Защита от средств слежения за автомобилями
Министерство образования Российской Федерации
Томский университет систем управления и радиоэлектроники
(ТУСУР)
Кафедра РЗИ
ЗАЩИТА ОТ СРЕДСТВ СЛЕЖЕНИЯ ЗА АВТОМОБИЛЕМ
Пояснительная записка к курсовой работе
по дисциплине «Инженерно-техническая защита информации»
Выполнили:
студенты группы 188
___________П.В. Дергачев
__________А.В. Дементьев
Руководитель:
Доцент каф. РЗИ
_____________А.П. Бацула
Томск
Реферат
Пояснительная записка, 48 страниц, 12 рисунков, 8 источников, 4 приложения СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ, GPS, ПЕЛЕНГАЦИЯ, НАВИГАЦИОННОЕ СЧИСЛЕНИЕ, СИСТЕМА ПОИСКА И СЛЕЖЕНИЯ, ДИСКО-КОНУСНАЯ АНТЕННА.
Предметом данной курсовой работы являлось рассмотрение существующих систем и методов поиска, слежения, определения местоположения мобильных объектов. В работе были рассмотрены некоторые способы защиты от слежения и предложен собственный вариант защиты от слежения за автомобилем УАЗ – 462, на котором установлены скрыто GPS-приемник, принимающий сигнал со спутника и передатчик использующий канал сотовой связи.
Работа выполнена в текстовом редакторе Microsoft Word 97.
Томский Государственный Университет Систем Управления и Радиоэлектроники
Кафедра радиоэлектроники и защиты информации
УТВЕРЖДАЮ
Зав. кафедрой РЗИ, профессор
_____________ В.Н. Ильюшенко
«____»_____________ г.
ЗАДАНИЕ
на курсовую работу
по дисциплине «Инженерно-техническая защита информации»
Тема работы «Защита от средств слежения за автомобилями»
Исполнители – студенты гр. 188 Дергачев Павел Викторович, Дементьев Андрей Васильевич.
Цель работы: рассмотреть существующие системы и методы поиска, слежения, определения местоположения мобильных объектов, способы защиты от слежения, предложить собственный вариант защиты автомобиля УАЗ-462 при скрытой установке GPS-приемника и передатчика GSM.
Содержание: В работе рассматриваются системы и методы поиска, слежения, определения местоположения мобильных объектов, оборудование для поиска и слежения, способы защиты от слежения, предлагается собственный вариант защиты автомобиля УАЗ - 462, в ходе рассмотрения которого производится расчет некоторых параметров функционирования данной системы.
Источники разработки: 1.- В.И. Андрианов, А.В. Соколов Автомобильные охранные системы – Санкт-Петербург, BHV Арлит, 2000 г. – 272 с.;2.- #"1.files/image001.jpg" align=left hspace=12>
Рисунок 1.3 – Метод инверсного приближения
Однако на практике чаще используется инверсный метод приближения (рис. 1.3): обнаружение и идентификация транспортных средств осуществляется с помощью установленных на них активных, пассивных или полуактивных маломощных радиомаяков, передающих на приемник контрольного пункта свой индивидуальный код, или же с помощью оптической аппаратуры считывания и распознавания характерных признаков объекта, например, автомобильных номеров. Информация от контрольных пунктов передается далее в подсистему управления и обработки данных.
Очевидно, что для зоновых систем точность местоопределения и периодичность обновления данных напрямую зависит от плотности расположения контрольных пунктов на территории действия системы. Методы приближения требуют развитой инфраструктуры связи для организации подсистемы передачи данных с большого числа таких пунктов в центр управления и контроля, а в случае использования оптических методов считывания — требуют и сложной аппаратуры, используемой на всех контрольных пунктах, и поэтому весьма дороги при построении систем, охватывающих большие территории. В то же время, инверсные методы приближения позволяют минимизировать объем бортовой аппаратуры — радиомаяка, либо вовсе обойтись без устанавливаемой на автомашину аппаратуры. Основное применение данных систем — комплексное обеспечение охраны автомашин, обеспечение поиска автомашин при угоне. Примером подобной системы является система КОРЗ, обеспечивающая фиксацию приближения угнанной оборудованной автомашины к посту—пикету ГИБДД. Во многих зарубежных странах зоновые системы функционируют уже длительное время, как для нужд диспетчеризации общественного транспорта, движущегося по постоянным маршрутам, так и для нужд правоохранительных органов.[1]
1.3 Методы местоопределения по радиочастоте
Местоположение транспортного средства определяется путем измерения разности расстояний транспортного средства от трех или более относительных позиций.
Данную группу методов можно условно разбить на две подгруппы:
Ø радиопеленгация (обобщенно), когда абсолютное или относительное местоположение подвижного объекта определяется при приеме излучаемого им радиосигнала сетью стационарных или мобильных приемных пунктов;
Ø вычисление координат по результатам приема специальных радиосигналов на борту подвижного объекта (методы прямой или инверсной радионавигации).[1]
1.3.1 Методы радиопеленгации
С помощью распределенной по территории города сети пеленгаторов или с помощью мобильных средств пеленгации возможно отслеживание местоположения объектов, оборудованных радиопередатчиками-маяками.
На практике метод пеленгации, как наиболее дешевый в начальные годы становления систем спутниковой навигации (когда стоимость спутниковых приемников измерялась тысячами долларов), был опробован полицейскими и пожарными службами США и Канады. Результаты опытной эксплуатации системы показали, что ома может очень хорошо использоваться на открытой местности. Однако данная система имеет большие погрешности в условиях плотной городской застройки. Кроме того, стоимость инфраструктуры, необходимой для охвата значительной площади, весьма велика. В настоящее время этот метод используется очень редко.
Примером AVL-системы, основанной на методах радиопеленгации, можно считать систему ГИПС (новое название — СКИФ). Принцип работы системы заключается в следующем. Прием сигнала, излучаемого малогабаритным радиомаяком на подвижном объекте, осуществляется сетью стационарных радиоприемных центров, и по полученным данным производится с помощью математических операций определение местоположения автомашины с наибольшей вероятностью. Применение широкополосных сигналов с базой 103 –108 обеспечивает частоту обновления информации один раз в секунду в системе из 5000 объектов при высокой помехозащищенности. Точность местоопределения зависит от плотности размещения стационарной радиоприемной сети на территории города и может составлять единицы метров в режиме непрерывного слежения и корректировки данных по электронной карте.
Подобную систему с применением пейджеров двухсторонней связи и сети приемопередающих станций предлагает фирма «МегаПейдж». Широкополосный передатчик, установленный на автомашине, включается по сигналу стандартного пейджингового приемника либо по сигналу системы противоугонной сигнализации. Определение местоположения передатчика осуществляется с помощью сети базовых станций пейджинговой системы.
Примером системы на базе мобильных пеленгаторов является хорошо известная по телевизионным шоу-программам канала НТВ — система LoJack. Пеленгаторами данной системы оборудованы автомашины специального батальона дорожно-постовой службы ГИБДД и посты-пикеты ГИБДД на выезде из Москвы и ряда других городов.[1]
1.3.2 Методы радионавигации
Космическая радионавигация воплотила в себе новейшие достижения компьютерных и телекоммуникационных технологий. Симбиоз спутниковой системы позиционирования, современной радиосвязи и электронной картографии позволяет определять местоположение и скорость транспортного средства, вычислять расстояния, прокладывать маршруты и отслеживать их соблюдение, получать справки о картографических объектах. Сегодня работают две системы: американская Navstar и отечественная ГЛОНАСС. Использование обеих систем позволяет более точно определять координаты и повышает надежность функционирования.
Методы на основе радионавигации реализуются в системах AVL на основе импульсно-фазовых наземных навигационных систем (типа LORAN-C, Чайка) и спутниковых среднеорбитальных навигационных систем (СРНС) Navstar и ГЛОНАСС. Наилучшие точностные и эксплуатационные характеристики в настоящее время имеют спутниковые навигационные системы, в которых достигается точность местоопределения в стандартном режиме не менее 50—100 м, а с применением специальных методов обработки информационных сигналов в режиме фазовых определений или дифференциальной навигации — до единиц метров.
Самой известной является глобальная спутниковая радионавигационная система Navstar (Navigation System using Timing And Ranging) или GPS (Global Positioning System), созданная для высокоточного навигационно-временного обеспечения объектов, движущихся в космосе, воздухе, на земле и воде.
В ее состав входят навигационные спутники, наземный комплекс управления и аппаратура потребителей (пользователей). Применяемый в системе принцип состоит в том, что специальные приемники, установленные у потребителей, измеряют дальность до нескольких спутников и определяют свои координаты по точкам пересечения поверхностей равного удаления.
Дальность вычисляется по формулам, известным из школьных учебников, путем умножения скорости распространения радиосигнала на время задержки, при прохождении им расстояния от спутника до пользователя. Величина временной задержки определяется сопоставлением кодов сигналов, излучаемых спутником и генерируемых приемным устройством, методом временного сдвига до их совпадения. Временной сдвиг измеряется по часам приемника. Координаты спутников известны с высокой точностью. Для нахождения широты, долготы, высоты, исключения ошибок часов приемника достаточно решить систему из четырех уравнений. Поэтому приемник пользователя должен принимать навигационные сигналы от четырех спутников.
Скорость определяется по доплеровскому сдвигу несущей частоты сигнала спутника, вызываемому движением пользователя. Доплеровский сдвиг (Doppler shift) замеряется при сопоставлении частот сигналов, принимаемых от спутника и генерируемых приемником. Разумеется, все это происходит мгновенно и без какого либо участия пользователя.
Навигационные сигналы излучаются на двух частотах L-диапазона (полоса радиочастот 390-1580 МГц):
