Реферат: Средства радиоконтроля

Виды устройств, применяемых для радиоконтроля.

Для целей радиоконтроля могут применяться следующие виды устройств: частотомеры, анализаторы спектра, нелинейные локаторы, индикаторы электромагнитных полей. В данной работе будут кратко рассмотрены все эти виды, а также будут приведены примеры таких устройств, взятые из рекламы средств защиты информации.

Частотомеры

Традиционно этот вид средств контроля за электромагнитными излучениями появился первым ввиду своей простоты и с успехом применяется и по сей день, однако область его применения снижается, в основном из-за все более широкого применения анализаторов спектра и нелинейных локаторов.

Как правило, частотомер предназначен для измерения частоты, периода, длительности импульса и скважности сигнала или только некоторых из этих характеристик.

Частотомеры служат для замера и контроля частоты передающих устройств. Замеренная частота отражается на дисплее частотомера, локализация источников излучения ведется с помощью сегментных индикаторов уровня сигнала, по тому же принципу, как и в детекторе поля. Измерение девиации и относительной величины сигналов позволяет определять местоположение передатчиков. Например, портативный частотомер Scout измеряет частоту передатчика, различая случайные шумы, и автоматически записывает ее в память на 400 частот. Scout предоставляет возможности управления сканирующими приемниками и другой приемной аппаратурой, а также загрузки данных измерений в компьютер.
Для обнаружения и определения конкретного местонахождения в помещении радиомикрофонов и телефонных микропередатчиков немаловажна способность индикатора поля или частотомера работать с маломощными источниками излучения (2-5 мВ на расстоянии нескольких метров). Наличие автозахвата частоты у частотомера позволяет работать в двух режимах: режиме автозахвата и режиме непрерывного измерения. Цифровой фильтр, проверяющий сигнал на когерентность, исключает случайные, побочные результаты измерений без потери чувствительности частотомера.

Анализаторы спектра

Этот уже достаточно развитый, но еще перспективный вид средств радиоконтроля предназначен для сканирования частотных спектров модулированных сигналов в различных частотных диапазонах и отображения на экране дисплея/осциллографа этих спектров. В случае, если в спектре появляется новый сигнал, анализатор спектра может обнаружить его и сообщить об этом. Эти виды устройств сложнее, чем частотомеры, и могут обнаруживать радиозакладки более эффективно.

Нелинейные локаторы

Для обнаружения радиомикрофонов и телефонных радиозакладок существуют различные методы. Чаще всего с этой целью контролируют радиоэфир с помощью различных радиоприемных устройств или ищут передатчик с помощью широкополосных индикаторов поля, регистрирующих имеющиеся радиоизлучения. Одним из существенных недостатков этих способов является трудность обнаружения радиомикрофонов, включаемых дистанционно по радиоканалу только во время съема информации или автоматически по акустическому сигналу (с системой акустопуска). Кроме того, при использовании этих методов требуется постоянный и длительный контроль радиоэфира или применение сложных и дорогостоящих специальных автоматических аппаратно-программных комплексов радиоконтроля.

Менее известным, но весьма эффективным способом обнаружения радиоэлектронных устройств является метод нелинейной локации. Он основан на физическом свойстве всех нелинейных компонентов (транзисторы, диоды и др.) радиоэлектронных устройств излучать в эфир, при их облучении сверхвысокочастотными сигналами, гармонические составляющие, кратные частоте облучения. При этом процесс преобразования не зависит от того, включен или выключен облучаемый объект (активный или пассивный режим). Прием нелинейным локатором любой гармонической составляющей поискового сигнала свидетельствует о наличии в зоне поиска радиоэлектронного устройства независимо от его функционального назначения (радиомикрофон, телефонная закладка, диктофон, усилитель, микрофон с усилителем и т. п.).

В настоящее время на рынке представлена широкая номенклатура нелинейных локаторов как отечественного производства, так и импортных. По каким же критериям необходимо выбирать тип нелинейного локатора, приобретаемого, например, службой безопасности? К числу основных параметров, определяющих тактико-технические характеристики (ТТХ) нелинейных локаторов, относятся мощность, частота и режим излучения, а также метод регистрации гармонических составляющих частоты. Немаловажную роль играет и стоимость приобретаемого прибора. Необходимо отметить, что импортные нелинейные локаторы при высокой стоимости ($18000-55000) по своим параметрам подчас уступают аналогичным отечественным приборам.

Рассмотрим основные параметры нелинейных локаторов. Мощность их излучения колеблется от сотен милливатт (локаторы "Обь", "Родник") до сотен ватт (150-350 Вт - локаторы NR-900M, "Циклон"). Наиболее предпочтительны нелинейные локаторы с большей мощностью излучения, имеющие лучшую обнаружительную способность, т. е. большее допустимое расстояние до объекта поиска. С другой стороны, при высокой частоте большая мощность излучения прибора представляет опасность для здоровья оператора. Согласно ГОСТ 12.1.006-84, при непрерывной работе в течение 8 ч в сутки энергетическая нагрузка на организм человека не должна превышать 200 мкВт ч/см2, что соответствует плотности потока мощности в месте нахождения оператора не более 25 мкВт/см2. Это требование напрямую связывает мощность и режим излучения нелинейного локатора. Для достижения высоких ТТХ, и в первую очередь мощности излучения, в современных нелинейных локаторах используют режим импульсного излучения сигнала. При этом мощность сигнала в импульсе может достигать 300-400 Вт, однако средняя мощность излучения остается небольшой. Например, в отечественном локаторе NR-900M максимальная средняя мощность составляет всего 0,09 Вт, а в локаторах "Циклон" - 0,12 Вт.

Использование импульсного излучения, а также применение специальных антенных устройств позволяет до минимума свести вредное воздействие излучения на оператора. Весьма совершенной антенной системой оборудован нелинейный локатор NR-900M. В этом устройстве, имеющем компактную и удобную конструкцию, реализованы следующие основные параметры: ширина диаграммы направленности главного лепестка мощности излучения - не более 40 град., подавление задних лепестков диаграммы направленности для передающей и приемной антенн - не менее 20 дБ.

Частота излучения передающей части нелинейных локаторов, используемых в настоящее время, лежит в пределах 650-1000 МГц. Выбор частоты излучения связан с некоторой зависимостью затухания излучаемого и принимаемого сигналов в среде распространения: наблюдается экспоненциальный рост затухания поискового сигнала в зависимости от его частоты. Следовательно, при понижении частоты сигналов ТТХ локаторов повышаются. Однако при этом усложняется их конструкция и увеличиваются габариты антенной системы.

При проведении поисковых работ с применением нелинейных локаторов различных типов возможны ложные срабатывания индикатора вследствие помеховой коррозионной нелинейности металлических изделий (ржавых частей в железобетонных конструкциях, резьбовых и сварных соединениях трубопроводов и т. п.). Уменьшению числа ложных срабатываний индикатора локатора в некоторой степени способствует регистрация помимо второй еще и третьей гармонической составляющей отраженного сигнала. Однако, как показывает практика, регистрация третьей гармоники также не гарантирует надежную селекцию электронных изделий. К тому же нелинейный локатор, регистрирующий вторую и третью гармоники, имеет чрезвычайно сложные схему и конструкцию антенной системы и, как следствие, высокую стоимость. Так, отечественный нелинейный локатор "Энвис", работающий на второй и третьей гармониках, стоит порядка $11000.

Дополнительным параметром, характеризующим ТТХ нелинейного локатора, является его обнаружительная способность. В конце 1994 - начале 1995 гг. были проведены сравнительные испытания ряда отечественных нелинейных локаторов ("Октава-М", "Родник", "Обь", "Люкс", "Лотос", NR-900M) и локатора Broom производства Великобритании. В результате испытаний был сделан вывод о существенном превышении энергетического потенциала и пространственной избирательности нелинейного локатора NR-900M над остальными изделиями благодаря повышенной дальности обнаружения объекта (от 2 до 10 раз), лучшему обнаружению объектов на фоне помеховой коррозионной нелинейности и более совершенной антенной системы (коэффициент усиления антенны 9 дБ, ширина диаграммы направленности 40 град.). По своим параметрам NR-900M не уступает, а по направленности антенной системы превосходит известные локаторы серии "Циклон". При этом его стоимость на 20% ниже стоимости последних.

Опыт использования в АОЗТ "Безопасность бизнеса" нелинейного локатора NR-900M подтвердил его высокую эффективность при поиске радиоэлектронных устройств.

В заключение отметим, что в настоящее время применение нелинейных локаторов в практике служб безопасности гарантирует самое высокое качество обследования помещений и безошибочное выявление скрытно установленных радиоэлектронных устройств любого назначения.

Индикаторы электромагнитных полей

Эти устройства не сканируют всю полосу частот в поисках информационного сигнала радиопередающей закладки, а анализируют общий электромагнитный фон помещения, ловя побочные излучения закладок. Данный вид устройств обладает меньшей чувствительностью, чем анализаторы спектра и частотомеры, так как требует достаточно сильного сигнала закладки, зато он эффективен для поиска “хитрых” закладок, которые умеют динамически менять частоту несущего сигнала и “размывать” свой сигнал по широкой полосе частот.

Принцип действия индикаторов поля основан на индикации увеличения уровня сигнала "жучка"-радиопередатчика по мере приближения к нему. Рядом с антенной передатчика величина электромагнитного поля максимально велика, на что и реагирует поисковая аппаратура. Если сигнал на выходе детектора превышает некий пороговый уровень (значение которого устанавливается с таким расчетом, чтобы прибор не реагировал на фоновый шум), то срабатывает световая и звуковая сигнализация. Приближение к источнику сигнала сопровождается индикаций возрастания уровня сигнала на светодиодном (жидкокристаллическом и проч.) индикаторе. Работа таких детекторов поля, как D006, D008 основана на широкополосном детектировании электрического поля, что позволяет обнаруживать передающие устройства вне зависимости от их модуляции. Для того, чтобы повысить чувствительность индикатора поля применяются режекторные фильтры, "обрезающие" излучения мощных источников - радио- и телестанций и т.д.

Встроенная "акустическая завязка" позволяет поисковому устройству идентифицировать находящиеся в помещении радиомикрофоны, и отличить их излучение от остальных источников по характерному звуковому сигналу. Этот эффект реализуется при наличии в приборе амплитудного детектора, усилителя низкой частоты и динамика. В тот момент, когда продетектированный и усиленный сигнал подается на динамик, между ним и микрофоном радиопередатчика устанавливается обратная акустическая связь. По мере приближения оператора с индикатором поля к месту расположения закладки, низкочастотный усилитель индикатора самовозбуждается и динамик воспроизводит возрастающий "свист". Несмотря на то, что этот режим не всегда срабатывает при обнаружении некоторых профессиональных закладок, индикаторы поля могут эффективно использоваться для детектирования радиопередатчиков с шумоподобным (шифрованным) сигналом, когда другая техника становится бессильной.

Комбинированные устройства

В последние годы наблюдается тенденция к разработке многофункциональных приборов, совмещающих в себе достоинства индикаторов поля, частотомеров, сканирующих приемников (анализаторов спектра) и перехватчиков сигнала. Так, например, отечественный частотомер РИЧ-2 измеряет частоту и уровень ВЧ сигнала, работает в режиме акустической завязки и в сторожевом режиме. Его можно назвать детектором поля с интегрированным частотомером. Микропроцессор фиксирует уровень шумового фона, порог срабатывания регулируется.

Другая отечественная разработка, поисковый приемник Скорпион, для обнаружения сигнала радиозакладки сканирует диапазон от 30 до 2000 МГц. При этом он может быть переведен в дежурный режим путем удаления из сканируемых частот легальных сигналов, при этом сканирование всего диапазона будет занимать не более 10 секунд. В этом случае прибор работает в качестве широкополосного индикатора поля. Также прибор может работать как измеритель уровня поля радиосигналов в контролируемом диапазоне