А. Белоус - Кибероружие и кибербезопасность. О сложных вещах простыми словами

Проникновение СВЧ излучения через разъемы и кабельные соединения существенно зависит от их конструктивных особенностей. Открытые штепсельные разъемы имеют существенные отличия от отверстий (наличие штырей, кабеля и т. д.). Литературных сведений об анализе прохождения СВЧ излучения через разъемы крайне мало. Воздействие СВЧ излучения через открытые штепсельные разъемы отрывных кабельных соединений объектов авиационно-космической техники может привести к выходу из строя бортовой РЭА и других внутренних элементов, например элементов пироавтоматики. Однако в большинстве образцов авиационно-космической техники элементы бортовой РЭА не подвергаются непосредственному воздействию СВЧ излучения, так как находятся в составе экранированных узлов. В этом случае поражение элементов происходит под действием вторичных напряжений и токов, индуцированных в штырях открытых штепсельных разъемов и неэкранированных кабелях, которые электрически соединены с элементами РЭА. Теоретические оценки ослабления СВЧ излучения при проникновешш через открытые штепсельные разъемы весьма затруднены вследствие большого числа влияющих факторов. В то же время необходимость и актуальность подобных теоретических и экспериментальных исследований не вызывает сомнений. Это обусловлено наличием открытых штепсельных разъемов в современных образцах авиационно-космической техники. Известны результаты экспериментальных исследовашш и некоторого теоретического описания проникновения СВЧ излучения с длиной волны 3,2 см через некоторые штепсельные разъемы, используемые в авиационно-космической технике [10].

Таким образом, на основе анализа типовых образцов авиационно-космической техники можно заключить, что для таких объектов основными путями проникновения СВЧ излучения являются:

1. антенно-фидерные устройства бортовых радиоэлектронных средств;

2. открытые штепсельные разъёмы бортовой РЭА и отрывных кабельных соединений:

3. радиопрозрачные элементы конструкции корпусов как самих объектов, так и аппаратуры.

За основу методического аппарата для оценки уровня гарантоспособности вычислительных систем и систем управления авиационно-космической техники в условиях воздействия СВЧ излучения (СВЧ-оружия) можно взять разработанную интегральную вероятностную модель, которая состоит из четырех взаимосвязанных вероятностных моделей.

Первая — вероятностная модель ослабления излучения СВЧ-оружия при распространении в атмосфере, которая учитывает случайный характер погодных условий и параметров атмосферы. Эта модель позволяет получить закон распределения коэффициента ослабления и использовать его в вероятностных моделях для определения величин нагрузок. Под нагрузкой понимается параметр, характеризующий поражающее действие СВЧ-оружия на крптпче-скпй(ие) элемент(ы) РЭА и других функциональных узлов вооружения и военной техники.

Вторая модель — вероятностная модель воздействия СВЧ излучения через АФУ РЭС цели, которая учитывает частотную избирательность элементов АФУ при внеполосовом воздействии СВЧ оружия. При разработке модели авторами [6] был принят антенный механизм взаимодействия и использована теория радиоприема. В этом случае СВЧ источник рассматривается как передатчик, а цель — как приемник СВЧ излучения. Авторами [6] было получено выражение для расчета величины нагрузки, действующей на критический элемент. Методом статистического моделирования определяется закон распределения нагрузки, который используется для расчета показателя эффективности поражающего действия СВЧ излучения.

Третья модель — это вероятностная модель воздействия СВЧ излучения через открытые штепсельные разъемы объектов вооружения и военной техники позволяет определить законы распределения нагрузок при воздействии через разъем. При этом используются полученные эмпирические зависимости для расчета коэффициента ослабления разъема и экспериментально полученная поправка для расчета диаграмм направленности штырей разъема [14]. Для определения закона распределения нагрузок используется метод статистического моделирования.

В результате корреляционного анализа исследователями были выделены значимые параметры, которые используются в вышеуказанных моделях как случайные величины.

В качестве четвертой модели обычно используется адаптированная вероятностная модель «Нагрузка — Стойкость» [15]. Она позволяет рассчитать величину показателя эффективности поражающего действия СВЧ излучения. В качестве показателя эффективности поражающего действия принята вероятность функционального поражения цели, которая характеризует уровень гарантоспособности цели, в частности, ее радиоэлектронной аппаратуры.

На основе общей вероятностной модели ведущими экспертами была разработана методика построения зоны функционального поражения цели, которая учитывает направленные свойства СВЧ источника и другие его особенности. Под зоной поражения понимается область пространства, в которой цель поражается с вероятностью не ниже заданной. Основными параметрами СВЧ-оружпя, определяющими размеры зоны поражения при его постоянных энергетических характеристиках, являются: для СВЧ установок — ширина главного лепестка диаграммы направленности антенны и точность наведения ее на цель. Для СВЧ боеприпаса дополнительно к ним — отклонение точки подрыва от точки прицеливания. Также в качестве примера в работе [6] был рассчитан радиус поражения радиолокационной головки самонаведения противокорабельной крылатой ракеты «Тамагавк» BGM-109 с помощью СВЧ установки, размещенной на корабле. Радиус поражения с вероятностью 0.95 составляет от 4 до 4,5 км. следовательно, уровень гарантоспособности на данном расстоянии составляет 0.05,

Следует отметить, что разработанная в [6] вероятностная модель явилась теоретической основой создания методического аппарата:

• для обоснования рекомендаций по выбору основных параметров СВЧ-оружия и его применению для достижения заданной эффективности поражения цели;

• для оценки эффективности поражающего действия СВЧ-оружия на любые образцы авиационно-космической техники. содержащие РЭА:

• для оценки стойкости авиационно-космической техники и различных систем к действию СВЧ излучения;

• для обоснования величины показателя стойкости к действию СВЧ-оружия и СВЧ излучения;

• для обоснования требований к испытательной базе экспериментального исследования стойкости элементов и устройств образцов авиационно-космической техники и систем к действию СВЧ излучения.