4.6. Математическая модель канала утечки информации применительно к инфракрасной разведке
Так как вся энергия в ИК спектре обусловлена тепловыми процессами, то необходимое нам отношение «сигнал/шум» в ИК диапазоне принимает вид отношения температур.
Воспринимаемое отношение с/ш qв определяется геометрией тела и отношением с/ш в его элементе разрешения qэ.
, (4.35)
где
-
пороговая чувствительность тепловизора;
- пропускание атмосферы;
-
перепад радиационных температур объекта
и фона.
, (4.36)
где
-
коэффициент теплового излучения
поверхности,
-
коэффициент, который учитывает изменение
радиационной температуры объекта за
счет радиационного излучения от атмосферы
и фона.
Коэффициент теплового излучения – это отношение энергетической светимости теплового излучателя к энергетической светимости АЧТ при той же температуре.
.
Атмосфера и фон отражают излучение, в том числе и в ИК диапазоне, изменяя радиационную температуру объекта. При этом коэффициент, который учитывает изменение радиационной температуры объекта за счет радиационного излучения от атмосферы и фона изменяется в следующих пределах:
,
где верхние значения – для ясной погоды или высокой облачности, нижнее- для низкой облачности.
Итак,
, (4.37)
где
- это отношение площади объекта к площади
элемента разрешения; зависит от площади
объекта и разрешения на местности.
Чем меньше перепад температур, тем больше должен быть объект, чтобы он был замечен.
Пусть
-линейная
величина элемента разрешения на
плоскости, тогда
.
(4.38)
Пороговые значения
и
будем
считать известными, так как человеческий
глаз воспринимает целостное изображение.
Если два близкорасположенных тела имеют маленькое значение разницы температур, то они сливаются и воспринимаются как единое целое. Чем меньший контраст температур фиксирует прибор, тем он имеет лучшее разрешение.
Имея разницу по температуре можно пересчитать ее в разницу по пространству. В ИК технике разрешение меряют предельной пространственной частотой (минимальный объект, который еще виден). В ИК технике используются не черно-белые, а температурные мирры. Миррами для ИК техники являются независимые источники, не имеющие возможности влиять друг на друга.
На малых углах
пространственную частоту измеряют в
м/рад, т.е. вводится угловая мера измерения
(рис. 4.11), при этом D
– это дальность до объекта, угол
прямо зависит от размера объекта l.
Таким образом,
прямопропорциональна f(
).
Пересчет температуры в разницу по пространству идет умножением пространственных частот на дальность наблюдения.
D
l
Рис.4.11. Измерение пространственной частоты
Рассмотрим пример. Пусть значение
пространственной частоты
видового диапазона равно
,
тогда
,
а так как в видимом диапазоне разрешение
есть период мирры, то разрешение ее
м.
-это
угол, при котором на заданном расстоянии
различаются два объекта по температуре.
Рассмотрим связь между заданной температурой и предельной пространственной частотой, при которой этот объект еще различим.
,
(4.39)
где
- чувствительность прибора,
- угловой размер чувствительного элемента
приемника излучения,
- предельно-частотная характеристика
ИК аппаратуры в точке предельной
пространственной частоты,
- коэффициент временного интегрирования
зрительного анализатора. На рис. 4.12.
представлена предельно частотная
характеристика ИК аппаратуры.
Перерасчет размеров от угловых к линейным ведется по формуле:
к
1
Рис.4.12. График предельной пространственной частоты
4.7. .Методы и средства защиты информации от
визуально-оптических, фотографических и
оптико-электронных средств разведки
4.7.1. Защита от фотографических средств разведки
Мероприятия по защите от оптических средств разведки основываются на изменении объема и содержания информации, поступающей к разведывательному средству от фона и скрываемых объектов. Эти мероприятия должны проводится целенаправленно в расчете на получение необходимого маскировочного эффекта, который оценивается снижением вероятности правильного решения задач разведкой противника.
Чем качественнее проведены мероприятия по скрытию объекта, тем меньше вероятность его обнаружения и распознавания, тем выше маскировочный эффект.