Совершенствование технологий разработки самопроверяемых устройств железнодорожной автоматики и телемеханики на элементах программируемой логики с использованием помехозащищенного кодирования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Пашуков Артём Валерьевич

• Пашуков Артём Валерьевич
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Пашуков Артём Валерьевич

ВВЕДЕНИЕ

1 ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ САМОПРОВЕРЯЕМЫХ СИСТЕМ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ

1.1 Принципы реализации систем железнодорожной автоматики и телемеханики

1.2 Методы построения самопроверяемых и отказоустойчивых устройств железнодорожной автоматики и телемеханики

1.3 Особенности построения систем железнодорожной автоматики и телемеханики с применением теории информации и кодирования

1.4 Основные результаты в теории синтеза самопроверяемых и отказоустойчивых систем на основе избыточных кодов

1.4.1 Равномерные разделимые коды для синтеза цифровых систем

1.4.2 Коды с суммированием единичных разрядов

1.4.3 Взвешенные коды с суммированием

1.5 Исследования последних лет в области установления характеристик кодов с суммированием

1.6 Постановка задач диссертации

2 МЕТОДИКА ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ НАПОЛЬНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ СИГНАЛИЗАЦИИ, ЦЕНТРАЛИЗАЦИИ И БЛОКИРОВКИ

2.1 Основные объекты управления и контроля

2.2 Основы построения схем управления и контроля напольными устройствами сигнализации, централизации и блокировки на основе теории конечных автоматов

2.3 Алгоритм построения схем управления и контроля напольными устройствами сигнализации, централизации и блокировки на основе теории конечных автоматов

2.4 Выводы по главе

3. ВЗВЕШЕННЫЕ КОДЫ С СУММИРОВАНИЕМ

3.1 Принципы формирования кодовых слов взвешенных кодов с суммированием

3.2 Характеристики обнаружения ошибок взвешенными кодами с суммированием с неупорядоченными весовыми коэффициентами

3.3 Характеристики обнаружения ошибок взвешенными кодами с суммированием с упорядоченными весовыми коэффициентами

3.4 Построение кодеров взвешенных кодов с суммированием

3.5 Результаты экспериментов с контрольными комбинационными схемами

3.6 Выводы по разделу

4 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЗВЕШЕННЫХ КОДОВ С СУММИРОВАНИЕМ ПРИ ПОСТРОЕНИИ СИСТЕМ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ НАПОЛЬНЫМИ ОБЪЕКТАМИ СИГНАЛИЗАЦИИ, ЦЕНТРАЛИЗАЦИИ И БЛОКИРОВКИ

4.1 Особенности реализации систем железнодорожной автоматики и телемеханики на программируемых логических схемах

4.2 Реализация систем железнодорожной автоматики и телемеханики для управления напольными устройствами сигнализации, централизации и блокировки на основе программируемых логических интегральных схем

4.2.1 Реализация схемы управления проходными светофорами

4.2.2 Реализация схемы управления стрелочными электроприводами

4.2.3 Реализация схемы управления устройствами переездной сигнализации149

4.2.4 Реализация схем управления станционными светофорами

4.2.5 Реализация схем управления проследования поездов по перегону

4.3 Построение схем управления напольными устройствами сигнализации, централизации и блокировки с кодированием взвешенными кодами с суммированием

4.4 Реализация схем управления напольными устройствами сигнализации, централизации и блокировки с увязкой с внешними средствами технического диагностирования и мониторинга

4.5 Выводы по разделу

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ А Каталоги характеристик обнаружения ошибок кодами с суммированием в кольце вычетов по произвольному модулю с неупорядоченными весовыми коэффициентами

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Каталоги характеристик обнаружения ошибок кодами с суммированием в кольце вычетов по произвольному модулю с упорядоченными весовыми коэффициентами

ПРИЛОЖЕНИЕ В Схемы и их параметры для кодеров

ПРИЛОЖЕНИЕ Г Справки о результатах внедрения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование технологий разработки самопроверяемых устройств железнодорожной автоматики и телемеханики на элементах программируемой логики с использованием помехозащищенного кодирования»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы диссертационного исследования обусловлена совершенствованием принципов реализации элементной базы с применением компьютерных технологий, необходимостью использования расширенного функционала в устройствах и системах железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ), позволяющего автоматически выполнять функции самодиагностирования, мониторинга и поддержки принятия решений эксплуатационным персоналом. Кроме вышеперечисленных преимуществ перед традиционными системами ЖАТ на релейной основе системы управления на основе компьютерных технологий обладают такими существенными преимуществами как более высокие показатели надежности, миниатюризация оборудования, использование малообслуживаемых технологий, гибкость решений и возможности перепрошивки программных средств (гибкая логика), возможности реализации самопроверяемых и самодиагностируемых блоков и узлов, реализация тесно интегрированных подсистем непрерывного мониторинга и принятия решений для помощи персоналу и т. д.

К настоящему времени в ОАО «РЖД» приняты Стратегия цифровой трансформации ОАО «РЖД» до 2025 г. и Программа развития информационных технологий ОАО «РЖД» до 2025 г. (утверждена правлением ОАО «РЖД» 30.03.2020 Утверждена советом директоров ОАО «РЖД» 25.10.2019). Несмотря на активное внедрение микропроцессорной техники в системы ЖАТ, подавляющее большинство таких систем остаются системами релейного типа. Микропроцессорные системы обладают как достоинствами, отмеченными выше, так и некоторыми недостатками, такими, например, как низкие пороги срабатывания, влияние электромагнитных помех, расширенное множество потенциально возможных неисправностей по сравнению с релейной техникой, возможности кибератак на системы и пр. [4, 11-13, 55, 109]. До сих пор до конца не исследованными являются вопросы синтеза систем ЖАТ на основе программируемых логических интегральных схем (ПЛИС). Существует не так много работ на этот счет, например, [51, 60, 69, 71-74, 125, 143].

Преимуществами ПЛИС являются отсутствие материалоемких и энергоемких элементов, отсутствие операционной системы и программного обеспечения, возможность реализации сложных параллельных алгоритмов, аппаратная реализация алгоритмов работы напольных устройств сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ), высокое быстродействие и др. Учитывая специфику элементной базы и симметричность отказов 0—>1 и 1—>0, жизненно необходимо развитие методов тестового и функционального диагностирования таких систем, а также совершенствование подходов к организации помехозащищенных каналов передачи данных и блокирования опасных вмешательств извне.

При разработке систем ЖАТ применяются все известные методы достижения надежности и безопасности функционирования, в том числе, особое внимание уделяется вопросам кодирования данных на всех уровнях их обработки и передачи. Кодирование на уровне элементной базы позволяет реализовать самопроверяемые, отказоустойчивые и контролепригодные цифровые блоки и составляющие систем управления [105]. Кодирование на уровне передачи данных между узлами систем позволяет защитить их от внешних и внутренних дестабилизирующих факторов [11-13, 55]. К примеру, для защиты данных при их передаче в микропроцессорных системах централизации стрелок и сигналов к периферийным контроллерам [39], а также при передаче данных в системе автоматической локомотивной сигнализации АЛС-ЕН используют известные коды Хэмминга или модифицированные коды Бауэра [153]. Особого внимания заслуживают используемые и разрабатываемые методы кодирования при реализации самопроверяемых и отказоустойчивых структур цифровых устройств, так как от выбранного на этапе проектирования устройства кода зависят показатели избыточности, обнаружения неисправностей, энергопотребления и пр. [80, 81].

Степень разработанности темы исследования. В предметной области диссертационного исследования глубоко проработанными вопросами являются вопросы развития систем ЖАТ на современной микроэлектронной и микропроцессорной основе, включая технические средства безопасного сопряжения. Известны

работы в части совершенствования принципов построения и повышения надежности систем железнодорожной автоматики таких ученых как Л. А. Баранов, П. Ф. Бестемьянов, С. В. Власенко, А. В. Горелик, М. А. Гордон, И. Д. Долгий, А. Н. Ковкин, В. Б. Леушин, В. М. Лисенков, А. Б. Никитин, В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Шалягин, В. И. Шаманов, E. Anders, J. Braband, P. Dobias, S. Griebel, T. Heinig, P. KubaHk, H. Kubatova, U. Maschek, P. Novak, G. Theeg и многих других.

В части разработки самопроверяемых устройств и систем, в том числе, для объектов управления ответственными технологическими процессами, известны работы таких специалистов как Г. П. Аксенова, М. А. Гаврилов, С. И. Гуров, А. В. Дрозд, М. Ф. Каравай, А. А. Лыков, А. Ю. Матросова, Ю. Л. Сагалович, Е. В. Слабаков, Е. С. Согомонян, А. Л. Стемпковский, Д. В. Тельпухов, В. И. Хаха-нов, M. Goessel, D. Das, S. Piestrak, N. A. Touba и многие другие.

Отдельным направлением в исследованиях способов разработки самопроверяемых устройств и систем являются исследования характеристик избыточных кодов, используемых при реализации схем встроенного контроля (СВК). Основные вопросы в теории кодирования для задач диагностики изучались активно с 2010-х по 2020-е годы в научной школе кафедры автоматики и телемеханики на железных дорогах Петербургского государственного университета путей сообщения Императора Александра I под руководством заслуженных деятелей науки РФ, профессоров, д-ров техн. наук В. В. Сапожникова и Вл. В. Сапожникова. Известны работы их учеников Р. Б. Абдуллаева, А. А. Блюдова, В. В. Дмитриева, Д. В. Ефанова, Д. А. Никитина, Г. В. Осадчего, Д. В. Пивоварова и других. Ряд вопросов практического применения избыточного кодирования при синтезе СВК на основе современной микроэлектронной и микропроцессорной базы освещены в трудах специалистов Московского государственного университета С. И. Гурова и Института проблем проектирования в микроэлектронике РАН Т. Д. Жуковой, Д. В. Тельпухова, А. Л. Стемпковского и др. Некоторые особенности реализации самопроверяемых устройств на современных программируемых блоках затронуты в работах Н. А. Бу-ториной, А. Ю. Матросовой, С. А. Останина и других специалистов научной

школы Томского государственного университета. Отдельная ветвь применения кодирования для построения цифровых устройств для информационно-управляющих систем рассматривалась А. В. Дроздом (Одесский национальный политехнический университет) и его учениками.

Во всех работах до конца не исследованным является вопрос изучения свойств модифицированных кодов с суммированием в СВК, которые ориентированы не на коррекцию, а на обнаружение ошибок, что необходимо для исключения возникновения скрытых неисправностей и накопления отказов. Кроме того, несмотря на большое количество научных работ, например, фундаментальной монографии [93], где обсуждаются теоретические вопросы синтеза безопасных систем автоматики, до сих пор имеется пробел в исследованиях принципов реализации систем управления движением поездов на основе ПЛИС. В диссертации рассматривается особая, ранее глубоко не исследованная, модификация кодов с суммированием - взвешенные коды с суммированием в кольце вычетов по произвольному модулю (взвешенные коды с суммированием или Ж5М(т,к)-коды). Можно считать настоящее исследование продолжением работ по построению устройств с обнаружением неисправностей на основе кодовых методов для совершенствования систем управления движением поездов на железнодорожном транспорте.

Тема диссертации соответствует паспорту специальности 2.9.4. Управление процессами перевозок:

6. Системы и устройства автоматики и телемеханики, предназначенные для управления перевозочным процессом, их эксплуатация, методы построения и испытания.

8. Информационное, математическое и алгоритмическое обеспечение систем управления, включая методологию исследования и проектирования.

Цели и задачи диссертации. Целью настоящего исследования является развитие технологий разработки систем ЖАТ с обнаружением неисправностей на основе программируемой элементной базы.

Для достижения поставленной цели в диссертации ставятся и решаются следующие задачи:

1. Формирование методики разработки систем ЖАТ для управления напольными устройствами сигнализации, централизации и блокировки с расширенными функциями самодиагностирования и контроля предотказных состояний на основе устройств с программируемой логикой.

2. Исследование характеристик обнаружения ошибок взвешенными кодами с суммированием для использования их при реализации устройств управления с обнаружением неисправностей.

3. Разработка методов построения кодеров взвешенных кодов с суммированием с учетом особенностей двоичных представлений весовых коэффициентов.

4. Разработка способов создания систем ЖАТ для управления напольными устройствами СЦБ на основе ПЛИС с кодированием данных взвешенными кодами с суммированием.

Объектами исследования являются системы железнодорожной автоматики и телемеханики и напольные устройства сигнализации, централизации и блокировки, а предметом - технология разработки самопроверяемых напольных устройств СЦБ на основе программируемой логики с применением взвешенных кодов с суммированием.

Научная новизна представленного исследования состоит в следующем:

1. Разработана методика построения конечных автоматов, описывающих условия функционирования напольных устройств СЦБ, отличающаяся от ранее известных тем, что на этапе разработки устройств вводятся множества предотказных состояний, что позволяет повысить адекватность модели устройства.

2. Установлены ранее неизвестные характеристики обнаружения ошибок взвешенными кодами с суммированием, отличающимися от известных взвешенных кодов использованием модулей в виде натуральных чисел, не являющихся степенями числа 2, что позволяет повысить вариативность построения взвешенных кодов и сократить структурную избыточность схемы внутреннего контроля без потери свойств обнаружения ошибок.

3. Разработаны методы построения кодеров взвешенных кодов с суммированием, отличающиеся от ранее известных тем, что при реализации на ПЛИС не

требуется минимизация реализуемых ими функций, имеющие применимость в составе тестового оборудования схем встроенного контроля устройств управления, что позволяет значительно упростить процесс проектирования.

4. Определены способы разработки устройств управления напольными объектами СЦБ на основе ПЛИС с кодированием данных взвешенными кодами с суммированием, отличающиеся от известных возможностью реализации стандартизированных самодиагностируемых устройств с высокой скоростью функционирования и аппаратной реализацией алгоритмов.

Теоретическая значимость работы заключается в совершенствовании технологии разработки систем ЖАТ с обнаружением неисправностей с помощью широкого класса взвешенных кодов с суммированием, дающих малую структурную избыточность конечных самопроверяемых устройств.

Практическая значимость работы состоит в возможности использования полученных результатов при разработке систем ЖАТ на железнодорожном транспорте на программируемой элементной базе.

Методология и методы исследования. Использованы методы булевой алгебры, теории конечных автоматов, комбинаторики и теории вероятностей, теории информации и кодирования.

Положения, выносимые на защиту.

1. Методика построения конечных автоматов, описывающих условия функционирования напольных объектов СЦБ, отличающаяся от ранее известных тем, что на этапе разработки устройств вводятся множества предотказных состояний, в которые они будут переходить и индицировать о достижении заданных переходов.

2. Характеристики обнаружения ошибок взвешенными кодами с суммированием, отличающимися от известных взвешенных кодов использованием модулей в виде натуральных чисел, не являющихся степенями числа 2.

3. Методы построения кодеров взвешенных кодов с суммированием, отличающиеся от ранее известных тем, что при реализации на ПЛИС не требуется ми-

нимизация реализуемых ими функций, имеющие применимость в составе тестового оборудования схем встроенного контроля устройств управления.

4. Способы разработки систем ЖАТ для управления напольными объектами СЦБ, на основе ПЛИС с кодированием данных взвешенными кодами с суммированием, обладающими улучшенными характеристиками обнаружения ошибок, чем классические коды с суммированием, позволяющие рреализовать стандартизированные самодиагностируемые устройства с высокой скоростью функционирования и аппаратной реализацией алгоритмов.

Степень достоверности полученных результатов подтверждается верификацией моделей и алгоритмов, строгими математическими доказательствами основных положений, полученных в диссертации, положительной оценкой на научных конференциях и семинарах, а также внедрением методики для тестирования корректности выполнения алгоритмов СЦБ в системах автоматизированного мониторинга объектов железнодорожной инфраструктуры.

Апробация результатов. Результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на международных конференциях, семинарах и заседаниях кафедр автоматики и телемеханики профильных вузов и получили положительную оценку. Среди них:

- «Региональная информатика - 2018», Санкт-Петербург, Россия, 24 - 26 октября 2018 г.;

- Proceedings of 19th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS'2021), Batumi, Georgia, September 10-13, 2021;

- Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем (МЭС), ИППМ РАН, 8 - 12 ноября 2021 г.;

- XI международная научно-практическая конференция «Проблемы безопасности на транспорте», Гомель: БелГУТ, 25 - 26 ноября 2021 г.;

- IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus), St. Petersburg, Russia, January 25-28, 2022;

- XIV конференция «Новые информационные технологии в исследовании сложных структур - ICAM 2022» п. Листвянка, 19-24 сентября 2022 года;

- Seminar on Networks, Circuits and Systems (NCS), St. Petersburg, Russia, 29-30 November 2023;

- международная научно-практическая конференция «Цифровые технологии в интеллектуальных транспортных системах», Санкт-Петербург, 29-30 ноября 2023 г.;

- заседания кафедры «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте» Российского университета транспорта, 2020 - 2022 гг.;

- заседания кафедры «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте» Уральского государственного университета путей сообщения 21.06.2022 г. и 06.09.2022 г.;

- заседание ученого совета Института транспортной техники и систем управления Российского университета транспорта 12.04.2023 г.;

- расширенное заседание кафедры «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте» Самарского государственного университета путей сообщения 13.03.2024 г.

Научные исследования, проведенные в ходе написания диссертации, поддерживались следующими грантами:

1. Исследования в части теоретического описания принципов функционирования объектов автоматики и телемеханики, методов и технологий переключения напольных устройств СЦБ при внедрении комплексных систем управления поддержаны грантом Департамента транспорта Москвы и вошли в отчет НИР «Проведение научных исследований и разработка общих технических требований к комплексной системе управления и обеспечения безопасности движения поездов в Московском метрополитене и Центральном транспортном узле при реализации проекта «Московские центральные диаметры». Тема: 168 -ДТиРДТИ-С от 17.12.2020 (Рег. № РУТ (МИИТ) 13н/20), М.: 2021, в 10 томах. Работа проводилась в 2019 - 2020 гг.

2. Исследования характеристик кодов с суммированием, принципы построения которых основаны на установлении неравноправия между разрядами ин-

формационного вектора, а также применения модулярной арифметики при получении значений разрядов контрольных векторов поддержаны грантом Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых МД-2533.2021.4 на тему «Исследование технологий синтеза самопроверяемых вычислительных структур на основе избыточных кодов» (Соглашение № 075-152021-479 от 20.04.2021 г.). Работа проводилась в 2021 - 2022 гг.

Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 24 печатные работы общим объемом 14.4 п. л. (личный вклад автора 8.8 п.л.), в том числе 12 - в ведущих рецензируемых изданиях, определенных ВАК Минобрнауки России для публикации результатов кандидатских и докторских диссертаций; 3 - в изданиях, индексированных в Scopus; 1 - в издании, индексированном в RSCI.

Основные научные и практические результаты, полученные в ходе исследований, имеют следующие внедрения:

1. Предложенный алгоритм разработки систем и устройств ЖАТ на программируемых устройствах с обнаружением неисправностей в процессе их функционирования лег в основу программных средств системы мониторинга инженерных систем (СМИС) и системы мониторинга инженерных конструкций (СМИК). СМИК и СМИС представляют собой аппаратно-программные комплексы, позволяющие проводить мониторинг инженерных систем и инженерных конструкций. Предложенный подход позволил объединить системы диагностики различных устройств и объектов в единую систему комплексного мониторинга. Это позволило комплексно подойти к процессу мониторинга искусственных сооружений в привязке к системе управления движением поездов и учитывать данные мониторинга при управлении надежностью железнодорожного комплекса в целом. В частности, любая возникшая неисправность, не влияющая на перевозочный процесс, может быть обнаружена до возникновения более серьезных неисправностей, возникающих как следствие игнорирования мелких поломок, даже, если такая неисправность напрямую не связана с рассматриваемым объектом.

2. Новые научные результаты в части способов построения взвешенных

кодов с суммированием и характеристик обнаружения ими ошибок в информационных разрядах, методы построения кодирующего оборудования на программируемой элементной базе и управляющих автоматов для объектов транспортной отрасли используются в образовательном процессе в Высшей школе транспорта Института машиностроения, материалов и транспорта Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого при проведении лекционных и практических занятий по дисциплинам «Электроника», «Надежность машин», «Теория систем автоматического управления», а также при выполнении выпускных квалификационных работ. Аналогичное внедрение в учебный процесс имеется в Российском университете транспорта (Москва) на кафедре «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте» при проведении дисциплин «Основы теории надежности», «Основы технической диагностики», «Теория дискретных устройств», а также при выполнении выпускных квалификационных работ.

1 ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ САМОПРОВЕРЯЕМЫХ СИСТЕМ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ

1.1 Принципы реализации систем железнодорожной автоматики

и телемеханики

Системы ЖАТ могут быть реализованы при децентрализованном и централизованном размещении оборудования и источников энергоснабжения [163]. Наиболее распространенными на сети железных дорог РФ и постсоветского пространства являются системы с централизованным размещением оборудования и источников энергоснабжения. В таком случае все схемные решения и оборудование питания располагаются на едином посту электрической централизации (ЭЦ).

Системы ЖАТ реализуются по географическому принципу в соответствии с топологией перегона или станции, на которых регулируется движение. При этом на перегонах используются как системы с полуавтоматическим управлением (полуавтоматическая блокировка), так и системы с автоматическим управлением (автоматическая блокировка) [58]. Полуавтоматическая блокировка (ПАБ) применяется на малодеятельных участках и подразумевает взаимодействие дежурных по станциям (ДСП) двух соседних станций, ограничивающих перегон, при задании маршрута отправления и одновременно приема на соседнюю станцию. Автоматическая блокировка применяется на участках с большими объемами движения и подразумевает переключение светофоров самими движущимися единицами в зависимости от поездной обстановки. На станциях перемещения осуществляются в автоматизированном режиме при непосредственном участии ДСП с маршрутизацией перемещений [92].

Вне зависимости от элементной базы системы ЖАТ строятся одинаково. Выделяется полевая и постовая части. Полевая часть образуется напольными устрой-

ствами СЦБ (стрелочные приводы, светофоры, рельсовые цепи, переездная автоматика, кабельные сети и пр.). Постовая часть содержит оборудование энергоснабжения и реализации алгоритмов управления и контроля («мозги» системы). Напольные устройства СЦБ используются традиционные. Постовая же часть может реа-лизовываться в виде чисто релейной системы, релейно-процессорной и микропроцессорной. Такая классификация известна из учебников по СЦБ [92].

При реализации устройств и систем ЖАТ на современной программируемой элементной базе необходимо обращать внимание на проблему обеспечения самопроверяемости, отказоустойчивости, контролепригодности, надежности и безопасности. Вопросы развития данных направлений освещены в [83].

1.2 Методы построения самопроверяемых и отказоустойчивых устройств железнодорожной автоматики и телемеханики

При построении схем управления важно, в конечном итоге, не просто получить устройство, реализующее закладываемые в него алгоритмы функционирования, но и реализовать его таким образом, чтобы можно было легко локализовать возникающие неисправности, парировать влияние сбоев и неисправностей и т. д. Другими словами, устройства управления должны быть надежными и безопасными, а также обладать свойством живучести - способности выполнять свои функции при частичной утрате работоспособности. Фактически блоки и компоненты систем управления должны иметь контролепригодные структуры, снабжаться самопроверяемыми СВК, иметь возможность коррекции ошибок и парирования неверно вычисленных данных [52, 80, 81]. Наличие СВК влияет на возможности повышения показателей ремонтопригодности (частного свойства надежности) систем управления.

При проектировании систем для обеспечения диагностирования применяются различные схемы контроля. Здесь и далее подчеркнем, что рассматривается только контрольная часть устройства автоматики без средств безопасного сравне-

ния и коммутаторов, а именно устройство и его СВК. Структуры безопасных систем управления представлены, например, в [19]. Наиболее простой для построения схемой контроля является схема дублирования [66, 86] (рисунок. 1.1). При таком подходе объект диагностирования дополняется контрольной схемой в виде своего дубликата и самопроверяемого компаратора. Чаще всего объект и средства диагностирования реализуются раздельно. В связи с этим в любой момент времени неисправность может возникнуть только в одном из блоков (одновременное возникновение искажений в обоих блоках при отсутствии дефектов будем считать маловероятным).

рабочие

Х1 / л 4 £ 4 к ••• > т /

Х2 F(x) ./2 /2

• • Хг • • 9/т , • • 1/т

Х1 Л #

Х2 .Л ^2

• • Хг • •

8

7о

<и

71

О

к о и

о X

к « о

Рисунок 1.1 - Схема дублирования

Возникшая неисправность приводит к возникновению ошибки на одном из выходов схемы, которая должна быть обнаружена компаратором. Данный подход позволяет обнаружить любые неисправности в объекте диагностирования. В следствии этого метод дублирования широко применяется на практике в решении различных задач обнаружения неисправностей систем управления [19 - 21, 114, 140, 143, 145, 149, 166]. Несмотря на свои преимущества данный метод вносит существенную избыточность по отношению к исходному устройству, что приводит к усложнению его реализации.

Другим подходом к построению схемы контроля является применение методов избыточного кодирования. В зависимости от поставленных задач могут приме-

няться достаточно простые коды (коды паритета, коды с суммированием, полиномиальные коды и др. [6, 95, 96, 111, 139, 146]), так и более сложные коды, которые не только обнаруживают ошибки различных видов и кратностей, но и исправляют их (коды Хэмминга, Рида - Маллера и др. [50, 82, 98, 102, 117, 122,146 147, 162]).

При использовании кодов с обнаружением ошибок в структуре СВК вместо копии объекта диагностирования ^Р(х) используется блок контрольной логики G(x), а вместо компаратора применяется тестер выбранного кода. Пример такой структуры изображен на рисунке 1.2. В ней исходное устройство ^Р(х) снабжается схемой контроля, образованной тремя блоками: G(f), G(x) и ТЯС. Блок G(f) представляет собой преобразователь информационных векторов в контрольные векторы (является кодером выбранного кода). Блок G(x) также является преобразователем, однако в нем входным векторам сопоставляются контрольные векторы. Блок ТЯС позволяет сравнивать одноименные сигналы, формируемые на выходах блоков G(f) и G(x) и реализуется, как правило, в виде схемы сжатия на основе элементарных модулей сжатия парафазных сигналов [118]. По этой причине выходы блока G(x) (либо блока G(f)) перед поступлением на входы блока ТЯС предварительно инвертируются. Альтернативой такому подходу является предварительное инвертирование значений контрольных разрядов, вычисляемых блоком G(x) (либо блоком G(f)), на этапе синтеза соответствующих компонентов схемы контроля.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Пашуков Артём Валерьевич, 2024 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Указ Президента РФ от 30 марта 2022 г. N 166 «О мерах по обеспечению технологической независимости и безопасности критической информационной инфраструктуры Российской Федерации»т// Собрании законодательства Российской Федерации от 4 апреля 2022 г. N 14 ст. 2242.

2. Постановление Правительства РФ от 16 ноября 2015 г. N 1236 «Об установлении запрета на допуск программного обеспечения, происходящего из иностранных государств, для целей осуществления закупок для обеспечения государственных и муниципальных нужд» // Собрание законодательства Российской Федерации от 23 ноября 2015 г. N 47 ст. 6600.

3. Абдуллаев, Р.Б. Применение полиномиальных кодов при организации систем функционального контроля устройств железнодорожной автоматики и телемеханики: дис. ... канд. тех. наук: 05.13.06 / Абдуллаев Руслан Борисович; Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I. - Санкт-Петербург. - 2021. - 199 с.

4. Абрамов В.М. Безопасность систем железнодорожной автоматики и телемеханики / В.М. Абрамов, Б.Д. Никифоров, Д.В. Шалягин // Наука и техника транспорта. - 2005. - №4. - с. 28-43.

5. Аксёнова, Г.П. Метод синтеза схем встроенного контроля для автоматов с памятью / Г.П. Аксёнова // Автоматика и телемеханика. - 1973. - №2. - С. 109-116.

6. Аксёнова, Г.П. О функциональном диагностировании дискретных устройств в условиях работы с неточными данными / Г.П. Аксёнова // Проблемы управления. - 2008. - №5. - С. 62-66.

7. Акчурин, А.Д. Основы работы в среде QUARTUS II / А.Д. Акчурин, К.М. Юсупов, А.А. Колчев. - Казань: КФУ, 2017. - 49 с.

8. Анисимов, И.И. Интеллектуальный транспорт: эпоха ПЛК / И.И. Анисимов, А.Э. Кейян // Автоматика, связь, информатика. - 2019. - №3. -С. 30.

9. Багдади, А.А.А. Методы анализа и диагностирования цифровых устройств

(аналитический обзор) / А.А.А. Багдади, В.И. Хаханов, Е.И. Литвинова // Автоматизированные системы управления и приборы автоматики. - 2014. - №.166.

- С. 59-74.

10. Березюк, Н.Т. Кодирование информации (двоичные коды) / Н.Т. Березюк, С.С. Мошицкий, В.И. Глушков, М.М. Бенеша, В.А. Гаврилов; под ред. Н.Т. Березюка // Харьков: Издательское объединение «Вища школа». - 1978. -252с.

11. Бестемьянов, П.Ф. Исследование электромагнитной обстановки на электрифицированных участках железных дорог / П.Ф. Бестемьянов, Ю.А. Кравцов, В.И. Шаманов // Электротехника. - 2019. - №9. - С. 3-7.

12. Бестемьянов, П.Ф. Методы обеспечения безопасности аппаратных средств микропроцессорных систем управления движением поездов / П.Ф. Бестемьянов // Электротехника. - 2020. - №9. - С. 2-8.

13. Бестемьянов, П.Ф. Методы обеспечения безопасности и надежности микропроцессорных устройств железнодорожной автоматики и телемеханики / П.Ф. Бестемьянов // Труды международного симпозиума «Надежность и качество».

- 2007. - Т. 2. - С. 273-274.

14. Блюдов, А.А. Исследование модифицированных кодов с суммированием в системах технической диагностики и обработки информации в устройствах железнодорожной автоматики и телемеханики: дис. ... кандидата тех. наук: 05.13.06 / Блюдов Антон Александрович; Петербургский государственный университет путей сообщения. - Санкт-Петербург, 2013. - 230 с.

15. Бочков, К.А. Выбор и определение функции безопасности при верификации микропроцессорных систем железнодорожной автоматики и телемеханики / К.А. Бочков, Б.В. Сивко // Надежность. - 2014. - №2 (49). - С. 101108.

16. Бочков, К.А. Микропроцессорные системы автоматики на железнодорожном транспорте / К.А. Бочков, А.Н. Коврига, С.Н. Харлап // Гомель: БелГУТ. - 2013. - 254 с.

17. Бочков, К.А. Обеспечение функциональной и информационной

безопасности микроэлектронных систем управления движением поездов с учетом новых видов угроз / К.А. Бочков, Д.В. Комнатный // Вестник Белорусского государственного университета транспорта: Наука и транспорт. - 2020. - №2 (41). - С. 4-8.

18. Бочков, К.А. Разработка отказоустойчивых систем на основе диверситетных аксиоматических базисов / К.А. Бочков, С.Н. Харлап, Б.В. Сивко // Автоматика на транспорте. - 2016. - Т. 2. - №1. - С. 47-64.

19. Гавзов, Д.В. Методы обеспечения безопасности дискретных систем / Д.В. Гавзов, В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. -1994. - №8. - С. 3-50.

20. Гаврилов, С.В. Методы повышения сбоеустойчивости комбинационных ИМС методами избыточного кодирования / С.В. Гаврилов, С.И. Гуров, Т.Д. Жукова, В.С. Рухлов, Д.И. Рыжова, Д.В. Тельпухов // Прикладная математика и информатика. Труды факультета Вычислительной математики и кибернетики МГУ имени М.В. Ломоносова. - 2016. - №53. - С. 93-103.

21. Гаврилов, М.А. Надежность дискретных систем / М.А. Гаврилов, В.М. Остиану, А.И. Потехин // Итоги науки и техники. Серия «Теория вероятностей. Математическая статистика. Теоретическая кибернетика». - 19691970. - С. 7-104.

22. Гладков, И.В. Реализация алгоритмов электрической централизации на базе программируемых логических интегральных схем / И.В. Гладков // Известия ПГУПС. - №4 (17). - 2008. - с. 99-109.

23. Гордон, М.А. Методы и алгоритмы автоматизации синтеза взаимозависимостей положения стрелок и показаний светофоров в системах электрической централизации дисертация на соискание ученой степени кандидата технических наук: 05.22.08 / Гордон Михаил Аркадьевич; Петербургский государственный университет путей сообщения]. - СПб. - 2021. - 175 с.

24. Дмитриев, В.В. Исследование двоичных кодов с суммированием взвешенных переходов для систем технической диагностики обработки информации в устройствах железнодорожной автоматики и телемеханики: дис. ...

канд. тех. наук: 05.13.06 / Дмитриев Вячеслав Владимирович; Петербургский государственный университет путей сообщения. - Санкт-Петербург, 2016. - 179 с.

25. Дмитриев, В.В. О двух способах взвешивания и их влиянии на свойства кодов с суммированием взвешенных переходов в системах функционального контроля логических схем / В.В. Дмитриев // Известия Петербургского университета путей сообщения. - 2015. - №3. - С. 119-129.

26. Дрозд, А.В. Рабочее диагностирование безопасных информационно-управляющих систем / А.В. Дрозд, В.С. Харченко, С.Г. Антощук, Ю.В. Дрозд, М.А. Дрозд, Ю.Ю. Сулима - Под ред. А.В. Дрозда и В.С. Харченко. - Харьков: Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского «ХАИ». - 2012.

- 614 с.

27. Ефанов, Д. В. Аппаратно-программный комплекс диспетчерского контроля устройств железнодорожной автоматики / Д.В. Ефанов, Г.В. Осадчий //

- Санкт-Петербург: «Лань», 2018. - 180 с

28. Ефанов, Д.В. Взвешенные коды с суммированием в кольце вычетов по произвольному модулю для синтеза цифровых вычислительных устройств / Д.В. Ефанов, А.В. Пашуков // Известия вузов. Приборостроение. - 2022. - Т. 65. -№4. - С. 231-246. - Б01: 10.17586/0021-3454-2022-65-4-231-246.

29. Ефанов, Д. В. Взвешенные коды с суммированием с обнаружением любых монотонных ошибок в информационных векторах для задач технической диагностики / Д.В. Ефанов, Вал.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников, Т. Тэн, А.В. Усанова, А.В. Пашуков // Автоматика на транспорте. - 2018. - Том 4.

- №3. - С. 435-480.

30. Ефанов, Д. В. Исследование особенностей обнаружения ошибок в комбинационных устройствах автоматики, реализованных на основе программируемых логических схем / Д.В. Ефанов, А В. Пашуков // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. - 2019. - №3. - С. 88-99.

31. Ефанов, Д.В. Коды с суммированием весовых коэффициентов разрядов информационных векторов в кольце вычетов по произвольному модулю для

синтеза цифровых вычислительных устройств / Д. В. Ефанов, А. В. Пашуков // Автоматика на транспорте. - 2022. - Том 8. - №2. - С. 198-217. -DOI: 10.20295/2412-9186-2022-8-02-198-217.

32. Ефанов, Д.В. Коды с суммированием единичных и одного взвешенного разрядов с произвольными модулями счета / Д.В. Ефанов, В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников // Электронное моделирование. - 2019. - Том 41. - №4. - С. 4972. - DOI: 10.15407/emodel.41.04.049.

33. Ефанов, Д.В. Коды с суммированием с фиксированными значениями кратностей обнаруживаемых монотонных и асимметричных ошибок для систем технического диагностирования / Д.В. Ефанов, В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. - 2019. - №6. - С. 121-141.

34. Ефанов, Д.В. Микропроцессорная система диспетчерского контроля устройств железнодорожной автоматики и телемеханики: изд. 2-е. / Д.В. Ефанов, Г.В. Осадчий // Санкт-Петербург: Издательство «Лань». - 2022. - 180 с.

35. Ефанов, Д.В. Некоторые особенности обнаружения ошибок равномерными нераспределенными кодами / Д.В. Ефанов // Изв. Вузов. Приборостроение. - 2019 - Т. 62. - №7. - С. 621-631

36. Ефанов, Д.В. О свойствах кода с суммированием в схемах функционального контроля / Д.В. Ефанов, В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. - 2010. - №6. - С. 155-162.

37. Ефанов, Д.В. Особенности обнаружения ошибок кодами Бордена / Д.В. Ефанов // Электронное моделирование. - 2019. - Том 41. - №6. - С. 49-64. -DOI: 10.15407/emodel.41.06.049.

38. Ефанов, Д.В. Отказоустойчивые структуры цифровых устройств на основе логического дополнения / Д.В. Ефанов, В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. - 2021. - №8. - С. 140-158. - DOI: 10.31857/S0005231021080079.

39. Ефанов, Д.В. Повышение надежности датчиков контроля положения железнодорожных стрелок / Д.В. Ефанов, А.А. Блюдов // Известия Петербургского государственного университета путей сообщения. - 2014. - №3. - С. 69-77.

40. Ефанов, Д.В. Применение модульных кодов с суммированием для построения систем функционального контроля комбинационных логических схем / Д.В. Ефанов, В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. - 2015. - № 10. - С. 152-169.

41. Ефанов, Д.В. Синтез самопроверяемых комбинационных устройств на основе выделения специальных групп выходов / Д.В. Ефанов, В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. - 2018. - №9. - С. 79-94.

42. Ефанов, Д.В. Синтез схем встроенного контроля по методу логического дополнения с применением взвешенных кодов с суммированием / Д.В. Ефанов, А.В. Пашуков // Информатика и системы управления. - 2022. - №1. - С. 78-89.

43. Ефанов Д.В. Синтез самодиагностируемых устройств для маршрутного управления объектами железнодорожной автоматики на программируемой элементной базе / Д.В. Ефанов, А.В. Пашуков, В.В. Хорошев // Транспорт Азиатско-Тихоокеанского региона. - 2023. - No3 (36). - С. 33- 45.

44. Ефанов, Д.В. Синтез устройств управления напольным технологическим оборудованием железнодорожной автоматики с обнаружением неисправностей на программируемых логических интегральных схемах / Д.В. Ефанов, А.В. Пашуков // Транспорт Урала. - 2022. - №2. - С. 31-41. - DOI: 10.20291/1815-9400-2022-2-3141.

45. Ефанов, Д.В. Теория и методы функционального диагностирования логических устройств железнодорожной автоматики и телемеханики на основе использования помехоустойчивых кодов с суммированием: дис. ... д-ра тех. наук: 05.13.06: Ефанов Дмитрий Викторович; Петербургский государственный университет путей сообщения - СПб, 2017. - В двух томах: Т. 1: Основное содержание работы. - 316 с. - Библиогр.: с. 290-316; Т. 2: Приложения. - 112 с.

46. Ефанов, Д.В. Условия обнаружения неисправности логического элемента в комбинационном устройстве при функциональном контроле на основе кода Бергера / Д. В. Ефанов, В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. - 2017. - №5. - С. 152-165.

47. Ефанов, Д.В. Функциональный контроль и мониторинг устройств

железнодорожной автоматики и телемеханики: монография / Д.В Ефанов. - СПб.: ФГБОУ ВО ПГУПС, 2016. - 171 с.

48. Ефанов, Д. В. Экспериментальные исследования кодов с суммированием взвешенных разрядов с произвольными весовыми коэффициентами в кольце вычетов по заданному модулю / Д. В. Ефанов, А. В. Пашуков // Вестник Уральского государственного университета путей сообщения. - 2022. - №1. - С. 4-16. - 001: 10.20291/2079-0392-2022-1-4-16.

49. Желтов, П.В. Применение FPGA в системах цифровой радиосвязи. Введение / П.В. Желтов // РГРТУ. - 2011. - 6 с.

50. Жукова, Т.Д. Автоматизация проектирования схем функционального контроля комбинационных устройств на основе методов избыточного кодирования: дис. ... канд. тех. наук: 05.13.12 / Жукова Татьяна Дмитриевна; Институт проблем проектирования в микроэлектронике Российской академии наук. - Москва. - 2021. - 191 с.

51. Кабецкий, А.Г. Методы и инструментальные средства построения логических устройств электрической централизации на базе программируемых логических интегральных схем / А.Г. Кабецкий, Д.С. Марков // Известия Петербургского университета путей сообщения. - 2010. - № 2. - С. 168-173.

52. Каравай, М.Ф. Анализ надежностных характеристик самопроверяемых избыточных структур / М.Ф. Каравай, Е.С. Согомонян // Автомат. и телемех. - 1979. - вып. 8. - С. 105-119.

53. Киреев, И.В. Применение программируемых БИС с матричной структурой в системах управления движением поездов / И.В. Киреев, Д.В. Шалягин // МИИТ. - М. - 1989. - 17 с.

54. Кудрявцев, А.В. Проект цифровой управляющей системы безопасности для энергоблоков АЭС с реакторами ВВЭР / А.В. Кудрявцев, К.П. Карцев, И.А. Сергеев, В.А. Федоров, А.Г. Якушев // Москва: Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», - 2012. - 144 с.

55. Кузьмин, В.С. К вопросу влияния помех на работу систем обеспечения безопасности движения поездов на базе индуктивного канала передачи

информации / В.С. Кузьмин, П.Ф. Бестемьянов // Современное состояние, проблемы и перспективы развития отраслевой науки. - Москва. - 20-23 ноября 2019 г. - 2020. - С. 293-297.

56. Ланцов, В.Н. Проектирование ПЛИС на VHDL / В.Н. Ланцов. -Владимир, ВлГУ, 2000. - 117 с.

57. Ланцов, В.Н. Современные подходы к проектированию и тестированию интегральных микросхем: монография / В.Н. Ланцов, С.Г. Мосин // Владимир : Изд-во Владим. гос. ун-та. - 2010. - 285 с.

58. Лисенков, В.М. Цели, принципы и методы технического регулирования на железнодорожном транспорте / В.М. Лисенков // Транспорт Российской Федерации. - 2009. - №5 (24). - С. 42-45.

59. Лупал, Н. В. Устройства сигнализации, централизации и блокировки на железных дорогах Российской империи: монография / Н.В. Лупал; под ред. В.В. Сапожникова, Вл.В. Сапожникова и Д.В. Ефанова. - СПб.: «Наука». - 2020. -159 с.

60. Малиновский, М.Л. Перспективы использования FPGA-технологий в системах железнодорожной автоматики / М.Л. Малиновский, Д.А. Аленин, В.И. Барсов, Н.В. Коноваленко // Вюник Харювського нацюнального техшчного ушверситету сшьського господарства iменi ПетраВасиленка. Техтчт науки. -Харьков, 2012. - Вип. 130 «Проблеми енергозабезпечення та енергозбереження в АПК Украши». - С. 79-81.

61. Марков, Д.С. Инструментальное средство оценки вероятностных показателей надежности и безопасности систем железнодорожной автоматики / Д.С. Марков, О.А. Наседкин // Известия Петербургского университета путей сообщения. - 2020. - Т.17. - №1. - С. 23-34.

62. Матросова, А.Ю. Использование КОБББ-графов для тестирования задержек логических схем / А.Ю. Матросова, В.В. Андреева, В.З. Тычинский, Г.Г. Гошин // Известия высших учебных заведений. Физика. - 2019. - №5. - С. 8694.

63. Матросова, А.Ю. Обнаружение и маскирование вредоносных подсхем в

последовательностных схемах / А.Ю. Матросова, Е.В. Митрофанов, С.А. Останин, Н.Б. Буторина, Е.Г. Пахомова, С.А. Шульга // Вестник Томского Государственного Университета. Управление, вычислительная техника и информатика. - 2018. -№42. - С. 89-99.

64. Матросова, А.Ю Построение последовательности, обнаруживающей робастно тестируемые неисправности задержек путей в схемах с памятью / А.Ю. Матросова, С.В. Чернышев, О.Х. Ким, В.А. Николаева // Автоматика и телемеханика. - 2021. - №11. - С. 148-168.

65. Матросова, А.Ю. Синтез детекторов равновесных кодов с использованием функций / А.Ю. Матросова, Н.Б. Буторина, Н.О. Якимова // Известия высших учебных заведений. Физика. - 2013. - Т. 56. - №9-2. - С. 171-173.

66. Микони, С.В. Общие диагностические базы знаний вычислительных систем / С.В. Микони. - СПб.: СПИИРАН. - 1992. - 234 с.

67. Никитин, Д.А. Обработка данных и техническое диагностирование в системах железнодорожной автоматики и телемеханики на основе кодов с суммировнием взвешенных разрядов: дис. ... канд. тех. наук: 05.13.06 / Никитин Дмитрий Александрович; Петербургский государственный университет путей сообщения. - Сантк-Петербург. - 2017. - 163 с.

68. Пашуков, А. В. Исследование особенностей обнаружения ошибок на выходах программируемых логических интегральных схем при функциональном контроле на основе модульных кодов с суммированием / А.В. Пашуков // Автоматика на транспорте. - 2021. - Том 7. - №3. - С. 477-495.

69. Пашуков, А.В. Особенности синтеза схем управления объектами железнодорожной автоматики на программируемых логических интегральных схемах / А.В. Пашуков // Материалы XVI Санкт-Петербургской международной конференция «Региональная информатика - 2018», Санкт-Петербург, 24 - 26 октября 2018 г., СПОИСУ, СПб, 2018. - С. 318-319.

70. Пашуков, А.В. Применение взвешенных кодов с суммированием при синтезе схем встроенного контроля по методу логического дополнения / А.В. Пашуков // Автоматика на транспорте. - 2022. - Том 8. - №1. - С. 101-114.

71. Пашуков, А.В. Реализация устройства управления железнодорожным стрелочным электроприводом на программируемых логических интегральных схемах / А. В. Пашуков // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем (МЭС). - 2022. - №2. - С. 32-39. - 10.31114/2078-77072022-2-32-39.

72. Пашуков, А.В. Синтез устройств управления объектами напольной автоматизации железнодорожного транспорта на программируемых логических интегральных схемах / А.В. Пашуков // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем (МЭС). - 2021. - №1. - С. 61-69. -10.31114/2078-7707-2021-1-61-69.

73. Пашуков, А.В. Синтез устройств управления стрелочным переводом на программируемых логических интегральных схемах // Проблемы безопасности на транспорте: материалы XI международной научно-практической конференции: в 2 ч. Ч. I / А.В. Пашуков // Министерство транспорта и коммуникаций Республики Беларусь, Белорусская ж.д., Белорусский государственный университет транспорта; под общей редакцией Ю.И. Кулаженко. - Гомель: БелГУТ, 2021. - С. 201-203.

74. Пашуков, А.В. Синтез устройств управления движением поездов на перегонах на основе программируемых логических интегральных схем / А.В. Пашуков // Материалы XIV международной конференции «Новые информационные технологии в исследовании сложных структур 1САМ-2022». -Томск, 19-24 сентября 2022 г. - С. 68-69.

75. Пивоваров, Д.В. Метод логического дополнения для организации контроля комбинационных устройств в системах мониторинга объектов железнодорожной автоматики: дис. ... канд. тех. наук: 05.13.06 / Пивоваров Дмитрий Вячеславович; Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I. - Санкт-Петербург. - 2020. - 167 с.

76. Пикле, П. Ключевые особенности ПЛИС для взаимосвязанного мира / П. Пикле // Компоненты и технологии. - №12. - 2014. - с. 10-11.

77. Потехин, А.И. Логические основы управления групповым движением

поездов / А.И. Потехин // Автоматика и телемеханика. - 2020. - №5. - С. 156-172.

78. Пошаговая инструкция для Quartus II: Симуляция проекта. -[Электронный ресурс] Режим доступа: https://marsohod.org/11-blog/86-quartussim. Дата обращения: 13.04.2022 г.

79. Сапожников, В.В. Классификация ошибок в информационных векторах систематических кодов / В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников, Д.В. Ефанов // Известия высших учебных заведений. «Приборостроение». - 2015. - Т. 58, №5.

- С. 333-343.

80. Сапожников, В.В. Коды с суммированием для систем технического диагностирования. Том 1: Классические коды Бергера и их модификации: монография / В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников, Д.В. Ефанов. - М.: Наука. -2020. - 383 с.

81. Сапожников, В.В. Коды с суммированием для систем технического диагностирования. Том 2: Взвешенные коды с суммированием: монография / В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников, Д.В. Ефанов. - М.: Наука. - 2021. - 455 с.

82. Сапожников, В.В. Коды Хэмминга в системах функционального контроля логических устройств / В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников, Д.В. Ефанов. - СПб.: Наука. - 2018. - 151 с.

83. Сапожников, В.В. Методы построения безопасных микроэлектронных систем железнодорожной автоматики / В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников, Х.А. Христов, Д.В. Гавзов; Под ред. Вл.В. Сапожникова. - М.: Транспорт. - 1995.

- 272 с.

84. Сапожников, В.В. Модульные коды с суммированием в системах функционального контроля. I. Свойства обнаружения ошибок кодами в информационных векторах / В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников, Д.В. Ефанов, М.Р. Черепанова // Электронное моделирование. - 2016. - Т. 38. - № 2. - С. 27-48.

85. Сапожников, В.В. Модульные коды с суммированием в системах функционального контроля. II. Уменьшение структурной избыточности систем функционального контроля / В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников, Д.В. Ефанов, М.Р. Черепанова // Электронное моделирование. - 2016. - Т. 38, - № 3. - С. 47-61

86. Сапожников, В.В. Новые структуры систем функционального контроля логических схем / В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников, Д.В. Ефанов, В.В. Дмитриев // Автоматика и телемеханика. - 2017. - №2. - С. 127-143.

87. Сапожников, В.В. Основы теории надежности и технической диагностики / В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников, Д.В. Ефанов // Санкт-Петербург: Издательство «Лань». - 2019. - 588 с.

88. Сапожников, В.В. Самопроверяемые дискретные устройства / В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников. - СПб: Энергоатомиздат. - 1992. - 224 с.

89. Сапожников, В.В. Синтез асинхронных конечных автоматов с обнаружением отказов / В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников, В. Г. Трохов // Автомат. и телемех. - 1977. - №4. - С. 139-148.

90. Сапожников, В.В. Схема коррекции сигналов для комбинационных устройств автоматики на основе логического дополнения с контролем вычислений по паритету / В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников, Д.В. Ефанов // Информатика. -2020. - Том 17. - №2. - С. 71-85. - DOI: 10.37661/1816-0301-2020-17-2-71-85.

91. Сапожников, В.В. Теория дискретных устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи / В.В. Сапожников, Ю.А. Кравцов, Вл.В. Сапожников; под ред. В.В. Сапожникова. - М.: УМК МПС России. - 2001. -312 с.

92. Сапожников, Вл.В. Микропроцессорные системы централизации / Вл.В. Сапожников, В.А. Кононов, С.А. Куренков, А.А. Лыков, О.А. Наседкин, А.Б. Никитин, А.А. Прокофьев, М.С. Трясов под ред. Вл.В. Сапожникова // ФГБОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте». - 2008. - 398 с.

93. Сапожников, Вл.В. Синтез систем управления движением поездов на железнодорожных станциях с исключением опасных отказов / Вл.В. Сапожников // М.: Наука. - 2021. - 229 с.

94. Седых, Д.В. Отраслевой формат технической документации на устройства железнодорожной автоматики и телемеханики. Часть 4: Представление элементов / Д.В. Седых, Д.В. Зуев, М.А. Гордон // Автоматика на транспорте. -

2017. - Том 3. - №4. - С. 563-577.

95. Слабаков, Е.В. Самопроверяемые вычислительные устройства и системы (обзор) / Е.В. Слабаков, Е.С. Согомонян // Автоматика и телемеханика. -1981. - №11. - С. 147-167.

96. Согомонян, Е.С. Самопроверяемые устройства и отказоустойчивые системы / Е.С. Согомонян, Е.В. Слабаков. - М.: Радио и связь. - 1989. - 208 с.

97. Стемпковский, А.Л. Разработка технологически независимых метрик для оценки маскирующих свойств логических схем / А.Л. Стемпковский, Д.В. Тельпухов, Р.А. Соловьев, М.В. Мячиков, Н.В. Тельпухова // Вычислительные технологии. - Т. 21. - №2. - 2016. - С. 53-62.

98. Стемпковский, А.Л. Синтез схемы функционального контроля на основе спектрального R-кода с разбиением выходов на группы / А.Л. Стемпковский, Д.В. Тельпухов, Т.Д. Жукова, А.И. Деменева, В.В. Надоленко, С.И. Гуров // Микроэлектроника. - 2019. - Т. 48. - №4. - С. 284-294. - Б01: 10.1134/80544126919040094.

99. Тельпухов, Д. В. Методы и средства автоматизации проектирования сбоеустойчивых комбинационных схем: дис. ... д-ра тех. наук: 05.13.12. / Тельпухов Дмитрий Владимирович; ФГБУН Институт проблем проектирования в микроэлектронике Российской академии наук (ИППМ РАН) - М, 2018. - 308 с.

100. Тельпухов, Д.В. Применение кода Хэмминга в задаче повышения сбоеустойчивости комбинационных схем / Д.В. Тельпухов, Т.Д. Жукова, А.Н. Щелоков, П.Д. Кретинина // Известия ЮФУ. Технические науки. - 2021. -№ 4 (221). - С. 220-231. - Б01 10.18522/2311-3103-2021-4-220-231.

101. Тельпухов, Д.В. Разработка аналитического метода для выбора наиболее эффективного метода синтеза сбоеустойчивых комбинационных схем / Д.В. Тельпухов, Т.Д. Жукова, П.Д. Кретинина // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем (МЭС). - 2021. - №3. С. 159-165. - Б01: 10.31114/2078-7707-2021-3-159-165.

102. Тельпухов, Д.В. Схема функционального контроля для комбинационных схем на основе R-кода / Д.В. Тельпухов, Т.Д. Жукова,

А.И. Деменева, С.И. Гуров // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем (МЭС). - 2018. - №4. - С. 98-104. - ёо1: 10.31114/20787707-2018-4-98-104.

103. Труды по теории синтеза самопроверяемых схем встроенного контроля на основе двоичных избыточных кодов: Т. 1. - Москва: Издательство «Наука»,

2020. - 611 с.

104. Труды по теории синтеза самопроверяемых схем встроенного контроля на основе двоичных избыточных кодов: Т. 2. - Москва: Издательство «Наука»,

2021. - 527 с.

105. Хаханов, В.И. Модели и методы диагностирования цифровых систем на кристаллах / В.И. Хаханов, Е.И. Литвинова, О.А. Гузь, С.В. Чумаченко // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем (МЭС). -№1. - 2012. - с.22-29.

106. Хаханов, В.И. Проектирование и верификация цифровых систем на кристаллах / В.И. Хаханов, И.В. Хаханова, Е.И. Литвинова, О.А. Гузь. - Харьков: ХНУРЭ. - 2010. - 528 с.

107. Хаханов, В.И. Проектирование и тестирование цифровых систем на кристаллах / В.И. Хаханов, Е.И. Литвинова, О.А Гузь // Харьков: ХНУРЭ. - 2009. -485 с.

108. Шалягин, Д.В. Кибербезопасное построение микроэлектронных систем / Д.В. Шалягин, В.С. Аркатов, В.Г. Гуменников, А.В. Горелик // Железнодорожный транспорт. - №8. - 2018. - С. 64-66.

109. Шалягин, Д.В. Структурный синтез микроэлектронных систем обеспечения безопасности движения поездов / Д.В. Шалягин // Радиоэлектронные и микропроцессорные системы обеспечения безопасности движения транспорта: межвуз. Сборник науч. тр. / МИИТ. - М. 1990. - Вып. 828. - С. 28-35.

110. Шалягин, Д.В. Автоматизация проектирования контролепригодных автоматов на матричных структурах / Д.В. Шалягин, И.В. Киреев // Радиоэлектронные и микропроцессорные системы обеспечения безопасности движения транспорта: межвуз. Сборник науч. тр. / МИИТ. - М. 1990. - Вып. 828. -

С. 51-55.

111. Abramovici, M. Digital System Testing and Testable Design / M. Abramovici, M.A. Breuer, A.D. Friedman. Computer Science Press. - 1998. - 652p.

112. Berger, J.M. A Note on Error Detection Codes for Asymmetric Channels / J.M. Berger // Information and Control. - 1961. - Vol. 4. - Issue 1. - Pp. 68-73. - DOI: 10.1016/S0019-9958(61)80037-5.

113. Borden, J.M. Optimal Asymmetric Error Detecting Codes / J.M. Borden // Information and Control. - 1982. - Vol. 53. - Issue 1-2. - P. 66-73. - doi: 10.1016/S0019-9958(82)91125-1

114. Borecky, J. Parity Driven Reconfigurable Duplex System / J. Borecky, M. Kohlik, H. Kubatova // Microprocessors and Microsystems. - 2017. - Vol. 52.

- P. 251-260. - doi: 10.1016/j.micpro.2017.06.015.

115. Borecky, J. Fault Models Usability Study for On-line Tested FPGA / J. Borecky, M. Kohlik, H. Kubatova // 14th Euromicro Conference on Digital System Design. - 31 Aug.-2 Sept. - 2011. - DOI: 10.1109/DSD.2011.42.

116. Bose, B. Systematic unidirectional error-detection codes / B. Bose, D.J. Lin // IEEE Transact. on Computers. - 1985. - Vol. C-34. - Nov. - P. 1026-1032.

117. Bruck, J. Neural Networks, Error-Correcting Codes, and Polynomials over the Binary n-Cube / J. Bruck, M. Blaum // IEEE Transactions of Information Theory. - 1989.

- Vol. 35. - No. 5. - P. 976-987. - doi: 10.1109/18.42215.

118. Carter, W.C. Self-Checking Error Checker for Two-Rail Coded Data / W.C. Carter, K.A. Duke, P.R. Schneider // United States Patent Office - filed July 25. -1968. - ser. No. 747533. - patented Jan. 26. - 1971. - N. Y. - 10 p.

119. Choudhury, M.R. Reliability analysis of logic circuits / M.R. Choudhury, K. Mohanram // IEEE Trans. on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems. - 2009. - No. 28(3). - pp. 392-405.

120. Collection of digital design benchmarks [Электронный ресурс] Режим доступа: https://ddd.fit.cvut.cz/www/prj/Benchmarks/. Дата обращения: 13.04.2022 г.

121. Cummings, C.E. The Fundamentals of Efficient Synthesizable Finite State Machine Design using NC-Verilog and BuildGates / C.E. Cummings // International

cadence conference. - San Jose, California. - September 16-18. - 2002. - 27 p.

122. Das, A. Efficient Non-Binary Hamming Codes for Limited Magnitude Errors in MLC PCMs / A. Das, N.A. Touba // IEEE International Symposium on Defect and Fault Tolerance in VLSI and Nanotechnology Systems (DFT). - 8-10 October 2018. -Chicago. - IL. - USA. - P. 1-6. - doi: 10.1109/DFT.2018.8602848.

123. Das, D. Synthesis of Circuits with Low-Cost Concurrent Error Detection Based on Bose-Lin Codes / D. Das, N.A. Touba // Journal of Electronic Testing: Theory and Applications. - 1999. - Vol. 15. - Issue 1-2. - Pp. 145-155. - DOI: 10.1023/A:1008344603814.

124. Das, D. Weight-Based Codes and Their Application to Concurrent Error Detection of Multilevel Circuits / D. Das, N.A. Touba // Proceedings of 17th IEEE Test Symposium. - California, USA. - 1999. - pp. 370-376, - doi: 10.1109/VTEST.1999.766691.

125. Dobias, R. FPGA Based Design of Railway's Interlocking Equipment / R. Dobias, H. Kubatova // Proceedings of EUROMICRO Symposium on Digital System Design. - 2004. - p. 467-473.

126. Efanov, D. Fundamentals of Implementation of Safety Movement of Trains under Integration of Control Systems with Hardware for Railway Infrastructure Facilities Monitoring / D. Efanov, G. Osadchy, I. Aganov // Proceedings of 11th IEEE International Conference on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS'2021), Vol. 1, Cracow, Poland, September 2225, 2021, pp. 391-396, doi: 10.1109/IDAACS53288.2021.9660985.

127. Efanov, D. On Variety of Sum Codes with On-Data Bits and One Weighted Data Bit in Concurrent Error Detection Systems / D. Efanov, V. Sapozhnikov, Vl. Sapozhnikov // Proceedings of 2nd International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM), - Chelyabinsk, Russia. - 1920 May. - 2016. - pp. 1-5. - doi: 10.1109/ICIEAM.2016.7911684.

128. Efanov, D. Sum Codes of Weighted Data Bits for Objectives of Automation Logical Devices Technical Diagnostics / D. Efanov, V. Sapozhnikov, Vl. Sapozhnikov, G. Osadchy, T. Teng // Proceedings of 17th IEEE East-West Design & Test Symposium

(EWDTS'2019). - Batumi, Georgia. - September 13-16. - 2019. - pp. 181-190. -doi: 10.1109/EWDTS.2019.8884413.

129. Efanov, D. Special Aspects of Errors Definition via Sum Codes within Embedded Control Schemas Being Realized by Means of Boolean Complement Method / D. Efanov, G. Osadchy, M. Zueva // Proceedings of 11th IEEE International Conference on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS'2021). - Vol. 1. - Cracow, Poland. - September 22-25. - 2021.

- p 424-431. - doi: 10.1109/IDAACS53288.2021.9660837.

130. Efanov, D. Testing of Relay-Contact Circuits of Railway Signalling and Interlocking / D. Efanov, A. Lykov, G. Osadchy // Proceedings of 15th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS'2017). - Novi Sad, Serbia. - September 29 -October 2. - 2017. - pp. 242-248. - doi: 10.1109/EWDTS.2017.8110095.

131. Efanov, D. The Use of Codes with Fixed Multiplicities of Detected Unidirectional and Asymmetrical Errors in the Process of Organizing Combinational Circuit Testing / D. Efanov, V. Sapozhnikov, Vl. Sapozhnikov // Proceedings of 16th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS'2018). - Kazan, Russia.

- September 14-17. - 2018. - pp. 114-122. - doi: 10.1109/EWDTS.2018.8524768.

132. Efanov, D. Two-modulus Codes with Summation of One-Data Bits for Technical Diagnostick of Discrete Systems / D.V. Efanov, V.V. Sapozhnikov, Vl.V. Sapozhnikov // Automatic Control and Computer Sciences. - 2018. - Vol. 52. -Issue 1. - p. 1-12. - DOI: 10.3103/S0146411618010029.

133. Efanov, D.V. Using Codes with Summation of Weighted Bits to Organize Checking of Combinational Logical Devices / D. Efanov, V. Sapozhnikov, Vl. Sapozhnikov // Automatic Control and Computer Sciences. - 2019. - Vol. 53. - Issue 1. - Pp. 1-11. - DOI: 10.3103/S0146411619010061.

134. Efanov, D.V. The Weight-Based Sum Codes in the Residue Ring by Arbitrary Modulus for Synthesis of Self-Checking Digital Computing Systems / D.V. Efanov, A.V. Pashukov // Proceedings of 19th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS'2021). - Batumi, Georgia. - September 10-13. - 2021. - pp. 170-179. - doi: 10.1109/EWDTS52692.2021.9581032.

135. Efanov, D.V. Weight-Based Sum Codes with Arbitrary Modulus / D.V. Efanov, A.V. Pashukov // IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus). - 25 - 28 January - 2022.

- St. Petersburg, Russia. - pp. 133-138, doi: 10.1109/EIConRus54750.2022.9755482.

136. Frieman, C.V. Optimal Error Detection Codes for Completely Asymmetric Binary Channels / C.V. Frieman // Information and Control. - 1962. - Vol. 5. - issue 1.

- P. 64-71. - doi:10.1016/S0019-9958(62)90223-1

137. Fujiwara, E. Code Design for Dependable Systems: Theory and Practical Applications / E. Fujiwara // New Jersey: John Wiley & Sons. - 2006. - 720 p.

138. Ghosh, S. Synthesis of low power CED circuits based on parity codes / S. Ghosh, S. Basu, N.A. Touba // Proc. of the 23rd IEEE VLSI Test Symp. (VTS'05). -2005. - pp. 315-320.

139. Goessel, M. Error Detection Circuits / M. Goessel, S. Graf // London: McGraw-Hill. - 1994. - 261 p.

140. Göessel, M. New Methods of Concurrent Checking: Edition 1 / M. Göessel, V. Ocheretny, E. Sogomonyan, D. Marienfeld // Dordrecht: Springer Science+Business Media B.V. - 2008. - 184 p.

141. Hamming, R.W. Error detecting and correcting codes / R.W. Hamming // Bell System Technical Journal. - 1950. - 29 (2). - pp. 147-160.

142. Harris, D.M. Digital Design and Computer Architecture / D.M. Harris, S.L. Harrisro. - Morgan Kaufmann. - 2012. - 569 p.

143. Kubalik, P. Parity Codes Used for On-Line Testing in FPGA / P. Kubalik, H. Kubatova // Acta Polytechika. - 2005. - Vol. 45. - No. 6. - pp. 53-59.

144. Kubalik, P. Fault Injection and Simulation for Fault Tolerant Reconfigurable Duplex System / P. Kubalik, H. Kubatova, J. Kvasnicka // 2007 IEEE Design and Diagnostics of Electronic Circuits and Systems. - 11-13 April. - 2007. - pp. 357-360. -DOI: 10.1109/DDECS.2007.4295312.

145. Lala, P.K. Self-Checking and Fault-Tolerant Digital Design / P.K Lala // San Francisco: Morgan Kaufmann Publishers. - 2001. - 216 p.

146. Lo, J.-C. An SFS Berger Check Prediction ALU and Its Application to Self-

Checking Processor Designs / J.-C. Lo, S. Thanawastien, T.R.N. Rao, M. Nicoladis // Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems. - 1992. - Vol. 11. - issue 4. - pp. 525-540. - doi: 10.1109/43.125100.

147. MacWilliams, F.J. The Theory of Error-Correcting Codes / F.J. NacWilliams, N.J.A. Sloane // Amsterdam: North-Holland. - 1977. - 785 p.

148. Maxfield, C. The Design Warrior's Guide to FPGA's: 1st Edition, Devices, Tools and Flows / C. Maxfield. - Boston: Newnes, 2004. - 542 p.

149. Mitra, S. Diversity Techniques for Concurrent Error Detection / S. Mitra, E.J. McCluskey // International Symposium on Quality Electronic Design. - 2001. -USA, San Jose. - CA. - 26-28 March. - pp. 249-250.

150. Mitra, S. Which Concurrent Error Detection Scheme to Choose? / S. Mitra, E.J. McCluskey // Proceedings of International Test Conference. - 2000. - USA, Atlantic City. - NJ. - 3-5 October 2000. - pp. 985-994.

151. Mourad, S. Testability of parity checkers / S. Mourad, E.J. McCluskey // IEEE Transact. on Industrial Electronics. - 1989. - Vol. 36. - iss. 2. -pp. 254-262. -DOI: 10.1109/41.19077

152. Navabi, Z. Embedded Core Design with FPGAs / Z. Navabi // McGraw-Hill Education. - 433 p.

153. Nikitin, D. Automatic Locomotive Signalization System Modification with Weight-Based Sum Codes / D. Nikitin, A. Nikitin, A. Manakov, P. Popov, A. Kotenko // Proceedings of 17 th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS'2021). - Novi Sad, Serbia. - September 29 - October 2. - 2017, - pp. 332-336, doi: 10.1109/EWDTS.2017.8110099.

154. Piestrak, S. J. Design of Self-Testing Checkers for Unidirectional Error Detecting Codes / S.J. Piestrak // Wroclaw: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wroclavskiej. - 1995. - 111 p.

155. Quartus. [Электронный ресурс] Режим доступа: http://altera.ru/soft quartus.html. Дата обращения: 13.04.2022 г.

156. Sapozhnikov, V. Modular Sum Code in Building Testable Discrete Systems / V. Sapozhnikov, Vl. Sapozhnikov, D. Efanov // Proceedings of 13th IEEE East-West

Design & Test Symposium (EWDTS'2015). - Batumi, Georgia. - September 26-29. -2015. - pp. 181-187. - doi: 10.1109/EWDTS.2015.7493133.

157. Sapozhnikov ,V. The Structures of the Fault-Tolerant Automation and Computing Devices Based on the Boolean Complement / V. Sapozhnikov, Vl. Sapozhnikov, D. Efanov // Proceedings of 19th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS'2021). - Batumi, Georgia. - September 10-13. - 2021. - p. 95104. - doi: 10.1109/EWDTS52692.2021.9581037.

158. Schiano, L. Self-Checking Design, Implementation, and Measurement of a Controller for Track-Side Railway Systems / L. Schiano, C. Metra, D. Marino // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. - 2003. - Vol. 52. - Issue 6. - Pp. 1722-1728. - DOI: 10.1109/TIM.2003.818734.

159. Sedykh, D. Computer-Aided Design of Railway Signalling Systems in Russian Federation / D. Sedykh, M. Gordon, D. Efanov // Proceedings of 4th International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM). -Moscow, Russia. - May 15-18. - 2018. - pp. 1-7. - doi:10.1109/ICIEAM.2018.8728662.

160. Sentovich, E.M. Sequential Circuit Design Using Synthesis and Optimization / E.M. Sentovich, K.J. Singh, C. Moon, H. Savoj, R.K. Brayton, A. Sangiovanni-Vincentelli // Proceedings IEEE International Conference on Computer Design: VLSI in Computers & Processors, 11-14 October 1992, Cambridge, MA, USA, pp. 328-333, doi: 10.1109/ICCD.1992.276282.

161. Shan, T. Test Pattern Generation to Detect Multiply Faults in ROBDD Based Combinational Circuits / T. Shan, V. Singh, A. Matrosova // 2017 IEEE 23rd International symposium on on-line testing and robust system design, IOLTS. - Thessaloniki, Greece. - 3-5 July, 2017. - pp. 211-212.

162. Stempkovskiy, A. R-Code for Concurrent Error Detection and Correction in the Logic Circuits / A. Stempkovskiy, D. Teplukhov, S. Gurov, T. Zhukova, T.A. Demeneva // 2018 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus). - 29 January - 1 February 2018. - Moscow, Russia. - pp. 1430-1433. - doi: 10.1109/EIConRus.2018.8317365.

163. Theeg, G. Railway Signalling & Interlocking: 3ed Edition / G. Theeg,

S. Vlasenko // Germany, Leverkusen PMC Media House GmbH. - 2020. - 552 p.

164. To Nhi Ho. Digital System Design for Traffic Light Controller System: A Systematic Approach / To Nhi Ho. T, Giao N. Pham, Quang Hung Nguyen, Binh A.Nguyen, Ngoc T. Le, Hoanh Su Le // International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering. - 13 November 2021. - doi: 10.46338/ijetae1121_19.

165. Tshagharyan, G. Experimental Study on Hamming and Hsiao Codes in the Context of Embedded Applications / G. Tshagharyan, G. Harutyunyan, S. Shoukourian, Y. Zorian // Proceedings of 15th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS'2017). - Novi Sad, Serbia. - September 29 - October 2. - 2017. - pp. 25-28. -doi: 10.1109/EWDTS.2017.8110065.

166. Ubar, R. Design and Test Technology for Dependable Systems-on-Chip (Premier Reference Source) / R. Ubar, J. Raik, H.-T. Vierhaus // Information Science Reference, Hershey New York, IGI Global. - 2011. - 578p.

167. Yang, S. Logic Synthesis and Optimization Benchmarks User Guide: Version 3.0 / S. Yang // Technical Report 1991-IWLS-UG-Saeyang, MCNC, 44 p.

168. Zaikin, A.A. New control systems for emergency protection of power reactors / A.A. Zaikin, V.S. Zhemov, Y.M. Miroshnik, A.V. Pronyakin, I.V. Sokolov // Ядерные измерительно-информационные технологии. - 2005. - №3 - С 30-55.

ПРИЛОЖЕНИЕ А Каталоги характеристик обнаружения ошибок кодами с суммированием в кольце вычетов по произвольному модулю с неупорядоченными весовыми коэффициентами

w 'От,к От,к От,к Всего необнаруживаемых ошибок Распределение необнаруживаемых ошибок по кратностям ё Ыа Ыи Ыа

1 2 3 4

1 1 1 1 44,643 48,214 7,143 112 0 96 0 16 50 54 8

Таблица П.А.2 - Характеристики Ж£3(4,2)-кода

w От,к От,к От,к Всего необнаруживаемых ошибок Распределение необнаруживаемых ошибок по кратностям ё Ыа Ыи Ыа

1 2 3 4

1 1 1 1 22,857 77,143 0 70 0 48 16 6 16 54 0

1 1 1 2 40 34,286 25,714 70 0 48 16 6 28 24 18

1 1 2 2 48,571 28,571 22,857 70 0 48 16 6 34 20 16

1 2 2 2 40 34,286 25,714 70 0 48 16 6 28 24 18

2 2 2 2 22,857 77,143 0 70 0 48 16 6 16 54 0

200

Таблица П.А.3 - Характеристики Ж$4(4,2)-кода

Всего Распределение необнаруживаемых ошибок по кратностям ё

w От,к От,к От,к необнаруживаемых ошибок 1 2 3 4 Ыа Ыи Ыа

1 1 1 1 3,571 96,429 0 56 0 48 0 8 2 54 0

1 1 1 2 25 50 25 48 0 24 24 0 12 24 12

1 1 1 3 42,857 42,857 14,286 56 0 48 0 8 24 24 8

1 1 2 2 33,333 41,667 25 48 0 24 16 8 16 20 12

1 1 2 3 41,667 16,667 41,667 48 0 24 24 0 20 8 20

1 1 3 3 60,714 39,286 0 56 0 48 0 8 34 22 0

1 2 2 2 50 50 0 48 0 48 0 0 24 24 0

1 2 2 3 37,5 20,833 41,667 48 0 24 16 8 18 10 20

1 2 3 3 41,667 16,667 41,667 48 0 24 24 0 20 8 20

1 3 3 3 42,857 42,857 14,286 56 0 48 0 8 24 24 8

2 2 2 2 44,643 48,214 7,143 112 0 96 0 16 50 54 8

2 2 2 3 50 50 0 48 0 48 0 0 24 24 0

w 'От,к От,к От,к Всего необнаруживаемых ошибок Распределение необнаруживаемых ошибок по кратностям ё Ыа Ыи Ыа

1 2 3 4

2 2 3 3 33,333 41,667 25 48 0 24 16 8 16 20 12

2 3 3 3 25 50 25 48 0 24 24 0 12 24 12

3 3 3 3 3,571 96,429 0 56 0 48 0 8 2 54 0

Таблица П.А.4 - Характеристики Ж^5(4,3)-кода

w От,к От,к ат,к Всего необнаруживаемых ошибок Распределение необнаруживаемых ошибок по кратностям ё Ыа Ыи Ыа

1 2 3 4

1 1 1 1 0 100 0 54 0 48 0 6 0 54 0

1 1 1 2 5,263 63,158 31,579 38 0 24 12 2 2 24 12

1 1 1 3 31,579 63,158 5,263 38 0 24 12 2 12 24 2

1 1 1 4 44,444 44,444 11,111 54 0 48 0 6 24 24 6

1 1 2 2 22,222 55,556 22,222 36 0 16 16 4 8 20 8

1 1 2 3 33,333 22,222 44,444 36 0 16 16 4 12 8 16

1 1 2 4 42,105 21,053 36,842 38 0 24 12 2 16 8 14

1 1 3 3 22,222 55,556 22,222 36 0 16 16 4 8 20 8

1 1 3 4 52,632 26,316 21,053 38 0 24 12 2 20 10 8

1 1 4 4 62,963 37,037 0 54 0 48 0 6 34 20 0

1 2 2 2 31,579 63,158 5,263 38 0 24 12 2 12 24 2

1 2 2 3 52,632 26,316 21,053 38 0 24 12 2 20 10 8

1 2 2 4 33,333 22,222 44,444 36 0 16 16 4 12 8 16

1 2 3 3 42,105 21,053 36,842 38 0 24 12 2 16 8 14

1 2 3 4 50 5,556 44,444 36 0 16 16 4 18 2 16

1 2 4 4 52,632 26,316 21,053 38 0 24 12 2 20 10 8

1 3 3 3 5,263 63,158 31,579 38 0 24 12 2 2 24 12

1 3 3 4 33,333 22,222 44,444 36 0 16 16 4 12 8 16

1 3 4 4 42,105 21,053 36,842 38 0 24 12 2 16 8 14

201

Всего Распределение необнаруживаемых ошибок по кратностям ё

w От,к От,к От,к необнаруживаемых ошибок 1 2 3 4 Ыа Ыи Ыа

1 4 4 4 44,444 44,444 11,111 54 0 48 0 6 24 24 6

2 2 2 2 0 100 0 54 0 48 0 6 0 54 0

2 2 2 3 44,444 44,444 11,111 54 0 48 0 6 24 24 6

2 2 2 4 5,263 63,158 31,579 38 0 24 12 2 2 24 12

2 2 3 3 62,963 37,037 0 54 0 48 0 6 34 20 0

2 2 3 4 42,105 21,053 36,842 38 0 24 12 2 16 8 14

2 2 4 4 22,222 55,556 22,222 36 0 16 16 4 8 20 8

2 3 3 3 44,444 44,444 11,111 54 0 48 0 6 24 24 6

2 3 3 4 52,632 26,316 21,053 38 0 24 12 2 20 10 8

2 3 4 4 33,333 22,222 44,444 36 0 16 16 4 12 8 16

2 4 4 4 31,579 63,158 5,263 38 0 24 12 2 12 24 2

3 3 3 3 0 100 0 54 0 48 0 6 0 54 0

3 3 3 4 31,579 63,158 5,263 38 0 24 12 2 12 24 2

3 3 4 4 22,222 55,556 22,222 36 0 16 16 4 8 20 8

3 4 4 4 5,263 63,158 31,579 38 0 24 12 2 2 24 12

4 4 4 4 0 100 0 54 0 48 0 6 0 54 0

202

Таблица П.А.5 - Характеристики Ж52(5,2)-кода

w От,к От,к ат,к Всего необнаруживаемых ошибок Распределение необнаруживаемых ошибок по кратностям ё Ыа Ыи Ыа

1 2 3 4 5

1 1 1 1 1 37,5 45,833 16,667 480 0 320 0 160 0 180 220 80

w От,к От,к 0.т,к Всего необнаруживаемых ошибок Распределение необнаруживаемых ошибок по кратностям ё Ыа Ыи Ыа

1 2 3 4 5

1 1 1 1 1 31,613 34,839 33,548 310 0 160 80 60 10 98 108 104

1 1 1 1 2 37,419 28,387 34,194 310 0 160 80 60 10 116 88 106

1 1 1 2 2 37,419 28,387 34,194 310 0 160 80 60 10 116 88 106

1 1 2 2 2 31,613 34,839 33,548 310 0 160 80 60 10 98 108 104

1 2 2 2 2 25,806 70,968 3,226 310 0 160 80 60 10 80 220 10

2 2 2 2 2 31,613 34,839 33,548 310 0 160 80 60 10 98 108 104

Таблица П.А.7 - Характеристики Ж^4(5,3)-кода

w От,к ®т,к 0.т,к Всего необнаруживаемых ошибок Распределение необнаруживаемых ошибок по кратностям ё Ыа Ыи Ыа

1 2 3 4 5

1 1 1 1 1 8,333 91,667 0 240 0 160 0 80 0 20 220 0

1 1 1 1 2 23,214 48,214 28,571 224 0 96 96 16 16 52 108 64

1 1 1 1 3 28,333 45 26,667 240 0 160 0 80 0 68 108 64

1 1 1 2 2 28,571 39,286 32,143 224 0 80 96 48 0 64 88 72

1 1 1 2 3 33,036 21,429 45,536 224 0 96 96 16 16 74 48 102

1 1 1 3 3 45 41,667 13,333 240 0 160 0 80 0 108 100 32

1 1 2 2 2 33,036 39,286 27,679 224 0 112 48 48 16 74 88 62

1 1 2 2 3 32,143 21,429 46,429 224 0 80 96 48 0 72 48 104

1 1 2 3 3 37,5 19,643 42,857 224 0 96 96 16 16 84 44 96

1 1 3 3 3 45 41,667 13,333 240 0 160 0 80 0 108 100 32

1 2 2 2 2 44,643 48,214 7,143 224 0 192 0 32 0 100 108 16

1 2 2 2 3 33,929 26,786 39,286 224 0 112 48 48 16 76 60 88

1 2 2 3 3 32,143 21,429 46,429 224 0 80 96 48 0 72 48 104

1 2 3 3 3 33,036 21,429 45,536 224 0 96 96 16 16 74 48 102

1 3 3 3 3 28,333 45 26,667 240 0 160 0 80 0 68 108 64

2 2 2 2 2 37,5 45,833 16,667 480 0 320 0 160 0 180 220 80

2 2 2 2 3 44,643 48,214 7,143 224 0 192 0 32 0 100 108 16

2 2 2 3 3 33,036 39,286 27,679 224 0 112 48 48 16 74 88 62

203

w От,к От,к О™,к Всего необнаруживаемых ошибок Распределение необнаруживаемых ошибок по кратностям ё Ыа Ыи Ыа

1 2 3 4 5

2 2 3 3 3 28,571 39,286 32,143 224 0 80 96 48 0 64 88 72

2 3 3 3 3 23,214 48,214 28,571 224 0 96 96 16 16 52 108 64

3 3 3 3 3 8,333 91,667 0 240 0 160 0 80 0 20 220 0

204

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Каталоги характеристик обнаружения ошибок кодами с суммированием в кольце вычетов по произвольному модулю с упорядоченными весовыми коэффициентами

Таблица П.Б.1 - Характеристика необнаруживаемых Ж8М(т,&)-кодами с весо-

выми коэффициентами, образующими натуральный ряд чисел, ошибок по видам

т Ыт N Ыа Ыа и, % а, % а, %

М=2

4 112 58 22 32 51,786 19,643 28,571

5 480 188 100 192 39,167 20,833 40,000

6 1984 628 408 948 31,653 20,565 47,782

7 8064 1958 1608 4498 24,281 19,940 55,779

8 32512 6130 6214 20168 18,855 19,113 62,032

9 130560 18740 23868 87952 14,354 18,281 67,365

10 523264 57244 91480 374540 10,940 17,483 71,578

11 2095104 173294 350920 1570890 8,271 16,750 74,979

12 8384512 523978 1348444 6512090 6,249 16,083 77,668

13 33546240 1578668 5193032 26774540 4,706 15,480 79,814

14 134201344 4752388 20043632 109405324 3,541 14,935 81,523

15 536838144 14285558 77529424 445023162 2,661 14,442 82,897

16 2147418112 42922210 300481094 1804014808 1,999 13,993 84,009

17 8589803520 128884580 1166684908 7294234032 1,500 13,582 84,917

18 34359476224 386915884 4537329816 29435230524 1,126 13,205 85,668

19 137438429184 1161232574 17672156232 118605040378 0,845 12,858 86,297

20 549754765312 3484746298 68922308212 477347710802 0,634 12,537 86,829

М=3

4 72 40 10 22 55,556 13,889 30,556

5 312 134 56 122 42,949 17,949 39,103

6 1312 466 248 598 35,518 18,902 45,579

7 5344 1364 1024 2956 25,524 19,162 55,314

8 21600 4186 4046 13368 19,380 18,731 61,889

9 86912 13070 15708 58134 15,038 18,073 66,888

10 348544 38776 60588 249180 11,125 17,383 71,492

11 1396096 116918 233136 1046042 8,375 16,699 74,926

12 5588480 354850 897336 4336294 6,350 16,057 77,593

13 22361600 1059620 3458768 17843212 4,739 15,467 79,794

14 89462272 3182122 13355956 72924194 3,557 14,929 81,514

15 357881856 9579134 51673240 296629482 2,677 14,439 82,885

16 1431590912 28684840 200294930 1202611142 2,004 13,991 84,005

17 5726492672 86067494 777738172 4862687006 1,503 13,581 84,916

18 22906232832 258464626 3024783572 19622984634 1,128 13,205 85,667

19 91625447424 774855284 11781231544 79069360596 0,846 12,858 86,296

20 366502830080 2324551546 45947796212 318230482322 0,634 12,537 86,829

т Ыт Ыи Ыа Ыа и, % а, % а, %

М=4

4 48 28 4 16 58,333 8,333 33,333

5 224 92 36 96 41,071 16,071 42,857

6 960 280 176 504 29,167 18,333 52,500

7 3968 926 744 2298 23,337 18,750 57,913

8 16128 3034 2982 10112 18,812 18,490 62,698

9 65024 9308 11684 44032 14,315 17,969 67,717

10 261120 28048 45240 187832 10,741 17,325 71,933

11 1046528 85724 174448 786356 8,191 16,669 75,140

12 4190208 261268 672184 3256756 6,235 16,042 77,723

13 16769024 787892 2592440 13388692 4,698 15,460 79,842

14 134201344 4752388 20043632 109405324 3,541 14,935 81,523

15 536838144 14285558 77529424 445023162 2,661 14,442 82,897

16 2147418112 42922210 300481094 1804014808 1,999 13,993 84,009

17 4294836224 64412468 583276988 3647146768 1,500 13,581 84,919

18 17179607040 193297048 2268533976 14717776016 1,125 13,205 85,670

19 68718952448 580345124 8835816112 59302791212 0,845 12,858 86,298

20 274876858368 1742083948 34460629944 238674144476 0,634 12,537 86,829

М=5

4 36 18 2 16 50,000 5,556 44,444

5 176 86 20 70 48,864 11,364 39,773

6 760 256 124 380 33,684 16,316 50,000

7 3152 764 564 1824 24,239 17,893 57,868

8 12856 2416 2326 8114 18,793 18,093 63,114

9 51920 7430 9220 35270 14,310 17,758 67,931

10 208704 23314 35932 149458 11,171 17,217 71,612

11 836832 69812 139048 627972 8,342 16,616 75,042

12 3351360 209176 536752 2605432 6,242 16,016 77,743

13 13413600 631364 2071952 10710284 4,707 15,447 79,846

14 53670720 1899586 8006960 43764174 3,539 14,919 81,542

15 214715648 5731526 30990752 177993370 2,669 14,433 82,897

16 858928000 17188240 120150574 721589186 2,001 13,988 84,010

17 3435842816 51552044 466590228 2917700544 1,500 13,580 84,920

18 13743633280 154774528 1814764996 11774093756 1,126 13,204 85,669

19 54975057152 464488502 7068528552 47442040098 0,845 12,858 86,297

20 219901277184 1394514082 27568257244 190938505858 0,634 12,537 86,829

М=6

4 28 12 2 14 42,857 7,143 50,000

5 140 52 16 72 37,143 11,429 51,429

6 624 220 96 308 35,256 15,385 49,359

7 2608 668 456 1484 25,613 17,485 56,902

8 10672 1990 1910 6772 18,647 17,897 63,456

9 43200 6176 7628 29396 14,296 17,657 68,046

10 173760 18760 29832 125168 10,797 17,169 72,035