگر طراح اهل پیچوندن نباشه..اطلاعات من در این مورد محدوده و مطالعاتی در موردشون نداشتم جناب EMP بهتر از بنده از این موضوعات اطلاع دارند. خودتون هم میتونید به طور تخصصی این بحث رو در مقالات و کتب دنبال کنید.

به عنوان مثال:

http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?arnumber=871592

http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?arnumber=5154251&queryText=EMP+protection&newsearch=true&searchField=Search_All

http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?arnumber=4393767&queryText=EMP+protection&newsearch=true&searchField=Search_All

[hoseinpower 4]

تشکر

[EMP 6,863]

درود به دوستان گرامی

خوب پرسیده شده که از یک سامانه الینت چطور در مقابل EMP حفاظت بکنیم.

در یک کلام باید حداقل استاندارد Mil-STD-461F و تستهای RS105 و CS116 را پاس بکنید.

از آنجایی که بهترین آزمایشگاه اروپایی هم فقط تا 7200 ولت بر متر تست می کند، ابتدا یک آزمایشگاه که میدان از آن خارج نمی شود بسازید و سپس روش های ابتکاری خود را روی مداری بسیار ساده تست بکنید تا EMP generator شما نتواند که آن مدار شما را بسوزاند!!!!

سپس همان روش ابتکاری خود را در سامانه خود اعمال بکنید.

 

من هم قبلا در یک پروژه الینت همکاری داشته ام ولی در آن پروژه من کارم بهینه سازی نرم افزار اینها بود تا نیاز به ساخت سخت افزار جدید و به عبارتی پیاده سازی سخت افزاری نرم افزار موجود نداشته باشند که خوشبختانه موفق شدم برنامه اینها را اینقدر سریع بکنم که نیاز به پیاده سازی سخت افزاری نباشد. اما بخش گیرنده به عهده مهندسان مخابرات بود که من متوجه نشدم که اینها چطور مشکل EMP را حل کردند یا اساسا به فکر EMP بودند یا خیر.

اول ببینیم که اگر سخت افزاری ساختیم چطور باید آن را برای EMP تست بکنیم.

هنگامی که یک شوک شدید به اتمها وارد می شود (مثل بارش شدید پرتوهای گاما ناشی از انفجار یک بمب 50 مگاتنی هیدروژنی در ارتفاع 320 مایلی (که برای تخریب در کل یک قاره کافی است) ) پروتنهای مورد برخورد با زاویه ای از یک الکترون خود دور شده و سپس دوباره الکترون به پروتن باز می گردد که به اثر پس زنش الکترون کامپتن معروف است. چنین پدیده ای بسیار شبیه به شارژ و دشارژ شدن خازن است و اثر جانبی که تولید می کند به دلیل حجم بسیار زیاد پرتون مورد برخورد، میدان الکترومغناطیس بسیار شدید است که به دلیل کوتاهی عمر به EMP مشهور شده است.

 

در واقع EMP یک مجموعه پالس بسیار قدرتمند است که هم به صورت طبیعی و هم به صورت مصنوعی امکان ایجاد شدن دارد.

زمان اوج گیری این پالس بین 2 تا 10 نانو ثانیه است و زمان سقوط آن بین 100 نانو ثانیه تا 20 میکرو ثانیه است.

فرکانس های تولید شده در آن بین 50 کیلو هرتز تا 500 مگاهرتز است و قدرت اصلی تا فرکانس یک مگاهرتز اعمال می شود که نفوذ پذیری زیادی هم دارد.

این پالس در بازه وسیع فرکانسی قدرت زیادی اعمال می کند اما بیشترین تخریب را در بازه 10 تا 100 مگاهرتز به دلیل ذات مدار های دیجیتال ایجاد می کنند.

EMP به لحاظ ماهیت بسیار شبیه به ESD است اما هنگامی که صحبت از ESD است، ما فیلترها و مدارهای آنها را طوری طراحی می کنیم که فرکانس 300 مگاهرتز را بسیار خوب از خود عبور داده و از مدار اصلی دور کرده و در کوتاهترین مسیر به Earth تزریق بکنند. برای EFT هم همین کار را برای فرکانس 90 مگاهرتز می کنیم و با توجه به قدرت زیاد EFT قطعه انتخاب می کنیم.

در EMP ما فرکانسهای زیر را در بازه های زمانی زیر داریم:

500 مگاهرتز به مدت 2 نانو ثانیه.

50 مگاهرتز به مدت 20 نانو ثانیه

16.6 مگاهرتز 80 نانو ثانیه

10 مگاهرتز 100 نانو ثانیه

5 مگاهرتز 200 نانو ثانیه

500 کیلوهرتز 2000 نانو ثانیه

50 کیلوهرتز 20000 نانو ثانیه

چیزی که در EMP وحشتناک است قدرت آن است. شما می بینید که برخی خودرو های فرانسوی در تهران به دلیل بالا بودن سطوح آلودگی وایرلس دچار مشکل حرکتی هستند و مثلا از دنده 4 که به 5 می روند در نزدیکی برخی تونلها و پستهای فشار قوی و .. موتور آنها خاموش می شود! حالا حساب بکنید 50 کیلو ولت بر متر را چگونه می شود با فیلتر آنها در ورودی گیرنده آنتن که معمولا دارای قطعات بسیار حساس تقویت کننده است damp بکنیم!؟!؟

 

خوب با توجه به موارد بالا ما فقط 2 نانو ثانیه وقت داریم تا EMP ورودی به سیستم را damp کنیم در غیر این صورت این EMP هست که کار ما را تمام می کند.

برای مقابله با EMP ابتدا باید باور داشت که چنین پالسی احتمال وقوع دارد هم به صورت طبیعی و هم به صورت مصنوعی و باید برای آن طراحی کرد. (هر گونه تابش شدید گامای مصنوعی یا طبیعی  و دهها روش مصنوعی دیگر می تواند باعث ایجاد EMP بشود.)

سپس به موارد زیر در طراحی توجه کرد:

1. کلیه کابلهای ورودی و خروجی به سیستم باید به هم نزدیک و شیلد باشند و استفاده از فیلترهای ورودی و خروجی الزامی است. فیلترهای این مرحله مشابه فیلترهای ESD هستند و هر چه شما ESD را در سطح بالاتری پاس بکنید برای EMP هم وضع شما بهتر است. پراکندگی کابلهای ورودی/خروجی به/از یک سامانه که در منقطه باز قرار دارد بد ترین روش تامین نیازهای ورودی و خروجی سیستم است. یکی از مراحل فیلتر می تواند این باشد که کابل تغذیه در مسیر ورود به صورت 3 صفحه فاز ارت نول در بیاید که اگر EMP از مرحله قبلی شیلد عبور کرد، این صفحات بسیار نزدیک فاز و نول به Earth باعث بشوند که انرژی EMP به Earth تخلیه بشود (حتی اگر قسمتی از صفحهات earth یا فاز یا نول سوراخ بشود بر اثر این تخلیه باز مسیر قطع نمی شود) قبل از اینکه وارد فیلتر ورودی سامانه بشود.

2. جعبه سامانه باید توسط متخصص طراحی بشود و همینکه یک چهارچوب ساخته شد نباید مدارها را درون آن گذاشت به عبارت دیگر در ساخت جعبه باید استاندارد های هوا فضا را رعایت بکنید. اکثر شرکتهایی که من دیدم جعبه 6 تکه دارند در حالیکه جعبه باید دو تکه باشد.

2.0 در کاهش اهم جعبه باید دقت کرد که از gasket ها در اتصال سطوح قطعات جدا از هم جعبه به یکدیگر حتما استفاده بشود و اگر داریم از کانکتورها استفاده می کنیم مراقت اتصال درست gasket های آنها باشیم.

2.1 بدترین اهم جعبه باید کمتر از 2 میلی اهم باشد.

2.2. جعبه آلومینیومی جعبه هادی محسوب نمی شود. باید حتما از پوشش های هادی استفاده بشود

2.3. جعبه نباید دارای شکاف و سوراخ باشد اگر دارای منافذ است و از آنها گریزی نیست باید طوری طراحی شده باشد که با نگاه به منافذ درون جعبه دیده نشود. مثل سنگرها که در ورودی آنها را با پیچ طراحی می کنند که موج انفجار با تضعیف شدید وارد بشود

2.4 . توصیه می شود که جعبه ها دارای دو جدار مستقل از هم باشند که اتصال به Earth مستقل داشته باشند.

3. در مورد سیستمهایی که دارای آنتنهای فرستنده و گیرنده هستند باید با دقت زیادی عمل کرد زیرا که این آنتنها باعث ورود EMP به سامانه حفاظت شده هستند.

3.1 بهترین کاری که می شود کرد استفاده از حفاظتهای نیمه هادی و طراحی ویژه موجبر است که در مقابل سیگنال ورودی با قدرت بسیار زیاد مسیر ورودی خوبی نباشد. زیرا دیگر حفاظتها سرعت کافی برای حفاظت ندارند و وقتی که قدرت بیش از حد مجاز در ورودی کشف شد مسیر موج بر ورودی قطع بشود با فرمانی که از نیمه هادی می رسد یا هر روش دیگر.

3.2 . در مورد EMP ما هم قدرت داریم و هم بازه فرکانسی وسیع که باید damp بشود اما در ورودی یک سیستم الینت ما باید به قدرت سیگنال حساس باشیم نه فرکانس آن و باید فیلتری طراحی بکنید که اگر قدرت سیگنال از یک آستانه ای زیادتر بود اصولا سیگنال در موجبر ورودی اتصال کوتاه بشود به earth و این هنر سازنده موجبر است.

 

در کل روشهای مستند برای حفاظت در مقابل EMP طبقه بندی شده است و مهندسان با توجه به ابتکارات خود از EMP حفاظت می کنند.

روش دیگری که مورد پسند نظامی ها است این است که اساسا حفاظت خاصی نمی کنیم ولی طوری می سازیم که اگر بر اثر EMP ورودی سیستم سوخت خیلی ساده قابل تعویض باشد و سوختن به صورتی انجام بشود که از بقیه مدار حفاظت بشود و با توجه به اینکه تکرار حمله EMP خیلی کار ساده ای نیست و خیلی سخت تر از تعویض (که می تواند خودکار هم باشد یا با فرمانی از طرف خلبان، اپراتور یا کامپیوتر سامانه) یک قطعه کوچک است که مخصوص اینکه به راحتی تعویض بشود ساخته شده، در نهایت سامانه آماده به کار باقی می ماند و دشمن نا امید می شود.

البته این در صورتی است که کل سیستم نسوزد و طراحی درست باشد و فقط قطعه مورد نظر بسوزد.

یک متخصص ایرانی هم وجود دارد که اسمش را نمی توانم بگویم که با خواندن مقالات علمی می توانید امثال او را هم پیدا بکنید که شاید کمک بکنند.

 

یک نگاهی به سری مجلات زیر بکنید بد نیست.

http://incompliancemag.com/magazine/past-issues/

[hoseinpower 4]

حفاظت تداخلات الکترومغناطیسی

 هدف از حفاظت

 تداخل، هر اختلال الکتریکی یا الکترومغناطیسی غیر اصلی که تمایل به دخالت در دریافت سیگنال‌های مورد نظر و یا پاسخ‌های نامطلوب در سیستم های الکترونیکی تولید می‌کندرا در برمی‌گیرد. تداخل می‌تواند با هر دو منبع طبیعی و انسان ساخته شده و خارجی یا داخلی باشد و در سیستم الکترونیکی اختلال ایجاد کند. هدف اصلی کاهش تداخل در تجهیزات مدرن الکترونیکی و تاسیسات است و حداقل رساندن آن و یا در صورت امکان جلوگیری از تخریب در عملکرد سیستم و برهم‌کنش‌ها سیگنال‌های ناخواسته داخلی و خارجی است. در سیستم‌های با سیگنال‌های سطح بالا، سیگنال‌های ناخواسته با دامنه کم شاید قابل تحمل باشد، اما در بعضی سیستم‌ها خطاهای غیر قابل تحمل در پاسخ سیستم، عملکرد را مختل می‌کند. یک عنصر مهم در کنترل فعل و انفعالات سیگنال های ناخواسته، زمین کردن مناسب سیستم است.

پیکربندی معمول

سیگنال ایده‌آل سیستم یک سیگنال ساده جفت مولد- بار است. بدون حضور هیچ اضافه ولتاژی در حلقه، جفت ساده، اختلالی ندارد.  با این حال، هنگامی که مسیر بازگشت جریان، غیر ایده‌آل است و منابع نویز وجود دارند، اختلاف ولتاژ بین بازگشت یا سمت پایین ژنراتور وجود دارد و بازگشت و یا سمت پایین بار وجود دارد. این اختلاف ولتاژ در حلقه انتقال سیگنال بصورت سری با سیگنال مولد پدیدار شده و در بار جریان‌های نویز تولید می‌کند.
الف. کاهش جریان نویز. چهار راه برای مقابله با این مشکل نویز به شرح زیرند:

1. جدا کردن جفت منبع- بار از منابع نویز، به عنوان مثال، شناور ساختن سیستم و فراهم کردنشیلدینگ و فیلتر برای جلوگیری از تزویج با دیگر وسایل.
2. اتصال بازگشت یا سمت پایین حلقه ژنراتور - بار به یکی از صفحات مرجع.
3. کاهش امپدانس مسیر اتصال دو منبع نویز (ژنراتور و بار).
4. کاهش مقدار ولتاژ نویز از طریق کنترل جریان‌های تولیدی آنها.

 

ادامه در پست های بعد

[torero 148]

آقو اینو چاپ کن. من قول میدم بخرم

[Doomhadi 0]

کتاب رو نمیشه دانلود کرد لطفا یه جا دیگه اپلود کن یا چاپش کن استفاده کنیم