Способ оценки разведывательной защищенности линий радиосвязи передающего радиоцентра
METHOD OF EVALUATING RECONNAISSANCE PROTECTION OF RADIO COMMUNICATION LINES OF TRANSMITTING RADIO CENTER

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.].
рз
скр
В известном способе разведывательная защищенность оценивается с помощью показателя вероятности разведки P, который рассчитывается как величина обратная вероятности скрытности P, в частности факта работы линии радиосвязи.
скр
рз
Р=1-Р.
рз
рз
рз
При этом P=P{H}, где H - гипотеза того, что параметры сигнала линии радиосвязи будут разведаны с заданной точностью.
рз
Недостаток известного способа оценки разведывательной защищенности в том, что операции (порядок) вычисления вероятности разведки P 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.
ПЭО
ПЭО
При этом к частным показателям РЗ, в известном способе оценки РЗ относят: вероятность правильного энергетического обнаружения сигнала (Р); время правильного энергетического обнаружения сигнала - (T).
Эти показатели характеризуют возможности средств поиска по обнаружению сигналов линий радиосвязи при условии выполнения ими задачи частотно-временной селекции в диапазоне частот проведения поиска.
ПЭО
Значение Р определяют с помощью следующего соотношения
ПЭО
С
0
Время правильного энергетического обнаружения сигнала - (T), определяют по формуле, где Q=2Р/BCN
-1
В представленных формулах, Ф и Ф - прямая и обратная функция интеграла вероятности.
ЛТ
С
0
S
Реализация известного способа оценки разведывательной защищенности предполагает априорное знание или измерение следующих значений: В - база сигнала, Р - вероятность ложной тревоги, Р - мощности сигнала на входе энергетического приемника, С - скорость передачи информации, N - спектральная плотность мощности шума, Р - 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.
рз сс
вскр сс
При этом расчет значения показателя вероятности разведывательной защищенности системы связи P производят как величину, обратной вероятности вскрытия P, по формуле
рз сс
вскр сс
P=1-P.
где
сх э сс
реал э сс
вскр сс j
К, К - количество разведанных и реальных элементов системы связи; J - количество элементов системы связи; P - вероятность вскрытия воздействующей стороной j-го элемента системы связи.
сх э сс
реал э сс
вскр сс j
Недостаток известного способа состоит в том, что он позволяет оценить разведывательную защищенность только на основе предварительно заданных значений К, К, J и P.
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.
п
Тогда для получения оценки, характеризующей разведывательную защищенность линии радиосвязи, достаточно на границе допустимой зоны поиска оценить вероятность поиска P, 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.
общ
общ
В качестве указанного выбирают значение времени T в течение которого действует передающий радиоцентр. Если предполагается, что работа передающего радиоцентра займет более суток, то значение T полагают равным 24 часа.
лт
3. Задают величину вероятности ложной тревоги P.
лт
Величину P задают исходя из технических возможностей радиоприемника, посредством которого ведут (будет проводиться) несанкционированный поиск сигналов линий радиосвязи передающего радиоцентра.
рз
п
4. Устанавливают в качестве текущего значения, значение вероятности разведывательной защищенности P, которое должно обеспечиваться за предварительно заданное допустимое время поиска T.
рз
п
общ
Значение вероятности разведывательной защищенности P устанавливают исходя из нормативных документов. Значение T также может быть определено из нормативных документов, определяющих регламент работы объекта, занимающегося ведением поиска, исходя из продолжительности времени работы передающего радиоцентра T, из априорного опыта предыдущей работы передающего радиоцентра, или исходя из возможностей приемника, расположенного на объекте, занимающегося ведением несанкционированного поиска.
ш
с
5. Измеряют суммарный уровень шума W и измеряют уровень мощности сигнала W на границе допустимой зоны поиска.
ш
ш
Суммарный уровень шума W 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 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.
общ
Значение среднего времени работы  измеряют для каждой линии радиосвязи передающего радиоцентра за интервал времени T, путем усреднения времени работы радиолиний на излучение в каждом сеансе связи.
Окончательное значение  вычисляют конкретно для каждой линии радиосвязи по следующей формуле:
общ
где  - время работы на излучение линии радиосвязи в ходе i-го сеанса связи, i=1…N, где N - количество сеансов связи за время T.
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.
рз
7. Рассчитывают текущее значение вероятности разведывательной защищенности P.
рз
п
во
эо
Текущее значение вероятности разведывательной защищенности P рассчитывают по формуле (1), в которой текущее значение вероятности поиска P определяют как результат произведения вероятности временного обнаружения P и вероятности энергетического обнаружения P по следующей формуле
во
общ
обн
п
В формуле (3) вероятность временного обнаружения P предлагается рассчитывать по формуле (4) как величину, определяемую средним временем работы линии радиосвязи  временем T, временем, необходимым на принятие решения об обнаруженном сигнале t и временем ведения поиска T
обн
В формуле (4) значение t задают исходя из возможностей приемника поиска.
эо
лт
2
В формуле (3) вероятность энергетического обнаружения P предлагается рассчитывать по формуле (5) как величину, определяемую вероятностью ложной тревоги P и значением отношения сигнал/шум h
лт
В формуле (5) значение отношения сигнал/шум рассчитывают как  Значение P выбирают в соответствии с типом приемником, используемым на объекте, занимающегося ведением несанкционированного поиска.
обн
Значение времени, которое необходимо на принятие решения об обнаруженном сигнале t устанавливают, исходя из технических возможностей приемника, используемого объектом, занимающегося ведением несанкционированного поиска.
2
ш
с
Значение h рассчитывают на основе измеренных значений W и W 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.
рз
доп
рз
рз
доп
Сравнение значений P и P производят по абсолютным значениям. При этом текущее значение вероятности разведывательной защищенности P рассчитывают отдельно для каждой линии радиосвязи передающего центра, а затем каждое из рассчитанных текущих значений вероятностей разведывательной защищенности P индивидуально сравнивают с допустимым значением P.
доп
доп
При этом допустимое значение вероятности разведывательной защищенности P определяют исходя из предназначения линии радиосвязи, P задают исходя из нормативных документов, определяющих регламент работы линий радиосвязи или передающего радиоцентра.
доп
Если текущее значение вероятности разведывательной защищенности будет не меньше предварительно установленного допустимого значения P, 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).
общ
лт
доп
п
рз
обн
При этом, в соответствии с п. 2, 3, 4 и 7 задано: время работы передающего радиоцентра T=480 мин; величина вероятности ложной тревоги P=0,0001; допустимое значение вероятности разведывательной защищенности P=0,85; допустимое время ведения поиска T=30 мин; текущее значение вероятности разведывательной защищенности P; значение времени, которое необходимо на принятие решения об обнаруженном сигнале t=1 мин.
ш
с
c
2
2
Затем в соответствии с п. 5 измеряют значения W, W1 для линии радиосвязи №1, W2 для линии радиосвязи №2, на основе которых вычисляют отношения сигнал/шум, для рассматриваемого примера допустим, h1=10; h2=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 ;
рз
рз
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: P1=0,899 и P2=0,835.
рз
рз
доп
рз
доп
рз
доп
Затем сравнивают рассчитанные значения P1 и P2 с допустимым P. Так как P1>P, то для линии радиосвязи №1 выполняются условия по обеспечению разведывательной защищенности, а так как P2<P, 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.