главная . информация . каталог . форум . faq . контакты

вход
 
логин
пароль
 

Разделы
Статьи (1)
Статьи (2)
Статьи (3)
Статьи по нелинейной радиолокации
Книги
Защита информации от утечки по техническим каналам. Технические каналы утечки информации
Методы и средства поиска электронных устройств перехвата информации.
Способы и средства защиты информации
Учебно-методический курс "Информационная безопасность волоконно-оптических технологий"
Документы
Ссылки
СМИ о техническом шпионаже
Обнаружение СТС
Зарубежные спецслужбы
О прослушке
Общие вопросы безопасности
Галерея

Поиск

 Поиск по форуму


       





RadioInspector_Wi-Fi

статьи (1)

Данная cтатья была опубликована в журнале "Защита информации. Конфидент" (№ 3, 1999 год,
стр. 74-78). Размещена с разрешения компании "Конфидент".


Томас Харви Джонс
Управляющий компании
Research Electronics International (REI)

Обзор технологии нелинейной локации.

     Локаторы нелинейностей (ЛН) используются для проведения поисковых мероприятий уже много лет. Часть спе­циалистов в этой области дают очень высокую оценку данной технике, в то время как другие (возможно, из-за неболь­шого опыта применения ЛН) отзываются о них весьма сдержанно. Цель этой статьи - помочь техническим специ­алистам в понимании ряда вопросов, которые могут возникнуть при использовании или приобретении локатора не­линейностей. После того как технические проблемы становятся понятными для пользователя, ЛН может стать весьма полезным инструментом в поисковых мероприятиях.

     Для чего нужен локатор нелинейностей?
     Большинство людей, которые не знакомы с возможностями техничес­кого шпионажа, представляют себе подслушивающие устройства в ос­новном как передатчики. Однако спе­циалисты в данной области исполь­зуют массу электронных устройств, не имеющих ничего общего с радио­передатчиками. Именно в этих слу­чаях ЛН просто незаменим, так как может обнаруживать и определять местоположение любого электрон­ного устройства, независимо от то­го, включено оно или нет.

     Ложные срабатывания ЛН.
     Наиболее распространенная про­блема, возникающая при использо­вании ЛН, - ложные срабатывания. Их способны вызвать обычные бы­товые электронные приборы, такие как телефон или электронные часы, так как они состоят из электронных компонентов. На практике подобные срабатывания, вызванные бытовыми приборами, легко различимы визуально, однако ложные срабатывания могут возникать из-за металличес­ких объектов, не содержащих ника­ких электронных компонентов. Сле­довательно, качественный ЛН дол­жен отличать полупроводниковые соединения от ложных. В этой статье будут рассмотрены технические воз­можности и решения, позволяющие свести ложные срабатывания к ми­нимуму.
     В основном из-за неудачных по­пыток применения ЛН многие спе­циалисты уверены, что для уменьше­ния ложных срабатываний подобные приборы необходимо использовать совместно с рентгеновской техникой или аппаратурой, позволяющей по­лучить визуальные изображения ис­следуемых объектов. Применение рентгеновской техники часто связано со множеством сложностей. В част­ности, необходим доступ к обеим сторонам стен, существует опасность облучения, возникают проблемы, связанные с транспортировкой.
     В большинстве случаев я бы ре­комендовал использовать эндоскоп, поскольку для того, чтобы заглянуть внутрь исследуемого объекта, необходимо лишь проделать маленькое, легко заделываемое отверстие. Во­площением одной из достаточно пер­спективных технологий, о которых мне известно, является прибор по­верхностной локации «Раскан-2», разработанный в Москве. Это мало­габаритное устройство, использую­щее радиоизлучение для получения изображения внутренней поверхно­сти, однако его разрешающая спо­собность составляет всего около 2 см.

     Теоретические основы локации нелинейностей.
     Антенна ЛН облучает объект для того, чтобы определить наличие в нем электронных компонентов. Ког­да ВЧ-сигнал облучает полупровод­никовые соединения (диоды, тран­зисторы и т. д.)) он возвращается на гармонических частотах с опреде­ленными уровнями благодаря нели­нейным характеристикам соедине­ния. Однако ложные срабатывания также могут возникать в коррозион­ных металлических конструкциях или местах соединения двух различных металлов, которые вызывают гармонический отраженный сигнал из-за своих нелинейных характерис­тик. Такие соединения мы будем на­зывать ложными. Графики вольтамперных характеристик для полупро­водникового и ложного соединений показаны на рис. 1.

     Сравнение 2-ой и 3-ей гармоник.
     Из-за различия в нелинейных ха­рактеристиках полупроводникового и ложного соединений, отклики 2-ой и 3-ей гармоник будут иметь различ­ную интенсивность. Когда ЛН облу­чает полупроводник, отклик на вто­рой гармонике сильнее, чем на 3-ей. При облучении ложного соединения наблюдается обратный эффект: от­клик на 3-ей гармонике сильнее, чем на 2-ой (рис. 2).

     Хороший ЛН должен обладать возможностью сравнивать интен­сивность откликов на 2-ой и 3-ей гармониках. Это позволяет пользо­вателю отличить полупроводник от ложного соединения. Такая функцио­нальная возможность приводит к увеличению стоимости прибора, так как в этом случае он имеет два при­емника. Для ЛН, анализирующего 2-ю и 3-ю гармоники, также очень важно, чтобы приемные тракты бы­ли хорошо частотно изолированы и не влияли друг на друга. В резуль­тате сравнения большого числа ЛН из разных стран мира оказалось, что у большинства из них нет хорошей радиочастотной изоляции в прием­ных трактах. Это означает, что чистый полупроводник может иметь более сильный отклик на 3-ей гармо­нике, в то время как ложное соедине­ние - на 2-ой. Следовательно, даже если прибор способен принимать отклик обеих гармоник, достаточно трудно отличить настоящий полу­проводник от ложного соединения. Если ЛН анализирует 2-ю и 3-ю гар­моники, очень важно, чтобы его при­емные тракты были откалиброваны и не оказывали влияния на работу друг друга.
     Специалисты фирмы REI разра­ботали и запатентовали подобную технологию, реализованную в ЛН «ORION». Это техническое решение позволяет полностью исключить вли­яние приемных трактов друг на дру­га при работе локатора.

     Эффект затухания.
     Большинство специалистов осно­вываются на «эффекте затухания» при распознавании полупроводни­кового и ложного соединения. Этот эффект иллюстрирует кривая на рис. 3.

     Если вы слышите демодулированный аудиоотклик от настоящего по­лупроводника, то по мере прибли­жения к нему уровень шумов будет значительно понижаться. И напро­тив, по мере удаления от него уро­вень шума начнет возрастать и по­степенно вернется к нормальному. Демодулированный аудиосигнал до­стигает наименьшего значения не­посредственно над полупроводнико­вым соединением и увеличивается до нормы в стороне от него.
     При приближении антенны ЛН к ложному соединению аудиошум может усилиться и достигнуть свое­го максимального значения непо­средственно над ним или, в некото­рых случаях, слегка уменьшиться. По мере удаления антенны ЛН ауди­ошум вернется к обычной норме.
     Очень важно понимать, что фун­даментальная теория «эффекта за­тухания» достаточна проста. Если ЛН излучает немодулированный сигнал, то сигнал отклика на частотах гармо­ники также немодулированный, кроме того, будет наблюдаться эффект затухания.
     Аудиодемодуляция, необходимая для «эффекта затухания», может быть реализована в ЛН как с непрерыв­ным, так и с импульсным излучени­ем (об этом будет сказано далее).
     Существует несколько моделей ЛН российского производства, в ко­торых реализован режим «20К», ос­нованный на «эффекте затухания» и использующийся для распознава­ния типов соединений. Опираясь на собственный опыт, я не считаю дан­ный метод достаточно надежным для селектирования полупроводника и ложного соединения. Большинство ложных соединений легко распозна­ются, проявляя «эффект затухания». В ЛН «ORION» реализован режим «20К», но фактически обычная час­тотная модуляция непрерывного из­лучения является более эффектив­ным способом, использующим «эф­фект затухания».

     Другие возможности применения аудиодемодуляции в ЛН.
     При использовании ЛН в поис­ковых мероприятиях возможно не только обнаружение электронных устройств, но и их классификация при помощи аудиодемодуляции. Так, например, при поиске некоторых записывающих устройств можно услышать аудиосигнал записываю­щей головки. Более того, если ЛН да­ет хорошую аудиодемодуляцию, это зачастую обеспечивает прослушива­ние синхронизирующих импульсов при обнаружении видеокамер. Ис­пользование частотной демодуляции иногда позволяет прослушать харак­терные аудиосигналы в электрон­ных устройствах, возникающих из-за фазовых сдвигов, поэтому очень важно иметь достаточный опыт ра­боты с ЛН для распознавания элек­тронных устройств по характерным аудиосигналам.
     Кроме того, при обнаружении ложного соединения можно без осо­бого труда отличить его от полупроводника, прослушивая демодулированный аудиосигнал и одновремен­но производя на него физическое вибрационное воздействие, посту­кивая по стене кулаком или резино­вым молотком. Ложное соединение отреагирует на подобное воздейст­вие треском в наушниках. Чистый полупроводник при этом будет «мол­чать». Таким образом, локатор нелинейностей должен иметь хорошее качество аудиодемодуляции как в AM, так и в FM режимах, чтобы пол­ностью использовать возможности аудиоселекции.
     В ЛН «ORION» фирмы REI есть режим непрерывного излучения сиг­нала с 1 кГц частотной модуляци­ей. В этом режиме достигается наи­большая зона обнаружения, так как он дает возможность пользователю обнаруживать электронные прибо­ры, прослушивая тональный сигнал через высококачественный прием­ник.
     Если барографический дисплей отображает незначительный отклик, который может быть воспринят как шум, то прослушиваемый тональ­ный сигнал позволяет безошибочно распознать нелинейное соединение. Использование FM-модулированно­го тона способно значительно рас­ширить пространственный диапа­зон обнаружения ЛН в том случае, если его приемный тракт обладает качественным аудиомодулятором и хорошей изоляцией от передающего канала. Однако этот режим тональной модуляции не позволяет отли­чать полупроводники от ложных со­единений.

     Импульсное или непрерывное излучение.
     Большинство производимых в мире моделей ЛН используют не­прерывное излучение (CW - conti­nuous wave), то есть излучают непре­рывный узкополосный сигнал. Од­нако существуют ЛН, работающие в импульсном режиме, что дает ряд преимуществ, среди которых - мень­шее потребление тока аккумулятор­ных батарей при хорошей конструк­ции передатчика. Приемник прини­мает сигналы с частотой, доступной для восприятия человеческим слухом и зрением, в то время как передатчик выключается на значительные интер­валы времени. Это позволяет умень­шить габариты и энергоемкость ак­кумуляторных батарей и источников питания.
     Кроме того, для использования эффекта затухания, описанного вы­ше, ЛН непрерывного излучения обязательно должен иметь высоко­качественные малошумящие усили­тели в приемном тракте и хороший демодулятор для обеспечения качес­твенного звука.
     Еще один метод аудиодемодуляции сигналов - импульсное излуче­ние. Если частота следования им­пульсов выше порога частотного диапазона слышимости, то в этом случае для качественной демодуля­ции аудиосигнала достаточно прос­тейшего АМ-демодулятора.
     Если ЛН прост в обращении и обеспечивает хорошую аудиодемодуляцию, не имеет значения, какой тип излучения он использует: им­пульсный или непрерывный.
     ЛН «ORION» фирмы REI позво­ляет прослушать AM- и ЧМ-сигнал, используя импульсное излучение для амплитудной демодуляции и не­прерывное для частотной, что мак­симально реализует «эффект затуха­ния».

     Частотная совместимость.
     Большинство ЛН имеют фикси­рованную частоту излучения, одна­ко в некоторых реализована возмож­ность выбора частоты из нескольких каналов. Из-за все возрастающего числа средств радиосвязи и прави­тельственного регулирования радио­диапазона ЛН с ограниченным час­тотным диапазоном часто конф­ликтуют с другими электронными средствами. Если частоты, на кото­рых работает ЛН, уже используются другими передатчиками, то показа­ния ЛН будут случайными и нена­дежными.
     Это общая проблема для боль­шинства крупных городов, и, по мо­ему мнению, решена она лишь в ЛН «ORION».
     Таким образом, ЛН должен рабо­тать в широком частотном диапазо­не и автоматически находить сво­бодный рабочий канал во избежание частотного наложения от других пе­редатчиков.

     Уровень мощности и чувствительность.
     При сравнении ЛН многие берут за основу мощность передатчика, так как данная характеристика отно­сительно легка для восприятия. Однако чувствительность приемни­ка является не менее важной сравни­тельной характеристикой при оцен­ке обнаружительной способности вообще. Также необходимо уяснить, что ЛН с небольшой мощностью, но качественным приемником может обладать более высокими обнаружительными характеристиками и про­являть себя в работе гораздо эффек­тивнее, чем прибор с большей мощ­ностью и плохим приемником. Важно иметь в виду, что мощный ЛН может вывести из строя другие электронные приборы и нанести вред человеческому здоровью. Мне объясняли, что многие модели рос­сийских импульсных ЛН использу­ют дополнительную мощность для активации полупроводниковых со­единений. Это неправильный под­ход. Диод, например, представляет собой простейшее полупроводнико­вое соединение, рассматриваемое в большинстве теорий по нелинейной локации. Инженеры-электронщики часто моделируют его как совершен­ный переключатель, позволяющий течь току только в положенном на­правлении. Однако это слишком грубое упрощение, чтобы использовать его при анализе теории нелинейной локации.
     Полупроводниковое соединение не просто выполняет операцию «вкл/выкл», это определенная функция, изображенная на рис. 1 и описыва­емая формулой:
I = I0(exp(qU/kT) 1),
где I0 - ток утечки; q - заряд элек­трона; к - постоянная Больцмана; Т - температура;
U - напряжение, приложенное к диоду.
     Таким образом, при наличии вы­сокочувствительного приемника ЛН с небольшой мощностью может быть гораздо эффективнее, чем мощный прибор.
     По моему мнению, «ORION» - практически единственный в мире прибор, в котором для повышения чувствительности приемника исполь­зуется цифровая обработка сигнала (DSP processing). «ORION» позволя­ет значительно повысить эффектив­ность обнаружения за счет хорошего входного тракта приемника и интег­рирования результатов измерений. Для оптимизации использования прибора пользователь может вручную устанавливать уровень интегра­ции цифровой обработки сигнала.
     Более того, «ORION» - единст­венный в своем роде прибор, в кото­ром использованы алгоритмы для автоматического контроля уровня излучения. В том случае если сигнал на входе приемника слишком велик и возникает перегрузка, прибор ав­томатически снижает мощность из­лучения для более точных измере­ний. Когда уровень принимаемого сигнала возвращается к норме, мощ­ность увеличивается до первоначаль­ного значения автоматически.
     Эти особенности значительно об­легчают работу с ЛН «ORION» при проведении поисковых мероприя­тий, исключая необходимость по­стоянной регулировки.

     Эргономические характеристики.
     Работая с ЛН, очень важно иметь хороший обзор его дисплея для бо­лее точной оценки показаний. В не­которых приборах дисплей располо­жен на блоке приемопередатчика, который переносится при помощи ремня на шее или плече пользовате­ля. По-моему, это самый малоэффек­тивный метод отображения инфор­мации, поскольку оператор должен одновременно следить за показани­ями прибора и перемещать антенну ЛН. В других моделях дисплей рас­положен на рукоятке прибора. По­добное решение лучше, но если дис­плей невыразительный (типа ЖКИ), то достаточно сложно следить за его показаниями во время работы. Наи­лучший вариант - это достаточно яркий дисплей, размещенный на ан­тенном блоке, следить за показания­ми которого можно под разными углами зрения. Дисплей, вмонтиро­ванный в антенный блок, позволяет пользователю одновременно следить и за его показаниями, и за положени­ем антенны. Если у оператора нет воз­можности легко считывать информа­цию с дисплея, это может плачевно отразиться на эффективности поис­ковых мероприятий, так как способ­ность оценивать и интерпретиро­вать показания прибора пользовате­лем в данном случае весьма низка.
     ЛН всегда были тяжелыми и объ­емными устройствами. За исключением  «ORION», все известные мне приборы имеют блок приемопере­датчика, который переносится при помощи ремня, висящего на шее или плече оператора, в то время как антенна находится в его руках. По­добный блок имеет достаточно боль­шую массу и соединяется с антенной несколькими кабелями. Последние часто переплетаются, задевают за ме­бель, предметы, сильно затрудняя работу. После обсуждения эргоно­мических аспектов со специалиста­ми по проведению поисковых меро­приятий из разных стран, я пришел к выводу: если прибор неудобен в работе (трудно считывать информа­цию, тяжелый, громоздкий и т. д.), то его технические параметры (даль­ность, мощность и другие) не имеют значения, поскольку с его помощью оператор не сможет провести эффек­тивный поиск. Для проведения по­исковых мероприятий на высоком уровне ЛН должен быть прост и удобен в работе.

     Заключение.
     Важно понимать, что при работе с ЛН имеют место два процесса: во-первых, обнаружение нелинейного соединения, во-вторых, распознава­ние его типа (полупроводник или ложное). Мнение о ЛН складывается из оценки его эффективности об­наружения и селективных возмож­ностей.
     На мой взгляд, более важной ха­рактеристикой для локатора являет­ся дальность обнаружения, то есть глубина проникновения сигнала в предметы, находящиеся в обследуе­мом пространстве. Однако данная концепция должна пониматься пра­вильно и использоваться лишь для сравнения приборов, работающих в одинаковых условиях. Более того, значительная дальность обнаруже­ния не всегда является положитель­ным качеством для локатора, по­скольку вы можете просто обнару­живать электронные устройства, находящиеся в соседней комнате (такие, как компьютеры или телефо­ны). Большая дальность обнаруже­ния должна сочетаться с возможно­стью регулировки его основных па­раметров (как правило, мощности излучения или, как в случае с ЛН «ORION», уровня интеграции циф­ровой обработки сигнала) для до­стижения необходимой глубины обнаружения в исследуемом мате­риале.
     Американские модели ЛН при определении типа соединения в ос­новном используют сравнение уров­ней сигналов по 2-ой и 3-ей гармо­никам.
     Однако не менее важно исполь­зовать методы анализа демодулированного аудиосигнала, основанные на эффекте затухания и вибрационном физическом воздействии. Для макси­мальной надежности хороший ЛН должен иметь несколько методов определения различия между настоя­щим полупроводником и ложным со­единением.
     Как уже говорилось ранее, суще­ствует множество различных мне­ний по вопросу использования ЛН. В США, например, часть специалис­тов уверена, что для проведения по­исковых мероприятий это просто необходимо, в то время как другая часть уверяет в нецелесообразности применения локаторов из-за боль­шого числа ложных срабатываний и других технических сложностей. Мнения расходятся в основном из-за различного опыта использования ЛН в силу причин, описанных в данной статье. ЛН «ORION», разработанный компанией REI, является своеобраз­ным ответом на технические и эрго­номические проблемы, затронутые в настоящей публикации.
     В ЛН «ORION» реализованы ре­жимы импульсного и непрерывного излучения, позволяющие достичь максимальной дальности обнару­жения, сравнение уровней сигналов 2-ой и 3-ей гармоник, а также раз­личные способы, помогающие отли­чить полупроводник от ложного соединения. Благодаря малым раз­мерам «ORION» легко умещается в обычный атташе-кейс, а его вес со­ставляет всего 1,6 кг. Конструкция лишена каких-либо внешних соеди­нительных кабелей и тяжелых моду­лей, висящих на плече оператора и вызывающих усталость.
     Как автор этой статьи я постарал­ся быть максимально объективным при описании технических особен­ностей ЛН, играющих роль при его выборе и использовании. Как управ­ляющий компанией REI я, конечно же, сторонник «ORION». Тем не ме­нее надеюсь, что вы нашли в настоя­щем материале немало интересного о проблемах нелинейной локации.

Страницы: 1 |

Вернуться назад

 




Copyright © 2006 analitika.info
Подробнее об авторских правах

Дизайн: $SMax$
Создание сайта - рекламное агентство Sparkler
Система управления сайтом - SiteInBox