Системы управления, связи и безопасности 2. 2017 Systems of Control, Communication and Security
 Скачать 1.24 Mb.
|
|
Системы управления, связи и безопасности №2. 2017 Systems of Control, Communication and Security sccs.intelgr.com URL: http://sccs.intelgr.com/archive/2017-02/03-Smirnov.pdf 89 наружение энергетически, а поскольку спектральная плотность такого сигнала меньше плотности шума, то обнаружение факта излучения становится серьез- ной проблемой. К сожалению, данный метод в двоичных системах применим только к низкоскоростным системам связи, поскольку при увеличении базы сигнала спектр излучения расширяется в пропорциональное количество раз по сравнению с информационной полосой. Для решения этой проблемы в высоко- скоростных системах применяют m-ичные методы передачи, при которых рас- ширяющие ПСП замещают не двоичный элемент, а m-ичный. Для повышения эффективности обнаружения таких сигналов разведприемником, применяют различные переборные методы определения формы расширяющей ПСП, что требует больше времени на обнаружение [3]. Имитационная скрытность обычно обеспечивается применением длин- ных расширяющих ПСП с нелинейной структурой или периодического измене- ния формы ПСП, что не позволяет определить структуру сигнала в произволь- ный момент времени. В радиосети для преобразования произвольного канала в канал с биномиальным распределением ошибок применяются различные виды перемежения кодовых символов в радиоканале, которые можно использовать для имитационной скрытности. Применение псевдослучайного закона переме- жения, который изменяется в каждом временном окне по другому псевдослу- чайному закону, создает практическую невозможность вскрытия информации без знания этих законов и их временной привязки [3]. Включение в состав радиосети самого АК РЛДН, как элемента управле- ния и источника координатной поддержки, позволяет осуществлять передачу команд управления и координаты каждому ЛА группы индивидуально, что су- щественно уменьшает задержки доставки информации и позволяет оператору АК РЛДН управлять каждым ЛА группы индивидуально и одновременно всей группой. Знание каждым ЛА своих координат и взаимный обмен ими позволяет осуществить взаимную ориентацию антенн каждого самолета друг на друга и на АК РЛДН [3]. Гарантированное закрытие информации на уровне источника обеспечива- ется программно-аппаратными средствами криптографической защиты инфор- мационного обмена, путем шифрования информации источника криптографи- ческими ключами. Применение криптографической защиты обеспечивает тех- ническое закрытие доступа к информации, циркулирующей в радиосети [3]. Применение режима радиоэлектронной защиты основано на псевдослу- чайном изменении параметров излучения, например, рабочей частоты, т. е. применении метода псевдослучайной перестройки рабочей частоты ППРЧ [35]. Используя очень длинную ПСП для формирования закона ППРЧ и уменьшая длительность использования каждой частоты, можно вынудить противника от- казаться от вскрытия закона ППРЧ или постановки ретранслированной помехи вслед и перейти к более энергоемкой заградительной помехе. Для повышения достоверности и скрытности информационного обмена необходимо решить, как минимум, две задачи [3]: 1) удостовериться, что это нужный абонент; Системы управления, связи и безопасности №2. 2017 Systems of Control, Communication and Security sccs.intelgr.com URL: http://sccs.intelgr.com/archive/2017-02/03-Smirnov.pdf 90 2) определить координаты нужного абонента для осуществления целена- правленной передачи и приема. Для решения этих задач используются различные виды идентификации. Идентификация ЛА по первичному признаку использует запросно- ответный метод «свой-чужой» с применением аппаратуры активного запроса и ответа (гос. опознавания). Совместное функционирование системы передачи команд (СПК) и системы активного запроса и ответа (САЗО) рассмотрены в [36]. Идентификация ЛА по вторичным признакам позволяет выполнить опера- цию отождествления путем сравнения координат и других параметров полета ЛА, измеренных АК РЛДН, с координатами, полученными от самих ЛА в ре- зультате радиосетевого информационного обмена. При этом для обеспечения надежности идентификации и требуемой степени доверия информации, полу- чаемой от этих ЛА, учитываются результаты контроля качества каналов связи с каждым ЛА и вероятность подавления средствами РЭП линий и сетей радио- связи [6, 33, 35, 37-39]. Взаимное опознавание ЛА на основе координатно-связного принципа ос- новано на привязке каждого ЛА радиосети к текущему времени и к координа- там таким образом, что ЛА будет находиться в каждый дискретный момент времени в ограниченной области пространственно временных координат. Далее алгоритмически, зная тактико-технические возможности ЛА и результаты ин- формационного обмена с ним, вычисляется вероятность его нахождения в дан- ной области пространства. Если эта вероятность больше некоторого порогового значения, то информация, поступающая от данного ЛА, считается достоверной с учетом качества канала связи и вероятности поражения его средствами РЭП [6]. Комплекс всех этих мер защиты информации позволяет с высокой степенью достоверности отличить свой ЛА от чужого ЛА, убедиться в его управляемости от своего АК РЛДН и в степени достоверности получаемой от него информации [3]. Для решения этих задач организации сетецентрического управления группой ЛА или БПЛА необходимо применение высокоскоростного внутриг- руппового информационного обмена внутри группы по принципу «каждый – с каждым». Такой информационный внутригрупповой обмен реализуется с по- мощью полносвязной радиосети. Полносвязная радиосеть информационного обмена за счет большой избыточности внутригрупповых связей позволяет обеспечить более высокую вероятность доставки информации абонентам такой радиосети, чем вероятность доставки сообщения между абонентами, не объ- единенными в радиосеть. Актуальность исследования полносвязных радиосе- тей заключается в оптимизации информационной загрузки радиосети и процес- са информационного обмена в ней, а также оптимизации их топологии к усло- виям применения средств РЭП [6, 40, 41]. При этом наиболее перспективным способом построения полносвязной радиосети воздушного обмена, реализую- щего как сетецентрические принципы управления, так и устойчивый информа- ционный обмен в условиях РЭП является применение Mesh-технологий [27, 42- 44]. Системы управления, связи и безопасности №2. 2017 Systems of Control, Communication and Security sccs.intelgr.com URL: http://sccs.intelgr.com/archive/2017-02/03-Smirnov.pdf 91 Как показано в работе [6] современные средства РЭП являются высоко- динамичными и постоянно адаптируются под сложившуюся ситуацию. В таких условиях на АК РЛДН необходим постоянный контроль устойчивости радиосе- ти в изменяющейся помеховой обстановке. В связи с непредсказуемостью ра- диоэлектронных атак противника система связи АК РЛДН должна в реальном времени находить зоны уверенной связи при всех видах информационного об- мена, в том числе с ПУ, наилучшие с точки зрения обеспечения связи при вы- бранных траекториях барражирования АК РЛДН и полета ЛА в зону, выполне- ния боевых задач, а также участки поражения зон связи средствами РЭП, осу- ществлять прогноз качества каналов связи и выдавать рекомендации по адапта- ции системы связи к текущим условиям боевого применения ЛА и БПЛА при управлении ими с АК РЛДН [3]. Выводы Основой современного подхода к управлению авиацией на неподготов- ленных, с точки зрения поля управления, ТВД за пределами территории РФ яв- ляется АК РЛДН. Данный авиационный комплекс, используясь в качестве воз- душного ПУ, способен обеспечить различные способы боевого применения авиации и методы наведения на воздушные и наземные цели. Дальнейшими направлениями развития системы управления на основе АК РЛДН является: - совершенствование способов группового управления ЛА и БПЛА; - совершенствование способов автономных и полуавтономных действий БПЛА на основе организации «интеллектуального роя»; - совершенствование системы управления ЛА и БПЛА за счет перехода ее к сетецентрическим принципам; - совершенствование системы информационного обеспечения примене- ния авиации за счет перехода от иерархических к децентрализованным радиосетям, построенным на основе Mesh-технологий. Литература 1. Бабич В. К., Баханов Л. Е., Герасимов Г. П., Гиндранков В. В., Гришин В. К., Горощенко Л. Б., Зинич В. С., Карпеев В. И., Левитин В. Ф., Максимович В. А., Полушкин Ю. Ф., Слатин В. В., Федосов Е. А., Федунов Б. Е., Широков Л. Е. Авиация ПВО России и научно-технический прогресс: боевые комплексы и системы вчера, сегодня, завтра / под ред. Е.А. Федосова. Монография. – М.: Дрофа, 2004. — 816 с. 2. Антонов Д. А, Бабич Р. М., Балыко Ю. П., Белоглазов И. Н., Бернинский Е. Я., Борисов Л. В., Виноградов С. М., Войтенко В. И., Герасимов А. А., Гузеев Б. Н., Доценко А. В., Жеребин А. М, Зайцев А. В, Зинич В. С., Инсаров В. В., Кислицын В. А., Кичигин Г. Г., Колпаков К. М., Корниенко В. Н., Кравченко В. С., Кульчак М. Г., Махов Е. А., Немыченков И. В., Попов В. А., Пухов А. Л., Селезнев И. С., Сорокин Ю. Н., Топорков Н. В., Федосов Е. А., Червин В. И. Авиация ВВС России и научно- Системы управления, связи и безопасности №2. 2017 Systems of Control, Communication and Security sccs.intelgr.com URL: http://sccs.intelgr.com/archive/2017-02/03-Smirnov.pdf 92 технический прогресс. Боевые комплексы и системы вчера, сегодня, завтра / под ред. Е.А. Федосова. – М.: Дрофа, 2005. – 734 с. 3. Верба В. С. Авиационные комплексы радиолокационного дозора и наведения. Принципы построения, проблемы разработки и особенности функционирования. Монография. – М.: Радиотехника, 2014. – 528 с. 4. Канащенков А. И., Меркулов В. И. Герасимов Л. А. и др. Радиолокационные системы многофункциональных самолетов. В 3 т. Том 1. РЛС – информационная основа боевых действий многофункциональных самолетов. Системы и алгоритмы первичной обработки радиолокационных сигналов / под ред. А.И. Канащенкова и В.И. Меркулова. – М.: Полиграфист. 2006. – 655 с. 5. Меркулов В. И., Канащенков А.И., Перов А. И., Саблин В. Н. Дрогалин В. В., Герасимов А. А., Горгонов Г. И., Лепин В. Н., Петров В. В., Самарин О. Ф., Сирота О. А., Харьков В. П. Оценивание дальности и скорости в радиолокационных системах Ч. 1 / под ред. А.И. Канащенкова и В.И. Меркулова. – М.: Радиотехника, 2004. – 312 с. 6. Макаренко С. И. Информационное противоборство и радиоэлектронная борьба в сетецентрических войнах начала XXI века. Монография. – СПб.: Наукоемкие технологии, 2017. – 546 с. 7. Дрожжин А. И., Алтухов Е. В. Воздушные войны в Ираке и Югославии. – М.: Техника молодежи, 2002. – 80 с. 8. Меркулов В. И. Улучшение разрешающей способности бортовой РЛС по углу путем траекторного управления наблюдением // Радиотехника. 2003. № 1. 9. Ануфриев О. Н., Герасимов А. А., Меркулов В. И., Самарин О. Ф., Чернов В. С. Ударные беспилотные летательные аппараты и их радиолокационные системы // Успехи современной радиоэлектроники. 2007. № 7. 10. Меркулов В. И., Канащенков А. И., Чернов В. С., Дроraлин В. В., Антипов В. Н., Анцев Г. В., Кулабухов В. С., Лепин В. Н., Сарычев В. А., Саблин В. Н., Самарин О. Ф., Тупиков В. А., Турнецкий Л. С., Харьков В. П. Авиационные системы радиоуправления. Том 3. Системы командного радиоуправления. Автономные и комбинированные системы наведения / под ред. А.И. Канащенкова и В.И. Меркулова – М.: Радиотехника, 2004. – 320 с. 11. Меркулов В. И., Гандурин В. А., Дрогалин В. В. и др. Авиационные системы радиоуправления: учебник для военных и гражданских ВУЗов. – М.: ВВИА им. Н.Е. Жуковского, 2008. 12. Макаренко С. И. Робототехнические комплексы военного назначения – современное состояние и перспективы развития // Системы управления, связи и безопасности. 2016. № 2. С. 73-132. – URL: http://sccs.intelgr.com/archive/2016-02/04-Makarenko.pdf (дата обращения: 16.10.2017). 13. Меркулов В. Н., Дрогалин В. В., Канащенков А. Н., Лепин В. Н., Самарин О. Ф., Соловьев А. А. Авиационные системы радиоуправления. Том 1. Принципы построения систем радиоуправлсния. Основы синтеза и анализа / Системы управления, связи и безопасности №2. 2017 Systems of Control, Communication and Security sccs.intelgr.com URL: http://sccs.intelgr.com/archive/2017-02/03-Smirnov.pdf 93 Под ред. А.И. Kaнaщенкова и В.И. Меркулова. – М.: Радиотехника, 2003. – 192 с. 14. Каляев И. А., Гайдук А. Р., Капустин С. Г. Модели и алгоритмы коллективного управления в группах роботов. – М.: Физматлит. 2009. – 280 с. 15. Меркулов В. И., Харьков В. П. Формирование заданной конфигурации сложной распределенной системы управления // Радиотехника. 2011. № 6. С. 96-101. 16. Верба В. С., Капустин С. Г., Меркулов В. И., Харьков В. П. Оптимизация радиоэлектронных систем управления. Методы и алгоритмы синтеза оптимального управления. Часть 1. Классификация методов решения задачи оптимального управления. Метод динамического программирования. Принцип максимума Понтрягина // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2012. Т. 10. № 12. С. 3-16. 17. Верба В. С., Капустин С. Г., Меркулов В. И., Харьков В. П. Оптимизация радиоэлектронных систем управления. Методы и алгоритмы синтеза оптимального управления. Часть 2. Прикладные методы и алгоритмы теории оптимального управления // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2013. Т. 11. № 3. С. 3-18. 18. Меркулов В. И., Харьков В. П. Оптимизация иерархического управления группой БЛА // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2012. Т. 10. № 8. С. 61-67. 19. Гайдук А. Р., Капустин С. Г. Концепция построения систем коллективного управления беспилотными летательными аппаратами // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2012. Т. 10. № 7. С. 8-16. 20. Верба В. С., Поливанов С. С. Организация информационного обмена в сетецентрических боевых операциях // Радиотехника. 2009. № 8. С. 57-62. 21. Кондратьев А. Е. Общая характеристика сетевых архитектур, применяемых при реализации перспективных сетецентрических концепций ведущих зарубежных стран // Военная мысль. – 2008. № 12. С. 63-74. 22. Кондратьев А. Е. Реализация концепции сетецентрическая война в ВВС США // Зарубежное военное обозрение. 2009. № 5. С. 44-49. 23. Макаренко С. И Бережнов А. Н. Перспективы использования сетецентрических технологий управления боевыми действиями и проблемы их внедрения в вооруженных силах Российской Федерации // Вестник Академии военных наук. 2011. № 4 (37). С. 64-68. 24. Ярлыков М. С., Богачев А. С., Меркулов В. И., Дрогалин В. В. Радиоэлектронные комплексы навигации, прицеливания и управления вооружением летательных аппаратов. Т. 1. Теоретические основы / под ред. М.С. Ярлыкова. – М.: Радиотехника, 2012. – 504 с. 25. Антипов В. Н., Исаев С. А., Лавров А. А., Меркулов В. И. Многофункциональные радиолокационные комплексы истребителей. – М.: Воениздат, 1994. 26. Первачев С. Р., Перов А. И. Адаптивная фильтрация сообщений. М.: Радио и связь, 1991. – 160 с. Системы управления, связи и безопасности №2. 2017 Systems of Control, Communication and Security sccs.intelgr.com URL: http://sccs.intelgr.com/archive/2017-02/03-Smirnov.pdf 94 27. Аганесов А. В., Иванов М. С., Попов С. А., Шунулин А. В. Повышение пропускной способности сети воздушно-космической радиосвязи за счет использования Mesh-технологий в системах межсетевого обмена // Теория и техника радиосвязи. 2016. № 2. С. 12-16. 28. Меркулов В. Н., Дрогалин В. В., Канащенков А. Н., Богачев А. С., Забелин И. В., Лепин В. Н., Самарин О. Ф., Сарычев В. А., Соловьев А. А., Турнецкий Л. С., Чернов В. С., Шуклин А. И. Авиационные системы радиоуправления. Том 2. Радиоэлектронные системы самонаведения / Под ред. А.И. Kaнaщенкова и В.И. Меркулова. – М.: Радиотехника, 2003. – 391 с. 29. Макаренко С. И., Сапожников В. И., Захаренко Г. И., Федосеев В. Е. Системы связи: учебное пособие для студентов (курсантов) вузов / под общ. ред. С. И. Макаренко. – Воронеж: ВАИУ, 2011. – 285 с. 30. Дмитриев А. Н., Максимов А. В., Мотин О. В. Оценка эффективности сетей воздушной радиосвязи при использовании различных алгоритмов многостанционного доступа // Тезисы докладов научно-технической конференции. – Калуга: ФГУП «КНИИТМУ», 2002. 31. Дмитриев А. Н., Максимов А. В., Мотин О. В. Модели сетей радиосвязи, использующие различные алгоритмы множественного доступа // Тезисы докладов научно-технической конференции. – Калуга: ОАО «КНИИТМУ», 2002. 32. Макаренко С. И. Адаптивное управление скоростями логических соединений в канале радиосвязи множественного доступа // Информационно- управляющие системы. 2008. № 6. С. 54-58. 33. Макаренко С. И. Исследование влияния преднамеренных помех на возможности по ретрансляции сообщения и показатели качества обслуживания канального уровня модели OSI для системы связи со случайным множественным доступом абонентов // Информационные технологии моделирования и управления, 2010, № 6 (65). С. 807-815. 34. Аганесов А. В. Модель сети воздушной радиосвязи на основе протокола случайного множественного доступа CSMA/CA // Системы управления, связи и безопасности. 2015. №1. С. 67-97. – URL: http://journals.intelgr.com/sccs/archive/2015-01/06-Aganesov.pdf (дата обращения: 16.10.2017). 35. Макаренко С. И., Иванов М. С., Попов С. А. Помехозащищенность систем связи с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты. Монография. СПб.: – Свое издательство, 2013. – 166 с. 36. Верба В. С. Авиационный комплекс радиолокационного дозора и наведения как элемент сетецентрической информационно-управляющей системы // Радиотехника. 2014. №°5. C. 15-20. 37. Макаренко С. И. Подавление пакетных радиосетей со случайным множественным доступом за счет дестабилизации их состояния // Журнал радиоэлектроники. 2011. № 9. С. 2-2. - URL: http://jre.cplire.ru/jre/sep11/4/text.pdf (дата обращения 03.10.2017). 38. Макаренко С. И. Оценка качества обслуживания пакетной радиосети в нестационарном режиме в условиях воздействия внешних дестабилизирующих |