Система управления антенной при измерении параметров электромагнитных полей в целях технической защиты телекоммуникационной информации

Актуальность

В современном мире абсолютное большинство видов деятельности человека связано с информационными технологиями. Процессы сбора, хранения, обработки инфoрмации осуществляются во всех сферах жизни общества. От простейших частных организаций до структур государственной важности – везде информация является важнейшим средством для достижения конкретной цели. Вместе с тем активно развивается сфера хищения и незаконной передачи конфиденциальных данных.

В связи с этим особую актуальность приобретает защита информации –деятельность, направленная на предотвращение утечки информации, несанкционированных и непреднамеренных воздействий на защищаемую информацию.

Один из примеров утечки информации – это перехват информации по каналу побочных электромагнитных излучений, когда техническими средствами разведки осуществляется перехват побочных электромагнитных излучений средства вычислительной техники, их обработка и извлечение обрабатываемой телекоммуникационной информации. Чтобы не допустить подобной ситуации, при помощи измерительных антенн (вместе с другими контрольно-измерительными приборами) производится измерение параметров электромагнитных излучений технического средства. На основе полученных измерений можно определить размер опасной зоны, в которой возможен перехват информации, и не допустить пребывание в этой зоне посторонних лиц.

Для того чтобы избежать сторонних электромагнитных излучений (помех), измерения технических средств проводят в специальных экранированных камерах, обшитых внутри радиопоглощающим материалом. Для данной работы необходимо многократное измерение параметров электромагнитных полей, при этом антенна должна фиксироваться в различных положениях, а именно: на разной высоте и при разных вариантах поляризации.

Как правило, измерительные антенны фиксируются на специальных штативах – антенных мачтах. Желание оптимизировать и автоматизировать этот процесс побудило автора создать систему управления антенной.

Для получения корректных показаний требуется минимизировать сторонние электромагнитные помехи, поэтому крайне нежелательно использовать электромеханические системы управления антеннами. В связи с этим представляется целесообразным создать для измерительной антенны компактную динамичную установку, работающую при помощи воды. Потребность в использовании гидравлических механизмов постоянно растет. Объясняется это тем, что гидравлические системы несложны в конструировании и при этом эффективны при передаче энергии.

На сегодняшний день известно лишь об экспериментальных образцах подобных систем, имеющихся лишь у единичных иностранных компаний, но конфиденциальность данной информации и ряд других причин не позволяют использовать их в сфере технической защиты информации в нашей стране.

Таким образом, создание и использование в экранированной камере системы управления антенной, действующей на основе гидравлического механизма, приведёт к повышению точности полученных данных, позволит повысить достоверность проводимых измерений.

Цель

Цель работы: создать модель системы управления измерительной антенной, действующую на основе гидравлического механизма.

Задачи

1.  Изучить литературу о средствах защиты телекоммуникационной информации.

2.   Изучить информационные источники о гидравлических механизмах, исследовать принцип их действия.

3.   Разработать и сконструировать модель системы управления антенной, действующую на основе гидравлического механизма.

4.  Объяснить принцип действия модели на основе законов физики.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

Безэховая экранированная камера, измерительная антенна, антенная мачта, техническое средство – компьютер (наблюдение за процессом измерений).

Для конструирования модели системы управления антенной использованы:

•     Линейки деревянные (10 штук)

•     Набор для конструирования (зубчатые колёса, рейки)

•     Медицинские шприцы (6 штук)

•     Медицинские капельницы (4 штуки)

•     Деревянная основа

•     Вспомогательные материалы: клеевой пистолет, двухкомпонентный клей, медная проволока, металлические скрепки, деревянные палочки

Описание

Работа посвящена созданию системы управления измерительной антенной на основе гидравлического механизма для решения задачи автоматизации процесса проведения измерений параметров электромагнитных полей при организации технической защиты телекоммуникационной информации. Апробация системы, позволившая проверить работоспособность созданной модели, а также правильность заложенных инженерных решений проводилась в учебно-лабораторном комплексе кафедры «Защита информации» МГТУ им. Н.Э. Баумана.

В рамках работы автором была обоснована её актуальность, четко сформулированы задачи. В изложении основной части работы присутствует логичность, четкость, последовательность. Насыщенность списка используемых источников свидетельствует о детальной проработке теоретической части проекта. Автором были выполнены все поставленные задачи, результаты работы отражены в развернутых выводах.

Этапы проектной работы:

1. Изучение и анализ информационных источников по теме проекта, посещение Российской Государственной библиотеки.
2. Конструирование модели системы управления антенной, действующей на основе гидравлического механизма.
3. Консультации с руководителями проектной работы.
4. Подведение итогов, оформление демонстрационных материалов. Презентация результата проекта (продукта).

В ходе работы были использованы следующие методы:

• теоретические (изучение литературы, работа с источниками);
• практические (наблюдение, сравнение, моделирование);
• аналитические (анализ работы и формулирование выводов).

Результаты работы/выводы

В ходе работы над проектом были изучены литературные источники, объясняющие принцип действия гидравлических систем. Исследованы и проанализированы работы экспертов сферы технической защиты информации.

Автором создана работающая масштабная модель системы управления измерительной антенной на основе гидравлического механизма, которая демонстрирует правильность принятых конструктивных решений и полную состоятельность предлагаемой концепции. Цель работы достигнута.

На основании проектной работы можно сделать следующие выводы:

1.   Информация ограниченного доступа, обрабатываемая в технических средствах, представляет собой большую ценность для злоумышленников.

2.   При обработке информации техническим средством возникает побочное электромагнитное излучение, перехватив которое становится возможным раскрытие обрабатываемой информации без прямого доступа к устройству пользователя.

3.    С помощью антенных систем в стабильных лабораторных условиях безэховой экранированной камеры проводят измерения параметров электромагнитных полей, излучаемых техническими средствами. На основе результатов измерений расчетными методами производится оценка дальности распространения побочных электромагнитных излучений и, соответственно, расстояний, на которых может быть перехвачена информация. При этом важнейшим аспектом является вопрос автоматизации изменения положения измерительной антенны при проведении измерений.

4.   Модель системы управления измерительной антенной не требует дополнительных источников энергии. Для передачи усилия требуется лишь небольшое количество жидкости.

5.   Данную модель можно использовать для учебных демонстраций и лабораторных работ на уроках физики при изучении гидравлики, а также на занятиях дополнительного образования технической направленности при изучении основ защиты информации.

Перспективы использования результатов работы

На основании результатов работы автор предполагает реализовать систему управления антенной в натуральную величину для её использования при проведении измерений в действующей экранированной камере.

Создание и использование системы управления измерительной антенной, действующей на основе гидравлического механизма, приведёт к повышению точности получаемых данных, позволит повысить достоверность проводимых измерений.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

МГТУ им. Н.Э. Баумана, кафедра «Защита информации»

Награды/достижения

Конференция исследовательских и прикладных проектных работ обучающихся «Будущее начинается сегодня» – призёр

Олимпиада школьников «Шаг в будущее» по профилю «Инженерное дело» – призёр (2 степень)

Мнение автора

«Благодарю всех организаторов Открытой городская научно-практической конференции «Инженеры будущего»