RU2751583C1 - Способ и устройство оценки разведывательной доступности узлов коммутации сети радиосвязи - Google Patents

Способ и устройство оценки разведывательной доступности узлов коммутации сети радиосвязи Download PDF

Info

Publication number
RU2751583C1
RU2751583C1 RU2020135855A RU2020135855A RU2751583C1 RU 2751583 C1 RU2751583 C1 RU 2751583C1 RU 2020135855 A RU2020135855 A RU 2020135855A RU 2020135855 A RU2020135855 A RU 2020135855A RU 2751583 C1 RU2751583 C1 RU 2751583C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radio
reconnaissance
equipment
observation
generators
Prior art date
Application number
RU2020135855A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Анатольевич Цимбал
Сергей Евгеньевич Потапов
Сергей Николаевич Шиманов
Антон Николаевич Кривоногов
Василий Евгеньевич Тоискин
Денис Владимирович Лебедев
Максим Артурович Лягин
Алексей Александрович Крикунов
Original Assignee
Владимир Анатольевич Цимбал
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Анатольевич Цимбал filed Critical Владимир Анатольевич Цимбал
Priority to RU2020135855A priority Critical patent/RU2751583C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2751583C1 publication Critical patent/RU2751583C1/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/30—Authentication, i.e. establishing the identity or authorisation of security principals
    • G06F21/31—User authentication

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области безопасности сетей связи. Технический результат заключается в обеспечении возможности определения наиболее уязвимых для разведки узлов коммутации, а также определения времени, за которое средствами радио-радиотехнической разведки будет обнаружено местоположение узла коммутации с заданной вероятностью. Технический результат достигается за счет того, что после ввода исходных данных формируют модели функционирования нескольких средств радио-радиотехнической разведки по ведению разведки узлов коммутации и функционирования узлов коммутации сети связи по передаче информационного трафика, по результатам моделирования формируют режимы работы генераторов наблюдения средств радио-радиотехнической разведки и генераторов излучения радиосредств и определяют временные интервалы между генерацией моментов начала наблюдения средств радио-радиотехнической разведки за каждым узлом коммутации и длительности наблюдения, в течение заданного интервала времени осуществляют наблюдение за работой генераторов и регистрацию событий попадания средств радиосвязи под наблюдение средств радио-радиотехнической разведки, по окончании заданного интервала времени прекращают генерацию и приступают к обработке результатов моделирования, по результатам которой осуществляют расчет апостериорной вероятности обнаружения местоположения каждого узла коммутации для каждого случая попадания под наблюдение средств радио-радиотехнической разведки во время работы на излучение в эфир радиосигналов, при этом размер зоны предполагаемого местоположения объекта определяют в зависимости от угла места объекта наблюдения средством радио-радиотехнической разведки. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относится к области безопасности сетей связи и может быть использовано для защиты от информационного взаимодействия средств технической разведки [H04W 12/06, G06F 21/31].
Для оценки живучести сетей связи, состоящих их узлов коммутации и радиоканалов передачи информации необходимо знать вероятность определения их местоположения средствами радио-радиотехнической разведки злоумышленников с точностью, обеспечивающей применение средств поражения за определенный интервал времени работы сети. При этом необходимо учитывать случайный характер моментов выхода в эфир радиопередающей аппаратуры каналов связи и интенсивности ведения разведки всеми средствами РРТР радио-радиотехнической разведки.
Из уровня техники известен СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЖИВУЧЕСТИ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ АБОНЕНТСКОЙ СЕТИ СВЯЗИ [RU 2459370 C2, опубл.: 20.08.2012], заключающийся в том, что планируют развертывание и функционирование системы связи, формируют структуру и топологию системы связи, интегрированной с ЕСЭ, развертывают первый и второй узлы связи, узлы доступа ЕСЭ, линии связи, соединяющие первый и второй узлы связи с узлами доступа ЕСЭ, отличающийся тем, что задают исходные данные, разделяют на передающую и приемную части антенно-фидерный тракт абонентских станций, оснащают абонентские станции системами наведения передающих и приемных антенн, разделяют базовые станции по выполняемым функциям на передающие и приемные, назначают частоты передачи передающих базовых станций, назначают общую частоту передачи абонентских станций, рассчитывают уровни напряженности электромагнитного поля передающих базовых станций в пределах заданного района перемещения мобильных абонентов и соответствующие данным уровням значения достоверности приема информации от передающих базовых станций, рассчитывают координаты точек маршрутов движения мобильных абонентов с пониженной достоверностью приема информации от базовых станций, рассчитывают вероятность обнаружения абонентских станций планируемой распределенной абонентской сети средствами мониторинга злоумышленников, рассчитывают координаты точек маршрутов движения абонентов, в которых вероятность обнаружения абонентских станций средствами мониторинга злоумышленников будет минимальной и максимальной, рассчитывают азимуты ориентации главных лепестков передающих антенн абонентских станций на приемные базовые станции, при которых обеспечивается минимальная вероятность обнаружения абонентских станций средствами мониторинга злоумышленника, рассчитывают показатели живучести планируемой распределенной абонентской сети, сравнивают значения рассчитанных показателей живучести планируемой сети с требованиями, при превышении требований живучести над рассчитанными значениями показателей живучести изменяют структуру и топологию планируемой распределенной абонентской сети, развертывают передающие базовые станции, соединяют их с узлами доступа ЕСЭ, причем направляют передающие антенны передающих базовых станций главным лепестком диаграммы направленности в направлении, обеспечивающем минимальную вероятность обнаружения абонентских станций средствами мониторинга злоумышленников, развертывают приемные базовые станции, соединяют их с узлами доступа ЕСЭ, соединяют каналами связи ЕСЭ первый и второй узлы связи между собой, соединяют каналами связи ЕСЭ первый и второй узлы связи с сетью связи общего пользования, соединяют каналами связи ЕСЭ первый и второй узлы связи с базовыми станциями, формируют на машинном носителе информации базу данных о координатах районов размещения базовых станций, записывают в базу данных частоты передачи, назначенные передающим базовым станциям, записывают в базу данных общую частоту передачи, назначенную абонентским станциям, записывают в базу данных координаты областей, в границах которых достоверность приема информации от передающих базовых станций будет ниже требуемой, записывают в базу данных координаты точек маршрутов движения абонентов, в которых вероятность обнаружения абонентских станций средствами мониторинга злоумышленников будет минимальной и максимальной, а также соответствующие им азимуты ориентации передающих антенн абонентских станций на приемные базовые станции, переносят сформированную базу данных в элементы памяти устройств управления абонентских станций, перемещают абонентские станции по маршрутам движения абонентов, причем направляют передающие антенны абонентских станций главным лепестком диаграммы направленности в направлении приемных базовых станций и обеспечивающем минимальную вероятность обнаружения абонентских станций средствами мониторинга, направляют приемные антенны абонентских станций в направлении передающих базовых станций, осуществляют информационный обмен от абонентских станций в сторону базовых станций только в точках маршрута движения с минимальной вероятностью обнаружения абонентских станций средствами обнаружения злоумышленников, блокируют работу передатчиков абонентских станций в точках маршрута движения с максимальной вероятностью обнаружения средствами мониторинга злоумышленников.
Недостатком аналога является то, что указанный способ не обеспечивает определение защищенности сети связи от внешнего воздействия обусловленное тем, что в нем не моделируется работа системы связи с целью определения допустимой вероятности обнаружения местонахождения ее элементов средствами радио-радиотехнической разведки.
Также известен СПОСОБ КОНТРОЛЯ ДЕМАСКИРУЮЩИХ ПРИЗНАКОВ СИСТЕМЫ СВЯЗИ [RU 2419153 C2, опубл.: 20.05.2011], включающий описание структуры сети связи, имитацию различных видов отказов, повреждений и сбоев основных элементов системы связи, отличающийся тем, что формируют модель системы связи с характерными демаскирующими признаками ее элементов до начала функционирования, с использованием модели системы связи имитируют возникновение характерных демаскирующих признаков элементов системы связи, процессы их обнаружения и распознавания, моделируют появление демаскирующих признаков элементов системы связи на основе имитации возникновения различных видов эксплуатационных отказов (сбоев), аварийных повреждений, отказов (сбоев) программного обеспечения основных элементов системы связи, по результатам моделирования системы связи определяют набор наиболее информативных демаскирующих признаков элементов системы связи, подлежащих контролю, и на их основе рассчитывают значение показателя разведзащищенности моделируемой системы связи и сравнивают с требуемым значением, в случае несоответствия показателя разведзащищенности требуемому значению реконфигурируют моделируемую систему связи и заново имитируют процесс ее функционирования, в случае выполнения требований по показателю разведзащищенности рассчитывают значения показателей достоверности и полноты контроля моделируемой системы связи и сравнивают их с требуемыми значениями, в случае несоответствия показателей достоверности и полноты контроля требуемым значениям изменяют параметры контроля, в случае выполнения требований развертывают реальную систему связи, на которой измеряют значения параметров демаскирующих признаков, на основе которых рассчитывают и сравнивают показатель разведзащищенности реально функционирующей системы связи с требуемым значением, в случае невыполнения требования реконфигурируют функционирующую систему связи, в случае выполнения требований рассчитывают значения показателей достоверности и полноты контроля функционирующей системы связи и сравнивают их с требуемыми значениями, в случае несоответствия показателей достоверности и полноты контроля требуемым значениям изменяют параметры контроля функционирующей системы связи.
Недостатком аналога является невозможность прогнозирования доступности сети связи внешнему воздействию, обусловленная моделированием в указанном способе лишь устойчивости при эксплуатации внутренних элементов.
Наиболее близким по технической сущности является СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЖИВУЧЕСТИ СИСТЕМЫ СВЯЗИ В УСЛОВИЯХ ОГНЕВОГО ПОРАЖЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ БОРЬБЫ [RU 2406146 C1, опубл.: 10.12.2010], заключающийся в описании структуры сети связи, моделировании процесса обеспечения технической готовности при эксплуатации сети связи, имитировании различных видов отказов, повреждений и сбоев основных элементов сетей связи, обеспечение технической готовности сетей связи моделируется на нескольких уровнях, причем на первом уровне (оперативном) обеспечение технической готовности моделируется за счет введения резервных линий (каналов) связи, на втором уровне (оперативно-техническом) обеспечение технической готовности моделируется за счет введения резервных средств связи, на третьем (техническом) уровне обеспечение технической готовности моделируется за счет проведения восстановления отказавших (поврежденных) средств связи, осуществляется сбор статистики и прогнозирование технического состояния основных элементов сетей связи, осуществляется расчет основных показателей функционирования сетей связи, отличающийся тем, что производят воздействия и подавляют элементы моделируемой системы связи, измеряют значения сигнал/помеха на "подавленных" элементах системы связи, фиксируют значения воздействий, при которых абоненты различных категорий получают отказ в обслуживании, классифицируют возможности системы связи предоставлять услуги абонентам различных категорий с требуемым качеством в зависимости от внешних воздействий на систему связи, производят расчет вероятностей обнаружения и подавления элементов системы связи с учетом категорий абонентов, производят "розыгрыш" общего количества разведпризнаков системы связи, разыгрывают количество вскрытых элементов системы связи, осуществляют расчет потерь пропускной способности на информационных направлениях системы связи, прогнозируют значения пропускной способности по категориям абонентов, осуществляют сравнение значений прогнозируемой и требуемой пропускной способности, при необходимости перераспределяют ресурсы системы связи.
Основной технической проблемой является невозможность определения узлов коммутации, наиболее подверженных воздействию на них средств радио-радиотехнической разведке, обусловленная отсутствием в алгоритме работы процессов моделирования работы системы связи для определения допустимой вероятности обнаружения местонахождения ее элементов средствами радио-радиотехнической разведки.
Задачей изобретения является устранение недостатков прототипа.
Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности определения наиболее уязвимых для разведки узлов коммутации, а также определения времени, за которое средствами радио-радиотехнической разведки будет обнаружено местоположение узла коммутации с заданной вероятностью.
Указанный технический результат достигается за счет того, что способ оценки разведывательной доступности узлов коммутации сети радиосвязи, характеризующийся заданием исходных данных сети связи, формированием модели функционирования сети связи и расчетом вероятностей обнаружения, отличающийся тем, что после ввода исходных данных формируют модели функционирования нескольких средств радио-радиотехнической разведки по ведению разведки узлов коммутации и функционирования узлов коммутации сети связи по передаче информационного трафика, по результатам моделирования формируют режимы работы генераторов наблюдения средств радио-радиотехнической разведки и генераторов излучения радиосредств и определяют временные интервалы между генерацией моментов начала наблюдения средств радио-радиотехнической разведки за каждым узлом коммутации и длительности наблюдения, в течение заданного интервала времени осуществляют наблюдение за работой генераторов и регистрацию событий попадания средств радиосвязи под наблюдение средств радио-радиотехнической разведки, по окончании заданного интервала времени прекращают генерацию и приступают к обработке результатов моделирования по результатам которой осуществляют расчет апостериорной вероятности обнаружения местоположения каждого узла коммутации для каждого случая попадания под наблюдение средств радио-радиотехнической разведки во время работы на излучение в эфир радиосигналов, при этом размер зоны предполагаемого местоположения объекта определяют в зависимости от угла места объекта наблюдения средством радио-радиотехнической разведки.
В частности, в качестве исходных данных вводят данные об элементах сети связи: количество узлов коммутации (n), количество средств радио-радиотехнической разведки (m), скорость передачи данных в каналах связи (КС) между УК (V=||vij||, i,j=1,n), средняя длина пакета в битах (Lп), среднее время разговора по телефону (τ), характеристики передающих радиосредств, мощность сигнала, излучаемого передатчиком (Pизл), диапазон частот сигнала (fв-fн), длительность сигнала (Тс), коэффициент усиления антенны (Gизл), характеристики средств РРТР, чувствительность приемника (Рп), коэффициент усиления излучающей антенны (Gпр), расстояние до разведываемых УК (R), угол обзора объектов (γ=f(t)), спектральная плотность собственных шумов приемного тракта (N0), период обзора объектов разведки (Тоб), допустимая ошибка определения местоположения УК (σдоп) и интенсивности информационного обмена между абонентами УК (Λ=||λij||).
В частности, модель функционирования узлов коммутации сети связи по передаче информационного трафика формируют в виде плана распределения потоков сообщений в виде матрицы Х=||x hm ||=F(Λ,V).
В частности, модель функционирования нескольких средств радио-радиотехнической разведки по ведению разведки узлов коммутации формируют в виде вектора распределения вероятностей пребывания каждого узла коммутации под наблюдением одного или нескольких средств радио-радиотехнической разведки в произвольный момент времени на основе информации о периоде и площади обзора объектов.
В частности, для определения вектора распределения вероятностей пребывания каждого УК под наблюдением одного или нескольких средств радио-радиотехнической разведки процесс ведения радиоразведки представляют в виде графа многомерной конечной марковской цепи, состояния которой характеризуют пребывание узла коммутации под наблюдением одного или нескольких средств радио-радиотехнической разведки.
Указанный технический результат достигается за счет того, что устройство оценки разведывательной доступности узлов коммутации сети радиосвязи, содержащее, блок хранения исходных данных, блоки моделирования и обработки результатов моделирования, отличающееся тем, что к одному из выходных трактов блока хранения исходных данных соединен блок моделирования излучения радиосредств, выполненный из последовательно соединенных блоков распределения потоков информации и настройки генераторов излучения радиосредств, при этом блок распределения потоков информации выполнен с возможностью формирования плана распределения информационной нагрузке на сети связи, к выходу блока настройки генераторов излучения радиосредств подключен блок генераторов излучения радиосредств, к другому выходному тракту блока хранения исходных данных подключен блок моделирования радио-радиотехнической разведки, выполненный из последовательно соединенных блока распределения интенсивностей наблюдения средств радио-радиотехнической разведки за узлом коммутации и блока настройки генераторов наблюдения средств радио-радиотехнической разведки, к выходу блока настройки генераторов наблюдения средств радио-радиотехнической разведки подключен блок наблюдения генераторов средств радио-радиотехнической разведки, к блокам генераторов излучения радиосредств и наблюдения генераторов средств радио-радиотехнической разведки также подключен блок установки таймера времени моделирования, выходы блоков генераторов излучения радиосредств и наблюдения генераторов средств радио-радиотехнической разведки соединены с блоком фиксирования моментов выхода в эфир радиосредств и наблюдения узлов коммутации выход которого соединен с блоком обработки результатов моделирования.
В частности, блок хранения исходных данных выполнен с возможностью хранения информации о структуре сети и скоростях передачи информации, а также интенсивностях информационного обмена между абонентами узла коммутации
В частности, блок распределения интенсивностей наблюдения средств радио-радиотехнической разведки за узлом коммутации выполнен с возможностью формирования плана и параметров работы генераторов наблюдения средств радио-радиотехнической разведки.
В частности, блок установки таймера времени моделирования выполнен с возможностью формирования сигналов на разрешение и остановку работы блоков генераторов излучения радиосредств и наблюдения средств радио-радиотехнической разведки.
В частности, блок установки таймера моделирования выполнен с возможностью формирования сигнала об окончании эксперимента в блок фиксирования моментов выхода в эфир радиосредств и наблюдения узла коммутации средствами радио-радиотехнической разведки и блок обработки результатов моделирования.
Краткое описание чертежей.
На фиг. 1 показана функциональная схема устройства оценки разведывательной доступности узлов коммутации сети радиосвязи.
На фиг. 2 показан в виде графа сегмент сети радиосвязи.
На фиг. 3 показаны в виде графа многомерной конечной марковской цепи состояния характеризующиеся пребывания узла коммутации под наблюдением одного или нескольких средств радиотехнической разведки.
На фигурах обозначено: 1 - блок хранения исходных данных, 2 - блок распределения потоков информации, 3 - блок настройки генераторов излучения радиосредств, 4 - блок распределения интенсивностей наблюдения средств радио-радиотехнической разведки (РРТР) за узлом коммутации (УК), 5 - блок настройки генераторов наблюдения средств РРТР, 6 - блок установки таймера времени моделирования, 7 - блок генератор излучения радиосредств, 8 - блок генераторов наблюдения средств РРТР, 9 - блок фиксирования моментов выхода в эфир радиосредств и наблюдения УК, 10 - блок обработки результатов моделирования, 11 - источник информации (УК-l), 12 - получатель информации (УК-k), 13 - маршрутный УК, S0 - состояние, когда объект не находится под наблюдением средств РРТР, S1 - состояние, когда объект находится под наблюдением средств РРТР 1-го типа, S12 - состояние, когда объект находится под наблюдением средств РРТР 1-го и 2-го типа, S123 - состояние, когда объект находится под наблюдением средств РРТР 1-го, 2-го и 3-го типов, αi - интенсивность попадания объекта под наблюдение средств РРТР i-го типа, βi - интенсивность выхода объекта из-под наблюдения средств РРТР i-го типа.
Осуществление изобретения.
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения устройство оценки разведывательной доступности узлов коммутации сети радиосвязи содержит блок хранения исходных данных 1 к одному из выходных трактов которого последовательно соединены блок распределения потоков информации 2, блок настройки генераторов излучения радиосредств 3 и блок генераторов излучения радиосредств 7. К другому выходному тракту блока хранения исходных данных 1 последовательно соединены блок распределения интенсивностей наблюдения средств РРТР за УК 4, блок настройки генераторов наблюдения средств РРТР 5 и блок наблюдения генераторов средств РРТР 8. К блокам генераторов излучения радиосредств 7 и наблюдения генераторов средств РРТР 8 также подключен блок установки таймера времени моделирования 9. Выходы блоков генераторов излучения радиосредств 7 и наблюдения генераторов средств РРТР 8 соединены с блоком фиксирования моментов выхода в эфир радиосредств и наблюдения УК 9 выход которого соединен с блоком обработки результатов моделирования 10.
Устройство оценки разведывательной доступности узлов коммутации сети радиосвязи используют следующим образом
Первоначально в блок хранения исходных данных 1 вводят данные об элементах сети связи: количество УК (n), количество средств РРТР (m), скорость передачи данных в каналах связи (КС) между УК (V=||vij||, i,j=1,n), средняя длина пакета в битах (Lп), среднее время разговора по телефону (τ), характеристики передающих радиосредств, мощность сигнала, излучаемого передатчиком (Pизл), диапазон частот сигнала (fв-fн), длительность сигнала (Тс), коэффициент усиления антенны (Gизл), характеристики средств РРТР, чувствительность приемника (Рп), коэффициент усиления излучающей антенны (Gпр), расстояние до разведываемых УК (R), угол обзора объектов (γ=f(t)), спектральная плотность собственных шумов приемного тракта (N0), период обзора объектов разведки (Тоб), допустимая ошибка определения местоположения УК (σдоп) и интенсивности информационного обмена между абонентами УК (Λ=||λij||).
Из блока хранения исходных данных 1 информацию о структуре сети и скоростях передачи информации в канале связи, а также интенсивностях информационного обмена между абонентами узла коммутации передают в блок распределения потоков информации 2.
В блоке распределения потоков информации 2 формируют план распределения потоков сообщений в виде матрицы Х=||x hm ||=F(Λ,V), для чего задают матрицу интенсивностей освобождения каналов связи
Figure 00000001
, при этом при передаче пакетного трафика
Figure 00000002
определяют по выражению
Figure 00000003
, где
Figure 00000004
- скорости передачи информации в hm-том канале связи в бит/с, а
Figure 00000005
- для на пакета в битах, а при анализе сети телефонной связи
Figure 00000006
.
Определяют
Figure 00000007
как множество всевозможных маршрутов доведения сообщений из l-й (11) в k-й (12) УК (см. Фиг. 2), тогда
Figure 00000008
- множество маршрутов доведения сообщений из l-й 11 в k-й 12 УК, пригодных по некоторому критерию D, где D - правило определения пригодности маршрута. При этом мощность множества
Figure 00000009
, тогда интенсивность информационного обмена между l-м 11 и k-м 12 УС определяют как
Figure 00000010
.
Обозначив через
Figure 00000011
- долю интенсивности
Figure 00000012
, приходящуюся на hm-й КС, тогда суммарную загруженность hm-го КС определяют как
Figure 00000013
.
Оптимальное распределение интенсивности
Figure 00000014
по всем пригодным по правилу «D» маршрутам доведения может быть получено из решения задачи линейного программирования по критерию минимума суммарной загруженности КС сети:
Figure 00000015
, при ограничении
Figure 00000016
.
При решении данной задачи получают загруженность КС сети при оптимальном распределении нагрузки на сеть
Figure 00000017
.
Сформированная матрица интенсивностей выхода в эфир радиосредств по всем направлениям из блока распределения потоков информации 2 поступает в блок настройки генераторов излучения радиосредств 3.
Информацию о характеристиках средств радио-радиотехнической разведки из блока хранения исходных данных 1 передают в блок распределения интенсивностей наблюдения средств РРТР за УК 4.
В блоке распределения интенсивностей наблюдения средств РРТР за УК 4 формируют план и параметры работы генераторов наблюдения средств который поступает в блок настройки генераторов наблюдения средств РРТР 5.
В блоке распределения интенсивностей наблюдения средств РРТР за УК 4 определяют вектор распределения вероятностей пребывания каждого УК под наблюдением одного или нескольких средств РРТР в произвольный момент времени на основе информации о периоде и площади обзора объектов. Для этого процесс ведения радиоразведки представляют в виде графа многомерной конечной марковской цепи, состояния которой характеризуют пребывание УК под наблюдением одного или нескольких средств РРТР (см. Фиг. 3).
Вектор распределения состояний имеет вид
Figure 00000018
, (
Figure 00000019
). Из анализа моделируемого процесса следует, что все перечисленные состояния являются несовместными и образуют полную группу событий, а значит сумма искомых вероятностей состояний равна
Figure 00000020
. Расчет вероятностей состояний осуществляют по формуле [Степанов С.Н. Теория телетрафика: концепции, модели, приложения. - М.: Горячая линия - Телеком, 2015. 868 с: ил. - (Серия «Теория и практика инфокоммуникаций»]:
Figure 00000021
В блоке настройки генераторов излучения радиосредств 3 определяют временные интервалы между генерацией моментов излучения для каждого УК исходя их матрицы Х -
Figure 00000022
, а также длительности излучения
Figure 00000023
, где rnd - случайное число, равномерно распределенное на интервале от 0 до 1, x hm - элементы h-й строки матрицы Х.
В блоке настройки генераторов интенсивностей наблюдения 5 определяют временные интервалы между генерацией моментов начала наблюдения средств РРТР за каждым УК -
Figure 00000024
и длительности наблюдения
Figure 00000025
.
В блоке настройки времени моделирования 6 устанавливают таймер до срабатывания которого осуществляют генерацию моментов выхода в эфир радиосредств и моментов ведения наблюдения средств РРТР. При срабатывании таймера генерацию указанных моментов прекращают и выдают сигнал на обработку результатов моделирования.
В блоке фиксирования моментов выхода в эфир радиосредств и наблюдения за УК средствами РРТР 9 осуществляют регистрацию событий попадания УК под наблюдение средств РРТР во время выхода в эфир их радиосредств.
В блоке обработки результатов моделирования и формирования апостериорных вероятностей обнаружения местоположения УК 10 производят расчет вероятности обнаружения местоположения УК с заданной точностью для каждого случая попадания под наблюдение средств РРТР во время работы на излучение в эфир радиосигналов, зарегистрированного в блоке фиксирования моментов выхода в эфир радиосредств 9. Расчет указанной вероятности производят как
Figure 00000026
, где
Figure 00000027
- вероятность обнаружения излучения радиосредства УК,
Figure 00000028
- вероятность распознавания радиосредства УК,
Figure 00000029
- вероятность обнаружения местоположения радиосредства УК с точностью, не хуже
Figure 00000030
[Меньшаков Ю.К. Защита объектов и информации от технических средств разведки. - М.: Российск. гос. гуманит. ун-т. - 2002 г., 399 с., стр. 82-83.].
Вероятность обнаружения излучения определяют как
Figure 00000031
, где q=Р с /Р ш - отношение сигнал/шум на входе средства РРТР,
Figure 00000032
- интеграл вероятности, P лт - вероятность ложной тревоги (
Figure 00000033
) [Вентцель Е.С. Теория вероятностей. - М.: Наука, 2003. - 564 с.].
Принимая, что радиоволны от УК к средству РРТР распространяются в свободном пространстве, не встречая препятствий на своем пути мощность сигнала P с (без учета потерь) на входе приемника средства РРТР в пределах его полосы пропускания определяют как
Figure 00000034
, где λ - длина волны, на которой излучает передатчик абонентской станции, м, P изл - мощность, подводимая к передающей (приемопередающей) антенне радиостанции, Вт, G изл - коэффициент усиления передающей (приемопередающей) антенны радиостанции в направлении на средство РРТР, G пр - коэффициент усиления приемной антенны средства РРТР в направлении на радиостанцию, R - расстояние между средствами РРТР и радиостанцией, м [Палий, А.И. Радиоэлектронная борьба: (Средства и способы подавления и защиты радиоэлектронных систем). - М. : Воениздат, 1981. - 320 с.: ил., с. 63].
Мощность шума в полосе частот сигнала в отсутствии побочных излучений определяют как
Figure 00000035
.
Вероятность распознавания радиосредства УК вследствие их использования в течение продолжительного срока принимают равной 1.
Вероятность обнаружения местоположения радиосредства УК с точностью, не хуже
Figure 00000030
определяют следующим образом: для состояний S1, S2, S3 (см. Фиг. 3) размер зоны предполагаемого местоположения объекта
Figure 00000036
с доверительной вероятностью определяют триангуляционным или разностно-дальномерным (угломерно-разностно-дальномерным) способом и зависит от угла места объекта наблюдения средством РРТР
Figure 00000037
, а также характеристик аппаратуры связи и средства РРТР
Figure 00000038
, где
Figure 00000039
- среднеквадратические ошибки определения линий положения.
Учитывая, что угол места за период обзора меняется от π1 до π2, то матожидание и дисперсия
Figure 00000036
на периоде обзора каждый выход в эфир определяют по выражению
Figure 00000040
и
Figure 00000041
, где P i - вероятность пребывания УК в состоянии S i . Из соотношения
Figure 00000042
определяют с допустимой точностью вероятность обнаружения местоположения УК разведки, где F+ и F- соответственно положительная и отрицательная части интеграла
Figure 00000043
.
Итоговую вероятность обнаружения местоположения УК с допустимой точностью определяют за все случаи излучения радиосредствами УК радиосигналов во время их наблюдения средствами РРТР по выражению
Figure 00000044
.
Таким образом, применение описанного выше способа и устройства оценки разведывательной доступности узлов коммутации сети радиосвязи позволит выявить наиболее уязвимые для разведки узлов коммутации, а также определить время, за которое средствами радио-радиотехнической разведки будет обнаружено местоположение узла коммутации с заданной вероятностью, за счет чего достигается заявленный технический результат изобретения.

Claims (10)

1. Способ оценки разведывательной доступности узлов коммутации сети радиосвязи, характеризующийся заданием исходных данных сети связи, формированием модели функционирования сети связи и расчетом вероятностей обнаружения, отличающийся тем, что после ввода исходных данных формируют модели функционирования нескольких средств радио-радиотехнической разведки по ведению разведки узлов коммутации и функционирования узлов коммутации сети связи по передаче информационного трафика, по результатам моделирования формируют режимы работы генераторов наблюдения средств радио-радиотехнической разведки и генераторов излучения радиосредств и определяют временные интервалы между генерацией моментов начала наблюдения средств радио-радиотехнической разведки за каждым узлом коммутации и длительности наблюдения, в течение заданного интервала времени осуществляют наблюдение за работой генераторов и регистрацию событий попадания средств радиосвязи под наблюдение средств радио-радиотехнической разведки, по окончании заданного интервала времени прекращают генерацию и приступают к обработке результатов моделирования, по результатам которой осуществляют расчёт апостериорной вероятности обнаружения местоположения каждого узла коммутации для каждого случая попадания под наблюдение средств радио-радиотехнической разведки во время работы на излучение в эфир радиосигналов, при этом размер зоны предполагаемого местоположения объекта определяют в зависимости от угла места объекта наблюдения средством радио-радиотехнической разведки.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве исходных данных вводят данные об элементах сети связи: количество узлов коммутации (n), количество средств радио-радиотехнической разведки (m), скорость передачи данных в каналах связи (КС) между УК (V=||vij||, i,j=1,n), средняя длина пакета в битах (Lп), среднее время разговора по телефону (τ), характеристики передающих радиосредств, мощность сигнала, излучаемого передатчиком (Pизл), диапазон частот сигнала (fв - fн), длительность сигнала (Тс), коэффициент усиления антенны (Gизл), характеристики средств РРТР, чувствительность приёмника (Рп), коэффициент усиления излучающей антенны (Gпр), расстояние до разведываемых УК (R), угол обзора объектов (γ=f(t)), спектральная плотность собственных шумов приёмного тракта (N0), период обзора объектов разведки (Тоб), допустимая ошибка определения местоположения УК (σдоп) и интенсивности информационного обмена между абонентами УК (Λ=||λij||).
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что модель функционирования узлов коммутации сети связи по передаче информационного трафика формируют в виде плана распределения потоков сообщений в виде матрицы Х=||x hm ||=F(Λ,V).
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что модель функционирования нескольких средств радио-радиотехнической разведки по ведению разведки узлов коммутации формируют в виде вектора распределения вероятностей пребывания каждого узла коммутации под наблюдением одного или нескольких средств радио-радиотехнической разведки в произвольный момент времени на основе информации о периоде и площади обзора объектов.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что для определения вектора распределения вероятностей пребывания каждого УК под наблюдением одного или нескольких средств радио-радиотехнической разведки процесс ведения радиоразведки представляют в виде графа многомерной конечной марковской цепи, состояния которой характеризуют пребывание узла коммутации под наблюдением одного или нескольких средств радио-радиотехнической разведки.
6. Устройство оценки разведывательной доступности узлов коммутации сети радиосвязи, содержащее блок хранения исходных данных, блоки моделирования и обработки результатов моделирования, отличающееся тем, что к одному из выходных трактов блока хранения исходных данных соединен блок моделирования излучения радиосредств, выполненный из последовательно соединенных блоков распределения потоков информации и настройки генераторов излучения радиосредств, при этом блок распределения потоков информации выполнен с возможностью формирования плана распределения информационной нагрузке на сети связи, к выходу блока настройки генераторов излучения радиосредств подключен блок генераторов излучения радиосредств, к другому выходному тракту блока хранения исходных данных подключен блок моделирования радио-радиотехнической разведки, выполненный из последовательно соединенных блока распределения интенсивностей наблюдения средств радио-радиотехнической разведки за узлом коммутации и блока настройки генераторов наблюдения средств радио-радиотехнической разведки, к выходу блока настройки генераторов наблюдения средств радио-радиотехнической разведки подключен блок наблюдения генераторов средств радио-радиотехнической разведки, к блокам генераторов излучения радиосредств и наблюдения генераторов средств радио-радиотехнической разведки также подключен блок установки таймера времени моделирования, выходы блоков генераторов излучения радиосредств и наблюдения генераторов средств радио-радиотехнической разведки соединены с блоком фиксирования моментов выхода в эфир радиосредств и наблюдения узлов коммутации, выход которого соединен с блоком обработки результатов моделирования.
7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что блок хранения исходных данных выполнен с возможностью хранения информации о структуре сети и скоростях передачи информации, а также интенсивностях информационного обмена между абонентами узла коммутации.
8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что блок распределения интенсивностей наблюдения средств радио-радиотехнической разведки за узлом коммутации выполнен с возможностью формирования плана и параметров работы генераторов наблюдения средств радио-радиотехнической разведки.
9. Устройство по п.6, отличающееся тем, что блок установки таймера времени моделирования выполнен с возможностью формирования сигналов на разрешение и остановку работы блоков генераторов излучения радиосредств и наблюдения средств радио-радиотехнической разведки.
10. Устройство по п.6, отличающееся тем, что блок установки таймера моделирования выполнен с возможностью формирования сигнала об окончании эксперимента в блок фиксирования моментов выхода в эфир радиосредств и наблюдения узла коммутации средствами радио-радиотехнической разведки и блок обработки результатов моделирования.
RU2020135855A 2020-10-30 2020-10-30 Способ и устройство оценки разведывательной доступности узлов коммутации сети радиосвязи RU2751583C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020135855A RU2751583C1 (ru) 2020-10-30 2020-10-30 Способ и устройство оценки разведывательной доступности узлов коммутации сети радиосвязи

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020135855A RU2751583C1 (ru) 2020-10-30 2020-10-30 Способ и устройство оценки разведывательной доступности узлов коммутации сети радиосвязи

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2751583C1 true RU2751583C1 (ru) 2021-07-15

Family

ID=77020058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020135855A RU2751583C1 (ru) 2020-10-30 2020-10-30 Способ и устройство оценки разведывательной доступности узлов коммутации сети радиосвязи

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2751583C1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030088791A1 (en) * 1998-11-09 2003-05-08 Sri International, Inc., A California Corporation Network surveillance
RU2406146C1 (ru) * 2009-04-06 2010-12-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) Способ моделирования процессов обеспечения живучести системы связи в условиях огневого поражения и радиоэлектронной борьбы
WO2012037680A1 (en) * 2010-09-20 2012-03-29 Corporation De L'ecole Polytechnique De Montreal Radar system with integrated communication functionality
US20130288734A1 (en) * 2007-03-08 2013-10-31 Apurva N. Mody Cognitive radio methodology, physical layer policies and machine learning
RU2625644C1 (ru) * 2016-11-14 2017-07-17 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации" (Академия ФСО России) Способ динамического поиска подвижных абонентов на разнородных сетях связи

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030088791A1 (en) * 1998-11-09 2003-05-08 Sri International, Inc., A California Corporation Network surveillance
US20130288734A1 (en) * 2007-03-08 2013-10-31 Apurva N. Mody Cognitive radio methodology, physical layer policies and machine learning
RU2406146C1 (ru) * 2009-04-06 2010-12-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) Способ моделирования процессов обеспечения живучести системы связи в условиях огневого поражения и радиоэлектронной борьбы
WO2012037680A1 (en) * 2010-09-20 2012-03-29 Corporation De L'ecole Polytechnique De Montreal Radar system with integrated communication functionality
RU2625644C1 (ru) * 2016-11-14 2017-07-17 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации" (Академия ФСО России) Способ динамического поиска подвижных абонентов на разнородных сетях связи

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Manesh et al. Detection of GPS spoofing attacks on unmanned aerial systems
Rao et al. Identification of low-level point radiation sources using a sensor network
US5023900A (en) Cellular radiotelephone diagnostic system
US7890060B2 (en) Enhanced location based service for positioning intersecting objects in the measured radio coverage
CN108521340B (zh) 一种物联网局域故障定位与自适应屏蔽系统和方法
Yuan et al. Defense against primary user emulation attacks using belief propagation of location information in cognitive radio networks
US20080198004A1 (en) Method for equitable placement of a limited number of sensors for wide area surveillance
CN108882225A (zh) 一种无线传感器网络中基于测距的安全定位方法
Alkhathami et al. Border surveillance and intrusion detection using wireless sensor networks
Gu et al. k-Nearest Neighbours classification based Sybil attack detection in Vehicular networks
Denis et al. Large scale crowd density estimation using a sub-GHz wireless sensor network
Maddar et al. Effective distributed trust management model for Internet of Things
RU2751583C1 (ru) Способ и устройство оценки разведывательной доступности узлов коммутации сети радиосвязи
Picozzi et al. Trans-national earthquake early warning (EEW) in north-eastern Italy, Slovenia and Austria: first experience with PRESTo at the CE 3 RN network
Onur et al. Finding sensing coverage and breach paths in surveillance wireless sensor networks
RU2419153C2 (ru) Способ контроля демаскирующих признаков системы связи
Zhang et al. Secure sensor localization in wireless sensor networks based on neural network
US11533726B2 (en) Wireless remote monitoring system and data collection and control and method of using the same
Sa-Ingthong et al. Probabilistic Analysis of Packet Losses in Dense LoRa Networks
Tang et al. Mining lines in the sand: On trajectory discovery from untrustworthy data in cyber-physical system
Stetsko et al. Improving intrusion detection systems for wireless sensor networks
Pandey et al. DoA-based event localization using uniform concentric circular array in the IoT environment
Zhu et al. Understanding routing dynamics in a large-scale wireless sensor network
Sultana et al. Detection of beacon transmission denial attack in ITS using temporal auto-correlation and random inspections
CN117094177B (zh) 一种基于红火蚁防控的轨迹生成方法及系统