Лаба 4 НЛ. Поиск каналов утечки информации c помощью нелинейного локатора. Поиск и обнаружение радиозакладок в помещении
 Скачать 0.58 Mb.
|
|
История создания нелинейных локаторов Разработки нелинейных локаторов, получивших такое название из-за использования в своей работе нелинейных свойств полупроводниковых элементов, начались в США, Великобритании и СССР в середине 70-х годов. Первым устройством, поступившим на вооружение ЦРУ, был локатор "Super Scout", серийный выпуск которого начался с 1980 г. В 1981 г. появился британский "Broom", который несколько уступал американскому аналогу. Отечественный серийный локатор появился в 1982 г. и назывался "Орхидея". Еще раньше ему предшествовали несколько образцов, которые были сняты с появлением "Орхидеи" [53]. В настоящее время для поиска закладных устройств широко применяются нелинейные локаторы отечественного производства: "Обь", NR - 900Е, "Родник - 23", "Энвис", "Циклон", "Переход", "Омега-3" и др., а также импортные локаторы: Super Broom, Orion (NJE - 4000), Super Scout и т.д. (рис. 2.29 ... 2.31). Характеристики некоторых нелинейных локаторов приведены в таблице.
Что касается важности применения нелинейного локатора, то в настоящее время это единственное техническое средство, которое гарантирует почти 100 процентное качество обследования помещений по выявлению скрытых радиоэлектронных устройств. Для поиска таких закладных устройств могут использоваться металлоискатели (металлодетекторы). В металлоискателях используются магнитные и электрические свойства электропроводящих материалов, которые в той или иной степени присутствуют в закладных устройствах. Любая закладка содержит токопроводящие элементы: резисторы, индуктивности, соединительные проводники, антенну, корпус элементов питания или металлический корпус закладки и т.п. Принципы работы металлоискателей основаны на измерении и селекции изменений активной и реактивной составляющей напряжения, наводимого на измерительной катушке металлоискателя вихревыми токами в исследуемом объекте, или изменении активного и реактивного сопротивления катушки [63, 87, 98, 102]. Вихревые токи возникают при облучении объекта магнитным полем, создаваемым другой, так называемой поисковой катушкой металлоискателя. На эту катушку поступает аналоговый или импульсный сигнал от соответствующего генератора металлоискателя. Наводимые в приемной катушке сигналы усиливаются и анализируются встроенным в металлоискатель микропроцессором, обеспечивающим преобразование сигнала в ряд Фурье. Характеристики сигнала зависят от размеров токопроводящей поверхности объекта, коэффициента ее электропроводности, магнитной проницательности материала и частоты поля, которую подбирают в зависимости от решаемых задач. В металлоискателях, применяемых для поиска закладок, частота составляет несколько кГц. Компенсация сигналов в измерительной катушке, возникающих в результате непосредственного действия мощного поля поисковой катушки, достигается за счет соответствующего пространственного расположения поисковой и измерительной катушек, использования компенсационной катушки с параметрами, идентичными параметрам измерительной, но с противоположным направлением намотки провода, или обеспечивается электронным путем [63]. Для обнаружения закладок применяются в основном ручные металлоискатели. Измерительная и поисковая катушки в них могут выполняться в виде торроида диаметром порядка 140 ... 150 мм, конструктивно объединенного с кожухом в виде ручки, в котором размещаются остальные узлы металлоискателя, или устанавливаться в едином кожухе металлоискателя. Металлоискатели имеют звуковые и световые индикаторы, регулятор настройки чувствительности. Питание ручных металлодетекторов осуществляется от встроенных аккумуляторов. Основная проблема, возникающая в металлодетекторах - подстройка коэффициента усиления под параметры среды. В современных металлодетекторах эта проблема решается микропроцессором, который обеспечивает автоматическую настройку его чувствительности. Типовым представителем металлоискателей является портативный селективный металлодетектор "Унискан" [63]. Он представляет собой вихретоковый селективный металлодетектор с компенсированным вихретоковым преобразователем. Прибор имеет встроенную систему дискриминации (игнорирования) мелких ферромагнитных предметов (булавок, скрепок, иголок и т.п.). Сигнализация обнаружения металлических предметов осуществляется выдачей сигнала на встроенный пьезоэлектрический излучатель и светодиодный индикатор. В случае обнаружения ферромагнитного объекта, прибор выдает монотонный звуковой сигнал частотой 2 ... 3 кГц, а в случае обнаружения объекта из цветного металла - прерывистый [63]. В приборе реализован динамический режим работы, то есть, обнаружение предмета происходит при перемещении детектора над этим предметом (рекомендуемая скорость перемещения - 50 см/с). Он позволяет обнаружить винт М 3 7 на дальности 8 см, а латунный диск 25·1 мм - на дальности до 17 см [63]. Металлодетектор имеет небольшие размеры (400·145·35) и весит 260 г [63]. 3. МЕТОДИКА РАБОТЫ С НЕЛИНЕЙНЫМИ ЛОКАТОРАМИ При проведении поисковых мероприятий вероятность обнаружения (или не об- наружения) закладных устройств напрямую зависит от возможностей используемого оборудования и наличия у поисковой бригады практического опыта по работе с ним. Первый и главный признак – наличие электронной составляющей, или в уп- рощении p-n перехода, который является обязательным составным элементом лю- бой электронной схемы. Транзистор, диод, микросхема– везде есть p-n переход. При выполнении определенных требований (особенностей установки и изго- товления) возможен пропуск закладного устройства при поиске его с помощью НЛ. Например: 1. Изделие выполнено в корпусе, надежно изолирующем электронику от воз- действий зондирующего сигнала. Если сигнал не получен элементом схемы, то со- ответственно, и откликов от него нельзя получить. На сегодняшний день такие изделия не так часто встречаются, но все же они присутствуют на рынке специальных технических средств (СТС) и нельзя исключать возможность их применения. Как пример можно привести несколько разработанных в России цифровых дик- тофонов в экранированных корпусах и уже появившиеся радио-закладки с исполне- нием фильтрации по антенному входу с экранированием корпуса. 2. Изделие установлено в электронное средство, легально размещенное в про- веряемом помещении (например, радиозакладка в элементе питания кварцевых ча- сов). Способов обнаружения этих средств несколько: • визуальный осмотр, • рентгенография, • сравнение с проверенным аналогом, • контроль изменения различных физических параметров. 3. Изделие установлено в сложной помеховой обстановке. Например, в желе- зобетонной стене за сеткой-рабицей (возможна установка электронного стетоскопа) выявление таких средств весьма сложно, так как НЛ получает смесь сигналов за- кладки и коррозийности сетки-рабицы. 4. При определенной ширине металлических конструкций (например, балки) зондирующий сигнал может отразиться от нее и не дойти до закладки. Выявление металлодетектором покажет прямую из металла, проходящую вдоль стены. Объект идентифицируется как балка. Способы выявления – контроль за строительством объекта, постоянный мони- торинг возможных технических каналов утечки информации. 5. Отсутствие в закладном устройстве, расположенном в проверяемом поме- щении, электронной составляющей, расположенной в зоне действия НЛ (например, микрофон типа СОМ, звуковод на удаленном окончании которого расположен мик- рофон с высококачественным усилителем. Способы обнаружения– тщательный ви- зуальный осмотр проверяемого помещения. 6. Использование естественных каналов перехвата информации (радиотеле- фоны, вентиляционные шахты, ПЭМИН электронных средств). Способ выявления– оценка эффективности защищенности контролируемого помещения. Одной из наиболее важных характеристик НЛ является его мощность, а точнее возможности глубины регулировки мощности и чувствительности. Большой диапазон таких регулировок дает возможность эффективно проводить работы в различных условиях помеховой обстановки. В большинстве случаев приходится уменьшать мощность, чтобы «не поймать», например, телевизор, расположенный за двумя стенами. 4. «КАТРАН» - ПОРТАТИВНЫЙ ОБНАРУЖИТЕЛЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ 4.1 Введение Портативный обнаружитель полупроводниковых элементов «КАТРАН» (в даль- нейшем обнаружитель) предназначен для поиска и обнаружения электронных уст- ройств, находящихся как в активном, так и в выключенном состоянии. Работа обнаружителя основана на свойстве полупроводниковых элементов из- лучать вторую и третью гармоники при облучении их зондирующим СВЧ сигналом. Максимальный отклик от полупроводниковых элементов наблюдается на второй гар- монике зондирующего сигнала. При облучении окисных пленок, образованных есте- ственным путем, максимальный отклик наблюдается на третьей гармонике зонди- рующего сигнала. Обнаружитель «КАТРАН» проводит анализ откликов облучаемых объектов как по второй, так и по третьей гармоникам зондирующего сигнала. Это позволяет на- дежно идентифицировать электронные устройства и естественные окисные полупро- водники. «КАТРАН» проводит автоматическое нахождение наилучшего частотного кана- ла приема, свободного от помех, что позволяет работать с данным прибором даже в сложной электромагнитной обстановке. Примененная цифровая обработка сигнала, позволяет оптимизировать алго- ритмы обработки сигналов и получить максимальную чувствительность. В обнаружителе предусмотрены различные виды модуляции излучаемых сигна- лов: • непрерывное излучение несущей частоты (рис.4.1а); • частотная модуляция несущей частоты, FM = 1 кГц (рис.3.1б); • импульсная модуляция несущей частоты со скважностью 3, fT = 1 кГц, τ = 0,3 мс (рис.3.1в). Это даёт возможность не только обнаруживать электронные устройства, но и, при определенном навыке, определять их тип при прослушивании. Рис. 4.1а Рис. 4.1б Рис. 4.1в «КАТРАН» позволяет прослушивать работающие радиомикрофоны, в том чис- ле и с прикрытием передаваемой информации, и использовать эффект акустозавяз- ки для облегчения поиска. 4.2 Технические параметры 2.1. Виды излучаемого сигнала: - непрерывное излучение несущей частоты фиксированная с шагом 0,5 МГц в диапазоне 890 895 МГц. Выбор частоты осуществляется автоматически. Предусмотрена возможность излучения на несущей частоте, имеющей минимум помех в тракте приемника 2й гар- моники - импульсная модуляция несущей частоты со скважностью 3 (fT =1 кГц, τ=0,3 мс); - частотная модуляция несущей частоты, FM = 1 кГц. 2.2. Максимальная мощность излучения в непрерывном режиме излучения не более 2 Вт. 2.3. Излучаемая мощность регулируется с помощью встроенного аттенюатора, имеющего четыре положения …………………………. 2 Вт; 0,6 Вт; 0,16 Вт; 0,08 Вт. 2.4. Реальная чувствительность радиоприемных устройств ………………………………………………………..не хуже минус 130 дБм. 2.5. Частоты настройки радиоприемных устройств равны удвоенной и утроен- ной частотам передатчика. 2.6. Динамический диапазон приемного тракта не менее………………..…. 75 дБ. 4.3 Состав изделия и принадлежности. Изделие состоит из блоков и устройств, перечисленных в таблице 1. Наименование Кол-во Приемо-передающий блок с пультом управления, зарядным устройством и ремнем для переноски. Антенный блок. Телескопическая штанга. Сетевой блок питания. Кабель питания от сетевого блока. Аккумулятор (находится внутри приёмо-передающего блока) 4.4 Конструкция изделия Пульт управления Приемо-передающий блок Блок антенн Телескопическая штанга Блок индикации  Внешний вид приёмо-передающего блока показан на рис. 4.4 и рис. 4.4a Крышка аккумуляторной батареи Разъём для Подключения головных телефонов Разъём для подключения шнура питания Выключатель питания Внешний вид сетевого блока питания показан на рис. 4.5 и рис. 4.6 Сетевой выключатель Сетевой шнур Разъем для подключения шнура питания Предохранитель 4.5 Назначение основных узлов и блоков обнаружителя. Приемо-передающий блок осуществляет: 1. Проверку работоспособности системы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) обнаружителя. При неисправности начинает мигать светодиод «ТЕSТ». 2. Анализ частотной загрузки радиоприемного устройства который проводится при каждом включении радиопередатчика обнаружителя. Поэтому во время работы при по- явлении мешающего сигнала (при работе в сложной электромагнитной об- становке) необходимо периодически выключать обнаружитель и включать его, тем самым осуществляя выбор оптимальной частоты излучения обеспечивающей наи- лучшую чувствительность и дальность обнаружения полупроводниковых элементов. 3. Формирование CВЧ-сигнала с выбранным видом модуляции. 4. Приём и цифровую обработку сигналов второй и третьей гармоники. Одно- временная индикация уровней сигналов второй и третьей гармоник позволяет уве- ренно отличать сигналы искусственных полупроводников, входящих в состав элек- тронных устройств, от естественных коррозийных, возникающих при окислении мест соединений различных металлов. 5. Демодуляцию откликов второй и третьей гармониках, усиление их до уровня, необходимого для прослушивания, как на наушники, так и на внутренний динамик. В обнаружителе предусмотрена возможность регулировки усиления на 20 дБ. 6. Прослушивание демодулированных сигналов осуществляется оператором поочередно. 7. Индикацию уровня сигналов второй и третьей гармоник. 8. Заряд и контроль функционирования внутренней аккумуляторной батареи.  Внешний вид блока индикации показан на рис. 4 7. Красные светодиоды- 2-я гармоника Зелёные светодиоды- 3-я гармоника Пульт управления предназначен для выбора режимов работы обнаружителя. Пульт управления состоит из корпуса, в котором располо- жена плата управления, кнопок управления режимами работы и светодиодов индикации режима работы.  Внешний вид пульта управления приведен на рис. 4.8. Кнопки управления выполняют следующие функции: VOL - регулировка уровня громкости демодулированного сигнала; « + » - громче; « - » - тише. MODE - выбор режима работы передатчика и приемника: AM – прослушивание демодулированного отклика второй Рис. 4.8. и третьей гармоники при зондировании объекта несущей с импульсной модуляцией; FM –прослушивание демодулированного отклика второй и третьей гармоник при зондировании объекта несущей с частотной модуляцией; CW –прослушивание демодулированного отклика второй и третьей гармоник при зондировании объекта немодулированной несущей; RSSI – прослушивание в наушниках (динамике) щелчков, частота следования которых пропорциональна уровню сигнала от второй или третьей гармоники. RX - выбор радиоприемного тракта. 2ND – радиоприемный тракт, анализирующий отклик 2 гармоники (включен если горит светодиод); 3RD - радиоприемный тракт, анализирующий отклик 3 гармоники (включен если горит светодиод); - дискретная регулировка выходной мощности передатчика (0, 08 Вт; 0,16Вт; 0,6 Вт; 2 Вт) Состояние работы аппарата отражают светодиоды: TEST – сигнализация о неисправности работы изделия (если замкнуто кольцо ФАПЧ гетеродинов светодиод не горит); BAT – сигнализация о состоянии аккумуляторных батарей. 4.6 Порядок работы 1. Для работы прибора от аккумуляторной батареи включить изделие «КАТ- РАН» выключателем питания на приемо-передающем блоке (см. рис. 4.4а). 2. Проконтролировать включение прибора по загоранию светодиодов, располо- женных на пульте управления. 3. При необходимости прослушивания сигнала отклика на телефоны вставить в гнездо (см. рис. 4.4), расположенное на приемо-передающем блоке, штекер голов- ных телефонов (телефоны в комплект поставки не входят). 4. Направить антенну в сторону от оператора. 5. Включить кнопкой ТХ минимальную мощность излучения. При этом автома- тически выбирается канал приема с минимальным уровнем помех. 6. Установить на пульте управления необходимую мощность передатчика, ре- жим излучения и режим работы радиоприемного устройства. 7. При наличии в контролируемом помещении электросети 220 вольт, рекомен- дуется подводить электропитание к изделию «КАТРАН» от сетевого блока, входяще- го в комплект поставки. Для этого одним концом (любым) присоединить кабель пи- тания к разъёму питания сетевого блока (см. рис. 4.6), а другим концом присоеди- нить кабель питания к разъёму питания приемо-передающего блока (см. рис.4.4). 8. Включить в электросеть 220 вольт сетевой блок питания. 9. Включить сетевой блок питания сетевым выключателем (см. рис. 4.5) и прие- мо-передающий блок выключателем питания (см. рис. 4.4а). При этом будет проис- ходить автоматическая зарядка аккумуляторной батареи. Дальнейшую работу про- водить согласно пунктам 2 … 6. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||