Общие сведения о нелинейных локаторах

Одной из наиболее сложных задач в области защиты информации является поиск внедренных ЗУ, не использующих радиоканал для передачи информации, а также радиозакладок, находящихся в пассивном (неизлучающем) состоянии. Традиционные средства выявления такие, как панорамные радиоприемники, анализаторы спектра или детекторы поля, в этом случае оказываются неэффективны. Визуальный осмотр также не гарантирует обнаружение подобных ЗУ, так как современные технологии позволяют изготовлять их с любым видом камуфляжа, прятать в элементах строительных конструкций и интерьера (п. 1.3).

Именно эта проблема и привела к появлению совершенно нового вида поискового прибора, получившего название нелинейного радиолокатора. Своим названием он обязан заложенному физическому принципу выявления подслушивающих устройств.

Дело в том, что технические средства промышленного шпионажа являются радиоэлектронными устройствами. В их состав входят полупроводниковые элементы (диоды, транзисторы, микросхемы), для которых характерен нелинейный вид вольт-амперной характеристики, связывающей протекающий через р-п-переход электрический ток i с приложенным напряжением и (рис. 2.3.36, а). Наличие такой нелинейной связи приводит к возникновению на выходе полупроводникового прибора бесконечно большого количества переменных напряжений (гармоник) с частотами fn= n x f0, где n = 1,2,3,.. (любое натуральное число), a f0- частота зондирующего сигнала, действующего на входе полупроводникового прибора. Сам факт возникновения сигнала с частотой f0 на входе полупроводникового элемента обязан явлению наведения ЭДС и токов в случайных антеннах, которыми могут оказаться проводники печатных плат или другие компоненты ЗУ при облучении их высокочастотным сигналом.

Таким образом, нелинейный локатор - это прибор, который просто реализует следующий принцип: излучает электромагнитную волну с частотой f0, а принимает переизлученные сигналы на частотах f0. Если такие сигналы будут обнаружены, то в зоне действия локатора есть полупроводниковые элементы, и их необходимо проверить на возможную принадлежность к ЗУ.

В соответствии с вышесказанным нелинейный радиолокатор обнаруживает только радиоэлектронную аппаратуру и, в отличие от классического линейного радиолокатора, «не видит» отражений от окружающих предметов, то есть обладает высокой избирательностью.

Источниками помех для его работы могут служить контакты со слабым прижимом, для которых характерно наличие промежуточного окисного слоя (сва-

Рис. 2.3.36. Вольт-амперные характеристики соединений, вызывающих появление высших гармоник в переизлученном сигнале:

а - характеристика р-п-перехода полупроводниковогоприбора; б - характеристика случайногоперехода «металл - окисел - металл»

ленные вместе металлические канцелярские скрепки, монеты; плетеные сетки) или просто подвергнутые коррозии металлы. В редких случаях (при большой мощности излучения) нежелательный эффект могут дать паяные и сварные соединения.

Причина возникновения указанных помех связана с тем, что слабые металлические контакты, как правило, представляют собой квазинелинейные элементы с неустойчивым p-n-переходом, вызванным наличием окислов на поверхности металлов. В физике полупроводников подобные структуры известны как «металл - окисел - металл», а нелинейные элементы такого типа называются МОМ-структурами. Вольт-амперная характеристика случайного соединения, в отличие от характеристики р-n-перехода, обычно симметрична. Примерный вид ее показан на рис. 2.3.36, б. Методы селекции сигнала в нелинейных радиолокаторах на фоне подобных помех подробно будут рассмотрены ниже.

Впервые принципы нелинейной радиолокации были применены еще в середине 70-х годов, когда на контрольно-пропускных пунктах заводов и складов были установлены устройства предупреждения о попытке скрытного выноса радиоаппаратуры или ее электронных компонентов. После этого идеей заинтересовались спецслужбы и стали разрабатываться приборы обнаружения скрытых электронных средств разведки и радиовзрывателей.

Несмотря на свою специфичность принципы нелинейной локации нашли себе и «мирное применение». Так, например, в настоящее время получили широкое распространение системы обнаружения несанкционированного выноса предметов из магазинов, поиск людей в снежных завалах и разрушенных зданиях, контроль багажа авиапассажиров и т. д.

Первым устройством, поступившим на вооружение спецслужб, в частности ЦРУ, был локатор Superscout, серийный выпуск которого начался с 1980 года. В 1981 году появился британский Broom, который несколько уступал американскому аналогу. Наш отечественный серийный локатор появился в 1982 году и назывался «Орхидея». Правда, раньше ему предшествовали несколько уникальных образцов, но они были сняты с появлением «Орхидеи» .

В настоящее время на российском рынке представлено около двух десятков типов нелинейных радиолокаторов. Как правило, это портативные приборы отечественного и импортного производства стоимостью от 2000 до 30 000 $. Имеющий место разброс цен обусловлен различными техническими характеристиками, важнейшими из которых являются возможность идентификации электронных и контактных источников помех, способы индикации принимаемых сигналов, габариты, вес, тип питания.

В России производится почти столько же моделей нелинейных локаторов, сколько в США и Англии вместе взятых. Однако западные производители предлагают многофункциональные приборы с широким набором сервисных функций, что естественно влияет на цену (25 000-30 000 $). Российские производители держат качество приборов на должном уровне при сохранении относительно доступных цен (2000-10 000 $), за счет чего многофункциональность локаторов отходит на второй план.

Таблица 2.3.6. Основные характеристики современных нелинейных локаторов

Продолжение табл. 2.3.6

Окончание табл. 2.3.6

Основные параметры некоторых типов нелинейных радиолокаторов представлены в табл. 2.3.6, а внешний вид - на рис. 2.3.37.

Рис. 2.3.37. Нелинейные радиолокаторы:

а - NR-900E; б - Orion; в - Октава; г - Обь; д - Онега-2М;

Рис. 2.3.37. Окончание е - Родник-2М; ж - Broom ЕСМ; з - Boomerang