Радиоэлектронная защита информации что это такое

РАДИОЭЛЕКТРОННАЯ ЗАЩИТА ИНФОРМАЦИИ

Описание:

Специальность высшего образования I ступени

Радиоэлектроника – совокупность отраслей науки и техники, связанных с передачей, приемом и преобразованием информации с помощью электромагнитных волн.

Подготовка специалиста по данной специальности предполагает формирование определенных профессиональных компетенций, включающих знания и умения по проектированию и разработке радиоэлектронных систем и средств защиты информации; моделированию радиоэлектронных устройств и систем защиты информации с целью оптимизации их параметров; модернизации приборов и устройств радиоэлектронной защиты информации на схемотехническом и системотехническом уровнях; разработке, тестированию и использованию прикладного программного обеспечения радиоэлектронных систем и средств защиты информации; осуществлению экспериментальных исследований в области радиоэлектроники; разработке специальных программ компьютерного проектирования радиоэлектронных систем и средств защиты информации и др.

Специальность обеспечивает получение квалификации специалиста «Инженер по радиоэлектронике».

Объектами профессиональной деятельности специалиста являются программно-аппаратные средства радиоэлектронной защиты информации, криптографической защиты информации, защиты информации в системах контроля и испытаний критических объектов, а также методы и средства проектирования, моделирования, экспериментальной отработки, подготовки к производству и технического обслуживания средств радиоэлектронной защиты информации; производственные, научно-исследовательские, монтажные, наладочные, ремонтные организации.

После окончания обучения выпускники вышеназванной специальности могут занимать следующие должности:

Источник

Энциклопедия

Основным организационным мероприятием РЭЗ является: распределение радиочастотного спектра, частотно-территориальный разнос (ЧТР), основное мероприятие обеспечения ЭМС потенциально не совместимых РЭС, заключается в расстройке и (или) взаимном удалении РЭС в целях снижения (устранения) совместных помех. Основу ЧТР составляет определение и соблюдение норм частотного и частотно-территориального разноса (НЧТР). Нормы частотно-территориального разноса устанавливается для двух потенциально несовместимых РЭС узла (аппаратной) связи одного пункта управления, а нормы территориального разноса – для двух потенциально несовместимых РЭС различных узлов (аппаратных) связи. Норма частотно-территориального разноса это минимально необходимая величина расстройки рабочих частот РЭС, и соответствующие ей расстояние (удаление) между ними. Норма территориального разноса – это максимальное из допустимых расстояние между входящими в состав узлов связи РЭС, при которых обеспечиваются требуемая помехоустойчивость при работе на одних частотах. Таким образом, применение норм территориального разноса позволяет рационально использовать частотный ресурс. Нормы ЧТР определяются заблаговременно для всех типов РЭС и их возможных сочетаний и заносятся в каталог норм ЧТР.

Временной запрет на работу РЭС заключается в запрещении работы РЭС на излучение в период проведения особо важных мероприятий. Временные запреты вводятся как в мирное, так и в военное время, по указанию Генерального штаба ВС РФ, когда ЭМС не может быть обеспечена другими организационными и техническими мероприятиями.

К числу особо важным мероприятиям, при проведении которых может вводится временной запрет, относятся: запуски космических аппаратов; обеспечение правительственной связи; управление проведением оперативных мероприятий по обеспечению государственной безопасности РФ; запуски самонаводящегося на излучение оружия; испытания новых образцов вооружения и техники и др.

Использование параллельных и обходных каналов связи, организационное мероприятие по защите от преднамеренных радиопомех, заключающееся в приеме информации на новых частотах (каналах связи), не подверженных помехам. Использование обходных каналов связи целесообразно в случаях, когда для доведения информации могут быть использованы РЭС, расположенные вне зоны радиоподавления противника.

Поиск и уничтожение забрасываемых передатчиков помех (ЗПП), организационное мероприятие защиты РЭС от заградительных радиопомех, создаваемых забрасываемыми передатчиками помех. Поиск и уничтожение ЗПП может осуществляться методами пеленгации или прочесывания местности в районе, ограниченном радиусом зоны радиоподавления РЭС, приведенном на рисунке.

Паролирование, основное организационное мероприятие защиты от ложных радиосигналов, заключающееся в передаче (приеме) корреспондентами радиосети (радионаправления) формализованных сообщений – паролей. Паролирование в радиосвязи осуществляется в целях взаимного опознавания корреспондентов радиолинии при: первоначальном установлении радиосвязи на новых радиоданных; вхождении в радиолинию радиостанции, позывные которой не значатся в радиоданных; подозрении на приемной радиостанции, что ведущая передачу радиостанция является посторонней.

Порядок составления и обмена паролями определяется штабом, организующим радиосвязь.

Источник

Специальность «Радиоэлектронная защита информации» (РЭЗИ)

Общая информация

Специфика и актуальность

Тезис «Кто владеет информацией, тот владеет миром» неоспорим. Нынешний этап развития человечества отличается тем, что большинство информации извлекается, фиксируется, хранится и передается с помощью устройств и систем, принцип работы которых основан на использовании электрических токов и напряжений, а также электромагнитных полей и волн.

Основными задачами специалистов по радиоэлектронной защите информации являются разработка, проектирование и эксплуатация радиоэлектронных информационных систем, в которых гарантируется требуемая степень достоверности, сохранности, конфиденциальности и доступности информации.

Чему вы научитесь

В процессе учебы студенты изучают:

Что дальше?

Выпускники специальности «Радиоэлектронная защита информации» успешно работают в белорусских и международных компаниях, в оборонных и силовых структурах, в структурах государственного управления, банках, коммерческих предприятиях, в высших учебных заведениях.

Трудоустройство выпускников: НПООО «ОКБ ТСП», ОАО «Алевкурп», ОАО «КБ Радар», Парк высоких технологий, НПУП «Тетраэдр», ЧНПУП «НТЛаб-систем», ОАО «МПО ВТ», ОАО «НИИ ЭВМ», ОАО «Агат-систем», ОАО «СКБ Камертон», НПО «Интеграл», ОАО «МНИПИ», РУП «МЭМЗ», НИЧ БГУИР, УО БГУИР.

Информация о выпускающей кафедре

Источник

Национальная библиотека им. Н. Э. Баумана
Bauman National Library

Персональные инструменты

РЭЗ (Радиоэлектронная защита)

Радиоэлектронная защита (РЭЗ) предусматривает защиту своих РЭС от РЭП противника, а также обеспечение ЭМС и защиты от невзаимных непреднамеренных помех. К числу задач, решаемых для обеспечения РЭЗ, относятся задачи повышения:

Помехозащищенность РЭС обеспечивается тщательным анализом ожидаемых уровней и других характеристик различных видов помех, разработкой связанных с этим требований применительно к вновь проектируемым РЭС. Занижение требований приведет к неэффективной работе РЭС в реальных условиях, завышение — к неоправданному возрастанию стоимости, габаритов, трудоемкости и материалоемкости РЭС. :При разработке требований учитывают состояние элементной базы и теории РЭС, в том числе основы теории, излагаемые в последующих главах Справочника. К числу мер повышения помехозащищенности относят расширение динамического диапазона приемников, введение компенсации мешающих сигналов в процессе селекции:

В соответствии со сформулированными требованиями проводят проектирование, разработку образца и испытания РЭС. Отдельные вопросы повышения помехозащищенности решаются по результатам испытаний и в ходе модернизации РЭС.Помехоустойчивость группировок (многопозиционных систем) РЭС в реальных условиях определяется;

Скрытность РЭС существенна для повышения как помехоустойчивости, так и защищенности от самонаводящихся на излучение средств поражения. Основными способами повышения скрытности РЭС являются:

Повышение скрытности излучения сигналов и их параметров может основываться на принципах:

Если сохранение когерентности реализуемо, то возможности обнаружения сигнала своей аппаратурой определяются, в первую очередь, его энергией Э = РТ, где Р — мощность сигнала. Возможности же наблюдения сложно-модулированного сигнала противником, незнающим его структуры и наблюдающим его как шум, определяются энергией, большей за счет потерь некогерентного накопления.

В применении к скрытию частот излучения, как параметров, определяющих прицельность помех и эффективность самонаведения средств поражения, этот принцип может реализоваться упрощенно, за счет адаптивной или псевдослучайной перестройки рабочих частот или же, вообще, перестройки частотно-временных параметров сигналов в достаточно широких пределах.

Источник

Радиоэлектронная защита информации что это такое

Некоммерческое акционерное общество

АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ

Кафедра телекоммуникационных систем

ЗАЩИТА ИНФОРМАЦИИ В РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМАХ

для студентов всех форм обучения специальности

5В071900 – Радиотехника, электроника и телекоммуникации

Конспект лекций содержит сведения о радиоэлектронной борьбе, о различных видах радиоэлектронной защиты, в том числе о помехозащищенности и маскировке радиоэлектронных средств (РЭС), обеспечении их электромагнитной совместимости; рассматривается круг вопросов относительно защиты информации от утечки по техническим каналам; приводятся сведения о криптографических методах защиты информации, включая обеспечение имитозащиты РЭС и методы закрытия речевых сигналов.

Конспект лекций предназначен для студентов всех форм обучения специальности 5В071900 – Радиотехника, электроника и телекоммуникации.

Ил. 39, табл. 2, библиогр. 16 назв.

Рецензент: канд. техн. наук. проф. Коньшин С.В.

Печатается по плану издания НАО «Алматинского университета энергетики и связи» на 2011 год.

©НАО « Алматинский университет энергетики и связи» 2011 г.

Лекция 1. Концептуальная модель информационной безопасности

Лекция 2. Радиоэлектронная защита как составная часть информацион-ной безопасности

Лекция 4. Помехозащита радиоприемников

Лекция 6. Обеспечение электромагнитной совместимости радиоэлект-ронных систем

Лекция 9. Технические каналы утечки информации на базе средств активного перехвата

Лекция 12 . Криптографические методы защиты информации

Лекция 13. Блочные алгоритмы шифрования данных

Лекция 14. Асимметричные криптоалгоритмы

Лекция 15. Стойкость к имитирующим и дезинформирующим помехам (обеспечение подлинности сообщений)

Лекция 16. Методы закрытия речевых сигналов

Лекция 1. Концептуальная модель информационной безопасности

Понимая информационную безопасность как «состояние защищенности информационной среды общества, обеспечивающее ее формирование, использование и развитие в интересах граждан, организаций», правомерно определить угрозы безопасности информации, источники этих угроз, способы их реализации и цели, а также иные условия и действия, нарушающие безопасность. При этом, естественно, следует рассматривать и меры защиты информации от неправомерных действий, приводящих к нанесению ущерба.

Практика показала, что для анализа значительного набора источников, объектов и действий целесообразно использовать методы моделирования, при которых формируется как бы «заместитель» реальных ситуаций. При этом следует учитывать, что модель не копирует оригинал, она проще. Модель должна быть достаточно общей, чтобы описывать реальные действия с учетом их сложности.

Можно предложить компоненты концептуальной модели безопасности информации на первом уровне декомпозиции (см. рисунок 1.1).

Объектом угроз информационной безопасности выступают сведения о составе, состоянии и деятельности объекта защиты (персонала, материальных и финансовых ценностей, информационных ресурсов).

Угрозы информации выражаются в нарушении ее целостности, конфиденциальности, полноты и доступности.

Источниками угроз выступают конкуренты, преступники, коррупционеры, административно-управленческие органы.

Источники угроз преследуют при этом следующие цели: ознакомление с охраняемыми сведениями, их модификация в корыстных целях и уничтожение для нанесения прямого материального ущерба.

Неправомерное овладение конфиденциальной информацией (способы доступа) возможно за счет ее разглашения источниками сведений, за счет утечки информации через технические средства и за счет несанкционированного доступа к охраняемым сведениям.

Источниками конфиденциальной информации являются люди, документы, публикации, технические носители информации, технические средства обеспечения производственной и трудовой деятельности, продукция и отходы производства.

Основными направлениями защиты информации являются правовая, организационная и инженерно-техническая защиты информации как выразители комплексного подхода к обеспечению информационной безопасности.

Средствами защиты информации являются физические средства, аппаратные средства, программные средства и криптографические методы. Криптографические методы могут быть реализованы как аппаратно, программно, так и смешанно программно-аппаратным и средствами.

Рисунок 1.1- Концептуальная модель безопасности

В качестве способов защиты выступают всевозможные меры, пути, способы и действия, обеспечивающие упреждение противоправных действий, их предотвращение, пресечение и противодействие несанкционированному доступу.

Общие сведения о радиоэлектронной борьбе

В настоящее время способ передачи информации с помощью радиоволн – один из самых востребованных, поскольку от других систем связи он отличается мобильностью, высокой скоростью передачи информации и относительной дешевизной. В системах передачи конфиденциальной информации, особенно связанной с ведением военных действий, мобильность играет особую роль, что и обуславливает широкое использование систем радиосвязи для этих целей.

При рассмотрении особенностей функционирования систем конфиденциальной связи необходимо выделять не две заинтересованные стороны, а три, в отличие от обычных систем радиосвязи. Такие системы носят ярко выраженный ассиметричный характер, что хорошо видно из рисунка 1.2, на котором о бобщенно изображена организация конфиденциальной радиосвязи.

Рисунок 1.2– Структурная схема организации конфиденциальной радиосвязи

Отправитель корреспонденции посредством выбора канала радиосвязи выбирает наилучший способ передачи информации. Если передаваемая информация конфиденциальна, то отправитель дополнительно осуществляет ее шифрование или скремблирование. В особых случаях для затруднения перехвата информации осуществляется ее маскировка искусственными помехами. Способы кодирования, шифрования и маскировки передаваемой информации известны получателю, который осуществляет обратный процесс: выделение полезного сигнала из шума, декодирование и расшифровку.

РЭЗ – радиоэлектронная защита; РЭП – радиоэлектронное противодействие; РЭО – радиоэлектронное обеспечение.

Рисунок 1.3- Задачи радиоэлектронной борьбы

Лекция 2. Радиоэлектронная защита как составная часть информационной безопасности

В состав радиоэлектронной защиты радиоэлектронных средств (РЭС) входят 4 вида защиты РЭС:

— от преднамеренных помех, создаваемых противником;

— от непреднамеренных помех со стороны других (своих и противника) РЭС (обеспечение электромагнитной совместимости (ЭМС));

— от самонаводящегося оружия;

— от мощных электромагнитных излучений (ЭМИ).

Защита РЭС от преднамеренных помех

Помехи могут ухудшать прием и затруднять обработку сигналов, вызывать неправильное срабатывание оконечной аппаратуры, искажать (модифицировать) и уничтожать информацию, хранимую в информационных массивах и базах данных, вводить в заблуждение при оценке радиоэлектронной обстановки, вынуждать принимать неверные информационные решения.

Помехи имеют естественное и искусственное происхождение. К естественным относят: атмосферные, ионосферные помехи, космические радиоизлучения, отражения волн от местных предметов, геомагнитные условия в зоне функционирования информационно-телекоммуникационных систем (ИТКС).

К искусственным помехам относятся помехи неумышленные, т.е. вызванные посторонними передатчиками (взаимные помехи) или установками электрооборудования (индустриальные помехи), и организованные, или преднамеренные.

Преднамеренные помехи подразделяют по способу создания на активные, генерируемые специальными передатчиками, и пассивные, образуемые за счет отражения волн, излученных РЭС, от различных отражателей или путем искусственного изменения электромагнитных свойств среды.

Активные помехи. Передатчики помех настраивают на частоты подавляемых РЭС ИТКС. Подавляющими (маскирующими) являются помехи, воздействующие на подсистемы обработки сигналов и полей. Такие помехи приводят к разрушению (диссипации) полезной информации, переносимой рабочими сигналами РЭС, до ее поступления в подсистемы обработки информации. Подавляющие помехи действуют в результате значительного превышения над уровнем полезного сигнала (критерий «отношение мощности (напряжения) сигнала к мощности (напряжению) помехи Р_с/Р_п»).

Дезинформирующие (имитирующие) помехи приводят к тому, что в подсистеме обработки подавляемого РЭС из принимаемых сигналов извлекается ложная информация. Данный вид помехи, как правило, имитирует сигналы РЭС.

Их эффективность повышается, если структура спектра помехи приближается к спектру сигналов.

Диверсионные помехи, приводят к тому, что в подсистеме обработки информации и в подсистеме управления изменяются алгоритмы обработки сигналов, полей и информации.

В обобщенном виде множество видов помех систематизировано в таблице 2.1.

Т а б л и ц а 2.1- Виды помех

По способу воздействия

1.3. Подавляющие (маскирующие)

2.2. С независимой структурой (шумовые)

2.3. Коррелированные сигналом

5.3. Сосредоточенные (одноточечные, т.е. излучаемые из одной точки)

По принципам создания

6.1. Ретрансляционные (принимаемые, усиливаемые и наделяемые дополнительной модуляцией комплексом помех)

6.2. Генераторные (передатчики помех)

7.1. Прямошумовые (усиление естественного шума генератора помех)

7.2. Модулированные шумовые (по амплитуде, фазе, частоте, поляризации)

7.3. С регулярной модуляцией (по амплитуде, фазе, частоте)

Заградительны е помехи создаются в широкой полосе частот, в десятки и сотни раз превышающей полосу пропускания подавляемого радиоприемного устройства. Особенностью таких помех является то, что при неизменной мощности их передатчика спектральная плотность N _п мощности помехи уменьшается по мере расширения спектра излучения (см. рисунок 2.1, в).

Прицельные помехи создают в сравнительно узкой полосе частот, не превышающей двух-трех эффективных полос пропускания приемника. Прицельные помехи характеризуются высокой спектральной плотностью помехи, поскольку излучаются в узком спектре частот (см. рисунок 2.1, б).

Шумовая помеха характеризуется хаотическим изменением амплитуды, частоты или фазы выбросов, поэтому ее часто называют флуктуационной.

Шум, параметры которого сохраняются примерно постоянным в широком диапазоне частот (гладкий шум), называют белым шумом, ввиду сходства его частотного спектра со спектром белого света. Поскольку они по своей структуре близки к внутренним флуктуационным шумам приемников, часто бывает трудно их обнаружить и принять меры к ослаблению помех (см. рисунок 2.2).

Рисунок 2.1- Подавление РЭС

Активные помехи создаются специальными станциями. Их конструкции определяются назначением, диапазоном волн и местом установки. Станции помех устанавливаются на автомобилях, самолетах, вертолетах, исполняются в носимом варианте (кейсе), а также «забрасываемые» или одноразового использования. Забрасываемые передатчики помех (ЗПП) могут доставляться ракетами, артиллерийскими снарядами, средствами воздушного нападения, а также диверсионно-разведывательными группами, представителями преступных групп.

Рисунок 2.2- Шумовые радиопомехи

Забрасываемые передатчики помех эффективно используются для локальной блокады узлов связи, выделенных помещений основных и вспомогательных технических средств, технических охранных систем.

Рисунок 2.3- Воздействие амплитудно-модулированной помехи на радиотелефонную связь

В практике проектирования систем и средств связи разработаны методы и устройства защиты только от маскирующих и, так называемых, структурных помех, которые принадлежат к классу подавляющих помех.

Лекция 3. Помехозащищенность радиоэлектронных средств

Зоны действий передатчиков помех

Помеха подавляет приемное устройство РЭС только в том случае, когда отношение мощности помехи, попадающей в его полосу пропускания, к мощности сигнала превышает величину, характерную для данного вида помех и параметров приемника.

Минимально необходимое отношение мощностей помехи и сигнала на входе приемника (в пределах полосы пропускания его линейной части), при котором достигается требуемая степень подавления, называют коэффициентом подавления по мощности:

.

В практике используется и коэффициент подавления по напряжению, равный отношению электродвижущей силы (ЭДС) помехи и сигнала на входе приемника:

Обычно коэффициент подавления для импульсных и непрерывных сигналов и помех определяют как отношение их соответствующих мощностей.

Помеху считают эффективной, если отношение К мощностей помехи и сигнала на входе приемника больше коэффициента подавления: К ³ К_п.

Зоны подавления (ЗП) линий (каналов) радиосвязи будут различными в зависимости от энергетических показателей и форм диаграмм направленности антенн (ДНА) станций радиосвязи и помех и их взаимного расположения. В общем случае ЗП радиосвязи представляет собой фигуру, по форме совпадающую с ДНА приемника и с границей Д_п, проведенной из точки расположения подавляемого приемника. При применении всенаправленных антенн в линии радиосвязи и на станции помех (G = 1) ЗП будет представлять круг (см. рисунок 3.1). В целях снижения эффективности помехи (ухода от помехи) путем применения станциями радиосвязи направленных антенн форма ЗП РЭС определяется видом ДН приемной антенны.

Рисунок 3.1- Зона подавления радиосвязи при применении в приемнике

Если, в горизонтальной плоскости ДНА имеет вид «петли», т.е. описывается выражением G_прп( q ) = G_пр cos 2 q (см. рисунок 3.2), то форма ЗП будет определяться выражением:

Максимально допустимое удаление передатчика помех от подавляемого приемника, при котором обеспечивается эффективное нарушение радиосвязи:

.

В рассмотренных случаях помехозащищенность средств радиосвязи (СРС) может обеспечиваться оптимальным выбором дистанции связи (меньше, чем дистанция помехи), выбором направленных антенн, обеспечением превышения отношения мощности сигнала к мощности помехи и др. Кроме того, эффективность подавляющей помехи может быть значительно снижена организацией приема и передачи на разнесенных частотах (дуплексный режим работы СРС), а также применением СРС с перестройкой частоты по псевдослучайному закону. Борьбу с ЗПП осуществляют их поиском с последующим уничтожением.

В литературе отмечается, что в части защиты РЭС от преднамеренных помех сегодня хорошо изучена и описана на уровне методов количественных оценок только узкая область помехозащиты отдельно взятого РЭС и только для одного из трех классов радиопомех (маскирующих).

Лекция 4. Помехозащита радиоприемников

При действии на РЭС интенсивных помех возникает перегрузка, вслед ствие которой приемник перестает реагировать на изменения входного сигнала. Разумеется, при этом приемник не может воспроизводить сооб щения. Перегрузки могут возникать в любой части приемника: во вход ных и выходных усилительных каскадах, в усилителях промежуточной частоты (УПЧ), в демодуляторах.

Один из самых распространенных способов борьбы с перегрузками — автоматическая регулировка усиления (АРУ).

При работе АРУ амплитуда напряжения на выходе УПЧ определяет ся при помощи детектора АРУ, на который подается еще и напряжение задержки U _з , усиливается и усредняется фильтром нижних частот (ФНЧ). Выходное регулирующее напряжение U _p управляет коэффициентом уси ления УПЧ приемника K _упч = K ( U_p ) с тем, чтобы поддерживать сигнал на выходе демодулятора на постоянном приемлемом уровне

Таким образом, задержка срабатывания U _з — это пороговый уровень входного сигнала, при превышении которого амплитудой входного сигнала сра батывает система АРУ.

АРУ «по ближним шумам». Это быстрая автоматическая регулировка усиления (БАРУ) по шумовой помехе, предшествующей появлению сиг нала. Работа БАРУ иллюстрируется осциллограммой рисунка 4.2.

Рисунок 4.1- АРУ «вперед»

Здесь, если принят сильный сигнал , а усиление K _{p пм} ( P _ш ) установилось по шумовой помехе относительно более низкого уровня, сиг нальный импульс пройдет на выход. Если в аналогичной ситуации при нят слабый сигнал ( q 1), этот импульс будет практически подавлен, т. е. за счет работы схемы АРУ отрезок шумовой помехи, предшествующий и последующий импульсу сигнала, вырезается, подчеркивая при этом по лезный сигнал при q >1.

Рисунок 4.2- АРУ по «ближним шумам»

АРУ с поиском провала в спектре помехи. Если спектр помехи на входе радиоприемного устройства неравномерный, как на рисунке 4.3, а спектр сигнала сосредоточен недалеко от провала в спектре помехи, поиском по частоте (перестройкой частоты) гетеродина f _г при постоянной полосе приемника D f _п можно добиться максимального отношения сигнал/шум. Такая схема АРУ сочетает в себе как свойства системы регулировки усиления, так и системы автоматической подстройки частоты. Но подстройки не под какую-то спектральную составляющую сигнала, а под частоту, на которой помеха имеет минимальную спектральную плотность. Подстройка под провал в спектре помехи адаптирует РПМ к помеховой обстановке.

Рисунок 4.3- АРУ с поиском провала в спектре помехи

Детектор с обратным смешением — это такой вариант АРУ, кото рый обеспечивает постоянство амплитуды выходного сигнала приемника Е_{с вых} = const при любом входном амплитудно-модулированном сигнале. Схема ослабляет импульсные помехи с большой длительностью, когда t _п >> t _с (помехи от облаков дипольных отражателей), вплоть до непрерывных шумовых помех.

Другой способ снижения риска перегрузок помехами — применение ограничителей.

Ограничители сигнала — весьма специфические нелинейные устрой ства. Они почти не дают подавления сигнала шумом, но при этом позволяют успешно бороться с импульсными помехами. Известно очень много разновидностей схем, использующих ограничители для уменьше ния влияния помех. Ниже очень кратко и без детального анализа рассмат риваются лишь некоторые схемы из этого класса.

Ограничение сверху. Для борьбы с мощными импульсными помехами, когда амплитуда помехи значительно превосходят амплитуду сигнала, Е _п >> E _с применяют ограничение сверху по уровню Е_с. Вследствие такого преобразования суммы сигнала с помехой мощные импульсы помехи на выход схемы ограничителя не проходят.

Двухпороговое ограничение применяется для помехозашиты канала обнаружения (см. рисунок 4.4).

Рисунок 4.4- Двухпороговое ограничение

Рисунок 4.5- Ограничение снизу

Амплитудно-частотная селекция с помощью схем ФОФ или ШОУ . Схемы ФОФ (фильтр—ограничитель—фильтр) или ШОУ (широкополос ная— ограничитель — узкополосная) (см. рисунок 4.6).

Рисунок 4.6- Амплитудно-частотная селекция с помощью схем ФОФ (ШОУ)

Первое назначение ФОФ — помехозащита приемников от мощных коротких импульсных помех. Полосы усилителей выбираются так, чтобы D f _у » D f _с ; D f _ш = k D f _с ; k >> 1. Если на вход схемы ФОФ действует импульс сигнала длительности t _с и помехи с длительностью t _п t _с при разных уров нях х_п >>х_с, то через входной усилитель с широкой полосой оба импульса пройдут без искажений (см. рисунок 4.6, а). После ограничения (уровень ог раничения у₀) импульсная помеха будет уменьшена по амплитуде до уровня у _п = у ₀ (см. рисунок 4.6, б). Фильтр с узкой полосой, согласованной с шириной спектра сигнала, импульс сигнала не исказит, а импульс помехи расши рит, уменьшив при этом его по амплитуде примерно в k раз (см. рисунок 4.6, в). Таким образом, отношение сигнал/шум на выходе станет

Второе назначение ФОФ — помехозащита приемников сигналов с уг ловой модуляцией от шумовых и других широкополосных помех. Третье — стабилизация вероятности ложных тревог Р_лт на выходе.

Ограничение — не единственный способ нелинейного преобразования, защищающего от перегрузок. Среди нелинейных устройств подавления радиопомех широко распространены различные модификации приемников с логарифмическими амплитудными характеристиками усилителей про межуточной частоты (см. рисунок 4.7). Поскольку в области U _вх 1 характе ристика вида у = log _а x при любом а > 1 нереализуема (при х ® 0, у ® — ¥ ), для логарифмических усилителей выбирают характеристику, аппроксимируемую функцией log ₁₀ ( l + x ). Точке х=0 на такой характеристике соответствует выходной сигнал у=0.

Рисунок 4.7- Логарифмическая характеристика приемника

Рисунок 4.8- Логарифмический приемник с малой постоянной времени

Лекция 5. Маскировка и незаметность радиоэлектронных средств

Радиоэлектронная маскировка — это комплекс технических и орга низационных мероприятий, направленных на снижение эффективности средств радио-, радиотехнической и радиолокационной разведки против ника. Объекты разведки заметны постоль ку, поскольку приемникам средств разведки доступна информация, содер жащаяся в их (объектов) электромагнитных излучениях. Иначе говоря, заметность имеет место благодаря тому, что приемники средств разведки могут обнаружить и выделить на фоне помех сигналы объектов разведки, а мера заметности — это мера качества несанкционированного приема сигналов, переносимых электромагнитным излучением объектов развед ки в разных частотных диапазонах.

Наиболее простой и наглядный показатель качества скрытности сиг нала РЭС, это Р_р — вероятность, характеризующая доступность РЭС сред ству разведки :

где Р _р — условная вероятность успешного решения разведкой своих за дач при условии, что сигнал может быть принят (что он излучается объектом разведки);

Р _эн — показатель энергетической скрытности, то есть условная вероятность обнаружения сигнала, при условии, что он излучается;

Р _стр — показатель структурной скрытности, то есть условная вероятность определения (вскрытия) разведкой структуры сигнала и идентификации излучающего его РЭС; поскольку структура определяется на основании знания параметров сигнала объекта разведки, эта вероятность, по сути, является вероятностью определения параметров при условии, что сигнал обнаружен;

Р _инф — показатель информационной скрытности, то есть условная вероятность определения (перехвата и расшифровки) разведкой сообщений, содержащихся в сигнале маскируемого РЭС, при условии, что сигнал излучен, обнаружен и идентифицирован.

Поскольку вероятность правильного обнаружения P _обн сигнала, при нимаемого на фоне помех, является монотонной функцией его энергии (точнее — соотношения энергии наблюдаемой реализации сигнала и спектральной плотности помехи), в литературе такой показатель на зывается характеристикой энергетической скрытности P _эн = Р_обн. Факторы, влияющие на заметность объекта разведки в радиодиапазоне (радиоэлект ронную заметность — РЭЗ), т. е. на энергетическую скрытность излуче ния, создаваемого этим объектом, можно структурировать следующим образом (см. рисунок 5.1).

Рисунок 5.1- Проблема снижения заметности

Большинство радиоэлектронных систем и средств работают с излуче нием сигналов. Разумеется, такое полезное для работы (основное) излу чение нарушает их незаметность, демаскирует объект, использующий РЭС. Для повышения скрытности всемерно снижают мощность основного излучения. Понижать мощность сигнала можно как за счет рационального выбора структуры основного излучаемого сигнала маскируемых РЭС, так и за счет организации его обработки на приемной стороне. Следовательно, необходим поиск и обоснование таких алгоритмов кодирования и декоди рования сообщений и таких способов модуляции и демодуляции несущих колебаний, при которых на выходе радиоканала обеспечивается наилучшее воспроизведение сообщений при заданной мощности передаваемого сигнала или требуется сигнал минимальной мощности для обеспечения заданного качества передачи или воспроизведения сообщений. Методы выбора оптимальной структуры сигнала и способа его обработки извест ны и разработаны теорией потенциальной помехоустойчивости и теорией кодирования.

Энергетическая скрытность основного излучения РЭС улучшается при использовании широкополосных сигналов (сигналов с большой базой, обладающих очень большим значением произведения ширины спектра на длительность В = D fT >> 1). За счет увеличения базы можно создавать сиг налы с очень малой спектральной плотностью мощности и тем самым за труднять их обнаружение при некогерентной обработке в приемнике сред ства разведки. Также можно создавать сигналы с большой априорной для разведки неопределенностью параметров.

Но основное излучение маскируемых РЭС отнюдь не всегда доступно для приема средствами радиоэлектронных разведок. Почти все радиолока ционные системы и системы радиоуправления, а также многие системы передачи информации концентрируют мощность основного излучения в относительно узкой области пространства, т. е. используют направленное излучение. Но и в этом случае РЭС демаскируется своими побочными и непреднамеренными электромагнитными излучениями (ПЭМИ). Побочные и непреднамерен ные излучения распределены по частотам вне основной полосы спектра сигнала и вне сектора пространства, где локализован главный лепесток ДНА. Эти излучения создаются устройствами формирования и преобра зования сигналов, боковыми лепестками диаграмм направленности антенн, неоднородностями, нарушающими непрерывность экранов и фидерных трактов. Для снижения уровня побочных и непреднамеренных излучений применяют специальные конструктивные меры и прежде всего экрани рование элементов РЭС.

Важное направление в технике снижения заметности РЭС — уменьше ние вторичного (отраженного, рассеянного) излучения радиолокационных целей. Это излучение не связано с работой собственных РЭС маскируемых объектов и возникает за счет взаимодействия объектов с радиолокацион ными полями. Коэффициент пропорциональности между мощностью волны, падающей на поверхность маскируемого объекта, и мощностью сигнала, излучаемого в направлении на антенны приемных устройств средств радиолокационной разведки, имеет размерность площади и назы вается эффективной поверхностью рассеяния (ЭПР). Поэтому методы снижения интенсивности отраженного сигнала иначе называются метода ми уменьшения ЭПР. Для уменьшения ЭПР существуют два основных способа, применяемых как порознь, так и совместно, в комплексе. Пер вый способ — выбор малоотражающей формы радиолокационной цели. Второй способ — применение специальных противорадиолокационных покрытий, уменьшающих энергию отраженного целью радиолокационного сигнала.

Кодирование в помехозащищенных системах передачи информации

Для сохранения достоверности передачи информации в условиях дей ствия помех применяют специальные меры, уменьшающие вероятность появления ошибок. Одной из таких мер является применение помехоустойчивого кодирования. Кодирование даёт возможность увеличивать помехоустойчивость передачи информации в обмен на увеличение избыточности и соответственно снижение скорости передачи сообщений. Но избыточность при кодировании может вводить ся и использоваться по-разному. Во-первых, за счёт избыточности можно создавать коды, способные при приёме и декодировании обнаруживать и исправлять (корректировать) ошибки, обусловленные действием помех. Это корректирующие коды. Во-вторых, избыточные символы могут исполь зоваться для создания сигналов, максимально отличающихся друг от друга. Такие сигналы предназначаются для приема «в целом». В более слож ных случаях информационную избыточность дополняют аппаратурной избыточностью, организуя передачу информации с обратной связью от по лучателя сообщений к их источнику.

При использовании помехоустойчивых кодов избыточность связана с усложнением структуры кодированных сообщений, которое в конечном счете эквивалентно расширению спектра сигнала или увеличе нию времени передачи сообщения. При использовании сложных сигна лов, предназначенных для приема «в целом», база увеличивается также за счет расширения спектра. Кроме того, повышение помехозащищенности всегда связано с некоторым усложнением систем передачи информации, т. е. с увеличением аппаратурной избыточности.

Помеховая обстановка в среде, где работают системы, может меняться. Соответственно могут меняться и требования к помехозащите: при меньшей интенсивности помех можно обойтись меньшей избыточностью и соответственно обес печить более высокую скорость передачи информации. Но для такой адап тации скорости передачи информации к изменяющимся помеховым ус ловиям необходимо иметь обратный канал передачи данных от приемника к передатчику. Системы, использующие такой канал, называются системами передачи информации с обратной связью. Обычно используют три основных варианта осуществления обратной связи по передаваемой ин формации.

При первом способе сообщение, принятое и запомненное получателем, ретранслируется источнику информации по обратному каналу. Передан ное и ретранслированное сообщения сравниваются. Если ошибки при передаче не случилось, переданное сообщение совпадает с принятым по обратному каналу, передатчик формирует сигнал подтверждения правиль ности полученных данных. В случае несоответствия сообщения, принятого по каналу обратной связи, тому, которое ранее было передано по прямому каналу, передатчик фиксирует ошибку и формирует специаль ный сигнал стирания данных в памяти приемного устройства. После стирания передача сообщения повторяется вновь. И так до тех пор, пока не будет зафиксирован факт неискаженной передачи. Поскольку вся пере даваемая информация ретранслируется по обратному каналу, подобная обратная связь называется информационной. Функциональная схема радиосистемы передачи извещений ( РСПИ) с информационной обратной связью приведена на рисунке 5.2.

Очевидно, что чем больше интенсивность помех в прямом и обрат ном каналах на рисунке 5.2 и соответственно вероятность ошибки при передаче, тем больше следует ожидать повторных передач и тем больше ин формационная избыточность.

Второй способ использования обратного канала — организация решающей обратной связи. В радиосистемах с решающей обратной связью про верка правильности приема сообщения и принятие решения о необходи мости повторной передачи производятся на приемной стороне аппаратурой получателя информации. Функциональная схема такой радиосистемы приведена на рисунке 5.3.

Рисунок 5.2- РСПИ с информационной обратной связью

Рисунок 5.3- РСПИ с решающей обратной связью

Анализ принятой кодовой комбинации выполняется декодирующим устройством приемника. Естественно, что для реализации этой возможности применяется корректирующий код. В случае обнаружения ошибки принятое сообщение считается искаженным и по обратному каналу пере дается запрос на повторную передачу. Если декодер не обнаруживает ошибок в принятой кодовой комбинации, по обратному каналу передает ся подтверждение правильности приема (квитанция). Получив квитанцию, удостоверяющую правильность приема, источник сообщений передает следующий блок информации. В противном случае он повторяет переда чу предыдущего искаженного блока. Таким образом, решение о правиль ности принятого сообщения выносится в точке приема (отсюда название «решающая обратная связь»). Иное название систем с решающей обрат ной связью — системы с переспросом. Очевидно, что при использовании решающей обратной связи по обратному каналу передается всего одна двоичная единица информации на каждый информационный блок в пря мом канале.

Третий метод использует одновременно принципы как информацион ной, так и решающей обратной связи. Это комбинированная корректи рующая обратная связь в системах передачи информации. Например, при решении об ошибке передачи сообщения по обратному каналу посылается квитанция-подтверждение, как при решающей обратной связи. Если приемник выносит решение о правильном приеме, по обратному каналу рет ранслируется все принятое сообщение. При этом появляется возможность для устранения трансформации на приеме одной разрешенной кодовой комбинации в другую разрешенную, но, тем не менее, отличающуюся от переданной.

Лекция 6. Обеспечение электромагнитной совместимости радиоэлектронных систем

Одна из самых острых в радиоэлектронной защите проблема обеспечения ЭМС РЭС обусловлена тем очевидным обстоятельством, что миллиарды экземпляров самых разнотипных радиоэлектронных средств работают в ограниченном природой спектре радиочастот.

Одной из особенностей радиочастотного спектра является его «нерасходуемость» при использовании, т.е. участок радиочастотного спектра (РЧС), который при работе занимает некоторая радиосеть или отдельное радиоэлектронное средство, может быть использован другой сетью или РЭС, расположенными в том же месте, когда первые прекращают работу. На условиях необходимого территориального разноса возможна работа на той же частоте по принципу «совместного использования частот».

Данное использование частот возможно в том случае, если уровень непреднамеренных взаимных помех не приводит к недопустимому снижению качества работы РЭС.

Возможность многократного использования радиочастот зависит от условий распространения радиоволн в том или ином диапазоне частот, технических характеристик приемопередающих и антенных устройств, используемых типов сигналов, видов модуляции и т.д.

В рамках радиослужб в последнее время все больше выделяются отдельные «применения». Так, например, в рамках сухопутной подвижной службы выделяются такие применения, как сотовая, пейджинговая, транкинговая радиосвязь, бесшнуровая телефонная связь и т.д.

В соответствие с Регламентом радиосвязи, при рассмотрении вопросов использования частот употребляют следующие термины:

— распределение (полосы частот), когда речь идет о радиослужбах;

— выделение (радиочастоты или радиочастотного канала), при предоставлении частоты или частотного канала зонам или странам;

— присвоение (радиочастоты или радиочастотного канала), когда разрешение на использование частоты или радиочастотного канала получает радиостанция (радиосеть).

Эффективное использование РЧС невозможно без хорошо отлаженной системы управления, которое должно обеспечивать надлежащее частотно-территориальное планирование и присвоение частот на основе обеспечения электромагнитной совместимости РЭС (см. рисунок 6.1).

Рисунок 6.1- Основные элементы управления использования РЧС

Эксплуатируемые РЭС очень неравномерно распределены по спектру частот и по поверхности Земного шара. На загруженность разных участков диапазона радиочастот решающее влияние оказывают два фактора.

Способы обеспечения ЭМС РЭС разделяются на 4 группы:

— международное и внутригосударственное распределение участков диапазонов РЧС между классами РЭС и службами;

— выделение частот для проектируемых новых образцов РЭС;

— совершенствование устройства и функционирования РЭС при их проектировании с целью исключения или ослабления влияния НПП;

Что касается первой группы обеспечения ЭМС РЭС, то эти способы на межгосударственном уровне решает МСЭ, который распределяет и периодически контролирует распределение полос между районами земного шара с указанием границ между ними. Всего таких районов три. На международном уровне производится распределение полос частот между службами, каждая из которых использует свой класс РЭС (радиовещание, телевизионные передатчики и ретрансляторы, радионавигация, радиолокация, сухопутная связь и т.п.). При этом некоторые частоты и полосы частот (для передачи сигналов бедствия, единого времени и др.) являются общими для всех стран и запрещены для иных целей.

Аналогичная по целям и содержанию регламентация использования полос частот различными службами, классами и типами РЭС выполняется в масштабах каждого государства. Такая регламентация производится централизованно и децентрализованно. Централизованно назначаются частоты и полосы частот для работы наиболее мощных и важных РЭС (правительственная связь, широковещательные станции, передающие телецентры и т.п.). Рабочие частоты, назначенные централизованно, запрещаются для использования другими РЭС в пределах территорий, где возможны непреднамеренные помехи таким важным РЭС. Децентрализованно распределяются министерствами и администрациями регионов частоты для маломощных РЭС массового применения.

— снижение заметности (контрастности) РЭС;

Взаимосвязанность этих направлений определяется тем, что для обнаружения, идентификации и определения координат РЭС применяются средства активной и пассивной радио и оптической локации (включая инфракрасный и ультрафиолетовый участки спектра), акустики, магнитометрии и т.п. Комплексирование различных средств позволяет определять точно координаты РЭС даже при отсутствии их функциональных излучений.

Данные способы защиты характерны прежде всего для средств радиолокации и в области радиосвязи еще не получили должного распространения. Проблемы защиты от мощных электромагнитных излучений возникают тогда, когда мощность таких излучений достаточна для физического повреждения («выжигания») входных элементов приемников РЭС, антенных усилителей активных антенн РЭС.

Одним из направлений поиска методов и устройств защиты состоит в разработке приемов и устройств блокирования («запирания») усилителей активных антенн и приемников СРС в первые же мгновения появления таких излучений. Учитывая, что, пока спектр частот таких излучений не может быть равномерным в широком диапазоне частот, вторым направлением поиска представляется создание устройств приема и спектрального анализа мощных излучений с целью перевода СРС на те частоты, на которых мощность таких излучений недостаточна для физического поражения входных устройств системы радиосвязи.

Лекция 7. Разведка за счет образования технических каналов утечки информации

Развитие радиоэлектронной разведки позволило установить, что помимо возможности прямого перехвата информации, циркулирующей в каналах радио, радиорелейной связи, радионавигации, локации, радиотелеуправления, существует возможность получения информации по каналам, образуемым в ходе работы технических средств за счет побочных электромагнитных излучений и наводок (ПЭМИН). ПЭМИН сопутствуют работе и физическим процессам, происходящим как в основных разведываемых технических радиоэлектронных средствах и системах, так и в различных вспомогательных технических системах, проводных, кабельных линиях связи, металлоконструкциях и других сооружениях.

Кроме того, образование информативных побочных эффектов возможно за счет подачи на разведываемое средство специального разведывательного высокочастотного (ВЧ) или низкочастотного (НЧ) сигнала, модулируемого полезным информативным сигналом, с последующим приемом и дешифровкой (выделением) полезного сигнала. Зачастую подаваемый специальный разведывательный сигнал провоцирует самовозбуждение генераторов, гетеродинов, усилителей, входящих в состав технических средств.

Такие способы добывания информации в радиоэлектронной разведке классифицируются как способы разведки по техническим каналам утечки информации (ТКУИ). Методы добывания информации по техническим каналам, как правило, используются агентурной разведкой, спецслужбами, ведущими оперативно-розыскную деятельность, коммерческой разведкой, а также группами организованной преступности, злоумышленниками.

Классификационная схема основных (наиболее распространенных) технических каналов утечки информации приведена на рисунке 7.1.

Данные технические каналы утечки информации сгруппированы по двум методам ведения разведки (за счет пассивного перехвата и за счет активного перехвата) и отличаются друг от друга технической реализацией задач разведки.

Первая группа каналов утечки информации основана на использовании эффектов рассеяния работающих технических средств, микрофонного эффекта (за счет электроакустических преобразований), а также прямой регистрации информационных сигналов путем использования технической аппаратуры приема. Вторая группа каналов предусматривает применение технических приемо-передающих устройств (эффект «ВЧ, НЧ- навязывания», подача лазерного луча, использование радиозакладных устройств и т.п.).

Технические каналы утечки информации

Источник