Научная статья на тему 'Учет характеристик технических средств обнаружения при автоматизированном проектировании и оценке эффективности комплексных систем безопасности объектов'

Учет характеристик технических средств обнаружения при автоматизированном проектировании и оценке эффективности комплексных систем безопасности объектов Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
208
34
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
комплексная система безопасности / подсистема обнаружения / техническое средство обнаружения / тактико-техническая характеристика / радиотехническое средство обнаружения / инфракрасное средство обнаружения / оценка эффективности / зона обнаружения. / complex security system / detection subsystem / threats detecting means / technical detection device / tactical and technical characteristic / infrared detection device (mean) / radiotechnical de- tection device (mean) / effectiveness assessment / detection zone.

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Давидюк Надежда Валерьевна, Выборнова Ольга Николаевна

в работе в рамках вопросов автоматизации процессов создания, эксплуатации и оценки эффективности комплексных систем безопасности различного рода объектов внимание сосредоточено на подсистеме обнаружения, как ключевой при обеспечении своевременности и достоверности идентификации попыток реализации угроз, а, следовательно, напрямую влияющей на эффективность системы безопасности объекта. в частности, рассмотрена частная задача учета технических характеристик средств обнаружения попыток реализации угроз путем формализованного описания формируемых ими зон обнаружения. в качестве примера представлено получение аналитического описания зон обнаружения таких классов технических средств обнаружения, широко применяемых в комплексных системах безопасности, как инфракрасных (активных и пассивных) и радиотехнических. при этом после предварительного анализа и систематизации сведений об указанных классах технических средств и их тактико-технических характеристиках получены универсальные выражения, охватывающие все возможные вариации формирования ими зон обнаружения, а именно: для пассивных инфракрасных средств обнаружения – объемная многоярусная диаграмма, от которой возможен переход к любым частным случаям, например, поверхностной одноярусной зоне обнаружения, зоне обнаружения типа сплошной занавес и т.д., для активных инфракрасных средств – описание совокупности параллельных Ик-лучей, расходящихся от нескольких источников, зона обнаружения типа плоскостной лучевой барьер; для радиотехнических средств обнаружениязоны обнаружения типа эллипсоид вращения, «капля», эллиптическая канальная поверхность и т.д. представленный способ формализации зон обнаружения технических средств обнаружения в составе комплексной системы безопасности позволяет учесть их технические характеристики и алгоритмизировать процедуры автоматизированного проектирования подсистем обнаружения и оценки эффективности получившейся комплексной системы защиты, а также может найти применение при синтезе систем поддержки принятия решений для обеспечении безопасности различного рода объектов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Давидюк Надежда Валерьевна, Выборнова Ольга Николаевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ACCOUNT OF DETECTION DEVICES TECHNICAL CHARACTERISTICS DURING AUTOMATED DESIGN AND EFFECTIVENESS ASSESSMENT OF COMPLEX SECURITY SYSTEMS

In the paper within the confines of automating the creating, operating and evaluating the effectiveness of different objects complex security systems, the attention is focused on the detection subsystem, as key to ensuring timeliness and reliability of threats attempts identifying, and therefore as directly affecting the effectiveness of the whole security system. In particular, the particular problem of taking into account the threats detecting means technical characteristics through a formalized description of the detection zones they form is considered. As an example, there is an analytical description of the detection zones of such widely used in complex security systems classes of detection equipment as infrared (active and passive) and radiotechnical in the paper. After preliminary analysis and systematization of information about this classes of technical means and their tactical and technical characteristics, the general expressions covering all possible variations in the formation of their detection zones were obtained, namely: for passive infrared detection means — a volumetric multilevel diagram from which a transition to any particular cases (for example, a surface single-stage detection zone, a solid curtain type detection zone, etc.) is possible; for active infrared devices — plurality of parallel infrared rays diverging from several sources, detection zone type “surface rays barrier”; for radiotechnical devices — detection zones such as ellipsoid of revolution, "drop", elliptical channel surface, etc. The way of detection devices zones formalizing within the complex security system presented makes it possible to take into account their technical characteristics and to algorithmize the procedures for automated design of the threats detecting subsystems and of evaluating the resulting integrated protection system effectiveness. It can also be used during the synthesis of decision support systems to ensure the safety of various kinds of objects.

Текст научной работы на тему «Учет характеристик технических средств обнаружения при автоматизированном проектировании и оценке эффективности комплексных систем безопасности объектов»

НАУКОЕМКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЗЕМЛИ, Т 10 № 3-2018 ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ

10.24411/2409-5419-2018-10078

УЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ОБНАРУХЕНИЯ ПРИ АВТОМАТИЗИРОВАННОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ И ОЦЕНКЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОМПЛЕКСНЫХ СИСТЕМ БЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТОВ

давидюк

Надежда Валерьевна1

ВЫБОРНОВА Ольга Николаевна2

Сведения об авторах:

1к.т.н., доцент Астраханского государственного технического университета, г. Астрахань, Россия, davidyuknv@bk.ru

2старший преподаватель Астраханского государственного университета, г. Астрахань, Россия, olga.vyb.90@gmail.com johntit@mail.ru

АННОТАЦИЯ

В работе в рамках вопросов автоматизации процессов создания, эксплуатации и оценки эффективности комплексных систем безопасности различного рода объектов внимание сосредоточено на подсистеме обнаружения, как ключевой при обеспечении своевременности и достоверности идентификации попыток реализации угроз, а, следовательно, напрямую влияющей на эффективность системы безопасности объекта. В частности, рассмотрена частная задача учета технических характеристик средств обнаружения попыток реализации угроз путем формализованного описания формируемых ими зон обнаружения. В качестве примера представлено получение аналитического описания зон обнаружения таких классов технических средств обнаружения, широко применяемых в комплексных системах безопасности, как инфракрасных (активных и пассивных) и радиотехнических. При этом после предварительного анализа и систематизации сведений об указанных классах технических средств и их тактико-технических характеристиках получены универсальные выражения, охватывающие все возможные вариации формирования ими зон обнаружения, а именно: для пассивных инфракрасных средств обнаружения - объемная многоярусная диаграмма, от которой возможен переход к любым частным случаям, например, поверхностной одноярусной зоне обнаружения, зоне обнаружения типа сплошной занавес и т.д., для активных инфракрасных средств - описание совокупности параллельных ИК-лучей, расходящихся от нескольких источников, зона обнаружения типа плоскостной лучевой барьер; для радиотехнических средств обнаружения - зоны обнаружения типа эллипсоид вращения, «капля», эллиптическая канальная поверхность и т.д.

Представленный способ формализации зон обнаружения технических средств обнаружения в составе комплексной системы безопасности позволяет учесть их технические характеристики и алгоритмизировать процедуры автоматизированного проектирования подсистем обнаружения и оценки эффективности получившейся комплексной системы защиты, а также может найти применение при синтезе систем поддержки принятия решений для обеспечении безопасности различного рода объектов.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: комплексная система безопасности; подсистема обнаружения; техническое средство обнаружения; тактико-техническая характеристика; радиотехническое средство обнаружения; инфракрасное средство обнаружения; оценка эффективности; зона обнаружения.

Для цитирования: Давидюк Н.В., Выборнова О.Н. Учет характеристик технических средств обнаружения при автоматизированном проектировании и оценке эффективности комплексных систем безопасности объектов // Наукоемкие технологии в космических исследованиях Земли. 2018. Т. 10. № 3. С. 84-92. doi: 10.24411/2409-5419-2018-10078

Уо1. 10. N0. 3-2018, И&ЕБ РЕБЕАРСИ

!ЫРОРМДТ!СБ( СОМРУТЕР ЕЫС!ЫЕЕтЫС ДЫР СОЫТРОЬ

Актуальность вопросов автоматизации процессов при создании и эксплуатации комплексных систем безопасности объектов обусловлена практическими потребностями, особенно в случаях масштабных и территориально распределенных объектов защиты [15].

В комплексных системах безопасности различного рода объектов защиты, в том числе объектов информатизации, особо важную роль играет подсистема обнаружения, позволяющая своевременно и достоверно идентифицировать попытки реализации угроз. Соответственно, эффективность выполнения подсистемой обнаружения своих целевых задач напрямую коррелирует с эффективностью всей системы безопасности [1, 4].

«Чувствительными элементами» в составе любой подсистемы обнаружения являются технические средства обнаружения (СО) попыток реализации угроз различных принципов действия. Тактико-технические характеристики указанных средств определяют характер формирование ими и параметры их зон обнаружения [6, 8].

При автоматизации процедуры оптимального подбора и размещения состава технических СО вторжений и угроз на объекте защиты возникает задача оценки эффективности получившейся конфигурации комплексной системы безопасности, т.е., в частности, оценке эффективности обнаружения угроз системой безопасности как на этапе проектирования, так и эксплуатации [2-4].

Один из подходов к решению указанной задачи — моделирование объекта защиты с возможностью визуализации зон обнаружения совокупности расположенных на объекте средств обнаружения (СО), что позволит получить наглядное представление о его защищенности данным составом СО в любой точке, корректности установки технического оборудования и наличии/отсутствии остаточных уязвимостей [7]. Для практической реализации указанного подхода для всех существующих и используемых СО необходимо решить подзадачу — провести формализацию их зон обнаружения и, таким образом, учесть их технические характеристики.

В работе для возможности дальнейшего учета технических характеристик рассмотрим формализованное описание зон обнаружения классов СО, широко применяемых в комплексных системах безопасности — инфракрасных (активных и пассивных) и радиотехнических.

Самым общим случаем из возможных конфигураций зон обнаружения пассивных инфракрасных средств обнаружения (ИКСО) является объемная многоярусная диаграмма — распределение некоторого количества узких «лучей» в нескольких наклонных плоскостях [10]. Если считать каждый из «лучей» элементарной областью чувствительности, тогда объемную многоярусную зону обнаружения ИКСО в общем случае можно рассматривать как совокупность элементарных областей чувстви-

тельности, распределенных по и внутри конусообразной поверхности по определенному закону. Для описания данной закономерности введем сферическую систему координат. При этом, с целью упрощения математических выкладок, аппроксимируем площадь обнаружения элементарной области сектором концентрического кольца с центром в проекции на горизонтальную плоскость точки местоположения чувствительного элемента (приемника ИК-излучений — П) (рис. 1).

Рис. 1. Многоярусная зона обнаружения ИКСО

На рис.1 введены следующие обозначения: т. О - полюс пространства (0,0,0), точка расположения чувствительного элемента пассивного ИКСО; г - полярный радиус, длина луча; 0 - широта, угол отклонения элементарной зоны чувствительности от вертикали;

ф - долгота, угол отклонения вертикальной плоскости луча от плоскости х0у.

Таким образом, любая точка пространства в сферических координатах может быть задана в виде Р = (г, ф, 0).

Если учесть принятые допущения, а также то, что / — номер концентрического кольца; ] — номер элементарной области чувствительности; (х0, у0, z0) — координаты местоположения чувствительного элемента; п — общее количество концентрических колец; к — общее количество элементарных областей чувствительности, математическое описание объемной многоярусной зоны обнаружения пассивных ИКСО представляется следующим образом:

85

НАУКОЕМКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЗЕМЛИ, Т 10 № 3-2018 ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ

Ф,(2j-I) (2j)

+ A92i_I; 02,+1 =82, +А9

+дФ,(2j-I),Ф,(2j+i) = Ф,(2j) +аФ,(2ji;i е[I;»];Jе k]; (1)

ф, (2 j) =ф,(2 j-I)

z = r cos ф + z0 x = r cos ф sin 9 + x0 y = r sin ф sin 9 + yo

Для задания объекта защиты могут быть приняты граничные условия вида:

Уоб' 2об) — 0'

где (хоб' Уоб' 2об) — параметры объекга защиты; Дх6, О — функция, описывающая контролируемый объем.

Из (1) введением соответствующих ограничений можно получить формализованное описание любых частных случаев конфигурации зон обнаружения пассивных ИКСО. Рассмотрим некоторые из них.

1. Поверхностная одноярусная зона обнаружения (рис. 2).

Аналитически:

e1 < е < е2

9j = const; е2 = const Ф2ы <Ф<Ф2,-Ф2, = Ф2/-1 +АФ2Ы Ф2/+1 = Ф2/ +Аф2, ;г е[;n] z = r cos ф + z0 x = r cos ф sin e + x0 y = r sin ф sin e + yo

2. Зона обнаружения типа сплошной занавес (рис. 3).

91 < 9 < п 91 = const

Ф2Ы < Ф < Ф2/

Ф2, = Ф2/-1+аФ2«; Ф2/+1 = Ф2/+АФ2,;'е [n] z = r cos Ф + z0 x = r cos ф sin 9 + x0 y = r sin ф sin 9 + yo

Аналогичным образом можно получить формализованное описание зон обнаружения активных ИКСО.

В силу физических ограничений на чувствительный элемент приемника любого активного ИКСО попадает поток ИК-излучения, охватываемый только световым диаметром оптической системы [2]. Поэтому элементарной областью чувствительности активного ИКСО будем считать луч диаметром постоянного сечения по всей длине блокируемого участка. Элементарную область чувствительности аппроксимируем отрезком и снова воспользуемся сферической системой координат.

Рассмотрим общий случай вариантов формирования зон обнаружения активных ИКСО — произвольное положение в пространстве одной элементарной области чувствительности (распространение ИК-луча от источника (И) к приемнику (П) в произвольном направлении) (рис. 4).

В принятой системе координат введем следующие обозначения:

полярный радиус r — протяженность луча (расстояние от источника ИК-излучения до приемника);

долгота ф — угол наклона луча в вертикальной плоскости (zOy);

Рис. 2. Поверхностная одноярусная зона обнаружения ИКСО

Рис. 3. Зона обнаружения ИКСО типа сплошной занавес

Рис. 4. Распространение ИК-луча от источника в произвольном направлении

Рис. 5. Совокупность параллельных ИК-лучей, расходящихся от нескольких источников

(2)

широта 9 — угол наклона луча в горизонтальной плоскости (x0y);

L — линейный размер блокируемого участка (проекция отрезка r sin9 на плоскость x0y);

(x0, y0, z0) — координаты местоположения источника.

Таким образом, аналитически:

0 <9<n 0 < ф < 2п 0 < r sin 9< L z = r cos 9 + z0 x = r cos ф sin 9 + x0 y = r sin ф sin 9 + y0

Аналогично (2) получим аналитические описания ряда других возможных конфигураций зон обнаружения активных ИКСО.

1. Совокупность параллельных ИК-лучей, расходящихся от нескольких источников (рис. 5).

Аналитически:

9. = const;i e [1;n] 9. = const 0 < r sin 9 < L

z = r cos 9 + z0(izou+1) = z0(i x = r cos 9 sin 9 + x0 y = r sin 9 sin 9 + yo

-Az,

0(i)

где / — номер источника или ИК-луча; п — количество источников (лучей).

2. Путем введения ограничений координаты z0 (либо х0, у0 — в зависимости от пространственной ориентации диаграммы направленности средства обнаружения) получим описание зоны обнаружения типа плоскостной лучевой барьер (рис. 6):

Аналитическое описание:

0 = и 0,; j е[1; k ]

j

0 j = U0(; i е[1; n]

0i+1 =0,. +A0

9 = const ,

0 < r sin 0< L

Z = r c0s 0 + z0(j); z0(j+1) = z0(j) + Az0( j) x = r cos 9 sin 0 + x0 y = r sin 9 sin 0 + yo

где / — номер источника ИК-излучения;

I -номер луча, исходящего от /-го источника; п — количество лучей от/-го источника; к — количество источников.

Перейдем к формализованному представлению зон обнаружения радиотехнических СО. Действие радиотехнических СО связано с отслеживанием изменений параметров электромагнитных полей, созданных или отраженных/переотраженных источником угроз. В результате анализа доступных источников произведена классификация и получены характеристики радиотехнических СО, указанные в таблице [6, 11, 14].

НАУКОЕМКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЗЕМЛИ, Т. 10. № 3-2018

ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ

Рис. 6. Зона обнаружения ИКСО типа плоскостной лучевой барьер

Различие между радиоволновыми и радиолучевыми СО состоит в способе формирования зон обнаружения: радиоволновые используют ближнюю зону распространения радиоволн (менее 10Х, X здесь и далее—длина волны), радиолучевые — дальнюю (более 100Х). В общем случае форма ЗО определяется диаграммами направленности передающей и/или приемной антенн и их расположением. Под видом зоны обнаружения понимается геометрическое тело, которым может быть аппроксимирована зона обнаружения конкретного типа СО с учетом некоторых допущений, поскольку при распространении радиоволн образуется сложная интерференционная картина.

Рассмотрим основные выявленные зоны обнаружения радиотехнических СО.

1. Зона обнаружения типа эллипсоид вращения.

На рис. 7 приведен «классический» случай зоны обнаружения, формируемой двухпозиционными радиотехническими средствами. Аппроксимация зоны обнару-

Таблица

Характеристики и классификация радиотехнических СО

Подкласс СО Радиолучевые Радиоволновые Радиопроводные

Рабочий диапазон частот / >1 ГГц (чаще около 9 ГГц) 0,1 ГГц < М ГГц / < 0,1 ГГц (чаще около 40 МГц)

Диапазон длин волн Область ВЧ-рассеяния (геометрическая оптика) Резонансная область Область НЧ-рассеяния (Рэлея)

Принцип действия Активные Активные Пассивные Пассивные Активные Активные Активные

Конструктивное исполнение Одно-позиционные Двух-позиционные Одно-позиционные Одно-позиционные Одно-позиционные Двух-позиционные Одно- и двух-позиционные

Вид зоны обнаружения Капля Эллипсоид вращения Капля, эллипсоид вращения Сфера, капля Капля Эллипсоид вращения Эллиптическая канальная поверхность

Назначение Объем, площадь Периметр Объем, площадь Объем, площадь, предмет Объем, предмет Периметр Периметр

а)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Ь)

Рис. 7. Зона обнаружения типа эллипсоид вращения: а) общий вид; б) максимальное по площади поперечное сечение

88

жения т.н. эллипсоидом, существенным для распространения радиоволн, обусловлена применением принципа Гюйгенса-Кирхгофа и разделением исследуемого пространства на зоны Френеля [12-13].

Согласно известным математическим выкладкам, описание данной зоны обнаружения при b>d Ф с (ось вращения 0у) имеет вид:

2 2 2 x y z

= 1

J2 т 2 2

doc

(3)

При Ь > й = с с учетом допустимых ограничений можно положить, что зона обнаружения определяется максимальным радиусом зоны Френеля (максимальное круговое сечение зоны обнаружения — серединное сечение трассы распространения волн длиной X или длины блокируемого участка I):

R$ max -

2

(4)

Тогда из (3) и (4) ЗО описывается следующим образом:

/2,2ч л 2 4 . + Z ) + ±1. = 1

(5)

Х-1 12

Поскольку подстилающая поверхность (грунт, земля) в большинстве случаев на практике играет роль «диэлектрика», возможно внести усечение ЗО, приняв г = h в (5).

2. Зона обнаружения типа «капля» (рис. 8) при а, ф — линейных и угловых параметрах зоны обнаружения имеет вид:

Тогда формализованное описание зоны обнаружения типа «капля»:

Рис. 8. Зона обнаружения типа «капля»

3. Зона обнаружения типа эллиптическая канальная поверхность формируется радиопроводными СО, для которых при установке в грунт чувствительными элементами служат коаксиальные и др. типы кабелей (т. н. кабель-но-волновые СО с эффектом линий вытекающей волны), а при установке только в воздушной среде — проводные чувствительные элементы (например, типа П-274) (прово-дно-волновые СО) (рис. 9 и рис. 10).

Изготовители считают возможным аппроксимацию сечения образующейся канальной поверхности эллипсом, поэтому в общем случае данную зону обнаружения будем описывать уравнением эллиптической канальной поверхности (рис. 11), полученным с учетом некоторых допущений: траектория движения центра образующего эллипса — плоская кривая, лежащая в плоскости г = г, плоскость эллипса нормальна траектории движения в текущем положении. При этом проводники обычно располагаются в фокусах эллипса.

Опустив некоторые математические выкладки, получим описание данной зоны обнаружения:

— at ■ (1 -12) a ■ (1 -12)

z =-;-; У = -

"J--- л 2 i+1

t = tg9; п/2 < ф < 3п/2

1 +12

x = x(t); y = y(t)

4( x - X0) + (y - y0) = 0;^ + ^ + ^ =1 У, abb

Рис. 10. Размещение кабельно-волновых СО

центра эллипса на плоскость хОу

Рис. 11. Зона обнаружения типа эллиптическая канальная поверхность

Частным случаем указанной зоны обнаружения при проводниках, лежащих в одной плоскости прямолинейно, является эллиптический цилиндр. Соотношение расстояния между проводниками и линейными размерами полуосей эллипса известно и представлено в известных источниках и справочниках [8-9, 11].

Аналогичным образом могут быть формализованы и учтены при оценке эффективности системы зоны обнаружения других видов СО.

Таким образом, описанный способ формализации зон обнаружения технических СО в составе комплексной системы безопасности позволяет учесть их технические характеристики и облегчает алгоритмизацию процедур автоматизированного проектирования подсистем обнаружения и оценки эффективности получившейся комплексной системы защиты, а также может быть применен в системах поддержки принятия решений при обеспечении безопасности различного рода объектов [4].

90

Результатом практической реализации при визуализации формализованных зон обнаружения применяемых на объекте СО может являться наглядная «карта эффективности» обнаружения угроз комплексной системой безопасности для конкретного объекта защиты.

При работе с данной картой как на этапе проектирования системы безопасности, так и на этапе ее эксплуатации, специалист по безопасности, варьируя характеристики СО, меняя состав технических средств или перераспределяя его на объекте, способен оперативно оценить степень «покрытия» объема/площади объекта защиты, а следовательно, оценить эффективность системы, выявить наиболее критические уязвимости и «мертвые зоны» для принятия корректирующих или превентивных управляющих воздействий.

Литература

1. Ажмухамедов И.М., Романов Ф. В., Князева О. М. Определение уровня информационной безопасности на

объекте информатизации на основе оценки состояния мер защиты // Вопросы защиты информации. 2015. № 3 (110). С. 66-72.

2. Алексеев Е.Ю., Дудкин В. А. Способ омехоустой-чивости в инфракрасных системах обнаружения // Вестник Пензенского государственного университета. 2016. № 2 (14). С. 109-116.

3. Волхонский В.В., Крупное А. Г. Особенности разработки структуры средств обнаружения угроз охраняемому объекту // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2011. № 4 (74). С. 131-136.

4. Волхонский В.В., Малышкин С. Л. Методика анализа эффективности обнаружения нарушителя средствами систем физической защиты // Информационно-управляющие системы. 2015. № 3 (76). С. 70-75.

5. Даеидюк Н.В., Белое С. В. Общая схема решения задачи эффективного размещения средств обнаружения на объекте защиты // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2009. Т. 4. № 2 (43). С. 113-118.

6. Даеидюк Н.В., Белое С. В. Формирование множества характеристик технических средств обнаружения, влияющих на задачу их выбора // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Управление, вычислительная техника и информатика. 2009. № 2. С. 110-113.

7. Даеидюк Н.В., Сибикина И. В., Космачееа И. М. Процедура оценки показателей обнаружительной способ-

ности системы безопасности // Информация и безопасность. 2012. Т. 15. № 4. С. 537-542.

8. AnulidakisI.I., Kioupakis F.-E. Industrial espionage and technical surveillance counter measurers. Cham: Springer, 2016. 125 p.

9. Bidgoli H. Handbook of Information Security: Threats, Vulnerabilities, Prevention, Detection, and Management. Vol. 3. Hoboken: John Wiley & Sons, 2006. 1154 p.

10. Dhar N.K., Dat R., SoodA. K. Advances in Infrared Detector Array Technology // Optoelectronics—Advanced Materials and Devices. 2013. Pp. 149-190. DOI: 10.5772/51665

11. Fette B. A. Cognitive Radio Technology. 2nd ed. Academic Press, 2009. 848 p.

12. Kraus H. G. Huygens-Fresnel-Kirchhoff wave-front diffraction formulation: spherical waves // J. Opt. Soc. Am.A. Vol. 6. No. 8. August 1989. Pp. 1196-1205.

13. Zhenxiu L. A proof of Huygens' principle // Geoho-rizons. Jan 2007. Vol. 12. Pp. 31-33. URL: http://www.spgm-dia.org/geohorizon/jan_2007/huygens_priciple.pdf

14. Ziboon H.T., ThabitA. A. A new proposed adaptive cognitive radio detection system based on mlp neural network for different modulation schemes // ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. 2017. Vol. 12. No. 2. Pp. 521-527.

16. Zyczkowski M., Szustakowski M., Dulski R., KastekM., Ciurapinski W., KarolM, Markowski P. Selected issues concerning protection of key installations illustrated on the example of a maritime port // Bezpieczenstwo i Technika Pozarnicza Safety & Fire Technique. 2014. Vol. 35. Issue 3. Pp. 15-24.

ACCOUNT OF DETECTION DEVICES TECHNICAL CHARACTERISTICS DURING AUTOMATED DESIGN AND EFFECTIVENESS ASSESSMENT OF COMPLEX SECURITY SYSTEMS

NDEZHDA V. DAVIDYUK,

Astrakhan, Russia, davidyuknv@bk.ru

OLGA N. VYBORNOVA,

Astrakhan, Russia, olga.vyb.90@gmail.com

KEYwORDS: complex security system; detection subsystem; threats detecting means; technical detection device; tactical and technical characteristic; infrared detection device (mean); radiotechnical detection device (mean); effectiveness assessment, detection zone.

ABSTRACT

In the paper within the confines of automating the creating, operating and evaluating the effectiveness of different objects complex security systems, the attention is focused on the detection subsystem, as key to ensuring timeliness and reliability of threats attempts

identifying, and therefore as directly affecting the effectiveness of the whole security system.

In particular, the particular problem of taking into account the threats detecting means technical characteristics through a formal-

НАУКОЕМКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЗЕМЛИ, Т 10 № 3-2018 ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ

¡zed description of the detection zones they form is considered. As an example, there is an analytical description of the detection zones of such widely used in complex security systems classes of detection equipment as infrared (active and passive) and radiotechnical in the paper. After preliminary analysis and systematization of information about this classes of technical means and their tactical and technical characteristics, the general expressions covering all possible variations in the formation of their detection zones were obtained, namely: for passive infrared detection means - a volumetric multilevel diagram from which a transition to any particular cases (for example, a surface single-stage detection zone, a solid curtain type detection zone, etc.) is possible; for active infrared devices - plurality of parallel infrared rays diverging from several sources, detection zone type "surface rays barrier"; for radiotechnical devices - detection zones such as ellipsoid of revolution, "drop", elliptical channel surface, etc. The way of detection devices zones formalizing within the complex security system presented makes it possible to take into account their technical characteristics and to algorithmize the procedures for automated design of the threats detecting subsystems and of evaluating the resulting integrated protection system effectiveness. It can also be used during the synthesis of decision support systems to ensure the safety of various kinds of objects.

REFERENCES

1. Azhmukhamedov I.M., Romanov F. V., Knyazeva O. M. Determining the level of information security in the facility informatization based on assessment of the protection measures. Voprosy zashhity informacii [Information security issues]. 2015. No. 3 (110). Pp. 66-72 (In Russian).

2. Alekseev E. Ju., Dudkin V. A. Sposob povyshenija pomehoustojchi-vosti v infrakrasnyh sistemah obnaruzhenija [Method for increasing noise immunity in infrared detection systems]. Vestnik Penzenskogo gosudarstvennogo universiteta [Vestnik of Penza State University]. 2016. No. 2 (14). Pp. 109-116

3. Volkhonskiy V.V., Krupnov A. G. Special features of the threats detectors structure for protected object. Scientific and technical journal of information technologies, mechanics and optics. 2011. No. 4 (74). Pp. 131-136.

4. Volkhonskiy V.V., Malyshkin S. L. Analysis of Intruder Detection Efficiency in Physical Protection Systems. Informatsionno-upravliaiushchie sistemy [Information and Control Systems]. 2015. No. 3 (76). C. 70-75.

5. Davidyuk N.V., Belov S. V. The general pattern of solving the problem of effective detectivity sensors disposition on the protected object. Vestnik Saratov State Technical University. 2009. Vol. 4. No. 2(43). Pp. 113-118.

6. Davidyuk N.V., Belov S. V. Formation of a set of sensors characteristics affecting the problem of their selection. Vestnik of Astrakhan State Technical University. Series: Management, Computer Science and Informatics. 2009. No. 2. Pp. 110-113.

7. Davidyuk N.V., Sibikina I. V., Kosmacheva I. M. The procedure of evaluation informatization object security system's detective ability. Information and security. 2012. Vol. 15. No. 4. Pp. 537-542.

8. Anulidakis I.I., Kioupakis F.-E. Industrial espionage and technical surveillance counter measurers. Cham: Springer, 2016. 125 p.

9. Bidgoli H. Handbook of Information Security: Threats, Vulnerabilities, Prevention, Detection, and Management. Vol. 3. Hoboken: John Wiley & Sons, 2006. 1154 p.

10. Dhar N.K., Dat R., Sood A. K. Advances in Infrared Detector Array Technology. Optoelectronics - Advanced Materials and Devices. 2013. Pp. 149-190. DOI: 10.5772/51665

11. Fette B.A. Cognitive Radio Technology. 2nd ed. Academic Press, 2009. 848 p.

12. Kraus H. G. Huygens-Fresnel-Kirchhoff wave-front diffraction formulation: spherical waves. J. Opt. Soc. Am. A. Vol. 6. No. 8. August 1989. Pp. 1196-1205.

13. Zhenxiu L.A proof of Huygens' principle. Geohorizons. Jan 2007. Vol. 12. Pp. 31-33. URL: http://www.spgindia.org/geohorizon/ jan_2007/huygens_priciple.pdf.

14. Ziboon H.T., Thabit A. A. A new proposed adaptive cognitive radio detection system based on mlp neural network for different modulation schemes. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. 2017. Vol. 12. No. 2. Pp. 521-527.

15. Zyczkowski M., Szustakowski M., Dulski R., Kastek M., Ciurapin-ski W., Karol M., Markowski P. Selected issues concerning protection of key installations illustrated on the example of a maritime port. Bezpieczenstwo i Technika Pozarnicza Safety & Fire Technique. 2014. Vol. 35. Issue 3. Pp. 15-24.

INFORMATION ABOUT AUTHORS:

Davidyuk N.V., PhD, Associate Professor of Astrakhan state technical university;

Vybornova O.N., Senior Lecturer of Astrakhan state university.

^■

For citation: Davidyuk N.V., Vybornova O.N. Account of detection devices technical characteristics during automated design and effectiveness assessment of complex security systems. H&ES Research. 2018. Vol. 10. No. 3. Pp. 84-92. doi: 10.24411/2409-5419-2018-10078. (In Russian)

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.