2188

отношение сигнала к внутреннем шумам системы:

где Дн - дальность, а Sэ - площадь одного элемента разрешения.

На фиксированной частоте коэффициент отражения для каждого объекта будет свой, следовательно, в телевидении есть спектр зональной съѐмки, видимый диапазон которого делится на 2000 поддиапазонов. Работа в спектрозональном режиме позволяет выявить отличия, которые недоступны глазу (когда разные материалы замаскированы). Чем уже спектр сигнала, тем меньше E на приемнике и меньше разрешение.

Связь между количеством элементов разрешения, укладывающихся в проекции объекта, и качеством его информационного восприятия устанавливается при помощи критерия Джонсона, суть которого заключается в следующем.

Если число элементов разрешения nэр попадает на объект и количество их от одного до трех, то объект обнаруживается (воспринимается как пятно).

Если nэр=4 10, то определяется форма объекта (грубо), или определяется класс объектов (множество объектов, предназначенных для решения близких функциональных задач).

Число элементов разрешения nэр=11 30 - определяется форма и аналогично определяется тип объекта (множество объектов, имеющих одни и те же тактико-технические характеристики).

При nэр>30 – детально описывается форма объекта.

5.3. Классификация методов и средств защиты информации от телевизионной разведки

Для классификации методов и средств ЗИ от ТВР рассмотрим особенности противодействия ТВР.

71

Во-первых, аппаратура ТВС имеет намного больше фокус (если у фотоаппарата 3м, то здесь 20 и > м).

Есть ТВ системы, где кадр формируется по строчкам, а не сразу весь (принцип сканера), т.е. кадр формируется не мгновенно.

Т.к. ТВС имеет большой фокус, то объектив спутника на небосводе воспринимается при подсветке как звезда яркости 14-ой величины. Если осветить аппаратуру ТВС, а на наш объект ''смотрит'' спутник, то мы увидим на небе звезду (блик), т.е. получается элементарный лазеролокатор. В момент, когда спутник пролетает над объектом, можем взорвать хлопушку и т.к. кадр снимается несколько секунд, то хлопушка может воспрепятствовать этому.

Помехи в данном случае можно создавать двумя способами. Первый способ заключается в проработке реального состояния спутника и создание прицельных во времени помех, а второй способ заключается в том, что помехи надо создавать только в тех районах, где на наш объект ''смотрит'' спутник, если спутник на нас ''не смотрит'', то защищаться от него не надо. Учитывая большие габариты спутника и инерционность его перенацеливания, можно определить те районы, куда он не ''смотрит'' и не сможет ''видеть'' расположенные там объекты.

5.4. Методический подход к оценке эффективности защиты информации от телевизионной разведки

Проведем анализ кривой обнаружения, представленной на рис. 5.6.

Робн

Рн

1 2

Рис.4.6. Кривая обнаружения

72

Для рассматриваемого случая, как видно из рисунка, зона-1 не опасна для разведки, а вот зона-2 - это зона, где разведка будет опасна. Тогда для зоны-2 надо подобрать такие характеристики объекта и (или) условий, при которых с/ш в данной зоне окажется таким же как и для зоны-1 и будет меньше некоторого порогового

значения qв<qпор. Для этого воздействуют на некоторые параметры, такие как:

-освещенность (работать рано утром или после обеда, т.е. правильно осуществлять выбор времени работы);

-а (применять дымы, работать в условиях, где пыль, ветер, туман);

-Дн (применять пространственное ограничение).

Кроме того, т.к. основания для принятия решений передается через технические каналы (средства разведки) с учетом системного рассмотрения объекта, необходимо осуществлять такие мероприятия как покраска под фон и реализация технической дезинформации. Схема, поясняющая применение технической дезинформации, представлена на рис. 5.7.

Рис.5.7. Схема технической дезинформации

73

Чтобы правдоподобно обманывать надо скрыть ''-'', общие ''+'' для РО и ЖО оставить без изменений, а ''+'' слева от черты воспроизвести (только те, которые противник обнаруживает).

74

6. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ ОТ ИНФРАКРАСНОЙ РАЗВЕДКИ

6.1.Основные характеристики канала утечки информации применительно к инфракрасной разведке

Под инфракрасной разведкой (ИКР) понимается получение информации путем приема и анализа электромагнитных сигналов ИК диапазона волн, излученных или отраженных объектами и предметами окружающей местности.

ИКРВ (видовая) – это разведка, которая формирует изображение объектов в ИК диапазоне волн (от 0,75 мкм). Она позволяет обнаружить объекты в сложных метеоусловиях, обеспечивает получение информации в виде изображений различных объектов и местности.

ИКРП (параметрическая) – разведка, формирующая координатные данные об объекте (пространственные координаты, пространственные скорости). Аппаратура ИКРП – это аппаратура предупреждения ракетного нападения.

Основной особенностью канала утечки информации применительно к ИКР является то, что тело помимо внешнего источника энергии имеет собственное ИК излучение. Поэтому всегда существует контраст между телом и фоном.

Измерив длину волны полученного ИК сигнала, можно определить его тип:

1)0.75–1,1 мкм – отраженный сигнал

2)2-5 мкм – собственное излучение

3)9-14 мкм – интенсивное излучение (как отраженное, так и собственное).

6.2. Энергетические характеристики излучения. Понятие температуры объекта

Рассмотрим основные характеристики, которые потребуются

75

для изучения данного раздела.

Поверхностная плотность потока излучения определяется как величина потока излучения, приходящаяся на единицу площади

и имеет размерность Вт м2

Различают также энергетическую освещенность и энергетическую светимость.

Энергетическая освещенность в точке поверхности – это от-

ношение потока излучения, падающего на элемент поверхности и содержащего рассматриваемую точку, к площади этого элемента.

Е(Вт м 2 ) ФАп ,

где Фп - падающий поток.

Энергетическая светимость в точке поверхности – это отно-

шение потока излучения, испускаемого в полусферу элементом поверхности, содержащим данную точку, к площади этого элемента.

М (Вт м 2 ) ФАи ,

где Фи - испускаемый поток.

Спектральная освещенность – это толика освещенности, при-

ходящаяся на данный диапазон (освещенность в данном диапазоне).

ЕЕ

Аналогично спектральная светимость – это светимость в данном диапазоне.

76

ММ .

Рассмотрим далее поверхностно-угловые характеристики плотности потока излучения.

Энергетическая яркость L(Вт м2ср) в данном направлении

в произвольной точке, лежащей на поверхности объекта, - это отношение элементарного потока излучения в данной точке к произведению телесного угла, в котором он распространяется, и площади, которую он составляет, а также cos .

где - угол между направлением наблюдения и нормалью к площади, - телесный угол.

Спектральная плотность энергетической яркости.

L L .

6.3. Абсолютно черное тело. Его свойства

Чтобы говорить о температуре, необходимо вспомнить, что есть абсолютно черное тело (АЧТ).

АЧТ – это тело, поглощающее все падающее на него излучение, не зависимо от направления падения, спектрального состава и поляризации, т.о. для АЧТ коэффициент поглощения ( ) 1, где

( ; ) .

По закону Кирхгофа тела, находящиеся в состоянии термодинамического равновесия, поглощают столько энергии, сколько и испускают.

77

Энергетическая светимость зависит от двух параметров: L( ,T), но для АЧТ спектральный состав не важен, поэтому значение имеет лишь температура. В классической теории термодинамики энергетические характеристики определяются только температурой T. Т.о. АЧТ – это тело, которое излучает наиболее возможное количество энергии при данной T для всех длин волн. Заметим, что при различных температурах излучение по всем спектральным составляющим неодинаково.

АЧТ – это наиболее эффективный излучатель при данной температуре, и его излучающая способность зависит только от нее.

Для АЧТ различают температуру радиационную, яркостную и цветовую.

Радиационная энергетическая температура T p – это темпе-

ратура АЧТ, при которой его мощность излучения равна мощности излучения данного реального источника.

Для радиационной T p поток мощности излучения от АЧТ равен потоку мощности излучения от Т реального тела.

Фэ (Т р ) АЧТ Фэ (Т ) р ,

где (T ) p - рабочая температура.

Яркостная температура – это температура АЧТ, при которой его спектральная плотность энергетической яркости для какой-либо длины волны равна энергетической яркости данного источника.

L(Tp ) АЧТ L ( (T ) рт ,

где (Т ) рт - температура реального тела.

Цветовая температура – это температура АЧТ, при которой относительное распределение его спектральной плотности энергетической яркости и данного источника максимально близки в видимой области.

78

Для температуры солнца максимум излучения приходится на видимый диапазон, для человеческого глаза - максимум 8-9 мкм, для холодных тел – 9-14 мкм.

6.4. Математическая модель канала утечки информации применительно к инфракрасной разведке

Так как вся энергия в ИК спектре обусловлена тепловыми процессами, то необходимое нам отношение «сигнал/шум» в ИК диапазоне принимает вид отношения температур.

Воспринимаемое отношение с/ш qв определяется геометрией тела и отношением с/ш в его элементе разрешения qэ .

атмосферы; Т р - перепад радиационных температур объекта и фона.

фициент, который учитывает изменение радиационной температуры объекта за счет радиационного излучения от атмосферы и фона.

Коэффициент теплового излучения – это отношение энерге-

тической светимости теплового излучателя к энергетической светимости АЧТ при той же температуре.

79

М(Т )

фМ АЧТ (Т ) .

Атмосфера и фон отражают излучение, в том числе и в ИК диапазоне, изменяя радиационную температуру объекта. При этом коэффициент, который учитывает изменение радиационной температуры объекта за счет радиационного излучения от атмосферы и фона изменяется в следующих пределах:

30...35,

где верхние значения – для ясной погоды или высокой облачности, нижнеедля низкой облачности.

Итак,

где nэ - это отношение площади объекта к площади элемента раз-

решения; зависит от площади объекта и разрешения на местности. Чем меньше перепад температур, тем больше должен быть

объект, чтобы он был замечен.

Пусть l p -линейная величина элемента разрешения на плоскости, тогда

Пороговые значения nэ и S э будем считать известными, так

как человеческий глаз воспринимает целостное изображение.

Если два близкорасположенных тела имеют маленькое значе-

80