2188

чения реализации L( ), принимая то значение , где L( ) максимально. Таким образом, (1.9) преобразуется к виду:

Если E(t)=S(t, ), то интеграл равен-1.

3.3.Методический подход к защите информации от радиотехнической разведки

Физическая реализация приемника может быть разной, но в данном случае будем рассматривать корреляционный приѐмник.

Рассмотри следующую задачу. Пусть осуществляется радиолокационное изучение расстояния на основе оценки по запаздыва-

нию импульса, при этом известно, что S(t) – излучаемый сигнал,

S(t- ) – принятый сигнал, а и<<T – интервал наблюдения. Преобразуем (3.4) с учетом (3.10):

циентом. Второе слагаемое – q( ) называется корреляционным ин-

41

при этом экспонентой можно пренебречь, т.к. она является функцией возрастающей.

Схема, демонстрирующая работу такого приемника, представлена на рис.3.2.

Рис.3.2. Схема работы приемника

Приѐмник перемножает сигнал истинный с сигналом, замаскированным шумами, и их совпадение происходит при максималь-

ной корреляционной функции, и за принимается, то значение, при котором корреляционная функция становится максимальной.

Обнаружением объекта с помощью аппаратуры разведки называется процесс принятия решения о наличии или отсутствии объекта в данной области пространства в результате приема и обработки сигналов.

Прием сигналов всегда происходит на фоне помех того или иного вида (собственные шумы приемника).

Наличие помех приводит к искажению передаваемых сигналов и к возникновению ошибок в оценке обстановки. При обнаружении возможны четыре ситуации.

Во-первых, если объект действительно имеется, и сигналы поступают при наличии помех, то по данным разведки наблюдателем могут быть приняты два решения: первое - объект есть и второе -

42

объекта нет. В первом случае (т.е. принятие решения о том, что объект есть при наличии объекта в действительности) принятое реше-

ние называется правильным обнаружением объекта. Во втором случае (принятие решения об отсутствии объекта в то время, как объект есть) - пропуском объекта. Возможность неопределенного ответа - "неизвестно, есть ли объект или его нет" - исключается.

Во-вторых, если объекта нет, то при наличии помех, также возможны два решения: объект есть, и объекта нет. В этом случае принятие решения о наличии объекта (когда его в действительности нет) называется ложной тревогой, а решение об отсутствии объекта

- правильным необнаружением.

Следовательно, при работе приѐмника возможны следующие ошибки:

-Р0 - пропуск цели;

-РЛТ - ложная тревога.

Обозначим через qn значение напряжения на приѐмнике, после

которого он различает сигнал и шум. Вероятность ошибки при этом равно

где

Найдѐм минимум Рош, преобразуя (3.14) с учетом (3.15):

Дифференцируя (3.16), находим минимум из дифференциального уравнения:

Wаpr (qn /1) /Wаps (qn / 0) 1 L

где L – отношение правдоподобия.

Для принятия решения, в данном случае, используется критерий Нермана – Пирсона: если отношение правдоподобия в (3.17) больше 1, то сигнал есть, если же меньше 1, то сигнала нет.

Такой критерий гарантирует работу приѐмника по критерию минимальной ошибки.

На рис. 3.3. представлены плотности распределения вероятностей шума и «сигнала+шум».

Wapr = Wш

Waps = Wс+ш

Рис.3.3. Плотности распределения вероятностей шума и «сигнала+шум»

Введем парциальные коэффициенты, отражающие взаимную ценность ошибок. Для такого приѐмника

44

1

Pобн PЛТ1 0 , 5 q 2 .

Зависимость вероятности обнаружения Pобн от уровня сигнала представлена на рис.3.4. «кривыми обнаружения», из которого

Pоб

0,01

0,001

0,0001

q=0

Pобн

q

Рис.3.4. Кривые обнаружения.

Видно, что чем меньше уровень ложной тревоги, тем больше пропусков цели, и меньше вероятность обнаружения правильного сигнала, при тех же условиях.

3.4.Классификация методов и средств защиты информации от радиотехнической разведки

Классификация методов и средств защиты от РТР основана на следующих положениях:

В своих расчѐтах необходимо ориентироваться на то, что нам «противостоит» оптимальный приѐмник, который обрабатывает принимаемый сигнал.

Качество приѐма сигнала в оптимальном приѐмнике определяет отношение сигнал\шум на его входе.

45

Все меры по защите излучения по радиотехническим каналам утечки информации связаны с анализом величины q и поиском

способов и средств, которые эту величину уменьшают.

Меры ЗИ от РТР направленные на уменьшение q называются мерами скрытия и предусматривают уменьшение мощности излучаемого сигнала, введение пространственных ограничений, то есть уменьшение тех секторов, где может быть перехвачено излучение. Это происходит за счѐт увеличения мощности антенны (т.е. сужается еѐ главный лепесток) Ga . При этом, GПР и коэффициенты полез-

ности антенны и передатчика рассматривать не перспективно, так как это технические характеристики. Коэффициент несовпадения поляризации также не рассматриваем, т.к. уровень принятия сиг-

нала зависит от поляризации антенны и сигнала, следовательно, необходимо использовать три антенны.

Fp (h1 , h2 , D12 ) . Чем больше длина волны, тем уже спектр. Следо-

вательно, если длина волны меньше 5-6 метров, то этот коэффициент можно не учитывать и принять равным 1.

казывает на сколько децибел уменьшится интенсивность излучения, при прохождении сигнала в атмосфере 1 км.

Следующей мерой скрытия сигнала является увеличение, по возможности, расстояния R от объекта до разведки. Чем дальше расстояние от объекта до разведки, то излучение меньше.

Далее необходимо уменьшать показатель К . Боковые лепестки рассчитаны быть не могут, они глубоко уникальны. И принима-

ется, что К =20-60 дБ. Разведка ориентируется на боковые лепестки, следовательно, необходимо уменьшать излучение по боковым лепесткам. В этом случае применяют металлические экраны.

Обобщая все вышеизложенное, можно сделать вывод, что пе-

46

речисленные меры направлены на пассивное скрытие и включают: пространственные ограничения; временные ограничения;

частотные ограничения (у каждого объекта своя частота); применение эквивалентных антенн; применение поглощающих насадок и камер.

Также существуют меры активного скрытия, которые состоят в том, что в полосе частот работы создаются активные помехи.

Приѐмник срабатывает после определенного значение qн. Если значение меньше, то оптимальный приѐмник его не рассматривает, т.е. необходимо обеспечить q=[0, qн], тогда в этом случае фактически сигнал приниматься не будет. Таким образом, меры будут эффективны, если же нет, то защиту осуществляют другими методами.

Оценка защиты информации от радиотехнической разведки включает следующие мероприятия:

-оценка опасных средств разведки или оценка опасности – это расчѐт Робн заданными радиоэлектронными средствами;

-сравнение расчѐтных значений Робн с его нормированным значением;

-после выбора опасных средств методом перебора альтернативных средств защиты для РЭС, и выбирается такой набор методов и средств защиты, при котором для каждого средства

разведки обеспечивается условие Робн<Рн .

47

4. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ ОТ ФОТОГРАФИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ

Фотографическая разведка обладает существенными преимуществами перед другими способами разведки, поскольку она позволяет получать оптические изображения объектов с высокой степенью детальности. Изучение фотографических изображений дает наибольшее количество информации по сравнению с визуальным, телевизионным или радиолокационным наблюдением. Данные фоторазведки позволяют не только обнаруживать объекты, но и распознавать их.

Средства фотографической разведки широко используются при ведении космической, воздушной, морской и наземной разведки.

4.1. Основные характеристики канала утечки информации применительно к фоторазведке

В видовой разведке энергия образуется за счет внешнего источника – Солнца, а получаемое изображение есть не что иное, как распределение яркости. Фотопленка представляет собой прозрачную подложку, на которую нанесены частицы светочувствительного вещества (соли серебра). В фотоаппарате происходит зависимая засветка отдельных зерен, в зависимости от интенсивности и мощности попавшего излучения. Если все слои засвечены, то получается абсолютно черное изображение, если нет, то полутона. Процесс получения изображения носит дискретный характер и характеризуется следующими параметрами.

Освещенность Е = [Вт/м 2 ] (плотность потока мощности падающего светового излучения) создается за счет Солнца и является величиной постоянной. Второй источник освещенности – это дымка (свечение атмосферы), которая поглощает свет от Солнца и излучает его.

Экспозиция П = [Вт с/м 2 ]– плотность потока энергии падаю-

48

щего светового излучения (освещенность, умноженная на время). Мира – линейка, представляющая чередование темных и свет-

лых полос (аналог синусоиды в РТР). Мира характеризуется либо периодом, либо пространственной частотой. Изображение миры представлено на рис. 4.1., где Т – период миры; Т = [м].

Рис.4.1. Изображение миры

Пространственная частота – это величина, обратная периоду миры 1/ T ; [ м 1 ] .

Контраст миры – степень различия между темной и светлой полосами миры. Мирами можно представить любое изображение с помощью двумерного преобразования Фурье/1/.

Частотно - контрастная характеристика (ЧКХ) – показыва-

ет, как изменяется контраст гармоники с заданной пространственной частотой при прохождении через элементы канала утечки информации.

ЧКХ фотопленки – зависимость коэффициента передачи контраста от пространственной частоты. Значение ЧКХ на частоте показывает, во сколько раз уменьшается контраст миры с частотой , построенной в рассматриваемой оптической системе, по сравне-

нию с контрастом исходной миры.

ЧКХ канала, состоящего из нескольких последовательных звеньев, равна произведению ЧКХ этих звеньев.

Миру называют синусоидальным объектом, так как если нарисовать распределение яркости в вертикальной плоскости, то получим изображение (рис.4.2), где 1 соответствует белому (яркость большая), а 2 – черному.

49

Рис.4.2. Изображение миры в вертикальной плоскости

Коэффициент яркости r – отношение отраженной энергии (освещенности) к падающей.

rEотр

Епад

Отдельные участки объекта отражают по-разному. Контраст

энергия белым участком.

Из графика, изображенного на рис.4.3, видно, что при увеличении частоты ЧКХ стремится к 0, то есть, чем меньше объект, тем хуже он наблюдаем.

Рис.4.3. График типовой зависимости ЧКХ

Таким образом, особенности канала утечки информации применительно к ФР будут следующими:

1. Для ФР источник энергии – сторонний.

50