Торокин А.А. Инженерно-техническая защита информации, 2005

шара, для скрытия демаскирующих признаков и физической защи­ ты антенн.

Искусственные оптические маски изготовляются из подруч­ ных материалов (хвороста, камыша, тростника, кустарника) или из табельных средств и материалов (маскировочной сети, устойчивой к воздействию факторов погоды, армированной маскировочной бу­ маги, сетчатой ткани, полихлорвиниловой пленки и др.), а также в виде различных сборных возимых маскировочных комплектов.

Для маскировки военной техники в оптическом диапазоне ис­ пользуются различные типы табельных маскировочных комп­ лектов (MKT): МКТ-Л — для маскировки на растительном фоне или обнаженном грунте, МКТ-С — для снежных фонов, МКТ-П — для горно-пустынной местности, МКТ-Т — для маскировки тан­ ков и др. Комплект представляет собой металлический разборный каркас, на который натягивается окрашенная в различные цвета специальная сплошная или сетчатая ткань с двусторонней окрас­ кой для разных фонов. Маскировочное покрытие одного комплек­ та имеет максимальный размер 12 х 18 м (из расчета создания мас­ ки для танка) и состоит из 12 фрагментов размером 3 х 6м каж­ дый. Фрагменты соединяются между собой сшивными шнурами, которые позволяют оперативно собирать покрытия различной кон­ фигурации и размера, в том числе плоские, выпуклые, вертикаль­ ные, наклонные, маски-макеты, маски-навесы. С помощью запас­ ных сшивных шнуров, входящих в маскировочный комплект, мож­ но объединять покрытия несколько комплектов для укрытия круп­ ных объектов.

Искусственные оптические маски могут применяться много­ кратно, не оказывают вредное воздействие на природу, совмести­ мы с другими способами защиты.

Светонепроницаемые одно- и многоцветные воздушные пены, быстро наносимые с помощью генераторов пены на объек­ ты, обеспечивают их эффективную маскировку в широком диапа­ зоне длин волн в течение до нескольких часов.

Маски, которые создают у наблюдателя представление о дру­ гом объекте (объекте прикрытия), называются деформирующими. Например, при перевозке орудий на железнодорожных платформах их скрывают под брезентом, которым накрывают деревянный пря­

631

моугольный каркас. Наблюдатель по факту присутствия часовых на платформе сделает вывод о перевозке военной техники, но оп­ ределить вид перевозимой техники не сможет. Во время битвы за Москву с помощью деформирующих масок и имитационного ок­ рашивания для дезинформирования немецких летчиков мавзолей Ленина имел сверху вид двухэтажного особняка, а кремлевские башни были похожи на водонапорные башни и высотные здания.

Для дезинформирующего скрытия применяются кроме дефор­ мирующих масок ложные сооружения и конструкции, создаю­ щие признаки ложного объекта (объекта прикрытия). Ложные со­ оружения могут быть плоскими и объемными, функциональными и нефункциональными. Они относятся к наиболее дорогим средс­ твам защиты информации, особенно объемные и функциональные, так как должны воспроизводить полный набор демаскирующих признаков объекта прикрытия в динамике в течение всего перио­ да защиты. Если, например, имитируется объект, на котором рабо­ тают люди, то они должны убедительно изображать соответству­ ющую деятельность, а не устраивать непрерывные перекуры или греться на солнышке.

Энергетическое скрытие демаскирующих признаков объек­ тов достигается путем уменьшения яркости объекта и фона ниже чувствительности глаза или технического фотоприемника, а также их ослепления. Наиболее естественным способом энергетическо­ го скрытия является проведение мероприятий, требующих защи­ ты информации о них, ночью. Яркость объектов, имеющих искус­ ственные источники света, снижается путем их выключения или экранирования светонепроницаемыми шторами и экранами.

Для экранирования объектов наблюдения в помещении приме­ няются шторы, занавески, жалюзи, тонированные стекла и пленки. Эффективные экраны создают жалюзи. По виду материалов жалю­ зи делятся на тканевые, пластиковые, деревянные и металличес­ кие. Лучшие эксплуатационные свойства имеют деревянные и ме­ таллические жалюзи. По расположению ламелей жалюзи бывают вертикальные, горизонтальные и рулонные.

Энергетическое скрытие объектов, наблюдаемых в отражен­ ном свете, обеспечивают рассмотренные искусственные маски, а также естественные и искусственные аэрозоли в среде распростра­ нения.

632

* Аэрозоли — вещества в виде дисперсии твердых частиц и ка­ пель жидкости, находящихся во взвешенном состоянии в воздухе. К аэрозолям относятся обычно дымы, туманы, пыль, смог.

Естественные аэрозоли образуются обычно пылью и частица­ ми воды. В зависимости от размеров частиц воды метеорологичес­ кая дальность изменяется от десятков метров (при очень сильном тумане, дожде и снеге) до 10-20 км (при дымке). Хорошая види­ мость обеспечивается при дальности 20-50 км, а исключительно хорошая — более 50 км.

Наиболее распространенной разновидностью аэрозольного со­ стояния атмосферы является дымка. Дымка возникает при слипа­ нии мелкодисперсных частиц воздуха друг с другом и взаимодейс­ твии их с атмосферной влагой. В условиях повышенной влажнос­ ти воздуха в результате взаимодействия паров воды с частицами растворимых в ней солей образуется туманная дымка, при которой метеорологическая дальность составляет 1-10 км.

Влияние аэрозольных образований в общем случае проявля­ ется как в рассеянии, так и поглощении света частицами аэрозоля. Коэффициент ослабления (поглощения) в видимой области спектра изменяется в 1,5-2 раза. С увеличением длины волны потери осла­ бевают. Потери энергии волны при X = 0,55 мкм приблизительно в 10 раз больше потерь для X = 1,06 мкм. Аэрозольное рассеяние све­ та зависит от коэффициентов его ослабления отдельными частица­ ми, их концентрации и размеров. Оно определяет прозрачность и метеорологическую дальность видимости.

Использование естественных аэрозолей в качестве средств за­ щиты от наблюдения затруднено из-за случайного характера их проявлений в виде образований, приводящих к малой метеороло­ гической дальности. Тем не менее естественные аэрозоли в виде облаков создают серьезные проблемы для разведки при наблюде­ нии наземных и надводных объектов с помощью средств косми­ ческой разведки. Учитывая, что траектории движения КА и об­ лаков независимые, вероятность выполнения временного условия разведывательного контакта (совпадения моментов пролета спут­ ника над интересующим разведку объектом и отсутствием облач­ ности) равна произведению вероятностей каждого из этих собы­ тий. Следовательно, для обнаружения и распознавания объекта

даже при отсутствии мер защиты информации о нем потребуются многократные пролеты над ним разведывательных КА.

С помощью дымовых шашек, специальных боеприпасов (сна­ рядов, бомб), аэрозольных генераторов и дымовых машин созда­ ются дымовые завесы (облака) из искусственных аэрозолей, обес­ печивающих (при учете направления и силы ветра) эффективное, но кратковременное скрытие. Время и площадь скрытия зависят от многих факторов, в том числе от объема облака дыма, направления и скорости ветра, и колеблется от минут до 1-2 часов. Наиболее эф­ фективные завесы образуются при скорости ветра 3-5 м/с.

В качестве химических веществ для образования дыма при­ меняются эпоксидные, фенольные, полиэтиленовые, силикатные, уретановые смолы и другие высокомолекулярные соединения. Дымы из таких веществ получаются разделением частиц вещества в потоке горячих газов и другими способами. В зависимости от со­ става компонентов частицы, образующие аэрозольное облако, мо­ гут иметь диаметр от 1 до 100 мкм. Для образования аэрозольного облака, обеспечивающего, например, ослабление излучений в ИКдиапазоне примерно в 80 раз, на площади 600 м2 потребуется рас­ пылить около 400 г дымообразующего вещества [11].

Кроме того, на яркость объекта с собственными источниками тепла, и, следовательно, на его контраст с фоном в ИК-диапазоне влияет температура поверхности объекта. Для защиты объектов от наблюдения в инфракрасном диапазоне применяются различные теплоизолирующие экраны, в том числе подручные материалы с плохой теплопроводностью: листья деревьев и кустарников, сено, брезент и др. Хорошими теплоизолирующими свойствами облада­ ют воздушные пены.

Так как скрытое наблюдение проводится, как правило, с по­ мощью оптических приборов, то для противодействия наблюде­ нию применяются активные средства обнаружения оптики. Такие средства представляют собой приборы ночного видения с лазерной подсветкой. Средство содержит лазерный излучатель в инфракрас­ ном диапазоне длин волн, лучи которого сканируют наблюдаемое пространство. Отраженный от поверхности линзы объектива луч лазера обозначает место нахождения оптического прибора точкой повышенной яркости на изображении.

634

22.2.Средства противодействия

радиолокационному и гидроакустическому наблюдению

Для структурного скрытия объектов радиолокационного на­ блюдения применяются конструкции, переотражающие падающие на них электромагнитные волны радиолокатора в обратном направ­ лении и создающие на экране локатора ложные «блестящие» точ­ ки. Так как точно направление на радиолокатор объекту защиты неизвестно, то такие конструкции должны создавать «блестящие точки» в достаточно широком угле возможных направлений. В ка­ честве таких широкоугольных конструкций используются уголко­ вые, линзовые, дипольные отражатели и переизлучающие антен­ ные решетки (ПАР).

Уголковый радиоотражатель состоит из жестко связан­ ных между собой взаимно перпендикулярных плоскостей (см. рис. 22.1).

Рис. 22.1. Схема уголкового отражателя

Важнейшим свойством уголковых отражателей является то, что значительная доля энергии волны, падающей на них с любого направления в пределах достаточно большого угла (около 80 гра­ дусов), отражается обратно в сторону облучающей РЛС. Благодаря этому уголковые радиоотражатели даже небольших размеров име­ ют значительную эффективную площадь рассеяния. Например, ЭПР трехгранного уголкового отражателя с размерами граней 0,5 м и длиной волны РЛС 3 см составляет 290 м2, в то время как ЭПР самолета-бомбардировщика В-52 с длиной фюзеляжа и разма­ хом крыльев в десятки метров составляет около 100 м2 [11].

Линзовые отражатели создаются на основе линз Люнеберга. Линза представляет собой многослойный шар с различными значе­ ниями диэлектрической проницаемости слоев (рис. 22.2).

Рис. 22.2. Схема линзы Люнеберга

При такой конструкции электромагнитные волны фокусиру­ ются на внутренней поверхности шара, покрытой металлической радиоотражательной пленкой-экраном. Ширина диаграммы рассе­ яния линзы зависит от размеров экранирующей поверхности сфе­ ры и достигает 140 градусов. ЭПР линзового отражателя диамет­ ром 60 см и массой 40 кг достигает на длине волны X = 10 см вели­ чины более 150 м2, на X = 3 см более 1800 м2 [11].

Переизлучающие антенные решетки (ПАР) состоят из набора обычных антенн, которые работают в режиме переизлучения при­ нимаемых сигналов. Такой режим достигается путем замыкания антенн в точке подключения фидера или волновода. Простейшие ПАР образуются при попарном соединении элементарных полу­ волновых вибраторов.

Уголковые радиоотражатели, линзы Люнеберга, ПАР, разме­ щенные вблизи защищаемого объекта, создают на экране РЛС мно­ гочисленные яркие засветки, среди которых трудно обнаружить маскируемый объект.

Для маскировки воздушных объектов применяют дипольные радиоотражатели (диполи). Они представляют собой полоски ме­ таллизированной бумаги или алюминиевой фольги, металлизиро­ ванные стеклянные или нейлоновые волокна, разбрасываемые в зоне расположения защищаемого объекта. Длина диполей и их тол­ щина выбираются так, чтобы обеспечить эффективное рассеива­ ние радиоволн по возможности в более широком диапазоне частот. Диполи в виде металлизированных стекловолокон имеют длину 35-40 см и толщину 0,025 мм, медная проволока толщиной в доли

636

мм нарезается длиной около 50 см. Дипольные отражатели обыч­ но упаковываются в пачки из десятков и сотен тысяч штук и при выбрасывании с самолета в воздух создают облако медленно опус­ кающихся на землю отражателей. Отраженные от них сигналы на­ блюдаются на экране индикатора РЛС в виде множества ярких то­ чек, маскирующих отраженный от самолета сигнал. Если последо­ вательно сбрасывать достаточно большое количество пачек, то на экране РЛС образуются засвеченные полосы, в которых трудно об­ наруживать воздушные объекты.

Энергетическое скрытие достигается за счет уменьшения эф­ фективной площади рассеяния объекта в основном двумя спосо­ бами: изменением диаграммы направленности отражающей по­ верхности объекта и поглощением облучающей энергии РЛС. Уменьшение отраженной энергии для объекта, подлежащего защи­ те от радиолокационного наблюдения, должно предусматриваться еще при его создании путем исключения на поверхности объек­ та плоскостей, образующих уголковые отражатели. ЭПР конусооб­ разных и шарообразных форм в сотни раз меньше уголковых отра­ жателей. Готовые изделия, имеющие поверхности сложной формы с резкими переходами, целесообразно накрывать экранами, иска­ жающими и отклоняющими диаграмму направленности объектов, лучше всего шарообразной формы.

Для энергетического скрытия объектов от радиолокационного наблюдения его поверхность покрывают материалами, обеспечи­ вающими градиентное и интерференционное поглощение облуча­ ющей электромагнитной энергии.

Градиентное поглощение обеспечивают многослойные ма­ териалы, каждый слой которых состоит из основы — диэлектрика (стеклотекстолита, пенопласта, каучука и др.) и наполнителя (фер­ ритов, карбонильного железа, порошка графита, угольной пыли и др.), поглощающего электромагнитную энергию. Внешний слой поглотителя имеет диэлектрическую проницательность, близкую к 1, а для увеличения поверхности имеет рифленую структуру или шипы. В каждом последующем слое диэлектрическая проницае­ мость увеличивается. По мере проникновения электромагнитной волны в поглощающий материал ее энергия убывает, а направле­ ние изменяется. В результате искривления направления распро-

637

странения волны удлиняется ее путь в поглощающем материале и, следовательно, увеличивается поглощение. Например, покрытие из пористого стекловолокна толщиной 12,7 мм поглощает до 99% энергии электромагнитной поля в см-диапазоне длин волн [11].

Другой вид радиопоглощающего материала— интерферен­ ционный обеспечивает интерференцию прямой (падающей) и от­ раженной от объекта электромагнитных волн. Простейший погло­ щающий материал этого вида состоит из слоя диэлектрика и элек­ тропроводящей пленки. Тип и толщина диэлектрика, магнитная проницаемость и волновое сопротивление пленки выбираются та­ кими, чтобы сдвиг по фазе между падающей и отраженной вол­ нами был близок к 180°. В результате наложения прямой и отра­ женной волн в диэлектрике возникают стоячие волны и происхо­ дит подавление падающей волны отраженной волной. В результа­ те этого ЭПР объекта резко уменьшается. Однако такой эффект на­ блюдается в узком диапазоне длин волн. Для расширения диапа­ зона применяются многослойные материалы, каждый слой кото­ рых рассчитан на свой диапазон длин волн облучающей электро­ магнитной волны. Но многослойные материалы, обеспечивающие эффективное поглощение в достаточно широком диапазоне частот, толстые и тяжелые.

В современных поглощающих материалах используют оба способа уменьшения энергии отраженной электромагнитной вол­ ны. Например, коэффициент отражения керамического ферритового радиопоглощающего материала составляет 10% в диапазоне волн 30-300 МГц при толщине ферритового слоя 0,83 см. Созданы достаточно легкие радиопоглощающие материалы в виде много­ слойной ткани.

Примером технических решений, обеспечивающих эффектив­ ное структурное и энергетическое скрытие, является технология снижения ЭПС «Стеле». Она предусматривает:

•совершенствование формы объекта защиты путем уменьшения площадей его поверхностей, исключения углов их облучения близких 90°, замены прямых плоскостей кривыми, устранения резонансных явлений на облучаемой поверхности;

•применение неметаллических композиционных материалов, слабо рассеивающих энергию электромагнитного поля радио­ локационной станции;

638

•использование высокоэффективных (с большим коэффициен­ том поглощения и малым весом) материалов, поглощающих и рассеивающих электромагнитную волну.

Врезультате использования этой технологии эффективная площадь рассеяния (ЭПР) самолетов-бомбардировщиков В-1 и В-2 существенно снижена по сравнению с бомбардировщиком В-52 — с 100 м2 до единиц м2. Кроме авиации эта технология внедряется при строительстве надводных боевых кораблей.

Другой способ энергетического скрытия, который широко применяется для защиты объектов от радиолокационного наблю­ дения, — генерация помех. Простейшей помехой является гармо­ ническое колебание на частоте РЛС, создаваемое генератором по­ мех в месте нахождения защищаемого объекта. Так как диаграмма направленности антенны РЛС имеет, как правило, боковые лепест­ ки, то такая помеха создает шумовую засветку экрана локатора.

Более сложной по структуре является модулированная по­ меха с одним или несколькими изменяющимися параметрами. Модулированная помеха бывает непрерывной и импульсной и об­ ладает спектром, близким к спектру излучения РЛС. По эффекту воздействия помехи классифицируются на маскирующие изобра­ жение объекта путем зашумления экрана РЛС и имитирующие на нем ложные световые пятна. Изменяя структуру и время задерж­ ки имитационной помехи, можно менять форму, место и характер движения ложной засветки на экране локатора.

Защита информации об объектах, находящихся в воде, предус­ матривает, прежде всего, защиту от гидроакустического наблюде­ ния. Способы этой защиты по сути соответствуют рассмотренным

сучетом особенностей канала утечки. В качестве основных приме­ няются следующие:

• маскировка с использованием природных явлений. При перепа­ де температуры слоев возникают акустические экраны, трудно­ преодолимые для акустических излучений;

• использование звукопоглощающих покрытий сотовой конструк­ ции из нейлона, полиэтилена, полипропилена и различных плас­ тмасс, а также содержащих натуральный каучук. За рубежом проводятся опыты по покрытию корпусов подводных лодок ма­ териалами, поглощающими до 90% акустической энергии;

639