Комплекс радиоконтроля зданий "RS1100"

Автоматизированный комплекс RS1100:

пространственно- распределенная система комплексного радиоконтроля зданий

Защиту объекта, представляющего собой несколько пространственно разнесенных помещений или целое здание, от угроз, связанных с несанкционированной передачей информации подслушивающими устройствами или другими радиоэлектронными средствами, выполняют специальные автоматизированные комплексы ближней радиоразведки. Сформулируем основные требования к таким системам

Функции системы распределенного радиоконтроля

Выделим на объекте зоны безопасности, в которых требуется обеспечить гарантированный уровень защиты от подслушивающих устройств. Конфигурация и размер каждой зоны определяются так, чтобы расположенные в ее пределах микропередатчики, функционирующие в радиоканале на частотах до нескольких ГГц надежно обнаруживались сканирующим радиоприемником с размещенной в этой же зоне широкополосной антенной. В общем случае на объекте может быть несколько таких зон, находящихся на разных этажах и на значительных (до ста и более метров) расстояниях друг от друга.

Периодический радиоконтроль нескольких зон безопасности объекта можно в принципе вести с помощью одного мобильного компьютерного или микропроцессорного комплекса поиска подслушивающих устройств, аналогичного по возможностям комплексу RS1000/8 фирмы "Радиосервис". Однако для достоверного выявления эпизодически функционирующих радиосредств, например, дистанционно управляемых, радиоконтроль во всех зонах необходимо вести непрерывно. Кроме того, в обязанности системы радиоконтроля может входить наблюдение за радиообстановкой вблизи объекта (например, регистрация радиобмена между мобильными приемо-передающими устройствами), а также анализ сигналов и выявление несанкционированных передач на поднесущих в одной или нескольких фазах сети электропитания, в проводных линиях и оптическом (инфракрасном) канале.

Таким образом, система комплексного распределенного радиоконтроля должна непрерывно анализировать данные радионаблюдения, поступающие по нескольким каналам различного вида, причем с ростом числа каналов скорость сканирования по сравнению с одноканальным вариантом не должна заметно уменьшаться. Систему необходимо оснастить развитыми средствами поиска, идентификации и регистрации сигналов средств ближней радиосвязи, причем эти средства должны функционировать как в автоматическом режиме, так и под управлением оператора.

Принципы построения системы на базе комплекса RS1100

Автоматизированный комплекс RS1100 разработан фирмой "Радиосервис" с учетом изложенных выше требований к пространственно распределенным системам комплексного радиоконтроля зданий. Архитектура комплекса отвечает следующим принципам. Единый центр управления. Чтобы не размещать отдельный многоканальный комплекс в каждой зоне безопасности, все функции управления процессами накопления и обработки данных радионаблюдения целесообразно сосредоточить в одном месте, где будет находиться персональный компьютер, сканирующий радиоприемник и микрокомпьютер, отвечающий за внутрисистемные коммуникации. Распределенная антенная система.

Расположенные в контролируемых зонах антенны подключаются к радиоприемнику через антенные переключатели и проложенные в здании коаксиальные кабели. Распределенная система периферийных модулей. Модульный принцип построения комплекса упрощает конфигурирование систем, отвечающих текущим потребностям пользователя. В зависимости от конкретных задач по защите объекта и числа зон безопасности в состав комплекса могут входить различные периферийные модули: антенные переключатели, антенные усилители, конверторы, генераторы, акустические системы, которые объединяются внутрисистемной шиной и могут размещаться вне центра управления.

Расширить или изменить действующую конфигурацию несложно, поскольку каждый периферийный модуль подключаются к шине независимо по принципу "plug&play" (включи и работай), причем программное обеспечение автоматически опознает подключенные периферийные модули и соответственно настраивает программную среду. Аппаратные и программные средства ускоренного сканирования радиодиапазонов Для ускорения процессов сканирования в многоканальной системе на базе комплекса RS1100 используются антенные коммутаторы с малым временем переключения и режим ускоренного сканирования "CyberScan" приемника AR5000 вместе с соответствующим программным обеспечением.

Структура системы на базе комплекса RS1100

В центре управления комплексом размещается сканирующий радиоприемник, персональный компьютер и микрокомпьютерный модуль RS1100/С. В качестве радиоприемника рекомендуется использовать сканер AR5000 фирмы AOR Ltd. или R8500 фирмы ICOM Inc., которые отличаются расширенным динамическим диапазоном и повышенной помехозащищенностью. Микрокомпьютерный модуль RS1100/C отвечает за внутрисистемные коммуникации. Он организует информационный обмен между персональным компьютером и микроконтроллером сканера, а также транслирует команды управления периферийными устройствами по внутрисистемной шине.

Этот модуль расширяет ограниченные коммуникационные ресурсы персонального компьютера, которому для взаимодействия с комплексом требуется только один последовательный порт. Для регистрации и анализа сигналов желательно использовать компьютер со стандартной звуковой платой. Система радионаблюдения может быть укомплектована различными периферийными устройствами, причем внутрисистемная шина позволяет адресовать до 48 таких устройств, расположенных на расстояниях до нескольких десятков метров от микрокомпьютерного модуля RS1100/С.

Дополнительные периферийные модули легко встраиваются в систему, причем программное обеспечение комплекса RS1100 автоматически контролирует наличие и работоспособность каждого такого устройства, что упрощает тестирование и диагностику сложных систем. В настоящее время номенклатура выпускаемых и разрабатываемых фирмой "Радиосервис" периферийных устройств выглядит следующим образом:

•RS1000/K - антенный переключатель для коммутации антенн и конверторов в диапазоне частот до 2.5 ГГц

•RS1100/M* - конвертор, расширяющий диапазон сканера AR5000 до 5 ГГц

•RS1000/L - конвертор для анализа сигналов в сети электропитания, проверки проводных и оптических линий

•RS1100/F* - широкополсный антенный усилитель для компенсации потерь в коаксиальных линиях на частотах до 2.6 ГГц

•RS1000/N - программируемый генератор для нейтрализации подслушивающих устройств на частотах от 89 до 890 МГц

•RS1100/N* - программируемый генератор для нейтрализации подслушивающих устройств на частотах от 89 до 1800 МГц

•RS1100/Z* - двухканальная акустическая система для дистанционной идентификации радиомикрофонов методом акустического зондирования.

Выпуск изделий, отмеченных знаком *, намечен на 1998 год.

Типовая конфигурация пространственно-распределенной системы RS1100

В каждой контролируемой зоне устанавливается широкополосная антенна RS1000/A, а на крыше - дополнительная наружная антенна. Структурная схема комплекса изображена на этом рисунке (28.4K). С помощью проложенных в здании коаксиальных кабелей антенны подключаются к двум антенными коммутаторам RS1000/K, выходные сигналы которых поступают на антенные входы сканера AR5000. В такой конфигурации комплекс может обслужить максимум 14 каналов.

Если в какой-либо зоне частотный диапазон сканирования требуется расширить до 5 ГГц, один из входов переключателя резервируется для конвертора RS1000/M. В том случае, когда суммарные потери в коаксиальном кабеле и антенных переключателях будут недопустимо ухудшать чувствительность сканера, их будет компенсировать широкополосный антенный усилитель RS1100/F, который устанавливается вместе с антенной и питается по коаксиальному кабелю. Фазы сети электропитания, проводные и оптические линии контролируют конверторы RS1000/L, которые подключаются к антенному переключателю RS1000/K1.

Для этого необходимо выделить один из 7 входов переключателя RS1000/K2. Антенные перключатели как и другие периферийные устройства могут физически размещаться на удалении до нескольких десятков метров от управляющего микрокомпьютерного модуля RS1100/C. Программируемые генераторы и их антенны необходимо устанавливать в тех зонах, которые они защищают, чтобы исключить потери ВЧ-мощности в длинных коаксиальных кабелях. Модули двухканальных акустических систем RS1000/Z размещаются в контролируемых помещениях и используются для обнаружения и определения местоположения радиомкрофонов методом акустического зондирования. Особенности применения этого метода подробно изложены в руководстве пользователя комплексом RS1000. Для тестирования и настройки программного обеспечения системы предназначен комбинированный имитатор сигналов RS1000/S, который формирует сигналы калиброванных уровней в радиоканале, в сети электропитания и в оптическом диапазоне.

Программное обеспечение и алгоритмы работы комплекса RS1100

Прикладное программное обеспечение комплекса RS1100 представляет собой пакет 32-разрядных программ, работающих под управлением операционной системы Windows 95. Программы комплекса выполняют следующие базовые функции.

Управление системой радиоконтроля в ручном режиме: настройка частоты, выбор полосы пропускания, типа демодулятора и чувствительности сканера, переключение каналов контроля и дистанционное управление акустическими системами и генераторами.

Программно реализованы следующие инструментальные средства радионаблюдения: анализатор гармонического состава несущего колебания; цифровой анализатор спектра с полосой анализа от 3 до 220 кГц, запоминанием, накоплением и арифметическими операциями над спектрами; двухканальный цифровой осциллограф, отображающий сигналы с выходов демодуляторов сканера (на базе звуковой платы компьютера) с регулируемой частотой дискретизации и возможностью записи реализаций на диск; корреляционный анализатор откликов акустического зондирования.

Управление процессами сканирования: последовательное сканирование заданных каналов в режиме "SyberScan" с обнаружением всех излучений в заданных диапазонах, детальным анализом обнаруженных сигналов и составлением списка "неизвестных" излучений; параллельное сканирование в нормальном режиме, когда на каждой частоте настройки антенный коммутатор с высокой скоростью переключает заданные каналы, а программа считывает уровни сигналов; параллельное сканирование заданных каналов с использованием аппаратуры модуля RS1100/C.

Идентификация сигналов подслушивающих устройств: в комплексе RS1100 идентификация сигналов подслушивающих устройств может выполняться несколькими методами: появление нового излучения на фоне "известных" компьютеру, т.е. предварительно зарегистрированных в диаграмме загрузки; идентификация методом анализа гармонического состава несущего колебания; идентификация методом акустического зондирования (эти методы реализованы в комплексе RS1000). Кроме того, распределенная антенная система дает возможность разработки весьма эффективных алгоритмов пространственной идентификации и определения местоположения (с точностью до контролируемой зоны) локального источника на фоне внешних станций.

Управление процессами регистрации информации: сбор данных, статистическая обработка и запись на диск диаграмм загрузки радиодиапазонов, которые используются для повышения эффективности поиска сигналов подслушивающих устройств на фоне внешних станций; автоматическая регистрация сигналов с выхода демодулятора приемника (через звуковую плату) с фильтрацией и сжатием файлов фонограмм.

Настройка системы автоматического радиоконтроля: при подготовке задания оператор вводит начальные и конечные частоты контролируемых участков радиодиапазона с указанием параметров приема: чувствительности, порогов обнаружения, указывает контролируемые каналы и их типы, определяет необходимость использования диаграммы загрузки, а также выбирает приоритет, число циклов и метод сканирования (последовательное нормальное, последоваетльное в режиме "SyberScan", параллельное нормальное, параллельное с использованием модуля RS1100/C, просмотр заданных частот) и идентификации (обнаружение "неизвестных" частот, анализ гармоник, звуковое зондирование, пространственное обнаружение), при необходимости вводятся параметры работы генераторов нейтрализации подслушивающих устройств. Наконец выбираются способы тревожной сигнализации при обнаружении излучений и виды протоколов, в которые заносятся результаты работы комплекса.