CC BY
107
А.В. Нагалин,
кандидат технических наук, доцент, Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия им. профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж)
Е.В. Кравцов,
кандидат технических наук, Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия им. профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж)
Г.А. Сенюков,
в/ч 77111 (г. Москва)
СТРУКТУРНО-ЛОГИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ОБЪЕКТОВ РАДИОМОНИТОРИНГА В ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВАХ ОБУЧЕНИЯ ДЛЯ ИМИТАЦИИ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ ОБСТАНОВКИ
STRUCTURAL AND LOGICAL REPRESENTATION OF RADIO MONITORING OBJECTS IN TECHNICAL MEANS OF TRAINING FOR SIMULATION OF RADIO ELECTRONIC SITUATION
Предложен подход структурно-логического представления объектов радиомониторинга в технических средствах обучения для имитации радиоэлектронной обстановки, который может быть использован для единой формализованной классификации радиоэлектронных объектов, что позволит формировать процедуры деятельности операторов радиомониторинга по контролю порядка использования радиочастотного спектра.
Approach of structural and logical representation of radio monitoring objects in technical means of training for simulation of radio electronic simulation situation which can be used for the uniform formalized classification of radio-electronic objects that will allow to create activities procedures of radio monitoring operators for monitoring of radio use frequencies it a range is offered.
Введение. Эффективность применения современных систем радиомониторинга во многом определяется уровнем профессиональных навыков специалистов, эксплуатирующих данные системы. Поэтому внедрение в процесс их подготовки технических средств обучения (ТСО), обеспечивающих высокий уровень формирования профессионально-специализированных компетенций (специальных знаний, умений и навыков), позволяет в значительной степени повысить качество выполнения задач радиомониторинга. Основными задачами радиомониторинга является постоянный или периодический контроль загрузки эфира в широком диапазоне частот, обнаружения и анализа новых излучений, определения местоположения их источников, оценка их опасности или ценности, выявление непреднамеренных или специально организованных радиоканалов утечки информации. Формирование специальных знаний, умений и навыков выполнения процедур деятельности операторов комплексов и средств радиомониторинга с применением ТСО невозможно без адекватных реальной радиоэлектронной обстановке модулей имитации.
Теоретический анализ. Для моделирования радиоэлектронной обстановки (РЭО), соответствующей заданной учебно-тренировочной задаче, необходимо выполнить структурно-логическое представление объектов радиомониторинга ( RE0 ) и элементов окружающей среды ( RES ) с целью выбора их математических моделей. Однако из-за отсутствия единой формализованной классификации RE и RE , отражающей особенности их целевого и функционального предназначения, а также принципов использования ими радиочастотного спектра ( RF ) имеются затруднения в автоматической конфигурации математических моделей объектов радиомониторинга в ТСО, что снижает оперативность имитации РЭО.
Ввиду того что конечная цель радиомониторинга должна заключаться не только в диагностике функционирования радиоэлектронных объектов (РЭОб), но и в выработке рекомендаций по их применению, очевидным является повышение оперативности анализа условий функционирования РЭОб и синтеза рекомендаций по их применению.
В настоящее время для повышения оперативности радиомониторинга предлагается автоматизировать свойственные ему процессы. Однако если диагностика функционирования RE0 может быть автоматизирована [1], то выработка рекомендаций по их применению с точки зрения автоматизации испытывает большие затруднения. При этом могут использоваться существующие основы ситуационного моделирования, построения экспертных и интеллектуальных систем, для которых первоначально необходимо формировать базы данных и базы знаний [ 1 ]. В связи с отсутствием единых подходов к описанию функционирования RE0 могут возникать неоднозначности как на этапе формирования баз данных и баз знаний, так и на этапе принятия решений по их применению.
Поэтому актуальным является поиск унифицированного описания RE0 и возможных вариантов их единой формализованной классификации, которая явилась бы основой для создания программного обеспечения автоматического управления конфигурацией математических моделей имитации РЭО в ТСО.
Выработка рекомендаций по применению моделей RE в ТСО должна учитывать как общность представления их действий R в RF, так и возможности реализации их индивидуальных (демаскирующих) признаков [2]. При имитации РЭО нужно пом-
нить, что не всякое представление совокупности КЕ0 может трансформироваться в воздействия, которые в принципе нельзя анализировать.
Под общностью К/ в КГ будем понимать непустое множество радиочастот
К {/}, образующееся в результате пересечения множеств радиочастот / = / } и /е = / }, используемых, соответственно, КЕ0 и КЕ5
К/: /в г^/3 ф 0. (1)
Элемент / множества радиочастот К/ образуется в результате
Л: (4 л д = 4) V / л д = д).
Отсутствие общности К = /} в КГ наблюдается, когда К/ : /в ^/5 = 0, т.е. Л :(в л / = 0) V / л / = 0).
Схематично прямую связанность КЕ0 с КЕ8 можно представить в виде
К/
й+ : 5 ^ в .
/
Аналогичным образом можно представить обратную связанность й- КЕ0 с КЕ5: й- : 5 <г~в .
Если существует одновременно й+ и й-, то это означает, что КЕ0 с КЕ3 являются взаимосвязанными в КГ
й*= й+л й; = (5 ^в) л (5 ^ в) = 5 о в. (2)
К
V = й/ л й/ _ ^ Тогда можно говорить об отношениях:
й/ : Б ^ в — КЕ0 не имеет прямую связанность с КЕ8;
— К/
й/ : 5 ^ в — КЕ0 не имеет обратную связанность с ;
+
й г: 5 ов — КЕ0
не имеет как прямую, так и обратную связанность с КЕ .
1 у . - 0 г\с1г\ ирлм^ги, хал ии^ахп^ш юлоаппиъ! о ^
В соответствии с этим образуются йу = {й+,й-,йу}={й/} и й/ = {й/,й-,й/}={й/} — множества отношений связанности и несвязанности (/ = +,-,+) соответственно.
Так как между любым элементом в КЕ и КЕ существуют либо отношения
й/ е , либо отношения й/ е й/, то с учетом введенных понятий КГ может состоять из множества связанных в и множества несвязанных в элементов, т.е.
"ч| е I
вс = в : (в,, 5) й й/ }= вс : (в,, 5) е йг }, (3)
вд = в, : (в,, 5) й йг }= : (в,, 5) е й/ } (4)
причем
в = вс,: (в,, 5) е аг в, : (в,, 5) е й/ }. (5)
Эти логические цепочки наглядно представляют процесс формирования воздействий на КЕ0 в КГ. Так как неотъемлемой частью при формировании базы данных является наличие в ней параметров оптимального функционирования РЭОб, то выявление
отклонений контролируемых параметров РЭОб за допустимые пределы — одна из основных задач радиомониторинга.
Контролируемые параметры РЭОб подразделяются на следующие группы.
1. Частотные (Рк): / — рабочая частота, А/ — радиочастотный диапазон, АР — полоса пропускания.
2. Временные (Тк): I — момент времени возникновения действия, т — длительность действия, Т — периодичность действия.
3. Энергетические (ЕК): Ж — энергия, затрачиваемая на формирование действия, р — средняя мощность действия, т] — коэффициент полезного действия.
4. Пространственные ( Рк ): £ — ширина распространения (проникновения) действия, у — пространственная поляризация действия.
На основе данных параметров с использованием логических цепочек (1)—(5) предлагается описать основные режимы функционирования РЭОб, ввиду того, что в различных режимах функционирования РЭОб контролируемые параметры могут кардинально отличаться.
В основе процесса контроля параметров РЭОб лежит процедура идентификации признаковым структурам [3, 4]. Идентификация представляет собой процедуру определения близости двух признаковых структур (текущей и эталонной) с учетом информативности их признаков.
Представим контролируемые параметры РЭОб через 8ИГ{Рк,ТК,Ек,Рк }, а эталонные параметры через $ИЭ
, ТЭ , ЕЭ , РЭ
}. Графически близость двух структур можно представить в виде пересечения диаграмм Венна с общей областью $ИТЭ. Когда диаграммы Венна, соответствующие текущей и эталонной признаковым структурам пересекаются, то меру их близости (коэффициент идентичности) можно характеризовать как $игэ = ^ит п ^иэ. В нашем случае оптимальным является условие Биэ > (рис. 1).
Для выполнения этого условия предлагается применять метод масок. Суть использования данного метода сводится к следующему. Изначально известно, что сигнал, который необходимо обнаружить, имеет определённый спектр. Информация о сигнале может быть получена на основании документации, поставляемой вместе с РЭОб, а также в результате измерения параметров РЭОб, признанной эталонной.
Рис. 1. Графическое представление близости структур
Маска задает граничные значения спектра как по полосе частот, так и по другим параметрам сигнала. С помощью комплексов радиомониторинга производится измере-
ние параметров сигнала и сравнение их с априорно составленной маской. В результате определяется, соответствует ли спектр сигнала маске. Данный подход может использоваться для контроля группировки РЭОб в заданных диапазонах частот и территориальных районах.
В этом случае в регионе, где необходимо осуществлять радиомониторинг, измеряются параметры сигналов контролируемых РЭОб во всех допустимых режимах их работы. Это позволяет сформировать набор масок для осуществления радиоконтроля. Сформированный набор масок образует базу данных, на основе которой задаются режимы контроля процессов функционирования РЭОб. Совокупность таких наборов масок образуют паспорт РЭОб, который является его формализованным описанием по признакам действий в радиочастотном спектре.
Процесс формирования паспорта РЭОб представлен на рис. 2.
Рис. 2. Формирование паспорта РЭОб
Заключение. Применение в ТСО предложенного паспорта РЭОб позволит в автоматическом режиме формировать задания на ведение радиомониторинга, а также информировать оператора в случае выхода контролируемых параметров РЭОб за допустимые пределы. Предложенное структурно-логическое представление объектов радиомониторинга позволит использовать единый подход для имитации радиоэлектронной обстановки в ТСО.
ЛИТЕРАТУРА
1. Сысоев В.В., Сысоев В.В. Конфликт. Сотрудничество. Независимость. Системное взаимодействие в структурно-параметрическом представлении: монография. — М.: МАЭП, 1999. — 151 с.
2. Кравцов Е.В., Нагалин А.В., Сенюков Г.А. Концептуальная модель оптимизации временных затрат на формирование компетенций на примере подготовки специалистов технической защиты информации // Вестник Воронежского института МВД России. — 2014. — № 3. — С. 203—209.
3. Радзиевский В.Г., Сирота А.А. Информационное обеспечение радиоэлектронных систем в условиях конфликта. — М.: ИПРЖР, 2001. — 456 с.
4. Леньшин А.В., Кравцов Е.В., Сенюков Г.А. Программный модуль имитации специальных электронных устройств перехвата информации // Телекоммуникации. — 2015. — № 6. — С. 38—43.
REFERENCES
1. Sihsoev V.V., Sihsoev V.V. Konflikt. Sotrudnichestvo. Nezavisimostj. Sistemnoe vzaimodeyjstvie v strukturno-parametricheskom predstavlenii: monografiya. — M.: MAEhP, 1999. — 151 s.
2. Kravcov E.V., Nagalin A.V., Senyukov G.A. Konceptualjnaya modelj optimizacii vremennihkh zatrat na formirovanie kompetenciyj na primere podgotovki specialistov tekhnicheskoyj zathitih informacii // Vestnik Voronezhskogo instituta MVD Rossii. — 2014. — № 3. — S. 203-209.
3. Radzievskiy V.G., Sirota A.A. Informatsionnoe obespechenie radioelektronnih system v usloviyah konflikta. — М.: IPRZHR, 2001. — 456 S.
4. Lenshin A.V., Kravcov E.V., Senyukov G.A. Programmnihyj modulj imitacii spe-cialjnihkh ehlektronnihkh ustroyjstv perekhvata informacii // Telekommunikacii. — 2015. — № 6. — S. 38-43.
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
Нагалин Александр Викторович. Заместитель начальника. Кандидат технических наук, доцент.
Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж).
Россия, 394064, Воронеж, ул. Старых Большевиков, 54а.
Кравцов Евгений Владимирович. Заместитель начальника кафедры информационной безопасности. Кандидат технических наук.
Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж).
E-mail: evgenijkravtsov@mail.ru
Россия, 394064, Воронеж, ул. Старых Большевиков, 54а.Тел. 8-908-137-83-31.
Сенюков Геннадий Александрович. Начальник оперативно-аналитического отдела.
В/ч 77111 (г. Москва).
E-mail: senga1977@mail.ru
Россия, 119160, г. Москва, ул. Знаменка, 19.
Nagalin Alexander Victorovich. The deputy head of institute. Candidate of technical sciences, assistant Professor.
Military Training-Scientific Center of Military Aviation Forces "Military Aviation Academy named by prof. N.E. Zhukovsky and Yu.A. Gagarin" (Voronezh).
Work address: Russia, 394064, Voronezh, Staryh Bolshevikov Str., 64a.
Kravtsov Evgeny Vladimirovich. The deputy head of Information security chair. Candidate of technical sciences.
Military Training-Scientific Center of Military Aviation Forces "Military Aviation Academy named by prof. N.E. Zhukovsky and Yu.A. Gagarin" (Voronezh).
E-mail: EvgenijKravtsov@mail.ru
Work address: Russia, 394064, Voronezh, Staryh Bolshevikov Str., 64 a. Tel. 8-908-137-83-31.
Senyukov Gennady Alexandrovich. Chief of operative and analytical department.
Military division 77111 (Moscow).
E-mail: senga1977@mail.ru
Work address: Russia, 119160, Moscow, Znamenka Str., 19.
Ключевые слова: технические средства обучения; радиомониторинг; имитация радиоэлектронной обстановки.
Key words: technical tools training; radio monitoring, radio electronic simulation situation.
УДК 621.396.96
