Способ информационной защиты элемента распределенной случайной антенны
METHOD FOR INFORMATION PROTECTION OF DISTRIBUTED RANDOM ANTENNA ELEMENT

Изобретение относится к области защиты конфиденциальной информации (КИ) и может быть использовано для защиты радиотехнических систем, объединенными термином «распределенные случайные антенны» (РСА).
Для обеспечения защиты КИ важное значение имеет выявление и последовательное перекрытие всех технических каналов утечки, в том числе по соединительным линиям (СЛ) как внутреннего, так и внешнего размещения – соответственно, расположенным внутри и выходящим за пределы подлежащего защите помещения (ПЗП). Примерами ПЗП являются офисы, аппаратные залы, служебные кабинеты, переговорные комнаты, конференц-залы и т.п., предназначенные для работы с КИ. Примерами СЛ, выступающих в роли элементов РСА, являются провода электропитания, заземления, оповещения, охранной и пожарной сигнализации; кабельные линии внешней, внутриофисной и компьютерной связи; трубы систем вентиляции и центрального отопления; металлические части несущих конструкций в зданиях и т.д. [1-3]
Информационная защита РСА предполагает в первую очередь применение методов и средств пассивной защиты СЛ, входящих в ее состав: электромагнитного экранирования (ЭМЭ) для снижения интенсивности электромагнитных полей (ЭМП), формирующих каналы утечки КИ во внешнюю среду; заземления, фильтрации КИ-сигналов и др. Одним из наиболее эффективных среди них в настоящее время является хорошо апробированный, надежный и универсальный метод ЭМЭ [4-7].
Из уровня техники известны способы реализации ЭМЭ при помощи герметичных по ЭМП, полностью замкнутых конструкций (экранирующие покрытия и оболочки СЛ, кожухи и корпуса аппаратуры, экранированные камеры и ПЗП – далее ЭМЭ-конструкции), исключающих взаимодействие КИ-сигналов с внешней средой [6-7]. Поскольку СЛ внутреннего размещения не выходят за пределы ПЗП, ЭМЭ-конструкции такого рода применимы и для информационной защиты РСА.
Известен коаксиальный кабель с многослойным экраном для экранирования помех, обусловленных протеканием по наружной поверхности СЛ токов помехового происхождения, который обеспечивает повышенную эффективность ЭМЭ сигнальных проводников при биметаллическом исполнении кабеля, когда внутренний слой – это хорошо проводящий материал, а наружный – материал с повышенным значением магнитной проницаемости [8]. Известна кабельная СЛ с защищенностью от «выбросов» наводимых ЭДС, в состав которой входит реле, которое при увеличении ЭДС выше заданного уровня размыкает контакт в цепи связи и замыкает контакт в цепи заземления, благодаря чему ЭДС не проходит по кабелю [9].
Известна многожильная кабельная СЛ c повышенной помехозащищенностью, в которой сердечники кабелей заключены в металлические оболочки, отделенные изоляционным покрытием от броневых покровов, выполненных из материала с высокой магнитной проницаемостью в виде спирально уложенных стальных лент [10]. Известна кабельная СЛ, содержащая многожильный сердечник, металлическую оболочку, изоляцию между оболочкой и броней, наружную изоляцию, изолирующую муфту и электрические соединения между броней и оболочкой, а также между жилами сердечника и металлической оболочкой, в которой помеховые токи и напряжения существенно снижены ввиду наличия электрического соединения между оболочкой и жилами кабеля [11].
Известны также типовые конструкции защищенных кабельных СЛ (двужильных и многожильных), в которых под оболочкой, между внешним экраном и внутренними жилами, расположены незамкнутые магнитные экраны, выполненные из аморфных сплавов типа 71КНСР, эффективно снижающие интенсивность ЭМП, создаваемого КИ-сигналами во внешней среде [7].
Наиболее близким по технической сущности известным решением является помехозащищенный экранированный кабель [12] (прототип предлагаемого изобретения), который содержит сердечник, поверх которого наложен по меньшей мере один повив изолированных кабельных жил, внешний экран, защитную оболочку и неизолированную заземляющую жилу, которая периодически контактирует с экраном.
Общим недостатком известных ЭМЭ-конструкций, включая прототип предлагаемого изобретения, является невозможность использования для эффективной (в том числе оперативно управляемой) защиты РСА – поскольку их защитные свойства не могут быть улучшены без изменения конструкции СЛ, образующих РСА. В то же время аппаратура для перехвата КИ постоянно совершенствуется; требования по защите оборудования ПЗП, включая РСА, ужесточаются; состав и структура самих РСА изменяются в зависимости от режима работы ПЗП – все это требует оперативной замены и (или) переделки используемых ЭМЭ-конструкций, перемонтажа кабельных СЛ и т.д., что связано со значитальными временными и материальными затратами.
Предлагаемое решение проблемы состоит в обеспечении управляемого повышения эффективности ЭМЭ-конструкции, используемой в элементах РСА, без замены, переделки и (или) перемонтажа СЛ, образующих РСА.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности информационной защиты элементов РСА путем нанесения на внешнюю поверхность СЛ внутреннего размещения, образующих РСА, защитного покрытия (например, в виде спирально уложенных лент из аморфных сплавов типа 71КНСР и др. [13]), обеспечивающего снижение интенсивности ЭМП, создаваемого КИ-сигналами во внешней среде.
Сущность предлагаемого способа информационной защиты элемента РСА в виде кабельной СЛ внутреннего размещения при помощи магнитного экрана, обеспечивающего снижение интенсивности ЭМП, создаваемого во внешней среде сигналом, циркулирующим в РСА, состоит в том, что магнитный экран выполняется в виде спиральной ленты из аморфного кобальтового сплава 71КНСР или его аналогов, и размещается на внешней поверхности оболочки кабельной СЛ, входящей в состав РСА.
Фиг. 1 демонстрирует принцип реализации способа-прототипа на примере экранированного многожильного кабеля, содержащего сердечник 1, поверх которого наложены жилы 2 в изоляционной оболочке 3, внешний экран 4 и внешнюю оболочку 5.
Фиг. 2 иллюстрирует применение незамкнутого магнитного экрана на примере двужильной кабельной СЛ: 1 – внутренние жилы; 2 – магнитный экран; 3 – внешний экран; 4 – внешняя оболочка кабеля.
Фиг. 3 показывает реализацию предлагаемого способа информационной защиты элемента РСА в виде экранированного многожильного кабеля, который содержит сердечник 1, жилы 2 в изоляционной оболочке 3, внешний экран 4 и внешнюю оболочку 5, поверх которой размещен магнитный экран 6 в виде спиральной ленты из аморфного сплава типа 71КНСР.
Фиг 4 демонстрирует возможность применения предлагаемого способа для защиты элемента РСА в виде кабельной СЛ изделия «ЭКОС-1М»: 1 – экранированный электронный блок; 2 – узел уплотнения кабельной СЛ; 3 – кабельная СЛ с магнитным экраном в виде спиральной ленты из аморфного сплава 71КНСР; 4 – крышка корпуса изделия.
Недостатки способа-прототипа.
Прототип, который демонстрирует Фиг. 1, реализует хорошо известный из уровня техники, универсальный, надежный и многократно апробированный метод ЭМЭ. Его основным недостатком, с точки зрения информационной защиты РСА, является невозможность улучшить защитные свойства без изменения внутренней конструкции СЛ. Это относится и к предложению использовать для защиты кабельных СЛ незамкнутые магнитные экраны, выполненные из аморфных сплавов типа 71КНСР, включая его аналоги, поскольку элементы ЭМЭ-конструкции здесь также располагаются под оболочкой СЛ, между внешним экраном и внутренними жилами (см. Фиг. 2).
В то же время требования к ЭМЭ кабельных СЛ внутреннего размещения постоянно ужесточаются ввиду необходимости предотвращать утечку КИ из ПЗП через РСА во все более сложных условиях, с учетом новых возможностей аппаратуры перехвата КИ. Поскольку переделка или замена указанных СЛ требует затрат временных и материальных ресурсов, в том числе финансовых вложений, существенный интерес представляют технические решения, позволяющие в оперативном порядке повысить эффективность защиты КИ от утечки во внешнюю среду через РСА, без замены и перемонтажа кабельных СЛ.
С целью устранения указанных недостатков предлагается на внешней поверхности оболочки кабельной СЛ, входящей в состав РСА, размещать магнитный экран, выполненный в виде спиральной ленты из аморфного сплава 71КНСР или его аналогов.
Достоинства предлагаемого способа.
2
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Как это демонстрирует Фиг. 3, поверх внешней оболочки 5 кабельной СЛ, входящей в состав РСА, размещается защитное покрытие, которое представляет собой магнитный экран 6 в виде спиральной ленты, выполненной из аморфного материала, которым может быть кобальтовый сплав 71КНСР со следующими параметрами: ширина 5 мм; толщина 25±6 мкм; удельное сопротивление 1,4 Ом·мм/ м; относительная магнитная проницаемость μ = 80000 … 210000 или его аналоги.
Поскольку спиральная лента является достаточно тонкой, размещение ее на внешней поверхности оболочки кабельной СЛ сложности не представляет. Как это показывает Фиг 4, на внешний вид и эргономические характеристики КИ-аппаратуры пленочное покрытие СЛ аморфным сплавом 71КНСР практически не влияет. В то же время выбор типа и параметров аморфного сплава позволяет обеспечить частотные свойства и эффективность ЭМЭ, необходимые для предотвращения утечки КИ через РСА во внешнюю среду – путем снижения до приемлемо-допустимых значений уровней ЭМП, создаваемых КИ-сигналами, циркулирующими по РСА, в заданной пространственно-частотно-временной области внешней среды. По финансовым и временным затратам предлагаемый вариант является безусловно предпочтительным по сравнению с заменой или перемонтажом любых СЛ внутреннего размещения, входящих в состав РСА.
Предлагаемый способ универсален и прост, он удобен для реализации и позволяет оперативно повысить эффективность информационной защиты РСА.