Визуально-оптический канал утечки информации
Дмитрий Халяпин
Получение видовых характеристик объекта постоянно совершенствуется благодаря новой аппаратуре наблюдения (телевизионной, инфракрасной видовой, визуально-оптоэлектрической, фотографической) и ее расположения на различных носителях (корабль, автомобиль, самолет, спутник). Глаз человека является конечным прибором восприятия визуальной информации. Его возможности существенно повышаются за счет использования различных приборов наблюдения как в видимом диапазоне (бинокли, монокуляры, перископы, телескопы), так и приборов визуализации изображений объекта в ИК диапазоне, радиолокационных изображений, тепловых и рентгеновских изображений (приборов ночного видения, тепловизоров, рентгеновских аппаратов, РЛС бокового обзора и т. п.)
Объекты получения визуальной информации — самые разные, определяемые заказчиком информации, — от сцен неверности супругов, изображений новой техники и ее составных частей до глобального наблюдения за всей поверхностью Земли с целью получения данных по возможному урожаю этого года или расположению войск и средств доставки ядерного оружия.
Для собственника информации (частное лицо, фирма, государство) ее потери могут иметь самые плачевные последствия. Так, например, проведенная на показе мод в Париже съемка новых моделей с целью определения реакции публики на "революционное изменение линии талии" привела к тому, что к моменту, когда французские модельеры повезли свою продукцию за океан, то они увидели там тысячи платьев, пошитых по их новым фасонам. И вместо планировавшихся барышей понесли огромные убытки.
Полученные видовые изображения позиций советских военных ракет на Кубе с помощью самолетов и спутников-шпионов позволили американским военным аналитикам определить их принадлежность к наступательному ракетному ядерному оружию, что едва не привело мир к новой мировой войне.
Видовые характеристики объекта дают возможность описания и классификации обнаруживаемых объектов по форме и контурам, определение его деталей по снимку или наблюдаемым характеристикам.
Получение видовых характеристик объекта является результатом решения трех задач:
обнаружение - это стадия зрительного восприятия, когда наблюдатель выделяет из окружающего фона объект, характер которого остается для него неясным;
различение - когда наблюдатель способен определить крупные детали объекта, раздельно воспринимать два объекта, расположенные рядом;
опознавание (идентификация) - когда наблюдатель, различая отдельные мелкие детали, выделяет существенные признаки объекта и может отличить этот объект от других, имеющихся в его поле зрения.
Видовые характеристики объектов наблюдения могут быть получены либо непосредственно в световом диапазоне, либо путем визуализации изображений в ИК диапазоне, радиолокационном диапазоне, за счет теплового излучения объектов.
Возможность образования визуального канала утечки информации зависит от определенных психофизиологических особенностей восприятия наблюдателем объекта, таких, как:
- угловые размеры объекта;
- уровни адаптационной яркости;
- контраст объект/фон;
- время восприятия;
- зашумленность изображения.
Любое изображение характеризуется яркостным контрастом К - прямым или обратным.
При прямом - яркость фона Вф больше яркости объекта Во:
К = (Вф - Во)/Вф и при обратном: |
К = (Во - Вф)/Во |
Контраст может выражаться в относительных единицах или процентах. Контраст до 20% рассматривается как малый, до 50% - как средний и более 50% -как высокий.
Оптимальным при длительном наблюдении является контраст изображения 85-90%. Минимальное значение К, при котором глаз различает объект (порог контрастной чувствительности), равен 2-3% в случае, когда точно известно направление на объект, и 7-9% при нефиксированном наблюдении.
Существенные ограничения могут быть наложены условиями временных характеристик восприятия, что связано с инерциальными свойствами зрения и имеет большое значение при наблюдении за движущимися объектами или объектами кратковременного попадания в поле зрения оператора. При таком наблюдении эффект кратковременности усиливается эффективной яркостью объекта, которая при коротких раздражениях может быть существенно меньше действительной яркости. В этом случае яркостный контраст движущегося объекта может быть существенно меньше неподвижного.
Определяющими при визуальных характеристиках являются также угловые размеры объекта наблюдения
а = 2arctg (L/2I),
где L - линейный размер изображения объекта, а I -расстояние от глаза наблюдателя до плоскости наблюдения. Эти характеристики связаны с физиологическими данными наблюдателя.
Абсолютный порог обнаружения aпор у большинства людей составляет 0, 5" (тонкая черная линия на светлом фоне).
С этим показателем связан другой параметр наблюдения - острота зрения (разрешающая способность глаза), равная 1/апор. Острота зрения зависит от расстояния между соседними светочувствительными элементами сетчатки глаза. Она максимальна в центральной части сетчатки (в углу зрения ~7°).
Диапазон яркостей фона и объекта, воспринимаемый глазом, весьма широк и лежит в пределах 10-7 - 105 кд/м2.
Однако следует учитывать, что этот диапазон в реальных условиях существенно зависит от средней яркости поля зрения - уровня адаптации. Так для высокого уровня адаптации (дневной свет) он равен 1000: 1, а для низкого — 10: 1. Переход от одного уровня адаптации к другому требует определенного времени, что необходимо учитывать, например, при перемещении наблюдателя из темного в освещенное (или наоборот) помещение.
Существенное влияние на получение визуальной информации оказывает состояние трассы наблюдения -от чистого воздуха до очень сильного тумана, соответствующее по метеорологическому коду от 10 до 0, что определяет метеорологическую дальность возможного обнаружения и наблюдения объектов.
Много легенд появилось о возможностях спутников видеоразведки. Например, в период американо-иракского кризиса в американской печати много писалось о том, что характеристики их последних спутников видеоразведки типа "Кихоуп - 11, 12" позволяют различать членов иракского правительства по формам бороды. Однако в действительности предельная разрешающая способность таких систем ограничивается тем, что съемка ведется через атмосферу Земли, с ее запыленностью и турбулентностью, и поэтому физический предел разрешающей способности лежит от 10-15 см (при "хорошей" атмосфере) и 30 см (при "плохой" атмосфере).
Несмотря на эти ограничения возможности несанкционированного получения информации по визуально-оптическому каналу исключительно важны. Так, например, длиннофокусные фотоаппараты позволяют осуществлять съемку документов, расположенных на стене офиса или столе, на расстоянии до 5 км.
Телескоп РК 6500, выполненный по схеме Шмидта, позволяет опознать автомобиль на расстоянии 10 км. Приборы с электронной стабилизацией изображения позволяют вести наблюдение с рук из движущихся автомобилей и вертолетов.
На рынке технических средств разведки появились в большом количестве миниатюрные фотоаппараты в обычном исполнении и закамуфлированные под различные бытовые предметы - наручные часы, зажигалки и т. п., в т. ч. фотоаппараты с дистанционным управлением. Эти аппараты позволяют снимать копии с документов формата А4 — А6 и позволяют переснимать до 800 документов.
Такое значительное количество технических средств получения визуальных характеристик объектов и носителей информации, располагаемых на различных носителях, начиная от пуговицы пиджака и заканчивая многотонными спутниками-шпионами, требует от специалистов применения комплекса защитных мероприятий по исключению возможности утечки видовой информации.
Появление и широкое практическое использование световодов позволило получить принципиально новые приборы визуального наблюдения. При их использовании приборы наблюдения отходят от традиционной схемы "линии зрения", то есть наблюдения только за теми объектами, которые находятся на линии зрения глаза или оптической оси прибора. Появилась возможность получения информации из замкнутых помещений - зонд пропускается в замочную скважину или отверстие в стене, и его поворот обеспечивает визуальный обзор внутри помещения.
Расположенная на спутниках-разведчиках аппаратура обеспечивает обзор и получение информации, содержащейся в изображениях различных объектов с разрешающей способностью от 15-30 см до 1,0м в зависимости от типа используемой аппаратуры (фотографической, оптико-электронной, в том числе телевизионной, инфракрасной видовой и т. п.). При разрешающей способности порядка 1 — 2 м из космоса можно различить типы самолетов, кораблей, автомобилей. Обеспечение же разрешающей способности в 30 см позволяет прочитать бортовые номера самолетов и рассмотреть подвешенное к ним вооружение, сосчитать количество солдат в строю.
Существенно новые возможности раскрываются при использовании зональной фотосъемки в различных частях спектра (как видимого, так и инфракрасного). Появляется возможность выявления замаскированных объектов в лесных массивах.
Мир безопасности. Июль 1998г.
Статья опубликована на сайте: 11.06.1999