Анализ методов и средств радиочастотного контроля сигналов

3) допускающие комбинированное (открытое или скрытное) использование аппаратуры радиомониторинга с возможностью частичного управления средством и принятием соответствующих мер по камуфлированию антенных систем и соответствующему конструктивному выполнению аппаратуры радиомониторинга.

Выполняемые функции. Оборудование радиомониторинга может быть разделено на несколько групп технических средств, выполняющих:

• универсальные функции;
• дополнительные функции для решения задач радиомониторинга на местности;
• дополнительные функции для решения задач радиомониторинга в одном отдельно контролируемом помещении и группе наиболее важных помещений, размещенных на контролируемом объекте;
• дополнительные функции для выполнения задач выявления ПЭМИН.

 

 

Производительность средств радиомониторинга характеризуется скоростью панорамного спектрального анализа сигналов при заданных разрешающей способности и динамическом диапазоне. Предлагается следующая классификация:

• низкая производительность (1О...100 МГц/с);
• средняя производительность (100...1000 МГц/с);
• высокая производительность (100О...10000 МГц/с);
• сверхвысокая производительность (выше 10 ГГц/с).

Конструктивные ограничения. Современное оборудование радиомониторинга создается с позиций системного подхода и представляет собой систему аппаратнотрсграммных средств, объединенных общим замыслом. Это предусматривает увязцрание массогабаритных характеристик отдельных средств, их элекгромагнитную совместимость, развязку по элекгропитанию, проработку конструкплвных решений. со-

гласованных с параметрами носителей, на которых они используются.

Решение подобной задачи лежит на пути рационального разбиения средств на группы, характеризующиеся выполнением каждого или нескольких поставленных условий. Всю номенклатуру средств можно разбить на семейства стационарных, мобильных. портативных и носимых средств. При этом в каждом семействе при разработке аппаратуры предпочтительными являются технические решения, обеспечивающие выполнение в первую очередь «пакета» основных тактике-технических характеристик (ТГХ), а во вторую очередь — минимальные массогабаритные показатели и наименьшую стоимость.

Для стационарных средств АРМ практически отсутствуют масссгабаритные и энергетические ограничения и в них могут быть реализованы наилучшие достижимые параметры. Так. получение большой зоны действия постов стационарного базирования обеспечивается размещением антенных систем на выносных мачтах, устанавливаемых, в свою очередь, на высоких зданиях или на возвышенных местах.

Для мобильных средств, которые размещены на транспортной базе наземного или воздушного базирования с возможностью выполнения ими своих функций при движении, вступают в действие определенные ограничения по весу, размерам и знергопотребпению. Это связано с габаритами и грузоподъемностью самих носителей, а также с энергоемкостыо и мощностью источников, размещенных на тех же транс-портных средствах.

Поскольку указанные ограничения не очень строгие, в аппаратуре данного семейства, как и в стационарных средствах, могут быть использованы многоканальные цифровые панорамные радиоприемные устройства и получены высокие показатели по динамическому диапазону, скорости панорамного анализа и обработки поступающей информации.

Портативные средства радиомониторинга рассчитаны на переноску одним или несколькими операторами и последующее использование на стационарных и временных постах, оборудованных или не оборудованных питанием, а также на открытой местности. Требование функционирования, в ходе их перемещения не ставится. Таким образом, сразу накладываются существенные ограничения по массе, потреблению и габаритным размерам антенных систем обнаружения и пеленгования. Кроме того, для портативных средств радиомониторинга необходимым является наличие автономного источника питания и обес-

печение возможности его функционирования (например, заряд аккумуляторов, развертывание солнечных батарей, снабжение топливом для бензоэлекгрогенераторов и т.д.).

Носимые средства радиомониторинга предназначены, прежде всего, для работы во время движения оператора при размещении их на теле (в руках) оператора. Кроме того, данные средства могут использоваться для выполнения задач радиомониггоринга на временных или стационарных постах. По характеру применения данные средства от-

носятся к универсальным, использование которых оправдано для определения местоположения ИРИ в труднодоступных местах или там, где требуется скрытная работа. В связи с серьезными ограничениями по потреблению и массогабаритным параметрам показатели такой аппаратуры должны выбираться компромиссно с учетом длительности работы с одним комплекгом источников.

Измерительные радиоприемные средства и антенные устройства необходимы для измерения параметров штатных РЭС при контроле излучений зарегистрированных государственными органами средств связи, а также при оценке эффективности мер по предотвращению утечки информации на границах контролируемых объектов и при исследованиях ПЭМИН. Измерительные средства могут быть выполнены в стационарном, мобильном, портативном или носимом исполнении. Возможность их использования для проведения измерений должна подтверждаться соответствующими сертификатами, например, Госстандарта и ФСТЭК Российской Федерации.

Таким образом, обоснованным является разбиение всех средств радиомониторинга на следующие группы:

• семейство стационарных средств радиомониторинга;
• семейство мобильных средств радиомонитсринга наземного, воздушного, морского базирования;
• семейство портативных средств радиомониторинга, функционирование которых возможно только после их развертывания на постах временного размещения;
• семейство носимых средств радиомониторинга для скрытного и открытого использования. предназначенных для выполнения задач во время движения оператора (без участия оператора в управлении средством, с частичным и полным участием);
• измерительные средства для обеспечения контроля эффективности принятых мер по защите от утечки информации. а также для измерения параметров излучений штатных радиосредств.

С целью сокращения номенклатуры средств целесообразно объединить первые два семейства (стационарные и мобильные) в одно при условии обеспечения выполнения мобильными средствами всех функций стационарных и с учетом ограничений на антенные системы и системы электропитания мобильных средств.

4. Средства радиочастотного контроля

 

4.1 Стационарная станция радиоконтроля "ИРГА"

Стационарная станция радиоконтроля "ИРГА" позволяет решать следующие задачи в ОВЧ/УВЧ и/или в НЧ/СЧ/ВЧ диапазонах:

• Проводить наблюдение излучений в одном или нескольких диапазонах частот, задаваемых пользователем (задача «Контроль диапазона частот»).
• Проводить наблюдение излучений на фиксированных частотах по списку (спискам), задаваемому пользователем (задача «Контроль фиксированных частот»).
• Осуществлять поиск излучений, являющихся источниками помех, и оценивать пути образования этих помех (задача «Поиск источников помех»).

При выполнении первых двух задач осуществляется набор статистики и формирование карты наблюдений в координатах время/частота/уровень, позволяющей получить статистическую информацию о занятости наблюдаемых частотных участков и уровнях помехового фона. В задаче поиска источников помех методом корреляционного анализа проводится автоматический поиск источников радиоизлучений, создающих помехи по неосновным каналам приема. Предварительно, в ручном и автоматизированном режимах, определяются потенциальные источники таких помех.

Кроме вышеперечисленных задач на станции радиоконтроля могут выполняться процедуры:

Наблюдение спектров и измерение следующих параметров наблюдаемых сигналов (процедура «Анализ спектра»):

• уровня напряжения на входе приемника и напряженности электромагнитного поля в месте установки калиброванных антенн;
• средней и характерной частот;
• ширины полосы спектра на заданном уровне;
• ширины полосы спектра по критерию β/2 (отношение мощностей);
• разноса частот для режимов частотного телеграфирования.

Извлечение из базы данных информации о зарегистрированных передатчиках и радиосетях (процедуры «База данных: радиосети» и «База данных: радиостанции»).

Запись сигналов с НЧ выхода измерительного приемника на жесткий диск ПЭВМ и работа с базой данных фонограмм (процедура «Запись звука»).

Определение направление на источники радиоизлучений и совместная работа с другими радиопеленгаторами (пеленгационными системами) для оценки местоположения источников (процедура «Пеленг»).

Отличительная особенность станции радиоконтроля «ИРГА» состоит в ее оснащении двумя радиоприемными устройствами (РПУ), что обеспечивает возможность параллельного решения задач и процедур. Например, одновременно с выполнением первых двух задач возможно проведение измерений параметров принимаемых радиоизлучений. При этом сканирование диапазонов (частот) не прекращается, что позволяет собирать достоверную статистику об их использовании.

Главным функциональным элементом оборудования станции радиоконтроля "ИРГА" является установка радиоконтроля измерительная ИУ2 (и ее модификации), на которую получен сертификат об утверждении типа средства измерений. В базовый вариант установки входят:

• два радиоприемных устройства типа IC-R8500;
• блок устройств обработки и преобразования сигналов (БУС) с блоком опорных частот ;
• плата сопряжения с ПЭВМ и расширения COM-портов (плата ComPlus);

Выбор приемников IC-R8500 в качестве базовых обусловлен их лучшими характеристиками, по сравнению с другими недорогими сканирующими приемниками известных мировых производителей, например существенно меньшим значением КСВН.

БУС представляет собой набор аналоговых и цифровых устройств, осуществляющих первичную обработку и дискретизацию сигналов, поступающих с выходов линейного тракта ( ПЧ 455 кГц и ПЧ 10.7 МГц) и от системы автоматической регулировки усиления РПУ. В БУСе имеются платы цифровых и аналоговых фильтров, существенно улучшающих частотную избирательность установки по сравнению с приемниками IC-R8500 и позволяющих принимать и производить измерения параметров излучений практически всех современных систем радиосвязи.

Блок опорных частот создает опорный синусоидальный сигнал заданной частоты, который стабилизирует частоты гетеродинов РПУ и из которого формируется частоты дискретизации. Погрешность установки частоты и долговременная (за год) нестабильность частоты нормируются.

Управление РПУ в установке осуществляется через последовательный интерфейс типа RS-232. Скорость обмена по последовательному порту может регулироваться, в зависимости от возможностей РПУ. По умолчанию она устанавливается равной 9600 бод.

Антенно-фидерные устройства (АФУ) стационарной станции радиоконтроля включают в себя:

• калиброванную ненаправленную антенну диапазона 30-3800 МГц;
• калиброванную направленную антенну с поворотным устройством диапазона 30-1000 МГц;
• частотный конвертор, преобразующий диапазон 2000-3600 МГц в диапазон 200-1800 МГц;
• антенные коммутаторы АК-3, АК-6 и АК-701;
• антенные разветвители АР-1 и АР-2.

Управление аппаратурой (в том числе и АФУ), получение данных от РПУ, построение спектра принимаемых радиоизлучений, выполнение всех измерительных процедур, работу с базой данных частотных присвоений и РЭС, сохранение результатов и формирование отчетов (протоколов) осуществляет программное обеспечение Radio Scope. Программное обеспечение работает как в локальном, так и в серверном режимах. Последний позволяет реализовать удаленное управление оборудованием станции (протокол управления открыт) и организовывать на базе станций "ИРГА" региональные системы радиоконтроля.

Основные технические характеристики

Диапазоны рабочих частот:

• 100 кГц - 2 ГГц - при использовании РПУ IC-R8500;
• 100 кГц – 3,6 ГГц – при использовании РПУ IC-R8500 и конвертора;
• 10 кГц - 65 МГц - при использовании РПУ IC-R75.

Спектральный анализ 
Полосы построения спектра: 0.5, 2.4, 8, 17, 30, 50, 70, 100, 120, 150, 180, 220, 250, 400 кГц и 2 МГц.  
Возможны следующие режимы работы:

• построение спектра с заданным числом накоплений;
• построение энергетического спектра;
• построение спектра только при наличии сигнала с уровнем, превышающим заданный порог (ждущий режим ).

Выявление источников помех 
Режимы автоматического поиска:

• по гармоникам и субгармоникам;
• по интермодуляции;
• по побочным каналам приёма;
• по заданным частотам.