Возможности средств технической разведки

Возможности технической разведки и ее средств являются одними из основных факторов, определяющих угрозу безопасности информации. Поэтому органы, обеспечивающие ее безопасность, внимательно отслеживают все изменения и тенденции в развитии способов и технических характеристик средств добывания информации. Наибольшее влияние на эффективность добывания инфор­мации оказывают диапазон частот воспринимаемых средствами частот сигналов, чувствительность, и разрешающая способ­ность технического средства и его масса-габаритные характе­ристики.

Диапазон частот носителей информации — сигналов являет­ся одним из важнейших их признаков, позволяющих обнаруживать носители с защищаемой информацией. Человек воспринимает све­товые сигналы в очень узком диапазоне видимого света и акусти­ческих сигналов в звуковом диапазоне. Сигналы с иными частота­ми органам чувств человека недоступны. Поэтому чем шире диа­пазон частот средства добывания, тем большие его возможности по поиску и обнаружению носителей с защищаемой информацией. Чувствительность технического средства наряду с мощнос­тью источника сигнала и затуханием среды определяют важней­ший показатель эффективности разведки — дальность добыва­ния информации. А дальность, в свою очередь, влияет на безо­пасность органа добывания. Чем выше чувствительность средства, тем на большем удалении от источника информации оно обнару­живает и распознает ее носитель. Так как в принципе любое радио­электронное средство или электрический прибор создает побоч­ные электромагнитные излучения и наводки, то повышение чувс­твительности средств добывания расширяет также круг потенци­альных источников опасных сигналов. Парадокс развития средств добывания заключается в том, что паразитные излучения и навод­ки одновременно тормозят рост чувствительности. Для большинс­тва приемников сигналов их предельная чувствительность ограни­чивается собственными (тепловыми) шумами или внешними по­мехами. Однако из этого не следует, что в перспективе невозмож­ны качественные изменения в повышении чувствительности при­емников сигналов технической разведки. Оптимизм в этом вопро­се подкрепляется многими примерами обеспечения чувствитель­ности субъектов живой природы. Например, пока наиболее эффек­тивный поиск наркотиков, взрывчатых веществ, людей под завала­ми обеспечивают собаки.

Разрешающая способность технического средства опреде­ляет количество и информативность добываемых с его помощью признаков объектов разведки. Чем выше разрешающая способ­ность и точность измерения, тем большее количество информатив­ных признаков будет добыто. Например, чем большее количество деталей образца военной техники можно рассмотреть на его фото­графии и чем выше точность их измерения, тем больше достовер­ной информации о тактико-технических характеристиках образца военной техники сможет получить эксперт.

Количество добываемых видовых признаков объекта наблю­дения определяется размерами его изображения на сетчатке глаза или мишени (в кадре пленки) фотоприемника и его разрешающей способности. Требования по разрешающей способности на мест­ности, необходимой для обнаружения объекта военной техники и его распознавания (определения типа, описания и анализа), пред­ставлены в табл. 14.1 [1].

Если для обнаружения объекта достаточны крупногабаритные видовые признаки (размеры объекта, его конфигурация и др.), то для распознавания типа объекта наблюдения требуются более мел­кие признаки, а для описания объекта и его технического анализа необходимо наблюдать мелкие детали конструкции и особеннос­ти поверхности. Поэтому, как следует из табл. 14.1, разрешение, не­обходимое для определения типа объекта, в несколько раз выше, чем для обнаружения, а для получения признаков, на основе кото­рых возможно описание и технический анализ, разрешение долж­но быть в десяти раз выше.

Возможности наблюдения тем выше, чем больше фокусное расстояние и разрешение оптического приемника. Но при увели­чении f обратно пропорционально уменьшается угол зрения оптического прибора и существенно усложняется поиск объекта наблю­дения. При уменьшении угла зрения прибора в 2 раза время по­иска (просмотра одинаковой части пространства) увеличивается в 4 раза. Поэтому в оптической разведке используют два режима: об­зорный и детальный.

Обзорное наблюдение проводится с целью обнаружения объ­екта разведки, детальное — для его распознавания. Для реализа­ции такой возможности в современных биноклях используются оп­тические системы с переменным фокусным расстоянием, у кото­рых кратность увеличения может изменяться в широких пределах (от 4 до 20 и более). При изменении кратности увеличения в обрат­но пропорциональной зависимости изменяется угол зрения. Такие бинокли при большом угле зрения позволяют наблюдать большую часть пространства, а после обнаружения объекта рассматривать его при большем увеличении. Для наблюдения объектов под очень малыми углами зрения (несколько градусов) современные перс­пективные приборы имеют устройство стабилизации поля зрения. Без него при незаметных на глаз колебаниях (треморе) рук изобра­жение объекта наблюдения может выходить за пределы поля зре­ния. А специальные телескопы для наблюдения за объектами на удалении до 10 км устанавливаются на стационарных платформах и штативах.

Тесная связь существует между разрешающей способностью средства добывания и информативностью добываемых сигналь­ных и вещественных признаков. Например, так как практически очень сложно сделать одинаковыми частоты задающих генерато­ров радиоизлучающих средств одного и того же типа, то при высо­ком разрешении измерителя частоты возможно по этому признаку различать передатчики одного и того же типа.

Но так как количество и качество добываемой информации в общем случае уменьшаются с увеличением дальности добывания, то в разведке существует проблема обеспечения доступа средства разведки к источникам информации без существенного увеличе­ния риска для ее органов. Возможности доступа средств развед­ки существенно зависят от массы и габаритов. Чем они меньше, тем проще приблизить его к источнику информации и обеспечить условия разведовательного контакта. Риск минимален, если средство добывания находится вне контролируемой зоны. Для обеспече­ния дистанционного доступа к объектам разведки ее технические средства размещаются на земле (на местности, в зданиях, на назем­ном транспорте), воздушных летательных аппаратах, космических аппаратах, на речных и морских судах.

В мирное время наиболее близкий доступ к любым объектам на поверхности земли и воды обеспечивает космическая развед­ка. Параметры траектория движения КА (высота орбиты, угол ее наклонения относительно экватора Земли) со средствами развед­ки на борту определяются направлением и скоростью вывода ра­кеты-носителя. Для вывода КА на околоземную орбиту ему нуж­но при запуске сообщить первую космическую скорость у повер­хности Земли не менее 7,91 км/с. При этой скорости орбита КА круговая. Минимальная высота ограничена тормозящим действи­ем остатков атмосферы и составляет 130-150 км. Чем выше ско­рость, тем больше высота орбиты. При второй космической скоро­сти более 11,186 км/с КА может выйти из сферы действия тяготе­ния Земли.

В зависимости от скорости и направления выведения КА рас­полагаются на низких круговых, высоких эллиптических, геоста­ционарных орбитах (см. рис. 14.4).

Рис. 14.4. Виды орбит КА

Низкие круговые орбиты — наиболее распространенные on биты разведывательных КА, так как они позволяют им прибли­зиться к объекту на минимально допустимое расстояние. От этого расстояния зависит время нахождения («жизни») КА. С уменьшением высоты орбиты увеличивается торможение КА остатка­ми атмосферы и сокращается время его существования на орби­те. Противоречие между временем пребывания на орбите низко­летящего КА и стремлением приблизить средства добывания ин­формации к ее источникам решается путем создания маневрирую­щих спутников. Например, разведывательный КА фотографичес­кой разведки США Keyhole-11A может маневрировать на орбите по заданной программе или команде с Земли: он снижается до высоты 130-160 км, производит детальную фотосъемку в видимом и ближ­нем ИК-диапазонах с разрешением до 10 см, после чего поднима­ется на большую высоту (до 1000 км), ведя с нее обзорное наблю­дение. Передача информации на наземный пункт приема произво­дится по радиоканалу непосредственно или через спутник-ретран­слятор.

Однако низкоорбитальные КА, пролетая с большой скоростью над поверхностью Земли, позволяют наблюдать объект или осу­ществлять перехват его радиосигналов в течение очень короткого времени (единиц минут). Период вращения КА вокруг Земли Т_ка в минутах в зависимости от высоты орбиты h можно оценить по фор­муле:

где R₃ = 6372 км — радиус Земли; Т₀ = 84,4 мин. — период обраще­ния гипотетического КА по круговой орбите с радиусом, равным радиусу Земли (h = 0).

В табл. 14.2 приведены некоторые значения Т, рассчитанные по этой формуле.

Таблица 14.2

h, км
Тка, мин	86,4	88,4	90,4	92,5	94,5		201,2		1440 (24ч)

Из этой таблицы видно, что на малых высотах период вращения КА равен приблизительно 1,5 часа. Однако из этого не следует, что КА будет находиться над одним и тем же районом через каж­дые 1,5 часа. Из-за вращения Земли вокруг оси на каждом очеред­ном витке КА будет пролетать над новым районом Земли и только через сутки ситуация повторится.

Возможности просмотра различных районов Земли зависят от угла наклона плоскости орбиты КА относительно плоскости эк­ватора Земли. Если КА расположен на круговой полярной орби­те, то его средства могут периодически просматривать всю повер­хность Земли. Например, одновременная работа 2 спутников (с вы­сотой орбит 1000-1400 км и наклонениями, близкими к 90°) поз­воляет просматривать район земного шара с интервалом в 6 ч. КА на солнечно-синхронной орбите (с наклонением приблизительно 97°) пролетает над объектом в одно и то же время суток, например днем. С повышением высоты орбиты, как следует из таблицы, пе­риод вращения КА увеличивается и при h около 36 тыс. км он ра­вен периоду вращения Земли.

Когда плоскости орбиты КА на высоте около 36 тыс. км и эк­ватора Земли совпадают (i = 0°), то КА расположен на геосин­хронной орбите и постоянно «висит» над одним и тем же райо­ном Земли. Будучи расположенными в плоскости экватора Земли, средства добывания КА не «видят» из-за кривизны Земли ее се­верные (более 70 градусов широты) районы. Это обстоятельство и большая удаленность КА от поверхности Земли существенно огра­ничивают возможности геостационарных спутников наблюдением ярких источников света (например, факелов ракет при пуске) и пе­рехватом достаточно мощных радиосигналов.

Промежуточное положение занимают КА на высоких эллип­тических орбитах (см. рис. 14.4). Системы космической связи на эллиптических орбитах позволяют осуществлять радио- и телеви­зионное вещание на всей территории России. Типовая орбита соот­ветствует эллипсу с перигеем (наименьшим расстоянием до повер­хности Земли — 400-460 км) и апогеем (наибольшим расстояни­ем — до 60000 км).

Для добывания информации на КА устанавливаются различные средства добывания (фото-, телевизионного и радиолокационного наблюдения, радио- и радиотехнической разведки) Аппаратура современных разведывательных низкоорбитальных КА обладает высокими возможностями. Наибольшее разрешение обеспечивают КА фоторазведки. Установка на КА аппаратуры об­зорной разведки позволяет производить съемку поверхности Земли в полосе шириной до 180 км при линейном разрешении на местнос­ти 2,5-3,5 м. Опознаются объекты размером 12,5-35 м. Детальная фоторазведка обеспечивает полосу съемки шириной 12-20 км, раз­решение на местности 0,3-0,6 м (для маневрирующих — до 0,1 м) и опознавание объектов размером 1,5-6 м.

Космическая разведка США имеет на вооружении разнообраз­ные разведывательные системы: специализированные (фото-, опти­ко-электронные, радио- и радиотехнические, радиолокационные) и комплексной разведки, например, фотографирование и перехват радиотехнических сигналов. По мере прогресса в миниатюриза­ции средств добывания доля комплексных систем возрастает. При наблюдении за наземными объектами из космоса разрешение аэ­рофотоаппаратов, установленных на КА, ограничивается не толь­ко разрешением объективов и фотопленки или иных светочувстви­тельных элементов, но и турбулентностью атмосферы, Атмосфера представляет собой неоднородную среду распространения света, различные области которой имеют динамически изменяющуюся плотность воздуха и, следовательно, разные оптические свойства, в том числе и коэффициент преломления. Изменение оптических свойств атмосферы во время экспозиции приводит к размыванию границ деталей изображения. В результате этого разрешение фо­тоаппаратов КА из-за турбулентности атмосферы составляет око­ло 8 см. Компенсация искажений среды в принципе возможна с по­мощью адаптивной оптики, способной изменять кривизну поверх­ности линзы или зеркала в соответствии с изменением оптических свойств среды распространения.

Таким образом, космическая разведка обеспечивает наиболее близкий и безопасный для органа добывания доступ к защищае­мым объектам и в силу этого обладает достаточно высокими по­казателями по разрешению и достоверности получаемой информа­ции.

В то же время космическая разведка имеет ряд особенностей, которые облегчают задачу защиты информации на объекте. Кратковременность нахождения низкоорбитального КА над защи­щаемыми объектами, возможность точного расчета характеристик побит и моментов времени пролета спутников над защищаемыми объектами позволяют применять простые, но эффективные меры по защите информации. Эти меры противодействуют, прежде всего, выполнению временного условия разведывательного контак­та - возможности наблюдения за объектом в момент пролета КА над ним.

Средства добывания размещаются также на летательных аппа­ратах (самолетах-разведчиках, беспилотных летательных аппара­тах) и кораблях, летающих и плавающих вдоль воздушной и мор­ской границ.

С целью увеличения дальности видимости с самолетов-развед­чиков соответствующей конструкцией добиваются подъема их на максимально возможную высоту. Характеристики самолетов-раз­ведчиков США приведены в табл. 14.3 [2].

Таблица 14.3

Тип	Скорость, км/ч	Дальность полета, км	Потолок, м	Аппаратура
RF-4C, Е				АФА, ИК, ТА, РЛС
U-2C		до 7000		АФА, РРТР, ИК, РЛС
SR-71				Тоже
TR-1				Тоже

Примечание. АФА — авиационная фотоаппаратура, РРТР — средства ра­дио- и радиотехнической разведки, РЛС — радиолокацион­ные станции бокового обзора, ИК— средства наблюдения в ИК-диапазоне, ТА — аппаратура телевизионного наблю­дения.

Дальность наблюдения с самолета наземных объектов зависит от способа добывания и колеблется от 2-3 h для фото- и ИК- аппаратуры, где h — высота полета самолета, до 100-120 h для Р и РТР. При этом достигается разрешение на местности от единиц см (для фотосъемки) до метров — для радиолокационных станций боково­го обзора.

Разрешение и точность определения координат наземных объ­ектов с самолетов выше аналогичных характеристик аппаратуры КА в пропорции, соответствующей соотношению высот полетов.

Возможности добывания информации с кораблей, находящих­ся в нейтральной зоне возле морских границ, ограничиваются в ос­новном перехватом радиосигналов, наблюдением берегов и их под­водного рельефа.

Улучшение характеристик космических и воздушной радио­локационных систем радиоэлектронной разведки происходит за счет использования широкополосных и сверхширокополосных из­лучаемых сигналов и широкополосных синтезированных апер­тур. Возможности радиолокационного наблюдения с помощью та­ких сигналов приблизили разрешение на местности по наклонной дальности и азимуту к предельно достижимым значениям, равным 0,5 и 0,25 длины волны соответственно. Проявляются две тенден­ции в развитии средств радиолокационного наблюдения:

•использование мм-диапазона с целью повышения разрешающей
способности радиолокационных станций;

•смещение рабочего диапазона частот в метровый диапазон для
обеспечения более эффективного обнаружения замаскирован­
ного объекта.

За счет широкополосных сигналов и больших апертур разре­шение на местности перспективных радиолокационных станций, устанавливаемых на беспилотных летательных аппаратах, соста­вит 0,3-0,5 м, а размещаемых на космических аппаратах — до 1 м при зоне обзора более 100 км.

Обобщенные возможности технической разведки по видам но­сителей ее средств представлены в табл. 14.4.

Примечание. h— высота полета летательного аппарата, МА— морс­кая авиация, РЛС БО — радиолокационная станция боково­го обзора, ИК — средство инфракрасной разведки, РРТР — средство радио- и радиотехнической разведки, МА — мор­ская авиация.

Таблица 14.4

№ п/п	Характеристика средств технической разведки	Возможности видов технической разведки
наземная	космическая	воздушная	морская
	Дальность, км	наз. РЭС-100-250, воз. РЭС — до 500, фото — до 5, ПНВ — до З, ПЭМИН, ЗУ— 1; направленный микро­фон, —50-75 м	120-40000	РРТР (h = 20 км): наз. РЭС — 650, воз. РЭС — до1000, РЛС БО— 150	наз. РЭС-км до 65, воз. РЭС — до 500, с сам. МА: наз. — до 350, воз. — до 900
	Диапазон частот	300 Гц-40 ГГц
	Разрешение на местности		фото (h = 120-130 км) — 10-15 см, РЛС БО — 1м	фото — 5 см, РЛС БО —0,5 м
	Полоса обзора,			фото — 5—6 h, ИК —2-3 h, РЛС БО — 10-12 h, РРТР — 100-120 h

Как следует из данных этой таблицы, показатели технической разведки в целом обеспечивают возможность добывания информа­ции в очень большом диапазоне дальностей, частот сигналов и разрешающей способности средств наблюдения.

Вопросы для самопроверки

1.Основные органы системы разведки.

2.Классификация технических средств добывания информации по назначению.

3.Классификация средств добывания по условиям эксплуатации.

4.Почему мобильные средства имеют худшие характеристики, чем стационарные?

5.Показатели технических средств, существенно влияющие на эффективность добывания информации.

6.Виды орбит разведывательных космических аппаратов.

7.Преимущества и недостатки средств разведки на КА.

8.Разрешающая способность на местности средств наблюдения.