СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПАССИВНОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОМАГНИТНО-ЗАЩИЩЕННОГО КОНСТРУКТИВА Российский патент 2021 года по МПК G01R31/00 G01R29/08 

Изобретение относится к способам автоматического контроля эффективности пассивной защиты (ЭПЗ) электромагнитно-защищенного конструктива (ЭМЗК) по радиоканалу посредством синхронной работы блока излучения (БИ) с приемным блоком (ПРМБ), с функцией автоматического режима самоконтроля работоспособности и самоконтроля достоверности измерений ЭПЗ ЭМЗК, с функцией исключающей возможность ложного срабатывания, т.е. блокировка блока общего электропитания ЭМЗК, за счет внешнего деструктивного электромагнитного воздействия, с функцией блокировки работы технического средства (ТС), расположенного внутри ЭМЗК, при отклонении значения ЭПЗ от порогового значения с визуализацией всех параметров и команд, и может найти применение для постоянного или периодического контроля ЭПЗ ЭМЗК, при этом величина ЭПЗ регламентирует работу расположенных внутри ЭМЗК ТС, как от воздействия внешних электромагнитных полей, так и экранирование собственных побочных электромагнитных излучений и наводок (ПЭМИН) ТС.

Основными факторами, определяющими ЭПЗ ЭМЗК, например, экранированных шкафов, стоек, боксов, экранированных камер, комнат, палаток, при проверке готового изделия, при сдаче в эксплуатацию или проведении регламентных работ, является качество выполнения соединительных швов, например, панелей, которые должны обеспечивать полный гальванический контакт по всему периметру соединений, и гальванический контакт разъемного соединения люка или двери с дверной коробкой.

При эксплуатации ЭМЗК, фактором, определяющим ЭПЗ, является гальванический контакт соединения двери с дверной коробкой, которое в процессе эксплуатации постоянно подвергается механическому воздействию «Открывание/Закрывание», а, учитывая значительные габариты и вес двери, возникает провисание двери или механическое нарушение контактных разъемных соединений, в результате этих факторов происходит нарушение полного гальванического контакта двери с коробкой, а это, в свою очередь, приводит к ухудшению ЭПЗ ЭМЗК.

Для ЭМЗК, независимо от его размеров, определяющим конструктивным фактором, влияющим на величину ЭПЗ, и, в частности, на ухудшение, являются контактное разъемное соединение, в частности, двери или люка с коробкой и провисание петель двери.

Известен способ определения ЭПЗ методом сравнения (ГОСТ 30373-95/ГОСТ Р 50414-92. «Совместимость технических средств электромагнитная. Оборудование для испытаний». Способ определения эффективности электромагнитного экранирования заключается в сравнении двух последовательных измерений электромагнитного поля - без экрана и с экраном.

Данный способ определяет проведение измерений ЭПЗ экранированных камер, экранированных комнат или экранированных палаток значительных размеров как специального, так и промышленного назначения.

ЭПЗ определяется двумя способами в зависимости от расположения источника электромагнитного излучения (ИЭМИ), а именно: расположение ИЭМИ снаружи или внутри исследуемого ЭМЗК. Расположение ИЭМИ снаружи ЭМЗК - это определение деструктивного воздействия его на ТС и задачи электромагнитной совместимости (ЭМС), а расположение ИЭМИ внутри ЭМЗК - это определение затухания электромагнитного излучения от источника наружу, в частности затухание ПЭМИН. (Например: Экранирование технических средств и экранирующие системы / Кечиев Л.Н., Акбашев Б.Б., Степанов П.В. - 2010 г. - 470 с.: - из-во «Группа ИДТ», серия «Библиотека ЭМС»).

Достоверность измерений ЭПЗ крупногабаритных ЭМЗК этим способом будет достаточно высокая, поскольку измерительная аппаратура и антенны измерительного комплекса, расположенные внутри ЭМЗК, по объему значительно меньше объема измеряемого ЭМЗК, например, камеры, комнаты или палатки.

Достоверность измерений ЭПЗ малогабаритных ЭМЗК этим способом будет весьма низкая, поскольку измерительная аппаратура и антенны измерительного комплекса, расположенные внутри ЭМЗК, по объему, во многих случаях, соизмеримы или немного меньше объема измеряемого ЭМЗК, например, стойки, бокса или шкафа.

Такой способ измерений ЭПЗ носит одноразовый контрольный характер, т.е. измерительный стенд собирается, проводятся измерения и стенд разбирается.

Таким образом, при расположении ИЭМИ снаружи ЭМЗК при полной идентичности измерений, когда ИЭМИ расположен внутри ЭМЗК, значение ЭПЗ будет существенно различаться и разница может составлять порядка от 15 дБ до 20 дБ в ту или другую сторону. (Например: Балюк Н.В., Кечиев Л.Н., Степанов П.В. Мощный электромагнитный импульс: воздействие на электронные средства и методы защиты. ООО «Группа ИТД», 2009 г., 478 стр.).

Известен способ оценки ЭПЗ ЭМЗК для радиоэлектронных устройств (РЭУ) (например: патент РФ №2686880 С1). Данный способ определяет проведение измерений по оценке ЭПЗ РЭУ, расположенных внутри ЭМЗК при внешнем электромагнитном воздействии (ИЭМИ расположен снаружи). Данный способ относится к задачам ЭМС и позволяет оценить достаточность ЭПЗ РЭУ, расположенного в внутри ЭМЗК, от внешнего деструктивного электромагнитного воздействия, в результате которого РЭУ выходят из строя или происходит их полное физическое уничтожение. Следует отметить, что в данном способе измерительная аппаратура расположена снаружи ЭМЗК, а внутри аппаратурно осуществляется регистрация нарушения функционирования РЭУ.

Известны другие способы определения ЭПЗ ЭМЗК (например: патент РФ №479176 С1, патент ЕР №3156810 А1). Принцип измерений ЭПЗ, определенный в данном техническом решении, аналогичен способу описанному в патенте РФ №2686880 С1, а отличием является аппаратурное обеспечение измерений, в частности, автоматизация измерений.

Данные способы измерений ЭПЗ ЭМЗК являются контрольными, т.е. измерительная аппаратура после проведения измерений демонтируется, а последующие проверки ЭПЗ ЭМЗК проводятся согласно временному регламенту или ремонту, при этом считается, что в период межрегламентных проверок ЭПЗ ЭМЗК сохраняется в заданных значениях.

По условиям эксплуатации ЭМЗК можно условно разделить на две категории.

Первая категория условий эксплуатации ЭМЗК - доступ внутрь которых осуществляется только при плановом техническом обслуживании ЭМЗК или ремонте ТС, расположенных в них. В этом случае измерение ЭПЗ ЭМЗК носит одноразовый характер с межрегламентной проверкой. Такие ЭМЗК используются, например, в задачах ЭМС или в задачах защиты от возможности внешнего деструктивного электромагнитного воздействия на ТС или РЭУ.

В таких условиях эксплуатации ТС, основным фактором ухудшения ЭПЗ ЭМЗК, является физическое старение элементов разъемного гальванического контактного соединения двери или люка ЭМЗК или в результате внешнего нештатного механического воздействия. В этом случае вероятность ухудшения ЭПЗ и регламент проведения очередной проверки ЭПЗ ЭМЗК определяется аналитическим расчетом надежности контактного соединения элементов конструкции ЭМЗК.

Вторая категория условий эксплуатации ЭМЗК - доступ внутрь которых осуществляется регулярно в процессе эксплуатации ТС или РЭУ путем открывания и закрывания двери или люка, например: экранированные кабины, комнаты или палатки, а также камеры, боксы, шкафы или стойки.

В таких условиях эксплуатации ЭМЗК основным фактором, ухудшающим его ЭПЗ, является нарушение целостности гальванического замыкания двери с дверной коробкой по всему периметру в закрытом положении. Гальванический контакт замыкания двери с дверной коробкой или люка в закрытом положении по всему периметру обеспечивается пружинящими ламелями из бериллевой бронзы с гальваническим антикоррозийным покрытием. Качество такого гальванического соединения по всему периметру может нарушаться по двум причинам: это техническое состояние контактных ламелей (целостность и чистота поверхности) и механическое, а именно возможность провисания двери или люка относительно коробки, что вызывает перекос, а это, в свою очередь, не позволяет обеспечить полный гальванический контакт ламелей по периметру и, соответственно, происходит ухудшение ЭПЗ. При этом визуально определить этот дефект не всегда представляется возможным. (Например: David Morgan. A Handbook for EMC testing and measurement. 1994: Peter Peregrinus Ltd., on behalf of the IEE Electricak Measurwment Series).

Инструментальная проверка ЭПЗ, как и в предыдущем случае, проводится согласно регламенту или после ремонта.

Юстировка двери проводится с использованием специального оборудования и с периодичностью установленного регламента.

В связи с этим, для второй категории условий эксплуатации ЭМЗК имеет место регулярное техническое обслуживание, которое состоит из двух частей. Первое - это регулярное визуальная проверка состояния ламелей; второе - обезжиривание контактов, которое проводится без каких либо специальных приспособлений и не приостанавливают эксплуатацию ЭМЗК.

Из приведенных доводов следует, что в процессе эксплуатации ЭМЗК основная нагрузка по сохранению ЭПЗ ложится на дверь или люк, поэтому возникает необходимость постоянного инструментального контроля ЭПЗ ЭМЗК.

Задача постоянного инструментального контроля ЭПЗ ЭМЗК может быть решена только способам автоматического контроля по радиоканалу посредством синхронной работы БИ с ПРМБ с функцией автоматического режима самоконтроля работоспособности и функцией достоверности измерений ЭПЗ ЭМЗК, с функцией, исключающей возможность ложного срабатывания за счет внешнего деструктивного электромагнитного воздействия, с функцией блокировки работы ТС, расположенного внутри ЭМЗК, при отрицательных результатах процедур самоконтроля работоспособности и достоверности измерений, и при отклонении значения ЭПЗ от заданного порогового значения и с визуализацией всех параметров и команд.

При каждом открывании двери или люка ЭМЗК обязательно проводится проверка ЭПЗ в автоматическом режиме, причем при положительном результате проверки выдается команда на разрешение работы («Работа») и ТС может начать функционировать, при отрицательном результате проверки выдается команда на запрет работы («Запрет Работы»), при котором происходит блокировка работы ТС с визуализацией всей информации, включая информацию о причине отрицательного результата проверки.

Известных способов и реализующих их технических решений с такими функциональными возможностями нет.

Техническим результатом данного изобретения является способ автоматического контроля ЭПЗ ЭМЗК по радиоканалу с функцией идентификации радиоканала и тестированием БИ и ПРМБ, с функцией автоматического режима самоконтроля работоспособности и достоверности измерений ЭПЗ, с функцией, исключающей возможность ложного срабатывания за счет внешнего деструктивного электромагнитного воздействия, с функцией автоматической блокировки работы ТС, расположенного внутри ЭМЗК, при отклонении значения ЭПЗ от заданного порогового значения, с осуществлением контроля ЭПЗ перед каждой последующей операцией закрытия двери ЭМЗК и включении блока общего электропитания ЭМЗК, с возможностью выбора вида сигнала идентификации для режима «Свой/Чужой» и выбора вида сигнала и выбора вида модуляции сигнала контрольного тестирования радиоканала, с возможностью выбора вида базового сигнала (БС) и выбора вида модуляции БС для измерения величины ЭПЗ, с возможностью согласования комплексного входного импеданса антенного модуля БИ с импедансом антенно-фидерного тракта по критерию минимальной величины коэффициента стоячей волны (КСВ), с функцией принятия решения «Работа» или «Запрет Работы», по результатам измерений ЭПЗ ЭМЗК и сравнением с пороговым значением ЭПЗ, с подробным отображением всей информации на модуле визуализации (MB).

Изобретение поясняется следующими чертежами.

На фиг. 1 - представлена структурная схема, реализующая способ автоматического контроля ЭПЗ ЭМЗК;

на фиг. 2 - представлена структурная схема контроллера модуля формирования сигнала идентификации и сигнала тестирования БИ;

на фиг. 3 - представлена структурная схема контроллера модуля приема сигнала идентификации и модуля приема сигнала тестирования ПРМБ;

на фиг. 4 - представлена структурная схема контроллера модуля формирования излучаемого БС БИ;

на фиг. 5 - представлена структурная схема контроллера модуля приема БС ПРМБ.

Технический результат изобретения, представленный структурной схемой фиг. 1, достигается тем, что в способе автоматического контроля ЭПЗ ЭМЗК, осуществляемого по радиоканалу посредством синхронной работы БИ 1 с ПРМБ 2, информационно связанными между собой блоком волоконно-оптических линий связи (БВОЛС) 3, с автоматическим режимом идентификации «Свой\Чужой» и автоматическим режимом контрольного тестирования радиоканала, с автоматическим режимом самоконтроля работоспособности, с автоматическим режимом достоверности измерений ЭПЗ, с исключением возможности ложного срабатывания за счет внешнего деструктивного электромагнитного воздействия, с вычислением разности уровней принятых электромагнитного БС Р1, при открытой двери, и электромагнитного БС Р2, при закрытой двери ЭМЗК, измеренных в единицах измерения ЭПЗ, с последующим сравнением величины разностного сигнала с заданным пороговым значением ЭПЗ ЭМЗК и принятием решения «Работ» или «Запрет Работы» ТС расположенного внутри ЭМЗК, осуществляется со следующей этапностью:

- дверь ЭМЗК перед измерением, вручную приводится в положение «Дверь Открыта» и включаются источник питания 4 БИ 1 и источник питания 5 ПРМБ 2 системы автоматического контроля ЭПЗ, блок общего электропитания 6 ЭМЗК выключен;

- в модуль исходных параметров и команд (МИПК) 7 вручную вводятся: пороговое значение Р_пор ЭПЗ, маркер идентификатора «Свой/Чужой», контрольное значение коэффициента передачи тестового канала, алгоритм модуля контроля работоспособности (МКР) 8 модуля формирования базового сигнала (МФБС) 9, алгоритм модуля контроля достоверности измерения (МКДИ) 10 БС, управляющие команды модулю управления системой контроля (МУСК) 11 ЭПЗ для модуля управления (МУ) 12 БИ 1 и МУ 13 ПРМБ 2, который связан с МУСК 11 ЭПЗ через БВОЛС 3;

- МУ 12 БИ 1 и МУ 13 ПРМБ 2 передают исходные параметры и управляющие команды соответствующим функциональным модулям, и переводят модули системы контроля ЭПЗ в активный режим;

- модуль регистрации положения двери (МРПД) 14 передает контрольно блокировочному исполнительному модулю (КБИМ) 15 БИ 1 и MB 16 сообщение «Дверь Открыта»;

- КБИМ 15 БИ 1 передает команду МУСК 11 ЭМЗК на режим идентификации «Свой/Чужой» и режим контрольного тестирования радиоканала, и с последующей передачей команды идентификации и контрольного тестирования на МУБИ 12 и через МВОЛС 3 на МУПРМБ 13;

- МУБИ 12 через модуль управления режимами излучения (МУРИ) 17 БИ 1 включает модуль идентификации и контрольного тестирования блока излучения (МИКТБИ) 18, при этом МУПРМБ 13 включает МИКТПРМБ 19;

- радиоканал системы контроля эффективности экранирования ЭМЗК образованный антенным модулем блока излучения (АМБИ) 20 и антенным модулем приемного блока (АМПРМБ) 21, обмениваются сформированным сигналом идентификации и сигналом контрольного тестирования;

- МИКТПРМБ 19 радиоканала принятый сигнал, на фоне внешней электромагнитной обстановки, по маркеру идентифицирует и сравнивает с заданным исходным параметром для тестового канала контрольным значением коэффициента передачи;

- при несовпадении маркера идентификатора или несовпадении принятого тестового сигнала с контрольным значением коэффициента передачи тестового сигнала принимается команда «Чужой», и в этом случае КБИМПРМБ 22 принимает решение о переводе ПРМБ 2 в ждущий режим и через БВОЛС 3 передает в КБИМБИ 15 команду перевода БИ 1 в ждущий режим;

- при совпадении маркера идентификатора и принятого тестового сигнала с контрольным значением коэффициента передачи тестового сигнала, КБИМПРМБ 22 принимает решение о переводе в режим измерения ЭПЗ ЭМЗК БС и через БВОЛС 3 передает в КБИМБИ 15 команду перевода в режим измерения БС, с отображением всей информации на экране MB 16;

- КБИМБИ 15 командой МУРИБИ 17 включает МФБС 9, а КБИМПРМБ 22 командой модулю управления режимами приема (МУРПРМ) 23 включает модуль приема базового сигнала (МПРМБС) 24;

- по сформированному радиоканалу измерения БС осуществляется проверка его работоспособности, а именно БИ 1 осуществляет контроль МКР 8 МФБС 9, в ПРМБ 2 контроль осуществляет модуль контроля работоспособности приемного блока (МКРПРМБ) 25 БС;

- при несоответствии штатному режиму работоспособности МФБС 9 и/или МПРМБС 24 КБИМБИ 15 и/или КБИМПРМБ 22 принимает решение о переводе БИ 1 и ПРМБ 2 в ждущий режим с соответствующей информацией на экране MB 16;

- при соответствии штатному режиму работоспособности МФБС 9 БИ 1 и МПРМБС 24 ПРМБ 2, то МУБИ 12 и МУПРМБ 13 переходят в режим измерения БС по установленному радиоканалу АМБИ 20 и АМПРМБ 21 с соответствующей информацией на экране MB 16;

- излученный БС Р_{БСизмерения} принимается МПРМБС 24 и в вычислителе 26 ПРМБ 2 принятый сигнал Р1 переводится в единицу измерения эффективности экранирования и записывается в память ВПРМБ 26;

- проверки достоверности измерения БС Р1 по установленному радиоканалу при открытой двери осуществляется МФБС 9 по алгоритму МКДИ 10 БС, который заключается в формировании излучаемого контрольного БС Р_{БСконтрольный}» величина которого отличается от величины БС измерения Р_{БСизмерения} на величину ± ΔР, излученный контрольный БС величиной (Р_{БСконтрольный}=Р_{БСизмерения} ± ΔР) принимается МРПМБС 24 и в ВПРМБ 26, принятый контрольный БС Р11, переводится в единицу измерения эффективности экранирования и записывается в память ВПРМБ 26, где вычисляется разница между принятыми БС Р1 и контрольным БС Р11, величина разницы должна отличаться на величину ± ΔР=Р1 - Р11, если условие выполняется, что соответствует достоверности измерений БС Р1 и можно переходить к режиму измерения при закрытой двери;

- при несоответствии достоверности измерения уровня принятого контрольного БС Р11 ВПРМБ 26 принимает решение о невозможности дальнейших измерений и передает КБИМПРМБ 22 и через БВОЛС 3 КБИМБИ 15 команду перехода в режим ожидания с соответствующей информацией на экране MB 16;

- при подтверждении достоверности измерения величины БС Р1 из памяти ВПРМБ 26 через МВОЛС 3 величина БС Р1 передается в память вычислителя эффективности экранирования (ВЭЭ) 27 БИ 1;

- дверь ЭМЗК вручную переводится в положение «Дверь Закрыта», при этом с МРПД 14 ЭМЗК в КБИМБИ 15 поступает команда «Дверь Закрыта» или команда «Дверь Не Закрыта», с соответствующей информацией на экране MB 16;

- при команде «Дверь Не Закрыта», вручную осуществляется доводка двери до выполнения команды «Дверь Закрыта», и если не удается обеспечить доводку двери до выполнения команды «Дверь Закрыта», то КБИМБИ 15 передает в МУСК 11 эффективности экранирования который, в свою очередь, передает в МУБИ 12 и через БВОЛС 3 передает в МУПРМБ 13 команду перехода в ждущий режим соответственно в БИ 1 и ПРМБ 2 с информацией на модуль MB 16;

- при команде «Дверь Закрыта» КБИМБИ 15 выдает команду МУСК 11 эффективности экранирования на проведение измерений БС, который, в свою очередь, выдает МУБИ 12 и через БВОЛС 3 МУПРМБ 13 команду на проведение измерений БС, при этом БС при измерении «Дверь Закрыта» полностью соответствует БС и алгоритму при измерениях «Дверь Открыта»;

- излученный БС Р_{БСизмерения} принимается МПБС 24, в ВПРМБ 26 принятый сигнал Р2 переводится в единицу измерения эффективности экранирования и через БВОЛС 3 сигнал Р2 передается в память ВЭЭ 27 БИ 1;

- ВЭЭ 27 ЭМЗК БИ 1 вычисляет разницу уровней сигналов Δ=P1 - Р2 между величиной уровня сигнала Р1, при «Дверь Открыта», и величиной уровня сигнала Р2, при «Дверь Закрыта», и разница величин уровней БС Δ передается в оперативную память решающего модуля (РМ) 28 «Работа/Запрет» БИ 1;

- РМ 28 «Работа/Запрет» БИ 1 сравнивает величину Δ с заданным в МИПК 7 пороговым значением Р_пор и принимает решение:

- при Δ≥Р_пор РМ 28 «Работа/Запрет» выдает команду МУСК 11 эффективности экранирования «Разрешение на Работу» и команду КБИМБИ 15 «Работа» и на включение блока общего электропитания 6 ЭМЗК, в свою очередь, МУСК 11 эффективности экранирования передает команды МУБИ 12 и через МВОЛС 3 МУПРМБ 13 на переход в режим ожидания с информацией на экран MB 16;

- при Δ<Р_пор РМ 28 «Работа/Запрет» выдает команду МУСК 11 эффективности экранирования «Запрет Работы» и команду КБИМБИ 15 на запрет включения блока общего электропитания 6 ЭМЗК, в свою очередь, МУСК 11 эффективности экранирования передает команды МУБИ 12 и через МВОЛС 3 МУПРМБ 13 на переход в режим ожидания с информацией на экран MB 16;

- при последующем открывании двери ЭМЗК с МРПД 14 на МУСК 11 эффективности экранирования поступает команда «Запрет Работы», который, в свою очередь, выдает команду КБИМБИ 15 на отключение блока общего электропитания 6 ЭМЗК и выдает информацию на экран MB 16;

- перед каждой последующей операцией закрытия двери ЭМЗК при необходимости включения блока общего электропитания, необходим повторный контроль ЭПЗ ЭМЗК по аналогичной последовательности операций.

БВОЛС 3 между БИ 1 и ПРМБ 2 состоит из двух каналов: один канал передачи информации из БИ 1 в ПРМБ 2 и состоящий из передающего оптического модуля 29 БИ 1 и приемного оптического модуля 30 ПРМБ 2, и второй канал передачи информации из ПРМБ 2 в БИ 1 и состоящий из передающего оптического модуля 31 ПРМБ 2 и приемного оптического модуля 32 БИ 1.

Режим проверки работоспособности сформированного радиоканала АМБИ 20 и АМПРИБ 21 измерения БС осуществляется в автоматическом режиме по алгоритму заданному МИПК 7 для МКРБИ 8, так в МКРБИ 8 осуществляется контроль МФБС 9, а в МКРПРМБ 25 осуществляется контроль МПБС 24, например, может осуществляться по току потребления.

Режим проверки достоверности измерения базового сигнала Р1 по установленному радиоканалу АМБИ 20 и АМПРИБ 21 при открытой двери осуществляется МФБС 9 по алгоритму МКДИ 10 БС, заданному в МИПК 7, а именно, формируется контрольный БС Р_{БСконтрольный}, величина которого отличается от излученного БС Р_{БСизмерения} на величину ± ΔР, Т.е. (Р_{БСконтрольный}=Р_{БСизмерения} ± ΔР), излученный контрольный БС принимается МПРМБС 24 и в ВПРМБ 26, принятый контрольный БС Р11, переводится в единицу измерения эффективности экранирования и записывается в память ВПРМБ 26, где вычисляется разница ± ΔР между принятыми БС Р1 и контрольным БС Р11 (P1 - Р11=±ΔР), т.е., если условие выполняется, что соответствует достоверности измерений БС Р1, то можно переходить к режиму измерения при закрытой двери, если условие не выполняется, то БИ 1 и ПРМБ 2 переходят в режим ожидания. Величина ± ΔР вводится в МИПК 7.

Перевод системы контроля эффективности экранирования на любом этапе в режим ожидания соответствует приостановке измерений БИ 1 и ПРМБ 2 с отображением информации на экране MB 16. В информации указывается этап измерений и конкретная причина перехода в режим ожидания. Устранение причины перехода в режим ожидания осуществляется вручную и в случае устранения МУСК 11 эффективности экранирования дает команду МУБИ 12 и МУПРМБ 13 на продолжение измерений. При невозможности оперативно устранить причины перехода в режим ожидания, МУСК 11 эффективности экранирования выдает команду МУБИ 12 и МУПРМБ 13 на полное прекращение измерений и, соответственно, последующий ремонт.

Устройство автоматического контроля ЭПЗ ЭМЗК, выполненное по данному способу, позволяет устанавливать БИ 1 внутрь ЭМЗК и, соответственно, ПРДБ 2 или БИ 1 снаружи ЭМЗК, или устанавливать БИ 1 снаружи ЭМЗК и, соответственно, ПРДБ 2 внутри ЭМЗК.

Устройство автоматического контроля ЭПЗ ЭМЗК, выполненное по данному способу, позволяет устанавливать либо БИ 1 либо ПРДБ 2 внутрь ЭМЗК и, соответственно, ПРДБ 2 или БИ 1 снаружи ЭМЗК - постоянно, и такая компоновка, не мешающая работе ТС, расположенного внутри ЭМЗК. Кроме того, такое техническое решение позволяет проводить измерения ЭПЗ в любом заданном режиме как регулярно при каждом открывании и закрывании двери, так и по любому установленному регламенту.

Устройство выполненное по данному способу установлено постоянно в ЭМЗК и не мешает работе РЭУ расположенного внутри ЭМЗК и позволяет проводить измерения ЭПЗ в любом заданном режиме как регулярно при каждом открывании и закрывании двери, так и по любому установленному регламенту.

В способе контроля ЭПЗ ЭМЗК выбор вида излучаемого сигнала идентификации и виде сигнала тестирования радиоканала АМБИ 20 и АМПРМБ 21 производится контроллером МИКТБИ 18. На фиг. 2 - представлена структурная схема контроллера МИКТБИ 18 формирования излучаемого сигнала идентификации и сигнала тестирования. На фиг. 3 - представлена структурная схема контроллера МИКТПРМБ 19 приема сигнала идентификации и модуля приема сигнала тестирования ПРМБ 2.

Согласно протокола идентификации и тестирования МИКТБИ 18 БИ 1 (фиг. 2) и протокола идентификации и тестирования МКИТПРМБ 19 ПРМБ 2, введенных в МИПК 7 контроля ЭПЗ, МИКТБИ 18 контроллером 33 МИКТБИ 18 включает или модуль формирования цифрового сигнала 34, или модуль формирования монохроматического сигнала 35, или модулированный монохроматический сигнал 35, модуляция которого осуществляется подключением к модулю формирования монохроматического сигнала 35 модуля формирования амплитудной модуляции 36, или модулем формирования частотной модуляции 37, или модулем формирования кодо-импульсной модуляции 38, при этом одновременно, соответственно МКИТПРМБ 19 (фиг. 3) контроллером 39 включается модуль приема или цифрового сигнала 40, или монохроматического сигнала 41, или модулированного монохроматического сигнала с амплитудной модуляцией 42, или с частотной модуляцией 43, кодо-импульсной модуляции 44.

Выбор сигнала идентификации и сигнала тестирования определяется, например, возможными видами сигналов ПЭМИ от ТС, которые необходимо экранировать ЭМЗК, видами внешних электромагнитных сигналов, от которых необходимо экранировать ТС, возможными мощностными уровнями сигналов, условиями эксплуатации ЭМЗК, местом расположения по отношению к возможным электромагнитным источникам, внутренними размерами ЭМЗК по отношению к объему ТС расположенного в нем.

В способе контроля ЭПЗ ЭМЗК выбор вида излучаемого БС производится контроллером МФБС 9 БИ 1. На фиг. 4 - представлена структурная схема контроллера МФБС 9 БИ 1. На фиг. 5 - представлена структурная схема контроллера МПРМБС 24 ПРМБ 2.

Согласно протокола излучения БС МФБС 9 БИ 1 и протокола измерения МПРМББС 24 ПРМБ 2, введенных в МИПК 7 контроля ЭПЗ, МФБС 9 БИ 1 (фиг. 4) контроллер 45 МФБС 9 включает или модуль формирования цифрового сигнала 46, или модуль формирования монохроматического сигнала 47, или модулированный монохроматический сигнал 47, вид модуляции которого формируется модулем формирования амплитудной модуляции 47, или модулем формирования частотной модуляции 49, или линейно-частотной модуляции, или модулем формирования фазовой модуляции 50, или модулем формирования фазовой модуляции 51, при этом одновременно, соответственно МПРМБС 24 (фиг. 5), контроллером 52 включается модуль приема или цифрового сигнала 53, или монохроматического сигнала 54, или модулированного монохроматического сигнала с амплитудной модуляцией 55, или с частотной модуляцией 56, или с линейно-частотной модуляцией 57, или с фазовой модуляцией 58.

В способе контроля ЭПЗ ЭМЗК БИ 1 и ПРМБ 2 связаны между собой по радиоканалу АМБИ 20 и АМПРМБ 21, при этом радиоканал может формироваться двумя способами в зависимости от расположения БИ 1 внутри ЭМЗК или снаружи ЭМЗК и, соответственно, ПРМБ 2 снаружи или внутри ЭМЗК.

Излучающий или приемный антенный модуль установленный внутри ЭМЗК в процессе эксплуатации находится в замкнутом металлическом объеме, который с точки зрения электродинамики является объемным резонатором. При этом, если ЭМЗК выполняет функции экранирования ПЭМИ ТС, расположенного в нем, то для резонатора ТС является возбуждающим элементом, а это соответствует установке БИ 1 внутри металлического ЭМЗК. В этом случае антенна АМБИ 20 будет не согласована с антенно-фидерным трактом.

Поскольку при определении ЭПЗ ЭМЗК уровень базового сигнала Р1 измеряется при открытой двери, а уровень базового сигнала Р2 измеряется при закрытой двери, т.е. антенна БИ 1, расположенная внутри, находится не в равнозначных условиях измерения, из чего следует, что определение уровня ЭПЗ будет иметь значительную погрешность. Для устранения этой погрешности необходимо привести измерения к равноценным условиям, а это значит, что антенна АМБИ 20 должна быть согласована при каждом измерении.

Согласование антенны АМБИ 20 с антенно-фидерным трактом заключается в введении в антенно-фидерный тракт амплитудно-фазо-импедансного корректора (АФИК), который в автоматическом режиме определяет модуль и фазу коэффициента отражения, включает в антенно-фидерный тракт согласующие элементы (реактивности), а критерием согласования является минимум коэффициента стоячей волны (КСВ) в пределе стремящимся к единице.

АФИК в автоматическом режиме добивается оптимального согласования антенного модуля с антенно-фидерным трактом по критерию минимальной величины коэффициента стоячей волны (КСВ), значение которого записывается в память вычислителя блока излучения, и по сформированному радиоканалу производится измерение базового сигнала Р1.

При этом, согласно алгоритму измерения ЭПЗ сначала производится согласование антенны по уровню КСВ при открытой двери и затем измеряется Р1, при закрытой двери производится согласование антенны по уровню КСВ, значение которого должно быть равным, с погрешностью измерений, КСВ при открытой двери и затем измеряется Р2.

В случае установки антенны АМПРМБ 21 внутри ЭМЗК выполняется задача экранирования ТС, расположенного внутри ЭМЗК, от внешних электромагнитных полей согласование антенны и измерения производятся по тому же самому алгоритму.

Следует отметить, что согласование антенны можно проводить аналогичным способом как на этапе идентификации так и на этапе тестирования радиоканала.

Согласование антенны с антенно-фидерным трактом, критерием согласования которого является минимальное значение КСВ, позволяет проводить измерения не на уровне шумов, а непосредственно по сигналу, что позволяет значительно повысить точность измерений.

Изобретение относится к области автоматического контроля эффективности пассивной защиты (ЭПЗ) по радиоканалу электромагнитно-защищенного конструктива (ЭМЗК) и может найти применение для постоянного или периодического контроля ЭПЗ ЭМЗК, как при воздействии внешних электромагнитных полей на радиоэлектронное устройство (РЭУ), установленное внутри ЭМЗК, так и при экранировании собственных побочных электромагнитных излучений (ПЭМИ) РЭУ, установленного внутри ЭМЗК. Технический результат: расширение функциональных возможностей. Изобретение обеспечивает возможность автоматического контроля ЭПЗ ЭМЗК по радиоканалу с функцией идентификации радиоканала и тестированием блока излучения (БИ) 1 и приемного блока (ПРМБ) 2, с функцией автоматического режима самоконтроля работоспособности и достоверности измерений ЭПЗ, с функцией, исключающей возможность ложного срабатывания за счет внешнего деструктивного электромагнитного воздействия, с функцией автоматической блокировки работы РЭУ, расположенного внутри ЭМЗК, при отклонении значения ЭПЗ от заданного порогового значения, с осуществлением контроля ЭПЗ перед каждой последующей операцией закрытия двери ЭМЗК и включением блока общего электропитания ЭМЗК, с возможностью выбора вида сигнала идентификации для режима «Свой/Чужой» и выбора вида сигнала и выбора вида модуляции сигнала контрольного тестирования радиоканала, с возможностью выбора вида базового сигнала (БС) и выбора вида модуляции БС для измерения величины ЭПЗ, с возможностью согласования комплексного входного импеданса антенного модуля БИ с импедансом антенно-фидерного тракта по критерию минимальной величины коэффициента стоячей волны (КСВ), с функцией принятия решения «Работа» или «Запрет Работы» по результатам измерений ЭПЗ ЭМЗК и сравнением с пороговым значением ЭПЗ, с подробным отображением всей информации на модуле визуализации (MB). 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ автоматического контроля эффективности пассивной защиты электромагнитно-защищенного конструктива, осуществляемый по радиоканалу посредством синхронной работы блока излучения с приемным блоком, связанными между собой по системе команд и передачи данных через блок волоконно-оптической линии связи, с идентификацией и тестированием радиоканала, с режимом автоматического самоконтроля работоспособности излучающего и приемного блоков и достоверности измерений с исключением возможности ложного срабатывания за счет внешнего деструктивного электромагнитного воздействия, с возможностью выбора вида сигнала и выбора вида модуляции сигнала идентификации, сигнала контрольного тестирования, базового сигнала непосредственного измерения при открытой двери и при закрытой двери, с вычислением разности измеренных сигналов, сравнение с пороговым значением эффективности пассивной защиты электромагнитно-защищенного конструктива и принятие решения «Соответствует/Не соответствует», что эквивалентно «Работа/Запрет», с автоматической блокировкой возможности использования электромагнитно-защищенного конструктива, осуществляется со следующей этапностью:

- дверь электромагнитно-защищенного конструктива перед измерением вручную приводится в положение «Дверь Открыта» и включаются источник питания блока излучения и приемного блока системы автоматического контроля эффективности пассивной защиты, блок общего электропитания электромагнитно-защищенного конструктива выключен;

- в модуль исходных параметров и команд вручную вводятся: пороговое значение Р_пор эффективности пассивной защиты, маркер идентификатора «Свой/Чужой», контрольное значение коэффициента передачи тестового канала, алгоритм модуля контроля работоспособности модуля формирования базового сигнала, алгоритм модуля контроля достоверности измерения базового сигнала, управляющие команды модулю управления системой контроля эффективности пассивной защиты для модуля управления блока излучения и модуля управления приемного блока, который связан с модулем управления системой контроля эффективности пассивной защиты блоком волоконно-оптической линии связи;

- модуль управления блока излучения и модуль управления приемного блока передают исходные параметры и управляющие команды соответствующим функциональным модулям и переводят модули системы контроля эффективности пассивной защиты в активный режим;

- модуль регистрации положения двери передает контрольно-блокировочному исполнительному модулю блока излучения и модулю визуализации сообщение о положении «Дверь Открыта»;

- контрольно-блокировочный исполнительный модуль блока излучения передает команду модулю управления системой контроля электромагнитно-защищенного конструктива на режим идентификации «Свой/Чужой» и режим контрольного тестирования радиоканала, с последующей передачей команды идентификации и контрольного тестирования на модуль управления блока излучения и через модуль волоконно-оптической линии связи на модуль управления приемным блоком;

- модуль управления блока излучения через модуль управления режимами излучения блока излучения включает модуль идентификации и контрольного тестирования блока излучения, при этом модуль управления приемным блоком включает модуль идентификации и контрольного тестирования приемного блока;

- радиоканал системы контроля эффективности экранирования электромагнитно-защищенного конструктива, образованный антенным модулем блока излучения и антенным модулем приемного блока, обмениваются сформированным сигналом идентификации и сигналом контрольного тестирования;

- модуль идентификации и контрольного тестирования приемного блока радиоканала принятый сигнал на фоне внешней электромагнитной обстановки по маркеру идентифицирует и сравнивает с заданным исходным параметром для тестового канала контрольным значением коэффициента передачи;

- при несовпадении маркера идентификатора или несовпадении принятого тестового сигнала с контрольным значением коэффициента передачи тестового сигнала принимается команда «Чужой», и в этом случае контрольно-блокировочный исполнительный модуль приемного блока принимает решение о переводе приемного блока в ждущий режим и через блок волоконно-оптической линии связи передает в контрольно-блокировочный исполнительный модуль блока излучения команду перевода блока излучения в ждущий режим;

- при совпадении маркера идентификатора и принятого тестового сигнала с контрольным значением коэффициента передачи тестового сигнала контрольно-блокировочный исполнительный модуль приемного блока принимает решение о переводе в режим измерения эффективности пассивной защиты электромагнитно-защищенного конструктива базовым сигналом и через блок волоконно-оптической линии связи передает в контрольно-блокировочный исполнительный модуль блока излучения команду перевода в режим измерения базового сигнала с отображением всей информации на экране модуля визуализации;

- контрольно-блокировочный исполнительный модуль блока излучения командой модулю управления режимами излучения включает модуль формирования базового сигнала, а контрольно-блокировочный исполнительный модуль приемного блока командой модулю управления режимами приема включает модуль приема базового сигнала;

- по сформированному радиоканалу измерения базового сигнала осуществляется проверка его работоспособности, а именно: блок излучения осуществляет контроль модулем контроля работоспособности модуля формирования базового сигнала, в приемном блоке контроль осуществляет модуль контроля работоспособности приемного блока базового сигнала;

- при несоответствии штатному режиму работоспособности модуля формирования базового сигнала и/или модуля приема базового сигнала контрольно-блокировочный исполнительный модуль блока излучения и/или контрольно-блокировочный исполнительный модуль приемного блока принимает решение о переводе блока излучения и приемного блока в ждущий режим с соответствующей информацией на экране модуля визуализации;

- при соответствии штатному режиму работоспособности модуля формирования базового сигнала блока излучения и модуля приема базового сигнала приемного блока, модуль управления блока излучения и модуль управления приемным блоком переводят в режим измерения базового сигнала по установленному радиоканалу антенный модуль блока излучения и антенный модуль приемного блока с соответствующей информацией на модуле визуализации;

- излученный базовый сигнал Р_{БСизмерения} принимается модулем приема базового сигнала, и в вычислителе приемного блока принятый сигнал Р1 переводится в единицу измерения эффективности экранирования и записывается в память вычислителя приемного блока;

- проверки достоверности измерения базового сигнала Р1 по установленному радиоканалу при открытой двери осуществляется модулем формирования базового сигнала по алгоритму модуля контроля достоверности измерений базового сигнала, который заключается в формировании излучаемого контрольного базового сигнала Р_{БСконтрольный}, величина которого отличается от величины базового сигнала измерения Р_{БСизмерения} на величину ± ΔР, излученный контрольный базовый сигнал величиной (Р_{БСконтрольный}=Р_{БСизмерения}±ΔР) принимается модулем приема базового сигнала, и в вычислителе приемного блока, принятый контрольный базовый сигнал Р11, переводится в единицу измерения эффективности экранирования и записывается в память вычислителя приемного блока, в вычислителе приемного блока вычисляется разница между принятыми базовым сигналом Р1 и контрольным базовым сигналом Р11, величина разницы должна отличаться на величину ± ΔР=Р1 - Р11, если условие выполняется, что соответствует достоверности измерений базового сигнала Р1, можно переходить к режиму измерения при закрытой двери;

- при несоответствии достоверности измерения уровня принятого контрольного базового сигнала Р11 вычислитель приемного блока принимает решение о невозможности дальнейших измерений и передает контрольно-блокировочному исполнительному модулю приемного блока и через блок волоконно-оптической линии связи контрольно-блокировочному исполнительному модулю блока излучения команду перехода в режим ожидания с соответствующей информацией на модуль визуализации;

- при подтверждении достоверности измерения базового сигнала Р1 из памяти вычислителя приемного блока через модуль волоконно-оптической линии связи величина базового сигнала Р1 передается в память вычислителя эффективности экранирования блока излучения;

- дверь электромагнитно-защищенного конструктива вручную переводится в положение «Дверь Закрыта», при этом с модуля регистрации положения двери электромагнитно-защищенного конструктива в контрольно-блокировочный исполнительный модуль блока излучения поступает команда «Дверь Закрыта» или команда «Дверь не Закрыта» с соответствующей информацией на экран модуля визуализации;

- при команде «Дверь не Закрыта» вручную осуществляется доводка двери до выполнения команды «Дверь Закрыта» и, если не удается обеспечить доводку двери до выполнения команды «Дверь Закрыта», то контрольно-блокировочный исполнительный модуль блока излучения передает в модуль управления системой контроля эффективности экранирования, который, в свою очередь, передает в модуль управления блока излучения и через блок волоконно-оптической линии связи передает в модуль управления приемным блоком команду перехода в ждущий режим соответственно блока излучения и приемного блока с информацией на экране модуля визуализации;

- при команде «Дверь Закрыта» контрольно-блокировочный исполнительный модуль блока излучения выдает команду модулю управления системой контроля эффективности экранирования на проведение измерений базовым сигналом, который, в свою очередь, выдает модулю управления блоком излучения и через блок волоконно-оптической связи модулю управления приемным блоком команду на проведение измерений базового сигнала, при этом базовый сигнал при измерении «Дверь Закрыта» полностью соответствует базовому сигналу и алгоритму при измерениях «Дверь Открыта»;

- излученный базовый сигнал Р_{БСизмерения} принимается модулем приема базового сигнала, в вычислителе приемного блока принятый сигнал Р2 переводится в единицу измерения эффективности экранирования и через блок волоконно-оптической линии связи сигнал Р2 передается в память вычислителя эффективности экранирования блока излучения;

- вычислитель эффективности экранирования электромагнитно-защищенного конструктива блока излучения вычисляет разницу уровней сигналов Δ = P1 - Р2 между величиной уровня сигнала Р1, при «Дверь Открыта», и величиной уровня сигнала Р2, при «Дверь Закрыта», и разница величин уровней базового сигнала Δ передается в оперативную память решающего модуля «Работа/Запрет»;

- решающий модуль «Работа/Запрет» блока излучения сравнивает величину Δ с заданным в модуль исходных параметров и команд пороговым значением Р_пор и принимает решение:

- при Δ≥Р_пор решающий модуль Работа/Запрет» выдает команду модулю управления системой контроля эффективности экранирования «Разрешение на Работу» и команду контрольно-блокировочному исполнительному модулю блока излучения «Работа» и на включение блока общего электропитания электромагнитно-защищенного конструктива, в свою очередь модуль управления системой контроля эффективности экранирования передает команды модулю управления блока излучения и через модуль волоконно-оптической линии связи модулю управления приемного блока на переход в режим ожидания с информацией на модуле визуализации; - при Δ<Р_пор решающий модуль «Работа/Запрет» выдает команду модулю управления системой контроля эффективности экранирования «Запрет Работы» и команду контрольно-блокировочному исполнительному модулю блока излучения запрет на включение блока общего электропитания электромагнитно-защищенного конструктива, в свою очередь, модуль управления системой контроля эффективности экранирования передает команды модулю управления блока излучения и через модуль волоконно-оптической линии связи модулю управления приемного блока на переход в режим ожидания с информацией на модуле визуализации;

- при последующем открывании двери электромагнитно-защищенного конструктива с модуля регистрации положения двери на модуль управления системой контроля эффективности экранирования поступает команда «Запрет Работы», который в свою очередь выдает команду контрольно-блокировочному исполнительному модулю блока излучения на отключение блока общего электропитания электромагнитно-защищенного конструктива и выдает информацию на модуль визуализации;

- перед каждой последующей операцией закрытия двери электромагнитно-защищенного конструктива, при необходимости включения блока общего электропитания, необходим повторный контроль эффективности пассивной защиты электромагнитно-защищенного конструктива по аналогичной последовательности операций.

2. Способ по п. 1, в котором выбор вида сигнала идентификации и сигнала тестирования радиоканала производится контроллером модуля формирования излучаемого сигнала идентификации и сигнала тестирования блока излучения и, соответственно, контроллером модуля приема сигнала идентификации и контроллером модуля приема сигнала тестирования приемного блока, которые согласно протоколу идентификации и тестирования для блока излучения и протоколу идентификации и тестирования приемного блока, введенных в модуль исходных параметров и управляющих команд контроля эффективности пассивной защиты, включается или модуль формирования цифрового сигнала, или модуль формирования монохроматического сигнала или модулированный монохроматический сигнал, модуляция которого осуществляется модулятором, подключенным к модулю формирования монохроматического сигнала, при этом вид модуляции формируется или модулем формирования амплитудной модуляции, или модулем формирования частотной модуляции, или модулем формирования кодо-импульсной модуляции, при этом одновременно в приемном блоке включается модуль приема сигнала идентификации и тестирования, соответствующего излучаемому сигналу.

3. Способ по п. 1, в котором выбор вида излучаемого базового сигнала производится контроллером модуля формирования излучаемого базового сигнала блока излучения и, соответственно, контроллером модуля приема базового сигнала приемного блока, которые согласно протоколу для блока излучения и протоколу для приемного блока, введенных в модуль исходных параметров и управляющих команд контроля эффективности пассивной защиты, включается или модуль формирования цифрового сигнала, или модуль формирования монохроматического сигнала или модулированного монохроматического сигнала, модуляция которого осуществляется модулятором, подключенным к модулю формирования монохроматического сигнала, при этом вид модуляции формируется или модулем формирования амплитудной модуляции, или модулем формирования частотной модуляции, или модулем формирования линейно-частотной модуляции, или модулем формирования фазовой модуляции, при этом одновременно в приемном блоке включается модуль приема базового сигнала, соответствующего излучаемому сигналу.

4. Способ по п. 1, в котором при каждом из режимов измерения базового сигнала Р1 при открытой двери и базового сигнала Р2 при закрытой двери электромагнитно-защищенного конструктива осуществляется согласование комплексного входного импеданса антенного модуля блока излучения с импедансом антенно-фидерного тракта по критерию минимальной величины коэффициента стоячей волны при равенстве коэффициента стоячей волны при измерении Р1 и измерении Р2, при этом согласование осуществляется автоматически амплитудно-фазо-импедансным корректором.