Визуально-оптические каналы утечки информации

Структура оптического канала утечки информации имеет вид, показанный рис. 5.24.

Рис. 5.24. Структура оптического канала утечки информации

Носителем информации в оптическом канале утечки информации являются световые волны в видимом и инфракрасном диапазоне (рис. 5.25).

Рис. 5.25. Характеристика оптического диапазона спектра электромагнитных излучений

Объект наблюдения в оптическом канале утечки информации является одновременно источником информации и источником сигнала в том смысле, что световые лучи, несущие информацию о видовых признаках объекта, представляют собой отраженные объектом лучи внешнего источника или его собственные излучения.

Отраженный от объекта свет содержит информацию о его внешнем виде (видовых признаках), а излучаемый объектом свет - о параметрах излучений (сигнальных признаках). Запись информации производится в момент отражения падающего света путем изменения яркости и спектрального состава отраженного луча света. Излучаемый свет содержит информацию об уровне и спектральном составе источников видимого света, а в инфракрасном диапазоне по характеристикам излучений можно также судить о температуре элементов излучения.

В общем случае объект наблюдения излучает электромагнитные волны и отражает свет другого источника как в видимом, так и ИК-диапазонах. Однако в конкретных условиях соотношения между мощностью собственных и отраженных излучений в видимом и ИК-диапазонах существенно отличаются.

В видимом диапазоне мощность излучения определяется в подавляющем большинстве случаев мощностью отраженного света и содержащихся в объекте искусственных источников света.

Основным и наиболее мощным внешним источником света является Солнце. Солнце излучает огромное количество энергии в достаточно широкой полосе частот - от ультрафиолетового до инфракрасного (0,17-4 мкм). Максимум солнечного излучения приходится на 0.47 мкм, в ультрафиолетовой части оно резко убывает.

В инфракрасном диапазоне мощность излучения объекта зависит от температуры тела или его элементов, мощности падающего на объект света и коэффициента отражения объекта в этом диапазоне. Средняя температура поверхности Земли близка к 17 градусов по Цельсию. Максимум ее вторичного теплового излучения приходится на 9,7 мкм. Объекты под действием солнечной радиации в течение дня по-разному отдают накопленное тепло в окружающее пространство. Различия в температуре излучения могут рассматриваться как демаскирующие признаки.

Объекты могут иметь собственные источники тепловой энергии, например, высокотемпературные элементы машин. Максимум теплового излучения таких объектов смещается в коротковолновую область, что служит демаскирующим признаком для таких объектов.

Технические средства разведки, применяемые для наблюдения в оптическом канале утечки информации, имеет общую структуру. Ее можно представить в виде, приведенном на рис. 5.26.

Рис. 5.26. Структурная схема средства наблюдения в оптическом диапазоне

Любое средство наблюдения содержит оптический приемник, включающий оптическую систему, светоэлектрический преобразователь, усилитель и индикатор.

Оптическая система или объектив проецирует световой поток с информацией от объекта наблюдения на экране светоэлектрического преобразователя. Последний преобразует изображение на своем экране (входе) в параллельный или последовательный поток электрических сигналов, параметры которых соответствуют яркости и цвету каждой точки изображения. Размеры точки определяют разрешающую способность оптического приемника. Изменение вида носителя на выходе оптического приемника вызвано тем, что только электрические сигналы в качестве носителей информации обеспечивают возможность выполнения необходимых процедур с сигналами (усиления, обработки, регистрации и т.д.) для представления информации в форме, доступной человеку.

Для визуально-оптического наблюдения в инфракрасном диапазоне необходимо невидимое для глаз изображение в инфракрасном диапазоне (более 0,76 мкм) переместить в видимый диапазон. Для визуально-оптического наблюдения в ИК-диапазоне применяются приборы ночного видения (ПНВ).

Основу приборов ночного видения составляет электронно-оптический преобразователь (ЭОП), преобразующий невидимый глазом свет в видимый. Самый простой ЭОП, так называемый стакан Холста, состоит из двух параллельных пластин, помещенных в стеклянный стакан, из которого выкачан воздух (рис. 5.27).

Рис. 5.27

. Схема стакана Холста

Внешняя сторона первой пластины - фотокатода покрыта светочувствительным материалом (слоем из окиси серебра с цезием), второй представляет металлизированный экран с люминофором. Между пластинами создается сильное электрическое поле величиной 4-5 кВ.

На фотокатод объективом проецируется изображение в ИК-диапазоне. В каждой точке фотокатода возникают свободные электроны, количество которых пропорционально яркости соответствующей точки изображения. Под действием электрического поля электроны вырываются из фотокатода и, разгоняясь, устремляются к экрану с люминофором. В моменты столкновения электронов с люминофором возникают вспышки света, яркость которых эквивалентна количеству электронов. Таким образом, на экране с люминофором формируется изображение в видимом диапазоне, повторяющее исходное в ИК-диапазоне.

Приборы ночного видения эффективно работают в условиях естественного ночного освещения, но не позволяют проводить наблюдения в полной темноте (при отсутствии внешнего источника света). Их чувствительности недостаточна для приема световых лучей в ИК-диапазоне, излучаемых телами.

Приборы ночного видения (ПНВ) разделяют на 3 группы:

приборы малой дальности действия (ночные очки), позволяющие видеть фигуру человека на расстоянии 100-200 м. Вес и габариты этих приборов позволяют носить их в карманах, сумках, портфелях,

приборы (ночные бинокли, трубы) средней дальности (человек виден до 300-400 м), наблюдение ведется с рук,

приборы большой дальности действия (до 1000 м), устанавливаемые для наблюдения на треноге или подвижном носителе.

По способу подсветки приборы ночного видения условно разделяют на три типа:

объект наблюдения подсвечивается с помощью искусственного источника ИК-излучения, размещенного на приборе ночного видения,

с подсветкой от естественного освещения,

принимающего собственное тепловое излучение объекта наблюдения.

Приборы ночного видения первого типа содержит ИК-фару в виде обычного источника света мощностью 25-100 Вт, закрытую спереди специальным фильтром. Например, прибор ночного видения с подсветкой «Аргус» позволяет вести наблюдение в полной темноте объектов на удалении до 120 м. На этом удалении можно различить силуэт человека и определить тип транспортного средства. Опознать человека по признакам внешности и лица можно на значительно меньшем расстоянии 35-50 м.

Приборы ночного видения без подсветки при освещенности ночью в летнее время (ПНВ без подсветки отечественного производства «Ворон») позволяют видеть фигуру человека на расстоянии до 300-400 м.

Приборы третьего типа называются тепловизорами.

Преграду для создания прибора наблюдения в полной темноте на рассмотренных принципах создают тепловые шумы фотокатодов. Снижение уровня этих шумов достигается снижением температуры фотоприемника. Для достоверного выделения энергии теплового излучения на фоне собственных шумов фотоприемника последний нуждается в охлаждении до весьма низких температур в интервале -70° - (-200)° С.