CC BY
9
Вывод
В системах менеджмента качества, построенных программных комплексах по автоматизации разработки и менеджмента циркулирует огромное количество различных данных. Показатели качества изделий в системе представлены как часть общего
потока информации. Для системы менеджмента качества эти показатели дают возможность оценивать, сравнивать и контролировать изделия на различных этапах разработки.
ЛИТЕРАТУРА
1. Лютов, А.Г. Автоматизированная система проектирования и разработки продукции промышленного предприятия как элемент СМК [Текст] : / А.Г. Лютов, О.И. Чугунова // Вестник УГАТУ Системы автоматизации проектирования. Т.16, №6(51). Изд-во Уфа: УГАТУ, 2012. - С. 44-52.
2. Кирдяев, М.М. Анализ прогресса управления качеством радиоэлектронных средств [Текст] : / М.М. Кирдяев, И.Ю. Наумова, Е. А. Кузина // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2019. Т. 1. Пенза: Изд-во ПГУ, 2019.- С. 163-166.
3. Кирдяев, М.М. Значимость показателей качества в реалиях современного производства [Текст] : / М.М. Кирдяев, И.Ю. Наумова // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2019. Т1. Пенза: Изд-во ПГУ, 2019. - С. 253-256
УДК 621.3.049.77, 621.3.049.76
Фролов С.И., Кочегаров И.И., Таньков Г.В., Данилова Е.А., Рыбаков И.М.
ФГБОУ ВО «Пензенский государственный университет», Пенза, Россия,
РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ КОМПОНОВКИ БЕЗРЕЗОНАНСНЫХ БЛОКОВ БОРТОВЫХ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ
НА РАННИХ СТАДИЯХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
В настоящее время, перед разработчиками ставятся все более сложные задачи по созданию высоконадежных бортовых радиоэлектронных систем (БРЭС), эксплуатируемых в жестких условиях внешних механических воздействий - вибраций. По некоторым оценкам, от 30 до 50 % отказов БРЭС происходит именно по причине вибрации [1]. Наиболее опасными являются вибрации плоских элементов конструкций блоков БРЭС (печатных плат с ЭРИ и др.) из-за усиления их колебаний на резонансных частотах.
Важнейшим методом обеспечения вибропрочности БРЭС является отстройка резонансных частот элементов конструкции за пределы диапазона частот внешних возмущающих воздействий. До последнего времени считалось, что метод отстройки резонан-сов из-за значительного увеличения массово-габаритных характеристик БРЭС может быть использован только в диапазоне частот не выше 500 Гц [2,3]. Однако современные технологии (микроминиатюризация, поверхностный монтаж и т.п.) позволяют существенно расширить границы этого диапазона и, тем самым, проектировать безрезонансные конструкции блоков БРЭС.
На сегодняшний день имеется большой выбор САПР конструирования РЭС (ECAD, EDA), многие из которых позиционируются как системы сквозного автоматизированного проектирования.
Однако, при конструировании безрезонансных печатных узлов (ПУ) с использованием этих САПР образуется пробел в инженерных расчетах сквозного цикла работ. В случае, когда компоновочное решение ПУ не задано, а такое бывает сравнительно часто, или бывает задано на основе некоторых соображений, но без учета возможных резонансных явлений, то в рамках сквозного цикла конструирования ПУ возникают трудоемкие итерационные петли работ по переработке разработанной конструкции для исключения резонансов.
Это делает актуальным разработку методики автоматизированного выбора на ранних стадиях проектирования (еще до трассировки печатных плат) конструктива безрезонансной ПУ для заданного диапазона частот внешних воздействий с запасом, определяемым коэффициентом отстройки.
Здесь важно сменить ракурс с привычного стереотипа проектирования: прежде выполнить размещение ЭРИ и трассировку ПУ для некоторых габаритов печатных плат-прототипов или на основе удобства декомпозиции электрической схемы и т.п., а затем уже «защищать» их от вибрации. Причем очевидно, что при таком подходе возможности отстройки от резонансов существенно ограничены и в качестве «защиты» от вибрации приходится прибегать к демпфированию и амортизации с их неизлечимыми недостатками. На переработку конструкции ПУ для отстройки от резонансов, как правило, времени уже не бывает. А если время на переработку в редких случаях есть, то, не имея
опыта проектирования безрезонансных конструкций, положительный результат так же не гарантирован.
В данной статье, делается попытка исследования и выработки рекомендаций по решению проблем разработки безрезонансных ПУ БРЭС на основе самых общих представлений и ограниченных исходных данных проектирования. В качестве исходных данных в данном случае имеются в виду рассчитываемая монтажная площадь ПУ, необходимая для размещения ЭРИ электрической схемы блока и включающая среднестатистический запас порядка 10-15%, диапазон внешних воздействий вибрации и данные о технологических возможностях изготовителя. Для простоты в дальнейшем рассматриваем случай разработки ПУ на ЭРИ третьего поколения изготовителем с технологическими возможностями качественной металлизации сквозных отверстий в двусторонних печатных платах толщиной до 2 мм.
Прежде чем приступить к рассмотрению проблем разработки безрезонансных ПУ следует уточнить следующие важные моменты, связанные со спецификой БРЭС.
Один из главных вопросов при проектировании блоков БРЭС является обеспечение их ремонтопригодности. Так сложилось по уровню технологических возможностей прошлых лет, что ремонтопригодность считается одним из важнейших показателей радиоэлектронной аппаратуры. Она конкретна, функционально закладывается при конструировании БРЭС и во многом определяет ее компоновку. При этом безотказность задается некоторыми «туманными» вероятностями работоспособности, обеспечивается набором стандартных в основном схемотехнических мер (выбор надежных ЭРИ, многократное резервирование, проведение различных, не всегда адекватных испытаний и т.п.), не поддается проверке на стадии проектирования и достоверно определяется только по результатам последующей долговременной эксплуатации.
В результате, не смотря на то, что применение разного рода разъемных соединений отрицательно влияет на надежность аппаратуры в условиях жестких внешних воздействий, при выборе компоновки блоков БРЭС предпочтение часто отдается именно легкоразъемным конструкциям по приоритету ремонтопригодности. И это при том, что для разъемных конструкций крайне трудно сделать хороший отвод тепла и особенно тяжело обеспечить вибропрочность.
Проведенные натурные испытания разъемных блоков аппаратуры показали, что с ростом вибрационных перегрузок начинаются не только изгибные колебания печатных плат, но и их биения в направляющих и электрических соединителях. А это приводит к существенному изменению динамических характеристик ПУ не в лучшую сторону, отказам ЭРИ и поломкам контактов соединителей [2]. То есть,
в этом случае хорошая ремонтопригодность приводит к увеличению отказов аппаратуры и, тем самым, оправдывает сама себя. Как следствие, для недопущения роста вибрационных перегрузок воздействующих на блоки разъемной аппаратуры прибегают к ее виброизоляции, т.е. встраивают дополнительные устройства для гашения колебаний -амортизаторы. Помимо того, что это увеличивает габариты и массу конструкции, как известно, амортизаторы не работают при линейных перегрузках, вызванных разгоном и торможением носителя аппаратуры, и не обеспечиваю ее полную виброизоляцию.
Поэтому, исходя из требований надежностно-ориентированного конструирования, для электронных блоков БРЭС предпочтение следует отдавать пакетной компоновки ПУ с жестким креплениям в точках и по краям плат (так называемым «этажеркам»). А повышение вибропрочности и улучшение теплоотвода уменьшает количество отказов, что делает ремонтопригодность мало актуальной.
Пример жесткой безрезонансной конструкции блока БЦВМ, эксплуатируемого в диапазоне вибрации до 1000 Гц, представлен на Рис.1.
Рисунок 1 - Блок БЦВМ пакетной компоновки стянутой шпильками
Учитывая выше изложенное, в данной статье Рассмотрим один из типичных вариантов схем
рассматриваются в качестве безрезонансных только проектирования ПУ блоков ЭС, показанный на рис.
варианты пакетной компоновки. 2 [3].
Рисунок 2 - Структурно-функциональная схема виброзащиты блока ЭС
Проектирование по схеме Рис.2 выполняется следующим образом [3].
Исходными данными (блок 1) являются диапазон частот и амплитуда действующей на РЭС вибрации, конструктивные параметры блока и узлов - размеры, модули упругости материалов и т.д., условия эксплуатации и другие условия.
В блоке 2 проводится расчет собственных частот колебаний ячеек ПУ.
В блоке 3 проверяется возможность возникновения резонансных колебаний ячеек путем сравнения диапазона частот вибраций с собственными частотами колебаний элементов конструкций.
Если проверка на наличие резонансных колебаний показывает, что ячейки или другие элементы будут резонировать, то необходимо применить частотную отстройку или увеличить демпфирующие свойства системы.
Выбор одного из этих способов определяется двумя факторами. Во-первых, тем, что частотная отстройка, как правило, конструктивно технологически выполняется проще, но, во-вторых, при частотах возбуждения больше 500 Гц она приводит к значительному часто недопустимому, увеличению массы и габаритных размеров конструкции. Поэтому в блоке 11 проверяется, превышает ли верхняя частота возбуждения частоту, равную 500 Гц. Если нет, то для устранения резонансных колебаний целесообразнее применить частотную отстройку. Для этого можно увеличить толщину конструкции, уменьшить площадь плат, изменить способ их крепления, применить ребра жесткости.
В блоке 6 проводится синтез системы виброизоляции. Он включает определение центра тяжести блока, расчет моментов инерции, выбор схемы расположения виброизоляторов и их статический расчет, выбор типа изоляторов, определения собственных частот блока на виброизоляторах.
Если за определенное число циклов частотную отстройку провести не удается (блок 10), то необходимо увеличивать демпфирующие свойства конструкции (блок 12).
Демпфирующие свойства обычно повышаются за счет применения полимерных демпферов (ПД) . При неудачном итоге, дополнительно применяется виброизоляция (блок 7).
Здесь нужно отметить, что утверждение: «частотная отстройка при частотах возбуждения больше 500 Гц приводит к значительному часто недопустимому, увеличению массы и габаритных размеров конструкции», как уже говорилось выше, справедливо в основном только для разъемных типов конструкций, которые используются в стремлении к высокой ремонтопригодности. Распространение этого суждения на неразъемные конструкции, которые применяются исходя из понимания, что ре-зонансы это абсолютное зло, приводит к смещению акцента с главной цели конструирования вибропрочных блоков БРЭС: создание конструкций блоков без резонансов. Особенно там, где из-за жестких требований к надежности резонансы не допустимы и виброизоляция не применима.
Кроме того, при проектировании безрезонансных блоков, схема Рис.2 существенно упрощается: между блоками 1 и 2 вставляется блок предварительного синтеза безрезонансных ПУ (Синтез ПУ). Далее, если после проверочного расчета СЧК плат (блок 2) ячейки резонируют (блок 3), то проводится дополнительное ужесточение конструкции (блок 4). Остальные работы отпадают за ненадобностью, что существенно сокращает сроки разработки.
В блоке (Синтез ПУ), на основе данных о величине монтажной площади для размещения ЭРИ и заданного диапазона частот внешнего возмущающего воздействия вибрации, предварительно синтезируются варианты компоновки безрезонансных пакетов ПУ.
Важным преимуществом является то, что в данном случае задача синтеза крайне проста, не требует программирования и может выполняться на ПК с использованием стандартного программного обеспечения.
Опытный конструктор, опираясь на результаты исследования по определению резонансных частот прототипов ПУ и методы расчетов СЧК, приведенные в специальной литературе, зная возможности новых технологий изготовления аппаратуры, может в разумные сроки методом проб и ошибок найти подходящие варианты безрезонансной компоновки ПУ для диапазона частот до 1000 Гц и даже выше. Однако, применяя системный подход можно расширить этот диапазон и сделать это намного быстрее.
Сформулируем в максимально упрощенном виде задачу синтеза безрезонансных ПУ блоков БРЭС.
Исходные данные:
Диапазон частот, в котором у проектируемых пакетных ПУ не должно быть собственных частот колебаний (СЧК). Этот диапазон должен включать в себя диапазон частот возмущающих внешних вибрационных воздействий с коэффициентом запаса 1,5 - 2 раза. Т.е. ГСЧК >1,5 ГВ.
Размер монтажной площади Бы для размещения ЭРИ электрической схемы ПУ.
Механические характеристики материалов, используемых для изготовления ПУ.
Требуется найти варианты компоновки пакетных ПУ, у которых СЧК находятся вне диапазона частот вибрационных воздействий.
Здесь важно отметить, что решение выше поставленной задачи достигается однозначно при отсутствии в диапазоне вибраций хотя бы первой СЧК, т.к. остальные СЧК не войдут в диапазон автоматически. Это обстоятельство существенно упрощает синтез безрезонансных ПУ и, в дальнейшем, под частотами будет предполагаться только первая СЧК.
Для решения выше поставленной задачи, в качестве математической модели, можно использовать известную формулу для определения СЧК тонких пластин [4,5]:
£счк = А С h / Ба ; (1)
где, £счк - первая СЧК платы, Гц ;
О-Е-
А =— I--— - постоянный коэффициент, зави-
2*^12(1 -Ц2)р
сящий от свойств материала платы;
С - частотный коэффициент, зависящий от способа крепления и соотношения сторон платы;
Ъ - толщина платы, м;
Ба = а 2 - площадь квадратной платы со стороной а , м2;
а - длина платы, м;
Е - модуль упругости материала платы, Н/м2;
ц - коэффициент Пуассона;
р - плотность материала платы.
Сразу оговоримся, что влиянием на резонансную частоту массы ЭРИ, размещаемых на плате, пренебрегаем, т.к. оно в значительной мере компенсируется увеличением жесткости ПУ от закрепления корпусов ЭРИ на поверхности платы.
Из формулы (1) следует, что СЧК прямо пропорциональна толщине и обратно пропорциональна площади платы. Эти параметры модели одинаково присущи всем ПУ пакетной компоновки и не являются видоообразующими. В отличии от них частотный коэффициент С жестко зависит от способа крепления и соотношения сторон ПУ и определяет их разновидности. Влияние на СЧК частотного коэффициента С много сложнее влияния других параметров и может дать увеличение частоты в несколько раз.
Исходя из выше изложенного, как один из вариантов, напрашивается следующая последовательность процедур решения задачи компоновки ПУ.
Решается условно называемая задача «масштабирования», при которой монтажная площадь Бы устанавливается равной площади квадратной платы ПУ .Ба = а 2 и последовательно делится на квадраты со стороной а/2 .
Т.е. производится последовательно деление каждого квадрата на четвертинки, что увеличивает в 4 раза частоту каждого последующего квадрата со стороной а/2. Деление площади производится до минимальных размеров а, рекомендованных НТД и специальной литературой для выбранных ЭРИ и технологии изготовления ПУ.
2) Из числа приемлемых с точки зрения технологичности вариантов выбирается тип и соотношение сторон ПУ с наибольшим необходимым из условия £СЧК > 1,5 значением частотного коэффициента С. Причем для удобства, чтобы уменьшить объем вычислений и сделать синтез наглядным, можно построить шкалу из последовательных вариантов конструкции ПУ с возрастающими относительными значениям С .
3) Подбираются материал и толщина плат ПУ, обеспечивающие технологичность изготовления
плат и дополнительное выполнение условия £СЧК >1,5 ГВ .
Таким образом, для реализации предложенного варианта синтеза безрезонансных ПУ, необходимо определиться с получением частотного коэффициента С для каждого варианта конструкции ПУ, входящего в построенную шкалу вариантов.
Для примера, в таблице 1. приведена шкала, где коэффициенты С рассчитаны методом конечных разностей (МКР) с использованием методики, приведенной в [6,7].
Таблица 1
К = 1 4т 6т 8т 4ш 4ж 4ж1рц 4ж1кр
С = 8,9 12,5 20,5 19,7 33,3 67,7 100
Отношение 1 1,4 2,3 2,2 3,7 7,6 11,2
Значки при цифрах означают: т - точка крепления; ш и ж - шарнирное и жесткое крепление сторон; рц - ребро по центру; кр - крестообразное ребро. Для точечных креплений значения С определялись с использованием сетки 18уЛ8, для
остальных 24х24. Точки располагались на контуре платы и площадь точек крепления принималась равной нулю.
График шкалы относительных коэффициентов С приведена на Рис. 3.
Рисунок 3 - График шкалы относительных коэффициентов С Собственные формы колебаний для плат 4ж1р и 4ж1кр> приведены на Рис. 4.
I
V
Рисунок 4 - Собственные формы колебаний плат с креплением 4ж1р и 4ж1кр
Набор вариантов ПУ и значения коэффициентов С представленные в таблице 1. на сегодняшний день устарели и нуждаются в уточнении. Тем более, что возможности современных персональных компьютеров позволяют использовать сетку больше, чем 4 8х4 8 и закладывать в расчеты реальную площадь точечного крепления.
Для начала рассмотрим случай, когда все края платы шарнирно закреплены и для которого задача на собственные значения имеет точное решение. В этом случае коэффициент С находится по формуле [3]:
С=п2 (1+к2) ; где: к=а/Ь. (2)
Для жесткого крепления сторон на сегодняшний день точного аналитического решения не найдено из-за трудностей математического характера. Эту задачу многократно пытались решить математики, включая наших отечественных, с применением различных методов [8]. Разброс найденных значений С для квадратной пластины составил от 32,82 (Саусвелл) до 37,56 (метод Ритца в первом приближении) [5].
В работе [4] даны значения при к=1 С=36,12 и к=2 С=98,28.
В ряде работ имеются формулы приближенного вычисления коэффициента С для жестко закрепленных плат.
В [2]
где при В [3
предложена формула: С = 2 + 2£2 + 3£4) ;
к = 1 С =' 37,18 . приведена формула: С = 22, 37^(1 + 0,61&2 + 1&4)).
(3)
Здесь при к = 1 С = 36,14 .
С целью использования выше приведенных формул нами была решена задача нахождения значения коэффициента С методом конечных разностей (МКР) с использованием методики, приведенной в [6,7].
Для оценки точности расчетов СЧК в зависимости от густоты сеток задача решалась с использованием сеток 24х24, 48х48 и 72х72. Результаты приведены в таблице 2.
Таблица 2
Сетка 2 4х2 4 4 8х4 8 7 2х7 2
С 33,26 34,56 35,06
Как видно из таблицы, с дальнейшим уменьшением шага сетки в 2 раза коэффициент С достигнет значения около 35,3.
Результаты выполненных расчетов частотного коэффициента С для плат с шарнирным (4ш) и жестким (4ж) закреплением по контуру приведены в таблице 3.
Таблица 3
4ш 4ж
к Формула (2) МКР Формула (3) Формула (4) [4] МКР
1 19,72 19,73 37,18 36,14 36,12 35,3
2 49,36 49,61 100,98 98,63 98,28 94,62
Сравнение результатов расчета и точных значений С высокую точность методики МКР, что подтверждает достоверность найденных с ее использованием значений С для плат с жестким креплением сторон и дает возможность взять за основу в расчетах формулы (3,4) после уточнения их коэффициентов.
Так уточненную формулу (3), путем очевидного подбора коэффициентов, можно записать следующим образом:
для шарнирного крепления плат показывает
С = 22,37-^(1 + 0,33&2 + &4) (6)
3 4,15, а при
С
2
(5)
Уточненная формула дает при к = 1 С = 34,78, а при к = 2 С = 97,4 9, что укладывается в 1 % относительно результатов МКР.
Аналогично уточненная формула (4) запишется: Для четырех точечного крепления
п I 1 II 1,23 — 0,33
/ =
Эта формула при к = 1 дает С к = 2 С = 95,75 , что укладывается в 3 % относительно тех же результатов МКР.
Получается, что при расчетах коэффициентов С обе формулы применимы.
Для точечного крепления дело обстоит значительно сложнее. Здесь многое зависит от расположения точек на плате, площади точки и даже от момента затяжки винтов. На основе подробного анализа в [9] предложены следующие аналитические выражения для отдельных вариантов точечного крепления.
2
1 [(1,23 — 0,33^) (1,46 — 33,585 + 671,6752 — 477853)] а2 + Ъ2
Для 6-ти точечного крепления
[(—32,5 + 84,4^—79 (^ + 33 (^ — 5,2 (1,48 — 235 + 15952)]
п 2
Из этих формул легко можно выделить коэффициенты С .
Коэффициенты С для крепления плат большим количеством точек и плат с 4ж и дополнительным креплением точками и ребрами на поле платы можно
Ь2
найти только численными методами с использованием густой сетки. Ниже представлены, найденные методом МКР, собственные формы колебаний плат с к = 1,5 при различном их креплении.
1) Четыре точки
2) Шесть точек
N
3) Восемь точек
9 \
4) Десять точек
К 1
*
\
5) Одиннадцать точек
6) Жесткое крепление сторон 4ж
Собственные формы 9), 10) отличаются меньшей, чем у варианта 8) площадью точек крепления и расстоянием между точками.
Для расширения диапазона значений коэффициента С к вариантам крепления шаблона в таблице
1 добавляются дополнительно варианты более жестких креплений 4ж1кр и 4ж1кр4т. Собственные формы колебаний квадратных плат при креплении 4ж1кр и 4ж1кр4т, найденные методом МКР с сеткой 48х48, представлены на Рис.5.
Рисунок 5 - Собственные формы колебаний при креплении квадратных плат 4ж1кр и 4ж1кр4т
В связи с увеличившимся количеством вариантов крепления, шкалу вариантов удобнее представить в виде двух частей: 1) варианты с точечным креплением, 2) варианты с креплением по периметру.
Таблицы СЧК плат с толщиной 2 мм и монтажным полем со стороной квадрата а = 0.4 м приведены ниже.
1х1 * 1
a, м Количество плат 4т 6т 8т 10т 11т
18,3 26,7 43,7 45,5 107,3
1 1,5 2,4 2,5 5,9
0,4 1 17,3 25,2 41,3 43,0 101,4
0,2 4 69,2 101,0 165,2 172,1 405,7
0,1 16 27 6,8 403,9 661,0 688,2 1623,0
1х1 к 1
ar м Количество плат 4ш 4ж 4ж1рц 4ж1кр 4ж1кр4т
19,7 35,3 67,7 103,9 245,5
1,0 1,8 3,4 5,3 12,5
0,4 1 19,1 33,5 65,6 100,7 238,0
0,2 4 76,4 134,0 262,6 402,9 952,1
0,1 16 305,6 536,1 1050,2 1611,8 3808,4
Как видно из приведенного примера, точечное крепление плат может обеспечить отсутствие резонансов в среднем диапазоне частот вибрации (до 1000 Гц), но только при размещении дополнительных точек крепления на поле платы. При этом, количество плат со стороной 0,1 м составляет 16 шт. Т.е., исходя из рекомендаций, что в пакете должно быть не более 5 плат, надо компоновать в блоке 4 пакета по 4 платы.
Варианты с жестким креплением сторон по периметру дают более жесткую конструкцию. Так при креплении 4ж1кр4т при количестве плат 2 шт.
со стороной 0,2 м резонансы отсутствуют в диапазоне до 500 Гц, при количестве плат 16 шт. со стороной 0,1 м - до 2000 Гц.
Возможность оперативного определения схем крепления и параметров безрезонансных ПУ на схемотехническом этапе и ранних этапах конструирования, помимо обеспечения высокой надежности ПУ, может позволить существенно уменьшить трудоемкость и сократить сроки работ за счет исключения лишних итерационных петель работ при конструировании.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ненашев А.П. Конструирование радиоэлектронных средств: Учебник для радиотехн. спец. вузов / А.П. Ненашев, М.: Высш. школа, 1990.
2. Steinberg D.S. Vibrations analysis for electronic equipment. — New York, 1973.
3. Талицкий Е.Н. Защита электронных средств от механических воздействий. Теоретические основы: Учеб. пособие / Владим. гос. ун-т. Владимир, 2001. 256 с.
4. Карпушин В.Б. Вибрации и удары в радиоаппаратуре. М. «Советское радио», 1971г.
5. Под ред. Биргер И.А., Пановко Я.Г. Прочность, устойчивость, колебания, том 3. М., изд. Машиностроение, 1968г.
6. Фролов С.И. Расчет собственных частот и форм колебаний плоских элементов радиоконструкций на ЦВМ. Пенза, ППИ. В сборнике «Вопросы проектирования специальных радиоэлектронных устройств», Выпуск 3, 1974г.
7. Фролов С.И., Юрков Н.К., Кочегаров И.И., Лысенко А.В. Разработка системы сквозного автоматизированного проектирования безрезонансных печатных узлов РЭС. Пенза, ПГУ. Труды Международного симпозиума «Надежность и качество», том 1, 2016г.
8. Сухотерин М.В., Барышников С.О., Аксенов Д.А. Собственные колебания тонких прямоугольных элементов судовых конструкций. Вестник ГУМРФ, выпуск 4, 2016.
9. Кутровский П.В. Исследование и разработка виброзащиты радиотехнических устройств методом частотной отстройки. Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, 2009.
УДК 003.29.09
Струнин А.Н., Шалавин А.А., Данилова Е.А.
ФГБОУ ВО «Пензенский государственный университет», Пенза, Россия
АНАЛИЗ МЕТОДОВ КРИПТОГРАФИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ: ОТ САМЫХ ПЕРВЫХ ДО ПРООБРАЗОВ СОВРЕМЕННЫХ
В данной научной статье рассмотрены методы криптографического шифрования, начиная с самых первых. Проведён анализ этих шифров, определены их сильные и слабые стороны, способы усиления. Схематично разобраны шифры RSA, Фейстеля, DES, использующиеся до недавнего времени и ставшие прообразом современных систем шифрования. Ключевые слова :
RSA, DES, СЕТЬ ФЕЙСТЕЛЯ, ШИФРОВАНИЕ, РАСШИФРОВАНИЕ, ДЕШИФРОВАНИЕ, КРИПТОАНАЛИЗ, КРИПТОСТОЙКОСТЬ, КЛЮЧ
В условиях современной среды использование различных электронных устройств для хранения и передачи данных давно стало самым обыкновенным делом. Постоянно передаются большие объемы приватной информации, конфиденциальные электронные письма и документы, происходит множество операции с электронной валютой и банковскими счетами. Защита этих сведений является крайне приоритетной задачей. Именно для этого служит криптография. Это наука, изучающая способы преобразования данных, с целью сокрытия их содержания от всех лиц, кроме адресата. Кроме того, она помогает
обеспечивать безопасность и анализировать слабости программируемых систем.
Криптография возникла ещё во времена появления письменности. Шифр сдвига был одним из первых. Принцип его действия достаточно прост. Каждый символ открытого текста заменяется стоящим за ним на п позиций символом, где п является секретным ключом. Если п=3, то этот метод носит название шифр Цезаря, так как именно он придумал и использовал его в секретных сообщениях. Для шифровки и расшифровки составляется таблица подстановок. Пусть п=5, а открытый текст: «cryptographic strength». Подстановки шифра сдвига Таблица 1
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z a b c d e
