К вопросу оценки дальности метода высокочастотного навязывания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

К ВОПРОСУ ОЦЕНКИ ДАЛЬНОСТИ МЕТОДА ВЫСОКОЧАСТОТНОГО НАВЯЗЫВАНИЯ

И.В. Муринов, А.М. Хананов

Научно-исследовательский институт

технической защиты информации

Гомельский филиал государственного

предприятия «НИИ ТЗИ», Республика Беларусь

В работе рассмотрено решение задачи по определению расчётной дальности метода высокочастотного (далее - ВЧ) навязывания в воздушной среде - при каком максимальном удалении источника внешнего ВЧ излучения и приёмника вторичного ВЧ излучения от объекта, способного сформировать модулированный отклик, существует возможность формирования вторичного ВЧ излучения, содержащего опасный сигнал, и обеспечение его приёма.

Дальность метода ВЧ навязывания позволяет оценить возможность создания скрытных условий удалённого воздействия на резонансный переизлучатель при практической реализации приёма вторичного ВЧ излучения для перехвата информации (например, речевой), или оценить достаточность предпринимаемых мер (например, размеры контролируемой зоны) при организации защиты от применения этого метода.

Рисунок 1 - Иллюстрация перехвата информации методом ВЧ навязывания, где: О - подверженный ВЧ навязыванию объект; С - элементы ограждающей объект конструкции (стены помещения); И - источник внешнего ВЧ излучения, расположенный от объекта на расстоянии ; П - приёмник вторичного излучения, расположенный от объекта на расстоянии .

дальность высокочастотное навязывание

Для решения задачи определения расчётной дальности метода ВЧ навязывания была создана модель этого метода, учитывающая взаимосвязь основных влияющих на действие метода параметров, из которой выделен один интегральный параметр - дальность, - и выполнена проверка влияния на её величину других параметров, в том числе определяющих качество приёма.

Расчётные соотношения в модели основаны на теории дальности радиосвязи [1], учитывающей закономерности распространения радиоволн, получены из фундаментальных, которые наиболее просто и ясно описывают сам физический процесс передачи энергии радиоволнами, а влияние реальных условий учитывают коэффициентами. Расстояния и выражены через параметры, характеризующие источник излучения, переизлучающие свойства объекта и качество приёма сигнала отклика с учётом особенностей распространения излучения и отклика. Для простоты в модели предполагалось следующее: иные источники излучения, кроме передающей антенны, отсутствуют; поляризации передающей и приёмной антенн совпадают; антенны согласованы и находятся в дальней зоне; электрических потерь в антеннах нет (вся энергия излучения передаётся в пространство, вся принятая энергия передаётся на выход приёмной антенны).

Энергетический параметр сигнала внешнего ВЧ излучения в месте расположения объекта является в полученной модели наиболее важным - он определяет величину оказываемого на объект воздействия, которое создаёт саму возможность получения отклика. Другие параметры характеризуют передачу энергии воздействия, а также следующие зависимости:

зависимость расстояния , на котором можно поместить источник ВЧ излучения, от мощности в точке излучения и в точке объекта, и от ослабления сигнала излучения ограждающей конструкцией;

зависимость расстояния , на котором можно поместить приёмник вторичного ВЧ излучения, от его чувствительности в полосе приёма, переизлучающих свойств объекта и от ослабления сигнала отклика ограждающей конструкцией;

зависимость мощности в точке объекта от параметров системы уравнений, составленной из зависимостей расстояний и .

Основные параметры передающего сегмента, характеризующие создаваемую в месте размещения объекта плотность потока электромагнитной мощности: мощность ВЧ излучателя , Вт; коэффициент направленного действия излучающей ВЧ антенны , дБ; частота ВЧ излучения , Гц.

Основные параметры приёмного сегмента, характеризующие напряжённость электрической составляющей поля вторичного ВЧ излучения в месте размещения антенны приёма: коэффициент направленного действия приёмной антенны , дБ; полоса приёма , Гц; коэффициент , характеризующий порог обнаружения информативной составляющей в сигнале отклика, дБ.

Основные параметры объекта: коэффициент , учитывающий ослабление сигнала внешнего ВЧ излучения и ослабление сигнала отклика во вторичном ВЧ излучении, вследствие влияния конструкций, ограждающих объект; коэффициент , характеризующий уровень модулированной информационной составляющей по отношению к уровню несущей в сигнале отклика во вторичном ВЧ излучении, дБ.

В месте размещения объекта, находящегося на некотором расстоянии от источника внешнего ВЧ излучения, среднее значение плотности потока мощности в Вт/м² прямо пропорционально мощности излучения и определено мерой переноса энергии волной (вектором Пойнтинга) и прямо пропорционально мощности излучения [1, с.8]:

,

где - векторное произведение напряжённостей электрического Е и магнитного Н полей;

- мощность изотропной излучающей антенны.

В докладе показано, что с учётом (1) можно получить систему уравнений, которая описывает работу метода ВЧ навязывания в воздушном пространстве на заданной частоте излучения от параметров, характеризующих источник и приёмник ВЧ излучения, переизлучающие свойства объекта и ослабление ограждающей конструкции:

- длина волны, соответствующая заданной частоте ВЧ излучения;

- коэффициент ослабления поля в свободном пространстве;

- коэффициент, учитывающий ослабление сигнала излучения и отклика, возникающее вследствие влияния конструкции, ограждающей объект;

- коэффициент, характеризующий свойство объекта по направленному приёму излучения;

, - коэффициенты направленного действия излучающей и приёмной антенн;

- постоянная Больцмана;

- температура, К;

- мощность излучающей антенны, Вт;

- коэффициент, показывающий отношение уровня модулированной информационной составляющей к уровню несущей в сигнале отклика вторичного ВЧ излучения, которые существуют в месте объекта, дБ;

- полоса приёма сигнала, Гц;

- коэффициент порога, значение которого определяет порог, достаточный для регистрации приёмным сегментом сигнала отклика в принятой от объекта мощности модулированного сигнала.

Полученная система уравнений даёт возможность оценивать расчётные дальности и , обеспечивающие работу метода ВЧ навязывания для случая, когда источник внешнего ВЧ излучения и приёмник вторичного излучения разнесены в пространстве. Случаю, когда источник внешнего ВЧ излучения и приёмник вторичного излучения расположены от объекта на одинаковом удалении (например, представляют собой единую конструкцию), соответствует равенство = = , и тогда для расчёта дальности удобно использовать выражение, найденное из системы уравнений путём простой подстановки вместо и . Если в систему уравнений ввести интегральный параметр передачи мощности , а другие параметры принять равными единице, то зависимость дальности от этого интегрального параметра примет вид: . Графическое представление ярко демонстрирует нелинейную зависимость расчётной дальности метода ВЧ навязывания от интегрального параметра передачи мощности .

Рисунок 2 - Зависимость дальности от интегрального параметра передачи мощности

Из показанной на этом графике сплошной линией зависимости видно, что, например, при =1Ч10³ достигается некоторая дальность, составляющая примерно 5,6 единиц. Для достижения половины от этого показанного на графике значения достаточно десятой части интегрального параметра передачи мощности (при =100 значение =3,3?5,6/2 - т.е. для увеличения дальности от 3,3 до 5,6 требуется обеспечить возрастание параметра в 1000/100=10 раз). Другими словами, для увеличения дальности вдвое (от ?3 при =100 до ?6 при =1000) необходимо почти десятикратное увеличение интегральной мощности . Из этого следует, что способ повышения дальности метода ВЧ навязывания в воздушном пространстве только лишь путём простого увеличения мощности излучения, когда параметры глубины модуляции, полосы и качества приёмника - фиксированы, - является энергетически затратным.

Список литературы

1. Л.Я. Родос Электродинамика и распространение радиоволн (распространение радиоволн): учеб.-метод. комплекс (учебное пособие) / Л.Я. Родос. - СПб: Изд-во СЗТУ, 2007. - 90 с. 40 илл., 7 библ.

Размещено на Allbest.ru