RU2789100C1 - Способ и устройство контроля побочных электромагнитных излучений - Google Patents

Abstract

Группа изобретений относится к радиотехнике. Для обеспечения возможности исследования побочных электромагнитных излучений (ПЭМИ) и периодического контроля защищенности сложного (группового) объекта технических средств обработки информации (ТСОИ) с учетом реальной электромагнитной обстановки в районе его расположения используют мобильные измерительные посты на беспилотных летательных аппаратах и установленный алгоритм их перемещения, причем измерения выполняют при одновременном излучении на всех заданных частотах ПЭМИ. Для повышения точности результатов измерений ПЭМИ группового объекта ТСОИ с учетом его реального расположения на местности относительно границы контролируемой зоны разбивают контролируемую область пространства на секторы, а расположение мобильного измерительного поста в секторах контролируют с помощью дальномера и радиочастотных идентификаторов. По результатам измерений определяют расположение границы контролируемой зоны и средств активной защиты. 2 н.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Изобретение относится к разделу радиотехники «Измерение электрических и магнитных величин, измерение характеристик электромагнитного поля» и может использоваться для исследования побочных электромагнитных излучений (ПЭМИ) распределенных в пространстве технических средств обработки информации (ТСОИ), размещенных на подвижных объектах при оценке защищенности информации от утечки по каналу ПЭМИ.

Известен способ исследования побочных электромагнитных излучений от технических средств по патенту RU 2561939 С1, который заключается в том, что принимают сигналы антенной системой, выделяют максимальный модуль компоненты действительной части двумерного углового спектра, по которому судят о напряженности электромагнитного поля, образующегося в результате работы технического средства при обработке информации, с регистрацией значений частот и определением напряженности электромагнитного поля излучений. Проводят дополнительные измерения напряженности электрического и магнитного полей излучений ПЭМИ, уровней гармонических составляющих спектра ПЭМИ, используя измерительные антенны горизонтальной и вертикальной поляризации в широком диапазоне частот, а также измерение магнитной составляющей ПЭМИ. Определяют максимумы и минимумы значений напряженности электрического и магнитного полей путем их поиска вращением исследуемого технического средства на 360 градусов в разных направлениях.

Недостатками указанного способа являются относительно узкая область применения, ограниченная только стендовыми специальными исследованиями, что обусловлено необходимостью создания лабораторных условий и обеспечения возможности вращения исследуемого ТСОИ на 360 градусов.

Другим недостатком данного способа является относительно низкая оперативность специальных исследований, обусловленная необходимостью выполнения измерений по всей ширине заданного диапазона радиочастот.

Известна также «Временная методика оценки защищенности основных технических средств и систем…», которая включает расчет зоны R2, т.е. требуемого радиуса контролируемой зоны (КЗ) вокруг основных технических средств, в которых осуществляют обработку конфиденциальной информации. При обеспечении вокруг основных технических средств КЗ, равной или большей R2, считается, что техническое средство является защищенной от утечки конфиденциальной информации за счет ПЭМИ [1].

Недостатком указанной методики является относительно узкая область применения, обусловленная тем, что не оценивают эффективность принятых мер по активной защите информации с помощью маскирующего зашумления информативного сигнала и не учитывают реальное расположение технических средств на местности.

Известен способ радиомониторинга по патенту RU 2459218 C1, который заключается в следующей последовательности действий: используют R мобильных обслуживаемых постов радиоконтроля и L необслуживаемых постов радиоконтроля на летноподъемных средствах, управляемых дистанционно через каналы связи центрального пункта управления или ближайшего пункта управления дополнительного контрольно-измерительного комплекса, оптимизируют пространственное размещение постов радиоконтроля, используют одноэтапную обработку результатов оценки пространственно-информационных параметров сигналов контролируемых источников радиоизлучений (ИРИ), используют видеоизображения контролируемых объектов для уточнения их местоположения.

Данный способ имеет следующие недостатки: относительно узкая область применения и недостаточная точность позиционирования постов на летно-подъемных средствах для измерения уровней сигналов ИРИ с учетом их расположения относительно границы контролируемой зоны.

Наиболее близким к заявленному (прототипом) является способ исследования защищенности информации от утечки по каналу ПЭМИН [2] с помощью многофункционального комплекса радиомониторинга АРК-Д1ТИ, включающий в себя следующие действия: выявление информативных составляющих ПЭМИН для разных блоков ТСОИ, определение параметров тестовых сигналов, определение опасных направлений и измерение интенсивностей составляющих ПЭМИН для блоков ТСОИ, измерение реальных коэффициентов затухания сигналов в направлениях возможного размещения средств разведки, измерение напряжений, наводимых в различных линиях утечки при работе блоков ТСОИ, измерение коэффициентов затухания сигналов в исследуемой линии утечки, оценку действующей высоты случайной антенны для тестируемых линий утечки информации, расчет показателей защищенности информации. При этом для проведения измерений на удалении от ТСОИ вспомогательный генератор (ВГ) с излучающей антенной размещают вблизи тестируемого устройства обработки информации, а оператор с измерительным приемником располагается в точке проведения удаленных измерений дистанционно управляют ВГ по беспроводному каналу связи, выполняют одновременные измерения интенсивностей сигналов вблизи и на удалении от ТСОИ.

Недостатками способа-прототипа являются:

1. Относительно низкая точность результатов контроля, что обусловлено недостаточным учетом пространственных характеристик расположения исследуемых ТСОИ относительно границы КЗ;

2. Относительно узкая область применения, обусловленная невозможностью измерения реального затухания электромагнитных сигналов на заданной дистанции от ИРИ и исследования ПЭМИ группового объекта ТСОИ с учетом электромагнитной обстановки в районе его расположения.

Техническим результатом при использовании заявленного способа является:

1. Расширение области применения способа для обеспечения возможности исследования побочных электромагнитных излучений и периодического контроля защищенности сложного (группового) объекта ТСОИ с учетом реальной ЭМО в районе его расположения;

2. Повышение точности и достоверности результатов исследований без потери оперативности измерений ПЭМИ группового объекта ТСОИ с учетом его реального расположения на местности относительно границы контролируемой зоны.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, в котором предварительно задают значение дистанции d от технических средств обработки информации (ТСОИ) до измерительной антенны, на указанной дистанции выявляют наличие побочных электромагнитных излучений (ПЭМИ) и измеряют интенсивности их информативных составляющих, задают параметры соответствующих тестовых сигналов, устанавливают вспомогательный генератор сигналов (ВГС) на место расположения ТСОИ, управляют ВГС по каналу связи, одновременно измеряют интенсивности составляющих ПЭМИ на расстоянии d от ВГС и на границе контролируемой зоны (КЗ), по результатам измерений вычисляют реальные коэффициенты затухания ПЭМИ в направлениях возможного размещения средств разведки и рассчитывают показатели защищенности информации. Дополнительно предварительно задают положение V≥1 условных центров «С» групповых подвижных объектов (ГПО), включающих множество N≥2 ТСОИ, пространственные параметры {х_i ⁰, ϕ_i ⁰} исходной границы КЗ, где i=i,…I, I≥4. Устанавливают антенну и измерительный приемник на мобильном посту (МП) в виде портативного дистанционно управляемого подвижного модуля, а периферийный пост (ПП) - в центр «C_v» ГПО. Задают для каждого n-го ТСОИ, где n=1,…N, множество номиналов частот информативных сигналов ПЭМИ, {F_z}_n где z=1,…Z_n, Z_n≥2, задают ширину ϕ_s единичного сектора измерений, где s=1...S, S≥4, требуемые значения частных показателей (ЧП^*) защищенности ТСОИ, задают период Т контроля ПЭМИ на ГПО, для определения параметров тестовых сигналов включают n-е ТСОИ в тестовый режим. Устанавливают МП на расстояние d от n-го ТСОИ, измеряют напряженности электрического поля Е_zn ^тсои и магнитного поля Н_zn ^тсои на всех заданных частотах {F_z}_n, передают и записывают их в базу данных ЦП, выключают n-е ТСОИ, повторяют определение параметров тестовых сигналов для (n+1)-го ТСОИ. Устанавливают ВГС_n на местах расположения соответствующих ТСОИ, включают все ВГС_n в режиме одновременного излучения на всех заданных частотах ПЭМИ {F_z}_n, измеряют одновременно значения КП E_zn ^вгс и Н_zn ^вгс на расстоянии d от n-го ТСОИ с помощью первого МП, а также значения КП Е_zi ^кз и Н_zi ^кз в каждом секторе s последовательно на всех заданных частотах {F_z} с помощью второго МП. Одновременно перемещают второй МП вдоль исходной границы КЗ, при этом измеряют параметры удаления х_i и азимута ϕ_i расположения МП относительно условного центра «C_v» ГПО, передают измеренные значения на ПП, где записывают их для каждого 5-го единичного сектора в базу данных. Повторяют измерение и передачу измеренных значений КП с записью их в базу данных ПП для (n+1)-го ТСОИ. Выключают все ВГС_n, передают данные из базы данных ПП на ЦП, вычисляют значения частных показателей защищенности ЧП_s для каждого s-го единичного сектора. Определяют для каждого сектора s множество {F_z}_s значений номиналов частот информативных сигналов ПЭМИ для контрольных измерений, где z=1,..Z_s, Zs≥2, определяют значения пространственных параметров {х_in ^R2, ϕ_in ^R2} границы Зоны 2 n-го ТСОИ, а также параметры {х^R2, ϕ^R2} обобщенной границы Зоны 2 и указывают их в формируемом отчете по результатам измерений, сравнивают их с предварительно заданными параметрами {x_i ⁰, ϕ_i ⁰} исходной границы КЗ, по результатам сравнения определяют значения пространственных параметров {х_i ^*, ϕ_i ^*} требуемой границы КЗ, а также параметры {x_m ^САЗ, ϕ_m ^САЗ} расположения средств активной защиты (САЗ), где m=1,..М, на основании которых изменяют расположение ТСОИ, устанавливают САЗ на ГПО и указатели границы КЗ. Записывают в МП значения множества {F_z}_s для периодического контроля ПЭМИ. В соответствии с заданным периодом времени Т измеряют значения КП E_zs и H_zs с вычислением показателей защищенности ЧП, для каждого s-го единичного сектора, перемещая при этом МП вдоль линии, обозначенной на местности указателями границы КЗ. Сравнивают вычисленные значения ЧГЦ, с заданными требуемыми значениями ЧП^*. При ЧП_s<ЧП^* определяют новые значения параметров {х_i ^*, ϕ_i ^*} границы КЗ и параметров {х_m ^САЗ, ϕ_m ^САЗ} расположения САЗ и режимы их работы, формируют контрольный отчет.

Благодаря новой совокупности существенных признаков достигается указанный технический результат:

1. За счет использования мобильных постов (МП) и установленного алгоритма их перемещения, а также выполнения измерений при одновременном излучении на всех заданных частотах ПЭМИ {F_z}_n обеспечивается сокращение временных затрат и возможность периодического контроля защищенности сложного (группового) объекта ТСОИ, что расширяет область применения способа.

2. За счет разбиения контролируемой области пространства на секторы и задания периода измерений параметров ПЭМИ от ТСОИ учитывают реальное расположения их на местности относительно границы контролируемой зоны и состояние электромагнитной обстановки, что повышает точность результатов измерений.

Указанные в формуле изобретения сокращения и буквенные обозначения имеют следующие значения:

ГПО (групповой подвижный объект) представляет собой один или несколько автоматизированных рабочих мест, устанавливаемых как на базе передвижных транспортных средств, так и временно разворачиваемых в пунктах временной дислокации с необходимостью обработки информации, подверженной перехвату по ТКУИ за счет ПЭМИ в не подготовленных условиях для выполнения кратковременной задачи с последующем перемещением.

ТСОИ (технические средства обработки информации) - совокупность информационных ресурсов и основных технических средств, размещенных в специально оборудованных помещениях, а так же на подвижных средства.

КЗ (контролируемая зона) - территория на которой исключено неконтролируемое пребывание лиц или транспорта.

КП (контролируемые параметры) - параметры по которым определяют защищаемую информацию.

ПР (параметры расположения) - параметры расположения мобильного поста относительно условного центра ГПО и границы контролируемой зоны.

ВГС - вспомогательный генератор сигналов для генерации и излучения в пространство радиосигналов при определении величины реального затухания электромагнитного поля.

САЗ (средства активной защиты) - техническое средство защиты информации от утечки по техническим каналам в виде генератора пространственного электромагнитного зашумления.

ЦП (центральный пост) - стационарный или возимый комплекс технических средств, включающий в себя ПЭВМ и специальное программное обеспечение, средства дистанционного управления мобильными постами, оборудованием периферийных постов.

ПП (периферийный пост) - переносной комплекс технических средств, включающий в себя средства ретрансляции сигналов управления мобильными постами, а также вспомогательными генераторами, средствами передачи данных на ЦП.

МП (мобильный пост) - подвижный комплекс технических средств, выполненный на базе современных компактных беспилотных летательных аппаратов (типа квадрокоптер) с установленным оборудованием радиомониторинга.

ЧП (частный показатель) - значение, получаемое по результатам измерений значений контролируемого параметра и вычисления его нормированного значения.

ЧП^* (требуемые значения частных показателей) - значения показателей, которые обеспечивают выполнение норм защищенности информации.

R≥2 - множество МП;

V≥1 - множество ГПО;

N≥2 - множество ТСОИ в составе ГПО;

G≥2 - множество ВГС в составе ГПО;

М≥2 - множество САЗ в составе ГПО, причем M≥N;

I≥4 - множество РЧИД границы КЗ;

d - дистанция от ТСОИ до измерительной антенны;

C_v - условный центр ГПО;

{x_i ⁰, ϕ_i ⁰} - пространственные параметры исходной границы КЗ;

{х_in ^R2, ϕ_in ^R2} - пространственные параметры Зоны 2 распространения информативного сигнала ПЭМИ от n-го ТСОИ;

{х^R2, ϕ^R2} - пространственные параметры обобщенной Зоны 2 распространения информативного сигнала ПЭМИ;

{x_i ^*, ϕ_i ^*} - пространственные параметры требуемой границы КЗ;

{х_m ^САЗ, ϕ_m ^САЗ} - пространственные параметры расположения САЗ;

Z≥2 - множество номиналов частот информативных сигналов ПЭМИ;

s - единичный сектор измерений, s=1, 2, … S;

S≥4 - множество единичных секторов измерений;

Т - заданный временной период проведения контрольных измерений;

E_zn ^вгс и H_zn ^вгс - измеренные значения напряженности магнитного и электрического поля ВГС на заданных частотах z ПЭМИ на расстоянии d от n-го ТСОИ;

E_zi ^кз и H_zi ^кз - измеренные значения напряженности электрического и магнитного поля на заданных частотах z на границе КЗ для n-го ТСОИ в точке с координатами {x_i, ϕ_i};

E_zn ^тсои и H_zn ^тсои - измеренные значения напряженности магнитного и электрического поля на заданных частотам на расстояние d от «-го ТСОИ;

{F_z}_n - заданные значения частоты информативного сигнала n-го ТСОИ;

{F_z}_s - заданные значения частоты информативного сигнала для контрольных измерений в s-м секторе.

Заявленные технические решения поясняются чертежами:

Фиг. 1 - схема взаимного расположения элементов группового подвижного объекта и устройства контроля ПЭМИ;

Фиг. 2 - схема функционирования устройства контроля ПЭМИ;

Фиг. 3 - структурная схема мобильного поста;

Фиг. 4 - структурная схема центрального поста;

Фиг. 5 - структурная схема периферийного поста;

Фиг. 6 - блок-схема алгоритма первичного контроля ПЭМИ;

Фиг. 7 - блок-схема алгоритма периодического контроля ПЭМИ.

Порядок реализации заявленного способа удобно рассмотреть на примере ГПО, изображенного на фиг. 1. В общем случае возможно размещение нескольких ГПО на относительно близком расстоянии (поз. 1, v фиг. 1). Каждый ГПО состоит из распределенных на ограниченной территории подвижных ТСОИ (поз. 1.1.1-1.1.4 фиг. 1), которые при функционировании создают информативные ПЭМИ в пространственной сфере с некоторым радиусом (поз. 1.3.1-1.3.4 фиг. 1), а также средств активной защиты (САЗ) информации от утечки по каналу ПЭМИ (поз. 1.4.1-1.4.4 фиг. 1). В качестве САЗ применяют специальные генераторы электромагнитных сигналов для пространственного зашумления. В общем случае структура ГПО может изменяться через некоторые интервалы времени. Для обеспечения контроля ПЭМИ на ГПО размещяют периферийный пост (ПП) (поз. 1.2 фиг. 1), мобильные посты (МП) (поз. 1.6.1, 1.6.2), портативные радиочастотные идентификаторы (РЧИД) (поз. 1.7.1-1.7.6) границы КЗ, а также центральный пост (ЦП) (поз. 8 фиг. 1), который может обслуживать несколько ГПО.

При реализации способа используют САЗ в качестве вспомогательных генераторов сигналов (ВГС) для выполнения измерений реального затухания информативных сигналов на границе КЗ.

Заявленный способ реализуется следующим образом (см. фиг. 2, фиг. 6). При первичном контроле ПЭМИ группового подвижного объекта (ГПО) предварительно задают (поз. 1 фиг. 6) значение дистанции d от технических средств обработки информации (ТСОИ) (поз. 1, фиг. 2) до измерительной антенны МП (поз. 6 фиг. 2), положение условного центра «С» ГПО (поз. 2 фиг. 2), пространственные параметры {х_i ⁰, ϕ_i ⁰} границы исходной КЗ (поз. 5 фиг. 2), где i=1,..I, I≥4, задают для каждого n-го ТСОИ, где n=1,..N множество номиналов частот информативных сигналов ПЭМИ {F_z}_n, где z=1,..Z_n, Z_n≥2, задают s единичные секторы измерений, где s=1,..S, S≥4, требуемые значения частных показателей (ЧП^*) защищенности ТСОИ, интервал времени Т периодического контроля ПЭМИ на ГПО.

Устанавливают (поз. 2 фиг. 6) антенну и измерительный приемник на мобильном посту (МП) (поз. 6 фиг. 2), а периферийный пост (ПП) (поз. 2 фиг. 2) - в центр «С» ГПО.

Для определения параметров тестовых сигналов включают n-е ТСОИ в тестовый режим (поз. 5 фиг. 6), устанавливают МП на расстояние d от n-го ТСОИ (поз. 6 фиг. 6), измеряют напряженности электрического поля Е_zn ^тсои и магнитного поля Е_zn ^тсои на всех заданных частотах {F_z}_n (поз. 7 фиг. 6), передают и записывают их в базу данных ЦП (поз. 8 фиг. 6), после чего выключают n-е ТСОИ (поз. 9 фиг. 6), повторяют измерения для всех ТСОИ (поз. 5-9 фиг. 6).

Устанавливают ВГС_n (поз. 4 фиг. 2) на местах расположения соответствующих ТСОИ (поз. 13, фиг. 6), включают все ВГС_n в режиме одновременного излучения на всех заданных частотах ПЭМИ {F_z}_n (поз. 14, фиг. 5), измеряют значения КП Е_zn ^вгс и H_zn ^вгс (поз. 15, фиг. 6) одновременно с помощью первого МП (поз. 6.1 фиг. 2) на расстоянии d от ТСОИ и с помощью второго МП (поз. 6.2 фиг. 2) на исходной границе КЗ, перемещают второй МП вдоль границы исходной КЗ последовательно на всех заданных частотах ПЭМИ {F_z} (поз. 16, фиг. 6), при этом измеряют параметры удаления x_i и азимута ϕ_i положения второго МП относительно условного центра «C_v» ГПО (поз. 2 фиг. 2), а также значения КП E_zi ^кз и H_zi ^кз на исходной границе КЗ на всех заданных частотах (поз. 17, фиг. 6), передают измеренные значения на ПП, где записывают их для каждого 5-го единичного сектора в базу данных (поз. 18, фиг. 6). При этом для измерения параметров удаления х_i и азимута ϕ_i положения МП относительно условного центра «C_V» ГПО используют лазерный дальномер на втором МП, который при перемещениях позиционируют в направлении на условный центр «C_v» ГПО. Повторяют измерения для всех ТСОИ (поз. 13-18 фиг. 6), передают измеренные значения из базы данных ПП в базу данных ЦП, запоминают их (поз. 20, фиг. 6), выключают ВГС (поз. 21, фиг. 6). Вычисляют значения частных показателей защищенности ЧП; для каждого s-го единичного сектора (поз. 22, фиг. 6), определяют для каждого сектора 5 множество значений {F_z}_s (поз. 23, фиг. 6) для контрольных измерений, где z=1, 2,…, Z_s, определяют значения пространственных параметров {х_in ^R2, ϕ_in ^R2} границы Зоны 2 (поз. 24, фиг. 6), а также параметры {х^R2, ϕ^R2} обобщенной границы Зоны 2 и указывают их в формируемом отчете по результатам измерений (поз. 25, фиг. 6), сравнивают их с предварительно заданными параметрами {x_i ⁰, ϕ_i ⁰} границы исходной КЗ (поз. 26, фиг. 6), по результатам сравнения определяют требуемые значения пространственных параметров {x_i ^*, ϕ_i ^*} границы КЗ, а также параметры {х_m ^САЗ, ϕ_m ^САЗ} расположения средств активной защиты (САЗ) (поз. 27, фиг. 6), на основании которых изменяют расположение ТСОИ, устанавливают САЗ (поз. 4 фиг. 2) на ГПО и указатели (поз. 7 фиг. 2) границы требуемой КЗ (поз. 28, фиг. 6). Для перехода в режим контрольных измерений включают таймер с предварительно заданным интервалом времени Т (поз. 29, фиг. 6).

При периодическом контроле ПЭМИ от ГПО (фиг. 7) задают параметры контроля (поз. 1 фиг. 7), по истечении установленного периода времени Т (поз. 2 фиг. 7) перемещают МП (поз. 6 фиг. 2) вдоль линии, обозначенной на местности указателями (поз. 7 фиг. 2) границы требуемой КЗ (поз. 3 фиг. 7) и измеряют значения КП ЕГ и в соответствующих секторах (поз. 8 фиг. 2) контролируемой зоны (поз. 4 фиг. 7) последовательно на частотах {F_z}_s, где z=1,..Z_s. При этом траекторию перемещения МП и сектор s, в котором находится МП (поз. 6.2 фиг. 2) определяют с помощью контроллера радиочастотных меток (поз. 19 фиг. 3) и радиочастотных идентификаторов (поз. 7 фиг. 2). Передают (поз. 5 фиг. 7) измеренные значения и записывают их в базу данных ЦП, вычисляют (поз. 6 фиг. 7) значения показателей защищенности ЧГЦ для каждого 5-го единичного сектора, сравнивают (поз. 7 фиг. 7) вычисленные значения показателей защищенности ЧП_s с требуемыми значениями ЧП^*, формируют (поз. 11 фиг. 7) контрольный отчет, если нормы защищенности выполняются. Если нормы защищенности не выполняются, то дополнительно определяют (поз. 9 фиг. 7) новые значения {х_i ^*, ϕ_i ^*} параметров границы требуемой КЗ и значения {x_m ^САЗ, ϕ_m ^СА3} параметров расположения САЗ, а также режимы их работы. Изменяют (поз. 10 фиг. 7) расположение элементов ГПО относительно границы КЗ и периметр границы КЗ (поз. 5 фиг. 2) в соответствии с новыми значениями {х_i ^*, ϕ_i ^*} и {х_m ^САЗ, ϕ_m ^САЗ}.

Известно устройство для исследования ПЭМИ [2], которое состоит из двух многофункциональных портативных комплексов радиомониторинга, связанных беспроводным каналом передачи данных, генератора сигналов, подключаемого непосредственно к управляющей ПЭВМ одного из многофункциональных портативных комплексов радиомониторинга.

Недостатками данного аналога являются:

1. Относительно узкая область применения, обусловленная невозможностью использовать его для периодического контроля ПЭМИ групповых объектов;

2. Относительно низкая эффективность, обусловленная необходимостью ручного перемещения одного из комплексов радиомониторинга вдоль границы контролируемой зоны для обеспечения точности и достоверности результатов контроля.

Наиболее близким к заявленному (прототипом) является устройство: контрольно-измерительная система радиомониторинга по патенту RU 2459218 С1, которая содержит центральный контрольно-измерительный комплекс, в составе центрального пункта управления и нем менее трех стационарных постов радиоконтроля, N дополнительных контрольно-измерительных комплексов аналогичной структуры, связанных между собой каналами связи, центрального или дополнительного пунктов управления, R мобильных обслуживаемых постов радиоконтроля и L необслуживаемых постов радиоконтроля на летно-подъемных средствах (ЛПС), связанных каналами связи с центральным или ближайшим дополнительным пунктом управления.

Недостатками прототипа-устройства являются:

1. Относительно низкая точность результатов контроля, обусловленная недостаточной точностью позиционирования необслуживаемых постов радиоконтроля на ЛПС и привязки результатов контроля к расположению контролируемых объектов (к местности) относительно границы КЗ;

2. Относительно узкая область применения устройства, обусловленная невозможностью его применения для измерения реального затухания электромагнитных сигналов на заданной дистанции от источника излучения и исследования ПЭМИ группового объекта с учетом электромагнитной обстановки в районе его расположения.

Заявленное устройство контроля побочных электромагнитных излучений, содержит центральный пост (ЦП) (поз. 8 фиг. 2), периферийный пост (ПП) (поз. 2 фиг. 2), обслуживаемый дистанционно через каналы связи ЦП, R≥2 мобильных постов (МП) радиоконтроля на летно-подъемных средствах (поз. 6 фиг. 2), управляемых дистанционно.

Мобильный пост (МП) (фиг. 3) радиоконтроля размещается на беспилотном летательном аппарате и включает в себя радиоприемное устройство (поз. 10 фиг. 3), блок цифровой обработки сигналов (поз. 11 фиг. 3), блок сопряжения с каналами связи (поз. 12 фиг. 3), модем высокоскоростного канала связи (поз. 13. фиг. 3), первая антенна связи (поз. 14 фиг. 3), измерительная антенна (поз. 15 фиг. 3), модем канала связи и управления (поз. 20 фиг. 3), вторая антенна связи (поз. 21 фиг. 3), причем выход измерительной антенны (поз. 15 фиг. 3) соединен с входом радиоприемного устройства (поз. 10 фиг. 3), выход которого соединен с входом блока цифровой обработки сигналов (поз. И фиг. 3), выход блока цифровой обработки сигналов подключен соответственно к первому входу (поз. 12.1) блока сопряжения с каналами связи (поз. 12 фиг. 3), первый (поз. 12.5) и второй (поз. 12.6) выходы которого соединены соответственно с входами модема высокоскоростного канала связи (поз. 13. фиг. 6) и модема канала связи и управления (поз. 20 фиг. 3), выходы модема высокоскоростного канала связи и модема канала связи и управления соединены с входами соответственно первой (поз. 14 фиг. 3) и второй антенн связи (поз. 21 фиг. 3).

Центральный пост ЦП (фиг. 4) включает в себя первую (поз. 22 фиг. 4) и вторую (поз. 23 фиг. 4) антенны связи, устройство связи с ПП (поз. 24 фиг. 4), сетевой коммутатор (поз. 26 фиг. 4) и ЭВМ с функциональным программным обеспечением (поз. 27 фиг. 4), устройство управления МП (поз. 25 фиг. 4).

В состав каждого ПП (фиг. 5) входят, первая антенна связи (поз. 28), устройство приема и обработки данных от МП (поз. 30), сетевой коммутатор (поз. 32 фиг. 5) и ЭВМ (поз. 33 фиг. 5), причем вход устройства приема и обработки данных (поз. 30 фиг. 5) подключен к первой (поз. 28 фиг. 5) антенне связи, а первый (поз. 32.1 фиг. 5) и третий (поз. 32.3 фиг. 5) входы сетевого коммутатора (поз. 32 фиг. 5) подключены соответственно к выходу устройства приема и обработки данных (поз. 30 фиг. 5) и входу ЭВМ (поз. 33 фиг. 5).

Дополнительно в состав устройства включены N вспомогательных генераторов сигналов (ВГС) (поз. 4 фиг. 2), дистанционно управляемых с ПП, I радиочастотных идентификаторов (РЧИД) границы КЗ (поз. 7 фиг. 2).

В состав МП (фиг. 3) дополнительно введены контроллер радиочастотных меток (КРМ) (поз. 19 фиг. 3), антенно-поворотное устройство (поз. 16) с контроллером угла поворота (поз. 17), на котором установлены измерительная антенна (поз. 15) и дальномер (поз. 18), причем выходы контроллера угла поворота измерительной антенны (поз. 17), дальномера (поз. 18), выход КРМ (поз. 19) подключены соответственно к второму (поз. 12.2), третьему (поз. 12.3) и четвертому (поз. 12.4) входам блока сопряжения с каналами связи (поз. 12), первый (поз. 12.5) и второй (поз. 12.6) выходы которого соединены соответственно с входами модема высокоскоростного канала связи (поз. 13) и модема канала связи и управления (поз. 20), выходы модема высокоскоростного канала связи и модема канала связи и управления соединены с входами соответственно первой (поз. 14) и второй (поз. 21) антенн связи.

В состав ПП (фиг. 5) дополнительно входят трипель-призма (поз. 34 фиг. 5), вторая антенна связи (поз. 29), устройство дистанционного управления ВГС (поз. 31 фиг. 5), выход которого подключен к второй антенне связи, а вход подключен к второму выходу (поз. 32.2) сетевого коммутатора (поз. 32 фиг. 5).

Техническим результатом при использовании заявленного устройства является:

1. Расширение области применения устройства для обеспечения измерения реального затухания ПЭМИ на заданной дистанции от ТСОИ;

2. Повышение точности позиционирования необслуживаемых постов радиоконтроля и привязки результатов контроля к расположению ТСОИ относительно границы КЗ.

В состав заявленного устройства, вариант которого показан на фиг. 1-4, входят (фиг. 2): центральный пост (ЦП) (поз. 8), периферийный пост (ПП) (поз. 2), мобильные посты (МП) (поз. 6), радиочастотные идентификаторы (РЧИД) границы контролируемой зоны (КЗ) (поз. 7).

МП (поз. 6) предназначен для измерения значений контролируемых параметров (КП) и параметров расположения (ПР) точки измерения относительно центра ГПО и границы КЗ, передачи измеренных значений КП и ПР по радиоканалу на ЦП через ПП. Он представляет собой (см. фиг. 3) беспилотный летательный аппарат типа «квадрокоптер», в защищенном отсеке для полезной нагрузки (поз. 9) которого установлены радиоприемное устройство (поз. 10), блок цифровой обработки сигналов (поз. 11), блок сопряжения с каналами связи (поз. 12), модем высокоскоростного канала связи с радиопередатчиком (поз. 13), первая антенна связи (поз. 14), на опорно-поворотном устройстве (поз. 16) закреплены измерительная антенна (поз. 15), контроллер угла поворота антенны (поз. 17), дальномер (поз. 18), контроллер радиочастотных меток (поз. 19), модем канала связи и управления с приемопередатчиком (поз. 20), вторая антенна связи (поз. 21). Выход измерительной антенны (поз. 15) соединен с входом радиоприемного устройства (поз. 10), выход которого соединен с входом блока цифровой обработки сигналов (поз. 11), выход блока цифровой обработки сигналов, выходы контроллера угла поворота антенны (поз. 17) и дальномера (поз. 18), выход контроллера радиочастотных меток (поз. 19) подключены соответственно к первому (поз. 12.1), второму (поз. 12.2), третьему (поз. 12.3) и четвертому (поз. 12.4) входам блока сопряжения с каналами связи (поз. 12), первый (поз. 12.5) и второй (поз. 12.6) выходы которого соединены соответственно с входами модема высокоскоростного канала связи (поз. 13) и модема канала связи и управления с приемопередатчиком (поз. 20), выходы модема высокоскоростного канала связи (поз. 13) и модема канала связи и управления (поз. 20) соединены с входами соответственно первой (поз. 14) и второй (поз. 21) антенн связи.

ЦП (поз. 8) предназначен для задания первоначальной конфигурации ГПО путем задания параметров исходной границы КЗ и расположения ТСОИ и защитных генераторов шума относительно границы КЗ, а также для управления ВГС (поз. 4) через ПП (поз. 2) при выполнении измерений и для приема и обработки измерительных данных с формированием отчета по результатам оценки показателей защищенности ГПО. В состав ЦП (поз. 8 фиг. 1) для обеспечения приема данных от МП (поз. 6) включается устройство приема и обработки данных (поз. 22 фиг. 4), состоящее из сетевого коммутатора (поз. 26), к одному из сетевых интерфейсов которого подключена управляющая ПЭВМ (поз. 27), а к другим сетевым интерфейсам через конвертеры (поз. 25) подключены волоконно-оптические линии связи (поз. 24) от ПП.

ПП (поз. 2) предназначен для ретрансляции сигналов управления на МП и ВГС, а также для ориентирования МП в пространстве относительно центра ГПО. В состав ПП входят (поз. 2 фиг. 1) трипель-призма (поз. 27 фиг. 5), сетевой коммутатор (поз. 30 фиг. 4), к сетевым интерфейсам которого подключены пульт управления БЛА (поз. 28 фиг. 4) и устройство дистанционного управления ВГС (поз. 29 фиг. 4).

Радиочастотные идентификаторы (7.1-77) (фиг. 1, 2) используют для решения двух задач:

при первичных измерениях - задание системы координат {х_i, ϕ_i} в виде единичных секторов измерений s, для определения пространственных параметров {х_m ^САЗ, ϕ_m ^СА3} САЗ относительно центра «C_v» ГПО, а также положения ПП при измерениях значений контролируемых параметров Е_zi ^кз и Н_zi ^кз и вычислениях параметров {х_i ^R2, ϕ_i ^R2} границы зоны R2 с требуемой точностью;

при контрольных измерениях - обеспечение достаточной точности позиционирования траектории движения МП по границе КЗ.

Достаточное количество I РЧИД границы КЗ определяют в зависимости от требуемого количества измерительных точек и требуемой точности определения границы зоны R2.

Таким образом, возможность достижения технического результата обусловлена представленной последовательностью действий над материальными объектами, которые могут быть реализованы с помощью материальных средств.

В качестве лазерного дальномера (поз. 18 фиг. 3) могут быть использованы известные лазерные дальномеры активного или пассивного принципа действия [3].

Для обеспечения связи между ЦП и МП с целью дистанционного управления движением может быть использована беспроводная система передачи данных с радиомодемом [4].

В качестве носителя МП может быть использован беспилотный летательный аппарат типа квадрокоптер, позволяющий перемещаться с высокой маневренностью и точностью позиционирования [5].

Для указания границы контролируемой зоны возможно использование радиочастотных идентификаторов (РЧИД) и расположенного на МП контроллера РЧИД [6].

Испытания макета устройства, сконструированного на базе указанных известных технических решений показали практическую возможность получения заявленного технического результата.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ

1. Временная методика оценки защищенности основных технических средств и систем.: Нормативно-методический документ // Сборник временных методик оценки защищенности конфиденциальной информации от утечки по техническим каналам. - М.: Гостехкомиссия России, 2002.

2. Тупота В.И., Бегишев М.Р., Козьмин В.А., Токарев А.Б. Обнаружение и оценка информативности побочных электромагнитных излучений в многофункциональном комплексе радиомониторинга АРК-Д1ТИ. / Специальная техника, 2006, №2, с. 51-56.

3. Лазерные приборы и методы измерения дальности, проектирование лазерных оптико-электронных преобразователей. Карасик В.Е., Издательство МГТУ им. Н.Э Баумана, 2012.

4. Основы радиотехники и связи / учебное пособие. Березовский П.П., Будылдин Н.В., Ивлиев АД. Издательство Уральского университета, 2017.

5. Робототехника. Управление квадрокоптером. Квадрокоптер Tello. Програмирование. Колосов Д.Г., 2018.

6. Т. Шарфельд Системы RFID низкой стоимости. С приложениями И. Девиля, Ж. Дамура, Н. Чаркани, С. Корнеева и А. Гуларии. Перевод с английского и научная редакция С. Корнеева. Москва 2006 г., 197 с.

Claims (2)

1. Способ контроля побочных электромагнитных излучений, заключающийся в том, что предварительно задают значение дистанции d от технических средств обработки информации (ТСОИ) до антенны измерительного поста, задают параметры соответствующих тестовых сигналов, на указанной дистанции выявляют наличие побочных электромагнитных излучений (ПЭМИ) ТСОИ и измеряют интенсивности их информативных составляющих, устанавливают вспомогательный генератор сигналов (ВГС) на место расположения ТСОИ, управляют ВГС по каналу связи, одновременно измеряют интенсивности составляющих ПЭМИ на расстоянии d от ВГС и на границе контролируемой зоны (КЗ), по результатам измерений вычисляют реальные коэффициенты затухания ПЭМИ в направлениях возможного размещения средств разведки и рассчитывают показатели защищенности информации, отличающийся тем, что дополнительно предварительно задают положение V≥1 условных центров «С» групповых подвижных объектов (ГПО), включающих множество N≥2 ТСОИ, пространственные параметры {x_i ⁰, ϕ_i ⁰} исходной границы КЗ, где i=1,…I, I≥4, устанавливают антенну и измерительный приемник на мобильном посту (МП), а периферийный пост (ПП) - в центр «C_v» ГПО, задают для каждого n-го ТСОИ, где n=1,..N, множество номиналов частот информативных сигналов ПЭМИ {F_z}_n где z=1,..Z_n, Z_n≥2, задают единичные секторы s измерений, где s=1…S, S≥4, требуемые значения частных показателей (ЧП*) защищенности ТСОИ, задают период Т контроля ПЭМИ на ГПО, для определения параметров тестовых сигналов включают n-е ТСОИ в тестовый режим, устанавливают МП на расстояние d от n-го ТСОИ, измеряют напряженности электрического поля Е_zn ^тсои и магнитного поля H_zn ^тсои на всех заданных частотах {F_z}_n, передают измеренные значения и записывают их в базу данных центрального поста (ЦП), выключают n-е ТСОИ, повторяют определение параметров тестовых сигналов для (n+1)-го ТСОИ, после чего устанавливают ВГС_n на местах расположения соответствующих ТСОИ, включают все ВГС_n в режиме одновременного излучения на всех заданных частотах ПЭМИ {F_z}_n, измеряют одновременно значения контролируемых параметров (КП) E_zn ^вгс и H_zn ^вгс на расстоянии d от n-го ТСОИ с помощью первого МП и значения КП E_zi ^кз и Н_zi ^кз в секторе s последовательно на всех заданных частотах {F_z} с помощью второго МП, перемещают второй МП вдоль исходной границы КЗ последовательно по всем S-секторам, при этом измеряют параметры удаления x_i и азимута ϕ_i положения второго МП относительно условного центра «C_v» ГПО, передают измеренные значения на ПП, где записывают их для каждого s-го единичного сектора в базу данных, повторяют измерения и передачу измеренных значений КП для (n+1)-го ТСОИ с записью их в базу данных ПП, выключают все ВГС_n, передают данные измеренных значений КП от ПП на ЦП, вычисляют значения частных показателей (ЧП) защищенности ЧП_s для каждого s-го единичного сектора, определяют для каждого сектора s множество {F_z}_s значений номиналов частот информативных сигналов ПЭМИ для контрольных измерений, где z=1,…Z_s, Z_s≥2, определяют значения пространственных параметров {x_in ^R2, ϕ_in ^R2} границы Зоны 2 для n-го ТСОИ, а также параметры (x^R2, ϕ^R2} обобщенной границы Зоны 2 и указывают их в формируемом отчете по результатам измерений, сравнивают их с предварительно заданными параметрами {х_i ⁰, ϕ_i ⁰} исходной границы КЗ, по результатам сравнения определяют значения пространственных параметров {х_i ^*, ϕ_i ^*} требуемой границы КЗ, а также параметры (х_m ^САЗ, ϕ_m ^СА3} расположения средств активной защиты (САЗ), где m=1,…М, на основании которых изменяют расположение ТСОИ, устанавливают САЗ на ГПО и указатели границы требуемой КЗ, записывают в МП значения множества {F_z}_s для периодического контроля ПЭМИ, в соответствии с заданным периодом времени Т перемещают МП вдоль линии, обозначенной на местности указателями границы КЗ, измеряют при этом значения КП E_zs и H_zc и передают их в базу данных ЦП, вычисляют показатели защищенности ЧП_s для каждого s-го единичного сектора, сравнивают вычисленные значения ЧП_s, с заданными требуемыми значениями ЧП^*, при ЧП_s<ЧП^* определяют новые значения параметров {х_i ^*, ϕ_i ^*} границы КЗ и параметров {х_m ^САЗ, ϕ_m ^САЗ} расположения САЗ и режимы их работы, формируют контрольный отчет.

2. Устройство контроля побочных электромагнитных излучений, содержащее центральный пост (ЦП), периферийный пост (ПП), обслуживаемый дистанционно через каналы связи ЦП, R≥2 мобильных постов (МП) радиоконтроля на летно-подъемных средствах, управляемых дистанционно через каналы связи ЦП, в состав каждого МП входят радиоприемное устройство, блок цифровой обработки сигналов, блок сопряжения с каналами связи, модем высокоскоростного канала связи с радиопередатчиком, первая антенна связи, измерительная антенна, модем канала связи и управления с приемопередатчиком, вторая антенна связи, причем выход измерительной антенны соединен с входом радиоприемного устройства, выход которого соединен с входом блока цифровой обработки сигналов, выход блока цифровой обработки сигналов подключен соответственно к первому входу блока сопряжения с каналами связи, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами модема высокоскоростного канала связи и модема канала связи и управления, выходы модема высокоскоростного канала связи и модема канала связи и управления соединены с входами соответственно первой и второй антенн связи, ЦП включает в себя первую и вторую антенны связи, устройство связи с ПП, сетевой коммутатор и ЭВМ с функциональным программным обеспечением, устройство управления МП, в состав каждого ПП входят первая антенна связи, устройство приема и обработки данных от МП, сетевой коммутатор и ЭВМ, устройство дистанционного управления ВГС, причем вход и выход соответственно устройств приема и обработки данных подключены к первой и второй антеннам связи, первый, второй и третий входы сетевого коммутатора подключены соответственно к выходу устройств приема и обработки данных, входу устройства дистанционного управления ВГС и входу ЭВМ, отличающееся тем, что дополнительно введены N вспомогательных генераторов сигналов (ВГС), дистанционно управляемых с ПП, I радиочастотных идентификаторов (РЧИД) границы КЗ, а в состав МП дополнительно введены контроллер радиочастотных меток (КРМ), антенно-поворотное устройство с контроллером угла поворота, на котором установлены измерительная антенна и дальномер, причем выходы контроллера угла поворота измерительной антенны, выход КРМ подключены соответственно ко второму, третьему и четвертому входам блока сопряжения с каналами связи, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами модема высокоскоростного канала связи и модема канала связи и управления, выходы модема высокоскоростного канала связи и модема канала связи и управления соединены с входами соответственно первой и второй антенн связи, а в состав ПП дополнительно включены трипель-призма, вторая антенна связи, устройство дистанционного управления ВГС, выход которого подключен ко второй антенне связи, а вход подключен ко второму выходу сетевого коммутатора.

Images