УВАГА, до 31 жовтня 2021 року оголошено додатковий набір на кафедру Військової підготовки за програмою підготовки офіцерів запасу. Довідка за телефоном: (067) 555-87-37, (044) 256-22-59, (044) 256-23-94 (щодня).

Збірник №1 - 2020 рік


ЗМІСТ


1. Гримуд А.Г. Класифікація задач управління групою тактичних безпілотних літальних апаратів

Сучасні технології в створенні пристроїв, які в своєму складі мають БпЛА (акселерометрів, датчиків, процесорів, радіопередавачів і таке інше в мініатюрному виконанні), дозволяють створювати малогабаритні БпЛА з відносно невеликою вартістю. Безпілотні літальні апарати стають важливими платформами ведення бойових дій, оскільки вони значно знижують ризик життя людини під час виконання бойових завдань. БпЛА може бути використаний, наприклад, для виявлення мобільних вогневих розрахунків, комплексів управління вогнем, збору інформації про противника тощо. Тенденції використання тактичних безпілотних літальних апаратів (БпЛА) являється перехід від використання поодиноких безпілотних літальних апаратів до груп і комплексів БпЛА. В статті проведена класифікація тактичних БпЛА за способом управління, типом управління, розміром і масою, способом використання. Ефективне використання тактичних БпЛА не можливе без відповідної системи управління групою (роєм) БпЛА. Запропоновано класифікацію задач управління групою тактичних БпЛА за етапами, функціями, способом, охопленням, цільовою функцією. Розглянуті основні методи, реалізуючі конкретні задачі управління групою тактичних БпЛА. Для реалізації колективного управління запропоновано використання методу ройового інтелекту. Рій повинен мати можливість діяти автономно під час пошуку цілей, кооперовано приймати рішення на своєму шляху. Виділені основні проблеми управління групою БпЛА та запропоновано варіанти їх рішення.

Ключові слова: ройовий інтелект, ройова взаємодія, система управління, повітряна мережа.

2. Гурський Т.Г., Сова О.Я., Палівода В.С. Аналітична модель позиціонування повітряних ретрансляторів військових радіомереж в умовах навмисних завадення

Одним із актуальних напрямків підвищення ефективності військових радіомереж тактичної ланки управління є розміщення ретрансляторів (радіостанцій з функцією ретрансляції) на борту безпілотних літальних апаратів (БЛА). Важливим завданням на етапі планування таких радіомереж є визначення просторових координат (траєкторії руху) БЛА-ретрансляторів. При цьому потрібно враховувати як необхідність забезпечення двостороннього зв’язку з наземними радіостанціями у заданій зоні обслуговування, так і можливий вплив засобів радіоелектронної боротьби противника, що призводить до зменшення цієї зони. У статті на основі Рекомендації ITU-R P.528-4 запропоновано аналітичну модель для визначення оптимальної висоти розташування повітряного ретранслятора (ПР), яка дозволяє досягнути максимально можливого відношення сигнал/завада (ВСЗ) на вході його приймача за рахунок особливостей розповсюдження радіохвиль на радіолініях „земля – повітря”. Проведено розрахунки очікуваного рівня сигналу та ВСЗ на вході приймача ПР в залежності від висоти польоту БЛА, що змінювалась від 50 до 10000 м,та робочої частоти радіолінії, яка приймала значення від 125МГц до 5,1ГГц. Встановлено, що для заданих значень робочої частоти та відстані до наземних радіостанцій існує деяка оптимальна висота знаходження повітряного ретранслятора, при якій забезпечується енергетичний виграш у відношенні сигнал/завада в середньому на 3 – 8 дБ при зміні довжини радіолінії з ПР від 10 до 50 км. При цьому при збільшенні довжини радіолінії та робочої частоти ВСЗ зменшується. Отримані результати можуть використовуватися при плануванні та організації зв’язку у радіомережах з повітряними ретрансляторами для підвищення їх завадозахищеності.

Ключові слова: базові втрати, відношення сигнал/завада, енергетичний виграш, зона обслуговування, дальність зв’язку, Рекомендація ITU-R P.528-4.

3. Думітраш В.О. Бондаренко О.Є. Думітраш О.В. Гетьман А.В. Аналіз напрямків розвитку систем радіозв’язку НАТО

Відомо, що сучасні принципи організації зв'язку і технічні характеристики засобів радіозв’язку підрозділів зв'язку Збройних Сил України не дозволяють цілком задовольнити потреби управління військами в умовах сучасного бою. Основними недоліками існуючої системи радіозв’язку є: недостатня мобільність вузлів зв’язку пунктів управління; не виконання вимог по зв’язності, продуктивності, надійності, розвідзахищеності; недостатня автоматизація процесів встановлення, ведення та підтримки радіозв’язку тощо. В останній час США ведуть інтенсивні розробки по створенню єдиної багатофункціональної інформаційно-управляючої системи, яка інтегрує функції управління військами, зброєю, розвідкою, радіоелектронною боротьбою, а також зв'язку, навігації, орієнтування й впізнання (C4ISR). Ця система реалізується фінансуванням програмі створення інформаційної мережі поля бою (WIN-T). Її метою є зменшення бойового і чисельного складу підрозділів з одночасним зростанням її бойової ефективності за рахунок підвищення мобільності, досягнення абсолютної переваги над противником в інформаційному забезпеченні і розвідувальних можливостях. В статті розглядаються досвід та нові підходи по створенню військових систем радіозв’язку США, які враховують особливості сучасних бойових дій, вимоги до процесу управління військами, стан розвитку безпроводових телекомунікаційних технологій, етапи реалізації програми створення інформаційної мережі поля бою. Побудова сучасної системи радіозв’язку передбачає розгортання багаторівневої (наземної, повітряної, космічної) транспортної структури, яка призначена забезпечити єдиний інформаційний простір для всіх учасників бойових дій. Розглянуті основні вимоги до перспективних систем радіозв’язку та засоби (способи) їх реалізації: використання SDR-радіозасобів, застосування широкосмугових сигналів, впровадження МІМО-технологій, використання смарт антенн, розгортання повітряних транспортних мереж на базі телекомунікаційних аероплатформ, інтелектуалізація процесу управління мережами радіозв’язку тощо. .

Ключові слова: MANET, C4ISR, WІN-Т, GIG, радіозв’язок.

4. Ільницький Л.Я., Михальчук І.І., Щербина О.А. Дослідження харатеристик малогабаритної спіральної антени

Проведено аналіз розподілу поля в спіралі. В роботі прийнято, що струм в спіралі розподіляється за синусоїдальним законом. Отримано точні вирази для розрахунку геометрії спіралі. Проведено математичне дослідження для спіралі з 5 витків, результати якого співпадають з отриманими теоретичними даними. За характером діаграма спрямованості спіралі така, як і для системи кілець зі сталими амплітудами струму Також було проведено математичне моделювання і експеримент для симетричного вібратора з навантаженням у вигляді спіралі. Розглянута антена з двома арифметичними спіралями на кінцях симетричного вібратора дозволяє підвищити рівень електрорушійної сили на затискачах. За результатами досліджень визначено, що форма діаграми спрямованості симетричного вібратора зі спіральним навантаженням є наближеною до діаграми спрямованості спіральної антени. У порівнянні з класичним симетричним вібратором запропонована антена характеризується меншими розмірами, більшою смугою пропускання, можливістю регулювання вхідного опору для узгодження з фідером без використання додаткових пристроїв. Пристрій рекомендується для використання в діапазонах декаметрових і метрових хвиль, а також як елемент антенної решітки.

Ключові слова: електричний диполь, спіральний випромінювач, сферична система координат, антена з ємнісним навантаженням.

5. Лебідь Є.В., Лазута Р.Р., Коваль О.М. Оцінка ефективності застосування адаптивних антенних решіток у системах радіозв’язку в умовах активної радіоелектронної боротьби

В статті розглянуто аналіз ефективності застосування адаптивних антенних решіток у системах радіозв’язку в умовах активної радіоелектронної боротьби. Показано, що перспективними напрямками підвищення завадозахищеності військових систем радіозв’язку при забезпеченні високої пропускної спроможності є використання багатоантенних систем, що працюють з використанням технології МІМО (Multiple Input Multiple Output) та адаптивних антенних решіток. Визначено, що ефективним способом боротьби з навмисними завадами є застосування адаптивних антенних решіток, які здатні визначати напрямок впливу завади і зменшувати їх вплив в умовах відсутності апріорної інформації про сигнально-завадову обстановку. Особливістю таких адаптивних антенних решіток є зміна діаграми спрямованості антени залежно від розташування абонентів. В той же час адаптивна антенна решітка має здатність змінювати діаграму спрямованості антени, зосереджуючи усю випромінювану потужність або напрям найбільш ефективного прийому відповідно до розміщення абонентів. У статті проведений аналіз підвищення ефективності адаптивної антенної решітки, шляхом порівняння відповідних співвідношень сигнал/(завада+шум) на виході антенної решітки. Показником оцінки роботи діаграмоутворюючої схеми використали критерій мінімуму середньоквадратичних помилок з оцінкою вектору вагового коефіцієнту. Запропонований удосконалений адаптивний алгоритм для оцінки впливу початкових умов на ефективність просторово-часової обробки сигналів у антенній решітці за рахунок налаштування комплексного вектору вагових коефіцієнтів. Апріорна інформація про напрямки приходу сигналу від абонентської станції у задачах просторового доступу необхідна як на висхідній ділянці для якнайшвидшого формування вагових коефіцієнтів адаптивної антенної решітки і супроводу кутового переміщення абонентської станції, так і на низхідній ділянці для синтезу адаптивної діаграми направленості антенної решітки у напрямку абонентської станції. Представлений удосконалений адаптивний алгоритм забезпечує оцінку комплексного вектору вагових коефіцієнтів, що включаються в трактах прийому кожного антенного елемента,. Це дозволяє здійснювати корекцію вектору вагомого коефіцієнту у реальному масштабі часу, що особливо важливо для систем радіозв’язку і змінними параметрами радіоканалу, що в свою чергу, забезпечує максимальне посилення корисного сигналу при повному подавлені завади. На відміну від відомих алгоритмів обробки сигналів, удосконалений алгоритм є оптимальним у динамічній, зокрема, нестаціонарній, завадово-сигнальній обстановці за показниками якості та швидкодії. Проведена оцінка ефективності функціонування засобів радіозв’язку з МІМО в умовах впливу навмисних завад показала, що вона може бути значно підвищена за рахунок застосування методів просторової фільтрації з використанням адаптивних антенних решіток.

Ключові слова: МІМО, мережа спеціального призначення, адаптивна антенна решітка, радіоелектронна боротьба.

6. Паламарчук С.А., Шемендюк О.В., Ляшенко Г.Т., Ткач В.О. Забезпечення захисту кіберпростору в провідних країнах світу

Сьогодні у всьому світі питанням забезпечення кібербезпеки державами приділяється велика увага, це пов’язано, в першу чергу, з об’єктивними процесами розвитку інформаційних технологій та їх практичним використанням у всіх сферах людської діяльності. Більшість провідних держав, усвідомлюючи важливість цього завдання, давно внесли корективи до державної політики та розробили національні стратегії кібербезпеки або інформаційної безпеки, в яких окремим розділом є кібербезпека. Приводом усвідомлення, в першу чергу, найбільш передовими державами важливості забезпечення кібербезпеки стали кіберінциденти, що мали місце за останні роки, це кібератаки, що відбулися в Естонії в 2007 році., в Грузії в 2008 році., в Ірані в липні 2010р., на Близькому Сході в 2012р. та в Україні у 2014 і 2017 роках. В статті проаналізовано стан забезпечення захисту кіберпростору (Франція, Японія, Південна Корея та Велика Британія, США, РФ);заходи для забезпечення захисту кіберпростору (організаційні, технічні); підходи щодо створення Кібернетичних військ. Наведено (описано) п’ять основних показників аналізу, що використовуються при визначенні рівня кібербезпеки держави, який дозволяє зробити висновок про готовність тієї чи іншої держави до відбиття (недопущення) кібератак або кібернаступу. Наведений в даній статті аналіз, дозволить більш якісно визначити напрямки і шляхи розвитку щодо забезпечення захисту кіберпростору, як в Україні в цілому так і в Збройних Силах України, в тому числі, і під час створення Кібернетичних військ ЗС України.

Ключові слова: безпека держави, кіберпростір; кібератаки; захист інформації; кібербезпека.

7. Романюк В.А., Степаненко Є.О. Методика оцінювання показників функціональной групи спроможностей „зв’язок та інформаційні системи

Існуючі підходи оцінки спроможностей Збройних Сил України, ґрунтуються на експертних методах, яким притаманні суб’єктивність рішень, тривалий час виконання зі значними фінансовими витратами. Запропонована методика оцінки показників функціональної групи спроможностей „Зв'язок та інформаційні системи” побудована на основі методу ієрархічного цільового оцінювання альтернатив. Оцінку спроможностей запропоновано вести за восьма базовим показниками, визначеними відповідними рекомендаціями, та двома додатковими показниками (функціонал та вартість). Для оцінки спроможностей будується дерево „спроможності-носії”, вершинами якої є спроможності або носії, а вагові дуги визначають їх взаємозв'язок та пріоритет в формуванні спроможності вищого рівня. Згортку показників кожного елементу дерева запропоновано вести двома способами: на основі вагових коефіцієнтів або продукційних правил, значення яких залежить від конкретної ситуації. Визначення значень вагових коефіцієнтів (продукційних правил) відбувається на етапі налаштування методики. Визначено, що оцінка носіїв спроможностей проводиться за згорткою додаткових локальних показників, які відображають специфіку носіїв. Запропоновано їх розрізняти на ієрархічно залежні елементи: елементарний елемент техніки зв’язку (наприклад, радіостанція), груповий носій (апаратна), підрозділ (військова частина). В результаті досліджень встановлено аналітичну залежність впливу елементарних носіїв спроможностей на ефективність виконання завдань груповими носіями спроможностей та підрозділу в цілому. Зазначений підхід буде реалізований програмно в системі підтримки та прийняття рішень для використання в ході оборонного планування на основі спроможностей. Застосування методики дозволить зменшити вплив суб’єктивного фактору, скоротити час на прийняття рішення, надати можливість визначити потребу в засобах зв’язку та кібербезпеки Збройних Сил України, необхідний обсяг ресурсів для розвитку, визначити пріоритетний напрями розвитку спроможностей.

Ключові слова: оцінка спроможностей, носії спроможностей, функціональна групи спроможностей „Зв'язок та інформаційні системи”.

8. Слюсар В.І., Троцько О.О., Симоненко О.А., Лаптєва І.С. Особливості нелінійного допплерівського ефекту при забезпеченні зв’язку в режимі MIMO з безпілотними літальними апаратами

Використання безпілотних літальних апаратів у сучасному світі є перспективним напрямом розвитку багатьох галузей, як у цивільній, так і у військовій сферах. Армії багатьох країн світу прийняли на озброєння та ефективно застосовують безпілотну авіацію для виконання розвідувальних, бойових та забезпечуючих місій. Велике значення приділяється стійкому зв’язку з безпілотними апаратами при виконанні усіх типів завдань, а особливо при використанні їх як ретрансляторів зв’язку при веденні мережоцентричних операцій. Підвищення пропускної здатності каналів, забезпечення інформаційного обміну у режимі реального часу є загальною світовою тенденцією. Одним з напрямів підвищення пропускної спроможності радіоканалів є застосування технології Multiple Input Multiple Output (MIMO) у поєднанні з ортогональною та неортогональною частотною дискретною модуляціями. Сучасні дослідники розглядають використання технології МІМО для забезпечення зв’язку тільки з низькошвидкісними безпілотними літальними апаратами, тому тема статті є актуальною. Метою роботи є дослідження особливостей застосування МІМО-обробки при організації каналів зв’язку з високошвидкісними безпілотними літальними апаратами у випадку появи нелінійної частотної модуляції, що викликана обертанням лінії візування між приймальним та передавальним об’єктами. Орієнтуючись на випадки забезпечення зв’язку між безпілотним літальним апаратом й повітряним командним пунктом або базовим літаком-розвідником, а також безпілотним літальним апаратом і віддаленим ретранслятором, у роботі розглянуто особливості застосування MIMO-обробки з урахуванням специфіки врахування нелінійного ефекту Допплера при використанні OFDM (N-OFDM) сигналів. При цьому вважається, що цифрові антенні решітки розміщуються на прийомному й передавальному об’єктах, у тому числі й на борту безпілотного літального апарату. У результаті дослідження вдосконалено методи ортогональної та неортогональної частотної дискретної модуляції, які відрізняються урахуванням допплерівських зсувів частот піднесучих при обробці сигналів за відліком АЦП і за результатами їх додаткового стробування в одноканальних та багатоканальних системах зв'язку з БПЛА, з використанням цифрових антенних решіток і технології MIMO. ння.

Ключові слова: високошвидкісні безпілотні літальні апарати, пропускна спроможність, ортогональна частотна дискретна модуляція, технологія Multiple Input Multiple Output, нелінійний ефект Допплера.

9. Татарінов А.С., Османов Р.Н., Пилипенко М.Г. Використання транспортних радіотехнологій діапазону 80 ГГц для побудови захищених ліній прив’язки

У статті аналізуються компромісні завдання щодо побудови радіоліній зі швидкістю передачі до 10 Гб/с. На основі класичного підходу Найквіста щодо співвідношень необхідної швидкості передачі/прийому сигналів за умови відсутності міжсимвольної інтерференції та, відповідно, необхідної смуги частот каналу, обґрунтована необхідність використання міліметрового діапазону хвиль, де є можливість будувати резонансні системи зі смугою до 1 та й більше ГГц. На основі аналізу особливостей розповсюдження радіохвиль у діапазоні 80 ГГц (Е-діапазон), та наявності ділянки 71-86 ГГц з відносно низькими рівнем резонансного поглинання енергії хвиль в атмосферних газах (переважно, в молекулах води і кисню), надається обґрунтування можливості та доцільності використання цієї ділянки для побудови радіорелейних ліній прив’язки з пропускною спроможністю до 10 Гб/с. Наведені умови та переваги використання сучасних цифрових методів модуляції для використання в радіолініях діапазону 80 ГГц з метою досягнення високої спектральної ефективності та забезпечення мультігігабітної пропускної спроможності на відносно великих інтервалах. Показано, що завдяки балансу просторово-енергетичних характеристик радоліній діапазону 80 ГГц, зокрема високих спрямованих властивостей антенних систем та використанню сучасних методів цифрової модуляції QPSK, QAM, можливо отримати швидкості передачі на Ethernet інтерфейсі до 10 Гб/с на відстанях 8-13 км. Показано, що відсутність у вірогідного противника засобів РЕБ у міліметровому діапазоні хвиль є додатковим мотивуючим фактором для впровадження радіо технологій 80 ГГц для побудови захищених ліній прив’язки інформаційно – телекомунікаційних вузлів зв’язку ЗСУ стратегічної та оперативної ланках управління до транспортної компоненти Національної телекомунікаційної мережі (НТМ) України.

Ключові слова: міліметровий діапазон, смуга частот, міжсімвольна інтерференція, спектральна ефективність, радіорелейний зв'язок, пропускна спроможність, захищеність.

10. Толюпа С.В., Наконечний В.С., Штаненко С.С., Костриця В.О. Алгоритм протидії кібератакам на основі стеганографічних методів технології SOFT tempest

З розвитком інформаційних технологій та впровадженням їх у всі сфери життя суспільства одним з найбільш пріоритетних напрямків наукових досліджень у галузі забезпечення інформаційної та кібернетичної безпеки є створення нових та дієвих методів, засобів виявлення кібератак (КбА) для захисту комп’ютерних систем та мереж (КСМ) державного та приватного секторів національної економіки. На сьогодні системи виявлення вторгнень і кібератак зазвичай являють собою програмні або апаратно-програмні рішення, які автоматизують процес контролю подій, що відбуваються в інформаційній системі або мережі, а також самостійно аналізують ці події в пошуках ознак проблем безпеки. Оскільки кількість різних типів і способів організації несанкціонованих проникнень в чужі мережі за останні роки значно збільшилася, системи виявлення вторгнень і кібератак стали необхідним компонентом інфраструктури безпеки інформаційних систем та мереж. Кібератаки із використанням методів стеганографії надзвичайно небезпечні, оскільки ефективно приховують як факт проведення самої кібератаки, так і канал виведення інформації з системи. Таке приховання даних дозволяє успішно пройти сигнатурні системи виявлення вторгнень та деяке антивірусне програмне забезпечення. Особлива небезпека таких кібератак полягає, в першу чергу, у прихованні каналу, яким здійснюється кібератака. Практична потреба в механізмах захисту від таких кібератак полягає в їх специфічному характері, а саме використанні методів стеганографії, які класично розглядаються у якості засобів захисту, а не навпаки. Враховуючи сказане, для дослідження було обрано технологію, яка базується на методах стеганографії, що використовуються не тільки для захисту інформації, а і для організації кібератак на системи, а саме технологію Soft Tempest. Запропонована технологія дозволяє, не припиняючи роботу оператора, гнучко провести «зашумлення» сигналу витоку та унеможливити отримання секретної інформації. Результати даного дослідження можуть бути корисними для організації захисту інформації в інформаційно-комунікаційних системах, оскільки кібератаки, що є об’єктом вивчення, можуть застосовуватися у різних сферах.

Ключові слова: стеганографія, стеганоаналіз, дізеринг, кібератака.

11. Фесенко О.Д., Бєляков Р.О., Радзівілов Г.Д., Гулій В.С. Експериментальний аналіз застосування нейронних мереж для керування траекторією польоту БПЛА.

У статті представлено результати аналізу трьох алгоритмів штучних нейронних мереж пошуку нейронної архітектури Neural Architecture Search recurrent neural network (NAS – RNN), коротко та довготривалої рекурентної мережі Long short-term memory recurrent neural network (LSTM – RNN) та агностичної мережі підбору архітектури Weight Agnostic Neural Networks (WANN). У цій роботі в тестовому експерименті було використано популярні датчики МЕМС ІНС MPU – 9250, а частота вибірки становила 100 Гц. Здійснено препроцесінг навчальної вибірки даних МЕМС – гіросопа отриманих за час польоту t = 170 секунд, для дослідження нейромережевих алгоритмів (LSTM – RNN, NAS – RNN, WANN – RNN). Визначено довірчий інтервал часової послідовності сигналу гіроскопа на t-1 кроці для прогнозування стану t+1, при обмежені ∆_ω ∊ {0.66…1.16} °/с, на основі аналізу характеристик функції автоматичної кореляції (ACF) та функції часткової автоматичної кореляції (PACF). Результат аналізу функцій автоматичної кореляції показав, що дані МЕМС датчиків позитивно корелюють у часі на інтервалі L^40, таким чином кожна випадкова похибка з більшою ймовірністю буде схожа на попередню випадкову похибку. Результати експерименту показали, що при застосуванні NAS-RNN значення стандартного відхилення тривісних вимірювань гіроскопу зменшилися відповідно на 44,0%, 34,1% та 39,3%. В свою чергу архітектура WANN – RNN не залежить від окремо взятого вагового коефіцієнта. При цьому в якості додаткової цілі для оптимізації мінімізують кількість нейронів мережі. Крім того, архітектура WANN – RNN за результатом експерименту забезпечує найкращий результат по рівню похибки встановлення параметрів гіроскопу та істотно зменшилась у 7,2; 0,92; 0,87 разів відносно NAS – RNN. В порівнянні з LSTM – RNN і NAS – RNN, що відбувається за рахунок зменшення обчислювальних навантажень на початковому етапі процесу пошуку архітектури нейромережевої моделі.

Ключові слова: нейронна мережа, траекторія польоту, БПЛА, NAS – RNN, LSTM – RNN,WANN.

12. Чевардін В.Є. Пономарьов О. А. Перспективи розвитку криптосистем на основі перетворень в групі точок еліптичних кривих

Проведено аналіз відомих загроз сучасним криптографічним алгоритмам на основі еліптичних кривих. Визначені недоліки найбільш відомих підходів щодо вдосконалення криптографічних алгоритмів на еліптичних кривих. Розглянуті вимоги до криптостійких еліптичних кривих необхідних для розробки криптографічних додатків на основі перетворень в групі точок еліптичної кривої в формі Веєрштраса, які застосовуються в діючих стандартах криптографічного захисту інформації. Проведено аналіз стандартизованих еліптичних кривих, які можуть бути представлені в формі Едвардса. Побудовані криптографічні програмні функції для обчислення точок еліптичних кривих з використанням арифметики великих чисел. Отримані нові параметри еліптичних кривих в формі Веєрштраса та Едвардса для відповідних рівнів безпеки: 256, 384, 512 бітовій характеристики поля. Згенеровані відповідні базові точки кривих для реалізації в існуючих та перспективних криптографічних додатках. Отримані три варианти стандартних кривих, для яких обчислені оцінки середнього часу скалярного множення точок кривої. Розглянуті ізоморфні трансформації для стандартизованих еліптичних кривих. Побудована ізогенія еліптичної кривої третього порядку та отримана ізоморфна трансформація еліптичної кривої. Розроблені необхідні програмні операцій для побудови ізогенії еліптичної кривої на основі бібліотеки програмних функцій Miraсl. Побудовані та перевірені операції для обчислення ізогенії заданого порядка еліптичної кривої, параметри якої забезпечують зазначені в стандарті рівні безпеки: 256, 384, 512. Визначені перспективи розвитку криптосистем на еліптичних кривих.

Ключові слова:

Автори номера
Пам’ятка для автора
 

СОДЕРЖАНИЕ


1. Гримуд А.Г. Классификация задач управления группой тактических беспилотных летательных

Современные технологии в создании устройств, которые в своем составе имеют БпЛА (акселерометров, датчиков, процессоров, радиопередатчиков и т.д. в миниатюрном исполнении), позволяют создавать малогабаритные БпЛА с относительно небольшой стоимостью. Беспилотные летательные аппараты становятся важными платформами ведения боевых действий, поскольку они значительно снижают риск жизни человека во время выполнения боевых задач. БпЛА может быть использован, например, для выявления мобильных огневых расчетов, комплексов управления огнем, сбора информации о противнике и тому подобное. Тенденции использования тактических беспилотных летательных аппаратов (БпЛА) является переход от использования отдельных беспилотных летательных аппаратов к группам и комплексам БпЛА. В статье проведена классификация тактических БпЛА по способу управления, типу управления, размера и массы, способу использования. Эффективное использование тактических БпЛА невозможно без соответствующей системы управления группой (роем) БпЛА. Предложенная классификация задач управления группой тактических БпЛА по этапам, функциям, способу, охватом, целевой функцией. Рассмотрены основные методы, реализующие конкретные задачи управления группой тактических БпЛА. Для реальзации коллективного управления предложено использование метода роевого интеллекта. Рой должен иметь возможность действовать автономно при поиске целей, кооперировано принимать решения на своем пути. Выделены основные проблемы управления группой БпЛА и предложены варианты их решения.

Ключевые слова: роевой интеллект, роевое взаимодействие, система управления, воздушная сеть.

2. Гурский Т.Г., Сова О.Я., Паливода В.С. Аналитическая модель позиционирования воздушных ретрансляторов военных радиосетей в условиях преднамеренных помех.

Одним из актуальных направлений повышения эффективности военных радиосетей тактического звена управления является размещение ретрансляторов (радиостанций с функцией ретрансляции) на борту беспилотных летательных аппаратов (БЛА). Важной задачей на этапе планирования таких радиосетей является определение пространственных координат (траектории движения) БЛА-ретрансляторов. При этом нужно учитывать как необходимость обеспечения двусторонней связи с наземными радиостанциями в заданной зоне обслуживания, так и возможное влияние средств радиоэлектронной борьбы противника, приводящее к уменьшению этой зоны. В статье на основе Рекомендации ITU-R P.528-4 предложена аналитическая модель для определения оптимальной высоты расположения воздушного ретранслятора (ВР), которая позволяет достичь максимально возможного отношения сигнал/помеха (ОСП) на входе его приемника за счет особенностей распространения радиоволн на радиолиниях „земля – воздух”. Проведены расчеты ожидаемого уровня сигнала и ОСП на входе приемника ВР в зависимости от высоты полета БЛА, которая изменялась от 50 до 10000 м, и рабочей частоты радиолинии, которая принимала значения от 125 МГц до 5,1 ГГц. Установлено, что для заданных значений рабочей частоты и расстояния до наземных радиостанций существует некоторая оптимальная высота нахождения ВР, при которой обеспечивается энергетический выигрыш в отношении сигнал/помеха среднем на 3 – 8 дБ при изменении длины радиолинии с ВР от 10 до 50 км. При этом при увеличении длины радиолинии и рабочей частоты ОСП уменьшается. Полученные результаты могут использоваться при планировании и организации связи в радиосетях с воздушными ретрансляторами для повышения их помехозащищенности.

Ключевые слова: базовые потери, отношение сигнал/помеха, энергетический выигрыш, зона обслуживания, дальность связи, рекомендация ITU-R P.528-4.

3. Думитраш В.А., Бондаренко О.Є., Думитраш О.В., Гетьман А.В. Анализ направлений развития систем радиосвязи НАТО.

Известно, что современные принципы организации связи и технические характеристики средств радиосвязи подразделений связи Вооруженных Сил Украины не позволяют полностью удовлетворить потребности управления войсками в условиях современного боя. Основными недостатками существующей системы радиосвязи являются: недостаточная мобильность узлов связи пунктов управления; невыполнение требований по связности, производительности, надежности, разведзащищенности; недостаточная автоматизация процессов установления, ведения и поддержки радиосвязи и тому подобное. В последнее время США ведут интенсивные разработки по созданию единой многофункциональной информационно-управляющей системы, интегрирующей функции управления войсками, оружием, разведкой, радиоэлектронной борьбы, а также связи, навигации, ориентирования и опознания (C4ISR). Эта система реализуется финансированием программе создания информационной сети поля боя (WIN-T). Ее целью является уменьшение боевого и численного состава подразделений с одновременным ростом ее боевой эффективности за счет повышения мобильности, достижения абсолютного превосходства над противником в информационном обеспечении и разведывательных возможностях. В статье рассматриваются опыт и новые подходы по созданию военных систем радиосвязи США, которые учитывают особенности современных боевых действий, требования к процессу управления войсками, состояние развития беспроводных телекоммуникационных технологий, этапы реализации программы создания информационной сети поля боя. Построение современной системы радиосвязи предусматривает развертывание многоуровневой (наземной, воздушной, космической) транспортной структуры, которая предназначена обеспечить единое информационное пространство для всех участников боевых действий. Рассмотрены основные требования к перспективным системам радиосвязи и средства (способы) их реализации: использование SDR-радиосредств, применение широкополосных сигналов, внедрение МИМО-технологий, использования смарт антенн, развертывания воздушных транспортных сетей на базе телекоммуникационных аэроплатформ, интеллектуализация процесса управления сетями радиосвязи и тому подобное.

Ключевые слова: MANET, C4ISR, WІN-Т, GIG, ТСА, радиосвязь.

4. Ильницкий Л.Я., Михальчук И.И., Щербина О.А. Исследование характеристик малогабаритной спиральной антенны

Проведен анализ распределения поля в спирали. В работе принято, что ток в спирали распределяется по синусоидальному закону. Получены точные выражения для расчета геометрии спирали. Проведено математическое исследование для спирали из 5 витков, результаты которого совпадают с полученными теоретическими данными. По характеру диаграмма направленности спирали такая же, как для системы колец с постоянными амплитудами тока. Также было проведено математическое моделирование и эксперимент для симметричного вибратора с нагрузкой в виде спирали. Рассмотренная антенна с нагрузкой в виде двух арифметических спиралей на концах симметричного вибратора позволяет повысить уровень электродвижущей силы на зажимах. По результатам исследований установлено, что форма диаграммы направленности симметричного вибратора со спиральной нагрузкой приближена к диаграмме направленности спиральной антенны. По сравнению с классическим симметричным вибратором, предложенная антенна характеризуется меньшими размерами, большей полосой пропускания, возможностью регулировки входного сопротивления для согласования с фидером без использования дополнительных устройств. Устройство рекомендуется для использования в диапазонах декаметровых и метровых волн, а также как элемент антенной решетки.

Ключевые слова: электрический диполь, спиральная антенна, сферическая система координат, антенна с емкостной нагрузкой.

5. Лебедь Е.В., Лазута Р.Р., Коваль А.Н. Анализ эффективности применения адаптивных антенных решеток в системах радиосвязи в условиях активной радиоэлектронной борьбы

В статье рассмотрен анализ эффективности применения адаптивных антенных решеток в системах радиосвязи в условиях активной радиоэлектронной борьбы. Показано, что перспективными направлениями повышения помехозащищенности военных систем радиосвязи при обеспечении высокой пропускной способности является использование многоантенних систем, работающих с использованием технологии МІМО (Multiple Input Multiple Output) и адаптивных антенных решеток. Определено, что эффективным способом борьбы с преднамеренными помехами является применение адаптивных антенных решеток, которые способны определять направление воздействия помехи и уменьшать их влияние в условиях отсутствия априорной информации о сигнально-помеховой обстановке. Особенностью таких адаптивных антенных решеток является изменение диаграммы направленности антенны в зависимости от расположения абонентов. В то же время адаптивная антенная решетка имеет способность изменять диаграмму направленности антенны, сосредоточивая всю излучаемую мощность или направление наиболее эффективного приема в соответствии с размещением абонентов. В статье проведен анализ повышения эффективности адаптивной антенной решетки, путем сравнения соответствующих соотношений сигнал/(помеха + шум) на выходе антенной решетки. Показателем оценки работы диаграмообразующей схемы использовали критерий минимума среднеквадратических ошибок с оценкой вектора весового коэффициента. Предложенный усовершенствованный адаптивный алгоритм для оценки влияния начальных условий прихода сигнала на эффективность пространственно-временной обработки сигналов в антенной решетке за счет настройки комплексного вектора весовых коэффициентов. Априорная информация о направлениях прихода сигнала от абонентской станции в задачах пространственного доступа требуется как на восходящей участке для скорейшего формирования весовых коэффициентов адаптивной антенной решетки и сопровождения углового перемещения абонентской станции, так и на нисходящем участке для синтеза адаптивной диаграммы направленности антенной решетки в направлении абонентской станции. Представлен усовершенствованный адаптивный алгоритм обеспечивает оценку комплексного вектора весовых коэффициентов, включаемых в трактах приема каждого антенного элемента. Это позволяет осуществлять коррекцию вектора весомого коэффициента в реальном масштабе времени, что особенно важно для систем радиосвязи и переменными параметрами радиоканала, что в свою очередь, обеспечивает максимальное усиление полезного сигнала при полном подавлении помехи. В отличие от известных алгоритмов обработки сигналов, усовершенствованный алгоритм является оптимальным в динамической, нестационарной, помеховой-сигнальной обстановке по показателям качества и быстродействия. Проведена оценка эффективности функционирования средств радиосвязи с МІМО в условиях воздействия преднамеренных помех показала, что она может быть значительно повышена за счет применения методов пространственной фильтрации с использованием адаптивных антенных решеток.

Ключевые слова: МІМО, сеть специального назначения, адаптивная антенная решетка, радиоэлектронная борьба.

6. Паламарчук С.А., Шемендюк О.В., Ляшенко Г.Т., Ткач В.О. Обеспечение защиты киберпространства в ведущих странах мира

Сегодня во всем мире вопросам обеспечения кибербезопасности государствами уделяется большое внимание, это связано, в первую очередь, с объективными процессами развития информационных технологий и их практическим использованием во всех сферах человеческой деятельности. Большинство ведущих стран, осознавая важность этой задачи, давно внесли коррективы в государственную политику и разработали национальные стратегии кибербезопасности или информационной безопасности, в которых отдельным разделом является кибербезопасность. Поводом осознания, в первую очередь, наиболее передовыми государствами важности обеспечения кибербезопасности стали киберинциденты, имевших место за последние годы - это кибератаки, произошедшие в Эстонии в 2007 году., в Грузии в 2008 году, в Иране в июле 2010г., на Ближнем востоке в 2012г. и в Украине в 2014 и 2017 годах. В статье проведен анализ обеспечения защиты киберпространства в таких развитых странах мира, как (Франция, Япония, Южная Корея и Великобритания, США, РФ), и мероприятий, которые необходимо учитывать чтобы обеспечить защиту киберпространства - организационных, технических и подходы к созданию кибернетических войск, а также пять основных показателей анализу, которые принимаются при определении уровня кибербезопасности государств. Уровень кибербезопасности, что определяется позволяет сделать вывод о готовности того или иного государства к отражению (недопущению) кибератак или кибернаступления. Использование анализа, приведенного в данной статье, позволит более качественно отработать направления и пути развития по обеспечению защиты киберпространства, как в Украине в целом, так и в Вооруженных Силах Украины и при создании кибернетических войск ВС Украины.

Ключевые слова: безопасность государства, киберпространство; кибератаки; защита информации; кибербезопасность;

7. Романюк В.А., Степаненко Е.А. Методика оценки показателей функциональной группы способностей „Связь и информационные системы

Существующие подходы оценки способностей Вооруженных Сил Украины основаны на экспертных методах, которым присуща субъективность решений, большое время реализации, значительные финансовые расходы. Предложенная методика оценки показателей функциональной группы способности "Связь и информационные системы" основана на методе иерархического целевого оценивания альтернатив. Оценку способностей предложено вести по восьми базовым показателям, определенным соответствующими рекомендациями, и двум дополнительным показателям (функционал и стоимость). Для оценки способностей строится дерево "способности-носители", вершинами которого являются способности (носители способностей), а весовые дуги определяют их взаимосвязь и приоритет в формировании способности высшего уровня. Свертку показателей каждой вершины дерева предложено вести двумя способами: на основе весовых коэффициентов и набором продукционных правил, значения которых определяется определенной ситуацией. Расчет значений весовых коэффициентов (формирование продукционных правил) осуществляется на этапе настройки методики. Предложено оценку носителей способностей осуществлять по дополнительным локальным показателям, отражающих их иерархическую взаимосвязь: отдельный элемент техники связи (например, радиостанция), групповой носитель (аппаратная), подразделение (воинская часть). В результате исследований установлена аналитическая зависимость влияния элементарных носителей способностей на эффективность выполнения задач групповыми носителями и подразделениями в целом. Методика будет реализована в системе поддержки и принятия решений для использования в ходе оборонного планирования. Применение методики позволит уменьшить влияние субъективного фактора, сократить время на принятие решения, предоставить возможность определить потребность в средствах связи и кибербезопасности Вооруженных Сил Украины, необходимый объем ресурсов для их развития.

Ключевые слова: оценка возможностей, носители возможностей, функциональная группы возможностей „Связь и информационные системы”.

8. Слюсар В.И., Троцко А.А., Симоненко А.А., Лаптева И.С. Особенности нелинейного допплеровского эффекта при обеспечении связи в режиме MIMO с беспилотными летательными аппаратами

Использование беспилотных летательных аппаратов в современном мире является перспективным направлением развития многих отраслей, как в гражданской, так и в военной сферах. Армии многих стран мира приняли на вооружение и эффективно применяют беспилотную авиацию для выполнения разведывательных, боевых и обеспечивающих миссий. Большое значение уделяется обеспечению связи с беспилотными аппаратами при выполнении всех типов заданий, особенно при использовании их в качестве ретрансляторов связи при ведении сетецентрических операций. Повышение пропускной способности каналов для обеспечения информационного обмена в режиме реального времени является общей мировой тенденцией. Одним из направлений повышения пропускной способности радиоканалов является применение технологии Multiple Input Multiple Output (MIMO) в сочетании с ортогональной и неортогональной частотной дискретной модуляциями. Современные исследователи рассматривают использование технологии MIMO только для обеспечения связи с низкоскоростным беспилотными летательными аппаратами, поэтому тема исследования является актуальной. Целью работы является исследование особенностей применения MIMO-обработки при организации каналов связи с высокоскоростными беспилотными летательными аппаратами в случае возникновения нелинейной частотной модуляции, вызванной вращением линии визирования между приемным и передающим объектами. Ориентируясь на случаи обеспечения связи между беспилотным летательным аппаратом и воздушным командным пунктом или базовым самолетом-разведчиком, а также беспилотным летательным аппаратом и удаленным ретранслятором, в работе рассмотрены особенности применения MIMO-обработки с учетом специфики учета нелинейного эффекта Допплера при использовании OFDM (N -OFDM) сигналов. При этом полагается, что цифровые антенные решетки размещаются на приемном и передающем объектах, в том числе и на борту беспилотного летательного аппарата. В результате исследования усовершенствованы методы ортогональной и неортогональной частотной дискретной модуляции, которые отличаются учетом допплеровских сдвигов частот поднесущих при обработке сигналов по отсчетам АЦП и по результатам их дополнительного стробирования в одноканальных и многоканальных системах связи с БПЛА, с использованием цифровых антенных решеток и технологии MIMO.

Ключевые слова: высокоскоростные беспилотные летательные аппараты, пропускная способность, ортогональная частотная дискретная модуляция, технология Multiple Input Multiple Output, нелинейный эффект Допплера.

9. 9.Татаринов А.С., Османов Р.Н., Пилипенко. М.Г. Использование транспортных радиотехнологий диапазона 80 ГГц для построения защищеных линий прив’язки

В статье анализируются компромиссные задачи по построению радиолиний со скоростью передачи до 10 Гб/с. На основе классического подхода Найквиста по соотношению необходимой скорости передачи/приема сигналов при отсутствии междусимвольной интерференции и, соответственно, необходимой полосы частот канала, обоснована необходимость использования миллиметрового диапазона волн, где есть возможность строить резонансные системы с полосой до 1 и более ГГц. На основе анализа особенностей распространения радиоволн в диапазоне 80 ГГц (Е-диапазон) и наличии участка 71-86 ГГц с относительно низкими уровнем резонансного поглощения энергии волн в атмосферных газах (в основном, в молекулах воды и кислорода), обоснована возможность и целесообразность использования этого участка для построения радиорелейных линий привязки с пропускной способностью до 10 Гб/с. Приведенны условия и преимущества использования современных цифровых методов модуляции для использования в радиолиниях диапазона 80 ГГц с целью достижения высокой спектральной эффективности и обеспечения мультигигабитной пропускной способности на относительно больших интервалах. Показано, что благодаря балансу пространственно-энергетических характеристик радолиний диапазона 80 ГГц, в частности высоких направленных свойств антенных систем, и использованию современных методов цифровой модуляции QPSK, QAM, можно получить скорости передачи на Ethernet интерфейсе до 10 Гб/с на расстояниях 8-13 км. Показано, что отсутствие в вероятного противника средств РЭБ в миллиметровом диапазоне волн, является дополнительным мотивирующим фактором для внедрения радиотехнологий 80 ГГц для построения защищенных линий привязки информационно - телекоммуникационных узлов связи ВСУ стратегического и оперативного звеньях управления к транспортной компоненте Национальной телекоммуникационной сети ( НТС) Украины.

Ключевые слова: миллиметровый диапазон, полоса частот, межсимвольная интерференция, спектральная эффективность, радиорелейная связь, пропускная способность, защищенность.

10. Толюпа С.В., Наконечный В.С., Штаненко С.С., Костриця В.А. Системы обнаружения и противодействия кибератак на основе стеганографических методов технологии Soft Tempest

С развитием информационных технологий и внедрением их во все сферы жизни общества одним из наиболее приоритетных направлений научных исследований в области обеспечения информационной и кибернетической безопасности является создание новых и дееспособных методов, средств обнаружения кибератак (КбА) для защиты компьютерных систем и сетей (КСС) государственного и частного секторов национальной экономики. На сегодня системы обнаружения вторжений и кибератак обычно представляют собой программные или аппаратно-программные решения, которые автоматизируют процесс контроля событий происходящих в информационной системе или сети, а также самостоятельно анализируют эти события в поисках признаков проблем безопасности. Поскольку количество различных типов и способов организации несанкционированных проникновений в чужие сети за последние годы значительно увеличилась, системы обнаружения вторжений и кибератак стали необходимым компонентом инфраструктуры безопасности информационных систем и сетей. Кибератаки с использованием методов стеганографии чрезвычайно опасны, поскольку эффективно скрывают как факт проведения самой кибератаки, так и канал вывода информации из системы. Такое сокрытие данных позволяет успешно пройти сигнатурные системы обнаружения вторжений и некоторые антивирусные программные обеспечения. Особая опасность таких атак заключается, в первую очередь, в сокрытии канала, по которому осуществляется кибератака. Практическая потребность в механизмах защиты от таких атак заключается в их специфическом характере, а именно использовании методов стеганографии, которые классически рассматриваются в качестве средств защиты, а не наоборот. Учитывая сказанное, для исследования были выбрана технология, которая базируется на методах стеганографии, что используются не только для защиты информации, но и для организации кибератак на системы, а именно технологию Soft Tempest. Предложенная технология позволяет, не прекращая работу оператора, гибко провести «зашумления» сигнала утечки и сделать невозможным получение секретной информации. Результаты данного исследования могут быть полезными для организации защиты информации в информационно-коммуникационных системах, поскольку кибератаки, которые является объектом изучения, могут применяться в различных сферах.

Ключевые слова: стеганография, стеганоанализ, дизеринг, кибератака.

11. Фесенко О.Д., Беляков Р.О., Радзивилов Г.Д., Гулий В.С. Экспериментальный анализ возможностей применения нейронных сетей для управления траекторией полета БПЛА

В статье представлены результаты анализа трех алгоритмов искусственных нейронных сетей поиска нейронной архитектуры Neural Architecture Search recurrent neural network (NAS – RNN), коротко и долговременной рекуррентной сети Long short – term memory recurrent neural network (LSTM – RNN) и агностической сети подбора архитектуры Weight Agnostic Neural Networks (WANN). В этой работе в тестовом эксперименте были использованы популярные датчики МЕМС ІНС MPU – 9250, а частота выборки представляла 100 Гц. Осуществлен препроцесинг обучающей выборки данных МЭМС гиросопа полученных за время полета t = 170 секунд, для исследования нейросетевых алгоритмов (LSTM – RNN, NAS – RNN, WANN – RNN). Определены доверительный интервали временной последовательности сигнала гироскопа на t-1 шаге для прогнозирования состояния t+1 для кождой оси, при ограничены ∆_ω ∊ {0.66…1.16} °/с, на основе анализа характеристик функции автоматической корреляции (ACF) и функции частичной автоматической корреляции (PACF ). Результат анализа функций корреляции показал, что данные МЭМС дачиков положительно коррелируют во времени на интервале L^40, таким образом каждая случайная погрешность с большей вероятностью будет похожа на предыдущую случайную погрешность. Результаты эксперимента показали, что при применении NAS – RNN значения стандартного отклонения трехосных измерений гироскопа уменьшились соответственно на 44,0%, 34,1% и 39,3%. В свою очередь архитектура WANN – RNN не зависит от отдельно взятого весового коэффициента. При этом в качестве дополнительной цели для оптимизации минимизируют количество нейронов сети. Кроме того, архитектура WANN – RNN за результатом эксперимента обеспечивает наилучший результат по уровню погрешности установления параметров гироскопа и существенно уменьшилась в 7,2; 0,92; 0,87 раза относительно NAS – RNN. По сравнению с LSTM – RNN и NAS – RNN, что происходит за счет уменьшения вычислительных нагрузок на начальном этапе процесса поиска архитектуры нейросетевой модели.

Ключевые слова: нейронная сеть, траектория полета, БПЛА, NAS – RNN, LSTM – RNN,WANN.

12. Чевардин В.Е., Пономарев А.А. Перспективы развития криптосистем на основе преобразований в группе точек эллиптической кривой

Проведен анализ известных угроз современным криптографическим алгоритмам на основе эллиптических кривых. Определены недостатки наиболее известных подходов по совершенствованию криптографических алгоритмов на эллиптических кривых. Рассмотрены требования к криптостойким эллиптическим кривым, необходимые для разработки криптографических приложений на основе преобразований в группе точек эллиптической кривой в форме Веерштраса, которые применяются в действующих стандартах криптографической защиты информации. Проведен анализ стандартизированных эллиптических кривых, которые могут быть представлены в форме Эдвардса. Построенные криптографические программные функции для вычисления точек эллиптических кривых с использованием арифметики больших чисел. Получены новые параметры эллиптических кривых в форме Веерштраса и Эдвардса для соответствующих уровней безопасности: 256, 384, 512 битной характеристики поля. Сгенерированы соответствующие базовые точки кривых для реализации в существующих и перспективных криптографических приложениях. Получено три варианта стандартизованых кривых, для которых вычислены оценки среднего времени скалярного умножения точек кривой. Рассмотрены изоморфные трансформации для стандартизированных эллиптических кривых. Построена изогения эллиптической кривой третьего порядка и получена изоморфная трансформация эллиптической кривой. Разработаны необходимые программные операций для построения изогении эллиптической кривой на основе библиотеки программных функций Miraсl. Построены и проверены операции для вычисления изогении заданного порядка эллиптической кривой, параметры которой обеспечивают указанные в стандарте уровни безопасности: 256, 384, 512. Определенны перспективы развития криптосистем на эллиптических кривых.

Ключевые слова: биометрическая идентификация, фильтрация изображения, выделение контуров, градиент яркости.

Авторы номера
Памятка для автора
 

CONTENTS


1. A. Hrymud Classification of control tasks for a group of tactical unmanned aerial vehicles

Modern technologies in the creation of devices that have UAVs (accelerometers, sensors, processors, radio transmitters and the like in miniature design) make it possible to create small UAVs with relatively low cost. Unmanned aerial vehicles are becoming important platforms of combat, as they significantly reduce the risk of a person's life when performing combat missions. UAVs can be used, for example, to detect mobile firearms, fire control systems, collect enemy information, and the like. Trends in the use of tactical unmanned aerial vehicles (UAVs) is the transition from the use of single unmanned aerial vehicles to UAV groups and complexes. The article deals with the classification of tactical UAVs by control method, control type, size and weight, method of use. Effective use of tactical UAVs is not possible without an appropriate UAV group (swarm) management system. The classification of the tasks of managing a group of tactical UAVs by stages, functions, method, coverage, target function is proposed. The basic methods of implementing the specific tasks of managing a group of tactical UAVs are considered. To implement collective management, the use of the method of swarm intelligence is proposed. Swarm must be able to act autonomously in the search for goals, to make co-operative decisions. The main problems of UAV group management are highlighted and solutions are suggested. Keywords: swarm intelligence, swarm interaction, control system, air network.

Keywords: standards, capability, NATO, Armed Forces of Ukraine, duration system, operational planning, process.

2. T. Hurskyi, O. Sova, V. Palivoda. Analytical model of positioning of air repeaters of military radio networks under conditions of jamming

One of the most urgent directions of increasing the efficiency of military tactical radio networks is the placement of repeaters (radios with relay function) on board of unmanned aerial vehicles (UAVs). An important task at the stage of planning such radio networks is to determine the spatial coordinates (flight path) of UAV repeaters. This should take into account both the need to provide two-way communication with terrestrial radios in a given service area, and the possible impact of enemy electronic warfare, which leads to a decrease in this area. In the article an analytical model, based on Recommendation ITU-R P.528-4, is proposed. The model allows to determine the optimum height of the position of the air repeater (AR), which provide to achieve the maximum possible signal-to-interference ratio (SIR) at the receiver’s input due to the peculiarities of radio waves propagation on the „ground-to-air” links. The expected signal level and SIR at the input of the AR receiver were calculated, depending on the UAV flight altitude, which varied from 50 to 10,000 m, and the operating frequency of the radio link, which took values from 125 MHz to 5,1 GHz. It is established that for the set values of the operating frequency and the distance to the terrestrial radios, there is some optimum height of finding the air repeater, which provides an average power gain of 3 – 8 dB when changing the length of the radio link with an AR from 10 to 50 km. While increasing the radio link length and operating frequency SIR decreases. The results obtained can be used in the planning and organization of communications in radio networks with air repeaters to increase their noise immunity.

Keywords: base losses, signal to noise ratio, energy gain, power gain, communication length, Recommendation ITU-R P.528-4.

3. V.Dumitrash, O.Bondarenko, O.Dumitrash, A. Getman Analysis of the development directions of NATO radio communications systems

It is known that the modern principles of organization of communications and the technical characteristics of radio communications of the communications units of the Armed Forces of Ukraine do not fully satisfy the needs of command and control in modern combat. The main disadvantages of the existing radio communication system are: insufficient mobility of communication centers of control centers; failure to comply with requirements for connectivity, performance, reliability, intelligence; insufficient automation of the processes of establishing, maintaining and supporting radio communications and the like. Recently, the United States has been intensively developing a single multifunctional information-control system that integrates the command and control of troops, weapons, reconnaissance, electronic warfare, as well as communications, navigation, orientation and identification (C4ISR). This system is funded by the Battle Field Information Network (WIN-T) program. Its goal is to reduce the combat and numerical strength of units with a simultaneous increase in its combat effectiveness by increasing mobility, achieving absolute superiority over the enemy in information support and reconnaissance capabilities. The article discusses the experience and new approaches to creating military radio communication systems of the United States, which take into account the features of modern combat operations, requirements for the process of command and control, the state of development of wireless telecommunication technologies, the stages of the implementation of the program for creating a battlefield information network. The construction of a modern radio communication system involves the deployment of a multi-level (ground, air, space) transport structure, which is designed to provide a single information space for all combatants. The basic requirements for advanced radio communication systems and the means (methods) of their implementation are considered: the use of SDR radio, the use of broadband signals, the introduction of MIMO technologies, the use of smart antennas, the deployment of air transport networks based on telecommunication airport platforms, the intellectualization of the process of managing radio networks and the like .

Keywords: MANET, C4ISR, WІN-Т, GIG, ТСА, radio communication.

4. L.Ilnitsky, I.Mikhalchuk, O.Scherbina Research characteristics of a small spiral antenna.

The antennas of small dimensions for modern systems of mobile radiomonitoring are considered. The analysis of the field distribution in a spiral is carried out. It is accepted that the current in the spiral is distributed by a sinusoidal law. Precise expressions were obtained in order to calculate the geometry of the spiral. A mathematical study was conducted for a spiral of 5 turns, the results of which coincide with the theoretical data. Obtained pattern of the spiral is the same as for a rings system fed by constant current amplitudes. A mathematical simulation and experiment study for a dipole with a load in the form of a spiral was also carried out. The considered antenna with the load in the form of two arithmetic spirals at the ends of the dipole allows to increase the level of electromotive force on the antenna terminals. According to the results of studies, it is established that the shape of the dipole's pattern with a helical load is similar to that of the helical antenna. Compared to the classic dipole without load, the proposed antenna is characterized by a smaller sizes, a larger bandwidth, the ability to match the input impedance with the feeder without the use of additional devices. The antenna is recommended for use in decameter and meter bands, as well as an antenna array element.

Keywords: electric dipole, helical emitter, standing current waves, spherical coordinate system.

5. O.Vlasenko, V.Kartavykh, A.Nikolaev, V.Gorbenko Methodology for determining the support matrix for monitoring the management domain of a special-purpose information network.

One of the urgent tasks of managing modern telecommunications networks is to create an automated control system. The key element of an automated network management system is the subsystem of monitoring of network elements. Therefore, the task of automating the process of gathering information about the state of network elements in modern networks is relevant. Due monitoring the important thing is the period of ‘asking’ the network elements. The monitoring reference matrix is represented by elements that reflect the monitoring period of the network element providing 10% of the service traffic generated by the monitoring subsystem. The corresponding blocks of the algorithm implement the processing of the primary data, the procedure for building a tree, the procedure for creating inequality systems and the procedure to solve them. Graph theory was used to construct the tree of the network. The construction of the network domain control column graph is based on the weight of the network element, starting from the root element with the weight of the edges connecting the vertices of the network elements being determined by the bandwidths. To solve this inequality, we use the method of sequentially reducing unknowns. As a result, it receives the minimum values of the monitoring period of the network element. Accordingly, the monitoring matrix will accommodate such values for each network element. The proposed methodology allows to determine the numerical intervals of monitoring periods used in the design of the monitoring plan for the domain of management of the special purpose information network and will prevent overloading of the network with official traffic.

Key words: monitoring matrix, management domain, information network management, monitoring the status of the information network, information network management system

6. T. Hurskyi, I. Borisov, S. Boholiy, P. Khomenko Evaluation of communication range in the radio networks with air repeaters

In recent decades, the theory and practice of combat use of unmanned aerial vehicles (UAV) has been developing rapidly. One of the important tasks that can be solved with the help of UAVs is the relaying of signals in the military tactical VHF radio networks. The article calculates the expected communication distance on VHF radio links between a terrestrial radio station and an airborne repeater based on an unmanned aerial vehicle (UAV) in different communication modes (for different bitrates), for UAV flight heights from 200 to 1000 m and different values operating frequency (from 100 to 500 MHz). Calculations on the „downlink” were carried out according to the method ITU-R P.1546, calculations on the „uplink” – according to the method ITU-R P.528. The results obtained can be used in the planning and organization of communication in different communication modes in radio networks with one or more UAV air repeaters to determine the coverage area of the air repeater, as well as to calculate the expected value signal-to-interference ratio at the input of the receiver of the air repeater in conditions of jamming.

Key words: radio line equation, free space loss, attenuation factor, total loss, energy reserve, Recommendation ITU-R P.1546, Recommendation ITU-R P.528.

7. D. Koltovskov An analysis of the energy performance of radio signals to build an interference-protected control channel for tactical UAVs

The use of tactical unmanned aerial vehicle complexes makes it possible to quickly obtain reconnaissance information from various areas of the terrain, periodically monitor specified areas, target capture, target designation and adjust artillery fire, provide communications and deliver fire strikes to enemy positions. To ensure the flight control of a tactical unmanned aerial vehicle, service information is exchanged between it and the ground control station. The studies in this work are aimed at increasing the noise immunity of the control channel of a tactical unmanned aerial vehicle, that is, its ability to provide information transfer under conditions of both natural and deliberate interference, which can be created by enemy electronic warfare. The noise immunity of the control channel is primarily determined by the type (technology) of modulation that was chosen during its construction. Therefore, a comparative analysis of energy indicators, namely energy efficiency and power spectral density of modern technologies and types of signal modulation, which can be used in constructing a control channel for a tactical unmanned aerial vehicle, is carried out in the work.

Key words: control channel, unmanned aerial vehicle, energy efficiency, power spectral density, LORA.

8. I. Kononova A method of constructing two-sided estimates of the reliability of telecommunication systems equipment under the a priori uncertainty of the raw data

Reliability assessment of telecommunication systems, which belong to the class of complex technical systems, at the stages of creation and operation is carried out in the absence or presence of incomplete information on the laws of distribution of random variables that characterize the reliability of elements, components or the whole system, as well as the process of its functioning. The widespread use of computing elements in the composition of modern telecommunication equipment and the use of specialized (application) software led to the emergence of new sources of failure – malfunctions in the routing protocols and equipment software, which significantly affect reliability indicators. The article substantiates a method for assessing the reliability of telecommunication equipment, taking into account failures and refusals in conditions of limited initial information. The method is based on the selection of new basic functionalities characterizing the impact of failures and refusals on the reliability of telecommunication equipment, and it allows building analytical models for two-sided estimates of equipment reliability indicators.

Key words: telecommunication system, reliability indicators, a priori uncertainty, failure, refusals.

9. V. Kytsayev, N. Radchenko, O. Dragluk, R. Ochichenko The approach to the remedy of the generalized indicator of the value of information when rationally choosing the route of information transfer.

The approach to determining the numerical value of a generalized indicator of the value of information through the numerical values of the selected properties of information, which can be found by using the apparatus of fuzzy sets, and the significance (weight) of each property - through the calculation of their weight coefficients by methods of expert evaluation are considered. The authors have chosen the properties of information - confidentiality, integrity and accessibility, which in terms of the task of information protection affect the very value of information and are dependent on the selected rational route of transmission of individual arrays provided that timely delivery of arrays of information messages as a whole. Formal formulation of the problem of choosing a rational route of information transmission is formulated both in the interest of ensuring the maximum value of the generalized index of its value and to its individual properties while ensuring information security. It is proposed to carry out the preservation of the maximum value of the generalized indicator of the value of information at the given time indicators of the delivery of the information message by choosing the rational variant of the information transmission route. Controlling the changes in the values of the generalized indicator of the value of the information will allow to formulate requirements for the security systems of the information, which are operated or created, in terms of the correspondence of the value of the information transmitted through the distribution medium to the level of protection of this information.

Key words: information property, generalized indicator of information value, importance factor, information security system.

10. S.Leontovych, M.Zakalad, V.Belyachenko Substantiation of criteria for evaluation of applicants for software development for the needs of the Armed Forces of Ukraine

One of the development areas of the Armed Forces of Ukraine and enhancement of their combat capability is the implementation of up-to-date information systems and the informatization of the field of military management and security. Today, the state of affairs is characterized by inadequate usage at all levels of management of the unified methodological, technical and organizational principles and approaches to the creation of information systems, implementation of information technologies. Development of evaluation criteria for software development contractors is one way of improving the quality of the Armed Forces' software tools, gaining their capabilities, enhancing combat capability and security, saving money, and avoiding or sharing project risks. With limited funding, one of the means to address these issues can be to dramatically improve the quality of software. This requires a qualified selection of applicants for its development (or usage of foreign licensed software to create these systems). The article proposes evaluation criteria for conducting a rating evaluation in order to improve the quality of contractor selection for the development of promising automated systems, information automated systems. The usage of proposed criteria is one of the ways to improve the quality of contractors for development of promising automated systems, information automated systems for the needs of the Ministry of Defense and the Armed Forces of Ukraine, careful usage of budgetary allocations and reduction of project risks.

Key words: evaluation, software, automation, capabilities.

11. A. Lyashenko, T. Bondarenko, T. Bokhno, O. Gavrilyk Methodology for forecasting the state of radio electronic situatson

The task of forecasting future values of the time series based on its previous values is the basis for planning in the economy, trade, energy and technical fields. The prediction of the radio-electronic situation is a very important component of modern high-tech military conflicts, the transport basis of which are radio-emitting means. To this end, an analysis of the known methods of forecasting the radio electronic situation is carried out in that article. It is established that today there are many models of time series prediction, namely: regression and autoregressive models, neural network models, exponential smoothing models, Markov-based models, classification models, etc. Based on the above analysis, it is found that the most appropriate for use in the prediction problems of the radio–electronic situation are methods of forecasting time series based on autoregressive models. The article proposes a technique for predicting the state of the radio-electronic environment, which allows to increase the noise immunity of communication systems in the conditions of deliberate interference and the unsteady nature of the predicted process, in order to ensure electromagnetic compatibility and increase the efficiency of use of the radio frequency resource by complexes. To solve the scientific problem, we use the general scientific methods of analysis and synthesis of complex technical systems, the theory of noise immunity of radio engineering systems and methods of mathematical modeling. It is advisable to use this technique when assessing the electronic environment and identifying measures to enhance the security of communications systems. The calculations show that the use of this method allows to reduce the error of the forecast by an average of 20%.

Key words: radio-electronic situation, intentional interference, non-stationarity, forecasting.

12. O. Oksiuk, A. Fesenko, V. Vialkova, S. Brigadir Improved integral-differential algorithm for determining the iris boundaries.

Undoubtedly, human authentication is an urgent task, a practical solution that employs thousands and millions of people around the world. The most effective methods of identification and authentication today are biometrics, which allow to solve the problems of losing passwords and personal identifiers. Among biometric technologies, one of the most promising is biometrics with the use of the iris, which has a specific structure and contains a lot of textural information. Spatial structures observed in the iris are unique to each individual, and individual differences appear in the process of anatomical development. The limiting factor for the proliferation of Iris systems has always been their high cost, but ongoing research and development will reduce costs, and expanding the scope will allow authentication technology for Iris to occupy a prominent segment in the access control market. The most common methods of image contour selection are analyzed. The integral-differential method is considered in detail. The essence of the work of which is to isolate the boundaries by maximizing the sum of the brightness gradients in the direction perpendicular to the iris boundary. The paper takes into account the fact that the transition from the iris to the sclera is a sharp change in the brightness of the pixel, and as a measure of such a difference, we can take the first or second derivative of the function of change of brightness, which will uniquely characterize the transition limits, which are distinguished by a high-pass filter, but if to apply an RF filter to the entire eye image in the iris region, high frequency noise will be caused by image filtering, in which there are also sharp differences in brightness. Therefore, to highlight the contours of the iris and pupil in the image of the eye, it is necessary to smooth out the brightness, that is, to select only the lower frequencies in the image.

Keywords:biometric identification, image filtering, contour selection, brightness gradient.

13. L. Pogrebnyak Evaluation of the effectiveness of the application of the method of orthogonal spatial-frequency block coding for channels of mobile networks.

The increase in the transfer of voluminous information multimedia applications between users of mobile networks necessitated an increase in the data transfer rate. Achieving high speeds is possible provided that methods and technologies are used that overcome the problems of noise-tolerance reception. Features of the propagation of radio waves in dense urban areas, high user mobility leads to the appearance of frequency-time selective fading of signals, significantly complicates the fulfillment of the requirements for high-speed noise immunity of information transmission. The article assesses the effectiveness of the method of orthogonal spatial-frequency block coding of signals. A feature of the method is the application of the unitary Walsh-Hadamard transform to the output symbols of the Alamouti spatial-frequency encoder, which, depending on the volume of the ensemble of modulation signals, provides full or partial uniformity of the amplitude-frequency characteristic of adjacent pairs of OFDM subchannels, which improves the noise immunity and the speed of information transfer in mobile networks channels with time-frequency selective fading signal. It is shown that in channels when implementing BPSK signals, the method is optimal due to its invariance to the unevenness of the amplitude-frequency characteristics of the channel within the space-frequency codeword.

Key words: selectivity, information transfer rate, noise immunity, Walsh-Hadamard transform.

14. I. Samoylov, V. Chevardin, H. Zastelo, O. Mazulevsky Application of Intelligent Technologies for Adjusting Fuzzy Relations in Diagnostic Systems

One of the current problems is the creation of diagnostic systems that can process fuzzy diagnostic information. The fuzzy diagnostic model is based on Zadeh's compositional rule, where the matrix of the fuzzy cause-effect relationship is the carrier of diagnostic information, which connects the vector of causes` significance measurements and the vector of consequences` significance measurements. The construction of the model is carried out in two stages. In the first stage (structural identification) the formation and rough tuning of the model is realized by building a knowledge base according to some available expert information or experimental data. In the second stage (parametric identification), fine-tuning of the fuzzy model is fulfilled. The article introduces a two-phase fine-tuning of model parameters based on fuzzy relationships. During the first off-line phase a training sample and a genetic algorithm are utilized to roughly include the global minimum between the model and experimental results. During the second on-line phase a neuro-fuzzy network is implemented to adjust model parameters and adaptively correct them as new experimental data emerge. The peculiarity of this approach is that the solution structures at the stage of genetic tuning and at the stage of neural tuning are different. In particular, the number of training options at the genetic optimization stage is smaller than at the neural tuning stage, which reduces the search area and therefore the time at which it is obtained. In this case, the solution formation is done sequentially, as we move from one consequence to another.

Key words:genetic algorithm, neural network, fuzzy relationships, fine tuning, fuzzy sets, interval membership function.

15. A.Serhiienko, V.Dumitrash, M. Necuskin. A.Semeluk Analysis of the characteristics of modern military VHF radio stations for use in telecommunication aircraft platforms

The communication system of the tactical command link in the general case should have a coherent topology, which depends directly on the surrounding operational situation, the nature of the terrain, and the tasks of all units of the battle formation. The transition from one type of battle to another, as well as the conditions for the actions of units should not cause significant changes in the organization of communications. The military units that take part in the conduct of environmental protection are dispersed and located at considerable distances, significantly greater than the classical requirements of combat manuals. Therefore, the radio communications equipment that are in service in the units, by their technical characteristics, do not allow the formation of a coherent network topology, especially in motion in combat conditions. This situation significantly worsens when exposed to enemy electronic countermeasures. The article analyzes the modern military VHF radio stations for their use in telecommunication aircraft platforms. Currently, the Armed Forces of Ukraine have various types of VHF radio communications, which makes it difficult to decide on the creation and implementation of telecommunication air platforms, due to the high cost. Therefore, it is advisable to consider ground-based radio stations as means that will work through the telecommunication airport platform, taking into account their long-term use. Based on the foregoing, this article proposes an option for the further phased implementation of telecommunication airport platforms to the communication system of the Armed Forces of Ukraine. The development of the communication system of a grouping of troops (forces) should be directed to creating a network architecture and the transition to the principle of building a layered network infrastructure.

Key words: VHF radio station, radio communication, operating modes, implementation stages.

About authors
References
 

Документ без названия

© Військовий інститут телекомунікацій та інформатизації, 2009-2021.

vitivstup@viti.edu.ua Питання щодо вступу надсилайте на: vitivstup@ukr.net

ß-версія. Деякі розділи сайту працюють у тестовому режимі.

^ Наверх