CC BY
32
МОДЕРНИЗАЦИЯ СПУТНИКОВОЙ ТЕЛЕСИГНАЛИЗАЦИИ В ГАС РФ «ПРАВОСУДИЕ»
Андреев Г.И., Летунов В.В., Андреева Д.В.*
Аннотация.
Цель работы: повышение экономической эффективности своевременного глобального обеспечения безопасности людей-операторов ГАС РФ «Правосудие» на основе совершенствования информационно-программного и технического обеспечения спутниковой телесигнализации с учетом современных технико-правовых норм.
Метод: сопоставление особенностей обликов малых и средних космических аппаратов с целью выявления возможности использования малых космических аппаратов в качестве экономически эффективной и оперативной телекоммуникационной среды передачи маячковой информации от мобильных технических устройств людей-операторов ГАС РФ «Правосудие» правоохранительным органам; использование программного комплекса информационной координации своевременного обеспечения безопасности, позволяющего автоматизировано принимать маячковую информацию трекера, оперативно обрабатывать, формировать и отправлять сигнал тревоги соответствующему отделу правоохранительных органов.
Результаты: дано определение процесса спутниковой телесигнализации на примере передачи маячковой информации от мобильных технических устройств людей-операторов ГАС РФ «Правосудие» правоохранительным органам; выделена подсистема ГАС РФ «Правосудие», являющаяся ресурсом для модернизации; предложена модернизация спутниковой телесигнализации, которая направлена на повышение экономической эффективности низкоорбитального спутникового сегмента; показана актуальность использования низкоорбитальных систем спутниковой связи и навигационных спутниковых систем типа ГЛОНАСС/GPS; выделена важность роли технического облика космических аппаратов в составе низкоорбитальной системы спутниковой связи; сформулированы проблемы в развитии малых космических аппаратов и наиболее перспективные современные технологии, способные решить указанные проблемы; предложена структура программного комплекса информационной координации своевременного обеспечения безопасности; описана схема информационных потоков от трекера до отделения правоохранительных органов; описаны современные требования и особенности разработки программного обеспечения. тельной информации, отображающая взаимоотношения базовых компонентов инфосферы, включая такие как: информационная инфраструктура (информационные ресурсы, информационные системы, коммуникации), информационная среда (информационные средства, информационные технологии, организационные и юридические структуры), информационное пространство, информационные деятели. Показаны место и роль правовой информатики как прикладной области правовой информологии.
На основе концептуально-логического моделирования инфосферы обоснованы продуктивная классификация видов проявления правовой информации, основные научные направления правовой (отраслевой) информатики и первоочередные задачи её разработки.
Ключевые слова: спутниковая телесигнализация, модернизация, малый космический аппарат, экономическая эффективность, безопасность, оперативность, люди-операторы, ГАС РФ «Правосудие», мобильное техническое устройство, трекер, маячковая информация, глобальность, связь, технический облик, программный комплекс, информационная координация, безопасная разработка программного обеспечения.
* Андреев Геннадий Иванович, кандидат технических наук, научный сотрудник АО НТПП «Комплексное развитие технологий», Российская Федерация, г. Москва.
E-mail: andreeffgena@rambler.ru
Летунов Владимир Викторович, аспирант Института точной механики и вычислительной техники им. С. А. Лебедева Российской академии наук, Российская Федерация, г. Москва.
E-mail: vladimirletunov@yandex.ru
Андреева Дарья Витальевна, аспирант Московского технологического университета (МИРЭА), Российская Федерация, г. Москва.
E-mail: sapfir30@gmail.com
Р01: 10.21681/1994-1404-2017-2-28-34
Данная статья продолжает рассмотрение тематики, связанной с эффективной организацией процесса спутниковой телесигнализации в государственной автоматизированной системе Российской Федерации «Правосудие» (ГАС РФ «Правосудие»)1,2 [1]. В статье акцентируется внимание на обеспечение экономически эффективной модернизации технических и информационно-программных компонентов спутниковой телесигнализации с учетом современных технико-правовых норм. Технический аспект затрагивает вопросы использования рациональных обликов малых космических аппаратов (КА), информационно-программный аспект затрагивает вопросы оперативной координации сигнала тревоги в наземном сегменте подсистемы связи и передачи данных ГАС РФ «Правосудие» до ближайшего отделения правоохранительных органов.
К процессу спутниковой телесигнализации относится формирование маячковой информации при нажатии активирующей клавиши на персональном мобильном техническом устройстве (трекере) человеком-оператором, а также оперативная передача через телекоммуникационную
среду маячковой информации от трекера человека-оператора в специальные правоохранительные органы субъектов Российской Федерации. Правоохранительные органы осуществляют мониторинг состояния безопасности людей-операторов и парирование угрозы безопасности при её возникновении. В качестве людей-операторов ГАС РФ «Правосудие» выступают судьи, работники территориальных органов Судебного департамента при Верховном Суде РФ, госслужащие и др. Формирование маячковой информации происходит с использованием спутниковых навигационных систем типа ГЛОНАСС^РБ. В качестве телекоммуникационной среды предлагается использовать низкоорбитальную систему спутниковой связи (ССС) [1].
Состав элементов функциональной структуры (рис. 1) и контуры ГАС РФ «Правосудие» подробно рассмотрены в [1]. Заметим, что предлагаемая модернизация затрагивает функциональную подсистему работы с судейским сообществом, а также подсистему связи и передачи данных, и направлена на повышение экономической эффективности использования последней при сохранении оперативного и глобального обеспечения безопасности людей-операторов ГАС РФ «Правосудие».
Рис. 1. Функциональная структура ГАС РФ «Правосудие»
1 Техническое задание на проектирование ГАС РФ «Правосудие». М.: НИИ «Восход», 2004. 97 с.
2 ГАС РФ «Правосудие». Общее описание системы. Часть
1. Общие сведения, 2008. URL: http://www.sudrf.ru/files/tech_
docs_2008/ pd.pdf
Для подсистемы связи и передачи данных характерно наличие высокоскоростного наземного сегмента большой пропускной способности и спутникового сегмента, обеспечивающего гло-
Рис. 2. Вид носимого мобильного трекера
бальность, доступность и мобильность передачи данных в ГАС РФ «Правосудие». Именно на низкоорбитальную часть спутникового сегмента направлена предлагаемая модернизация подсистемы связи и передачи данных.
По своей сути персональное мобильное техническое устройство или трекер является «тревожной кнопкой» с двумя информационными каналами (рис. 2). Спутниковый навигационный канал ГЛОНАСС/СР5 предназначен для мгновенного определения географических координат. Канал спутниковой или сотовой связи предназначен для оперативной передачи сигнала тревоги и географических координат человека-оператора на момент активации трекера3.
Использование спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС/СР5 при формировании маяч-ковой информации трекера обусловлено тем, что использование наземных навигационных систем в таких случаях является неэффективным и часто невозможным4. Следует отметить, что на сегодняшний день навигационные спутниковые приемники обеспечивают приемлемую точность и оперативность позиционирования при малых габаритах и энергопотреблении, что положительно сказывается на эксплуатационных параметрах трекеров, таких как компактность, автономность,
3 Харисон А. Н., Петров А. И., Болдин В. А. Глобальная спутниковая радионавигационная система ГЛОНАСС. М.: ИПРЖР, 1998.
4 Соловьёв Ю.А. Системы спутниковой навигации. М.: Эко-трендз, 2003.
легкость и высокая скорость формирования маяч-ковой информации.
Географическое расположение крупных городов и областей, в которых располагаются суды различных инстанций, далеко не всегда попадают в зону видимости вышек сотовой связи (рис. 3) и геостационарных ССС [1], а это значит, что для обеспечения оперативности при сохранении глобальности использования трекеров людьми-операторами становится актуальным использование модернизированной низкоорбитальной ССС5 [2-3].
Заметим, что для эффективной и экономичной эксплуатации современных низкоорбитальных ССС в составе подсистемы связи и передачи данных ГАС РФ «Правосудие» технический облик КА играет важную роль. Существуют несколько вариантов технических обликов КА низкоорбитальных ССС. Оценим возможности технического облика малых КА (до 1000 кг) в сравнении с возможностями технического облика средних КА (1000-3000 кг).
Экономическая эффективность использования низкоорбитальных ССС зависит от того, насколько успешно их операторы справляются с рядом технических и организационных проблем, сопровождающих этапы развертывания и эксплуатации низкоорбитальных ССС6.
5 Спутниковая связь и вещание. Справочник / В. А. Бартенев, Г. В. Болотов, Л. А. Кантор и др. Под ред. Л. Я. Кантора. М.: Радио и связь, 1997.
6 Ефремов Г.А., Витер В.В., Липанов А.А. Малые спутники в сетях связи и вещания // Технологии и средства связи. 2000. № 1. С. 3-6.
Рис. 3. Зоны покрытия сотовой связи операторами России
К таким проблемам можно отнести: первоначальные затраты на разработку и развертывание ССС; запаздывание развертывания наземных станций управления ССС; риски при разработке бортовых ретрансляционных комплексов (БРТК) и платформ КА на новейшей элементной базе; риски потери КА в процессе развертывания орбитальной группировки; наличие квот на запуск дорогостоящих (70-80 млн долл.) тяжелых ракет-носителей типа «Протон», «Ариан» и др.
Перечисленные проблемы свойственны техническим обликам малых и средних КА, но у технического облика малых КА удельная стоимость затрат при возникновении подобных проблем ниже.
К основным особенностям использования технического облика малых КА можно отнести:
- запуск с помощью легких ракет-носителей типа «Стрела», «РС-20» и др., имеющих стартовые комплексы на основных российских полигонах («Байконур», «Плесецк», «Свободный»);
- запуск с помощью средних и тяжелых ракет-носителей в виде попутной нагрузки;
- модульность конструкции КА, состоящей из основного модуля платформы и сменных модулей полезной нагрузки;
- разнотипные модули полезной нагрузки отличаются компактностью антенных систем и составом БРТК;
- наличие автономного бортового комплекса управления, обеспечивающего длительный срок функционирования КА;
- достижение коротких сроков изготовления КА за счёт использования заранее созданных модулей.
Практическое использование малых КА в интересах низкоорбитальной ССС зависит от тактико-технических характеристик. Одним из недостатков является недостаточная эффективность использования выделенных частотных и энергетических ресурсов7. Поэтому выделяют следующие направления совершенствования технологического облика малых КА, достигнутого для среднего класса КА:
- предельное соотношение между массой БРТК и полной массой КА в 25-30%;
- предельное соотношение между потребляемой мощностью БРТК и мощностью системы энергоснабжения КА в 70-75%;
- точность угловой ориентации и стабилизации;
- наличие возможности коррекции орбиты;
- увеличение срока активного существования.
В случае использования малых КА в составе
низкоорбитальной ССС добавляются возможности использования пассивных систем угловой ориентации и стабилизации: гравитационной; аэродинамической; стабилизации вращением.
Достигнутые в настоящее время предельные соотношения для малых КА труднопреодолимы без использования качественно новых технических и конструктивных решений. Например, ста-
7 Ефремов Г.А., Витер В.В., Липанов А.А. Малые спутники в сетях связи и вещания // Технологии и средства связи. 2000. № 1. С. 3-6.
Рис. 4. Структура программного комплекса информационной координации своевременного обеспечения безопасности и схема информационных потоков
билизация малого КА вращением и использование тонкопленочной антенной системы практически без жестких элементов конструкции позволяет преодолеть достигнутый барьер соотношения масс БРТК и всего КА. Такая технология позволяет использовать БРТК с повышенной пропускной способностью и способна повысить экономический эффект от использования малого КА.
При движении информационных потоков от трекера до правоохранительных органов, кроме экономически эффективного технического аспекта использования низкоорбитального сегмента спутниковой связи на основе малых космических аппаратов, важным аспектом является приём спутникового сигнала наземными средствами, обработка и отправка сигнала тревоги ближайшему отделению правоохранительных органов. В общем случае, любой участник судейского сообщества ГАС РФ «Правосудие», имея при себе мобильное устройство-трекер, может активно передвигаться по рабочим или личным вопросам по разным районам одного населённого пункта, а также между населенными пунктами Российской Федерации, поэтому требуется вести оперативную информационную координацию сигнала тревоги до ближайшего отделения правоохранительных органов.
Для осуществления оперативной информационной координации сигнала тревоги предлагается использовать программный комплекс (ПК) информационной координации своевременного
обеспечения безопасности (ИКСОБ). Структура ПК ИКСОБ и схема информационных потоков представлена на рис. 4.
В момент активации трекера происходит формирование и отправка на ближайший видимый КА низкоорбитальной ССС маячковой информации, содержащей: идентификатор трекера, местоположение в момент активации и момент времени срабатывания трекера. КА, являясь ретранслятором маячковой информации, передаёт маячко-вую информацию ближайшей наземной станции. Через приёмник и спутниковый модем наземной станции сигнал принимается, оцифровывается и в виде потока данных поступает на вход сетевой карты персональной электронно-вычислительной машины (ПЭВМ), на которой должен быть запущен ПК ИКСОБ.
В ПК ИКСОБ за периодическое сканирование сетевой карты ПЭВМ на наличие новых пакетов данных отвечает модуль приема потока данных от модема. После выявления новых пакетов данных на входе сетевой карты, данные направляются в модуль обработки маячковой информации, где из пакетов данных извлекаются: идентификатор трекера, координаты местоположения трекера и момент времени активации, после чего информация интерпретируется согласно внутренней информационно-логической структуре ПК ИКСОБ. Далее происходит получение информационной карточки человека-оператора в модуле идентификации че-
ловека-оператора на основании знания уникального идентификатора трекера. Важным элементом модуля идентификации человека-оператора является наличие специализированной базы данных людей-операторов ГАС РФ «Правосудие» (БД2).
По информации о местоположении трекера в модуле поиска правоохранительного отделения осуществляется поиск ближайшего к месту происшествия отделения правоохранительных органов, способного оперативно парировать угрозу безопасности человека-оператора. В своей работе модуль поиска обращается к специализированной базе данных правоохранительных отделений (БД1) для определения координат местоположения отдела правоохранительных органов, сетевых параметров пульта охраны и идентификатора программного протокола взаимодействия с пультом охраны.
После этого, информационная карточка человека-оператора, вместе с координатами трекера, моментом времени активации, сетевыми параметрами пульта охраны и идентификатором протокола взаимодействия поступают на вход модуля формирования и отправки тревоги, где происходит формирования пакетов данных для отправки сигнала тревоги на пульт ближайшего правоохранительного отделения. В процессе работы модуль формирования и отправки тревоги обращается к специализированной базе данных протоколов взаимодействия (БД3), хранящей набор структур пакетов данных сигнала тревоги для множества правоохранительных отделений.
Модуль пользовательского интерфейса позволяет вести статистику работы ПК ИКСОБ, менять пользовательские настройки, а также управлять специализированными базами данных в части актуальности хранимой информации (добавления новой, удаления старой, редактирования). Для этого в состав модуля пользовательского интерфейса входят модули редактора базы данных 1, модуль редактора базы данных 2 и модуль редактора базы данных 3. Каждый из них имеет формы представления информации в графическом виде, соответствующие табличному пространству соответствующей базы данных.
Информационно-логическая структура ПК ИКСОБ предназначена для передачи данных между модулями, графическим интерфейсом и модулями, а также для отслеживания событий внутри модулей и отслеживании действий пользователя с графическим интерфейсом.
В процессе разработки ПК ИКСОБ необходимо использовать современные требования к разработке безопасного программного обе-
спечения8, которые направлены на достижение следующих целей и мер:
- создание и документирование проекта архитектуры программного обеспечения (ПО) проводить с учётом требований по безопасности, предъявляемых к ПО, а также их дальнейшего использования в процессе жизненного цикла ПО;
- формирование исходных данных для выполнения динамического анализа кода ПО (перечень потенциальных угроз безопасности информации);
- проведение фаззинг-тестирования (от англ. fuzz testing - нелогичное, случайное и неожиданное тестирование) ПО и тестирования на проникновение в рамках процесса квалификационного тестирования ПО;
- требования по безопасности, предъявляемые к ПО, уточняют по результатам выполнения моделирования угроз безопасности информации, которые могут возникнуть вследствие применения ПО.
Требования по безопасности ПО могут затрагивать следующие аспекты: обеспечение идентификации и аутентификации; обеспечение защиты от несанкционированного доступа к информации; обеспечение регистрации событий; контроль точности, полноты и правильности данных, поступающих в ПО; обработка программных ошибок и исключительных ситуаций.
Таким образом, рассмотрены предложения по модернизации процесса спутниковой телесигнализации в техническом и информационно-программном аспектах для экономичного оперативного обеспечения безопасности судейского сообщества во всех субъектах РФ с учетом современных технико-правовых норм разработки безопасного программного обеспечения. Сравнение технических обликов малых и средних космических аппаратов показало перспективность использования низкоорбитальных ССС на основе малых космических аппаратов, что способствует росту экономичности эксплуатации подсистемы связи и передачи данных с сохранением высокой оперативности обеспечения безопасности судейского сообщества в ГАС РФ «Правосудие». Предложена структура программного комплекса для координации информационных потоков и оперативной передачи сигнала тревоги от трекера человека-оператора к правоохранительным органам.
8 ГОСТ Р 56939-2016. Защита информации. Разработка безопасного программного обеспечения. Общие требования. М.: Стандартинформ, 2016.
Рецензент: Бетанов Владимир Вадимович, доктор технических наук, профессор, г. Москва, Россия Е-mail: vlavab@mail.ru
Литература
1. Андреев Г.И., Летунов В.В., Андреева Д.В. Эффективная спутниковая телесигнализация в подсистеме безопасности ГАС РФ «Правосудие» // Правовая информатика. 2017, № 1. С. 23-27.
2. Андреев Г.И., Чернов В.В., Летунов В.В. Синтез перспективных систем прогнозирования орбитально-
го движения для наблюдения за космическим мусором // Нейрокомпьютеры: разработка, применение. 2014. № 1. С. 59-63.
3. Ловцов Д. А., Андреев Г. И. Прецизионное прогнозирование движения техногенных объектов в околоземном космическом пространстве // Информация и космос. 2015. № 2. С. 103-110.
