CC BY
281
УДК 656.7.072.51
ОПИСАНИЕ ВОЗМОЖНОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ НАРУШИТЕЛЯ ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ СИСТЕМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ
АВИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
А.Д. САМСОНОВ
Статья представлена доктором технических наук, профессором Шапкиным В.С.
Приведен анализ существующих моделей нарушителя применительно к обеспечению авиационной безопасности. Изложены достоинства и недостатки существующих моделей. Обоснована вероятностная модель нарушителя с учетом особенностей обеспечения авиационной безопасности.
Ключевые слова: авиационная безопасность, транспортная безопасность, модель нарушителя.
До настоящего времени в сфере авиационной безопасности (АБ) научную основу имели только технические средства, а процедуры и методы обеспечения безопасности носили существенный отпечаток обобщений и выводов, сделанных на основе анализа реализованных террористических актов. Это относится и к последним изданиям известного документа ИКАО "Руководство по защите гражданской авиации от актов незаконного вмешательства", на основе которого издаются собственные нормативные документы большинства государств, в которых имеются авиационные власти.
Согласно упомянутому "Руководству" основным техническим средством, методом и процедурой обеспечения безопасности гражданской авиации является организация досмотра багажа и ручной клади авиапассажиров, а в некоторых случаях и самих пассажиров с помощью рентгеновской или микроволновой аппаратуры. Досмотровая аппаратура практически выросла из аналитических приборов, предназначенных для расследования уже совершенных терактов, поэтому до сих пор носят на своем характере отпечаток деятельности спецслужб. Это вынуждает службы авиационной безопасности (САБ) крупных аэропортов содержать сотни операторов рентгеновских досмотровых установок, обеспечивая отсутствие взрывчатых и других на борту воздушного судна. Необходимо признать, что эти меры достаточно эффективны, в связи с чем центр внимания потенциальных террористов начал смещаться в сторону пассажирских терминалов и других элементов инфраструктуры аэропортов.
Использование рентгеновских интроскопов на входах в аэровокзалы связано со значительными финансовыми затратами, поэтому в большинстве аэропортов на входах используются в основном металлодетекторы, ручные или стационарные. Эта работа не доставляет удовольствия не только авиапассажирам, но и сотрудникам служб авиационной безопасности (САБ), вынуждая их "махать" в течение нескольких часов ручными металлодетекторами. По существу производится обыск в большинстве своем законопослушных граждан и добропорядочных авиапассажиров, что тяжело в физическом и морально-психологическом плане для всех участников процедур, заставляющих прилюдно выворачивать карманы и предоставлять для досмотра носильные вещи. Поэтому неудивительна высокая текучесть кадров в САБ московских аэропортов.
Вместе с тем является фактом то, что гражданская авиация - система массового обслуживания. Поэтому к обеспечению безопасности в авиаперевозках необходимо относиться принципиально иначе, чем сейчас. И закон "О транспортной безопасности" предоставляет возможность осуществить такой переход на совершенно легальных основаниях, предоставляя уникальную возможность внедрить научные методы в применяемые методики, процедуры и досмотровое оборудование, применяемые для обеспечения безопасности населения на транспорте.
Основным фактором является появление в процедурах вероятностного понятия "уязвимость". По данному вопросу уже выпущено несколько приказов Минтранса России и ФАВТ, которые административным способом определили не только категории, перечень угроз и порядок оценки уязвимости, а также ограниченное число моделей вероятных нарушителей. Понятно, что такой административный подход к решению проблемы вероятностного характера не может быть свободен от существенных недостатков. Для примера можно привести следующие моменты.
В рекомендованных методиках оценки уязвимости предложено оценивать степень значимости характеристик нарушителя и условий для совершения акта незаконного вмешательства (АНВ) по балльной системе. Для этого вводится целочисленная шкала баллов, определяющих условия совершения АНВ или характеристику нарушителя. В частности, рекомендуется такая характеристика - 1 балл ("необязательно"), когда совершение АНВ для нарушителя не является определяющим фактором для достижения нарушителем цели или могут отсутствовать. Далее балльная система подходит к оценке нарушителя и угрозы реализации АНВ с категориями "вероятно", "скорее всего", "почти в каждом случае".
Внешне совокупность таких показателей в определенной степени отражают вероятностный характер вариаций исполнения АНВ, качества и характера нарушителя. Рекомендуемая методика подсчета суммы баллов, которая представляет собой условную величину, может на приблизительном уровне характеризовать зависимость вероятности АНВ от сочетания обстоятельств его совершения, наличия определенных качеств у нарушителей, включая численность, уровень подготовленности, осведомленности и оснащенности.
Вместе с тем, такая система имеет ряд существенных недостатков:
1. Подход отвечает целям и возможностям МВД и ФСБ России, однако в рамках системы массового обслуживания, например, для 100 миллионов авиапассажиров в год выливается в огромные суммы расходов гражданской авиации, а в результате происходит 24 января 2011 года в Домодедово.
2. Значения баллов и их сумма не имеют какого-либо физического смысла, что принципиально затрудняет их практическое использование в смысле оценки вероятности совершения АНВ, их характера (направленности). Выработка рекомендаций по усилению мер защиты с вытекающими из этого материальными, финансовыми и кадровыми затратами на такой основе затруднена. В результате все обеспечение безопасности уходит опять на экспертный уровень, когда безопасность базируется только на основе опыта экспертов, которых сейчас практически не осталось, или они ушли в сферу подготовки кадров.
3. Определения такие, как "... большее значение суммы баллов указывает на высокую зависимость конкретного вида совершения АНВ.", или "меньшее значение суммы баллов указывает на более низкую зависимость конкретного вида совершения АНВ." не дает возможности рационально определить, какие меры технического или организационного характера должен предпринять субъект транспортной инфраструктуры с тем, чтобы достичь максимума безопасности при минимуме затрат. При этом должна быть распределена ответственность, включая уголовную, за совершенный теракт между всеми участниками процесса в зависимости от их взноса в безопасность.
Таким образом, имеется настоятельная необходимость совершенствования подходов к оценке состояния авиационной безопасности, не только в плане внесения количественных показателей оценки вероятностей и уязвимостей, но и обеспечения трезвого научного подхода к повышению эффективности мер защиты аэропортов и рачительному расходованию средств на достижение должного уровня безопасности.
С этой точки зрения одним из важнейших и основообразующих вопросов является решение проблемы выбора математической модели нарушителя авиационной безопасности. Правильный ответ на данный вопрос позволит в дальнейшем приступить к созданию автоматизированных
комплексов обеспечения безопасности объектов транспортной инфраструктуры воздушного транспорта.
Чтобы максимально упростить решение данной проблемы, необходимо определить понятие нарушителя.
Модель нарушителя - это абстрактное или формализованное описание нарушителя, его комплексная характеристика, отражающая возможное психологическое состояние, уровень физической и технической подготовленности, материальной обеспеченности и осведомленности, которая позволяет оценить степень способности совершить АНВ
Модель нарушителя определяет:
- категории (типы) нарушителей, которые могут воздействовать на объект инфраструктуры аэропорта;
- цели, которые могут преследовать нарушители каждой категории, возможный количественный состав, используемые инструменты, принадлежности, оснащение, оружие и другое;
- типовые сценарии возможных действий нарушителей, описывающие последовательность (алгоритм) действий групп и отдельных нарушителей, способы их действий на каждом этапе.
Модель нарушителей может иметь разную степень детализации.
Существует несколько вариантов типов моделей нарушителя. К ним следует отнести:
1. По назначению:
- параметрические;
- предсказательные;
- комплексные.
2. По объекту
- стационарные (в пространстве факторов х1);
- динамические (временные ряды - ВР);
- стационарно-динамические.
Кроме того, все упомянутые выше модели нарушителя могут подразделяться на две группы
- содержательные, оперативные и проектные. Все эти модели могут быть описаны математически и составляют математическую модель, формирование которой может осуществляться одним из разработанных математических аппаратов.
Оперативная модель нарушителя (ОМН) разрабатывается как предполагаемый набор характеристик потенциальных нарушителей на текущий момент времени.
Параметры в данной модели определяются особенностями объекта транспортной инфраструктуры: состоянием социальной обстановки в регионе и в районе расположения объекта, социальным настроем персонала аэропорта, социо-психологическими особенностями отдельных групп людей, так или иначе влияющих на функционирование объекта и т.п. Учитываются также возможные мотивы проведения АНВ, личные качества персонала системы защиты объекта, подразделений (сил) ведомств, противодействующих терроризму и криминалу.
Фактически ОМН - это числовая и вероятностная оценка текущей оперативной обстановки в районе расположения объекта. Другими словами ОМН может быть выражена следующим образом: для свершения АНВ сегодня может быть сформирована террористическая группа численностью У нарушителей с такими-то характеристиками.
Проектная модель нарушителя (ПМН) разрабатывается как набор характеристик потенциальных нарушителей, которым должны успешно противостоять САБ и система защиты аэропорта. ПМН в числовом выражении - это максимальное количество нарушителей определенного качества, которые могут принять участие в реализации АНВ любого типа угроз. Из параметров ПМН практически автоматически могут быть сформированы требования к САБ и к системы защиты аэропорта, обладая которыми защита должна обеспечить пресечение действий конкретного количества нарушителей конкретных типов.
Примерное описание характеристик нарушителя в этой модели может быть следующим:
- реализацию угрозы осуществляет наиболее обученный и подготовленный нарушитель (группа нарушителей);
- нарушитель (группа) располагает всеми необходимыми сведениями об объекте, его технологическом процессе, предметах физической защиты;
- нарушитель (группа) располагает всеми необходимыми сведениями о характеристиках системы защиты объекта и организации ее функционирования;
- нарушитель (группа) действует в сговоре с внутренним нарушителем, имеющим высокие полномочия и в совершенстве знающим объект;
- нарушитель (группа) имеет достаточную оснащенность или численность для реализации выбранного сценария, приводящего к полной остановке объекта, или достижения максимально возможного ущерба объекту для любого вида угрозы.
Содержательная модель нарушителей (СМН) отражает систему взглядов, принятых руководством объекта транспортной инфраструктуры, субъекта транспортного комплекса или ведомства (Росавиации) на контингент вероятных нарушителей, причины и мотивацию их действий, преследуемые цели и общий характер действий в процессе подготовки и совершения акций воздействия. Сценарии действия нарушителей определяют классифицированные типы совершаемых нарушителями террористических актов или актов по реализации угроз с конкретизацией алгоритмов и этапов, а также способов действия на каждом этапе.
Математическая модель нарушителя (ММН) представляет собой формализованное описание сценариев в виде логико-алгоритмической последовательности действий любой из вышеперечисленных моделей нарушителей, включая их количественные значения, параметрически характеризующих результаты действий, и функциональных (аналитических, численных или алгоритмических) зависимостей, описывающих протекающие процессы взаимодействия нарушителем с элементами объекта и системы охраны.
Таким образом, наиболее эффективной представляется разработка математического аппарата проектной модели нарушителя. Именно этот вид модели является максимально экономичным для создания максимально эффективной системы защиты, включая количественные оценки уязвимости объекта и эффективности охраны.
Описание базовой проектной модели нарушителя
Модель наиболее вероятного нарушителя для аэропорта выбрана из типовых в результате анализа:
- статистики нарушений на защищаемых объектах;
- криминогенной обстановки в районе дислокации аэропортов;
- возможностей потенциальных нарушителей и круга лиц, которые могут быть заинтересованы в проникновении на защищаемый объект.
При этом в соответствии с проектом модель нарушителя наделяется максимальными для выбранного типа способностями и возможностями по преодолению не только зоны периметра, но и в пассажирский или грузовой терминал.
Созданная таким образом проектная математическая модель нарушителя, которая не привязана к конкретному аэропорту, должна восприниматься, как базовая. Адаптация модели к любому аэропорту должна проводиться с учетом технических, технологических, географических и других особенностей региона дислокации аэропорта. Здесь могут быть полезными натурные испытания по количественной оценке возможностей "базового" нарушителя, например, количественные показатели времени преодоления инженерных средств защиты и технической укрепленности объекта, возможностей "обхода" системы защиты.
Завершающим этапом разработки математической модели нарушителя должно стать формирование требований к возможностям будущей системы обеспечения безопасности аэропорта. Одним из разделов этих требований может стать набор стандартных сценариев взаимодействия
нарушителя и системы защиты, учитывающие внешние факторы - от случайного стечения обстоятельств до влияния климатических катастроф.
Учитывая в целом вероятностный характер возможного вмешательства нарушителя в деятельность ОТИ и ТС путем совершения АНВ, в качестве количественного показателя целесообразно рассматривать результат взаимодействия системы обеспечения безопасности и действий нарушителя. Наиболее реальным в этом плане является математическое описание оценки уязвимости, в котором регламентируется собственно модель нарушителя и в числовом варианте описывается характеристика системы безопасности. По отдельности эти математические аппараты не могут в принципе дать рекомендаций по укреплению системы защиты. Поэтому, моделируя взаимодействие нарушителя и системы защиты, можно выработать конкретные меры по усилению системы защиты.
В этих целях определяются отдельные элементы общего целого. В частности:
- обозначим вероятность, как функцию ',(Ь]), означающую возможность реализации ]-го АНВ в деятельность 1-го ОТИ и ТС в определенных условиях, отражающих текущее состояние ОТИ и ТС и его системы АБ или их прогнозные значения на временном интервале АТ.
Показатель уязвимости у, будем считать равным
(ЬД (1)
Для нужд укрепления системы защиты аэропорта интерес представляет такой показатель уязвимости, который отображает вероятность ',(в) реализации хотя бы одного АНВ из множества всех характерных для рассматриваемого объекта.
Например, рассмотрим АНВ типа проноса на борт воздушного судна оружия или взрывного устройства, в том числе, с целью захвата транспортного средства в полете. В этом конкретном случае взаимодействие нарушителя и системы защиты можно описать следующим уравнением (зависимостью)
',(Ь,) = X',(Ь,)-X',(Ь, пЬ,) + X',(Ь, пЬ, пЬ8)-'-Ч(Ь, пЬ2 пЬ,). (2)
]=1 1,Ч 1,Ч,ё
В этом плане уравнение для независимых процессов реализации АНВ может быть представлено в виде
(Ь) = 1 - П(1-',(Ь|)). (3)
]=1
В связи с тем, что процесс противодействия системы обеспечения транспортной безопасности аэропорта действия нарушителя является многоэтапным, зависимость показателя уязвимости (1) от вероятностей (Ь])э, соответствующих каждому э-му этапу (э = 1, 2, ..., Э), может быть описана следующим уравнением
' (Ь]) = (ЬД П'ДЬ,)^). (4)
у=2
где (Ь])э | (э-1) - вероятность преодоления нарушителем э-го этапа процесса реализации АНВ при условии, что первый или предыдущий этап нарушителем уже преодолен. Это предположение можно считать закономерным, поскольку первым этапом можно считать вход нарушителя в пассажирский терминал.
Как было сказано выше, одной из задач количественной оценки является получение необходимой информации для совершенствования систем обеспечения транспортной безопасности. Поэтому путем вариаций рассматриваемых уравнений, например, изменением одной из характеристик (величин), входящих в уравнения, можно получить числовое значение изменения вероятности совершения АНВ. Выглядеть это может быть следующим образом
А', (Ь]) = (Ь])1 - (Ь/.
(5)
На базе величины изменений показателя W;(b) можно соответственно выбрать и сформировать такой показатель, который бы обеспечивал снижение вероятности реализации хотя бы одного АНВ в деятельность i-го ОТИ и ТС
AWi (b) = Wi (b)1 - Wi (b)11. (6)
Таким образом, на основе модели нарушителя вырабатываются рекомендации по совершенствованию системы защиты аэропорта, причем это можно сделать для любого критического элемента инфраструктуры аэропорта в отдельности или в комплексе.
Предложенная математическая модель нарушителя, рассматриваемая во взаимодействии с системой обеспечения безопасности аэропорта, позволяет комплексно влиять на уязвимость объекта транспортной инфраструктуры воздушного транспорта.
ЛИТЕРАТУРА
1. Литвак Б.Г. Экспертные технологии в управлении. - 2-е изд., испр. и доп. - М.: Дело, 2004.
DESCRIPTION OF POSSIBLE MATHEMATICAL MODEL OF THE OFFENDER FOR THE AUTOMATION OF THE SYSTEMS OF SECURITY
Samsonov A.D.
The analysis of existing models of the offender with regard to the provision of aviation safety safety. Outlines the strengths and weaknesses of existing models. There is substantiated a probabilistic model of the offender with the account of the characteristics of aviation safety.
Key words: aviation security, transport security, a model of the offender.
Сведения об авторе
Самсонов Алексей Дмитриевич, 1961 г.р., окончил Военно-инженерный институт им. Можайского (1983), первый заместитель генерального директора ГосНИИ ГА, кандидат технических наук, автор 19 научных работ, область научных интересов - транспортная и авиационная безопасность.
