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 №2 - 2020 рік


ЗМІСТ


1. Гурський Т.Г., Боголій С.М., Коваль О.М., Чорний І.В. Напрямки підвищення ефективності функціонування мобільних радіомереж з направленими антенами в умовах навмисних завад

Радіомережі класу MANET (далі – мобільні радіомережі, МР) знаходять все ширшого застосування для організації тактичного військового радіозв’язку в останні роки. Перспективним напрямком підвищення ефективності функціонування МР в цілому та їх завадозахищеності зокрема є застосування антенних решіток (АР) з можливістю управління напрямком основного випромінювання, що дозволяє забезпечити максимальні значення рівнів сигналів кореспондентів на входах приймачів окремих радіостанцій на маршруті передачі інформації. Для забезпечення максимальної ефективності таких МР необхідне скоординоване управління параметрами мережі на різних рівнях еталонної моделі взаємодії відкритих систем (OSI). Зокрема, на фізичному рівні необхідно обрати тип антенної решітки та її раціональні параметри, передбачити ефективні методики управління діаграмою направленості, на канальному рівні необхідно врахувати особливості роботи у направленому режимі та розробити алгоритми доступу до спільного радіоканалу, на мережевому – врахувати особливості діаграмоутворення та вплив навмисних завад при визначенні маршрутів передачі інформації у мережі, на прикладному – забезпечити координацію та інтеграцію нижніх рівнів, інтелектуалізацію методів управління мережею. У статті проведено аналіз завдань, що виникають у МР з направленими антенами з урахуванням можливого впливу навмисних завад та запропоновано перспективні напрямки їх вирішення.

Ключові слова: мобільна радіомережа, антенна решітка, відношення сигнал/завада, множинний доступ, діаграмоутворення, маршрутизація, навмисна завада.

2. Коваленко І.Г., Малих В.В., Макарчук В.І. Загальна методика та алгоритм розрахунку електромагнітної сумісності радіоелектронних засобів

Розвиток рідіотехнологій, збільшення обсягів інформації, підвищення швидкостей передачі призводить до підвищеного використання обмеженого радіочастотного ресурсу, перевантаження радіочастотного спектру засобами рухомих та фіксованих радіослужб. Тому виникає задача забезпечення якісного функціонування цих засобів у спільних та суміжних діапазонах радіочастот. Для вирішення задачі аналізу електромагнітної сумісності радіоелектронних засобів в цих умовах необхідна розробка програмного забезпечення для моделювання реальних процесів їх функціонування з метою відпрацьовування методів та способів забезпечення спільної роботи та прогнозування електромагнітної обстановки. Існуючі методики та алгоритми, запропоновані Міжнародним союзом електрозв’язк,у не дають комплексного загального рішення задач даного класу. В статті запропонована загальна методика та алгоритм розрахунку електромагнітної сумісності, що призначені для визначення можливого взаємного впливу радіоелектронних засобів зв'язку в дуельному варіанті. Запропонована методика дозволяє узагальнити задачу розрахунку електромагнітної сумісності радіоелектронних засобів і на її основі розробляти автоматизовану систему розрахунків для множини типів засобів радіозв’язку різних радіослужб. Її особливістю є розрахунок електромагнітної сумісності радіоелектронних засобів по енергетичному критерію, який виражається відношенням сигнал/(шум+завада) при заданих показниках якості, що представляється у вигляді коефіцієнтів ослаблення радіосигналів (коефіцієнтів втрат). При відсутності даних про рівень корисного сигналу розрахунок проводиться на основі характеристик чутливості приймача. Запропонована методика базується на сучасних рекомендаціях Міжнародного союзу електрозв'язку, її особливістю є орієнтація на практичну реалізацію для отримання комплексного загального рішення задачі аналізу електромагнітної сумісності засобів зв’язку, яке може бути основою для розрахунків електромагнітної сумісності різних радіозасобів різних радіослужб. На основі запропонованих методик проводиться розробка алгоритмів та спеціального програмного забезпечення аналізу електромагнітної сумісності для подальшого використання спеціальними користувачами радіочастотного ресурсу України.

Ключові слова: радіоелектронний засіб, електромагнітна сумісність.

3. Колтовсков Д.Г. Аналітична модель розрахунку швидкості передачі даних складними ортогональними сигнальними конструкціями в каналі управління тактичним БПЛА

Як показує сучасний рівень розвитку безпілотних авіаційних комплексів та засобів боротьби з ними, одним з важливих завдань є забезпечення скритного та завадозахищеного керування тактичним безпілотним літальним апаратом (БпЛА) або групою БпЛА в умовах роботи засобів радіорозвідки та постановки навмисних завад противником. Сигнали з розширенням спектру, утворені модуляцією несучої частоти псевдовипадковою послідовністю, все частіше знаходять своє застосування з метою вирішення завдань дистанційного керування тактичними БпЛА. Даний підхід при побудові каналу управління тактичним БпЛА дозволяє реалізувати детектування приймачем наявності корисного сигналу з низьким відношенням потужності сигналу до потужності завади в широкій смузі частот. Використання сигналів з внутрішньоімпульсною частотною модуляцією з лінійним законом зміни миттєвої частоти в часі (ВЛЧМ) знайшло своє широке застосування в бездротових сенсорних мережах військового призначення та є потенційно можливим при проектуванні та створенні завадозахищеного каналу управління тактичним БпЛА за рахунок своїх високих енергетичних показників. В той же час, в ході проведення досліджень використання ВЛЧМ сигналів в каналі управління тактичним БпЛА було виявлено недолік, що ускладнює дистанційне керування тактичним БпЛА на відстанях, що перевищують 10 км. Це обумовлено суттєвим зменшення швидкості обміну інформацією між наземною станцією керування (НСК) та тактичним БпЛА. З метою вирішення завдань підвищення швидкості передачі даних в каналі управління тактичним БпЛА в даній роботі пропонується формування аналітичної моделі розрахунку швидкості передачі даних в каналі управління тактичним БпЛА як на фізичному рівні розповсюдження сигналів, так і на рівні формування інформаційного кадру шляхом введення додаткових групових параметрів. Використання даної моделі в ході імітаційного моделювання спроможне надати кількісну оцінку потенційно можливої пропускної спроможності в каналі управління тактичним БпЛА. .

Ключові слова: канал управління безпілотним літальним апаратом, аналітична модель, внутрішньоімпульсні ЛЧМ сигнали, енергетичні показники, швидкість передачі даних.

4. Кузавков В.,В Романенко М.М. Аналіз теплових моделей дослідження деградації напівпровідникових структур

В статті наведено аналіз теплових моделей для дослідження процесів деградації напівпровідникових структур (НС), які дозволяють кількісно оцінити реакцію об’єкту контролю (ОК) на вплив перевірочної тестової послідовності (ТП) при наявності ділянок деградації якості напівпровідникової структури. Спираючись на високий ступінь інтеграції напівпровідників в сучасних виробах та пов’язану з цим низьку ремонтопридатність розглядається два завдання технічної діагностики, а саме: визначення технічного стану (ТС) та прогнозування ТС. Показані основні способи опису теплової нестаціонарності в напівпровіднику при імпульсному нагріванні в залежності від параметрів зовнішнього впливу. Крім того, наведено огляд необхідність врахування залежності теплофізичних властивостей напівпровідника при моделюванні теплових полів та обґрунтовано необхідність використання експериментального методу при вирішенні визначених завдань технічної діагностики. Через вплив експлуатаційних факторів у структурі напівпровідникових компонентів відбуваються фізико-хімічні процеси, які змінюють їхні властивості. Концентрація проникаючих у матеріали речовин і рівень енергетичних впливів в свою чергу залежать від якості захисту елемента від впливу зовнішніх і внутрішніх експлуатаційних факторів. Більшість процесів є термічно активованими. Тому теплова енергія відіграє визначальну роль у розвитку деградаційних процесів у радіоелектронних компонентах [1]. Серед існуючих методів перевага надається методам натурних досліджень. При проведенні експерименту напівпровідникові пристрої працюють в умовах більш високих навантажень. Результати, отримані при підвищених навантаженнях, екстраполюють на звичайні умови експлуатації. Експерименти вказують на можливу деградацію характеристик складної напівпровідникової структури приладу до досягнення нею температур плавлення матеріалів. Істотні розбіжності між розрахунковими і експериментальними даними, особливо при досягненні напівпровідниковими структурами високих температур, пов’язані з труднощами обліку всіх факторів, що впливають на поширення теплоти в напівпровідниковому кристалі. Необхідність розрахунку (врахування) значень цих факторів є вагомими аргументом для обґрунтування необхідності використання саме експериментального методу при вирішенні завдань технічної діагностики.

Ключові слова: напівпровідникова структура, теплові моделі.

5. Лазута Р.Р., Лебідь Є.В., Прис Г.П., Макогон О.А. Перспективи застосування програмного забезпечення LIFE RING в системі бойового управління та прийняття РІШЕНЬ Збройних Сил України

В статті розглянуто перспективи застосування програмного забезпеченням “LifeRing” в системі бойового управління та прийняття рішень Збройних Сил України. Показано, що пріоритетним завданням є досягнення повної сумісності сектору безпеки і оборони з відповідними структурами держав-членів НАТО, що має забезпечити можливість набуття у майбутньому членства України в Північноатлантичному альянсі з метою отримання дієвих гарантій державного суверенітету та територіальної цілісності України. На даний час в інтересах Збройних Сил України та інших військових формувань розробляється декілька автоматизованих систем, призначених для автоматизації процесів управління військами (силами). У статті розглянуто інформаційні складові системи C4ISR - системи управління С2 (Command and Control - процес управління військами і зброєю) в рамках програми Уряду США з впровадження рішень на основі IT для ЗС України (Програма USAI-IT). Система військового управління і контролю (С2С) – це модульне, клієнт-серверне програмне забезпечення “LifeRing”, що дозволяє здійснювати обмін інформацією між базами даних з метою створення шарів оперативної обстановки та загальної оперативної картини на електронній карті. У статті було проведений порівняльний аналіз інтеграційної платформи “Дельта” та програмним забезпеченням (ПЗ) “LifeRing”. Показано, що ІП “Дельта” та ПЗ “LifeRing” є дублюючими системами, причому функціонал ІП “Дельти” набагато менший за “LifeRing”. Запропоноване та розглянуте програмне забезпечення ПЗ “LifeRing” дозволяє відображати оперативну інформацію в реальному масштабі часу, при цьому використовувати як карти, які збережені в пам'яті терміналу. Можливе відображення фотографії місцевості та інформації від БПЛА. Показано, що можливості програмного забезпечення “LifeRing” повністю перекривають можливості ІП “Дельти” та дозволяють рекомендувати програмне забезпечення “LifeRing” для першочергового впровадження. При цьому доцільно модернізувати існуючі системи автоматизованих систем управління для забезпечення інформаційної сумісності з системою “LifeRing”. Таким чином, створення інформаційної інфраструктури МО України на основі методології C4ISR підкреслює той факт, що одним із пріоритетів національних інтересів України сьогодні є інтеграція у євроатлантичний простір, поглиблення співробітництва з НАТО.

Ключові слова: C4ISR, програмне забезпечення “LifeRing”, НАТО.

6. Мартинюк В.В., Паламарчук Н.А., Паламарчук С.А., Сівоха О.М. Задачі вдосконалення інформаційної та кібернетичної безпеки об’єктів критичної інфраструктури

У статті розглянуто становлення сфери забезпечення кібербезпеки в Україні та її імплементація зі сферами захисту інформації та інформаційної безпеки. Зазначено, що неодмінною умовою вирішення питань щодо забезпечення інформаційної та кібербезпеки є розуміння того, що держава знаходиться в нерозривному зв’язку і взаємодії з іншими структурами і суб’єктами, що відображається законодавчими, організаційними та технічними (технологічними) аспектами /рівнями взаємодії, в межах розглянутих аспектів (рівнів взаємодії), визначені задачі щодо вдосконалення інформаційної та кібернетичної безпеки об’єктів критичної інфраструктури. Наведено, що становлення та формування сфери кіберзахисту та кібербезпеки в Україні нерозривно пов’язано із забезпеченням сфер захисту інформації та інформаційної безпеки. Дані сфери в Україні одночасно мали дві організаційні парадигми: комплексна система захисту інформації (КСЗІ) та система управління інформаційною безпекою (СУІБ). Визначено, що головною невідповідністю забезпечення безпеки сьогодні – є відсутність комплексного підходу (люди, системи, процеси), ігнорування питань безпеки, зайва впевненість у безпеці. Також наведено, що ефективну кібербезпеку можливо забезпечити лише шляхом комплексної реалізації низки правових, організаційних, технічних, наукових заходів, кадрового та ресурсного забезпечення на національному та відомчому (з врахуванням особливостей та специфіки діяльності в основних сферах діяльності держави) рівнях. В рамках цієї концепції розглянуто роль та місце операційних центрів безпеки (Security Operations Center, SOC), які є ключовою частиною сучасних систем кіберзахисту та з реалізації протидії кібератакам. Подальші дослідження доцільно спрямувати на адаптацію математичного апарату для оцінювання вимог кіберзахисту та кібербезпеки, з метою повноцінного врахування визначених організаційних та технічних аспектів функціонування об’єктів критичної інфраструктури, а також реагування на атаки в режимі реального часу.

Ключові слова: інформаційна безпека, кібербезпека, кібератака, обєкт критичної інфраструктури.

7. Романов О.І., Нестеренко М.М., Фесьоха Н.О., Шрамко О.В., Ворожко А.М. Оцінка показників функціонування IP PBX ELASTIX на базі віртуальних машин та контейнерів

На теперішній час, при розгортанні або модернізації інфраструктури корпоративних мереж (або мереж операторів зв’язку) достатньо велика увага приділяється технологіям віртуалізації. Однією із перспективних технологій, яка набула широкого використання, являється VoIP телефонія. В зв’язку з цим постає завдання оцінки показників функціонування IP PBX Elastix з використанням технології віртуальних машин та контейнерів за допомогою відповідних інструментів дослідження продуктивності серверного обладнання в реальному часі. Для проведення тестів розгорнуто та зконфігуровано два сегменти мережі: на основі віртуального серверу при використанні гіпервізора ESXi та фізичного сервера при використанні Doker для контейнерної обробки. Для аналізу ефективності функціонування IP PBX Elastix на базі віртуальних машин та контейнерів використовуються такі показники, як кількість опрацьованих (неопрацьованих) дзвінків, навантаження на СРU та об’єм оперативної пам’яті. Для емуляції роботи SIP trunk та тестових дзвінків з боку абонентів на IP PBX було використано утиліту SipP. В подальшому були проведені групи тестів за допомогою розроблених сценаріїв із різними параметрами вхідного навантаження для оцінки продуктивності запропонованих технологій віртуалізації. Збір та візуалізація статистичних даних здійснювалось за допомогою агенту моніторингу кількості використаних ресурсів Okmeter. Аналіз отриманих результатів показав, що при розгортанні сегменту IP-мережі на платформі IP PBX Elastix контейнерна технологія Docker на фізичному сервері показує кращу стабільність роботи при максимальних рівнях навантаження з задіянням незначних ресурсів серверного обладнання. Однак, при навантаженні на IP-мережі розгорнуту на гіпервізорі навантаження на ресурси машини є мінімальними в порівнянні з контейнерами в обох випадках.

Ключові слова: віртуальна машина, контейнер, ІР-телефонія, контейнерна віртуалізація, віртуалізація.

8. Руденко В.І., Зінченко М.О., Гришина Н.С., Остапук О.І. Стан та напрямки розвитку телекомунікаційної мережі cистеми зв’язку Збройних сил України

На сьогоднішній день з розвитком телекомунікацій швидкими темпами розвивається і система з’вязку ЗС України. В складі системи зв’язку виділяється найважливіший її елемент – телекомунікаційна мережа, яка є складовою частиною та матеріально-технічною основою системи управління ЗС України. Телекомунікаційна мережа будується на ресурсах: телекомунікаційної мережі спеціального призначення, мереж операторів та відомств держави та ресурсах ЗС України. В роботі надається визначення системи зв’язку та її складових, проводиться аналіз основних публікацій та досліджень в області побудови та розвитку системи зв’язку ЗС України. Проведений аналіз основних публікацій показав, що на даний час існує багато статей та матеріалів стосовно розвитку телекомунікаційних мереж спеціального призначення, телекомунікаційних мереж загального користування та системи зв’язку ЗС України, але не існує узагальнених робіт, які характеризують стан телекомунікаційної мережі та напрямків розвитку системи зв’язку ЗС України з точки зору використання засобів зв’язку та технологій. Виходячи з вказаного в статті проводиться аналіз сучасного стану телекомунікаційної мережі, укомплектованості засобами зв’язку, базових технологій, що використовуються в стаціонарній та мобільній компоненті. Відмічається, що за останні роки на постачання ЗС України надійшло багато сучасних засобів зв’язку, проте телекомунікаційна мережа за обсягами і термінами впровадження цифрових засобів передавання, обробки, зберігання інформації та ступеню автоматизації процесів управління ще значно відстає від провідних країн світу і телекомунікаційної мережі загального користування України та не в повній мірі відповідає сучасним потребам управління військами. Вказується, що стаціонарна і мобільна компоненти телекомунікаційної мережі системи зв’язку базуються в основному на мережах NGN (діюча мережа яка розвивається) в основі яких лежать головним чином технології пакетної передачі інформації з комутацією пакетів. Розглядаються мережі майбутнього – FN, які будуть надавати повний спектр телекомунікаційних послуг на базі нових та іноваційних технологій. За результатами аналізу принципів побудови мереж NGN та FN визначаються шляхи і напрямки розвитку телекомунікаційної мережі системи зв’язку ЗС України та робиться висновок, що телекомунікаційна мережа в майбутньому буде залишатися невід’ємною частиною глобальної інформаційної інфраструктури. Тому архітектура даної мережі повинна бути гнучкою та ретельно розробленою, щоб забезпечити вільний доступ посадових осіб ЗС України до інформаційно-телекомунікаційних ресурсів в будь-якому географічному місці, гарантованої якості, в будь-який час з використанням нових та іноваційних технологій.

Ключові слова:

9. Симоненко О.А., Остапчук В.М., Троцько О.О., Шишацький А.В. Математична модель прогнозування радіозв’язності вузлів маршруту передачі інформації в радіомережах класу MANET

У статті запропоновано математичну модель прогнозування радіозв’язності вузлів маршруту передачі інформації в радіомережах класу MANET на основі комплексного застосування апарата нечіткої логіки та нейронних мереж. Запропонована модель передбачає інтеграцію функцій фізичного, мережевого та прикладного рівнів моделі OSI для підтримання радіозв’язності між мобільними вузлами в процесі передачі інформації. Для забезпечення ефективного управління МР в умовах частої зміни обстановки (оперативної, тактичної, зі зв’язку, тощо) можливе лише за наявності вузлової системи управління, здатної приймати управляючі рішення в умовах невизначеності. Крім того, забезпечення здатності МР до самоорганізації, а також адаптації її вузлів до різних умов функціонування вимагає наявності підсистеми навчання у складі вузлової системи управління. Функціонування підсистеми навчання не можливе без бази знань. Враховуючи особливості функціонування радіомереж класу MANET, в статті запропоновано інтелектуалізувати процеси управління радіозв’язністю шляхом використання технологій обробки знань та прогнозування подій при побудові вузлової системи управління. На основі комплексного використання нечіткої логіки та апарата нейронних мереж, модель представляє собою множину правил, де кожне правило задає в зазначеному просторі деяку нечітку точку. На основі множини нечітких точок формується нечіткий графік, в якому механізм інтерполяції між точками залежить від апарата нечіткої логіки, що використовується. Відмінність запропонованої моделі від існуючих, що визначає її новизну, полягає в наявності центрального елементу нейронечіткої моделі – бази знань (Fuzzy Knowledge Base), оскільки саме в ній міститься інформація про структуру моделі. База знань містить основну інформацію, що моделюється в системі або головну складову нейронечіткої моделі. Запропоновану модель доцільно використовувати на етапі оперативного управління маршрутизацією радіомереж класу MANET за рахунок прогнозування радіозв’язності.

Ключові слова: радіозв’язність, інтелектуальна система управління, мобільна радіомережа, прогнозування, нечітка логіка, нейронні мережі, інтелектуальні інформаційні системи.

10. Скиба О.В., Руденко О.В., Доманов І.О., Троцик С.М., Кравченко В.С. Формування концепції тестування спеціального програмного забезпечення для Збройних Сил України

Інформаційні технології широко використовуються у воєнній сфері. Це відбувається на пунктах управління збройних сил та безпосередньо на озброєнні та військовій техніці. Спеціальне програмне забезпечення повинно відповідати вимогам нормативно-правових актів та бути придатним для використання в інтересах збройних сил. Проте, в Україні діє декілька стандартів з перевірки програмних засобів, які мають розбіжності. У Збройних Силах України також відсутні єдині погляди на перевірку спеціальних програмних засобів. Мета статті сформувати концепцію тестування спеціального програмного забезпечення на основі діючих новітніх стандартів, з урахуванням практичного досвіду у випробувальній діяльності. Авторами статті передбачається, що перевірка спеціального програмного забезпечення, яке встановлюється на озброєння та військову техніку, повинна проводитися під час випробувань цього обладнання. Оцінка спеціального програмного забезпечення повинна бути обов’язковою складовою комплексної оцінки озброєння та військової техніки. Перевірка якості програмного забезпечення повинна здійснюватися шляхом практичного тестування в різних умовах і режимах та включати перевірку експлуатаційної документації програми. В статті пропонується оцінювати програмні продукти шляхом дослідження та подальшого оцінювання атрибутів, підхарактеристик та характеристик програмних засобів. Кожна з характеристик, підхарактеристик та атрибутів мають власний ваговий коефіцієнт, що відображає на скільки вони важливі у конкретному програмному засобі. Для систематизації атрибутів, підхарактеристик та характеристик пропонується розробити модель якості. Питання перевірки, умови та порядок тестування повинні зазначатися у методиках тестування. Але тестувальник має право вносити корективи в процес тестування, якщо є потреба покращити якість перевірки. Матеріали, які викладені у статті, можливо враховувати при плануванні і проведенні перевірок спеціального програмного забезпечення, яке передбачається використовувати в інтересах Збройних Сил України.

Ключові слова: спеціальне програмне забезпечення, тестування програмного забезпечення, оцінка якості програмного забезпечення.

11. Солодовник В.І. Аналіз багатоантенних систем за показником спектрально-енергетичної ефективності

Проведено аналіз можливостей одноантенних систем безпроводового зв’язку та показано їх неспроможність забезпечити високі показники швидкості та завадостійкості передачі інформації в умовах обмеження частотно-енергетичних ресурсів. Використання простору як додаткового виміру передачі у багатоантенних системах МІМО (Multiple Input – Multiple Output) дозволяє суттєво підвищити показники спектральної та енергетичної ефективності без збільшення смуги частот та потужності передавача. Показано, що адаптивне перемикання між режимами просторового рознесення, мультиплексування та формування діаграми направленості передавача з урахуванням статистичних параметрів каналу у поєднанні з методом адаптивної модуляції та кодування забезпечує істотне підвищення швидкості та завадостійкості передачі інформації, проте ускладнює процеси обробки сигналів. Розглянуто ключові параметри оцінки ефективності МІМО-систем: виграші рознесення та мультиплексування. Доведено, що оцінка узагальненого показника спектрально-енергетичної ефективності (СЕЕ) багатоантенної системи є більш інформативною, порівняно з окремим аналізом її виграшу рознесення або мультиплексування. На основі показника СЕЕ проаналізовано оптимальність відомих методів передачі. Показано, що для MISO (Multiple Input – Single Output) найефективнішим є метод Аламоуті, для МІМО – метод Golden, а для симетричних МІМО більшої розмірності – досконалі Perfect-коди. Доведено, що збільшення розмірності МІМО покращує її спектрально-енергетичну ефективність, проте пов’язане з ускладненням процесів передачі / обробки сигналів. Проведено аналіз СЕЕ ортогональних та квазіортогональних методів просторово-часового блочного кодування сигналів для MISO. Показано, що системи MISO та несиметричні МІМО значно поступаються симетричним за СЕЕ. Продемонстровано, що показник СЕЕ може бути використаний для аналізу (порівняння) як існуючих, так і перспективних методів передачі інформації.

Ключові слова: МІМО, просторове рознесення та мультиплексування, завадостійкість, спектрально-енергетична ефективність, оптимальність.

12. Чевардін В.Є., Мазулевський О.Є. Аналіз структур кіберкомандуваннь розвинутих країн

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: кібербезпека, кіберкомандування, збройні сили.

Автори номера
Пам’ятка для автора
 

СОДЕРЖАНИЕ


1. Гурский Т.Г., Боголий С.Н., Коваль О.М., Черный И.В. Направления повышения эффективности функционирования мобильных радиосетей с направленными антеннами в условиях преднамеренных помех

Радиосети класса MANET (далее – мобильные радиосети, МР) находят все более широкое применение для организации тактической военной радиосвязи в последние годы. Перспективным направлением повышения эффективности функционирования МР в целом и их помехозащищенности в частности является применение антенных решеток (АР) с возможностью управления направлением основного излучения, позволяющее обеспечить максимальные значения уровней сигналов корреспондентов на входах приемников отдельных радиостанций на маршруте передачи информации. Для обеспечения максимальной эффективности таких МР необходимо скоординированное управление параметрами сети на различных уровнях эталонной модели взаимодействия открытых систем (OSI). В частности, на физическом уровне необходимо выбрать тип антенной решетки и ее рациональные параметры, предусмотреть эффективные методики управления диаграммой направленности, на канальном уровне необходимо учесть особенности работы в направленном режиме и разработать алгоритмы доступа к общему радиоканалу, на сетевом – учесть особенности диаграммообразования и влияние преднамеренных помех при определении маршрутов передачи информации в сети, на прикладном – обеспечить координацию и интеграцию нижних уровней, интеллектуализацию методов управления сетью. В статье проведен анализ задач, возникающих в МР с направленными антеннами с учетом возможного влияния преднамеренных помех и предложены перспективные направления их решения.

Ключевые слова: мобильная радиосеть, антенная решетка, отношение сигнал/помеха, множественный доступ, диаграммообразование, маршрутизация, преднамеренная помеха.

2. Коваленко И.Г. Общая методика и алгоритм расчета электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств.

Развитие ридиотехнологий, увеличение объемов информации, повышение скоростей передачи приводит к повышенному использованию ограниченного радиочастотного ресурса, перегрузки радиочастотного спектра средствами подвижных и фиксированных радіослужб. Поэтому возникает задача обеспечения качественного функционирования этих средств в общих и смежных диапазонах радиочастот. Для решения задачи анализа электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств в этих условиях необходима разработка программного обеспечения для моделирования реальных процессов их функционирования с целью отработки методов и способов обеспечения совместной работы и прогнозирования электромагнитной обстановки. Существующие методики и алгоритмы, предложенные Международным союзом электросвязи, в не дают комплексного общего решения задач данного класса. В статье предложена общая методика и алгоритм расчета электромагнитной совместимости, предназначенные для определения возможного взаимного влияния радиоэлектронных средств связи в дуэльном варианте. Предложенная методика позволяет обобщить задачу расчета электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств и на ее основе разрабатывать автоматизированную систему расчетов для разных типов средств радиосвязи различных радиослужб. Ее особенностью является расчет электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств по энергетическому критерию, который выражается отношением сигнал / (шум + помеха) при заданных показателях качества, которое представляется в виде коэффициентов ослабления радиосигналов (коэффициентов потерь). При отсутствии данных об уровне полезного сигнала расчет производится на основе характеристик чувствительности приемника. Предложенная методика базируется на современных рекомендациях Международного союза электросвязи, ее особенностью является ориентация на практическую реализацию для получения комплексного общего решения задачи анализа электромагнитной совместимости средств связи, которое может быть основой для расчетов электромагнитной совместимости различных радиосредств различных радиослужб. На основе предложенных методик проводится разработка алгоритмов и специального программного обеспечения анализа электромагнитной совместимости для дальнейшего использования специальными пользователями радиочастотного ресурса Украины.

Ключевые слова: радиоэлектронное средство, электромагнитная совместимость.

3. Колтовсокв Д.Г. Аналитическая модель расчета скорости передачи данных сложными ортогональными сигнальными конструкциями в канале управления тактическим БпЛА

Как показывает современный уровень развития беспилотных авиационных комплексов и средств борьбы с ними, одной из важных задач является обеспечение скрытного и помехозащищенного управления тактическим беспилотным летательным аппаратом (БпЛА) или группой БпЛА в условиях работы средств радиоразведки и постановки преднамеренных помех противником. Сигналы с расширением спектра, образованные модуляцией несущей частоты псевдослучайной последовательностью, все чаще находят свое применение с целью решения задач дистанционного управления тактическими БпЛА. Данный подход при построении канала управления тактическим БпЛА позволяет реализовать детектирование приемником наличие полезного сигнала с низким отношением мощности сигнала к мощности помехи в широкой полосе частот. Использование сигналов с внутриимпульсной частотной модуляцией с линейным законом изменения мгновенной частоты во времени (ВЛЧМ) нашло свое широкое применение в беспроводных сенсорных сетях военного назначения и является потенциально возможным при проектировании и создании помехозащищенного канала управления тактическим БпЛА за счет своих высоких энергетических показателей. В то же время, в ходе проведения исследований использования ВЛЧМ сигналов в канале управления тактическим БпЛА был обнаружен недостаток, что затрудняет дистанционное управление тактическим БпЛА на расстояниях, превышающих 10 км. Это обусловлено существенным уменьшение скорости обмена информацией между наземной станцией управления (НСУ) и тактическим БпЛА. С целью решения задач повышения скорости передачи данных в канале управления тактическим БпЛА в данной работе предлагается формирование аналитической модели расчета скорости передачи данных в канале управления тактическим БпЛА как на физическом уровне распространения сигналов, так и на уровне формирования информационного кадра путем введения дополнительных групповых параметров. Использование данной модели в ходе имитационного моделирования способно предоставить количественную оценку потенциально возможной пропускной способности в канале управления тактическим БпЛА.

Ключевые слова: канал управления беспилотным летательным аппаратом, аналитическая модель, внутриимпульсные ЛЧМ сигналы, энергетические показатели, скорость передачи информации.

4. Кузавков В.В., Романенко М.М. Анализ тепловых моделей для исследования деградации полупроводниковых структур

В статье приведен анализ тепловых моделей для исследования процессов деградации полупроводниковых структур (ПС), которые позволяют количественно оценить реакцию объекта контроля (ОК) на воздействие проверочной тестовой последовательности (ТП) при наличии участков деградации качества полупроводниковой структуры. Опираясь на высокую степень интеграции полупроводников в современных изделиях и связанную с этим низкую ремонтопригодность, рассматривается две задачи технической диагностики, а именно: определение технического состояния (ТС) и прогнозирования ТС. Показаны основные способы описания тепловой нестационарности в полупроводнике при импульсном нагреве в зависимости от параметров внешнего воздействия. Кроме того, приведен обзор необходимость учета зависимости теплофизических свойств полупроводника при моделировании тепловых полей и обоснована необходимость использования экспериментального метода при решении определенных задач технической диагностики. Из-за влияния эксплуатационных факторов в структуре полупроводниковых компонентов происходят физико-химические процессы, которые изменяют свойства. Концентрация проникающих в материалы веществ и уровень энергетических воздействий в свою очередь зависят от качества защиты элемента от воздействия внешних и внутренних эксплуатационных факторов. Большинство процессов является термически активированными. Поэтому тепловая энергия играет определяющую роль в развитии деградационных процессов в радиоэлектронных компонентах [1]. Среди существующих методов предпочтение предоставляется методам натурных исследований. При проведении эксперимента полупроводниковые устройства работают в условиях более высоких нагрузок. Результаты, полученные при повышенных нагрузках, экстраполирует на обычные условия эксплуатации. Эксперименты указывают на возможную деградацию характеристик сложной полупроводниковой структуры прибора до достижения им температур плавления. Существенные расхождения между расчетными и экспериментальными данными, особенно при достижении полупроводниковой структурой высоких температур, связанные с трудностями учета всех факторов, влияющих на распространение теплоты в полупроводниковом кристалле. Необходимость расчета (учета) значений этих факторов является весомым аргументом для обоснования необходимости использования именно экспериментального метода при решении задач технической диагностики.

Ключевые слова: полупроводниковая структура, тепловые модели.

5. Лазута Р.Р., Лебідь Є.В., Прис Г.П., Макогон О.А. Перспективы применения программного обеспечения „LifeRing” в системе боевого управления и принятия решений вооруженных сил Украины

В статье рассмотрены перспективы применения программного обеспечения "LifeRing" в системе боевого управления и принятия решений Вооруженных Сил Украины. Показано, что приоритетной задачей является достижение полной совместимости сектора безопасности и обороны с соответствующими структурами государств-членов НАТО, должно обеспечить возможность получения в будущем членства Украины в Североатлантическом альянсе с целью получения действенных гарантий государственного суверенитета и территориальной целостности Украины. В настоящее время в интересах Вооруженных Сил Украины и других военных формирований разрабатывается несколько автоматизированных систем, предназначенных для автоматизации процессов управления войсками (силами). В статье рассмотрены информационные составляющие системы C4ISR - системы управления С2 (Command and Control - процесс управления войсками и оружием) в рамках программы Правительства США по внедрению решений на основе IT для ВС Украины (Программа USAI-IT). Система военного управления и контроля (С2С) - это модульное, клиент-серверное программное обеспечение "LifeRing", что позволяет осуществлять обмен информацией между базами данных с целью создания слоев оперативной обстановки и общей оперативной картины на электронной карте. В статье было проведен сравнительный анализ интеграционной платформы "Дельта" и программным обеспечением (ПО) "LifeRing". Показано, что ИП "Дельта" и ПО "LifeRing" является дублирующими системами, причем функционал ИП "Дельты" гораздо меньше "LifeRing". Предложенное и рассмотрен программное обеспечение ПО "LifeRing" позволяет отображать оперативную информацию в реальном масштабе времени, при этом использовать как карты, которые сохранены в памяти терминала. Возможно отображение фотографии местности и информации от БПЛА. Показано, что возможности программного обеспечения "LifeRing" полностью перекрывают возможности ИП "Дельты" и позволяют рекомендовать программное обеспечение "LifeRing" для первоочередного внедрения. При этом целесообразно модернизировать существующие системы автоматизированных систем управления для обеспечения информационной совместимости с системой "LifeRing". Таким образом, создание информационной инфраструктуры МО Украины на основе методологии C4ISR подчеркивает тот факт, что одним из приоритетов национальных интересов Украины сегодня является интеграция в евроатлантическое пространство, углубление сотрудничества с НАТО.

Ключевые слова: C4ISR, программное обеспечение “LifeRing” НАТО.

6. Мартынюк В.В., Паламарчук Н.А., Паламарчук С.А., Сивоха Е.М. Задачи совершенствования информационной и кибернетической безопасности объектов критической инфраструктуры

В статье рассмотрено становление сферы обеспечения кибербезопасности в Украине и ее имплементация со сферами защиты информации и информационной безопасности. Отмечено, что непременным условием решения вопросов по обеспечению информационной и кибербезопасности является понимание того, что государство находится в неразрывной связи и взаимодействии с другими структурами и субъектами, что отражается законодательными, организационными и техническими (технологическими) аспектами / уровнями взаимодействия, в рамках рассмотренных аспектов (уровней взаимодействия), определенны задачи по совершенствованию информационной и кибернетической безопасности объектов критической инфраструктуры. Показано, что становление и формирование сферы киберзащиты и кибербезопасности в Украине неразрывно связано с обеспечением сфер защиты информации и информационной безопасности. Данные сферы в Украине одновременно имели две организационные парадигмы: комплексная система защиты информации (КСЗИ) и система управления информационной безопасностью (СУИБ). Определено, что главным несоответствием обеспечения безопасности сегодня - является отсутствие комплексного подхода (люди, системы, процессы), игнорирование вопросов безопасности, лишняя уверенность в безопасности. Также показано, что эффективную кибербезопасности возможно обеспечить только путем комплексной реализации ряда правовых, организационных, технических, научных мер, кадрового и ресурсного обеспечения на национальном и ведомственном (с учетом особенностей и специфики деятельности в основных сферах деятельности государства) уровнях. В рамках этой концепции рассмотрена роль и место операционных центров безопасности (Security Operations Center, SOC), которые являются ключевой частью современных систем киберзащиты и реализации противодействия кибератакам. Дальнейшие исследования целесообразно направить на адаптацию математического аппарата для оценки требований киберзащиты и кибербезопасности, с целью полноценного учета определенных организационных и технических аспектов функционирования объектов критической инфраструктуры, а также реагирования на атаки в режиме реального времени.

Ключевые слова: информационная безопасность, кибербезопасность, кибератака, объект критической инфраструктуры.

7. Романов О.И., Нестеренко Н.Н., Фесьоха Н.А. Оценка показателей функционирования IP PBX Elastix на базе виртуальных машин и контейнеров

В настоящее время, при развертывании или модернизации инфраструктуры корпоративных сетей (или сетей операторов связи) достаточно большое внимание уделяется технологиям виртуализации. Одной из перспективных технологий, которая получила широкое использование, является VoIP телефония. В связи с этим встает задача оценки показателей функционирования IP PBX Elastix с использованием технологии виртуальных машин и контейнеров с помощью соответствующих инструментов исследования производительности серверного оборудования в реальном времени. Для проведения тестов развернуто и-ROM два сегмента сети: на основе виртуального сервера при использовании гипервизора ESXi и физического сервера при использовании Doker для контейнерной обработки. Для анализа эффективности функционирования IP PBX Elastix на базе виртуальных машин и контейнеров используются такие показатели, как количество обработанных (необработанных) звонков, нагрузка на СРU и объем оперативной памяти. Для эмуляции работы SIP trunk и тестовых звонков со стороны абонентов на IP PBX было использовано утилиту SipP. В дальнейшем были проведены группы тестов с помощью разработанных сценариев с различными параметрами входного нагрузки для оценки производительности предлагаемых технологий виртуализации. Сбор и визуализация статистических данных осуществлялось с помощью агента мониторинга количества использованных ресурсов Okmeter. Анализ полученных результатов показал, что при развертывании сегмента IP-сети на платформе IP PBX Elastix контейнерная технология Docker на физическом сервере показывает лучшую стабильность работы при максимальных уровнях нагрузки с задействованием незначительных ресурсов серверного оборудования. Однако, при нагрузке на IP-сети развернутую на гипервизор нагрузки на ресурсы машины минимальны по сравнению с контейнерами в обоих случаях.

Ключевые слова: виртуальная машина, контейнер, IP-телефония, контейнерная виртуализация, виртуализация.

8. Руденко В.И., Зинченко М.А., Гришина Н.С., Остапук А.И. Состояние и направления развития телекоммуникационной сети Cистеми связи Вооруженных сил Украины

На сегодняшний день с развитием телекоммуникаций быстрыми темпами развивается и система связи ВС Украины. В составе системы связи выделяется важнейший ее элемент – телекоммуникационная сеть, которая является составной частью и материально-технической основой системы управления ВС Украины. Телекоммуникационная сеть строится на ресурсах: телекоммуникационной сети специального назначения, сетей операторов и ведомств государства и ресурсах ВС Украины. В работе дается определение системы связи и ее составляющих, проводится анализ основных публикаций и исследований в области построения и развития системы связи ВС Украины. Проведенный анализ основных публикаций показал, что в настоящее время существует много статей и материалов по развитию телекоммуникационных сетей специального назначения, телекоммуникационных сетей общего пользования и системы связи ВС Украины, но не существует обобщенных работ, характеризующих состояние телекоммуникационной сети и направлений развития системы связи ВС Украины с точки зрения использования средств связи и технологий. Исходя из указанного в статье проводится анализ современного состояния телекоммуникационной сети, укомплектованности средствами связи, базовых технологий, используемых в стационарной и мобильной компоненте. Отмечается, что за последние годы на поставку ВС Украины поступило много современных средств связи, однако телекоммуникационная сеть по объемам и срокам внедрения цифровых средств передачи, обработки, хранения информации и степени автоматизации процессов управления еще значительно отстает от ведущих стран мира и телекоммуникационной сети общего пользования Украины и не в полной мере отвечает современным требованиям управления войсками. Указывается, что стационарная и мобильная компоненты телекоммуникационной сети системы связи базируются в основном на сетях NGN (действующая развивающая сеть) в основе которых лежат главным образом технологии пакетной передачи информации с коммутацией пакетов. Рассматриваются сети будущего – FN, которые будут предоставлять полный спектр телекоммуникационных услуг на базе новых и инновационных технологий. По результатам анализа принципов построения сетей NGN и FN определяются пути и направления развития телекоммуникационной сети системы связи ВС Украины и делается вывод, что телекоммуникационная сеть в будущем будет оставаться неотъемлемой частью глобальной информационной инфраструктуры. Поэтому архитектура данной сети должна быть гибкой и тщательно разработанной, чтобы обеспечить свободный доступ должностных лиц ВС Украины к информационно-телекоммуникационным ресурсам в любом географическом месте, гарантированного качества, в любое время с использованием новых и инновационных технологий.

Ключевые слова:

9. 9.Симоненко А.А., Остапчук В.Н., Троцко А.А., Шишацкий А.В. Математическая модель прогнозирования радиосвязности узлов тактических радиосети класса MANET

В статье предложена математическая модель прогнозирования радиосвязности узлов маршрута передачи информации в радиосетях класса MANET на основе комплексного применения аппарата нечеткой логики и нейронных сетей. Предложенная модель предполагает интеграцию функций физического, сетевого и прикладного уровней модели OSI для поддержания радиосвязности между мобильными узлами в процессе передачи информации. Для обеспечения эффективного управления МР в условиях частой смены обстановки (оперативной, тактической, по связи и т.д.) возможно только при наличии узловой системы управления, способной принимать управляющие решения в условиях неопределенности. Кроме того, обеспечение способности МР к самоорганизации, а также адаптации ее узлов в различных условиях функционирования требует наличия подсистемы обучения в составе узловой системы управления. Функционирование подсистемы обучения невозможно без базы знаний. Учитывая особенности функционирования радиосетей класса MANET, в статье предлагается интеллектуализировать процессы управления радиосвязностью путем использования технологий обработки знаний и прогнозирования событий при построении узловой системы управления. На основе комплексного использования нечеткой логики и аппарата нейронных сетей, модель представляет собой множество правил, где каждое правило задает в указанном пространстве некоторую нечеткую точку. На основе множества нечетких точек формируется нечеткий график, в котором механизм интерполяции между точками зависит от аппарата нечеткой логики, используется. Отличие предложенной модели от существующих, что определяет ее новизну, заключается в наличии центрального элемента нейронечеткой модели - базы знаний (Fuzzy Knowledge Base), поскольку именно в ней содержится информация о структуре модели. База знаний содержит основную информацию, моделируется в системе или главную составляющую нейронечеткой модели. Предложенную модель целесообразно использовать на этапе оперативного управления маршрутизацией радиосетей класса MANET за счет прогнозирования радиосвязности.

Ключевые слова:

10. Скиба О.В., Руденко О.В., Доманов И.А., Троцик С.Н., Кравченко В.С. Формирование концепции тестирования специального программного обеспечения для Вооруженный Сил Украины

Информационные технологии широко используются в военной сфере. Это происходит на пунктах управления вооруженными силами и непосредственно на вооружении и военной технике. Специальное программное обеспечение должно соответствовать требованиям и быть пригодным для использования в интересах вооруженных сил. Однако в Украине существует несколько стандартов тестирования программного обеспечения, которые имеют разногласия. В Вооруженных силах Украины также нет единых взглядов на проверку специального программного обеспечения. Целью статьи является формирование концепции тестирования специального программного обеспечения на основе существующих новых стандартов с учетом практического опыта в испытательной деятельности. Авторы статьи предлагают в ходе испытаний этого оборудования проводить проверку специального программного обеспечения, которое устанавливается на вооружение и военную технику. Оценка специального программного обеспечения должна быть обязательным компонентом комплексной оценки вооружения и военной техники. Проверка качества программного обеспечения должна осуществляться путем практического тестирования в различных условиях и режимах и включать проверку оперативной документации программы. В статье предлагается оценивать программные продукты с помощью исследований и дальнейшей оценки атрибутов, подхарактеристик и характеристик программного обеспечения. Каждая из характеристик, подхарактеристик и атрибутов имеет свой собственный вес, который отображает, насколько они важны в конкретном программном продукте. Для систематизации атрибутов подхарактеристик и характеристик предлагается разработать модель качества. Вопросы проверки, условия и порядок тестирования должны указываться в методиках тестирования. Но тестировщик имеет право вносить коррективы в процесс тестирования, если нужно улучшить качество проверки. Материалы, представленные в статье, могут быть учтены при планировании и проведении проверок специального программного обеспечения, которое предполагается использовать в интересах Вооруженных Сил Украины.

Ключевые слова: специальное программное обеспечение, тестирование программного обеспечения, оценка качества программного обеспечения.

11. Солодовник В.И. Анализ многоантенных систем по показателю спектрально-энергетической эффективности

Проведен анализ возможностей одноантенных систем беспроводной связи и показана их неспособность обеспечить высокие показатели скорости и помехоустойчивости передачи информации в условиях ограничения частотно-энергетических ресурсов. Использование пространства в качестве дополнительного измерения передачи в многоантенных системах MIMO (Multiple Input – Multiple Output) позволяет существенно повысить показатели спектральной и энергетической эффективности без увеличения полосы частот и мощности передатчика. Показано, что адаптивное переключение между режимами пространственного разнесения, мультиплексирования и формирования диаграммы направленности передатчика с учетом статистических параметров канала в сочетании с методом адаптивной модуляции и кодирования обеспечивает существенное повышение скорости и помехоустойчивости передачи информации, однако усложняет процессы обработки сигналов. Рассмотрены ключевые параметры оценки эффективности MIMO-систем: выигрыши разнесения и мультиплексирования. Доказано, что оценка обобщенного показателя спектрально-энергетической эффективности (СЭЭ) многоантенной системы является более информативной по сравнению с отдельным анализом ее выигрыша разнесения или мультиплексирования. На основе показателя СЭЭ проанализирована оптимальность известных методов передачи. Показано, что для MISO (Multiple Input – Single Output) наиболее эффективным является метод Аламоути, для MIMO – метод Golden, а для симметричных MIMO большей размерности – совершенные Perfect-коды. Доказано, что увеличение размерности MIMO улучшает ее спектрально-энергетическую эффективность, однако связано с усложнением процессов передачи / обработки сигналов. Проведен анализ СЭЭ ортогональных и квазиортогональных методов пространственно-временного блочного кодирования сигналов для MISO. Показано, что системы MISO и несимметричные MIMO значительно уступают симметричным по СЭЭ. Продемонстрировано, что показатель СЭЭ может быть использован для анализа (сравнения) как существующих, так и перспективных методов передачи информации.

Ключевые слова: МІМО, пространственное разнесение и мультиплексирование, помехоустойчивость, спектрально-энергетическая эффективность, оптимальность.

12. Чевардин В.Є., Мазулевський О.Є. Анализ структур киберкомандований развитых стран

С расширением количества информационных услуг, распространением Интернета вещей, созданием систем управления и поддержки принятия решений с элементами искусственного интеллекта киберпространство все больше распространяется во все сферы жизнедеятельности человека. Это привело к созданию и развитию систем киберзащиты объектов критической инфраструктуры, как в гражданской так и военной сферах. В статье проведен анализ структур военных органов управления систем защиты киберпростанства – "киберкомандований" таких стран, как Соединенные Штаты Америки, Федеративной Республики Германии, Французской Республики, Объединённого Королевства, Российской Федерации. Из проведенного сравнительного анализа потенциальных возможностей, финансирования и численности кибервойск развитых стран видно наиболее мощные страны в сфере киберзащиты, это Китай и Соединенные Штаты. Однако, если принять во внимание создание Европейской коллективной системы кибербезопасности, в которую входит 25 стран, то эта система по численности ИТ-специалистов, уровнем и финансированием будет самой мощной из всех сегодня известных. Из этого можно сделать вывод, что создание коллективных систем противодействия киберугрозам является перспективным направлением развития мощных систем киберзащиты и воздействия. Создание современных коллективных систем кибербезопасности реализуется путем размещения на территории различных стран центров реагирования на киберугрозы и оповещения про киберинциденты (с программным и аппаратно-программным обеспечением), начиная с периметра сети, заканчивая всей ИТ-инфраструктурой страны. В связи с этим, в ведущих странах были созданы киберкомандования и постоянно продолжается наращивание мощностей кибер-войск (сил). В статье предложен вариант состава функций обеспечения киберзащиты информационно-телекоммуникационной системы ВС Украины, в котором выделены основные функции возложеные на силы киберзащиты Вооруженных Сил Украины.

Ключевые слова: кибербезопасность, киберкомандование, вооруженные силы.

Авторы номера
Памятка для автора
 

CONTENTS


1. T. Hurskyi, S. Boholii, O. Koval, I. Chornyi Directions for improving the efficiency of functioning of mobile radio networks with directed antennas in conditions of jamming

Mobile ad-hoc networks (MANETs) are increasingly used for tactical military radio communications in recent years. A promising way to increase the efficiency of MANETs in general and their anti-jammingness in particular is the use of antenna arrays (AR) with the ability to control the direction of the main radiation, which allows to ensure maximum values of signal levels at the inputs of individual radios. To ensure the maximum efficiency of such MANETs, coordinated management of network parameters at different levels of the reference model of open systems interaction (OSI) model is required. In particular, at the physical level it is necessary to choose the type of antenna array and its rational parameters, to provide effective methods of beamforming, at the channel level it is necessary to take into account the features of directional mode and develop algorithms for access to a common radio channel, at the network level – to take into account the features of beamforming and the influence of jamming in determining the routes of information transmission in the network, on the application level – to ensure the coordination and integration of lower levels, the intellectualization of network management methods. The article analyzes the problems that arise in MANETs with directional antennas, taking into account the possible impact of jamming and suggests promising areas for their solution.

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

2. I.Kovalenko General methodology and algorithm for calculating the electromagnetic compatibility of radioelectronic devices

The development of radio technology, an increase in the volume of information, and an increase in transmission rates leads to increased use of a limited radio frequency resource, overloading the radio frequency spectrum by means of mobile and fixed radio services. Therefore, the problem arises of ensuring the quality functioning of these tools in the general and adjacent ranges of radio frequencies. To solve the problem of analyzing the electromagnetic compatibility of electronic equipment in these conditions, it is necessary to develop software for modeling the real processes of their functioning in order to develop methods and methods for ensuring joint work and predicting the electromagnetic environment. Existing methods and algorithms proposed by the International Telecommunication Union do not provide a comprehensive solution to the problems of this class. The article proposes a general methodology and algorithm for calculating electromagnetic compatibility, designed to determine the possible mutual influence of electronic communications in a dueling version. The proposed methodology allows us to generalize the task of calculating the electromagnetic compatibility of radioelectronic devices and, on its basis, to develop an automated calculation system for different types of radio communication equipment of various radio services. Its peculiarity is the calculation of the electromagnetic compatibility of electronic equipment according to the energy criterion, which is expressed by the signal / (noise + interference) ratio for given quality indicators, which is presented in the form of attenuation coefficients of radio signals (loss factors). In the absence of data on the level of the useful signal, the calculation is based on the characteristics of the sensitivity of the receiver. The proposed methodology is based on modern recommendations of the International Telecommunication Union, its feature is orientation towards practical implementation to obtain a comprehensive general solution to the problem of analyzing the electromagnetic compatibility of communications, which can be the basis for calculating the electromagnetic compatibility of various radio facilities of various radio services. Based on the proposed methods, algorithms and special software for electromagnetic compatibility analysis are developed for further use by special users of the radio frequency resource of Ukraine.

Keywords: electronic device, electromagnetic compatibility.

3. D. Koltovskov An analytical model for calculating the data transfer rate with complex orthogonal signal structures in the tactical UAV control channel

Shows the current level of development of unmanned aircraft systems and means of dealing with them, one of the important tasks is the provision of a secretive and anti-interference control tactical unmanned aerial vehicle (UAV) or a group of UAVs in terms of means of signals intelligence and deliberate interference by the enemy. Signals from the extension of the range formed by the modulated carrier pseudo-random sequence, often find their application for the solution of problems of remote control of tactical UAVs. This approach in constructing the control channel tactical UAV allows to realize the detection receiver the presence of the useful signal with low ratio of signal power to interference power in a wide frequency band. The use of signals with frequency modulation with linear law of change of the instantaneous frequency in time found its wide application in wireless sensor networks for military purposes and is the potential in the design and creation of disturbance-free control channel tactical UAVs due to their high energy performance. At the same time, in the course of conducting research and the use signals in the control channel tactical UAV was discovered a flaw that makes it difficult to remote control a tactical UAV at distances greater than 10 km due to a significant decrease in the rate of exchange of information between the ground control station (GCS), and tactical UAVs. With the aim of addressing the challenge of improving the data transfer speed in the channel control of tactical UAVs in this paper, we propose the formation of an analytical model for calculating the speed of data transmission in the control channel of the tactical UAV as on the physical level of signal propagation, and the formation of a data frame by injecting additional group parameters. The use of this model during the simulation can provide a quantitative estimate of potential bandwidth in the control channel tactical UAV.

Keywords: unmanned aerial vehicle control channel, analytical model, in-pulse chirp signals, energy indicators, information transfer rate.

4. V.Kuzavkov, M.Romanenko Analysis of thermal models for the degradation study of semiconductor structures

The article analyzes thermal models for the study of the degradation of semiconductor structures (SS), which allow us to estimate approximately the degree of reaction of an object of control (OC) on the influence of the test sequence (TS) in the presence of sections of degradation of semiconductor structures. Based on the high degree of integration of semiconductors in modern products and the associated low maintainability, two tasks of technical diagnostics are considered, namely: determination of technical condition (TS) and forecasting of TS. The basic methods of describing thermal nonstationarity are shown in a semiconductor with pulse heating, depending on the parameters of external influence. In addition, there is an overview of the necessity of taking into account the temperature dependence of the thermophysical properties of a semiconductor in the modeling of thermal fields; as well as the necessity of using the experimental method in solving these mentioned problems of technical diagnostics. Through influence of operational factors, different physical and chemical processes occur in the structures of the radio components, which change their properties. The concentration of substances penetrating into the materials and the level of energy influences depend on the quality of protection of the element from the influence of external and internal operational factors. Most processes are thermally activated. Therefore, thermal energy plays a decisive role in the development of degradation processes in the radio-electronic components [1]. Within existed methods, the method of full-scale research is preferred. When conducting experiments, semiconductor devices operate under higher loads (than during normal operation). The results obtained at high loads are extrapolated to normal operating conditions. The experiments indicate a possible degradation of the characteristics of the complex semiconductor structure of the device until it reaches the melting point of the materials. There are significant differences between the calculated and the experimental data, especially when the semiconductor structures reach a high temperature, which is associated with the difficulties of accounting for all factors affecting the propagation of heat in a semiconductor crystal. The need to calculate (take into account) the values of these factors is a strong argument to justify the need to use the experimental method in solving problems of technical diagnostics.

Keywords: semiconductor structure, thermal models.

5. R.Lazuta, Y.Lebid, G.Pris, H.Makogon Prospects for the application of the „LifeRing” software in the combat control and decision-making system of the Armed Forces of Ukraine.

The article considers the prospects of using the software "LifeRing" in the system of combat management and decision-making of the Armed Forces of Ukraine. It is shown that the priority is to achieve full compatibility of the security and defense sector with the relevant structures of NATO member states, which should ensure the future membership of Ukraine in the North Atlantic Alliance in order to obtain effective guarantees of state sovereignty and territorial integrity of Ukraine. Currently, in the interests of the Armed Forces of Ukraine and other military formations, several automated systems are being developed to automate the management of troops (forces). The article considers the information components of the C4ISR system - C2 control system (Command and Control - the process of managing troops and weapons) within the US Government program for the implementation of IT-based solutions for the Armed Forces of Ukraine (USAI-IT Program). The Military Management and Control System (C2C) is a modular, client-server software "LifeRing", which allows the exchange of information between databases in order to create layers of operational environment and the overall operational picture on the electronic map. The article conducted a comparative analysis of the integration platform "Delta" and software (software) "LifeRing". It is shown that FE “Delta” and software “LifeRing” are duplicate systems, and the functionality of FE “Delta” is much smaller than “LifeRing”. The proposed and considered software "LifeRing" allows you to display real-time information in real time, while using as maps that are stored in the memory of the terminal. It is possible to display photos of the area and information from the UAV. It is shown that the capabilities of the “LifeRing” software completely overlap the capabilities of the FE “Delta” and allow recommending the “LifeRing” software for priority implementation. At the same time, it is advisable to upgrade the existing systems of automated control systems to ensure information compatibility with the system "LifeRing". Thus, the creation of the information infrastructure of the Ministry of Defense of Ukraine on the basis of the C4ISR methodology emphasizes the fact that one of the priorities of Ukraine's national interests today is integration into the Euro-Atlantic space, deepening cooperation with NATO. .

Keywords: C4ISR, software “LifeRing”, NATO

6. V. Martynyuk, N. Palamarchuk, S. Palamarchuk, Е. Sivokha The tasks of improving information and cybernetic security of critical infrastructure facilities

The article discusses the formation of the sphere of ensuring cybersecurity in Ukraine and its implementation with the spheres of information protection and information security. It is noted that an indispensable condition for resolving issues of ensuring information and cyber security is the understanding that the state is inextricably linked and interacts with other structures and subjects, which is reflected in legislative, organizational and technical (technological) aspects / levels of interaction, within the framework of the considered aspects ( levels of interaction), the tasks for improving the information and cybernetic security of critical infrastructure facilities are defined. It is shown that the formation and formation of the sphere of cyber defense and cyber security in Ukraine is inextricably linked with the provision of the spheres of information protection and information security. These spheres in Ukraine simultaneously had two organizational paradigms: an integrated information security system (ISPS) and an information security management system (ISMS). It was determined that the main inconsistency in ensuring security today is the lack of an integrated approach (people, systems, processes), ignorance of security issues, excess confidence in security. It is also shown that effective cybersecurity can be ensured only through the comprehensive implementation of a number of legal, organizational, technical, scientific measures, personnel and resource support at the national and departmental (taking into account the specifics and specifics of activities in the main spheres of state activity) levels. Within the framework of this concept, the role and place of Security Operations Centers (SOCs), which are a key part of modern cyber defense systems and the implementation of countering cyber attacks, are considered. Further research should be directed to the adaptation of the mathematical apparatus for assessing the requirements of cyber defense and cyber security, in order to fully take into account certain organizational and technical aspects of the functioning of critical infrastructure facilities, as well as respond to attacks in real time.

Key words:

7. O.Romanov, M.Nesterenko, N.Fesokha Evaluation of performance indicators of IP PBX Elastix on the basis of virtual machines and containers

At present, when deploying or upgrading the infrastructure of corporate networks (or networks of telecom operators), much attention is paid to virtualization technologies. One of the promising technologies that has become widely used is VoIP telephony. This poses the challenge of evaluating the performance of Elastix IP PBXs using virtual machine and container technology using real-time server hardware performance tools. To test, two network segments were deployed and configured: a virtual server based on ESXi hypervisor and a physical server based on Doker for container handling. Virtual machines and containers are used to analyze the performance of IP PBX Elastix, such as the number of processed (unprocessed) calls, CPU load, and RAM. The SipP utility was used to emulate the operation of SIP trunk and test calls from subscribers on IP PBX. Subsequently, groups of tests were conducted using the developed scenarios with different parameters of the input load to assess the performance of the proposed virtualization technologies. Statistics were collected and visualized using the Okmeter resource monitoring agent. The analysis of the obtained results showed that when deploying the IP network segment on the IP PBX Elastix platform, Docker container technology on a physical server shows better stability at maximum load levels with the use of insignificant resources of server equipment. However, when the load on the IP network deployed on the hypervisor loads on the resources of the machine are minimal compared to containers in both cases.

Keywords: virtual machine, container, IP-telephony, container virtualization, virtualization.

8. V. Rudenko, M. Zinchenko, N. Gryshina, O. Ostapuk The state and development directions of the telecommunication network of the Communication system of the Armed Forces of Ukrainea

Today, with the development of telecommunications, the communication system of the Armed Forces of Ukraine is developing rapidly. The most important element of the communication system is the telecommunication network, which is an integral part and material and technical basis of the control system of the Armed Forces of Ukraine. The telecommunication network is based on the resources of: special purpose telecommunication network, networks of operators and departments of the state and resources of the Armed Forces of Ukraine. The paper defines the communication system and its components, analyzes the main publications and research in the field of construction and development of the communication system of the Armed Forces of Ukraine. The analysis of the main publications showed that at present there are many articles and materials on the development of special purpose telecommunication networks, public telecommunication networks and communication system of the Armed Forces of Ukraine, but there are no generalized works characterizing the state of telecommunication network and directions of communication system. of the Armed Forces of Ukraine in terms of the use of communications and technology. Based on the above, the analysis of the current state of the telecommunications network, staffing of communications, basic technologies used in the fixed and mobile components. It is noted that in recent years the supply of the Armed Forces of Ukraine has received many modern means of communication, but the telecommunications network in terms of volume and timing of digital transmission, processing, storage and automation of management processes still lags far behind the world's leading telecommunications network. use of Ukraine and does not fully meet the modern needs of troop management. It is stated that the fixed and mobile components of the telecommunications network of the communication system are based mainly on NGN networks (existing network that is developing) which are based mainly on packet-switched packet information technologies. Networks of the future – FN, which will provide a full range of telecommunications services based on new and innovative technologies. Based on the analysis of the principles of NGN and FN networks, the ways and directions of development of the telecommunication network of the communication system of the Armed Forces of Ukraine are determined and it is concluded that the telecommunication network will remain an integral part of the global information infrastructure. Therefore, the architecture of this network should be flexible and carefully designed to ensure free access of officials of the Armed Forces of Ukraine to information and telecommunications resources in any geographical location, guaranteed quality, at any time using new and innovative technologies.

Key words:

9. О.Symonenko, V.Ostapchuk, О.Trotsko, A.Shyshatskyi A mathematical model for predicting the radio connectivity of tactical radio network nodes of the MANET class.

The article proposes a mathematical model for predicting the radio connectivity of the information transmission route in MANET class radio networks based on the complex application of fuzzy logic apparatus and neural networks. The proposed model integrates the functions of the physical, network and application layers of the OSI model to maintain radio connectivity between mobile nodes in the information transmission process. To ensure effective management of MR in the conditions of frequent change of the situation (operational, tactical, communication, etc.) it is possible only in the presence of a nodal control system capable of making management decisions in conditions of uncertainty. In addition, ensuring the ability of MR to self-organization, as well as the adaptation of its nodes to different operating conditions requires the presence of a learning subsystem as part of the node control system. The functioning of the learning subsystem is not possible without a knowledge base. Taking into account the peculiarities of the functioning of MANET class radio networks, the article proposes to intellectualize the processes of radio connectivity management by using technologies of knowledge processing and event prediction in the construction of the nodal control system. Based on the integrated use of fuzzy logic and neural network apparatus, the model is a set of rules, where each rule specifies some fuzzy point in the specified space. Based on the set of fuzzy points, a fuzzy graph is formed, in which the mechanism of interpolation between the points depends on the fuzzy logic apparatus used. The difference between the proposed model and the existing ones, which determines its novelty, lies in the presence of a central element of the neuro-fuzzy model - the Fuzzy Knowledge Base, since it contains information about the structure of the model. The knowledge base contains basic information, is modeled in the system or the main component of the neural-fuzzy model. The proposed model should be used at the stage of operational management of routing of MANET class radio networks by predicting radio connectivity.

Keywords: radio connectivity, intelligent control system, mobile radio network, forecasting, fuzzy logic, neural networks, intelligent information systems.

10. O. Skyba, O.Rudenko, I.Domanov, S.Trotsyk V.Kravchenko Forming the concept of testing special software for Armed Forces of Ukraine

Information technology is widely used in the military sphere. This takes place at the command posts of the armed forces and directly in the armament and military equipment. Special software must meet the requirements and be usable for the benefit of the armed forces. However, in Ukraine there are several standards of software testing that are controversial. The Armed Forces of Ukraine also do not have a common view on the verification of special software. The purpose of the article is to develop the concept of testing special software based on existing new standards, taking into account practical experience in testing activities. The authors of the article propose during the tests of this equipment to carry out a test of special software, which is installed in the armed and military equipment. The evaluation of special software should be a mandatory component of the comprehensive assessment of weapons and military equipment. The software quality check should be done through practical testing in a variety of environments and modes and include verification of the program's operational documentation. The article proposes to evaluate software products through research and further evaluation of the attributes, sub-characteristics and characteristics of the software. Each of the characteristics, sub-characteristics and attributes has its own weight, which shows how important they are in a particular software product. To organize attributes, the sub-character and characteristics are proposed to develop a quality model of software. Verification, conditions, and testing procedures should be specified in testing methods. But the tester has the right to make changes during testing if you want to improve the quality of the test. Materials presented in the article can be taken into account in planning and conducting inspections of special software, which is supposed to be used in the interests of the Armed Forces of Ukraine.

Keywords: special software product, software testing, evaluation of software.

11. A. V.Solodovnyk Analysis of multiple-antenna systems in terms of spectral-energy efficiency

The analysis of the capabilities of single-antenna wireless communication systems is carried out and their inability to provide high rates of speed and noise immunity of information transmission under conditions of limited frequency-energy resources is shown. Using space as an additional measure of transmission in multiple-antenna MIMO systems (Multiple Input – Multiple Output) can significantly increase the spectral and energy efficiency without increasing the frequency band and transmitter power. It is shown that adaptive switching between the modes of spatial diversity, multiplexing and beamforming of the transmitter, taking into account the statistical parameters of the channel, in combination with the adaptive modulation and coding method, provides a significant increase in the speed and noise immunity of information transmission, but complicates the processing of signals. The key parameters for evaluating the effectiveness of MIMO systems are considered: diversity gain and multiplexing gain. It is proved that the assessment of the generalized parameter of spectral-energy efficiency (SEE) of a multiple-antenna system is more informative compared to a separate analysis of its diversity gain or multiplexing gain. Based on the SEE parameter, the optimality of the known transmission methods is analyzed. It is shown that for MISO (Multiple Input – Single Output), the Alamouti method is most effective, for MIMO – Golden method, and for symmetric MIMOs of higher dimension – Perfect codes are the best. It is proved that an increase in the MIMO dimension improves its spectral-energy efficiency, however, it is associated with a complication of signal transmission / processing processes. The SEE analysis of orthogonal and quasi-orthogonal methods of space-time block coding of signals for MISO is carried out. It is shown that MISO and asymmetric MIMO systems are significantly inferior to symmetric ones in SEE. It is demonstrated that the SEE parameter can be used to analyze (compare) both existing and promising methods of information transmission.

Keywords: MIMO, spatial diversity and multiplexing, noise immunity, spectral-energy efficiency, optimality.

12. V.Chevardin, O.Mazulevsky Analysis of cyber commands of developed countries.

With the expansion of information services, the expansion of the Internet of Things, the creation of management and decision support systems with elements of artificial intelligence, cyberspace is expanding and penetrating more and more areas of human activity. This led to the development of cyber defense systems for critical infrastructure. In the structures research of "cybercommand" of such countries as the United States of America, the Federal Republic of Germany, the French Republic, the United Kingdom, and the Russian Federation were analyzed. The comparative analysis of the potentials, funding, and numbers of cyberwarfare developed countries shows that the most powerful countries in the field of cyber defense are China and the United States. However, given the creation of a 25-nation European Collective Cyber Security System, this system is the most powerful of all known to date in terms of the number of IT professionals and their level and funding. From this it is possible to conclude that the creation of collective systems for counteraction to cyber threats is a promising direction for the development of powerful cyber defense systems and influence. Creation of modern collective cybersecurity systems is realized through the establishment of cyber-threat response centers and cyber-incident alerts (with software and hardware) on the territory of different countries, starting from the perimeter of the network, ending with the entire IT infrastructure of the country. In this regard, cyber commands have been established in the leading countries and the capacity of the cyber forces (troops) is continuing to increase. In the article was proposed a variant of the set of the cyber defense functions for the information and telecommunication system of the Armed Forces of Ukraine, which outlined the main functions assigned to the cyber defense forces of the Armed Forces of Ukraine.

Keywords: cyber security, cybercom, armed forces.

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