Результат интеллектуальной деятельности: Способ оценки разведывательной защищенности линий радиосвязи передающего радиоцентра

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для оценки разведывательной защищенности линий радиосвязи передающего радиоцентра.

Известен способ оценки разведывательной защищенности радиотехнических систем, представленный в [Борисов В.И., Зинчук В.М. Помехозащищенность систем радиосвязи. Вероятностно-временной подход. - М.: Радио и связь, 1999. - 252 с.].

В известном способе разведывательная защищенность оценивается с помощью показателя вероятности разведки P_рз, который рассчитывается как величина обратная вероятности скрытности P_скр, в частности факта работы линии радиосвязи.

Р_скр=1-Р_рз.

При этом P_рз=P{H_рз}, где H_рз - гипотеза того, что параметры сигнала линии радиосвязи будут разведаны с заданной точностью.

Недостаток известного способа оценки разведывательной защищенности в том, что операции (порядок) вычисления вероятности разведки P_рз в нем не определены и носят субъективный характер.

Известен способ оценки разведывательной защищенности сетей пакетной радиосвязи, представленный в [Макаренко С.И., Иванов М.С., Попов С.А. Помехозащищенность систем связи с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты. Монография. - СПб.: Свое издательство, 2013. - 166 с.: ил.].

В известном способе разведывательная защищенность оценивается с помощью частных вероятностно-временных показателей.

При этом к частным показателям РЗ, в известном способе оценки РЗ относят: вероятность правильного энергетического обнаружения сигнала (Р_ПЭО); время правильного энергетического обнаружения сигнала - (T_ПЭО).

Эти показатели характеризуют возможности средств поиска по обнаружению сигналов линий радиосвязи при условии выполнения ими задачи частотно-временной селекции в диапазоне частот проведения поиска.

Значение Р_ПЭО определяют с помощью следующего соотношения

Время правильного энергетического обнаружения сигнала - (T_ПЭО), определяют по формуле, где Q=2Р_С/BCN₀

В представленных формулах, Ф и Ф^-1 - прямая и обратная функция интеграла вероятности.

Реализация известного способа оценки разведывательной защищенности предполагает априорное знание или измерение следующих значений: В - база сигнала, Р_ЛТ - вероятность ложной тревоги, Р_С - мощности сигнала на входе энергетического приемника, С - скорость передачи информации, N₀ - спектральная плотность мощности шума, Р_S - мощности сигнала передатчика,

Недостаток известного способа в том, что он ориентирован только на работу узлов комплексного технического контроля при оценке разведывательной защищенности пакетных радиосетей подвижных объектов.

Известен способ оценки разведывательной защищенности узлов связи, представленный в [Сабынин В.Н. Разведзащищенность, радиоэлектронная защита и безопасность информации. - СПб.: ВАС, 1998. - 44 с.].

В известном способе разведывательная защищенность оценивается по следующим исходным данным: количество радиоэлектронных средств на узле связи; среднее время работы на излучение; среднее время паузы между излучениями; количество приемников перехвата.

Реализация данного способа оценки разведывательной защищенности предполагает выполнение следующих действий: определяют интенсивность работы радиоэлектронных средств; определяют вероятность перехвата сообщений; по номограммам определяют время вскрытия элемента узла связи.

Недостаток известного способа оценки разведывательной защищенности состоит в том, что номограммы носят очень частных характер и не учитывают электромагнитную доступность каждого из радиоэлектронных средств на узле связи.

Известен способ оценки разведывательной защищенности, представленный в «Способ контроля демаскирующих признаков системы связи» (см. патент РФ №2419153, опубликовано 20.05.2011. Бюл. №14).

В соответствии с известным способом оценивание разведывательной защищенности осуществляется следующим образом. По результатам моделирования системы связи определяют набор наиболее информативных демаскирующих признаков элементов системы связи, подлежащих контролю, и на их основе рассчитывают значение показателя разведывательной защищенности моделируемой системы связи и сравнивают с требуемым значением. В случае несоответствия показателя разведывательной защищенности требуемому значению реконфигурируют моделируемую систему связи и заново имитируют процесс ее функционирования. В случае выполнения требований по показателю разведывательной защищенности рассчитывают значения показателей достоверности и полноты контроля моделируемой системы связи и сравнивают их с требуемыми значениями. В случае несоответствия показателей достоверности и полноты контроля требуемым значениям, изменяют параметры контроля. В случае выполнения требований, развертывают реальную систему связи, на которой измеряют значения параметров демаскирующих признаков, на основе которых рассчитывают и сравнивают показатель разведывательной защищенности реально функционирующей системы связи с требуемым значением.

При этом расчет значения показателя вероятности разведывательной защищенности системы связи P_{рз сс} производят как величину, обратной вероятности вскрытия P_{вскр сс}, по формуле

P_{рз сс}=1-P_{вскр сс}.

где

К_{сх э сс}, К_{реал э сс} - количество разведанных и реальных элементов системы связи; J - количество элементов системы связи; P_{вскр сс j} - вероятность вскрытия воздействующей стороной j-го элемента системы связи.

Недостаток известного способа состоит в том, что он позволяет оценить разведывательную защищенность только на основе предварительно заданных значений К_{сх э сс}, К_{реал э сс}, J и P_{вскр сс j}.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому является «Способ оценки помехозащищенности линий радиосвязи приемного радиоцентра» (см. патент РФ №2633984, опубликовано 20.10.2017, Бюл. №29).

В способе-прототипе измеряют уровень мощности сигнала в отсутствии помех и при воздействии помех, на основе этих данных вычисляют отношение мощностей и по результатам сравнения принимают решение о помехозащищенности линий радиосвязи. При этом измеряют уровни мощности сигнала на приемном радиоцентре в отсутствии помех и при воздействии помех для любой из работающих линий радиосвязи приемного радиоцентра. Вычисляют уровень мощности помехи, а затем рассчитывают дистанцию связи с корреспондентами, при которой возможна передача информации в условиях воздействия помех с заданным качеством для каждой из градаций мощности передатчиков корреспондентов. А решение о помехозащищенности линий радиосвязи принимают по результатам сравнения истинных значений дистанций связи с корреспондентами с рассчитанными значениями дистанций связи с учетом градаций мощности передатчиков корреспондентов.

Недостаток способа-прототипа заключается в том, что он позволяет оценить разведывательную защищенность линий радиосвязи только косвенно (так как предназначен для расчета помехозащищенности) по результатам измерения уровня мощности сигнала на границе допустимой зоны поиска, и без учета среднего времени работы каждой из линий радиосвязи, что снижает достоверность принятия решения об уровне их разведывательной защищенности.

Целью заявляемого изобретения является разработка способа, позволяющего непосредственно оценивать разведывательную защищенность каждой из линий радиосвязи передающего радиоцентра.

Техническим результатом является повышение достоверности принятия решения о разведывательной защищенности линий радиосвязи за счет учета среднего времени их работы

Достижение технического результата обеспечивается тем, что способ оценки разведывательной защищенности линий радиосвязи передающего радиоцентра, заключающийся в том, что измеряют уровень мощности сигнала, сравнивают рассчитанное текущее значение с допустимым значением, по результатам которого принимают решение, отличается тем, что предварительно задают границы, определяющие размеры допустимой зоны поиска, исходя из обстановки, значение времени работы передающего радиоцентра и величину вероятности ложной тревоги, устанавливают в качестве текущего значения значение вероятности разведывательной защищенности, которое должно обеспечиваться за предварительно заданное допустимое время поиска, при этом измеряют суммарный уровень шума и уровень мощности сигнала на границе допустимой зоны поиска, а также значение среднего времени работы каждой из линий радиосвязи передающего радиоцентра, далее рассчитывают текущее значение вероятности разведывательной защищенности для каждой из линий радиосвязи передающего радиоцентра, которое сравнивают с предварительно установленным допустимым значением, при этом, если рассчитанное текущее значение вероятности разведывательной защищенности будет не меньше предварительно установленного допустимого значения, принимают решение о достижении разведывательной защищенности.

Благодаря новой совокупности существенных признаков в заявленном способе предоставляется возможность непосредственно оценивать разведывательную защищенность каждой из линий радиосвязи передающего радиоцентра с учетом среднего времени их работы, что повышает достоверность принимаемых решений об уровне разведывательной защищенности.

Заявленный способ поясняется чертежом.

На фиг. 1 представлены условия оценки разведывательной защищенности каждой из линий радиосвязи передающего радиоцентра.

Здесь 1 - линия радиосвязи между передатчиком абонента 1.1 и приемником абонента 1.2;

2 - линия радиосвязи между передатчиком абонента 2.1 и приемником 2.2.;

3 - граница допустимой зоны поиска;

4 - приемник измерения уровня мощности сигнала на границе допустимой зоны поиска;

5 - граница зоны размещения передающего радиоцентра.

Возможность реализации заявляемого технического решения, объясняется следующим. Организация радиосвязи посредством линий радиосвязи осуществляется путем излучения передатчиками сигналов, содержащих информацию с одной стороны, и приемом сигналов посредством приемников на другой стороне (см. Долуханов М.П. Распространение радиоволн. Учебник для вузов. - М.: «Связь», 1972. 336 с.).

Поскольку направление излучения передатчика в пространстве определяется диаграммой направленности передающих антенн (в KB и УКВ диапазонах антенны слабонаправленные), то открывается возможность для обнаружения сигналов и их перехвата со стороны системы разведки (поиска) (см. Вартанесян В.А. Радиоэлектронная разведка. - М: Воениздат, 1975, с. 255). Реализация заявляемого способа исходит из наличия слабонаправленных антенн у передатчиков передающего радиоцентра.

С позиций, представленных в [Ермишян А.Г. Теоретические основы построения систем военной связи в объединениях и соединениях. Ч. 1. Методологические основы построения организационно-технических систем военной связи / А.Г. Ермишян. - СПб.: ВАС, 2005. - 740 с.], будем рассматривать разведывательную защищенность как способность линии радиосвязи обеспечивать радиосвязь в условиях, при которых несанкционированный приемник не способен обнаруживать радиосигналы и осуществлять их перехват с заданной вероятностью за пределами границ допустимой зоны поиска.

Тогда для получения оценки, характеризующей разведывательную защищенность линии радиосвязи, достаточно на границе допустимой зоны поиска оценить вероятность поиска P_п, которая является величиной обратной вероятности разведывательной защищенности:

и сравнить ее с допустимым значением

Сущность реализации заявляемого способа состоит в следующем.

1. Задают границы, определяющие размеры допустимой зоны поиска, исходя из возможной обстановки.

Указанные границы задают исходя из требований нормативных документов, определяющих требования к разведывательной защищенности. При этом выбор границ происходит исходя из возможностей, определяемых обстановкой, т.е. близостью передающего радиоцентра до объекта, занимающегося несанкционированным поиском и наблюдением за сигналами радиолиний, географическими особенностями местности расположения передающего радиоцентра и т.д.

2. Задают значение времени работы передающего радиоцентра.

В качестве указанного выбирают значение времени T_общ в течение которого действует передающий радиоцентр. Если предполагается, что работа передающего радиоцентра займет более суток, то значение T_общ полагают равным 24 часа.

3. Задают величину вероятности ложной тревоги P_лт.

Величину P_лт задают исходя из технических возможностей радиоприемника, посредством которого ведут (будет проводиться) несанкционированный поиск сигналов линий радиосвязи передающего радиоцентра.

4. Устанавливают в качестве текущего значения, значение вероятности разведывательной защищенности P_рз, которое должно обеспечиваться за предварительно заданное допустимое время поиска T_п.

Значение вероятности разведывательной защищенности P_рз устанавливают исходя из нормативных документов. Значение T_п также может быть определено из нормативных документов, определяющих регламент работы объекта, занимающегося ведением поиска, исходя из продолжительности времени работы передающего радиоцентра T_общ, из априорного опыта предыдущей работы передающего радиоцентра, или исходя из возможностей приемника, расположенного на объекте, занимающегося ведением несанкционированного поиска.

5. Измеряют суммарный уровень шума W_ш и измеряют уровень мощности сигнала W_с на границе допустимой зоны поиска.

Суммарный уровень шума W_ш измеряют на границе зоны поиска, установленной согласно п. 1, в условиях отсутствия передачи сигнала, т.е., в условиях, когда на передающем радиоцентре в линиях радиосвязи радиосигналы не излучают. Измеренное значение суммарного уровня шума W_ш используют при расчете отношения сигнал/шум отдельно для каждой из линии радиосвязи из состава передающего радиоцентра.

Процедуры измерения мощности сигнала и шума известны, см., например, [Способ оценки помехозащищенности линий радиосвязи. Патент РФ №2613035, опубликовано: 14.03.2017, Бюл. №8].

6. Измеряют значение среднего времени работы каждой из линий радиосвязи передающего радиоцентра.

Значение среднего времени работы измеряют для каждой линии радиосвязи передающего радиоцентра за интервал времени T_общ, путем усреднения времени работы радиолиний на излучение в каждом сеансе связи.

Окончательное значение вычисляют конкретно для каждой линии радиосвязи по следующей формуле:

где - время работы на излучение линии радиосвязи в ходе i-го сеанса связи, i=1…N, где N - количество сеансов связи за время T_общ.

Чем больше сеансов связи учитывается при вычислении формулы (2), тем более точно величина характеризует линию радиосвязи. При этом, чем меньше значение тем выше разведывательная защищенность линии радиосвязи.

7. Рассчитывают текущее значение вероятности разведывательной защищенности P_рз.

Текущее значение вероятности разведывательной защищенности P_рз рассчитывают по формуле (1), в которой текущее значение вероятности поиска P_п определяют как результат произведения вероятности временного обнаружения P_во и вероятности энергетического обнаружения P_эо по следующей формуле

В формуле (3) вероятность временного обнаружения P_во предлагается рассчитывать по формуле (4) как величину, определяемую средним временем работы линии радиосвязи временем T_общ, временем, необходимым на принятие решения об обнаруженном сигнале t_обн и временем ведения поиска T_п

В формуле (4) значение t_обн задают исходя из возможностей приемника поиска.

В формуле (3) вероятность энергетического обнаружения P_эо предлагается рассчитывать по формуле (5) как величину, определяемую вероятностью ложной тревоги P_лт и значением отношения сигнал/шум h²

В формуле (5) значение отношения сигнал/шум рассчитывают как Значение P_лт выбирают в соответствии с типом приемником, используемым на объекте, занимающегося ведением несанкционированного поиска.

Значение времени, которое необходимо на принятие решения об обнаруженном сигнале t_обн устанавливают, исходя из технических возможностей приемника, используемого объектом, занимающегося ведением несанкционированного поиска.

Значение h² рассчитывают на основе измеренных значений W_ш и W_с в ходе выполнения п. 5 отдельно для каждой линии радиосвязи. Порядок вычисления отношения сигнал/шум известен, см. [Способ оценки помехозащищенности линий радиосвязи. Патент РФ №2613035, опубликовано 14.03.2017, Бюл. №8].

8. Сравнивают рассчитанное текущее значение вероятности разведывательной защищенности с предварительно установленным допустимым значением, при этом, если рассчитанное текущее значение вероятности разведывательной защищенности будет не меньше предварительно установленного допустимого значения, принимают решение о достижении разведывательной защищенности.

Сравнение значений P_рз и P_доп производят по абсолютным значениям. При этом текущее значение вероятности разведывательной защищенности P_рз рассчитывают отдельно для каждой линии радиосвязи передающего центра, а затем каждое из рассчитанных текущих значений вероятностей разведывательной защищенности P_рз индивидуально сравнивают с допустимым значением P_доп.

При этом допустимое значение вероятности разведывательной защищенности P_доп определяют исходя из предназначения линии радиосвязи, P_доп задают исходя из нормативных документов, определяющих регламент работы линий радиосвязи или передающего радиоцентра.

Если текущее значение вероятности разведывательной защищенности будет не меньше предварительно установленного допустимого значения P_доп, то принимают решение, что линия радиосвязи соответствует требованию по разведывательной защищенности. Эта процедура определяет сущность оценки разведывательной защищенности.

Указанные процедуры выполняют в отношении каждой из линий радиосвязи передающего радиоцентра.

В качестве примера реализации заявляемого способа рассмотрим следующие условия.

Пусть для передающего радиоцентра (см. граница 5 на фиг. 1), состоящего из двух передатчиков (см. 1.1 и 2.1 на фиг. 1), каждый из которых работает в своей линии радиосвязи (см. 1 и 2 на фиг. 1), соответственно с приемниками 1.2 и 2.2 (см. фиг. 1), заданы, в соответствии с п. 1, границы допустимой зоны поиска (см. 3 на фиг. 1).

При этом, в соответствии с п. 2, 3, 4 и 7 задано: время работы передающего радиоцентра T_общ=480 мин; величина вероятности ложной тревоги P_лт=0,0001; допустимое значение вероятности разведывательной защищенности P_доп=0,85; допустимое время ведения поиска T_п=30 мин; текущее значение вероятности разведывательной защищенности P_рз; значение времени, которое необходимо на принятие решения об обнаруженном сигнале t_обн=1 мин.

Затем в соответствии с п. 5 измеряют значения W_ш, W_с1 для линии радиосвязи №1, W_c2 для линии радиосвязи №2, на основе которых вычисляют отношения сигнал/шум, для рассматриваемого примера допустим, h1²=10; h2²=12.

В соответствии с п. 6 измеряют среднее время работы радиолиний. В качестве примера допустим, что для линии радиосвязи №1 , а для линии радиосвязи №2 ;

После чего, в соответствии с п. 7 рассчитывают текущее значение вероятности разведывательной защищенности по формулам (1), (3), (4), (5) отдельно для линии радиосвязи №1 и отдельно для линии радиосвязи №2. Для рассматриваемого примера имеем: P_рз1=0,899 и P_рз2=0,835.

Затем сравнивают рассчитанные значения P_рз1 и P_рз2 с допустимым P_доп. Так как P_рз1>P_доп, то для линии радиосвязи №1 выполняются условия по обеспечению разведывательной защищенности, а так как P_рз2<P_доп, то для линии радиосвязи №2 условия по обеспечению разведывательной защищенности не выполняются.

Таким образом, реализация заявляемого способа за счет новых существенных признаков позволяет непосредственно оценивать разведывательную защищенность линий радиосвязи передающих радиоцентров с учетом среднего времени работы каждой из линий радиосвязи, что указывает на достижение цели заявляемого изобретения и заявляемого технического результата.