Экранирование радиоэлектронной аппаратуры как метод обеспечения электромагнитной совместимости
Финансовые и временные затраты на экранирование РЭА возрастают экспоненциально с увеличением размеров устройства и приближением момента сдачи изделия. При этом цена просчета, совершенного в начале проектирования, на этапе сдачи изделия может сравняться с его стоимостью. В качестве практического примера возьмем изделие, представляющее собой набор оборудования, установленного в морской контейнер. В целом к изделию предъявляются жесткие военные требования по излучаемым помехам в широком частотном диапазоне. Однако данные требования не были учтены в ходе проектирования контейнера. В результате в конструкции не создан надежный контакт по периметру дверей, не установлены фильтры ввода питания, оценочный коэффициент экранирования вентиляционной решетки недостаточен для обеспечения заданного в ГОСТе коэффициента экранирования. По предварительной оценке, переделка контейнера, с учетом сроков сдачи изделия в эксплуатацию, превышает стоимость самого контейнера. Именно поэтому необходимо тщательно планировать помеховую обстановку изделия, применяя экраны, фильтры и поглощающие материалы.
Рассмотрим взаимодействие электромагнитной волны с экраном (рис. 1) и определение коэффициента экранирования. В общем случае коэффициент экранирования Кэ — это отношение интенсивности электромагнитного поля, измеренной до установки непрерывного бесконечного экрана и после его установки. Формулы для расчета взаимодействия при измерении напряженности поля в различных величинах:
Рис. 1. Взаимодействие электромагнитной волны с экраном
От каждой границы раздела сред совершается отражение электромагнитной волны, а в толще материала происходит поглощение. На высоких частотах коэффициент экранирования определяется в основном коэффициентом отражения Е5, который для электромагнитного поля близок к 100% и растет с повышением частоты и проводимости материала. Коэффициент отражения связан с генерацией в тонком приповерхностном слое токов той же частоты, что и воздействующее поле и, следовательно, с генерацией поля противоположной направленности. Поглощение Е3 связано со скин-эффектом — протеканием токов высокой частоты в тонком приповерхностном слое проводника. Толщина скин-слоя убывает с ростом частоты и проводимости и увеличивается с повышением магнитной проницаемости. Например, для 50 Гц — 1 см; для 5 кГц — 0,1 см; для 0,5 МГц — 10 мкм; для 2,4 ГГц — 1,67 мкм. Таким образом, для эффективного экранирования высокочастотных полей достаточно иметь тонкий экран из материала с высокой проводимостью и низкой магнитной проницаемостью.
Напротив, для экранирования постоянных магнитных полей и низкочастотных электромагнитных полей, где преобладает магнитная составляющая, необходимы материалы с высокой магнитной проницаемостью. Чем выше магнитная проницаемость материала, тем выше коэффициент экранирования.
Итоговый коэффициент экранирования представляет собой сумму потерь на отражение и поглощение. На рис. 2 приведены расчетные значения потерь на отражение и поглощение для стали (проводимость 7,69×10 6 См/м, относительная магнитная проницаемость 50) и меди (проводимость 58×10 6 , проницаемость 0,9999). Для меди с ростом частоты потери на отражение уменьшаются, а потери на поглощение увеличиваются из-за ее высокой проводимости. Для стали потери на отражение также уменьшаются, потери на поглощение растут сначала даже быстрее, чем у меди, поскольку на низких частотах все еще велика магнитная составляющая, однако с дальнейшим повышением частоты эта же проницаемость, а также низкая проводимость стали приводят к уменьшению потерь на поглощение, и на сверхвысоких частотах сталь малоэффективна. Следовательно, для экранирования на высоких частотах предпочтительны материалы с высокой проводимостью, на низких частотах — материалы с высокой проницаемостью.
Рис. 2. Расчетные значения потерь на отражение и поглощение
Примеры металлов и сплавов сведены в таблицу. Для экранирования магнитного поля предпочтительным материалом является пермаллой с начальной проницаемостью 10×10 3 –100×10 3 . Далее по убывающей: альсифер — 35 000, железо чистое — 10 000, трансформаторная сталь — 250–1000, сталь конструкционная — 50 и другие магнитомягкие материалы. Для экранирования высокочастотных электромагнитных полей необходимо применять материалы с высокой проводимостью: серебро 62×10 6 , медь 58×10 6 , алюминий 37×10 6 , латунь 12,5×10 6 , сталь 7,6×10 6 . При этом металлы и сплавы с высокой проводимостью, кроме стали, не годятся для экранирования постоянных магнитных полей, поскольку имеют магнитную проницаемость, равную 1 (как у воздуха). Для экранирования в широком диапазоне частот лучше всего подходят многослойные материалы — например, сталь с нанесенным слоем из хорошо проводящего металла. Такие листы применяют для изготовления безэховых камер. Для дальнейшего повышения коэффициента экранирования возможно использование комбинированных многослойных материалов.
Таблица. Примеры металлов и сплавов
Экранирование постоянного магнитного поля
Экранирование высокочастотного электромагнитного поля
Источник
Электромагнитное экранирование
Электромагнитное экранирование – способ снижения интенсивности электромагнитных волн до заданного уровня с помощью специального материалов, оборудования и технологических решений. Снижение интенсивности поля необходимо для защиты людей или техники от влияния электромагнитного излучения либо для предотвращения нежелательной утечки информации, которая может переноситься электромагнитным излучением.
Экранирование обеспечивается созданием специальных экранов, от которых излучение может отражаться, в которых оно может поглощаться или рассеиваться, либо комбинацией этих способов. Экраны образуют замкнутые объемы, которые охватывают или объект защиты от излучения, либо объект, излучение от которого должно быть подавлено. Кроме того, необходимы специальные решения для ввода в электромагнитный экран или вывода наружу различных линий инженерных или информационных коммуникаций.
Экранирование от ЭМИ – защита людей, техники, информации
Во всех странах законодательно задается допустимый уровень излучения, которому может подвергаться человек без опасения за его здоровье. Применение экранов позволяет снизить потенциально опасные для здоровья уровни излучения до безопасных.
Под воздействием интенсивных полей наблюдаются сбои в работе электроники. Помехи, создаваемые мощными полями, могут вывести из строя интегральные микросхемы и полупроводниковые элементы.
Становится возможным несанкционированный доступ к конфиденциальной информации. Интенсивное излучение позволяет задействовать специальные дистанционные устройства, считывающие данные в процессе работы компьютера. Непроизвольным передатчиком секретной информации может стать любой электронный гаджет, например, смартфон.
Преграду электромагнитному полю создает экран с высокой магнитной или электрической проводимостью, оборудованный вокруг защищаемого пространства или полости. В требуемых случаях экранируют источник излучения, чтобы предотвратить его распространение.
Правильно оборудованный защитный экран позволяет:
ограничить негативное воздействие на электронные и радиотехнические устройства;
организовать безопасное рабочее место для обслуживающего персонала;
исключить несанкционированное проникновение к конфиденциальной информации.
Прежде чем использовать тот или иной метод защиты экранированием, необходимо обследование объекта специалистами для создания проекта.
В ряде случаев необходимо исследовать объект с помощью специального оборудования.
В процессе исследования анализируются частотные параметры ЭМИ, измеряется его уровень в разных точках. Поручив эту процедуру специалистам «НТЦ Фарадей», заказчик получает инструментально точные результаты и квалифицированные рекомендации по организации эффективного экранирования.
От чего зависит эффективность экранирования
Уровень экранирования определяется показателем коэффициента экранирования. Коэффициент экранирования – отношение величин интенсивности электромагнитного поля до экрана и за экраном.
На эффективность действия экрана в совокупности влияют несколько факторов:
частотный диапазон электромагнитных полей;
степень электропроводимости используемых материалов;
показатель магнитной проницаемости материалов;
габариты и расположение экрана.
нирования для каждого конкретного объекта.
Зависимость экранирования от частотного диапазона
Экранирование полей высокочастотного диапазона основано на отражении и поглощении электромагнитной волны при переходе из одной среды в другую. Электромагнитная волна, взаимодействуя с экраном, частично отражается его поверхностью, частично поглощается материалом экрана. Эти процессы приводят к потере энергии, ослаблению и затуханию волны.
При экранировании низкочастотных полей (так называемые магнитные поля) используют свойства так называемых магнитомягких материалов.
Для экранирования высокочастотных полей основное требование – высокая электропроводность материала экрана и отсутствие отверстий, щелей, плохого контакта элементов экрана. Даже небольшое отверстие при короткой длине волны превращается в так называемую щелевую антенну, в итоге пропускающую излучение через экран.
Элементы и сырье для экранирования
В производстве защитных экранов используются разнообразные материалы. Средством экранирования могут служить листовая медь, алюминий, сталь или фольга, а также современные специализированные ткани и сетки. Чем выше удельная проводимость материала экрана, тем эффективнее экранирование. Конкретное значение защитных способностей экрана зависит от конфигурации и объема помещения, площади оконных и дверных проемов, материала стен.
Для электромагнитного экранирования входящих/выходящих коммуникационных линий от помех извне и паразитных токов в систему интегрируются специальные фильтры.
Сырьем для изготовления экранирующих конструкций и приспособлений служат:
стальные и медные пластины — для сооружения корпусов, камер, внутренней облицовки помещений;
тонкая фольга из мягкомагнитных сплавов – защита аппаратуры;
металлические ленты и оплетки – экранирование кабелей;
металлизированные шланги – защита кабельных жгутов;
металлические соты – для организации экранов с воздухопроницаемыми свойствами;
тонкая проволочная сетка – экранирование оконных проемов.
Надежное и качественное экранирование помещений и оборудования невозможно обеспечить без тщательного уплотнения оконных и дверных проемов, строительных стыков, всевозможных щелей и отверстий. В этих целях используются специальные материалы, которые в достаточной степени обладают такими качествами, как:
проводимость;
формуемость;
устойчивость к ЭМП разной интенсивности;
низкий уровень контактного сопротивления.
Данным требованиям соответствуют уплотнители, выполненные на основе силиконового каучука. Используются в экранах виде трубок, пластинок, кольцевидных шнуров.
Электромагнитная безопасность от «НТЦ Фарадей»
Создание условий для электромагнитной безопасности помещений, особенно в отношении защиты информации необходимо предусматривать на стадии проектных разработок. Технологии и материалы, используемые компанией «НТЦ Фарадей», позволяют выполнять качественное электромагнитное экранирование, как на стадии возведения объекта, так и уже существующих помещений, которые изначально не предназначались под специальное использование.
Специалисты компании разработают и реализуют уникальный проект экранов любой сложности по заказу и техзаданию заказчика:
цельносварные камеры и сборно-разборные камеры с требуемыми заказчику размерами;
экранирующие ворота и двери;
экраны-фильтры для оптоволокна;
специализированные стекла для отдельного наблюдения;
защитные материалы по линии ЭМС;
электрические фильтры (силовые и сигнальные);
вентиляционные фильтры.
Выполняется тестирование и постоянная техническая поддержка в процессе эксплуатации защитных систем электромагнитного экранирования.
Для экранирования электромагнитных полей применяются специальные конструкции и разнообразные материалы. Специальные конструкции включают экранированные сооружения, помещения и камеры. Они могут быть стационарными, сборно-разборными и мобильными. Выполняются из стальных листов толщиной 2-3 мм и обеспечивают затухание электромагнитного поля 60-120 дБ. Для обеспечения нормальной работы они оборудуются защищенными дверьми, воротами, проемами с устройствами сигнализации о плотном закрытии, разнообразными помехоподавляющими фильтрами, средствами вентиляции и кондиционирования, пожарной сигнализации, пожаротушения и дымоулавливания.
В качестве материалов для эффективного экранирования используются металлические листы и сетки. Стальные листы толщиной 2-3 мм, сваренные герметичным швом, обеспечивают наибольший экранирующий эффект (до 100 и более дБ). Толщина стального листа выбирается исходя из прочности конструкции и возможности создания сплошного шва. При сварке переменным током толщина сплошного шва обеспечивается при толщине листов 1,5-2 мм, на постоянном токе — около 1 мм, газовая сварка позволяет создать сплошной шов при толщине свариваемых листов до 0,8 мм.
Однако металлические листы имеют высокую цену, а изготовление из них экранов и их эксплуатация требуют больших затрат. Коррозия и появляющаяся во время монтажа напряженность сварочных швов снижают надежность и долговечность экранов, а не-
Сходимость их периодической проверки и устранения дефектов повышают эксплуатационные расходы.
Наряду с рассмотренными традиционными средствами для электромагнитного экранирования в последнее время все шире применяются фольговые и металлизированные материалы, токопроводящие краски и клеи, радиопоглощающие строительные материалы.
В качестве фольговых материалов используются фольга толщиной 0,01-0,08 мм, наклеиваемая на экранируемую поверхность, и фольга на непроводящей подложке, например на фольгоизоле. Фольга изготовляется из алюминия, латуни, цинка.
Металлизация различных материалов применяется для электромагнитного экранирования благодаря универсальности метода распыления расплавленного металла струей сжатого воздуха. Движущиеся с большой скоростью распыленные частицы металла ударяются о поверхность подложки, деформируются и соприкасаются друг с другом. При этом обеспечивается прочная связь с подложкой и непрерывная проводимость покрытия. Этот метод позволяет нанести металлический слой практически на любую по верхность: плотную бумагу, ткань, дерево, стекло, пластмассу, бетон и др. Толщина наносимого слоя зависит от физико-химических свойств подложки. Для плотной бумаги слой металла характеризуется величиной не более 0,28 кг/м 2 , для ткани — 0,3 кг/м 2 , для жесткой подложки толщина не ограничивается. В качестве металла покрытия чаще используется цинк, реже алюминий. Алюминиевое покрытие имеет более высокий (примерно не 20 дБ) коэффициент экранирования, но оно менее технологично.
Из металлизированных материалов наиболее широко применяются металлизированные ткани и пленки (стекла). Ткани металлизируются как путем вплетения в нее металлизированных или металлических нитей пряжи, так и путем нанесения на поверхность ткани слоя металла. При этом у тканей сохраняются не только ее первоначальные свойства (гибкость, воздухопроницаемость, легкость) и внешний вид, но появляются дополнительные стойкость к агрессивным средам и противопожарная устойчивость. Ткань можно сшивать, склеивать и даже паять. Эффективность экранирования металлизированных тканей в высокочастотном диапазоне (сотни МГц) достигает 50-70 дБ. Их применяют для экранирования стен и оконных проемов (в виде штор), корпусов продукции, антенных отражателей, чехлов на объекты радиолокационного наблюдения.
Электрические и оптические свойства стекол с токопроводящим покрытием зависят от состава токопроводящей пленки, ее толщины, методов ее нанесения и свойств стекла. Допустимые снижение прозрачности пленки не более 20% и электропроводность обеспечиваются при толщине пленки 5-3000 нм. Наибольшее распространение получили пленки из окиси олова.
Стекла с токопроводящими покрытиями имеют поверхностное электрическое сопротивление порядка 5-10 Ом при незначитель ном (не более 20%) ухудшении прозрачности. Токопроводящие пленки, наклеиваемые на стекла окон, позволяют повысить экранирующий эффект окон без ухудшения их внешнего вида и прозрачности на 18-22 дБ на частотах в сотни МГц и на 35-40 дБ на частотах единицы ГГц. В зависимости от вида напыляемого на пленку металла они имеют золотистый (медное напыление) или серебристый (алюминиевое напыление) цвет.
Токопроводящие краски создаются путем ввода в краски токопроводящих материалов: коллоидного серебра, графита, сажи, оксидов металла, порошковой меди и алюминия и других металлов. Наилучшие результаты обеспечивает краска, у которой в качестве токопроводящего пигмента применяется ацетиленовая сажа и графит. Например, краска, представляющая композицию лака 9-32 и 300% карандашного графита, имеет поверхностное сопротивление 7-7,6 Ома при толщине покрытия 0,15-0,17 мм и сопротивление 5-6 Ом при толщине покрытия 0,2-0,21 мм.
Токопроводящие краски в силу худшей электропроводности и малой толщины обеспечивают меньшую по сравнению с металлизированными тканями экранирующую эффективность, но не менее 30 дБ в широком диапазоне частот. Но из-за простоты нанесения на поверхность эмали широко применяются для:
• окрашивания внутренней поверхности корпусов аппаратуры;
• проведения профилактических и ремонтных работ, в том числе для заделки щелей, отверстий, выводов труб из стен, для улучшения контакта между металлизированными пленками и металлическими экранами стен.
Электропроводные клеи применяются вместо пайки и болтовых соединений элементов электромагнитных экранов, а также для заполнения щелей и малых отверстий в них. Основу электропроводного клея составляет смесь эпоксидной смолы и тонкодисперсных порошков железа, кобальта или никеля. Про прочности до 500 кг/ см 2 такой клей имеет низкую удельную электропроводность.
Для повышения экранирующей способности потолков, стен, полов помещений применяются ферритодиэлектрические обли цовочные материалы, поглощающие электромагнитные поля. Этот поглотитель представляет собой панель из склеенных металлической подложки, ферритового и диэлектрического материалов. Ферритодиэлектрический поглотитель электромагнитных волн экологически чист, имеет стабильные радиотехнические характеристики в широком диапазоне частот, обеспечивает коэффициент отражения -12-(-40) дБ в диапазоне частот 0,03-40 ГГц, устойчив к воздействию огня.
Путем добавки в бетон строительных конструкций токопроводящих материалов удается также повысить экранирующие свойства стен и перекрытий зданий.
Металлизированные ткани и пленки, фольговый материал, токопроводящие эмали эффективно экранируют слабые побочные электромагнитные излучения и наводки, но их экранирующая способность недостаточна для энергетической скрытности более мощных сигналов, например излучений передатчиков закладных устройств, не говоря уже об излучениях настраиваемых или испытуемых в исследовательских лабораториях создаваемых излучающих радиоэлектронных средств.
Для гарантированного ослабления опасных сигналов при жестких требованиях к уровню безопасности информации источники излучений размещают в экранированных помещениях (экранных комнатах), ограждения которых покрыты стальными листами или металлическими сетками. Размеры экранированного помещения выбирают из его назначения и стоимости экранирования. Существуют экранированные вычислительные центры площадью в многие десятки м 2 , но обычно экранные комнаты для проведения измерений радиоизлучающих блоков и антенн имеют небольшую площадь в 6-8 м 2 при высоте 2,5-3 м. Металлические листы или полотнища сетки, покрывающие стены, потолок и пол, должны быть прочно, с малым электрическим сопротивлением, соединены между собой по периметру. Для сплошных экранов это соединение обеспечивается сваркой или пайкой, для сетчатых экранов должен быть обеспечен точечной сваркой или пайкой хороший электрический контакт между полотнищами не реже чем через 10-15 мм.
Двери должны быть также экранированы. При их закрывании необходимо обеспечить надежный электрический» контакт с металлическими листами или сеткой стен по всему периметру дверей. Для этого применяют пружинную гребенку из фосфористой бронзы, которую укрепляют по внутреннему периметру дверной рамы.
При наличии в экранной комнате окон последние должны быть затянуты одним или двумя слоями сетки, расстояние между слоями двойной сетки не менее 50 см. Слои сетки должны иметь хороший электрический контакт с экраном стен по всему периметру оконной рамы. Экран, изготовленный из луженой низкоуглеродистой стальной сетки с ячейкой размером 2,5-3 мм, уменьшает уровень излучений на 55-60 дБ, а из такой же двойной (с расстоянием между наружной и внутренней сетками 100 мм) приблизительно на 90 дБ. Сетки для обеспечения возможности мытья стекол удобнее делать съемными, а металлическое обрамление съемной части должно иметь пружинящие контакты в виде гребенки из фосфористой бронзы.
При проведении работ по тщательному экранированию подобных помещений необходимо одновременно обеспечить нормальные условия для работающего в нем человека, прежде всего, вентиляцию воздуха и освещение. Это тем более важно, так как у человека в экранной комнате может ухудшиться самочувствие из-за экранирования магнитного поля Земли.
Для эффективного электромагнитного экранирования вентиляционные отверстия на частотах менее 1000 МГц закрывают сотовыми экранами с прямоугольными, круглыми, шестигранными ячейками. Для обеспечения эффективного электромагнитного экранирования необходимо, чтобы размеры ячеек экрана не превышали 0,1 длины волны поля. Но на высоких частотах размеры ячеек могут быть столь малыми, что ухудшится вентиляция через них воздуха. Поэтому на частотах выше 1000 МГц применяют специальные электромагнитные ловушки в виде конструкции из поглощающих электромагнитные поля материалов, вставляемой в вентиляционные отверстия.
Величины затухания радиосигнала в экранированном помещения в зависимости от конструкции экрана указаны в табл. 24.1.
Тип конструкции экрана
Затухание радиосигнала, дБ
Одиночный экран из сетки с одиночной дверью, оборудованной зажимными устройствами
Двойной экран из сетки с двойной дверью-тамбуром и зажимными устройствами
Сплошной стальной сварной экран с одной дверью-тамбуром с зажимными устройствами
Вопросы для самопроверки 1. Требования к средствам защиты информации от утечки через побочные электромагнитные излучения и наводки.
2. Типы средств для подавления опасных сигналов акустоэлектри-ческих преобразователей.
3. Что представляют собой специальные конструкции для экранирования полей?
4. Какие материалы используются для экранирования электромагнитных полей?
5. Достоинства и недостатки пленок, красок и клея, применяемых для электромагнитного экранирования.
Основные положения раздела III
1. Силы и средства, обеспечивающие добывание информации в интересах государства или организации, образуют систему разведки. Независимо от решаемых задач и имеющего ресурса система включает три органа: планирования и управления, добывания данных и сведений, а также информационной работы. Орган планирования и управления получает задание от потребителей информации, разрабатывает замысел и план разведывательной операции, ставит задачи исполнителям (органам добывания) и обеспечивает нормативное и оперативное управление ими. В ходе планирования орган управления взаимодействует с органом информационной работы. Органы добывания находят объекты разведки, вступают с ними в разведывательные контакты, получают от них данные и передают их в органы сбора и обработки. Органы обработки осу ществляют видовую и комплексную обработку собранных данных и сведений. Видовая и комплексная обработка отличаются языками представления информации. При видовой обработке используется в основном язык признаков, комплексная обработка осуществляется на профессиональном языке разведки. В процессе добывания данных и информационной работы может возникнуть необходимость в уточнении и добывания дополнительного данных — в доразведке. Итоговая разведывательная информация через органы управления передается потребителям информации. Возможности системы разведки по добыванию информацию зависят, в основном, от характеристик технических средств добывания и обработки, а также способов доступа средств к источникам информации.
2. Технические средства добывания информации существенно расширяют и дополняют возможности человека, обеспечивая: съем информации с носителей, которые не воспринимаются органами чувств человека; добывание информации без нарушения границ контролируемой зоны; передачу информации практически в реальном масштабе времени в любую точку земного шара; анализ и обработку информации в объеме и за время, недостижимые человеком; консервацию и сколь угодно долгое хранение добываемой информации. Технические средства добывания информации по назначению можно разделить на средства подслушивания, наблюдения, перехвата и физико-химического анализа. Эти средства в зависимости от места установки и условий эксплуатации имеют различные схемотехнические и конструктивные решения. Жесткие требования к масса-габаритным характеристикам, энергопотреблению, устойчивости к механическим воздействиям предъявляются к техническим средствам разведки, устанавливаемым на летательных и космических аппаратах. Наземные средства по условиям эксплуатации делятся на стационарные и мобильные, а мобильные — на возимые и носимые (некамуфлированные и камуфлированные). Средства добывания, камуфлированные под различные бытовые приборы и предметы личного пользования, могут быть максимально приближены и источникам информации, но их технические параметры обычно хуже аналогичных параметров нека- ( муфлированных средств. Все шире применяются автономно работающие и дистанционно управляемые закладные подслушиваю щие устройства в помещениях, портативные средства наблюдения, автономные портативные технические средства разведки на местности, устройства слежения за транспортными средствами.
Основными характеристиками технических средств, в наибольшей степени влияющими на их возможности по добыванию информации, являются диапазон частот, чувствительность и разрешающая способность. От чувствительности зависит дальность добывания, а разрешающая способность определяет количество и информативность добываемых признаков об объекте разведки. На возможности технической разведки влияют способы доступа средств добывания к источникам информации. Чем ближе к источнику информации удается разместить средство добывания, тем большее количество информации может быть им добыто. В мирное время к любому объекту разведки на суше и воде могут приблизиться на расстояние 130-150 км разведывательные космические аппараты, на которые устанавливаются средства наблюдения и перехвата радиосигналов. Большинство разведывательных КА имеют низкоорбитальные круговые траектории с различными углами наклона их плоскостей относительно поверхности Земли. Но возможность точного расчета времени и кратковременность пролета низкоорбитальных КА над объектом разведки позволяют обеспечить эффективную временную скрытность его признаков.
3. Основу комплекса средств подслушивания составляет акустический приемник, включающий акустоэлектрический преобразователь, селективный усилитель, громкоговоритель (телефон). Для запоминания акустических сигналов к выходу селективного усилителя подсоединяется аудиомагнитофон, а для технического анализа — средства анализа акустических сигналов. Возможности акустического приемника характеризуются диапазоном частот принимаемого акустического сигнала, чувствительностью, динамическим диапазоном и масса-габаритными характеристиками. Основной элемент акустического приемника — акустоэлектрический преобразователь (микрофон, стетоскоп, акселерометр, гидрофон, стеофон). По принципу действия микофоны делятся на угольные, электродинамические, конденсаторные, электретные и пьезоэлектрические, по направленности- ненаправленные, односторонней, двусторонней и острой направленности. Наибольшую дальность подслушивания (десятки метров) обеспечивают специальные (параболические, трубчатые, плоские и градиентные) остронаправленные микрофоны. Для увеличения дальности подслушивания применяют ретрансляторы, преобразующие акустический сигнал в радио-, электрические и оптические сигналы, существенно меньше затухающие в среде распространения, чем акустический сигнал.
В качестве ретрансляторов широко используются закладные
Естройства. Закладные устройства по виду носителя информации ывают проводными (носитель- электрический ток) и излуча->щими (носитель — электромагнитное поле и свет в инфракрасном диапазоне); по виду первичного сигнала — акустические и аппаратные; по способу установки — с заходом и без захода; по режиму работы — неуправляемые, управляемые акустоавтоматом и дистанционно управляемые; по стабильности частоты сигнала — нестабилизированные, «мягкой» и «жесткой» стабилизацией; по виду электропитания — с автономным питанием, с питанием от сети, от цепей электропитания технического средства, в котором устанавливаются закладные устройства, от внешнего источника радиоизлучений; по способу закрытия — незакрытые и закрытые. Закладные устройства в зависимости от частотного диапазона, мощности сигнала, типа антенны обеспечивают передачу речевой информации на расстояние от десятков до сотен метров. Малые габариты и вес закладных устройств позволяют их встраивать (камуфлировать) в разнообразные средства и бытовые предметы.
При определенных условиях речевая информация в помещениях может быть дистанционно подслушана с помощью лазерных средств и устройств высокочастотного навязывания. Для обеспечения лазерного подслушивания на колеблющееся под действием акустического речевого сигнала в помещении стекло подается от лазерного излучателя луч света в инфракрасном диапазоне. Отраженный луч модулируется по частоте, углу и фазе колебаниями стекла. При приеме и демодуляции этого лазерного луча с него снимается речевая информация. Оперативное применение лазерного подслушивания существенно ограничивает необходимость обеспечения перпендикулярности лазерных лучей к поверхности стекла. Подслушивание с помощью высокочастотного навязы вания достигается путем подачи на телефонный аппарат по проводам телефонной линии высокочастотного электрического сигнала или облучения внешним электромагнитным полем пассивного закладного устройства, размещенного в помещении. В первом варианте в нелинейных элементах телефонного аппарата происходит модуляция внешнего сигнала сигналами случайных акустоэлект-рических преобразователей этого аппарата и излучение его проводами модулированного сигнала в эфир. Во втором варианте пере-отраженный закладным устройством внешнее электромагнитное поле модулируется в соответствии с изменяющимися под действием акустического сигнала электрическими параметрами закладного устройства.
Для скрытой записи речевой информации применяют специальные кинематические и бескинематические (цифровые) диктофоны, отличающиеся от диктофонов широкого применения меньшими количеством и информативностью их демаскирующих признаков.
4. В оптическом видимом диапазоне света информация разведкой добывается путем визуального, визуально-оптического, фото-, видео- и киносъемки, телевизионного наблюдения, а в инфракрасном диапазоне — с использованием приборов ночного видения и тепловизоров. Типовой оптический приемник содержит оптическую систему, светочувствительный элемент, усилитель и индикатор. Основными характеристиками оптического приемника являются: диапазон длин волн световых лучей, воспринимаемых средством наблюдения, чувствительность,-разрешающая способность, поле (угол) зрения и изображения, динамический диапазон значений силы света на входе приемника. Параметры оптического приемника определяются в основном характеристиками оптической системы и светочувствительного элемента. Основу оптической системы составляют объективы, возможности которых характеризуются искажениями изображения (аберрациями), фокусным расстоянием, углом поля зрения (изображения), светосилой, разрешающей способностью, частотно-контрастной характеристикой. Дальность визуального наблюдения повышается с помощью визуально-оптических приборов (биноклей, монокуляров, подзорных труб, специальных телескопов), изображения объекта наблю дения фиксируют пленочные и цифровые фотоаппараты, изображения движущихся объектов наблюдаются с помощью телевизионных средств, а записываются видеомагнитофонами. Для наблюдения через малые отверстия диметром 6-10 мм используются технические эндоскопы.
В качестве светочувствительных элементов применяются в основном черно-белые, цветные и спектрозональные фотоматериалы (фото- и кинофотопленка, фотопластины и фотобумага) и твердотелые приборы (ПЗС-матрицы) с зарядовой связью на МОП-струк-турах. ПЗС-матрицы в силу прямого преобразования света в электрические заряды, малых габаритов, высоких разрешающей способности и чувствительности составляют основу оптико-электронных средств наблюдения (телевизионных и видеокамер, цифровых фотоаппаратов). В качестве индикаторов оптического приемника применяют фотобумагу, электровакуумные приемные трубки (кинескопы), жидкокристаллические и газоразрядные панели.
Для наблюдения объектов в инфракрасном диапазоне, отражающих свет внешних источников, применяются приборы ночного видения (ПНВ), а для формирования изображений по собственным тепловым излучениям объектов — тепловизоры. Основу ПНВ составляют объектив и электронно-оптические преобразователи 1-4 поколений. Более высокая чувствительность тепловизоров достигается снижением тепловых шумов светоэлектрических преобразователей путем их охлаждения.
В радиодиапазоне наземные объекты наблюдаются с помощью радиолокационных станций. Для повышения разрешающей способности в радиолокационных станциях бокового обзора (РЛС БО), устанавливаемых на летательных и космических аппаратах, увеличивают физические размеры вдольфюзеляжной антенны или виртуальные размеры антенны с синтезированной апертурой. Радиотеплолокационное наблюдение объектов возможно с помощью специальных радиоприемных средств — радиометров.
5. Для перехвата и технического анализа радиосигналов используются комплексы, типовой вариант которых включает антенну, радиоприемник, пеленгатор, анализатор, устройство индикации и регистрации сигналов. Антенны представляют собой электромеханические конструкции из токопроводящих элементов, раз меры и конфигурация которых определяют эффективность преобразования радиосигналов в электрические сигналы. Основные параметры антенны: диаграмма направленности и ее ширина, коэффициенты полезного действия, направленного действия, усиления, а также полоса излучаемых (принимаемых) частот. По типу излучающих элементов антенны делятся на линейные, апертурные и поверхностных волн. По конструкции линейные антенны разделяют на симметричные и несимметричные электрические вибраторы, бегущей волны, ромбические и рамочные антенны, а апертурные — на рупорные, линзовые, зеркальные и щелевые антенны.
Радиоприемник комплекса перехвата осуществляет селекцию по частоте определенного сигнала в антенне, его усиление, демодуляцию, усиление видео- или низкочастотного первичного сигнала. Основные характеристики радиоприемника: диапазон принимаемых частот, чувствительность, избирательность, динамический диапазон и уровни искажений. Наибольшие возможности имеют сканирующие радиоприемники, которые отличаются от традиционных электронной перестройкой в очень широком диапазоне частот (от долей МГц до нескольких ГГц), наличием блоков памяти для запоминания частот принимаемых сигналов и интерфейса для сопряжения с компьютером. На основе сканирующих приемников и ПЭВМ создаются автоматизированные комплексы радиоконтроля. Технические средства измерения признаков сигналов включают большой набор различных программно-аппаратных средств и приборов, в том числе устройства панорамного обзора и анализа спектра сигналов, селективные вольтметры, измерители временных параметров дискретных сигналов, определители видов модуляции и кода и других демаскирующих признаков сигналов. Пеленгатор комплекса определяет направление на источник радиоизлучения и его координаты. Точность пеленгования зависит от метода пеленгования, систематических ошибок пеленгатора, погрешностей измерения пеленгов и характера распространения электромагнитных волн от их источника к антенне пеленгатора. Наиболее высокую точность пеленгования обеспечивают фазовые методы при прямом (без переотражения) распространении электромагнитной волны. Регистрация (запись, запоминание) сигналов с добытой информацией производится путем аудио-, видеозаписи на магнитные ленту и диски, на оптические диски, на обычной, электрохимической, термочувствительной и светочувствительной бумаге, в устройствах полупроводниковой и других видов памяти, фотографирования изображений на экранах мониторов ПЭВМ, телевизионных приемников, осциллографов и спектроанализаторов.
6. Вещественные признаки продукции, содержащие защищаемую информацию, определяются в результате химического, физико-химического и физического анализа. Основу химического анализа составляют химические реакции изучаемого вещества в растворе. Физико-химический анализ предусматривает измерение физических величин, изменение которых обусловлено химическими реакциями. Физический анализ учитывает изменение физических характеристик добытой пробы, вызванных исследуемым веществом. Принципы и методы определения химического состава вещества рассматривает аналитическая химия, которая включает качественные и количественные методы анализа. Для аналитической химии характерно применение не только традиционных химических методов, но и физико-химических и физических методов, а также биологических методов. Основными методами аналитической химии являются методы разделения веществ, термические, химические, электрохимические, хроматографические методы, спектральный анализ, масс- спектрографические, радиоактивные и биологические методы. Если количество добытого вещества очень мало (порядка 100 мкг), то используются методы микрохимического анализа, при меньшем количестве (единицы и доли мкг) — методы ультрамикрохимического анализа.
Для обнаружения и измерения радиоактивных излучений используют фотографический, сцинтилляционный, химический и ионизационный методы. Наиболее широко применяются ионизационные и сцинтилляционные методы обнаружения радиоактивного излучения. Структура типового прибора радиационной разведки содержит детектор, усилитель, индикатор и блок питания. В качестве детекторов, преобразующих энергию радиоактивного излучения в электрические сигналы, используются ионизационные камеры, газоразрядные счетчики, кристаллы полупроводника. Приборы для обнаружения и измерения радиоактивных излучений делятся на индикаторы радиоактивности, измерители мощности дозы (радиометры) и дозиметры.
7. Система инженерно-технической защиты информации состоит из подсистемы физической защиты информации, подсистемы защиты информации от утечки и комплекса управления силами и средствами инженерно-технической защиты информации. Средства подсистемы физической защиты источников информации должны обнаруживать и задерживать источники угроз на время, превышающее время, необходимое для их нейтрализации. Эти средства образуют комплексы инженерной защиты и технической охраны. Основу комплекса инженерной защиты составляют: инженерные конструкции на рубежах защиты и отдельных направлениях, средства контроля и управления допуском в контролируемые зоны людей и транспорта. Комплекс технической охраны источников информации объединяет силы и средства обнаружения и наблюдения за источниками угроз, а также силы и средства их нейтрализации.
Силы и средства подсистемы защиты информации от утечки противодействуют несанкционированному распространению носителей с защищаемой информацией от их источников к злоумышленнику. Их можно разделить на комплексы средств защиты информации от наблюдения, подслушивания, перехвата и противодействия утечке вещественных носителей информации. Управление силами и средствами системы инженерно-технической защиты информации обеспечивает комплекс управления.
8. Средства инженерной защиты объединяют конструкции, затрудняющие движение злоумышленника и распространение стихийной силы к источнику информации, и включают ограждения (заборы, двери и ворота, окна, стены зданий, стены, потолок и пол помещений), шкафы, сейфы и хранилища, а также средства контроля и управления доступом людей и транспорта в контролируемые зоны. По назначению ограждения делятся на основные, дополнительные и вспомогательные. Основным ограждением территории организации является забор. Заборы делятся на декоративные и защитные. Защитные заборы бывают монолитными, сборными бетонными или железобетонными, металлическими (литыми, коваными, сварными), сетчатыми, проволочными, деревянными, растительными (в виде живой изгороди) и комбинированными. Высота капитальных заборов может достигать 2,5 м. Капитальные кирпичные и бетонные заборы укрепляются установкой сверху дополнительных проволочных ограждений в виде 3-4 ниток армированной колючей ленты, острых стержней или даже битого стекла. Для размещения средств периметровой сигнализации, телевизионного наблюдения, связи, освещения, тропы движения сотрудников охраны и собак, а также постовых укрытий между основным и предупредительным заборами создается зона отторжения. Если в зоне отторжения устанавливаются технические средства охраны периметра, то ширина зоны отторжения устанавливается не менее ширины их зоны обнаружения. Для обнаружения прохода злоумышленника через зону отторжения она может оборудоваться контрольно-следственной полосой из взрыхленного грунта шириной не менее 1,5 м.
Двери и ворота- традиционные конструкции для санкционированного пропуска людей и транспорта. Прочность дверей характеризуется устойчивостью к взлому, пулестойкостью, устойчивостью к взрыву. Различают двери с нормальной, повышенной и высокой устойчивостью. По устойчивости к взлому двери делятся на 1-5 классы. Классу 5 соответствуют двери, выдерживающие воздействие электрического инструмента режущего и/или ударного действия повышенной мощности, а также термического режущего инструмента и/или сварочного оборудования. Прочность дверей повышается путем: изменения направления открывания двери с «от себя» «на себя»; изготовления дверного полотна из цельных лесоматериалов крепких пород деревьев; установления с обеих сторон дверного полотна стальных полос, стягиваемых болтами; обивки дверных деревянных полотен металлическими листами; укрепления дверной коробки стальными уголками в местах крепления петел и запорных планок замков; «прибития» дверной коробки к проему стены с помощью стальных штырей; установки перед дверью, открываемой наружу, стальной планки, закрываемой дополнительным замком; установки параллельно двери распашной или раздвижной стальной решетки, закрываемой дополнительным замком. Надежность дверей зависит также от взломостой-кости замков. Взломостойкость замков определяется его конструкцией, типом металла и секретностью запорного механизма, оцениваемого количеством положений штифтов или кодовых комбина ций. По способу закрытия (открытия) замки делятся на механические и электроуправляемые. В зависимости от механизма обеспечения секретности различают бессувальдные, сувальдные, цилиндрические, кодовые и электронные замки. По стойкости к вскрытию замки для дверей делятся на 4 класса.
Традиционно окна укрепляются металлическими решетками. Более современный путь укрепления окон- защитное остекление с использованием закаленных, армированных, ламинированных, многослойных, органических стекол, стеклопакетов и стеклянных пустотелых блоков. Защитное остекление по прочности от брошенного предмета разделяются на классы А1-АЗ, по защите от пробивания топором Б1-БЗ, по устойчивости к воздействию пуль стрелкового оружия — С1-С5.
Для хранения особо ценных документов, вещей, денег применяются сейфы и хранилища. По конструктивному исполнению хранилища могут быть монолитными, сборными и сборно-монолитными. Стойкость хранилищ и сейфов оценивается временем взлома с учетом коэффициента мощности применяемого инструмента. По стойкости хранилища делятся на 13 классов, сейфы — на 10 классов. Сейфы оцениваются также по пожаро- и влагоустой-чивости.
9. Уязвимым элементом инженерной защиты является система контроля управления доступом (СКУД) людей и транспорта в различные контролируемые зоны. Эта уязвимость характеризуется вероятностями ложного допуска людей и транспортных средств и ложной задержки (ошибок 1-го и 2-го родов соответственно). На эффективность управления доступом влияет, прежде всего, надежность идентификации людей и транспорта.
Для идентификации применяются атрибутные и биометрические идентификаторы. В качестве атрибутных идентификаторов используются автономные носители признаков допуска: ключи, жетоны, пропуска, удостоверения личности, идентификационные карточки, в которых именные признаки записываются на магнитной полоске, в штрих-коде, в структуре переизлучающих элементов (в карточках «Виганда»), в кодовой последовательности электрического или радиосигнала (в «проксимити» карточках). Современные идентификационные карточки обеспечивают малые ошибки иден тификации, но могут попасть к злоумышленнику. Проблема исключения подделки И кражи идентификаторов решается путем применения именных признаков человека — биометрических идентификаторов: отпечатков пальцев, рисунка радужной оболочки глаза и кровеносных сосудов его сетчатки, теплового изображения лица, геометрии кисти руки, динамики подписи, спектральных характеристик речи.
В качестве исполнительных устройств СКУД (управляемых преграждающих устройств) применяются двери, ворота, раздвижные и вращающиеся трех- или четырехштанговые турникеты, шлюзовые тамбуры.
10. Ядро подсистемы охраны источников информации и других ценных объектов составляют средства обнаружения злоумышленника и пожара — извещатели. Извещатели используются для блокирования отдельных объектов, закрытых помещений, открытых пространств, блокирования периметров и обнаружения пожара. По принципу обнаружения извещатели делятся на контактные, акустические, оптико-электронные, микроволновые, вибрационные, емкостные, тепловые, ионизационные и комбинированные, по виду обнаружения — точечные, линейные, поверхностные и объемные. Эффективность работы извещателя оценивается вероятностями правильного и ложного обнаружения злоумышленника или пожара. Для увеличения вероятности обнаружения и снижения ложных срабатываний извещателей от помех увеличивают количество добываемых ими признаков и усложняют алгоритм их обработки, применяют комбинированные извещатели, выбирают и устанавливают извещатели с учетом конкретной помеховой обстановки. Электрическая связь извещателей с приемно-контрольными приборами обеспечивается шлейфами. Приемно-контрольные приборы предназначены для одновременного приема сигналов тревоги от извещателей со световой и звуковой индикацией, передачи сигналов тревоги на пульт централизованного наблюдения, автоматического перехода на резервное автономное питание, формирования сигналов оповещения операторов в случае обрыва или короткого замыкания шлейфов. Для передачи извещений и команд управления на пульт централизованного наблюдения используются линии телефонной связи, специальные проводные линии, радиоканалы, комбинированные линии связи.
11. Основными средствами видеонаблюдения являются телевизионные камеры на ПЗС-матрицах и мониторы. Черно-белые телевизионные камеры повышенной четкости имеют разрешение 500-600 телевизионных линий (ТВЛ), цветные — 375-450 ТВЛ. Чувствительность типовых черно-белых камер составляет доли лк, цветных — единицы лк. Камеры высокой чувствительности обеспечивают наблюдение при лунном освещении (порядка 0,01 лк и менее). Для обеспечения приемлемого качества изображения в широком диапазоне освещенности объекта наблюдения, в том числе в мерцающем свете газоразрядных ламп, телевизионные камеры оснащаются электронным затвором, автоматическими диафрагмой и регулировкой усиления видеосигнала, устройствами гамма-коррекции, компенсации засветки и внешней синхронизации. По конструкции телевизионные камеры делятся на корпусные и бескорпус-ные. В зависимости от условий эксплуатации кожухи корпусных камер могут быть герметичными, с подогревом, с вентилятором, дворниками, омывателями стекол, иметь прочные («вандалоустойчивые») корпуса и окошки. Для осмотра пространства камеры могут устанавливаться на поворотных дистанционно управляемых платформах и оснащаться объективами с переменным фокусным расстоянием. В простейшем варианте видеосигнал с телевизионной камеры подается на монитор по проводному или радиоканалу.
Черно-белые и цветные мониторы имеют размеры экрана 7, 9, 12, 14, 15, 17 и 21 дюйм и разрешающую способность выше разрешающей способности телевизионных камер. Основной элемент мониторов — электронно-лучевая трубка (ЭЛТ), жидкокристаллическая или плазменная панель. Панели в силу существенных преимуществ постепенно вытесняют ЭЛТ. С целью снижения нагрузки на оператора при большом числе установленных камер и повышения эффективности видеоконтроля применяют видеокоммутаторы, видеоквадраторы, мультиплексоры, детекторы движения, специальные видеомагнитофоны и так называемые видеоменеджеры на базе компьютеров. Наиболее совершенные коммутаторы и квадраторы позволяют выводить на экран в любой последовательности и с временным интервалом изображения до 16 камер или одновременно формировать в нужном формате изображения от 4 и более камер, а также немедленно подключать к монитору камеру, установленную в контролируемой зоне, из которой поступил сигнал тревоги. Современные видеомультиплексоры обладают широкими функциональными возможностями, в том числе позволяют просматривать на экране мониторов изображения от одних камер и записывать на видеомагнитофон сигналы от других камер. Записанные изображения могут просматриваться в полноэкранном формате, режимах квадрированного экрана, «картинки в картинке» и мультиэкрана. Мультиплексоры могут иметь встроенные детекторы движения, генераторы титров, даты и времени наблюдения. С детектором движения, который обнаруживает изменения в заданной области кадра изображения, у комплекса видеонаблюдения появляется возможность обеспечения автоматической видеоохраны. В специальных видеомагнитофонах за счет сжатия видеосигнала, уплотнения записи и пропуска кадров удается увеличить время записи на одной кассете до 40 суток. Кроме того, в этих видеомагнитофонах предусматривается дежурный режим с меньшим запаздыванием начала записи относительно момента подачи команды «Запись».
Для обеспечения наблюдения охраняемых зон в вечернее и ночное время создается дежурное освещение. В качестве источников света применяются вакуумные, криптоновые и галогенные лампы накаливания и газоразрядные лампы (газо- и паросветные, люминесцентные и электродосветные). Газоразрядные лампы имеют световую отдачу в 5-10 раз, а срок службы в 10-20 раз больше, чем лампы накаливания. Для скрытного телевизионного наблюдения применяются ИК-осветители — лампы накаливания, закрытые непрозрачными для видимого света фильтрами, и светодиоды.
12. Для задержания злоумышленника, проникшего в контролируемую зону, охрана может оснащаться резиновыми дубинками, газовым и огнестрельным оружием. В качестве звуковых охранных оповещателей применяются электромеханические звонки громкого боя, электромагнитные и пьезоэлектрические сирены с громкостью звука до 120 дБ. В качестве тревожной световой сигнализации могут использоваться источники яркого непрерывного или мигающего света в контролируемой зоне, включаемые автоматически по сигналу тревоги или вручную охраной. Для ликвидации пожара в любой организации в легкодоступных местах размещаются тради ционные средства пожаротушения: пенообразующие огнетушители, механические средства (багры, топоры) для разрушения очага пожара, бочки с песком, пожарные рукава и др. По способу пожаротушения установки пожаротушения делятся на объемные (локаль-но-объемные) и поверхностные (локально-поверхностные). По степени автоматизации эти установки разделяют на автоматические, автоматизированные, ручные и роботизированные.
Автоматические установки водяного и пенного пожаротушения делятся на спринклерные (для локального тушения) и дренчер-ные (для тушения по площадям). Современные системы автоматического газового тушения заполняют газом помещение с очагом возгорания по сигналу «Пожар» от извещателей, установленных в этом помещении. Типовой комплекс содержит: модуль газового пожаротушения с баллонами газа, запорно-пусковым устройством, манометром и пиропатроном, размещаемыми в специальном помещении; пожарные (пожарно’-охранные) извещатели и шлейфы; приемно-контрольный прибор, принимающий сигналы от извещателей и формирующий сигналы подрыва пиропатрона, отключения вентиляции, включения табло оповещения сотрудников о подаче газа; газопроводы от модуля к распылителям газа в помещениях; кнопки ручного пуска и его блокировки. Наряду с традиционными пенообразующими огнетушителями все шире применяются малогабаритные порошковые огнетушители. Тушение пожара с их помощью происходит как с участием человека, так и без него путем импульсного выброса огнетушащего порошка в зону возгорания.
При отключении основного электропитания 220 В 50 Гц включается автоматически или дежурным резервное или аварийное электропитание, обеспечивающее работоспособность средств охраны и видеонеблюдения, а также аварийного освещения. В качестве источников резервного электропитания применяются гальванические батареи, аккумуляторы и дизель-генераторы.
13. Подсистема защита информации от утечки не имеет столь четкой структуры, как подсистема физической защиты, но функционально ее можно разделить на комплексы защиты информации от наблюдения, подслушивания, перехвата и от предотвращения утечки информации по вещественному каналу.
Силы и средства защиты информации от наблюдения предназначены для: маскировки объектов наблюдения в видимом, инфра красном и радиодиапазонах электромагнитных волн; формирования и «внедрения» ложной информации об объектах наблюдения; уменьшения в случае необходимости прозрачности воздушной и водной сред; ослепления и засветки средств наблюдения в оптическом диапазоне; создания помех гидроакустическому и радиолокационному наблюдению.
Комплекс защиты информации от подслушивания включает средства, в основном, энергетического скрытия, предотвращающие утечку акустической информации в простом акустическом канале утечки информации. Эти средства должны обеспечить: звукоизоляцию и звукопоглощение речевой информации в помещениях; звукоизоляцию акустических сигналов работающих механизмов, по признакам которых можно выявить сведения, содержащие государственную или коммерческую тайну; акустическое зашумление помещения, в котором ведутся разговоры по закрытой тематике.
На средства защиты информации от перехвата возлагаются следующие задачи: структурное скрытие сигналов и содержащейся в них информации, подавление до допустимых значений уровней опасных сигналов в направляющих линиях связи (кабелях, волноводах), экранирование электрических, магнитных и электромагнитных полей с защищаемой информацией.
Средства предотвращения утечки информации по вещественному каналу должны обеспечить: уничтожение вещественных признаков в выбрасываемых или подлежащих дальнейшей переработке отходах; уничтожение неиспользуемых вещественных носителей; захоронение в специальных могильниках вещественных носителей, которые не могут быть уничтожены.
14. Эффективность системы защиты информации зависит от организации и работы сил и средств управления. Комплекс управления объединяет сотрудников и технические средства и выполняет следующие основные функции: прогноз возможных угроз защищаемой информации, планирование мер по обеспечению требуемого уровня безопасности информации и контроль их выполнения, контроль работоспособности средств защиты, сбор и анализ сигналов и данных об источниках угроз информации, формирование команд (сигналов) управления силам и средствами отражения и ликвидации угроз, анализ нарушений в функционировании системы и ее элементах, разработка мер по их предотвращению.
Комплекс управления включает центр (пункт) управления, руководителей и сотрудников организации, участвующие в управлении, а также средства управления подсистем, комплексов и подкомплексов. Источниками входных сигналов комплекса управления являются: вышестоящие органы управления и руководства организации, извещатели и приемно-кон!рольные приборы подкомплекса обнаружения источников угроз, телевизионные камеры и преобразователи видеосигналов, формирующие изображение для оператора, и сигналы тревоги, средства идентификации людей и автотранспорта, сотрудники службы безопасности, выявляющие технические каналы утечки информации и разрабатывающие меры по их ликвидации.
Для автоматизации процессов управления используются вычислительные ресурсы, базы данных и модели центра управления, сопрягаемые со средствами обнаружения, видеоконтроля, идентификации и нейтрализации угроз. Совокупность средств, объединяемых средствами управления, составляют техническую основу интегрированной системы охраны (ИСО).
В зависимости от состава средств интегрированные системы охраны различают по уровням. Система первого уровня (ИСО-1) объединяет средства охранной, пожарной и охранно-пожарной сигнализации и средства СКУД на территорию организации. ИСО-2 дополняется средствами видеонаблюдения. В ИСО-3 используется полный набор технических средств, в том числе СКУД в отдельные зоны, управление которыми осуществляется с помощью компьютеров. Интегрированные системы имеют иерархическую структуру и реализуются на базе адресных панелей, обслуживающих используемые датчики (охранные, охранно-пожарные, пожарные, считыватели электронных замков и др.) и исполнительные устройства (видеокамеры, оповещатели тревожной сигнализации, исполнительные механизмы замков, пиропатроны модулей газового пожаротушения и др.). Общее управление системой осуществляется одной или несколькими мощными ПЭВМ.
15. Основными средствами скрытия объектов наблюдения в оптическом диапазоне являются краски для маскировочного защитного, деформирующего и имитационного окрашивания, различные маски и экраны. Искусственные оптические маскировоч ные маски многоразового применения используются как маски-навесы, вертикальные маски, маски перекрытия, наклонные и радио-прозрачные маски. Для маскировки военной техники используются различные типы табельных маскировочных комплектов (МКТ). Комплект представляет собой металлический разборный каркас, на который натягивается окрашенная в различные цвета сплошная или сетчатая ткань. Светонепроницаемые одно- и многоцветные воздушные пены, быстро наносимые с помощью пеногене-раторов на объекты, обеспечивают их эффективную маскировку в широком диапазоне длин волн в течение до нескольких часов. Дезинформирующее скрытие достигается с помощью деформирующих масок, ложных сооружений и конструкций. Для энергетического скрытия объектов наблюдения в помещении применяются шторы, занавески, жалюзи, тонированные стекла и пленки, на открытых пространствах — естественные и искусственные аэрозоли. Искусственные аэрозоли (дымовые завесы) для эффективного, но кратковременного скрытия объектов наблюдения создаются с помощью дымовых шашек, специальных боеприпасов, аэрозольных генераторов и дымовых машин. Для защиты объектов от наблюдения в ИК-диапазоне применяются различные теплоизолирующие экраны, в том числе подручные материалы с плохой теплопроводностью. Хорошими теплоизолирующими свойствами обладают воздушные пены. Для противодействия наблюдению с помощью оптических приборов применяются активные средства обнаружения оптики, представляющие собой приборы ночного видения с лазерной сканирующей подсветкой. Отраженный от стекла объектива оптического прибора луч лазера воспринимается на экране прибора ночного видения как точка повышенной яркости.
Структурное скрытие объектов радиолокационного наблюдения достигается с помощью средств, изменяющих распределение «блестящих точек» на радиолокационном изображении объёк-та. В качестве таких средств используются уголковые, линзовые, дипольные отражатели и переизлучающие антенные решетки. Для пассивного энергетического скрытия объектов от радиолокационного наблюдения его поверхность покрывают материалами, обеспечивающими градиентное и интерференционное поглощение облучающей электромагнитной энергии. Активное противодействие радиолокационному наблюдению производится путем генерации помех.
Противодействие гидролокационному наблюдению обеспечивается путем: использования природных акустических экранов, покрытия поверхности объектов защиты материалами (нейлоном, полиэтиленом, полиропиленом, различными пластмассами, другими материалами, содержащими каучук), поглощающими акустические сигналы; создания активных помех гидролокаторам, в том числе путем ретрансляции облучающих сигналов с усилением их мощности.
16. К средствам пассивной защиты речевой информации в телефонных каналах, обеспечивающих структурное скрытие сигналов, относятся скремблеры и вокодеры. Информация в помещениях защищается с помощью средств звукоизоляции, глушителей и звукопоглощающих материалов. К средствам звукоизоляции относятся ограждения, экраны, кабины, кожухи и глушители. Ограждение — это стены, перекрытия, перегородки, окна и двери, имеющие по периметру контакты с другими ограждениями. Величина звукоизоляции ограждений зависит от многих факторов, в том числе пропорциональна частоте колебаний акустической волны, поверхностной массе ограждения, коэффициенту потерь материала ограждения и обратно пропорциональна собственной частоте колебаний ограждения, удельной плотности материала ограждения и скорости звука в материале ограждения. Для повышения звукоизоляции увеличивают количество слоев ограждений. В помещении наименьшую звукоизолирующую способность имеют двери и окна. Звукоизолирующая способность дверей повышается путем: устранения щелей между дверью и дверной коробкой с помощью уплотняющих прокладок из резины, порога или резинового фартука между дверью и полом; применением для дверного полотна более плотных пород дерева, увеличением толщины дверного полотна и обивки его дермантином или аналогичным материалом по слою войлока или ваты с валиком по периметру двери; установкой звукоизолирующей двери, выполненной в виде многослойного дверного полотна с размещением между слоями звукоизолирующего материала; установкой двойных дверей с тамбуром между ними шириной 20-30 см. Повышение звуко изоляции оконных проемов достигается: уплотнением притворов переплетов и стекол; применением уплотняющих прокладок и коробкой, обеспечивающих плотное закрытие окна; облицовкой периметра межстекольного пространства звукопоглощающим материалом; установкой оконных блоков с повышенной звукоизоляцией. Уплотнение частей окон повышает их звукоизоляцию приблизительно на 10 дБ, при облицовке межстекольного пространства по периметру звукопоглощающим покрытием она увеличивается еще примерно на 5 дБ. Акустические экраны используются для дополнительной защиты дверей, окон, технологических проемов, батарей отопления, панелей кондиционеров, отверстий воздушной вентиляции и других конструкций. Акустические экраны эффективны, если их размеры превышают в несколько раз длину волны звука. Для локальной звукоизоляции речевой информации применяют кабины 1-4 классов, изоляции акустических сигналов механизмов и машин — кожухи. Перспективными являются прозрачные переговорные кабины. Глушители в зависимости от способов глушения звука подразделяются на абсорбционные, реактивные и комбинированные. Поглощающая способность звукопоглощающих материалов обусловлена их пористой структурой, создающей большую поверхность, при взаимодействии с которой энергия акустической волны преобразуется в тепловую. По степени жесткости звукопоглощающие материалы делятся на мягкие, полужесткие и жесткие. Для повышения звукопоглощающей способности ограждений (стен, потолка, дверей) применяют пористые материалы с жестким каркасом (в виде плиток на пемзолите, оштукатуренных плит с заполнителем, плит из цементного фибролита), с полужестким каркасом в виде древесно-волокнистых и минераловатных плит и с упругим каркасом из полиуретанового пенопласта, пористого по-ливинихлорида, прошитых и обернутых в ткань маты из капронового волокна. Отдельную группу образуют мембранные и резона-торные звукопоглотители. Мембранные поглотители представляют собой тонкие плотные материалы, образующие мембраны, за которыми укрепляется демпирующий материал из поролона, губчатой резины, войлока и др. Резонаторные поглотители представляют собой перфорированные акустические экраны, поглощающие звук. Они применяются для экранирования нагревательных конструкций (отопительных батарей, панелей, стен).
17. Средства обнаружения, локализации и подавления закладных устройств объединяют средства радиоконтроля помещений, поиска неизлучающих закладных устройств и подавления закладных устройств. Средства радиоконтроля обнаруживают закладные устройства по излучаемым ими радиосигналам. Эти средства охватывают: обнаружители электромагнитных полей (индикаторы поля и частотометры), бытовые радиоприемники (без и с конвертами), специальные приемники (селективные микровольтметры, сканирующие радиоприемники, спектральные анализаторы, радиоприемники с встроенными излучателями акустических сигналов) и автоматизированные комплексы радиомониторинга. Типовой автоматизированный комплекс радиомониторинга состоит из сканирующего радиоприемника с набором антенн, компьютера типа КооЛоок и программного обеспечения, позволяющего осуществлять в автоматизированном режиме поиск, обнаружение и локализацию радиоизлучающих закладных устройств. Комплекс может содержать контролер ввода информации, преобразователь спектра, а также генератор прицельной помехи для оперативного подавления сигналов закладного устройства в случае его обнаружения.
Поиск дистанционно управляемых закладных устройств или других средств, не излучающих во время поиска радиосигналы, производится по иным демаскирующим признакам: их полупроводниковым и металлическим элементам, непрозрачности корпусов и элементов для рентгеновских лучей, пустотам в местах установки таких закладных устройств. Наиболее эффективен поиск таких закладных устройств по их полупроводниковым элементам с помощью нелинейных локаторов. Различают нелинейные локаторы с непрерывным излучением и импульсные, с одним приемником, настроенным на 2-ю гармонику, и с двумя приемниками — для 2-й и 3-й гармоник. Частота излучения локаторов 680-1000 МГц. Мощность непрерывного излучения составляет не более 3-5 Вт, мощность в импульсе может достигать несколько сот Вт. За счет большей мощности импульсные локаторы имеют большую проникающую способность. Дальность обнаружения полупроводникового элемента 0,5-2 м, точность локализации — несколько см.
Металлодетекторы обнаруживают закладные устройства по электрическим и магнитным свойствам их токопроводящих эле ментов. По принципу действия различают параметрические (пассивные) и индукционные (активные) металлодетекторы, по конструкции — стационарные и ручные. В параметрических металло-детекторах токопроводящие элементы, попадающие в зону действия поисковой рамки диаметром 250-300 мм, изменяют ее индуктивность и частоту поискового генератора. Для измерения отклонения частоты используется метод «биений» колебаний поискового генератора и эталонного генератора стабильной частоты. Параметрические металлодетекторы по величине и знаку отклонения частоты позволяют разделять металлы по их магнитным свойствам: черные от цветных (парамагнитных и диамагнитных), но имеют невысокую чувствительность. Большей проникающей способностью и более высокой чувствительностью обладают индукционные (вихревые) металлодетекторы с 2 катушками. Поисковая катушка излучает переменное магнитное поле с частотой 3-20 кГц, а в измерительной катушке наводится ЭДС полем, перизлученным металлическими предметами. По виду сигнала, подаваемого в поисковую катушку, различают аналоговые и импульсные индукционные металлодетекторы. Максимальная чувствительность метал-лодетектора характеризуется обломком иглы длиной 5 мм, находящейся в поле действия измерительной катушки.
Для интероскопии предметов, в том числе стен, применяют переносные рентгеновские установки двух видов: флюороскопы и рентгенотелевизионные установки. В переносных флюороскопах теневое изображение просвечиваемого предмета наблюдается на люминесцентном экране просмотровой приставки, которое запоминается после выключения рентгеновской трубки. В рентгенотелевизионных установках теневое изображение преобразуется в телевизионное изображение на экране удаленного от излучателя монитора. Средства интерскопии позволяют наблюдать металлическую проволоку диаметром 0,15-0,2 мм и просвечивать бетонные стены толщиной до 100 см.
18. Средства предотвращения утечки информации через ПЭМИН должны подавлять опасные сигналы до значений, ниже чувствительности средств добывания — долей мкВ. Для подавления опасных сигналов случайных акустоэлектрических преобразователей используют: выключатели радиоэлектронных средств и электрических приборов; фильтры низкой частоты с частотой среза в области нижней границы спектра речевого сигнала; цепочки полупроводниковых диодов, ослабляющих сигналы малых амплитуд; буферные устройства в виде эмиттерных повторителей, подавляющие опасные сигналы от их источника (например, громкоговорителя) и пропускающие полезные сигналы в прямом направлении практически без ослабления.
Для экранирования электромагнитных полей применяются специальные конструкции (экранные сооружения, помещения и камеры) и разнообразные материалы. Специальные конструкции выполняются из стальных листов толщиной 2-3 мм и обеспечивают ослабление электромагнитного поля на 60-120 дБ. Наиболее эффективными материалами для экранирования полей являются металлические листы и сетки. Стальные листы толщиной 2-3 мм, сваренные герметичным швом, обеспечивают наибольший экранирующий эффект (до 100 и более дБ). Однако коррозия и появляющиеся во время монтажа напряженность сварочных швов снижают надежность и долговечность экранов, а необходимые их периодической проверки и устранения дефектов повышают эксплуатационные расходы. Более дешевые и удобные, но менее эффективные экраны из металлической сетки, сплетенной из луженой стальной и латунной проволоки с ячейками размерами от долей до единиц мм. Все шире применяются фольговые и металлизированные материалы, токопроводящие краски и клеи, радиопоглощающие строительные материалы. В качестве фольговых материалов используются фольга толщиной 0,01-0,08 мм, наклеиваемая на экранируемую поверхность, и фольга на непроводящей подложке, например на фольгоизоле. Фольга изготовляется из алюминия, латуни, цинка. Из металлизированных материалов наиболее широко применяются металлизированные ткани и пленки (стекла). Ткани металлизируются путем вплетения в нее металлизированных или металлических нитей пряжи или нанесением на них распылением частиц металла струей сжатого воздуха. Их применяют для экранирования стен и оконных проемов (в виде штор), корпусов продукции, антенных отражателей, чехлов на объекты радиолокационного наблюдения. Стекла с токопроводящими покрытиями имеют поверхностное электрическое сопротивление порядка 5-10 Ом при незначительном (не более 20%) ухудшении прозрачности. Токопроводящие пленки, наклеиваемые на стекла окон, позволяют повысить экранирующий эффект окон без ухудшения их внешнего вида и прозрачности на 18-22 дБ на частотах в сотни МГц и на 35-40 дБ на частотах единицы ГГц. Токопроводящие краски создаются путем ввода в краски токопроводящих материалов: коллоидного серебра, графита, сажи, оксидов металла, порошковой меди, алюминия и других металлов. Они в силу худшей электропроводности и малой толщины обеспечивают меньшую по сравнению с металлизированными тканями экранирующую эффективность, но не менее 30 дБ в широком диапазоне частот. Электропроводные клеи применяются вместо пайки и болтовых соединений элементов электромагнитных экранов, а также для заполнения щелей и малых отверстий в них. Путем добавки в бетон строительных конструкций удается также повысить экранирующие свойства стен и перекрытий зданий.
Для гарантированного ослабления опасных сигналов при жестких требованиях к уровню безопасности информации источники излучений размещают в экранированных помещениях (экранных комнатах), ограждения которых покрыты стальными листами или металлическими листами. Обычно экранные комнаты имеют площадь 6-8 м 2 при высоте 2,5-3 м. Металлические листы или полотнища сетки, покрывающие стены, потолок и пол, должны быть прочно, с малым электрическим сопротивлением, соединены между собой по периметру. Двери также экранируются с надежным электрическим контактом с экранами стен при их закрывании. При наличии в экранной комнате окон последние должны быть затянуты одним или двумя слоями сетки, расстояние между слоями двойной сетки — не менее 50 см. Экран, изготовленный из луженой низкоуглеродистой стальной сетки с размером 2,5-3 мм, уменьшает уровень излучений на 55-60 дБ, а из такой же двойной сетки с расстоянием между слоями 100 мм- на 90 дБ. При создании экранной комнаты необходимо одновременно обеспечить нормальные условия для работающего в ней человека, прежде всего, вентиляцию воздуха и освещение.
Литература к разделу III
1. Техника получения изображений высокой четкости. Иностранная печать об экономическом, научно-техническом и военном потенциале государств — участников СЕГ и технических средствах его выявления. Серия: «Технические средства разведывательных служб зарубежных государств» // Ежемесячный информационный бюллетень ВИНИТИ. — 1996. — № 1. — С. 15-18.
2. Варламов А. В.. Кисиленко Г. А., Хорее А. А., Федоринов А. В. Технические средства видовой разведки / Под ред. А. А. Хорева. — М.: РВСН, 1997, 327 с.
3. КаторинЮ.Ф., Купренков Е. В., Лысое А. В., Остапенко А. Н. Энциклопедия промышленного шпионажа. — СПб: Полигон, 2000, 512 с.
4. Кириллов Д. Ценная информация всегда в цене // Частный сыск, охрана, безопасность. — 1996. — № 7. — С. 26-30.
5. Соловьева Н. М. Фотокиноаппаратура и ее эксплуатация. — М.: Ленгпромбытиздат, 1992, 216 с.
6. Справочная книга радиолюбителя-конструктора. Книга 1.- М.: Радио и связь, 1993, 336 с.
7. Юрьев С. Сейфы и хранилища ценностей. Опыт сертификации на устойчивость к взлому // БДИ. — 1997. — № 2. — С. 99-101.
8. Ш. Панканти, Рудд М. Болле, Энил Джейн. Биометрия: будущее идентификации // Открытые системы. — 2000. — № 3 — С. 17-20.
