Методическое пособие 715

4.2. Методические основы защиты информации от радиотехнической разведки

4.2.1. Математическая модель оценки опасности радиотехнической разведки

Технический канал утечки информации применительно к РТР представляет собой совокупность источника радиосигнала, среды распространения радиоволн и разведывательного приемника (рис. 4.8).

Рис. 4.8. Схема ТКУИ применительно к РТР

Основными характеристиками источника радиосигнала, существенно влияющими на возможности РТР, являются:

-высота подъема антенны над уровнем моря,

-коэффициент усиления антенны Gпрд ,

При этом под коэффициентом направленного действия антенны Gпрд понимается число, показывающее во сколько раз повышается мощность излучения электромагнитной энергии в пределах главного лепестка диаграммы направленности антенны по сравнению с равномерным излучением мощности по всем направлениям.

Под коэффициентом боковых лепестков антенны Кб

понимается число, показывающее во сколько раз мощность излучения электромагнитной энергии в главном лепестке диаграммы направленности антенны больше средней мощности излучения антенны вне пределов главного лепестка.

151

Основными характеристиками среды, существенно влияющими на возможности разведки, являются дальность между РЭС и разведприемником, которая определяется их координатами, выполнением условий прямой видимости, а также протяженностью участков, на которых сигнал распространяется в атмосфере или в безвоздушном пространстве (последний случай характерен для космической разведки).

Основными характеристиками разведприемника, существенно влияющими на возможности разведки, являются

его чувствительность Р , характеризуемая минимальной ПР min

мощностью принимаемого сигнала, при которой он регистрируется на выходе приемника, высота подъема приемной антенны над уровнем моря, коэффициент

Математическая модель оценки опасности РТР включает три основных блока (рис. 4.9):

-блок расчета отношения сигнал/шум на входе разведприемника при разведке РЭС в заданных условиях;

-блок описания процесса преобразования принятого входного сигнала разведприемником;

-блок расчета информационного показателя, характеризующего работу разведприемника;

-блок сравнения информационного показателя с заданным порогом.

При распространении радиоволн в свободном пространстве плотность потока мощности от изотропного излучателя на дальности D определяется выражением:

радиуса D, аппроксимирующей фронт равномерно распространяющейся электро-магнитной волны; D - дальность от РЭС до

152

средства разведки.

Рис. 4.9. Блок-схема алгоритма оценки опасности

С учетом направленности антенны РЭС, имеющей

расстоянии D в направлении максимума излучения будет

Мощность сигнала, принятого приемной антенной средства РРТР, пропорциональна эффективной площади приемной антенны, которая для апертурных антенн (на частотах в 100 МГц и выше) рассчитывается по формуле

153

где - длина волны излучения, м.

Мощность сигнала, принятого по главному лепестку диаграммы направленности антенны, рассчитывается по формуле

Мощность сигнала, принятого разведприемником по боковым лепесткам диаграммы направленности антенны, рассчитывается по формуле

В реальных условиях распространения радиоволн потери энергии могут возрасти не только с увеличением расстояния из-за сферической расходимости фронта волны, но и из-за поглощения и рассеяния электромагнитной энергии в земной поверхности, ионосфере, тропосфере, а также из-за пространственного перераспределения энергии при интерференции волн.

Потери мощности радиосигнала при его распространении в среде учитываются коэффициентом z.

Порядок расчета коэффициента z зависит от трассы распространения радиоволн и ее протяженности, погодных условий, наличия препятствий.

С учетом того, что направления максимумов диаграмм направленности антенн источника сигнала и средства РТР могут не совпадать, общая формула для расчета мощности сиг на входе разведприемника, имеет вид:

154

где углы Θ прд, Θпр – это углы отклонения антенн от направлений максимумов.

4.2.2. Методы и средства защиты информации от радиотехнической разведки

Методы защиты от радиотехнической разведки (РТР) направлены на исключение или затруднение обнаружения излучения радиоэлектронных средств (РЭС), а также затруднение измерения параметров их сигналов и координат. Защита РЭС обеспечивается комплексом организационных мероприятий и технических мер.

Организационные мероприятия. Для защиты от РТР применимы общие организационные ме¬роприятия, включающие территориальные, пространственные, энергетические и временные ограничения на излучение в свободное пространство. Основанием для введения ограничений на работу конкретного РЭС с излучением является выполнение в месте возможного расположения средств РТР следующего условия

(4.19)

где Рс – мощность сигнала РЭС на входе разведывательного приемника;

Кр – отношение сигнал/шум, при котором обеспечивается заданная вероятность обнаружения РЭС;

Рпрэ – эквивалентная чувствительность разведывательного приемника, равная отношению его чувствительности к коэффициенту усиления антенны.

Территориальные ограничения заключаются в запрещении размещения и работы на излучение РЭС в районах,

155

расположенных вблизи мест возможного нахождения средств РТР.

В случаях, когда территориальными ограничениями не удается обеспечить надежную защиту характеристик сигналов РЭС, применяются пространственные ограничения (ограничение секторов излучений), энергетические ограничения (ограничения мощности выходного излучения).

При защите от воздушных, наземных и морских средств РТР размеры ограничительного сектора в угломестной плоскости (рис. 4.10) определяются по формуле:

где Н – высота носителя средств РТР; D3 – расстояние до средства РТР, отсчитываемое по земле; – ширина ДНА защищаемого средства в угломестной плоскости.

Рис. 4.10. Сектор запрета в угломестной плоскости

В качестве сектора запрета в азимутальной плоскости принимается сектор , расширенный с обеих сторон на величину b (рис. 4.11):

(4.20)

156

где b, – ширина ДНА скрываемого РЭС в азимутальной плоскости; – сектор, в пределах которого выполняется условие

Определение дальности разведки Dp основано на оценке уровней излучений защищаемого РЭС на входе разведывательного приемника для различных удалений средств РТР от защищаемого РЭС и сопоставлении этих значений с минимально необходимым для решения задач разведки (обнаружения сигнала РЭС, измерения его параметров).

Рис. 4.11. Сектор запрета в азимутальной плоскости

При защите от аппаратуры РТР, размещаемой на низкоорбитальных ИСЗ типа «Феррет», сектора защиты устанавливаются только в УМ плоскости и их размеры рассчитываются по формуле:

157

где

, (4.21)

где R = 6378 км - радиус Земли; Н, l - соответственно высота полета и полоса обзора разведки ИСЗ.

Для разведывательных ИСЗ типа «Феррет» угол =11°. При защите от РТР, ведущейся с КА на вытянутых

эллиптических орбитах (Джампсит), ограничения на ориентацию главного лепестка ДНА зависят от географической широты расположения защищаемого РЭС.

Если пространственные ограничения не приводят к желаемым результатам, применяются временные ограничения, которые заключаются в установлении запретов на работу РЭС с излучением в открытое пространство на время существования угрозы ведения разведки.

Так, запрет на излучение РЭС в открытое пространство можно применять во время проезда автомобилей и поездов с иностранцами во время посещения ими близлежащих населенных пунктов, во время пролета самолетов иностранных авиакомпаний и разведывательных КА типа «Феррет». Минимальную продолжительность запретов можно определить по графикам, приведенным на рис. 4.12 и рис. 4.13.

158

рекомендуется использовать тогда, когда разведка излучений РЭС ведется одновременно средствами нескольких видов РТР.

Рекомендуется также устанавливать несколько различных ограничений одновременно в том случае, когда введение каждого из них в отдельности не позволяет обеспечить маскировку РЭС от данного вида РТР. Возможными сочетаниями различных ограничений в этом случае являются:

территориальные совместно с энергетическими;

территориальные и (или) энергетические совместно с пространственными;

пространственные совместно с временными. Скрытие излучений РЭС может достигаться путем

использования ослабляющих свойств местности и местных предметмов (гор, холмов, земляных насыпей, лесных массивов, лесопарков и др.).

Ослабление излучений РЭС в УКВ диапазоне такими радионепрозрачными препятствиями как горы, холмы, земляные насыпи может быть определено по графику (рис. 4.14), отражающему зависимость уровня ослабления излучений РЭС (Э) от величины коэффициента , равного

(4.22)

где h – превышение препятствия над линией визирования антенны РЭС на средство РТР, м;

160