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 (3)

Статья размещена с разрешения редакции журнала "Век качества",
в котором она была опубликована в № 3 за 2003 год (стр. 82-84).

Радиосвязь с перескоком частоты

История радиосвязи с псевдослучайным перескоком рабочей частоты (ППРЧ) тесно связана с исто­рией военных конфликтов XX столетия. Во время второй мировой войны необходимость в засекре­ченной радиосвязи испытывали оба воющих блока - Союзники и Ось Берлин-Рим, которые по ус­тановившейся практике широко использовали разведсредства, позволяющие осуществлять радио­перехват переговоров. Британская и американская военная разведка, регулярно перехватывавшая радиотрафик Вермахта, смогли вскрыть сверхсекретный радиокод ENIGMA, благодаря чему Союз­ники получили значительное превосходство на фронте. Однако потребовалось еще 30 лет, прежде чем были разработаны действительно эффективные средства засекречивания радиообмена.

     Несколько десятилетий на­зад вьетнамская война вы­звала необходимость разработки радиостанций со встро­енными средствами радиоэлек­тронного противодействия (ЕССМ). Дело в том, что армия Демократического Вьетнама ис­пользовала в военных действиях против США хитроумные спосо­бы имитации радиопередач. Ра­диоразведка «Вьет-Конга» запи­сывала радиотрафик войск США, который касался запросов воз­душной поддержки наземных аме­риканских соединений и бомбар­дировки вьетнамских позиций. Позже, когда США начали доми­нировать в воздухе над Вьетна­мом, северные вьетнамцы переда­вали записанные сообщения в эфир, что полностью дезориен­тировало американскую авиацию. Правительство США вынуждено было официально признать неот­ложную необходимость осна­стить свою армию системами за­секреченной радиосвязи, обнару­жить и подавить которые против­ник не мог.

Первые разработки
     В конце 1970-Х гг. в США был объ­явлен тендер на радиосистему, извест­ную под названием SINGARS (Single Channel Ground and Airborne Radio System), которая должна была быть за­щищенной от прослушивания и радио­электронного подавления за счет пере­скока несущей частоты передачи.
В со­ответствии с техзаданием предполага­лось, что в пределах некоторой сети выбранный частотный план для рабо­ты передатчиков и приемников дол­жен изменяться много раз в секунду в условиях автоматического поддержа­ния высокоточной сетевой синхрони­зации по частоте. На тендер МО США откликнулись фирмы ITT Cincinnati (США), Racal (Великобритания) и Grinaker (ЮАР), которые независимо друг от друга разработали военные УКВ-радиостанции с псевдослучайным перескоком несущей частоты. Благода­ря частному финансированию разра­боток, проводившихся фирмами Racal и Grinaker, их ППРЧ-радиостанции по­явились на рынке первыми (американ­ская модель создана несколько позже исключительно из-за плохой организа­ции военных поставок).

Внедрение технологии ППРЧ
     Технология перескока частоты в КВ-диапазоне была разработана только спустя два года после появ­ления на рынке первых моделей УКВ-радиостанций с ППРЧ. Внед­рение технологии ППРЧ в КВ-диа­пазоне оказалось более сложной проблемой, чем в диапазоне УКВ, учитывая, что работа в КВ-диапазо­не требует перекрытия четырех ок­тав по частоте по сравнению с од­ной октавой, необходимой даже в низкочастотной части УКВ-диапазона. Более того, условия распростра­нения радиосигнала в КВ-диапазоне менее устойчивы и предсказуемы, поскольку нестабильность ионосфе­ры может приводить к сильным фазовым искажениям и задержкам сигнала на приеме.
     Обычные радиостанции с посто­янной несущей частотой ведут при­ем и передачу по одному каналу, что делает их уязвимыми для радиопере­хвата и подавления. Технология же ППРЧ напротив - оказывается эф­фективным средством против того и другого методов электронного противодействия.
     Метод частотного перескока основан на быстром изменении несущей частоты, хотя при работе в КВ-диапазоне полоса, в которой происходит пе­рескок, ограничена из-за разницы в ус­ловиях распространения граничных частот. Сигналы синхронизации пере­даются и декодируются на приеме с та­кой периодичностью и с такими уров­нями, которые обеспечивают разбор­чивую телефонную радиосвязь даже при мощном радиопротиводействии.
     Последовательность изменения (то есть перескока рабочей частоты при радиообмене) подчиняется псев­дослучайному коду, который обычно имеет очень большой период повторе­ния. Это делает практически невоз­можным перехват или подавление пе­редачи в сети. Только пользователи сети, имеющие радиостанцию, програм­мируемую на тех же частотах, на той же боковой полосе и с тем же кодом перескока, могут связываться между собой.
     В сети, работающей на непрерыв­но меняющихся рабочих частотах, од­на радиостанция выполняет роль «ве­дущей» (master). На нее (в сети это ба­зовая станция) «возложена ответствен­ность» за передачу синхронопосылок «ведомым» (slave) станциям, роль кото­рых обычно выполняют носимые станции. В такой сети может работать любое количество «ведомых» станций.
     Хотя технология ППРЧ обеспечи­вает эффективную защиту от подавле­ния и других мешающих факторов, для сетей, работающих в КВ-диапазоне, были разработаны две дополни­тельные технологические новинки, которые увеличили степень защищенно­сти радиосетей с перескоком рабочей частоты: «интеллектуальный» («быстрый») перескок и передача речи с од­ной боковой полосой (SSB).
     Быстрый перескок позволяет пре­дотвратить блокировку каналов. Ради­осеть принимает информацию из сиг­нала, поступающего по каждому кана­лу, который работает на данном час­тотном «перескоке», установленном «ведущей» станцией. Все участники се­ти получают эти данные автоматиче­ски, последовательно, не имея возмож­ности заблокировать каналы.
     Средства электронного противо­действия (ЕСМ) сначала устанавлива­ют наличие сигналов с перескоком ча­стоты в пределах анализируемого час­тотного диапазона, прежде чем предпринять электронную атаку на сеть ра­диостанций с изменяемой рабочей ча­стотой. Затем средства ЕСМ могут оп­ределить географическое положение источников радиосигналов и даже вскрыть код перескока или же заглу­шить передачи.
     КВ-спектр обычно «забит» радио­передачами, содержит множество сигналов и шумов. Идентификация сети с перескоком частоты может упроститься, если передачи имеют когерентную или характеристическую сигнатуру. Например, радиостанции с переско­ком частоты используют оцифрован­ную речь и манипуляцию с фазовым (PSK) или частотным (FSK) сдвигом. Каждая такая передача хорошо выяв­ляется и быстро идентифицируется. Однако некоторые радиостанции с ППРЧ часто используют режим пере­дачи с одной боковой полосой (ОБП) вместо оцифрованной речи. Мгновен­ный спектр сигнала речи с ППРЧ в ре­жиме ОБП по своему характеру напо­минает шум. Более того, в этом сигна­ле отсутствуют разрывы спектра мощ­ности между словами. Это свойство технологии ППРЧ делает весьма слож­ным перехват передачи каждой радио­станции. Различие между двумя мето­дами передачи речи становится еще более очевидным, если наблюдать их с помощью анализатора спектра в тече­ние времени, обычно используемого для фиксации пиковых значений сигнала или в режиме «накопления». С цифровым устройством управления перескоком каналы, на которых осуще­ствляется перескок передачи, иденти­фицировать не сложно. В сравнении с этим режимом перескока при исполь­зовании ППРЧ в сочетании с ОБП по­следовательность каналов значитель­но труднее идентифицировать, по­скольку на многих каналах отсутствует выходной сигнал при понижении уровня речевого сигнала от его источ­ника. Сигнал синхронизации, для пе­редачи которого часто используется модуляция FSK, на анализаторе спект­ра отображается обычной дискретной линией.
     Другим преимуществом передачи речи с ОБП является высокий показа­тель эффективности потребляемой мощности. При ОБП отсутствует вы­ходной сигнал между словами, тогда как альтернативные методы создают выходной сигнал непрерывно в про­цессе речевого обмена. Это означает существенно меньший расход энергии переносных источников питания.
     Выбор характеристик радиопере­дачи в полевых условиях - задача со многими переменными, некоторые из которых зависят от внешних факто­ров, таких, как солнечная активность, состояние ионосферы и наземные электрические помехи. В то же время характеристики самих радиостанций также играют ключевую роль в обеспе­чении надежной защищенной радио­связи. Характеристики, которые влияют на полевые свойства носимой КВ-радиостанции с ППРЧ, включают из­лучаемую мощность (влияет на качест­во передачи), чувствительность при­емника по рабочему и соседнему кана­лам (влияют на качество приема), а также мощность, потребляемую от ис­точников питания (определяет время оперативной работы радиостанции).

Излучаемая мощность
    
Мощность, излучаемая антенной носимой радиостанции, является ос­новной характеристикой эффектив­ности передачи. Излучаемая мощ­ность увеличивается с ростом мощно­сти на выходе передатчика и повыше­нием эффективности его антенной системы. Наиболее точное определе­ние излучаемой мощности осуществ­ляется измерением тока в антенне. Системы, которые способны макси­мизировать ток в антенне, считаются оптимальными.

Чувствительность приемника
     Чувствительность приемника по рабочему каналу определяет способ­ность радиостанции принимать ин­формацию даже при низких уровнях сигнала на его входе. Этот параметр должен быть как можно более низ­ким (в идеальном случае меньше 0,5 мкВ при соотношении сигнал/шум 10 дБ). Чувствительность по соседне­му каналу редко сообщается в паспор­те на изделие, однако это такой же важный параметр приемника, как чувствительность по рабочему каналу. Она характеризует способность ра­диостанции различать желательный сигнал (на рабочей частоте) от неже­лательного сигнала (вне рабочей час­тоты). Радиостанция с низким пока­зателем затухания сигнала в соседнем канале является в плохом смысле «широкополосной», то есть способ­ной принимать сигналы на соседних частотах.

Потребляемая мощность
     Несмотря на то, что высокая вы­ходная мощность радиостанции - же­лательное условие для обеспечения ка­чества передачи, мощные радиостан­ции не используются как носимое обо­рудование из-за повышенного расхода их источников питания. При рассмот­рении характеристик, определяющих способность радиостанции работать в полевых условиях, важно иметь опти­мальное соотношение между излучае­мой и потребляемой мощностью. КВ-носимая радиостанция должна рабо­тать на своих батареях, по крайней ме­ре, в течение 8 ч при условии, что 10% она работает в режиме передачи, а 90% - в режиме ожидания.

Габариты и вес
     Габариты и вес КВ-радиостанции - весьма важные параметры, поскольку пользователь вынужден носить ее на себе при дальних пеших переходах. Первые носимые КВ-радиостанции ве­сили более
10 кг даже без антенн, бата­рей питания, зарядных устройств и чехла. Однако, благодаря развитию технологий в 1980-1990-х гг., средний вес переносной КВ-радиостанции се­годня - 25-30 кг, а самая малогабарит­ная весит около 1 кг.

Вспомогательные характеристики и опции
     Радиостанции характеризуются также наличием у них дополнитель­ных возможностей и опций. Хороший показатель селективности антенной системы при различных приложениях имеет первостепенное значение. Дол­говечность источников питания и воз­можность использования различных зарядных устройств для их перезаряд­ки - не менее важные факторы. Боль­шинство переносных КВ-радиостанций могут обеспечивать самые различ­ные опции, включая возможность пе­редачи данных, работу в коде Морзе (режим CW), режим селективного вы­зова и автоматического установления тракта связи.

Механические параметры
     Подавляющее большинство носи­мых КВ-радиостанций с ППРЧ соот­ветствует военному стандарту США MiL-Std-810E. Спецификации этого стандарта обеспечивают унификацию и механическую прочность, но ценой увеличения стоимости. Военные идут на подобные жертвы, поскольку, когда рассматриваются такие специальные приложения, где необходимо исполь­зовать перескок рабочей частоты, принцип «разумной достаточности» становится не определяющим. Ремон­топригодность - также важный фак­тор, характеризующий аппаратуру свя­зи специального назначения. Поэтому в документах на свою продукцию неко­торые производители указывают тако­го рода показатель (MTTR - среднее значение времени восстановления).

Стоимость
     Разумеется, существенным факто­ром, который необходимо учитывать при выборе переносной КВ-радиостанции с ППРЧ является его цена. Она может меняться в зависимости от той или иной конкретной модели ра­диостанции, а также от предлагаемых опций и необходимых дополнитель­ных аксессуаров. Радиостанция с ППРЧ стоит обычно в пределах 15-25 тыс. долл., однако некоторые модели можно приобрести на рынке за 5-10 тыс. без ущерба для основных функци­ональных свойств.
     КВ-радиостанции с ППРЧ претер­пели значительные изменения со вре­мени их внедрения в вооруженные си­лы США, которое произошло непо­средственно перед окончанием вьет­намской войны. С внедрением техно­логии поверхностного монтажа компо­нентов (SMD) процесс производства радиостанций стал более совершен­ным и надежным, а габариты конеч­ной продукции существенно снизи­лись. В дальнейшем, с появлением ин­тегральных схем и приборов с поверх­ностными акустическими волнами (ПAB), возник небывалый бум в облас­ти компьютеров, спутников и сотовой телефонии. Эти же процессы привели к тому, что стоимость производства да­же самых совершенных моделей ра­диостанций существенно снизилась. Однако за эти годы изменилась не только технология разработки и изго­товления специальных радиосредств - изменился сам покупатель такой тех­ники и ее конечный пользователь.
     Военное руководство во многих странах мира задается вопросом: на­сколько необходимо использование до­рогостоящего оборудования, обяза­тельно отвечающего спецификациям военных стандартов серии Mil, в кото­рых унификация конструкции являет­ся самоцелью? Подобные сомнения по­родили тенденции к выпуску на рынок коммерческих модификаций специаль­ного связного оборудования, не пред­назначенного для использования в во­енных целях. Большинство коммерче­с-
кого оборудования с ППРЧ уже впита­ло в себя требования рынка и подверг­лось «давлению» конкурентной среды, почти полностью сохранив пригод­ность для использования в военных це­лях. По многим характеристикам (та­ким, как качество изготовления и меха­ническая прочность) такое радиообо­рудование двойного назначения стало существенно лучше с точки зрения гра­жданского и военного применения.
     Ряд производителей КВ-радиостанций уже отреагировал на эту, ставшую достаточно устойчивой тен­денцию, приступив к выпуску для во­енного использования коммерческих КВ-радиостанций повышенной проч­ности. Более того, некоторые из них, в частности фирма Q-MAC Electronics, выпускают носимые КВ-радиостанции с встраиваемым воен­ным блоком управления перескоком рабочей частоты (хоппером).
     К сожалению, технологические достижения стали применяться и раз­личными силами, угрожающими об­щественной безопасности - повстан­цами, сепаратистами и т.п. Большин­ство японских производителей КВ-радиооборудования (такие извест­ные, как Kenwood, ICOM и Yaesu) поставляют на рынок недорогое радио­любительское КВ-радиооборудование, которое можно легко переде­лать, чтобы перекрыть весь КВ-диапазон. Иcпользуя такое устройство, разного рода враждебные структуры могут осуществлять мониторинг и ра­диоподавление линий стратегиче­ской КВ-радиосвязи. Подобные уст­ройства широко использовались во время Боснийского конфликта. Этот вид электронной войны вынудил ос­настить весь персонал международ­ных сил по поддержанию мира КВ-радиостанциями с ППРЧ для обеспече­ния засекреченной связи и управле­ния войсковыми соединениями на территории всего мира.
     В связи со снижением цен на ра­диооборудование и выпуском на ры­нок коммерческих аналогов военных систем многие страны так называемо­го третьего мира также оснащают свои вооруженные силы КВ-радиостанциями с ППРЧ. Раньше такая тех­ника была для них недоступна из-за вы­сокой ее стоимости.
     Эти факторы позволили использо­вать КВ-радиосредства с ППРЧ таки­ми общественными организациями и фондами помощи, чье реноме могло быть скомпрометировано в процессе их оперативной деятельности с помо­щью перехвата и радиопротиводейст­вия открытому радиообмену. Указан­ная выше тенденция, похоже, нахо­дит продолжение и в некоторых не­больших неправительственных орга­низациях, которые оказываются в аналогичных ситуациях, требующих повышенной секретности дальней радиосвязи. Самой известной КВ-радиостанцией с ППРЧ на сегодня являет­ся модель HF-90 компании Q-MAC Electronics, которая широко использу­ется в странах Юго-Восточной Азии, Африки и Европы, как в силовых ве­домствах, так и в гражданском секто­ре экономики.


По материалам журнала
Radio Resource International

Страницы: 1 |

Вернуться назад

 




Copyright © 2006 analitika.info
Подробнее об авторских правах

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