Бондарев Физическая засчита ядерных обектов 2008

радиостанции. Это обуславливает высокую надежность и живучесть сканирующих СТРС.

Таким СТРС присущ ряд недостатков. С ростом количества каналов быстро возрастает длительность установления соединения в такой системе, так как она не может быть меньше длительности полного цикла сканирования. Реально к этому добавляется еще и длительность поиска свободного канала вызывающей радиостанции. Кроме того, в сканирующих СТРС затруднительна реализация многих современных требований, в числе которых многозоновость, гибкая и надежная система приоритетов, постановка на очередь при занятости системы или вызываемого абонента и так далее. Сканирующая СТРС идеально подходит в качестве небольшой (до 200 абонентов) однозоновой системы связи, к которой предъявляются минимальные требования.

СТРС с распределенным управляющим каналом. Такими яв-

ляются распространенная в США система LTR, разработанная еще в конце семидесятых годов фирмой E. F. Johnson, и ее современная модификация ESAS, предлагаемая фирмой UNIDEN. В этих СТРС управляющая информация передается непрерывно по всем каналам, в том числе и по занятым. Это достигается использованием для ее передачи частот ниже 300 Гц. Каждый канал является управляющим для радиостанции, закрепленной за ним. В дежурном режиме радиостанция прослушивает свой управляющий канал. В этом канале БСТ непрерывно передает номер свободного канала, который радиостанция может использовать для передачи. Если же на каком-либо канале начинается передача, адресованная одной из радиостанций, то информация об этом передается на ее управляющем канале, в результате чего эта радиостанция переключается на канал, где происходит вызов.

Такие СТРС обладают рядом достоинств, присущих СТРС с управляющим каналом, не требуя в то же время выделения частот

для него. В системе LTR установление соединения происходит на331

столько быстро, что оно осуществляется каждый раз при включении передатчика станции, т.е. в паузах разговора канал не занят.

Однако при выходе из строя какого-либо канала в системе LTR происходит отказ всех радиостанций, для которых он является управляющим. Кроме того, в таких СТРС скорость передачи управляющей информации крайне ограничена.

Это затрудняет реализацию многих требований, предъявляемых к современным СТРС, в том числе и многозоновости. Передача информации на частотах ниже 300 Гц одновременно с речью делает такие системы весьма критичными к точности регулировки. Все это привело к тому, что СТРС с распределенным управляющим каналом в настоящее время не разрабатываются. Исключение составляет лишь ESAS, в которой используется данный принцип ради совместимости с LTR.

СТРС с выделенным управляющим каналом. Для аналоговых систем речь идет о частотном канале, для цифровых – о временном разделении каналов. В таких СТРС радиостанция непрерывно прослушивает управляющий канал ближайшей к ней БСТ. При поступлении вызова БСТ передает информацию об этом по управляющему каналу, вызываемая радиостанция подтверждает прием вызова, после чего БСТ выделяет один из разговорных каналов для соединения и информирует об этом по управляющему каналу все участвующие в соединении радиостанции. После этого они переключаются на указанный канал и остаются на нем до окончания соединения. В то время, когда управляющий канал свободен, радиостанции могут передавать туда свои запросы на соединения. Некоторые типы вызовов (например, передача коротких пакетов данных между радиостанциями) могут осуществляться вообще без занятия разговорного канала.

СТРС с выделенным разговорным каналом в наибольшей сте-

пени отвечают современным требованиям. В них легко реализуется многозоновость (радиостанция выбирает БСТ с лучше всего прини-

маемым управляющим каналом) и другие функции. Среди них – по332

становка вызовов на очередь при занятости системы или вызываемого абонента. А это, в свою очередь, переводит такие СТРС из класса систем с отказом при занятости в класс систем с ожиданием. Тем самым не только повышается комфортность работы пользователя, но и, главное, увеличивается пропускная способность системы. В системах с отказом при занятости для обеспечения приемлемого качества сервиса в любой момент времени должен простаивать хотя бы один канал, чтобы абонент мог произвести вызов. В системе с ожиданием загружены могут быть все каналы. При этом, правда, вызывающему абоненту придется немного подождать в очереди.

Однако выделение отдельного управляющего канала имеет свои недостатки. Во-первых, это худшее использование частотного ресурса. В большинстве систем этот недостаток смягчается возможностью перевода управляющего канала в разговорный режим при перегрузке системы. Во-вторых, выделенный управляющий канал является уязвимым местом СТРС – при отсутствии специальных мер отказ оборудования БСТ для этого канала означает отказ всей БСТ. К тому же результату приводит и появление помехи на частоте приемника управляющего канала БСТ. По этой причине при разработке СТРС с выделенным управляющим каналом автоматическому контролю за работой оборудования БСТ уделяется особое внимание. При обнаружении отказа или длительной помехи на частоте приема БСТ делает управляющим другой исправный канал.

В главе 12 представлены требования по обеспечению информационной безопасности систем транкинговой радиосвязи при их использовании на ядерных объектах.

Системы радиосвязи с распределенным спектром частот

Наиболее высокую степень безопасности и помехоустойчивости обеспечивает технология передачи радиосигналов с распределенным

спектром (широкополосный сигнал). Системы с распределенным

333

спектром применяются для связи в военных радиостанциях еще со времен второй мировой войны. Применение данной технологии для коммерческих нужд было разрешено с 1985 года. Сегодня технология распределенного спектра применяется в радиостанциях для связи сил охраны и в системах охранной сигнализации, в которых используется радиоканал для связи датчиков обнаружения с контрольными панелями. Применение данного метода для указанных выше целей является наиболее надежным и экономически выгодным решением проблемы безопасности радиоканалов связи.

Существует несколько технологий передачи информации с распределенным спектром частот. Одной из применяемых в системах связи для сил охраны является система со скачкообразным переключением несущей частоты.

В обычных системах радиосвязи с частотной модуляцией в узком диапазоне информация передается с использованием одной несущей частоты. В процессе передачи информации передатчик и приемник должны быть настроены на одну и ту же несущую частоту. Ширина полосы частот, используемых в таких системах, составляет

25 кГц.

Вместе с частотной модуляцией передаваемого сигнала система со скачкообразным переключением частоты распределяет передаваемые сигналы по полосе частот шириной 10 МГц. При использовании полосы частот шириной 10 МГц система создает, например, 400 дискретных радиочастотных каналов связи (400 отдельных несущих частот). Система передает модулированный сигнал информации, постоянно меняя несущую частоту передачи в заданном диапазоне рабочих частот в соответствии с псевдослучайным законом распределения. Для этого во всех компонентах системы связи имеются задающие генераторы. Все задающие генераторы радиостанций синхронизированы между собой. Продолжительность передачи сигнала на каждой из используемых несущих частот очень мала, и ин-

формация, передаваемая с использованием одной несущей частоты, 334

крайне мала. Для того чтобы заглушить сигнал подобной радиосистемы связи (400 разных несущих частот), потенциальным нарушителям понадобится 400 радиопередатчиков. Так как несущие частоты системы связи распределяются в соответствии с псевдослучайным законом, то отследить его и повторить с помощью одной радиостанции будет практически невозможно. На рис. 7.5 показаны спектр частот в традиционных системах радиосвязи с частотной модуляцией сигнала и спектр частот в системах связи со скачкообразным переключением несущей частоты.

Необходимо понимать, что спектр частот для системы связи со скачкообразным переключением несущей частоты приведен за некоторый интервал времени, т.е. сигнал не передается на всех несущих частотах одновременно.

Существующие системы радиосвязи со скачкообразным переключением несущей частоты имеют разное количество несущих частот, которое доходит до 2000.

Рис. 7.5. Спектр частот узкополосной системы и системы со скачкообразным изменением частоты

335

7.4. Организация систем связи с использованием переносных радиостанций

Современные переносные радиостанции позволяют быстро передавать оперативные отчеты о результатах проверок в ходе патрулирования территории объекта и тем самым способствуют быстрому развертыванию сил ответного реагирования при обнаружении чрезвычайной ситуации на объекте. Типичная переносная радиостанция позволяет вести прием и передачу с использованием от одного до шести каналов связи (радиочастот). Максимальное расстояние, на котором обеспечивается надежная связь между двумя радиостанциями, составляет от 1 до 5 км на открытой местности. Применяются более мощные передатчики и более чувствительные приемники для установки в командном центре сил вооруженной охраны и на транспортных средствах. Такое оборудование позволяет обеспечить надежную связь на расстоянии 20 км и более.

Большинство используемых во всем мире систем радиосвязи представляют собой узкополосные радиосистемы открытой речевой связи с частотной модуляцией. Открытая речевая связь – передача речевых сигналов без кодирования или какой-либо иной защиты передаваемой информации. Нарушитель, располагающий приемником, настроенным на ту же частоту, может без труда прослушивать переговоры отрядов охраны, находясь в непосредственной близости от объекта. Для систем радиосвязи с частотной модуляцией характерны два существенных недостатка.

Переносные радиостанции имеют недостаточную дальность действия. Эта проблема решается либо установкой более мощных передатчиков на рациях, либо установкой радиоретрансляторов. Радиоретранслятор принимает сигналы, передаваемые переносными радиостанциями, и повторно передает их на другой частоте, на которую настроены приемники остальных элементов сети связи.

336

Если ретранслятор устанавливается на возвышенности, радиус действия радиостанций возрастает.

Второй недостаток радиосетей связи – большие здания и сооружения препятствуют прохождению радиосигнала. В этом случае непосредственно в здании устанавливается ретранслятор, соединенный кабельной линией связи с командным центром сил охраны. Подобная система связи позволяет существенно улучшить качество передаваемой информации, как от переносных радиостанций, так и от командного центра сил вооруженной охраны.

Современные радиосистемы связи на базе переносных радиостанций просто устроены, просты в обращении и достаточно эффективны. При условии соблюдения соответствующих инструкций использования систем радиосвязи, такие системы обеспечивают высококачественную передачу речевых сообщений и выполнение установленного периодического патрулирования территории объекта. Но, как было отмечено ранее, системы радиосвязи сил охраны могут подвергаться следующим «атакам» со стороны нарушителя: прослушивание сообщений, передача ложных сообщений и глушение радиосигнала.

Прослушивание и передача ложных сообщений. Применяе-

мые в силах охраны каналы радиосвязи должны быть защищены от нарушителя, обладающего аппаратурой для несанкционированного прослушивания и использования радиочастот. Сообщения, передаваемые по простым каналам радиосвязи (амплитудная и частотная модуляция передаваемой информации), могут без труда приниматься нарушителем, пользующимся радиоприемником, настроенным на частоту сил охраны. Если частота канала связи неизвестна, то современные сканирующие приемники позволяют автоматически находить требуемую частоту за считанные минуты. Таким образом, при использовании простых каналов радиосвязи необходимо определить, какого рода информация может передаваться силами

охраны в радиоэфир, и использовать этот канал связи, только если

337

это совершенно необходимо и важная информация не может быть передана с использованием более защищенных систем связи (например, по внутренней телефонной сети). Применение оборудования, защищающего системы радиосвязи от прослушивания, позволит решить и проблему передачи ложных сообщений на радиочастоте сил ответного реагирования. Если нарушители не могут понять закодированное цифровым оборудованием сообщение, то они не смогут передать ложное сообщение в нужной (закодированной) форме.

Защита радиоканала связи может быть обеспечена на различных уровнях и с использованием различных защитных технологий и систем. По мере повышения уровня защищенности системы, она становится все более сложной, требует все больших финансовых затрат, а также возрастает количество помех на линиях связи. Но даже при использовании самых современных и защищенных систем речевой радиосвязи следует учитывать возможность глушения передаваемого по радиоэфиру сигнала. Системы кодированной речевой радиосвязи не защищены от глушения.

Глушение – передача «пустых» (радиошум) сигналов на радиочастоте, которая используется для организации связи сил ответного реагирования, что приведет к смешиванию сигналов и блокированию канала связи. Глушение может осуществляться нарушителями с помощью передатчика, находящегося на значительном расстоянии от объекта. Используемые системой радиосвязи частоты могут быть определены нарушителями посредством прослушивания передач в непосредственной близости от объекта или ознакомления с широко распространенной и незасекреченной документацией по использованию подобных систем связи. Глушение не требует особых навыков или усилий – достаточно лишь настроить передатчик на соответствующую частоту. Если подавляющий сигнал обладает достаточной мощностью, прием истинного сигнала

затрудняется до такой степени, что обеспечение надежной связи

338

становится чрезвычайно затруднительным или совсем невозможным. В самом простом случае глушение системы радиосвязи, в которой используются передающие на одной частоте переносные радиостанции, может быть осуществлено с помощью радиостанции такого же типа.

Сеть связи сил охраны будет устойчива к радиоглушению, если в распоряжении отрядов ответного реагирования имеются надежные альтернативные средства передачи информации, которыми можно быстро воспользоваться в любое время. При наличии дублирующих каналов связи и при эффективной отработке навыков их использования чувствительность системы связи к глушению будет существенно уменьшена.

В условиях глушения может произойти потеря радиосигналов, передаваемых с помощью маломощных (от 1 до 6 Вт) переносных радиостанций. Командный пост сил охраны можно оборудовать мощной стационарной передающей станцией (например, 100 Вт), что позволит без потери передавать информацию от командного поста к переносным радиостанциям. В этом случае будет поддерживаться односторонняя связь с отрядами охраны. Дежурный центральной станции должен понимать, что посылаемые им сообщения принимаются, и продолжать передачу важной информации. Для поддержки уже двухсторонней связи отряд ответного реагирования может использовать более мощную радиостанцию, установленную на автомобиле, либо использовать радиостанциюретранслятор, что позволит поддерживать связь с маломощными переносными радиостанциями отрядов сил охраны, находящихся на небольшом расстоянии от ретранслятора.

Проблему глушения используемой силами охраны радиочастоты можно решить переключением на другую частоту всех средств связи. Таким образом, формируется требование, что все используемые силами охраны средства радиосвязи должны иметь как ми-

нимум две рабочих частоты. Метод переключения радиочастот

339

наиболее прост и эффективен. Рекомендуется использовать оборудование, способное поддерживать связь на четырех и более радиочастотных каналах, хотя такое техническое решение не всегда целесообразно и оправдано на практике.

Личный состав сил охраны должен знать, когда и на каком радиочастотном канале будет поддерживаться связь, что четко регламентируется инструкциями. Наиболее эффективным способом оповещения личного состава о необходимости переключения на заданный канал радиосвязи является передача специальных кодовых сообщений.

В данной главе ранее было дано описание систем радиосвязи с распределенным спектром частот. Эти системы позволяют свести к минимуму возможность прослушивания, передачи ложных сообщений и глушения радиосигнала сил охраны нарушителем.

7.5. Системы радиосвязи, используемые на объектах ядерной отрасли

На предприятиях ядерной отрасли России системы и средства радиосвязи используются в системах комплексной безопасности стационарных и подвижных ядерно-опасных объектов, в том числе в системах физической защиты.

Порядок создания, развертывания и эксплуатации систем радиосвязи на предприятиях Министерства Российской Федерации по атомной энергии определен в «Положении о порядке использования систем радиосвязи на предприятиях Минатома России» (далее в пределах данной главы – Положение) [7.3].

Под системами радиосвязи в данном случае понимаются радиосистемы (транкинговой связи, спутниковой связи, навигации, сигнализации, пейджинговые, передачи данных) и радиоэлектрон340