«Ю.Ф. Каторин А.В. Разумовский А.И. Спивак ЗАЩИТА ИНФОРМАЦИИ ТЕХНИЧЕСКИМИ СРЕДСТВАМИ Учебное пособие Санкт-Петербург 2012 Каторин Ю.Ф., Разумовский А.В., Спивак А.И. Защита информации техническими средствами: Учебное ...»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ

Ю.Ф. Каторин

А.В. Разумовский

А.И. Спивак

ЗАЩИТА ИНФОРМАЦИИ ТЕХНИЧЕСКИМИ

СРЕДСТВАМИ

Учебное пособие Санкт-Петербург 2012 Каторин Ю.Ф., Разумовский А.В., Спивак А.И. Защита информации техническими средствами: Учебное пособие / Под редакцией Ю.Ф. Каторина – СПб:

НИУ ИТМО, 2012. – 416 с.

Учебное пособие посвящено теме борьбы с промышленным шпионажем. Авторы в простой и доступной форме излагают основные способы съёма конфиденциальной информации с помощью технических средств и принципы построения средств и систем защиты. Пособие предназначено для формирования у студентов знаний по основам инженерно-технической защиты информации, а также развития в процессе обучения системного мышления, необходимого для решения задач инженерно-технической защиты информации.

В полном объёме излагаемый материал рассчитан для подготовки студентов технических университетов по направлению: 090900 – «Информационная безопасность» и 090103 – «Организация и технология защиты информации».

Рекомендовано к печати учёным советом факультета КТиУ от 18 декабря 2012 г., протокол №10.

В 2009 году Университет стал победителем многоэтапного конкурса, в результате которого определены 12 ведущих университетов России, которым присвоена категория «Национальный исследовательский университет». Министерством образования и науки Российской Федерации была утверждена программа его развития на 2009–2018 годы. В 2011 году Университет получил наименование «Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики»

Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, Каторин Ю.Ф., Разумовский А.В., Спивак А.И., Оглавление ВВЕДЕНИЕ

1. СРЕДСТВА ПЕРЕХВАТА АУДИОИНФОРМАЦИИ

1.1. Общие сведения о закладных устройствах

1.2. Радиозакладки

1.3. Приемники излучения радиозакладных устройств

1.4. Закладные устройства с передачей информации по проводным каналам

2. НАПРАВЛЕННЫЕ МИКРОФОНЫ

2.1. Микрофон

2.2. Акустические антенны

2.3. Комбинированные микрофоны

2.4. Групповые микрофоны

2.5. Направленные микрофоны с параболическим рефлектором

2.6. Особенности применения направленных микрофонов

2.7. Перспективы развития направленных микрофонов

3. ДИКТОФОНЫ

3.1. Факторы, влияющие на качество звукозаписи

3.2. Выбор типа микрофона и места его установки

3.3. Средства обеспечения скрытности оперативной звукозаписи

3.4. Цифровые диктофоны

3.5. Обнаружители диктофонов

3.6. Устройства подавления записи работающих диктофонов

4. МЕТОДЫ И УСТРОЙСТВА ВЫСОКОЧАСТОТНОГО НАВЯЗЫВАНИЯ И СРЕДСТВА

ЗАЩИТЫ

4.1. Общая характеристика высокочастотного навязывания

4.2. Устройства для перехвата речевой информации в проводных каналах

4.3. Перехват речевой информации с использованием радиоканала

4.4. Оптико-акустическая аппаратура перехвата речевой информации

4.5. Защита информации от высокочастотного навязывания

5. ОПТИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ДОБЫВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ

5.1. Оптико-механические приборы

5.2. Приборы ночного видения

5.3. Средства для проведения скрытой фотосъемки

6. ТЕХНИЧЕСКИЕ КАНАЛЫ УТЕЧКИ ИНФОРМАЦИИ

6.1. Нежелательные излучения радиопередающих устройств систем связи и передачи информации

6.2. Нежелательные излучения технических средств обработки информации................ 6.3. Нежелательные электромагнитные связи

6.4. Излучатели электромагнитных полей

6.5. Утечка информации по цепям заземления

6.6. Утечка информации по цепям питания

6.7. Виброакустический канал

6.8. Электроакустический канал

6.9. Утечка информации в волоконно-оптических линиях связи

7. ПЕРЕХВАТ ИНФОРМАЦИИ В ЛИНИЯХ СВЯЗИ

7.1. Зоны подключения

7.2. Перехват телефонных переговоров в зонах «А», «Б», «В»

7.3. Телефонные радиозакладки

7.4. Перехват побочных электромагнитных сигналов и наводок

7.5. Перехват телефонных переговоров в зоне «Г»

7.6. Перехват телефонных переговоров в зоне «Д»

7.7. Перехват телефонных переговоров в зоне «Е»

7.8. Перехват телеграфных разговоров

8. ПЕРЕХВАТ СООБЩЕНИЙ В КАНАЛАХ СОТОВОЙ СВЯЗИ

8.1. Архитектура GSM сети. Особенности работы

8.2 Безопасность GSM

8.3 Перехват информации в GSM

9. ПОЛУЧЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ В КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЯХ

9.1. Основные способы несанкционированного доступа

9.2. Несанкционированный доступ к информации на физическом носителе.................. 9.3. Перехват информации в каналах связи

9.4. Использование недостатков программного кода для получения доступа к информации

9.5. Внедрение вредоносного программного кода

9.6. Принуждение к использованию небезопасных каналов передачи информации...... 10. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ВЫЯВЛЕНИЯ ЗАКЛАДНЫХ УСТРОЙСТВ

10.1. Общие принципы выявления

10.2. Методы поиска закладных устройств как физических объектов

10.3. Методы поиска ЗУ как электронных средств

10.4. Панорамные приемники и их основные характеристики

10.5. Принципы построения и виды панорамных приемников

10.6. Компьютерные программы для управления панорамными приемниками.............. 10.7. Программно-аппаратные комплексы

10.8. Нелинейные радиолокаторы

10.9. Некоторые рекомендации по поиску устройств негласного съема информации... 11. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ

11.1. Защита информации в сетях связи

11.2. Аппаратура контроля линий связи

11.3. Аппаратура защиты линий связи

12. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ПРОСТРАНСТВЕННОГО И ЛИНЕЙНОГО

ЗАШУМЛЕНИЯ

12.1. Средства создания акустических маскирующих помех

12.2. Средства создания электромагнитных маскирующих помех

12.3. Многофункциональные средства защиты

13. КРИПТОГРАФИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ

13.1. Аналоговое преобразование

13.2. Цифровое шифрование

13.3. Технические средства

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ВВЕДЕНИЕ

Понятие промышленный шпионаж возникло вместе с появлением промышленности и является неотъемлемой частью отношений в странах, где наряду с государственной существуют и другие формы собственности.

Сущность промышленного шпионажа – это стремление к овладению секретами конкурентов с целью получения максимальной коммерческой выгоды. Он заключается в получении любой информации о новейших научнотехнических разработках (ноу-хау), коммерческих планах, состоянии дел и т. п. Ведется всеми доступными средствами, включая применение специальных технических средств и подкуп должностных лиц.

Однако, несмотря на то, что промышленный шпионаж в прямой постановке не затрагивает интересы государства, он является незаконным видом деятельности, так как покушается на конституционные права граждан. Государство стоит на защите этих прав, а значит, их нарушение ведет к уголовной ответственности.

Основная задача, которую авторы учебного пособия ставили перед собой, состоит в том, чтобы защитить информационные системы и их пользователей от недобросовестных конкурентов. Поскольку нельзя «победить противника», ничего не зная о нем и его средствах, то первая часть пособия посвящена именно рассмотрению методов и средств негласного получения информации.

За многовековой период своего развития человечество накопило огромную массу знаний о способах и средствах ведения разведки противоборствующей (конкурирующей) стороны. Понятно, что в основном это опыт военного характера, но он используется и для «мирной» реализации на ниве промышленного шпионажа.

Рассмотрим основные способы ведения разведывательных (шпионских) действий. Все они, независимо от того, кто и против кого их предпринимает, могут быть представлены в виде трех основных групп:

на основе открытых источников;

путем использования субъектов – носителей информации;

через технические каналы.

К использованию открытых источников относятся способы добывания информации, реализуемые путем анализа газет, книг, научных и технических изданий, официальных отчетов и особенно рекламных материалов. Подобным образом работают большинство разведок мира. Понятно, что основная работа при этом ложится на специально подготовленных аналитиков, которые пропускают через себя горы материалов, отсеивая и накапливая необходимую информацию. Главными направлениями получения открытого доступа к конфиденциальной информации здесь являются:

доклады на конференциях, симпозиумах и других собраниях;

вопросы, осторожно задаваемые специалистами;

попытки пригласить на работу сотрудников конкурирующей фирмы и заполнение ими при этом специальных вопросников;

прием на работу, обычно с резким увеличением оклада, служащего конкурирующей фирмы (своего рода законный подкуп);

изучение выставочных образцов;

притворные переговоры с конкурентами о приобретении лицензии или совместной деятельности и другие.

Все эти методы давно опробованы на Западе. По мере становления служб безопасности крупных коммерческих организаций и создания при них серьезных аналитических отделов, при условии привлечения специалистов из разведки, легальные источники сбора информации и в России займут подобающее им место в системе сбора данных.

Напомним главное правило – всегда нужно помнить о свойстве информации постепенно накапливаться. Поэтому, когда вы даете внешне безобидную рекламу или интервью, посылаете отчет или делаете доклад, всегда сопоставляйте их содержание с ранее «опубликованными» материалами; в сочетании с ними ваши откровения могут иметь совсем другое значение.

И, последнее замечание, хотя собирать открытую информацию легко, но она недостаточно достоверна, так как не менее легко дать по этому каналу и дезинформацию.

Использование субъектов – носителей информации принадлежит к другой группе способов промышленного шпионажа. Дело в том, что в ряду источников конфиденциальной информации люди занимают особое место, ибо способны выступать не только обладателями неких сведений, но и субъектами злонамеренных действий. В отличие от технического устройства их можно подкупить, шантажировать или просто обмануть, но при этом люди являются не просто обладателями и распространителями информации в пределах своих функциональных обязанностей, их возможности гораздо шире.

Так, любой специалист, кроме того, что он является носителем информации, может ее анализировать, обобщать и делать выводы, то есть получать требуемые сведения по совокупности косвенных данных.

При определенных условиях люди способны скрывать, воровать, продавать информацию и совершать иные криминальные действия вплоть до вступления в устойчивые преступные связи со злоумышленниками. Правда, процесс выявления кандидата в агенты является достаточно сложным. Вначале проводится оценка и разработка кандидата, то есть изучение его личных качеств и способностей, а также изыскание способов его наиболее эффективной вербовки и использования. Далее производится сама вербовка путём шантажа, подкупа, идейных соображений, личного неприятия руководителя компании и т. д.

Очень часто агенту неизвестно, на кого он работает, либо ему дается неверная информация. Позднее, когда приобретут силу финансовые или другие средства контроля, завербованному, часто к его ужасу, раскрывают истинное имя хозяина. Впрочем, как показал богатый опыт спецслужб, более эффективной работы от агента можно добиться путем убеждения, а не угроз, и умные хозяева стремятся развивать дружеские отношения с ним.

Обнаружение скрытого агента – очень сложная и трудоемкая задача, требующая специальных навыков оперативной работы. Останавливаться на этих вопросах мы не будем, поскольку все материалы по методам ведения оперативной работы являются сугубо секретными, да и данная тематика выходит за рамки нашей книги и нашей квалификации. Отметим только, что при правильной организации деятельности фирмы большинство агентов (особенно обслуживающий персонал) не может обладать всей полнотой информации.

В этом случае их используют для легального проникновения в помещения с целью установки подслушивающих устройств и исследования содержимого мусорных корзин.

Для некоторого затруднения деятельности таких агентов необходимо, прежде всего, определить строгий порядок и выделить специальные оборудованные помещения для ведения деловых бесед, чтобы исключить даже кратковременное «случайное» присутствие посторонних, в том числе и из своих сотрудников. Организовать максимально жесткий учет и строго регламентировать порядок работы с деловыми документами. Узаконить круг лиц, допускаемых к тем или иным внутрифирменным секретам, запретить сотрудникам вести служебные переговоры с домашних телефонов. При посторонних нельзя называть фамилию, имя, отчество собеседника. Назначая место встречи, надо переходить на условности и т. д. Но эти меры будут недостаточными, если нельзя исключить применение против вас технических средств несанкционированного съема информации.

Общая характеристика методов несанкционированного получения конфиденциальной информации через технические каналы и перечень используемых при этом средств приведены в табл. 1.

Как видно из таблицы, некоторые физические явления имеют место в разных действиях, т.е. на практике при съеме информации с объекта, эти явления зачастую смешиваются, это важно учитывать при защите объекта.

Действие Физическое явле- Способ (средство) съема информации 1. Разго- Акустический Подслушивание, в том числе случайное Виброакустиче- Стетоскоп - Вибродатчик с передачей инский сигнал формации по: радиоканалу; проводам; коммуникациям; ИК-каналу Оптический лазерный микрофон Гидроакустический сигнал Акустоэлектрический сигнал Движение губ Визуально, в том числе оптическими приборами Камера, в том числе с передачей по 2. Разго- Акустический вор по те- сигнал лефону Электрический Параллельный телефон, прямое подключесигнал ние, подключение через электромагнитный Побочные элек- Специальные радиотехнические устройства 3. Разго- Акустический Аппаратура п. 1 Специальные радиоприемные устройства вор по сигнал Электромагнитные волны радиотелефону ном носителе 5. Раз- Следы на нижнем Кража, визуально множение листе, копиродокумен- вальной бумаге та на бу- или красящей мажном носителе Шумы принтера Спецаппаратура акустического контроля ПЭМИ от ЭВМ Специальные радиотехнические устройства вые отправления 7. Доку- Носитель Копирование, вскрытие, несанкционированное использование ЭВМ мент на небумажном носителе 8. Изго- Изображение на Визуально, в том числе с помощью оптидисплее ческих средств товление небуПЭМИ Специальные радиотехнические устройства мажном носителе Электрические Аппаратные закладки 9. Пере- Электрические Несанкционированное подключение к инсигналы кументов на небумажном носителе.

Обеспечение информационной безопасности в России является одной из приоритетных государственных задач. Под информационной безопасностью понимают состояние защищенности собственно информации и её носителей (человека, органов, систем и средств, обеспечивающих получение, обработку, хранение, передачу и использование информации) от различного вида угроз. Источники этих угроз могут быть преднамеренными (т.е. имеющими цель незаконного получения информации) и непреднамеренными (такую цель не преследующими).

Обеспечить безопасность информации можно различными методами и средствами как организационного, так и инженерного характера. Комплекс организационных мер, программных, технических и других методов и средств обеспечения безопасности информации образует систему защиты информации. При этом следует иметь в виду, что защите подлежит информация, содержащая сведения, отнесенные к государственной тайне, и другие конфиденциальные сведения.

В данном учебном пособие представлены материалы, посвященные рассмотрению технических каналов утечки информации, возникающих при работе технических средств обработки информации, технических мер и средств защиты, предотвращающих возможность перехвата информации с использованием этих каналов.

Защита информации рассматриваться как Государственная политика информационной безопасности. В настоящее время в Российской Федерации сформулирована Концепция информационной безопасности как составной части национальной безопасности России. В рамках проекта этой Концепции изложены основные положения государственной политики обеспечения информационной безопасности, имеющие большое значение для построения как государственной, так и ведомственных систем защиты информации и заключающиеся в следующем:

1) Государство формирует Федеральную программу информационной безопасности, объединяющую усилия государственных организаций и коммерческих структур в создании единой системы информационной безопасности России;

2) Государство формирует нормативно-правовую базу, регламентирующую права, обязанности и ответственность всех субъектов, действующих в информационной сфере;

3) Ограничение доступа к информации есть исключение из общего принципа открытости информации, и осуществляется только на основе законодательства;

4) Ответственность за сохранность, засекречивание и рассекречивание информации персонифицируется;

5) Доступ к какой-либо информации, а также вводимые ограничения доступа осуществляются с учетом определяемых законом прав собственности на эту информацию;

6) Юридические и физические лица, собирающие, накапливающие и обрабатывающие персональные данные и конфиденциальную информацию, несут ответственность перед законом за их сохранность и использование;

7) Государство осуществляет контроль за созданием и использованием средств защиты информации посредством их обязательной сертификации и лицензирования деятельности предприятий и организаций в области защиты информации;

8) Государство проводит протекционистскую политику, поддерживающую деятельность отечественных производителей средств информатизации и защиты информации, и осуществляет меры по защите внутреннего рынка от проникновения на него некачественных средств информатизации и информационных продуктов;

9) Государство стремится к отказу от зарубежных информационных технологий для информатизации органов государственной власти и управления по мере создания конкурентоспособных отечественных информационных технологий и средств информатизации;

10) Государство законными средствами обеспечивает защиту общества от ложной, искаженной и недостоверной информации, поступающей через средства массовой информации;

11) Государство способствует предоставлению гражданам доступа к мировым информационным ресурсам, глобальным информационным сетям;

12) Государство, прилагая усилия для противодействия информационной экспансии других стран, поддерживает интернационализацию глобальных информационных сетей и систем.

На основе приведенных выше положений государственной политики обеспечения информационной безопасности должны проводиться все мероприятия по защите информации в различных сферах деятельности государства. Это предполагает, в свою очередь, разработку соответствующего научнотехнического и организационно-правового обеспечения защиты информации.

Научно-техническое обеспечение защиты информации должно быть направлено на достижение необходимого уровня защищенности информационных технологий, систем и средств информатизации и связи и заключается в проведении фундаментальных и прикладных исследований, создании защищенных технологий, средств и систем, а также создании средств и систем контроля состояния защиты информации.

Организационно-правовое обеспечение защиты информации должно представлять собой высокоупорядоченную совокупность организационных решений, законов, нормативов и правил, регламентирующих как общую организацию работ по защите информации в масштабах государства и ведомства, так и создание и функционирование систем защиты информации на конкретных объектах.

Контроль состояния защиты информации (ЗИ) осуществляется с целью своевременного выявления и предотвращения утечки информации по техническим каналам, несанкционированного доступа к ней, преднамеренных программно-технических воздействий на информацию и оценки защиты ее от промышленного шпионажа, в том числе и иностранных технических разведок (ИТР).

Контроль заключается также в проверке выполнения актов законодательства Российской Федерации по вопросам ЗИ, решений Гостехкомиссии России, а также в оценке обоснованности и эффективности принятых мер защиты для обеспечения выполнения утвержденных требований и норм по ЗИ.

Угрозы безопасности информации реализуются через опасные воздействия со стороны источников угроз на определенные информационные объекты: информационные ресурсы, информационные системы и технологии, средства обеспечения автоматизированных информационных систем и технологий. При этом в зависимости от цели воздействия различают виды угроз.

1. Уничтожение. При уничтожении информационных объектов или их элементов они утрачиваются, т.е. либо переходят в руки посторонних лиц (например, при хищении), либо уничтожаются или разрушаются, например, в результате стихийного бедствия или вооруженного конфликта, неграмотных действий законных пользователей, преднамеренного введения в программное обеспечение определенного типа вирусов и т.п.

2. Утечка. При утечке информационные объекты не утрачиваются, однако становятся доступными посторонним лицам (например, случайное или преднамеренное подслушивание конфиденциального разговора, перехват излучений РЭС техническими средствами разведки, незаконное копирование информации в компьютерных системах, анализ и обобщение множества источников открытой информации и т.п.).

3. Искажение. Результатом искажения является несанкционированное изменение содержания, (структуры) информационного объекта (например, ввод ложной информации в систему обработки, изменение элементов программного обеспечения, изменение содержания банка данных и т.п.).

4. Блокирование. В результате блокирования информационный объект не утрачивается, но становится недоступным для его собственника, владельца или пользователя (потребителя) в результате физического или логического блокирования этого элемента.

Каждая из рассмотренных угроз при ее реализации может привести к серьёзным последствиям с точки зрения безопасности информации.

Работа систем информатизации и связи, а также ведение переговоров по закрытым вопросам сопровождаются возникновением акустических и электромагнитных полей, и (или) электрических сигналов, распространяющихся в различных средах (в воздухе, в токопроводящих конструкциях и т.д.). Поэтому существуют определенные предпосылки для образования каналов утечки информации (или технических каналов утечки информации) при работе различных технических средств и систем. Необходимым условием образования таких каналов является наличие опасного сигнала (т.е. сигнала, содержащего закрытую информацию) в тех полях, электрических и других сигналах, которые порождаются работой технических средств. Обнаружение, прием и анализ носителей опасного сигнала техническими средствами разведки позволяют несанкционированно получить закрытую информацию, обрабатываемую техническими средствами систем информатизации и связи.

В общем случае под техническим каналом утечки информации будем понимать совокупность источника опасного сигнала, среды распространения носителя опасного сигнала и средства разведки.

Возможность образования технических каналов утечки информации в системах и средствах информатизации и связи обусловлена следующими причинами:

• наличием информационных радио-, оптических и электрических сигналов в различных технических средствах передачи и обработки информации;

• наличием нежелательных электромагнитных излучений систем и средств информатизации и связи;

• образованием наводок электромагнитных излучений на различные токоведущие цепи и конструкции;

• применением специальных воздействий на элементы технических средств;

• применением различных закладных устройств;

• возникновением и распространением в окружающей среде акустических колебаний при обсуждении вопросов, содержащих секретные сведения;

• наличием случайных электроакустических преобразователей в отдельных элементах технических средств.

1. СРЕДСТВА ПЕРЕХВАТА АУДИОИНФОРМАЦИИ

1.1. Общие сведения о закладных устройствах Один из эффективных путей негласного получения коммерческой информации основан на применении так называемых закладных устройств (ЗУ), скрытно устанавливаемых в местах возможного нахождения объектов наблюдения (конкурентов) либо подключаемых к используемым ими каналам связи.

В настоящее время создано огромное количество типов таких устройств, различающихся принципом функционирования, способом передачи информации, дальностью действия, а также размером и внешним оформлением.

Самые миниатюрные ЗУ имеют вес всего в 1,5 г и линейные размеры – 2-5 миллиметров. Дальность передачи информации с таких устройств едва превышает 10 м. Более мощные устройства имеют размеры до нескольких сантиметров и позволяют осуществить передачу перехватываемой информации на дальность от нескольких сот до тысячи и более метров. Обычно ЗУ скрытно устанавливаются в элементах конструкций зданий и интерьера, крепятся под одеждой или камуфлируются под личные вещи.

Для того чтобы систематизировать представление о таких устройствах, целесообразно ввести пять признаков их классификации:

по каналу передачи информации;

по способу восприятия информации;

по наличию устройства управления;

по внешнему виду;

по используемому источнику питания.

Рассмотрим отдельно каждый из классификационных признаков. В зависимости от канала передачи информации различают следующие типы ЗУ:

радиозакладки;

инфракрасные закладки;

закладки с передачей информации по токоведущим линиям;

закладки с записью на магнитофон.

В радиозакладках для передачи информации используется энергия электромагнитных волн, не влияющих на органы чувств человека, способных распространяться на значительные расстояния, преодолевая естественные и искусственные препятствия. Благодаря этим двум свойствам радиозакладные устройства позволяют с помощью специальной приемной аппаратуры вести скрытное наблюдение за интересующим объектом практически из любой удаленной точки.

С технической точки зрения, закладки могут работать практически в любом диапазоне радиоволн. Однако из конструктивных соображений наиболее используемые частоты – от 100 до 1000 МГц.

В инфракрасных закладках для передачи информации также используется энергия электромагнитных волн, но не радиодиапазона, а невидимой части оптической области спектра – инфракрасного диапазона. Благодаря малой длине такие волны распространяются узким пучком в заданном направлении, и их трудно обнаружить даже с помощью специальной аппаратуры.

Дальность передачи информации от инфракрасных ЗУ достигает 500 м.

Однако высокая скрытность таких устройств существенно усложняет их применение. Так, инфракрасная закладка должна постоянно находиться в зоне прямой видимости приемника оптического излучения, а случайно попавший на линию визирования предмет, человек или автомобиль, а также изменившиеся погодные условия могут привести к существенному ухудшению качества или даже пропаданию сигнала в аппаратуре регистрации. Естественно, что такие ЗУ совершенно не применимы на мобильных объектах. В силу перечисленных недостатков инфракрасные закладки редко используются в практике промышленного шпионажа.

Закладки с передачей информации по токоведущим линиям используют свойство электрических сигналов распространяться на значительные расстояния по проводникам. Такие ЗУ обладают существенными достоинствами: высокой скрытностью передачи информации, большой дальностью действия, отсутствием необходимости в дополнительных источниках питания. Кроме того, они хорошо камуфлируются под элементы электрических цепей и токоприемники (розетки, тройники, электрические удлинители, настольные лампы и т. д.). В качестве токопроводящих линий используются либо специально проложенные провода, либо кабели электрических и телефонных сетей. В силу перечисленных обстоятельств ЗУ такого типа часто применяются недобросовестными конкурентами для получения сведений конфиденциального характера.

В случаях, когда отсутствует необходимость получения оперативной информации в реальном масштабе времени, а также имеется возможность скрытного извлечения и замены кассеты или магнитной ленты, закладка может оснащаться магнитофоном вместо устройства передачи по одному из рассмотренных каналов. Такой способ, как правило, применяется только в тех случаях, когда есть потенциальная угроза обнаружения объектом наблюдения канала передачи информации (например, с помощью специальной аппаратуры контроля).

В зависимости от способа восприятия информации различают три типа закладных устройств:

микрофонного типа;

вибрационного типа;

с подключением к коммуникационным линиям.

Принцип действия ЗУ микрофонного типа основан на преобразовании акустических атмосферных колебаний в электрические сигналы и передаче их потребителю одним из вышеперечисленных способов.

Закладные устройства вибрационного типа (стетоскопы) перехватывают акустические колебания твердых сред (вибрации), возникающие вследствие давления атмосферных акустических волн на среды (см. рис. 1). В качестве чувствительных элементов в таких устройствах обычно используются пьезомикрофоны, электронные микрофоны или датчики акселерометрического типа. Они наиболее эффективны при фиксации на тонких «площадных» поверхностях (межкомнатных перегородках, стеклах, дверях и т. п.).

Рис. 1. Стетоскоп с передачей информации по специально проложенным Для передачи информации потребителю, как правило, используется радиоканал, поэтому такие ЗУ обычно называют радиостетоскопами (рис. 2).

Рис. 2. Радиостетоскоп с передачей информации по радиоканалу Закладные устройства с подключением к коммуникационным линиям предназначены для негласного перехвата информации, циркулирующей в телефонных или волоконно-оптических линиях. Такие ЗУ позволяют скрытно получать информацию о содержании телефонных переговоров, а также текстовых сообщений (телеграфных, факсимильных, электронной почты и т. д.).

Для передачи информации с подключаемых ЗУ часто используется радиоканал. Такие ЗУ называют радиозакладными (РЗУ).

По способу подключения к телефонным линиям радиозакладки делят на две группы: РЗУ с непосредственным подключением, и РЗУ с индукционным подключением (см. рис. 3).

Рис. 3. Классификация ЗУ по способу подключения к токопроводящим коммуникационным линиям Первая группа – радиозакладки с непосредственным подключением.

Они подключаются либо одновременно к обоим проводам параллельно абоненту (параллельное подключение – рис. 4.а), либо в разрыв одного из проводов (последовательное подключение – рис. 4.б).

Рис. 4. Непосредственное подключение РЗУ:

Такие способы позволяют получить высокий уровень сигнала (его хорошее качество) на входе радиозакладки, а также появляется возможность обеспечить ее питание от линии. Однако закладки с непосредственным подключением могут быть легко обнаружены в связи с изменением параметров линии.

Этого недостатка в значительной степени лишены устройства второй группы – радиозакладки с индукционным подключением (см. рис. 5).

В таких закладках чувствительным элементом выступает специальным образом построенная антенна, устанавливаемая вплотную к проводам телефонной линии. Электромагнитное поле, окружающее телефонные провода, наводит в антенне токи, содержащие информацию о характере сообщения.

Эти токи усиливаются, преобразуются и далее полученная информация передается на пункт регистрации.

Закладные устройства для снятия информации с волоконно-оптических линий принципиально отличаются от рассмотренных выше только способом снятия информации. Для этих целей применяются специальные устройства сжатия волоконных линий, вызывающие интерференционные процессы на поверхности оптического волокна, которые и считываются фотоприемником.

По наличию устройства управления закладные устройства условно разделяют на три группы:

• с непрерывным излучением;

• с дистанционным управлением;

• с автоматическим включением при появлении сигнала.

ЗУ с непрерывным излучением наиболее просты в изготовлении, дешевы и предназначены для получения информации в течение ограниченного промежутка времени. Работа на излучение таких ЗУ начинается с момента подключения питания. Если источник питания автономный, то, как правило, время работы такого ЗУ не превышает 1–2 часа из-за большого потребления энергии на передачу сигнала. Время работы ЗУ, питающихся от линий (силовых или телефонных), практически неограничено.

Однако общим существенным недостатком для всех ЗУ с непрерывным излучением является возможность их обнаружения по излучению.

Существенно увеличить время непрерывной работы устройств с автономным питанием и повысить скрытность позволяет применение дистанционного управления ЗУ. Оно позволяет переводить устройство в режим излучения только в тех случаях, когда объект наблюдения ведет переговоры либо передает информацию по каналам связи.

Время излучения может быть дополнительно сокращено, если закладка содержит устройство накопления и сжатия сигнала.

Другим способом увеличения времени работы закладки является использование устройств автоматического включения передатчика при появлении сигнала (акустического либо электрического в линии).

Устройства включения от голоса называются акустоматами. Иногда их называют системами VAS или VOX. Закладка, оборудованная таким устройством, в обычном (дежурном) режиме работает как акустический приемник, потребляя незначительный ток. При появлении сигнала, например в начале разговора объекта наблюдения с кем-либо, подается напряжение на передатчик, и тот переходит в режим излучения. При пропадании акустического сигнала (прекращении разговора) через определенное время, обычно несколько секунд, передатчик выключается и закладка переходит в режим дежурного приема. Применение акустомата позволяет в несколько раз увеличить время работы закладного устройства. Однако их использование приводит к потере первых слов при каждом включении.

По используемому источнику питания, как было отмечено выше, ЗУ делятся на два вида:

• с собственным источником;

• с питанием от внешнего источника.

К первому виду относятся любые ЗУ, имеющие встроенный аккумулятор (батарейку).

Ко второму – ЗУ с передачей информации по токоведущим линиям и ЗУ с непосредственным подключением к коммуникационным линиям. Время работы таких устройств практически неограниченно.

По внешнему виду различают ЗУ: в обычном исполнении; в закамуфлированном виде.

В обычном исполнении устройства имеют, как правило, металлический корпус (окрашенный или нет) и форму параллелепипеда. Они достаточно универсальны и применяются в различных условиях обстановки.

Такие ЗУ маскируются одеждой, предметами интерьера (корзиной для бумаг, пластиковой коробкой, книгами, картиной и т. п.) либо местными предметами, пропускающими акустические и (или) электромагнитные колебания (травой, смятым бумажным либо пластиковым пакетом, куском доски, фанеры и т. п.).

В закамуфлированном виде ЗУ применяются только в соответствии с конкретной обстановкой. Так, например, в виде силовой или телефонной розетки только в том случае, если другие неиспользуемые розетки в помещении имеют такой же внешний вид, в виде личных вещей (часов, зажигалки, заколки), если они соответствуют общему имиджу применяющего их человека.

Наиболее широкое применение в практике промышленного шпионажа нашли устройства с радиоканалом передачи перехватываемой информации, так называемые, радиозакладные устройства (РЗУ), или просто радиозакладки. Повышенный интерес к использованию РЗУ связан с их исключительно широкими возможностями по наблюдению за мобильными объектами, находящимися на значительном расстоянии.

Радиозакладные устройства как радиотехнические средства обладают рядом специфических особенностей, не свойственных другим ЗУ. В соответствии с этими особенностями для классификации радиозакладок могут быть использованы следующие классификационные признаки: принцип формирования сигнала, способ закрытия передаваемой информации и дальность действия.

В соответствии с принципом формирования сигнала РЗУ могут быть активные, полуактивные и пассивные.

Активные РЗУ наиболее распространены. В общем виде они могут быть представлены структурной схемой, изображенной на рис. 6.

ЧЭ БНС ПРД А

Рис. 6. Типовая структурная схема активного РЗУ На рис. 6 приняты обозначения: УУ- устройство управления (например, акустомат или приемник сигналов от блока дистанционного управления);

ЧЭ - чувствительный элемент (микрофон, вибродатчик или специальная антенна для перехвата электромагнитных полей коммуникационных линий и т. п.); БНС - блок накопления и сжатия информации, предназначенный для уменьшения времени работы РЭУ на излучение (до нескольких секунд за сеанс передачи); ПРД - передатчик, работающий на частотах, лежащих в диапазоне 100 - 1000 МГц; А - антенна (как правило, встроенная либо в виде отрезка изолированного провода длиной L = /4, где - длина волны излучения);

ПЭ - питающий элемент (может отсутствовать, если РЭУ подключено к линии, находящейся под напряжением). Описание внешнего вида и основных характеристик некоторых активных РЗУ приведены в табл. 2.

Вид ис- Частота, РК Вид ис- Частота, ЛЗБ ДУ»

«Картонка Вид ис- Частота, «Cricket» Широкопо- «РМ-пачка сигар»

Полуактивные РЗУ характеризуются существенно большим временем функционирования от автономного источника питания: до 4000 часов. Положительный эффект достигается за счет комплексного использования энергии внешнего специально сформированного мощного зондирующего сигнала и энергии собственного питающего элемента. При этом энергия собственного аккумулятора тратится лишь на модуляцию принимаемого высокочастотного сигнала и его усиление.

Так как такие радиозакладки могут работать только при наличии внешнего зондирующего электромагнитного поля, то они получили название «аудиотранспондеры» («аудиоответчики») от английского «audiotransponder».

Структурная схема полуактивного РЗУ показана на рис. 7, где приняты следующие обозначения: ПрмА и ПрдА приёмная и передающая антенны, соответственно; М – модулятор; У – усилитель; ЧЭ - чувствительный элемент;

ПЭ - питающий элемент.

Примером аудиотранспондеров могут служить радиозакладки SIM-ATP-16 и SIM-ATP-40, описанные ниже.

Рис. 7. Типовая структурная схема полуактивного РЗУ SIM-ATP-16 – аудиотранспондер, имеющий размеры 90904 мм, выглядит подобно дискете 3,5". Его легко можно спрятать в интерьере комнаты.

Устройство упаковано в фольгу и может храниться более двух лет. Для приведения в рабочее состояние фольга должна быть снята и на расстоянии не более 10 м (в соседней комнате или автомобиле) должен быть установлен генератор синусоидального сигнала мощностью 10 Вт с частотой излучения 160 МГц. Время работы: 2000-4000 ч.

Схемой РЗУ предусмотрено, что переизлученный сигнал сдвинут относительно зондирующего на +12 кГц. Это обеспечивает развязку приемного и передающего каналов и маскировку полезного маломощного сигнала сильным зондирующим. Информационный сигнал может быть принят специальным приемником на удалении до 500 м. Для приема и переизлучения сигналов используется плоская кольцевая антенна.

Однако мощный зондирующий сигнал является демаскирующим признаком применения полуактивного ЗУ, что для руководителя службы безопасности должно послужить толчком к проведению соответствующих мероприятий по защите информации.

SIM-ATP-40 – отличается от SIM-ATP-16 тем, что имеет габариты 13075250 мм и работает в диапазоне 800-950 МГц. Необходимая мощность облучающего сигнала лежит в пределах от 0,1 до 20 мВт. Дальность активации системы передатчиком – 10 м. Время работы транспондера от внутренней батареи напряжением 3 В – до 4 месяцев. Для облучения и приема переизлученного сигнала используются направленные директорные антенны. Потери на переизлучение составляют около 8 дБ.

Принцип действия пассивных РЗУ был разработан еще в середине 40-х годов. Одна из таких радиозакладок в течение многих лет проработала в посольстве США в Москве, спрятанная в гипсовый герб Соединенных Штатов, установленный над рабочим столом в кабинете посла. Выявлена она была с большим трудом и только после того, как ЦРУ стало точно известно, что утечка информации происходит именно из этого кабинета.

Однако пассивные РЗУ в настоящее время не нашли достаточно широкого применения. Это связано с необходимостью использования столь высоких уровней излучаемой мощности передатчиков, что обслуживающий персонал вынужден работать с применением защитных средств (например, свинцовых фартуков). В этом плане полуактивные РЗУ обладают существенным преимуществом.

Примером серийно выпускаемой пассивной закладки может служить пассивная радиозакладка SIPE MM1, выполненная в виде стержня длиной около 30 см и диаметром 2,5 см. Дальность действия - до 100 м. Поставляется в комплекте, состоящем из закладки, источника облучения с питанием от электросети и приемного устройства.

Принцип применения пассивных и полуактивных радиозакладок иллюстрируется на рис. 8, где номерами обозначены: 1 - передатчик (ПРД), 2 - приемник (ПРМ), настроенные на частоту работы закладного устройства;

3 – полуактивная, либо пассивная радиозакладка; 4 - источник акустического сигнала.

Рис. 8. Схема применения полуактивной (или пассивной) радиозакладок По способу закрытия информации, передаваемой в радиоканале, РЗУ делятся на три вида:

без закрытия информации;

с использованием сложных видов модуляции;

с кодированием информации.

Наиболее простым видом ЗУ являются радиозакладки без закрытия информации. Однако их применение ограничено возможностью перехвата информации любым лицом, имеющим приемник, работающий на частоте РЗУ.

К радиозакладкам с использованием сложных видов модуляции относятся устройства с двойной модуляцией сигнала – на поднесущей и основной частоте излучения, например, РК1970-SS (см. табл. 2). Частота поднесущей выбирается много больше 20 кГц. Поэтому прием информации возможен только на специальный приемник с двойным детектированием, что существенно повышает ее скрытность. Попытка прослушивания сигнала обычным приемником ни к чему не приведет, так как выходной сигнал будет превышать верхний частотный уровень чувствительности человеческого уха.

К более эффективным способам закрытия информации относится использование сложных шумоподобных сигналов и различных способов кодирования информации.

Так, например, шумоподобные сигналы с фазовой манипуляцией используются в радиозакладках РК1970 и SIM-PR-9000T, а аналоговое скремблирование (наиболее часто применяемый способ шифрования) – в радиозакладках РК2010S (простая инверсия спектра), а в устройствах «Брусок-ЛЗБ ДУ», РК1380-SS или РК540-SS (сложная инверсия спектра).

Более сложный способ шифрования речевой информации – кодирование ее в цифровом виде. Такой способ закрытия применен, например, в радиозакладках РК1195-SS, РК2050, SIM-PR-9000T и РК1970 (см. табл. 2).

В зависимости от мощности передатчика РЗУ делятся на три вида – малой, средней и большой дальности действия.

Радиозакладные устройства малой дальности способны передавать информацию на расстояние, не превышающее несколько десятков метров, поэтому без ретранслятора (приемно-передающего блока) они, как правило, не используются. РЗУ средней дальности позволяют вести уверенный прием информации на удалении несколько сот метров, а радиозакладки большой дальности способны работать с радиоприемными устройствами, расположенными на удалении 1000 м и более.

В качестве иллюстрации можно привести характеристики некоторых типов серийно выпускаемых закладных устройств:

PK580-S – передатчик с кварцевой стабилизацией частоты, закамуфлированный под поясной ремень. Вес – 250 г. Мощность излучения – 50 мВт, рабочая частота – 139 МГц, дальность передачи радиосигнала – 700 м. Источник питания – батарея с напряжением 6 В. Рекомендуемые приемники для работы с данным радиомикрофоном: PK830-SS, PK1015-SS.

PK525-S – передатчик с кварцевой стабилизацией частоты, закамуфлированный в головном уборе. Вес – 150 г. Рабочая частота –139 МГц. Источник питания – батарея с напряжением 6 В.

PK585-S – передатчик с кварцевой стабилизацией частоты, закамуфлированный под авторучку диаметром 11 мм и длиной 135 мм. Вес – 30 г. Рабочая частота – 139 МГц. Дальность перехвата акустических сигналов – 5 м, дальность передачи радиосигналов – 300 м. Источник питания – 2 батареи с напряжением по 1,5 В. Рекомендуемые приемники для работы с данным радиомикрофоном: PK830-SS, PK825-S, PK1015-SS.

PK575-S – передатчик с кварцевой стабилизацией частоты, закамуфлированный под зажигалку диаметром 55 мм и длиной 73 мм. Вес – 95 г. Источник питания – батарея с напряжением 6 В. Рекомендуемые приемники для работы с данным радиомикрофоном: PK830-SS, PK815-S, PK1015-SS.

PK560-S – передатчик, закамуфлированный под электролампочку.

Дальность перехвата акустических сигналов – 20 м, дальность передачи радиосигналов – 300 м. Питается от электросети переменного тока с напряжением 110/220 В. Не может быть использован в качестве источника света. Рекомендуемые приемники для работы с данным радиомикрофоном: PK830-SS, PK825-S, PK1015-SS.

PK570-S – передатчик, закамуфлированный под пепельницу. Габариты передатчика 1251230 мм, вес – 275 г. Дальность передачи радиосигналов – до 250 м. Источник питания – батарея с напряжением 9 В, время непрерывной работы – 50 часов. Дистанционное управление режимом излучения.

PK1025-S – передатчик, закамуфлированный под наручные часы. Представляет из себя диск диаметром 25 мм и толщиной 4 мм, вес 40 г. Питается от одного элемента 1,5 В, которого хватает на 6 часов непрерывной работы.

Частоты излучений лежат в диапазонах 88-108; 130-150 МГц. Рекомендуемый приемник для работы с данным радиомикрофоном: PK1015-SS.

STG 4005 – радиомикрофон с «акустоматом», работает в диапазоне частот 130...150 МГц, вид модуляции – широкополосная частотная, выходная мощность – 6 мВт. Габариты – 453015 мм, вес – 35 г, напряжение питания – 6 В, тип антенны – гибкая.

STG 4007 – радиомикрофон с «акустоматом», работает в диапазоне частот 395...415 МГц, вид модуляции – узкополосная частотная, выходная мощность – 15 мВт. Габариты – 662714 мм, вес – 52 г, напряжение питания – 6 В, тип антенны – гибкая.

GTG 4215 – радиомикрофон с дистанционным управлением, работает в диапазоне частот 115-150 МГц, вид модуляции – широкополосная частотная, выходная мощность – 5 мВт. Габариты – 673625 мм, вес – 70 г, напряжение питания – 110/220 В электросети переменного тока, антенна – провод электросети. Устройство дистанционного управления работает в диапазоне частот: 800-.1000 Гц. Выходная мощность – 50 мВт, команда – кодированная.

Габариты –1556020 мм, вес – 70 г.

UXMC – радиомикрофон, закамуфлированный в виде портативного компьютера с сетевым или батарейным электропитанием. Может использоваться и как обычный компьютер, и как радиомикрофон для передачи перехватываемых речевых сигналов из контролируемого помещения на расстояние до 3000 м. Диапазон рабочих частот – 398-430 МГц с выделением шести фиксированных частот. Устройство поставляется в комплекте с миниатюрным приемником, оборудованным шумоподавителем и имеющим возможность подключения диктофона с длительностью записи 1,3 или 6 часов.

UX CARD – радиомикрофон, закамуфлированный в виде кредитной карточки. Работает в диапазоне частот 398-430 МГц. Имеет размеры кредитной карточки толщиной 4 мм. Он может быть скрыт между страницами книги, вставлен в один из настольных канцелярских приборов, размещен в кармане одежды или сумке. Время непрерывной работы прибора – 30 часов, дальность передачи – 200-300 м. Электропитание от встроенной литиевой батареи с напряжением 3 В.

UXP – радиомикрофон, закамуфлированный в корпус шариковой ручки типа Parker. При этом остается место для миниатюрного пишущего стержня.

Дальность действия до 300 м. Ручку с встроенным устройством можно держать в кармане или пользоваться ею открыто, не вызывая подозрений у окружающих. Электропитание от двух элементов с напряжением 1,5 В, размещенных в корпусе авторучки.

UXC – радиомикрофон, закамуфлированный в виде карманного калькулятора. Работает в диапазоне частот 398...430 МГц, дальность передачи информации 300 – 1000 м. Устройство наделено всеми функциями обычного калькулятора, поэтому может быть размещено в непосредственной близости от прослушиваемого источника речевой информации.

Внешний вид некоторых радиозакладных устройств в обычном исполнении показан на рис. 9.

Рис. 9. Радиомикрофоны в обычном исполнении Рис. 10. Радиозакладное устройство в обычном исполнении, предназначенное для подключения к телефонным линиям связи Внешний вид некоторых радиомикрофонов, в закамуфлированном под бытовые предметы виде, показан на рис. 11-18.

Рис. 15. Шариковая ручка типа Parker Рис. 16. Пепельница Рис. 17. Электрические лампочки Рис. 18. Обруч Схемы применения радиозакладных устройств Схемы применения радиозакладных устройств с использованием ретрансляторов сигналов от закладных устройств к пунктам приёма и сбора информации приведены на рис. 19 и 20.

Рис. 19. Ретрансляция сигналов в телефонную линию Рис. 20. Ретрансляция сигналов в УКВ радиоканал На один приёмник можно принимать сигнал от нескольких радиозакладных устройств, в том числе и закамуфлированных либо под личные вещи либо под элементы электроцепей. Схемы применения закамуфлированных радиозакладных устройств приведены на рис. 21 и 22.

Рис. 21. Приём сигналов от радиозакладок, закамуфлированных под личные вещи сотрудников и некоторые предметы Рис. 22. Приём сигналов в контролируемых помещений, от нескольких радиозакладок которые закамуфлированы под элементы электросети 220В Для того чтобы дать представление о принципах построения РЗУ, приведём ниже два простейших варианта принципиальных схем построения радиозакладных устройств (радиомикрофонов).

Рис. 24. Принципиальная схема простейшего радиопередающего Рис. 25. Радиомикрофон, принципиальная схема (вариант 2) 1.3. Приемники излучения радиозакладных устройств Для приема информации, передаваемой с радиозакладок, могут быть использованы различные виды радиоприемных устройств. Наиболее часто для этих целей используют:

портативные сканерные приемники;

специальные приемные устройства;

приемники портативных радиостанций;

бытовые радиоприемники.

Современные переносные малогабаритные (портативные) сканерные приемники имеют автономные аккумуляторные источники питания, свободно умещаются во внутреннем кармане пиджака, а их вес составляет 150-350 г.

Несмотря на малые габариты и вес такие приемники позволяют осуществлять прием сигналов в диапазоне 100 кГц -1300 МГц, а некоторые типы приемников – до 1900 МГц и даже до 2060 МГц («НSС-050»). Они обеспечивают прием сигналов с амплитудной, узкополосной и широкополосной частотной модуляцией, а их чувствительность лежит в пределах от 0,35 до 6 мкВ.

Полоса пропускания в режиме приема узкополосных сигналов – 12.-15 кГц, а широкополосных (текстовых) – 150-180 кГц.

Портативные сканерные приемники имеют от 100 до 1000 каналов памяти и обеспечивают скорость сканирования до 30 каналов в секунду. Некоторые типы приемников, например АР-2700 и АR-8000, могут управляться компьютером.

Для приема информации от радиозакладок используют и специальные приемные устройства. Они выпускаются как в обычном, так и камуфлированном виде под предметы повседневного обихода или бытовые приемники.

Некоторые специальные приемники оборудованы встроенными магнитофонами (например, РК820-S). В ряде случаев применяются специальные комплексы, как, например, РК1015-SS, способные одновременно принимать информацию по нескольким каналам и осуществлять ее запись на магнитофон или обеспечивать прослушивание на внутренние динамики. Чувствительность специальных приемных устройств не уступает чувствительности сканерных приемников и составляет величину менее 0,5 мкВ.

Иногда для приема сигналов с радиозакладок используют специальные сверхминиатюрные приемники. Например, такой приемник, работающий в УКВ-диапазоне, имеет вес около 1,5 г (с батарейкой) и размеры 17,511,5 мм, позволяющие полностью установить его в слуховой проход. Для затруднения обнаружения приемника его окрашивают в телесный или темный цвет. Приемное устройство имеет кварцевую стабилизацию и может быть настроено на любую частоту в диапазоне 138...190 МГц. Чувствительность такого приемника не хуже 2 мкВ, а время непрерывной работы – 15-30 часов.

Примером специальных приемников для перехвата излучений радиозакладок, могут служить следующие устройства:

PK1015-SS – приемник, размещенный в атташе-кейсе. Габариты – 460330120 мм, вес – 5 кг. Источник питания – 8 элементов по 1,5 В. Диапазон рабочих частот – 130-150 МГц. Значение рабочей частоты выводится на жидкокристаллический дисплей. Имеет 3 канала кварцованных частот:

А – 139,6 МГц, В – 139,8 МГц, С – 140,0 МГц. Чувствительность приемника не хуже 0,25 мкВ при отношении сигнал/шум на выходе РПУ 12 дБ. Время непрерывной работы – 2 часа. Предусмотрена автоматическая запись принимаемых сигналов на диктофон.

PK830-SS – приемник с габаритами, позволяющими размещать его в стандартной пачке сигарет: 855420 мм, вес – 275 г. Источник питания – элемент с напряжением 9 В. Диапазон рабочих частот – 120...150 МГц. Имеет 3 канала кварцованных частот: А – 139,6 МГц, В – 139,8 МГц, С – 140,0 МГц.

Чувствительность приемника не хуже 0,25 мкВ при отношении сигнал/шум на выходе РПУ 12 дБ.

UXR1 – двухканальный радиоприемник, работающий в диапазоне частот 398...430 МГц. Может одновременно принимать передачи от двух радиомикрофонов с попеременным переключением каналов. Габариты – мм, электропитание – литиевая батарея напряжением 6 В, время непрерывной работы – 36–48 часов. Дальность приема сигналов – 150–1000 м.

UXR3 – высокочувствительный двухканальный радиоприемник диапазона частот 398...430 МГц, объединенный с аудиомагнитофоном. Предназначен для установки в транспортные средства. Электропитание – 12 В, дальность приема – до 2000 м.

UXR5 – четырехканальный радиоприемник – аудиомагнитофон, размещенный в портфеле типа «дипломат». Рабочий диапазон – УВЧ. Оснащен автоматическим управлением и миниатюрным компьютером для опознавания голосов, перехватываемых радиомикрофонами в контролируемых помещениях. В блок входит аудиомагнитофон с автоматическим реверсом, рассчитанный на непрерывную запись в течение 2 часов.

Внешний вид некоторых приемных устройств приведен на рис. 26 –30.

Рис. 26. Специальный приёмник Рис. 27. Сто канальный комплекс, Рис. 28. Панорамный радиоприёмник Рис. 29. Стандартная магнитола Для приема излучений радиозакладок, работающих в диапазоне 134-174 МГц, 400-512 МГц могут использоваться портативные радиостанции (см. рис. 30). Они имеют высокую чувствительность (0,25-0,5 мкВ) и малые габариты.

Основным достоинством применения таких приемников является возможность приема кодированных сигналов, так как современные радиостанции оборудуются встроенными скремблерами. Недостатком является то, что портативные радиостанции обеспечивают высокое качество приема сигналов только от радиозакладок, имеющих узкополосную частотную модуляцию и использующих кварцевую стабилизацию частоты.

Для приема информации, передаваемой с радиозакладок, которые работают в диапазоне 88...108 МГц, может быть использован любой бытовой радиоприемник, имеющий FM-диапазон (для отечественных приемников – диапазон УКВ-2). Единственным условием нормального приема является отсутствие (либо возможность отключения) системы автоматической подстройки частоты, в противном случае приемник будет перестраиваться от слабого сигнала радиозакладки на мощный сигнал ближайшей стационарной вещательной радиостанции.

1.4. Закладные устройства с передачей информации Техническая возможность применения токоведущих линий для передачи перехваченной акустической информации практически реализована в целом ряде ЗУ.

Наиболее широкое распространение получили закладки, использующие для передачи информации сеть 220 В. Как правило, подслушивающие устройства устанавливаются в стандартную розетку или любой другой постоянно подключенный к силовой сети электроприбор (тройник, удлинитель, блок питания радиотелефона, факс и т. п. устройства), расположенные в помещении, в котором ведутся переговоры интересующих лиц. Типовая схема такой закладки приведена на рис. 31.

Чувствительность внедренных микрофонов, как правило, обеспечивает надежную фиксацию голоса человека или группы лиц на удалении от ЗУ до 10 м.

Дальность передачи информации лежит в пределах от 300 до 1000 м.

Она обеспечивается за счет применения выходного усилителя с мощностью 5-300 мВт и амплитудной или частотной модуляции несущей, специально сформированной в задающем генераторе закладного устройства.

Рис. 31. Структурная схема закладного устройства Несущая модулируется информационным сигналом, прошедшим предварительное усиление в низкочастотном (НЧ) усилителе, и через высокочастотный (ВЧ) усилитель и специальное согласующее устройство излучается в линию. Частота передаваемого сигнала лежит в диапазоне50...300 кГц. Выбор данного участка обусловлен тем, что, с одной стороны, на частотах ниже кГц в сетях электропитания относительно высок уровень помех от бытовой техники, промышленного оборудования, лифтов и т. д. С другой – на частотах выше 300 кГц существенно затухание сигнала в линии, и кроме того, провода начинают работать как антенны, излучающие сигнал в окружающее пространство. Однако в некоторых случаях используются колебания с частотами, достигающими до 10 МГц. Питание ЗУ осуществляется от той же сети, 220 В.

Приемное устройство (см. рис. 32), расположенное вне пределов контролируемого помещения и подключенное к той же сети, перехватывает информационный сигнал и преобразует его в вид, удобный для прослушивания через головные телефоны, а также запись на магнитофон.

Рис. 32. Структурная схема приёмного устройства Принимаемый сигнал поступает на ВЧ-усилитель через согласующее устройство, затем детектируется и через НЧ-усилитель подается на головные телефоны или магнитофон. Чувствительность такого устройства, как правило, лежит в пределах от 3 до 100 мкВ, а питание осуществляется от батареек (аккумуляторов).

Типовая схема организации негласного прослушивания переговоров с задействованием энергосети приведена на рис. 33.

Рис. 33. Схема применения ЗУ с передачей информации по сети 220В Многоканальные системы прослушивания В некоторых случаях для одновременного прослушивания нескольких помещений, используются многоканальные системы (см. рис. 34).

Рис. 34. Многоканальные ЗУ с передачей информации на пункт сбора и обработки по специально проложенным кабелям Основной недостаток этой структуры состоит в том, что легко обнаружить такой пункт контроля.

Рассмотрим многоканальные ЗУ с передачей информации по сети 220 В, изображённые на рис. 35.

При этом закладные устройства (проводные микрофоны, сокращённо Mic) работают на различных фиксированных частотах, а оператор выбирает на приемном устройстве канал, необходимый для прослушивания в каждый конкретный момент времени.

В целом устройства контроля акустической информации с передачей по сети 220 В обладают существенными преимуществами перед другими ЗУ.

Во-первых, в этом случае практически невозможно точно выявить место установки приемного оборудования. Во-вторых, по сравнению с радиозакладками – повышенной скрытностью (поскольку невозможно ее обнаружение с помощью радиоприемных устройств). В-третьих, практически неограниченным временем непрерывной работы, так как не требуют периодической замены источников питания. По сравнению с обычными проводными микрофонами (см. рис. 34), использующими собственные проводники для передачи сигнала.

Рис. 35. Многоканальные ЗУ с передачей информации по сети 220 В На первый взгляд, кажется, что второй вариант (см. рис. 35) лучше. Однако при использовании данной техники возникают следующие существенные проблемы.

Во-первых, работа возможна только в пределах одной фазы электропроводной сети.

Во-вторых, на качество перехватываемой информации влияют различные сетевые помехи.

В-третьих, прибор, в который внедрено ЗУ, может быть отключен от сети переменного тока.

Поэтому применение данной техники обычно сопровождается тщательным изучением схемы организации электроснабжения, наличия и типов потребителей электроэнергии, выбором камуфляжа.

Аналогично системам с передачей информации по сети 220 В функционирует и аппаратура акустического контроля с передачей информации по телефонной сети. В состав изделий входят те же блоки, используется тот же частотный диапазон. Отличительной особенностью является блок питания, предназначенный для преобразования напряжения телефонной линии к требуемому уровню. В связи с тем, что от телефонной линии нельзя потреблять более 2 мА, мощность передающих устройств не может превышать 10-15 мВт.

Однако существуют определенные ограничения на применение подобных устройств.

Во-первых, необходимо подключать приемную аппаратуру именно к той телефонной линии, на которой установлено устройство съема информации, что упрощает обнаружение пункта контроля (по сравнению с передачей по сети 220 В).

Во-вторых, устройство достаточно габаритное и его относительно трудно использовать скрытно, так как все возможные места установки (телефонный аппарат, розетки, распределительное оборудование и т. д.) легко проверить, в отличие от системы электропроводки.

Вышеперечисленные недостатки привели к тому, что данные устройства практически не используются.

Подобно телефонным, для установки закладок могут быть использованы и другие сети слаботочного оборудования (пожарной и охранной сигнализации, радиотрансляции и т. д.). Их недостатки аналогичны приведенным выше, в связи с этим и реальное применение крайне редко.

Примерами серийно выпускаемых закладок с передачей информации по токоведущим линиям могут служить следующие устройства:

UM104 – сетевая закладка, предназначенная для прослушивания служебных и жилых помещений путем передачи и приема акустической информации по сети переменного тока. Дальность передачи (по проводам) – не менее 30 м; словесная разборчивость (при отсутствии помех) – 90 %; электропитание закладки – сеть 220 В; питание приемника – 4 батареи «АА».

Закладка устанавливается вместо стандартной стенной розетки или встраивается в электробытовые приборы. При установке в нишу стенной розетки UM104 полностью выполняет все ее функции и допускает подключение электроприборов мощностью 1,5 кВт (см. рис. 36).

Рис. 36. Микрофон, закамуфлированный под электрическую розетку Отличительной способностью спецприемника является подключение к силовой сети только одним проводом, что обеспечивает повышенную безопасность и удобство в эксплуатации. Выбор провода для подключения определяется небольшим экспериментом и по лучшему качеству прослушивания.

Контроль переговоров разрабатываемых лиц ведется на головные телефоны.

IPS MCX – акустическая закладка с передачей информации по сети переменного тока. Скрытно устанавливается в одном из бытовых приборов (см. рис. 37). Диапазон используемых для передачи частот – до 120 кГц; рабочее напряжение 100-260 В переменного тока с частотой 50/60 Гц; диапазон передаваемого акустического сигнала – 300-3500 Гц; модуляция – узкополосная частотная; габариты – 336721 мм.

Передаваемая информация принимается приемником, рассчитанным на обслуживание шести передатчиков. Он оборудован встроенным громкоговорителем и выходами на диктофон и головные телефоны. Для записи на магнитофон имеется линейный выход.

Рис. 37. Микрофон закамуфлированный под электрический тройник РК170 – телефонная закладка с рабочей частотой около 100 кГц, вес – 180 г, габариты – 1303020 мм. Используется частная модуляция. В комплекте поставляется приемник (вес 750 г). Закладку производитель рекомендует устанавливать либо непосредственно в телефонном аппарате, либо в телефонной розетке.

2. НАПРАВЛЕННЫЕ МИКРОФОНЫ

В наиболее общем виде любой направленный микрофон можно представить как некоторый комплекс, состоящий из чувствительного элемента (собственно микрофона), осуществляющего акустико-электрическое преобразование, и механической системы (акустической антенны), обеспечивающей направленные свойства комплекса.

Микрофон (происходит от греч. micros – малый, и phone – звук) представляет собой электроакустический прибор для преобразования звуковых колебаний в электрические. В зависимости от принципа действия микрофоны делят на следующие типы: порошковые угольные; электродинамические;

электростатические (конденсаторные и электретные); полупроводниковые;

пьезоэлектрические; электромагнитные.

Порошковый угольный микрофон впервые был сконструирован русским изобретателем Махальским в 1878 году и позже, независимо от него, Голубицким в 1883-м. Принцип действия такого микрофона основан на том, что угольная или металлическая мембрана под действием звуковых волн колеблется, изменяя плотность и, следовательно, электрическое сопротивление угольного порошка, находящегося в капсюле и прилегающего к мембране.

Вследствие неравномерного механического давления сила тока, протекающего через микрофон, изменяется в акустический сигнал. Однако в интересах съема информации микрофоны данного типа практически не используются из-за их низкой чувствительности и большой неравномерности амплитудночастотной характеристики.

Электродинамический микрофон катушечного типа изобрели американские ученые Венте и Терас в 1931 году. В нем применена диафрагма из полистирольной пленки или алюминиевой фольги. Катушка, сделанная из тонкой проволоки, жестко связана с диафрагмой и постоянно находится в кольцевом зазоре магнитной системы. При колебаниях диафрагмы под действием звуковой волны витки катушки пересекают магнитные силовые линии и в обмотке наводится электродвижущая сила (ЭДС), создающая переменное напряжение на выходе микрофона. Вместо катушки может использоваться ленточка из очень тонкой (около 2 мкм) металлической фольги.

В конденсаторном микрофоне, изобретенном американским ученым Э.

Венте в 1917 году, звуковые волны действуют на тонкую металлическую мембрану, изменяя расстояние и, следовательно, электрическую емкость между мембраной и металлическим неподвижным корпусом, которые представляют собой пластины электрического конденсатора. При подведении к пластинам постоянного напряжения изменение емкости вызывает появление тока через конденсатор, сила которого изменяется в такт с колебаниями звуковых частот.

Электретный микрофон, изобретенный японским ученым Егути в начале 20-х годов ХХ века, по принципу действия и конструкции схож с конденсаторным. Только роль неподвижной обкладки конденсатора и источника постоянного напряжения в нем играет пластина из электрета. Недостатком такого микрофона является высокое выходное сопротивление, которое приводит к большим потерям сигнала, поэтому в корпус элемента, как правило, встраивают истоковый повторитель, что позволяет снизить выходное сопротивление до величины не более 3-4 кОм.

В пьезоэлектрическом микрофоне, впервые сконструированном советскими учеными Ржевкиным и Яковлевым в 1925 году, звуковые волны воздействуют на пластинку из вещества, обладающего пьезоэлектрическими свойствами (например, из сегнетовой соли), вызывая на ее поверхности появление электрических зарядов.

В электромагнитном микрофоне звуковые волны воздействуют на мембрану, жестко связанную со стальным якорем, находящимся в зазоре постоянного магнита. На небольшом расстоянии вокруг якоря намотана обмотка неподвижной катушки. В результате воздействия акустических волн на такую систему на выводах обмотки появляется ЭДС. Данные изделия так же, как и порошковые угольные микрофоны, не получили широкого распространения из-за большой неравномерности амплитудно-частотной характеристики.

Обобщенные характеристики перечисленных выше типов микрофонов приведены в табл. 3.

Чаще всего в направленных микрофонах применяются чувствительные элементы (микрофоны) электретного типа, так как они имеют наилучшие электроакустические характеристики: широкий частотный диапазон; малую неравномерность амплитудно-частотной характеристики; низкий уровень искажений, вызванных нелинейными и переходными процессами, а также высокую чувствительность и малый уровень собственных шумов.

Точность воспроизведения перехватываемых акустических сигналов (разборчивость речи) зависит не только от типа микрофона. Важное значение имеют и характеристики электронного блока, состоящего из микрофонного усилителя и головных телефонов. В большинстве же случаев, из экономических соображений, фирмы, поставляющие направленные микрофоны, комплектуют их дешевыми электронными блоками, соответствующими аппаратуре 3-го класса бытовой техники. Поэтому владельцы таких средств зачастую вынуждены сами подбирать акустический усилитель и головные телефоны с требуемыми параметрами.

Тип микрофона тотной харак- воспроизводимых Акустические антенны являются именно теми основополагающими элементами, которые определяют облик и основные характеристики комплексов дистанционного перехвата речевой информации. Назначение их заключается в усилении звуков, приходящих по основному направлению, и существенном ослаблении всех остальных акустических сигналов. В настоящее время разработано несколько модификаций антенн, в соответствии с которыми решено классифицировать направленные микрофоны (см. рис. 38).

Рис. 38. Классификация направленных микрофонов Для сравнительной оценки качества вышеперечисленных направленных микрофонов используют технические характеристики, основными из которых являются характеристика направленности и индекс направленности.

Характеристика, или диаграмма направленности – это чувствительность микрофона в зависимости от угла между рабочей осью микрофона и направлением на источник звука. Ее определяют или на ряде частот, или в пределах полосы частот. Обычно используют нормированную характеристику направленности R(), то есть зависимость отношения чувствительности E измеренной под углом, к осевой E OC (максимальной) чувствительности.

Большинство микрофонов имеет осевую симметрию, поэтому характеристика направленности для них одинакова во всех плоскостях, проходящих через ось микрофона. Графическое представление характеристик направленности часто дают в полярных координатах (см. рис. 39).

Рис. 39. Диаграмма направленности микрофона Индекс направленности показывает выраженную в децибелах разницу уровней мощности сигналов на выходе микрофона от двух источников звука:

одного (например, голоса человека), расположенного на оси, и другого – источника рассеянных звуковых волн (например, шума автотрассы), если оба создают в точке расположения микрофона одинаковое акустическое давление. Иными словами, индекс направленности показывает величину подавления (дискриминации) шума, приходящего с бокового направления, по отношению к сигналу, приходящему с направления, совпадающего с осью микрофона. Ненаправленный микрофон не подавляет шума, поэтому его индекс направленности равен нулю (Qнм = 0 дБ).

Коэффициент направленного действия показывает выраженную в децибелах степень увеличения уровня сигнала на выходе микрофона при замене ненаправленного микрофона направленным и постоянной величине акустического давления.

Комбинированные микрофоны являются простейшим видом направленных микрофонов, так как представляют из себя систему, состоящую из двух типов акустических приемников-микрофонов. Обычно это приемники давления и градиента давления, реагирующие соответственно на величину и изменение величины акустического сигнала.

Простейшая комбинация этих приемников, наиболее часто применяемая на практике, состоит из одного микрофона-приемника давления и одного микрофона-приемника градиента давления, располагаемых как можно ближе друг к другу (обычно один над другим) и так, чтобы их оси были параллельны. Изменяя параметры микрофонов, можно получать различные характеристики направленности и соответственно индексы направленности (рис. 40) всей системы.

Рис. 40. Виды характеристик направленности Виды характеристик направленности: 1 – окружность для приёмника давления; 2 – кардиоида для комбинированного приёмника с одинаковой чувствительностью приемников давления и градиента давления; 3 – суперкардиоида; 4 – гиперкардиоида; 5 – косинусоида (восьмерка) для одного приемника градиента давления. Наибольший индекс достигается для 4-го случая, когда диаграмма имеет вид гиперкардиоиды (Qгк = 6 дБ).

К групповым акустическим приемникам относятся линейные группы, трубчатые микрофоны и фазированные решетки.

Линейная группа приемников (микрофонов) – это несколько микрофонов, обычно располагаемых в ряд по прямой горизонтальной линии так, чтобы их оси были параллельны друг другу (рис. 41), иногда микрофоны располагают по небольшой дуге. Электрические выходы акустических приемников последовательно соединяют в специальном смесителе.

Рис. 41. Общий вид линейной группы микрофонов Характеристика направленности такой линейной группы R() из N примников определяется как произведение характеристики направленности одиночного приемника R1() на характеристику группы.

где d – расстояние между соседними приемниками.

Чем меньше отношение длины волны акустического сигнала к длине группы l = (N – 1)d, тем уже будет основной лепесток диаграммы направленности и больше индекс направленности. Однако следует иметь в виду, что при чрезмерной длине группы (сравнимой с расстоянием от приемника до источника звука) будут сказываться интерференционные явления из-за большой разности хода звуковых волн от источника до входов отдельных микрофонов, входящих в состав группы.

Численное значение ширины основного лепестка определяется из соотношения Пример. Для группового приемника, состоящего из шести ненаправленных микрофонов, расположенных по прямой линии с шагом d = 10 см (l = 50 см) и частотой принимаемого сигнала f = 1000 Гц (=33 см), ширина основного лепестка составляет величину 1 41°. Расчет индекса направленности для этой группы дает величину 8 дБ.

Основной недостаток такого типа направленных микрофонов – это обеспечение направленных свойств только в плоскости, проходящей через оси микрофонов; в ортогональной плоскости характеристика такая же, как и у одиночного микрофона.

Трубчатый микрофон органного типа так же использует свойства групповых антенн. Его вид схематично представлен на рис. 42.

Рис. 42. Строение трубчатого микрофона органного типа Такой микрофон имеет в своем составе несколько десятков тонких трубок 1 с длинами от нескольких сантиметров до метра и более. Эти трубки собирают в пучок – длинные по середине, короткие – по наружной поверхности. Концы трубок с одной стороны образуют плоский срез 2, входящий в предкапсюльный объем 4. Сам микрофонный капсюль 3 выбирается, как правило, электродинамического или электромагнитного типа (приемника давления) в зависимости от требуемого частотного диапазона. Звуковые волны, приходящие к приемнику по осевому направлению, проходят в трубки и поступают в предкапсюльный объем в одинаковой фазе. Их амплитуды складываются арифметически где N – количество трубок, а Ui – амплитуды звуковых волн.

Звуковые волны фонового шума, приходящие под углом к оси, оказываются сдвинутыми по фазе, так как трубки имеют разную длину, поэтому амплитуды этих волн складываются геометрически где – величина разности фаз для любой пары звуковых волн, пришедших по трубкам, длины которых отличаются на величину d. Разности фаз можно найти по формуле Характеристика направленности R() для такого направленного микрофона определяется из соотношения, аналогичного для линейной группы приемников (2.2):

где dmin – разница в длине между ближайшими по размеру трубками.

Приведенные соображения справедливы в случае, если в трубке не образуются резонансные колебания. С этой целью входные отверстия трубок либо их концы у капсюля закрывают при помощи пробок из пористого поглотителя.

Основным достоинством таких направленных микрофонов является высокий индекс направленности (до 8 дБ, при этом шумы, действующие с боковых направлений, ослабляются по отношению к сигналу почти в 10 раз).

Основной недостаток – большие геометрические размеры (максимальная длина трубок около 90 см). Поэтому на сегодняшний день подобные устройства не используются в промышленном шпионаже, за исключением нескольких экспериментальных изделий.

Трубчатый щелевой приемник (иногда его называют приемником бегущей волны) – представляет собой трубку с отверстиями или сплошной осевой прорезью по всей длине. С некоторым приближением такую трубку можно рассматривать как множество трубок разной длины, поэтому трубчатый щелевой микрофон и относят к приемникам группового типа.

Если звук приходит по оси, то пути его распространения по трубке и через отверстия одинаковы и составляющие звукового давления от пришедших колебаний синфазны и, следовательно, сумма их, воздействующая на диафрагму микрофонного капсюля, максимальна. Если же звук приходит под углом к оси трубки, то разность пути звука по всей трубке и пути от входа в трубку до входа в отверстие, находящееся на расстоянии d, обусловит сдвиг фаз, определяемый как В свою очередь, это создает сдвиг фаз различной величины между колебаниями, пришедшими через разные отверстия, что приводит, как и в предыдущем случае, к уменьшению результирующего давления на диафрагму.

Следует отметить, что чем более высокую направленность требуется получить, тем больше должна быть длина звукоприемного элемента (трубки), так как индекс направленности увеличивается с увеличением отношения длины трубки к длине волны принимаемого излучения. Для того чтобы не образовывалось стоячих волн, наружный конец звукоприемного элемента (трубки) закрывают поглощающей тканью.

Данный тип направленного микрофона получил наибольшее распространение. Причин этому можно назвать несколько:

простота изготовления и, как следствие, низкая стоимость;

наличие в стране нескольких производителей данной техники;

простота в применении;

возможность организации различных вариантов камуфляжа.

Рассмотрим в качестве примера несколько типов направленных микрофонов трубчатого щелевого типа.

Отечественный остронаправленный микрофон МД-74 состоит из собственно микрофона динамического типа и примыкающей к нему трубки длиной 0,8 м. В стенках трубки (см. рис. 43, в котором обозначены: 1 - микрофон; 2 усилитель; 3 - звуковые волны; 4~ щели; 5 - ветрозащитный поролоновый чехол) проделан ряд отверстий через равные промежутки. Для компенсации падения чувствительности микрофона на высших частотах из-за большого поглощения их в трубке вокруг каждого из отверстий устанавливаются концентраторы – рупорки. Размеры их подобраны таким образом, чтобы обеспечить подъем частотной характеристики на высших частотах диапазона до 10...12 дБ.

Рис. 43. Трубчатый щелевой направленный микрофон В другом направленном микрофоне трубчатого типа КМС-19-05 рупорки отсутствуют. Он предназначен для профессиональной записи звука при работе на относительно больших расстояниях от источника (до 100 м), в условиях повышенного окружающего шума. Основные его параметры также приведены в таблице. Блок усиления на ремнях размещается на боку оператора, что создает определенное удобство в работе. Однако опыт работы с такими микрофонами показывает, что декларируемые 100 м дальности возможно получить только в тихой загородной местности. В относительно тихом городском дворе – порядка 30 м, а на достаточно оживленной улице – 10-15 м.

Можно предполагать, что подобные дальности присущи всем направленным микрофонам данного типа как отечественного, так и иностранного производства. Следует отметить, что многие направленные микрофоны трубчатого типа комплектуются ветрозащитным чехлом, обычно из поролона, благодаря чему снижается чувствительность к помехам от ветровых атмосферных воздействий.

Основные характеристики некоторых трубчатых щелевых направленных микрофонов приведены в табл. 4.

КМС-19-05 20-20000 Остронаправленный КМС-1909 20-20000 Односторонне направленный (угол К фазированным решеткам по устоявшейся в настоящее время терминологии относят изделия, имеющие плоскость, на которой расположены открытые торцы звуководов; они обеспечивают синфазное сложение звуковых полей от источника в некотором акустическом сумматоре, на выходе которого расположен микрофон (см. рис. 44). На рисунке приняты обозначения: 1 микрофон; 2 - усилитель; 3 - звуковая волна; 4 - торцы звуководы; 5 - звуководы; б - акустический микрофон. Если звук приходит с осевого направления, то все сигналы, распространяющиеся по звуководам, будут в фазе, и сложение в акустическом сумматоре даст максимальный результат. Если направление на источник звука не осевое, а под некоторым углом к оси, то сигналы от различных точек приемной плоскости будут разными по фазе и результат их сложения будет меньше. При этом число приемных точек может достигать нескольких десятков. Очевидно, что подобная решетка является менее громоздкой, чем микрофон органного типа, но она существенно проигрывает последнему в направленных свойствах.

Коэффициент направленного действия для данного типа направленного микрофона приблизительно определяют по формуле:

где S – площадь входной аппертуры, м2; – длина волны звука, м; N – число элементов решетки.

Данная формула применима при расположении элементов антенной решетки по фронту на расстоянии около 15 см. Примером направленного микрофона такого типа является изделие «Шорох».

Рис. 44. Направленный микрофон типа «фазированная решетка»

Оно относится к устройствам, предназначенным для прослушивания и записи речевой информации в условиях открытого пространства, в диапазоне частот 100-10000 Гц. Предельная паспортная дальность съема информации – 30–40 м при уровнях шума 74-76 дБ и речи 70-74 дБ. Однако в зависимости от шумовой обстановки и уровня информации дальность съема будет изменяться. Микрофон выполнен в виде гибкой пластины размером 320320 мм, имеющей на внешней поверхности (от оператора) большое число акустических входных отверстий. За счет звуководов и суммирующих устройств образуется фазированная решетка, позволяющая сформировать диаграмму с шириной основного лепестка около 30-400 на частоте 1 кГц. Коэффициент направленного действия составляет около 12 дБ.

Микрофон, размещенный в специальном чехле, может устанавливаться на теле оператора, под одеждой в варианте «грудь–спина» (фронт–тыл).

На поясе чехла размещен манипулятор, состоящий из усилителя низкой частоты с автоматической регулировкой усиления, источника питания и органов управления: «включено–выключено» с первоначальной установкой уровня полезного сигнала и два выхода на магнитофон и головные телефоны. Функциональные возможности изделия могут расширяться за счет дополнительной установки радиоканала и других сервисных устройств. Конструктивные особенности позволяют легко камуфлировать микрофон под папку, дипломат, картину и т. д. Так как работа в помещении характеризуется наличием большого количества переотраженных сигналов от различных элементов строительных конструкций в виде стен, потолков, колонн, то максимальная эффективность работы такого направленного микрофона достигается в помещениях с объемом более 500 м3.

Рекомендуется избегать использования двух слоев одежды поверх микрофона, один из которых утеплен или выполнен из кожи (кожзаменителя).

Полезный сигнал можно записывать без предварительного контроля, но при этом следует помнить, что расстояние до источника звука не должно, более, чем 4–5 раз, превышать расстояние, при котором обеспечивается требуемое качество записи, выполненной ненаправленным микрофоном.

Известны и другие образцы антенных решеток, выполненные, например, в виде бруска, который может камуфлироваться под различные предметы. Оценочные расчеты показывают, что в зависимости от геометрических размеров бруска коэффициент направленного действия находится в пределах 2-5 дБ.

2.5. Направленные микрофоны с параболическим рефлектором Принцип действия подобных устройств достаточно прост и понятен.

Микрофон размещен в фокусе отражателя параболической формы (см.

рис. 45). Звуковые волны 3 с осевого направления, отражаясь от параболического зеркала 2, суммируются в фазе в фокальной точке 1 (на микрофоне).

Возникает усиление звукового поля. Чем больше диаметр зеркала отражателя, тем большее усиление может обеспечить устройство. Если направление прихода звука не осевое, то сложение отраженных от различных частей параболического зеркала звуковых волн, приходящих в фокус, даст меньший результат, поскольку не все слагаемые будут в фазе. Ослабление тем сильнее, чем больше угол прихода звука по отношению к оси. Создается, таким образом, угловая избирательность по приему.

Рис. 45. Параболический направленный микрофон Коэффициент направленного действия (КНД) для данного типа направленного микрофона можно приблизительно определить по формуле:

где Sэ – эффективная поверхность антенны.

Понятие эффективной поверхности тесно связано с максимальной мощностью, которая может быть извлечена приемной антенной из падающей плоской акустической волны. При выполнении ряда условий, а именно D >, где D – диаметр рефлектора; совмещение максимума диаграммы направленности с направлением прихода волны и др. - можно приближенно считать, что Sэ S, где S – площадь входной аппертуры, м2.

Как правило, фирмами-изготовителями поставляется в комплекте блок усиления с системой автоматической регулировки усиления и выходами на наушники и магнитофон, иногда акустические фильтры. При работе параболическую антенну с микрофоном можно держать в руках или закрепить на треноге.

В качестве примеров направленных микрофонов с параболическим отражателем рассмотрим несколько систем.

Портативный параболический приемник PRO-200 предназначен для дистанционного приема звуковых волн. Обладает высокой чувствительностью и острой диаграммой направленности параболического зеркала. Оборудован дополнительным регулируемым фильтром, позволяющим осуществлять частотную селекцию сигнала по ширине и положению его спектра на оси частот. Паспортная дальность – 1 км. Очевидно эта величина приведена для наилучших условий приема: тихая открытая местность, ночь, человек говорит в полный голос. Имеется возможность подключения к магнитофону. Питание – от встроенного аккумулятора или внешнего зарядного устройства от сети 220 В. Диаметр зеркала – 60 и 75 см (качество приема улучшается с увеличением диаметра зеркала).

Значения коэффициента направленного действия (КНД) антенны в зависимости от диаметра зеркала и частоты принимаемого акустического сигнала приведены в табл. 5.

Другой направленный микрофон (типа А–2) имеет параболический отражатель диаметром 43 см, снабжен усилителем и наушниками. Паспортная дальность действия на открытой местности также заявлена около 1км (!). Коэффициент усиления электронного блока – не менее 80 дБ. Имеется система автоматической регулировки усиления с динамическим диапазоном входных сигналов 40 дБ.

Параболические направленные микрофоны РК375 и РК390 (производство Германии) имеют следующие параметры.

РК375: габариты – 600300 мм, масса – 1,2 кг, коэффициент усиления – 90 дБ, питание – 5 В, автономность – 75 часов.

РК390, соответственно: 130100 мм, 1,1 кг, 70 дБ, 9 В, 50 часов. Паспортная дальность – до 50 м (пунктуальности немцев можно позавидовать).

Особенности оперативного применения направленных микрофонов таковы, что неподготовленный человек не сможет их скрытно использовать, так как необходимо не только правильно расположиться относительно объекта разведки и источников шумов, но при этом и самому не быть обнаруженным.

Особенно в случае использования направленных микрофонов с параболическими отражателями из-за их существенных размеров. Зарубежные специалисты рекомендуют применять такие микрофоны только в условиях ограниченной видимости и при относительно низких уровнях окружающих шумов, например, ночью. При этом честно информируют, что акустический телескоп может не улавливать звуки на большом (заявленном) расстоянии, если он используется в местах с повышенным уровнем фонового шума. Внешний вид некоторых типов направленных микрофонов представлен на рис. 46-49.

Рис. 46. Параболический стационар- Рис. 47. Параболический переносной Рис. 48. Параболический ручной Рис. 49. Трубчатый микрофон 2.6. Особенности применения направленных микрофонов На дальность дистанционной записи влияют не только параметры микрофонов, но и условия, в которых применяются эти устройства, следует знать некоторые особенности использования направленных микрофонов.

К открытой местности обычно относят участки, не имеющие ярко выраженных ограждающих конструкций, которые создают замкнутый объем.

Как правило, это улицы, площади, стадионы, дворы, парки, залы летних кафе, пляжи и т. п. К работе на открытых площадках относят и прослушивание разговоров, ведущихся в помещениях, если перехват ведется через открытое окно, форточку или опущенное стекло автомобиля.

Основными ограничениями на ведение негласного съема информации в таких условиях является затухание, которое испытывает сигнал при его распространении, и высокий уровень фоновых шумов. Величина затухания обусловливается рядом факторов, которые зависят как от характеристик самого звука, так и от свойств среды распространения. Все их делят на две большие группы.

В первую группу входят факторы, связанные с законами распространения акустических волн. А именно:

• при распространении в неограниченной среде от источника конечных размеров интенсивность звука убывает обратно пропорционально квадрату пройденного расстояния;

• неоднородности среды (капли дождя, ветки деревьев и другие препятствия) вызывают рассеяние звуковых волн, приводящее к ослаблению сигнала в «основном» направлении;

• на распространение звука в атмосфере влияют турбулентности, распределения температуры и давления, сила и скорость ветра, которые вызывают искривление звуковых лучей, а иногда вообще нарушают передачу звука.

Действительно, звуковая волна, попадая на границу раздела двух слоев атмосферы с различными характеристиками, частично отражается, а частично проникает в другой слой. При этом преломление волны происходит в соответствии с законом физики, гласящим, что отношение угла падения 1 к углу преломления 2 определяется отношением скоростей распространения звуковых колебаний в этих средах (слоях):

где С1 и С2 – скорости звука в обеих средах.

Если параметры обоих слоев близки друг к другу, то фактически вся энергия переходит из одной среды в другую и 1 2. Когда же параметры различны, имеет место искривление звуковых лучей. Именно по этой причине оператор часто вынужден размещать микрофон как можно выше над поверхностью земли, чтобы обеспечить максимальную дальность перехвата акустических сигналов.