Онлайн поддержка
Все операторы заняты. Пожалуйста, оставьте свои контакты и ваш вопрос, мы с вами свяжемся!
ВАШЕ ИМЯ
ВАШ EMAIL
СООБЩЕНИЕ
* Пожалуйста, указывайте в сообщении номер вашего заказа (если есть)

Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / ДИПЛОМНАЯ РАБОТА, ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Способ защиты ключевой информации в группах беспилотных летательных аппаратов на основе использования отечественных средств криптографической защиты информации

superrrya 1875 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 75 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 10.12.2021
Способ защиты ключевой информации в группах беспилотных лета-тельных аппаратов на основе использования отечественных средств крип-тографической защиты информации. Московский политехнический университет. Кафедра «Информацион-ной безопасности», 2021 г. Число страниц исследовательской части проекта __ Работа посвящена формулировке нового способа защиты ключевой информации в группах беспилотных летательных аппаратов. Методы мо-дулярной арифметики и защиту данных на основе шифра Вернама позво-ляет добиться желаемого уровня защиты информации. Ключевые слова: шифр Вернама, одноразовый шифроблокнот, шифр ГОСТ 28147-89, гаммирование с обратной связью, беспилотный летатель-ный аппарат, наземная станция управления, защита от несанкционирован-ного доступа, китайская теорема об остатках, криптография, модулярная арифметика, полиномиальные классы вычетов, помехоустойчивое кодиро-вание в классах вычетов, система остаточных классов, целостность инфор-мации.
Введение

Мир технологий развивается каждый день. С каждым годом появляется все большее количество устройств, которые созданы для упрощения жизни человеку. В этом десятилетии в сфере авиастроения произвели революцию беспилотные летательные аппараты (БПЛА). Удаленный мониторинг, ди-станционное зондирование, курьерская атака и многое другое теперь это мо-гут выполнять БПЛА. Сейчас ведется много исследований для увеличения срока службы батарей, повышения производительности сети и повышению надежность беспилотников. Сети БПЛА часто используют для беспилотных полетов. Большое количество атак было совершено не только на граждан-ские, но и военные и промышленные объекты с помощью дистанционно управляемых или автоматических БПЛА. Атаки направлены на блокирование контроля, отключение БПЛА, по-лучение разведывательных данных или атака пилота-оператора и систем, ко-торые с ним взаимодействуют в будущем. На сегодняшний день создано множество инструментов для обнаруже-ния и защиты информации от программно-аппаратных воздействий, но ни один не может защитить роботизированный комплекс и БПЛА соответствен-но. Особенности информационной системы безопасности источников опас-ности обусловлены сочетанием способов несанкционированного или случай-ного доступа к беспилотным летательным аппаратам, что в результате при-водит к возможному нарушению конфиденциальности, целостности (удале-ния, изменения) и доступности (блокировки) информации. Несомненно, БПЛА обладает большими преимуществами, но он не ли-шен уязвимостей. Профессиональные беспилотные летательные аппараты, используемые для критических и чувствительных приложений: полицейские операции, наблюдение за противником, имеют различные уязвимости. При компрометации полученная информация может быть использована террори-стическими организациями и преступниками для незаконного наблюдения и беспилотных атак. У атакующего есть возможность удаленно выключить, украсть или угнать беспилотный летательный аппарат. Последние происше-ствия, связанные с атаками БПЛА, показывают, насколько разрушительными они могут быть. Все это свидетельствует о необходимости технологии защи-ты информации в беспилотных летательных аппаратах.
Содержание

ВВЕДЕНИЕ 6 Глава 1. Анализ организации защиты информации в радиоканалах в группах беспилотных летательных аппаратов 8 1.1 Анализ современных беспилотных летательных аппаратов 8 1.2 Анализ информационного взаимодействия при групповом применении беспилотных летательных аппаратов 19 1.3 Анализ современных технологий обеспечения защищенности ключевой информации в группах беспилотных летательных аппаратов 26 1.3.1 Технология “Безопасный токен” 26 1.3.2 Протоколы маршрутизации 27 1.3.3 Технологии маршрутизации 28 1.3.4 Обеспечение единства информации в автономной группе беспилотных летательных аппаратов способами модулярной математики 30 1.3.5 Анализ методов защиты связи БЛА против нападений с использованием радиотехнических средств 32 1.4 Анализ применяемых технологий защиты информации беспилотных летательных аппаратов в других странах 37 1.5 Выводы по 1 главе выпускной квалификационной работы 42 Глава 2. Формулировка способа защиты ключевой информации в группах беспилотных летательных аппаратов. 43 2.1 Описание работы способа 43 2.1.1 Обоснование выбора шифра Вернама 43 2.1.2 Обоснования выбора метода модулярная арифметика 44 2.2 Применение метода модулярной арифметики 46 2.3 Защиты данных на основе шифра Вернама 56 2.4 Выводы по 2 главе выпускной квалификационной работы 61 Глава 3. Оценка эффективности предложенного способа защиты информации в группах беспилотных летательных аппаратов 62 3.1 Определение цели оценивания эффективности предложенного способа 62 3.2 Измерение характеристик способа, признанных существенными для целей оценивания эффективности предложенного способа 64 3.3 Обоснование критериев качества и критериев эффективности функционирования способа 66 3.4 Оценивание способа 70 3.5 Выводы по 3 главе выпускной квалификационной работы 73 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 74 БИБЛИГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 75
Список литературы

1. Бабич Л. А. Групповое применение разведывательных и ударных беспи-лотных летательных аппаратов / Л. А. Бабич. [Электронный ресурс] URL: https://moluch.ru/archive/283/63683/ (дата обращения: 14.04.2021). 2. Борисов К.В., Любушкина И.Е., Панасенко С.П., Романец Ю.В., Сиротин А.В., Сырчин В.К.) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ [Электрон-ный ресурс] URL: https://patents.s3.yandex.net/RU2704268C1_20191025.pdf (дата обращения: 20.04.2021). 3. Иноземцев Д.П. Беспилотные летательные аппараты: теория и практика 4. Мещеряков Р.В., Росошек С.К., Сонькин М.А., Шелупанов А.А. Крипто-графические протоколы в системах с ограниченными ресурсами. 5. Новичков Н., Федюшко Д. "Рой" беспилотников. Новая тактика боевых действий уникального оружия Китая. [Электронный ресурс] URL: https://tass.ru/armiya-i-opk/5786857 (дата обращения: 14.04.2021) 6. Самойленко Д.В., Финько О.А. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЦЕЛОСТНОСТИ ИН-ФОРМАЦИИ В АВТОНОМНОЙ ГРУППЕ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬ-НЫХ АППАРАТОВ МЕТОДАМИ МОДУЛЯРНОЙ АРИФМЕТИКИ 7. Фетисов В.С., Неугодникова Л.М., Адамовский В.В, Красноперов Р.А. Беспилотная авиация: терминология, классификация, современное состояние. 8. Цзюнькай Л., Юнсинь Ч., Цзян Ф. Исследование системы безопасности и конфиденциальности беспилотных летательных аппаратов. [Электронный ре-сурс] URL: https://www.secrss.com/articles/25709 (дата обращения: 11.05.2021) 9. Chamola V., Kotesh P., Agarwal A., Gupta N., Guizanic M. A Comprehensive Review of Unmanned Aerial Vehicle Attacks and Neutralization Techniques. [Электронный ресурс] URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7547616/ (дата обращения: 14.04.2021) 10. Guilmartin J.F. Unmanned aerial vehicle. [Электронный ресурс]. URL: https://www.britannica.com/technology/unmanned-aerial-vehicle 11. Li J., Zhou Y., Lamont L. Communication Architectures and Protocols for Networking Unmanned Aerial Vehicles. [Электронный ресурс]. URL: https://www.researchgate.net/publication/269304589_Communication_architectures_and_protocols_ for_networking_unmanned_aerial_vehicles.pdf (дата обра-щения 7.05.21) 12. Luby M., Rackoff C. How to construct pseudorandom permutations and pseudorandom functions 13. Shannon C.E. Communication theory of secrecy systems // The Bell System Technical Journal 14. Tahir A., Boling J., Haghbayan M., Toivonen H. T., Plosila J. Swarms of Unmanned Aerial Vehicles — A Survey. [Электронный ресурс] URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2452414X18300086#bib0015 (дата обращения: 11.05.2021) 15.https://link.springer.com/referenceworkentry/10.1007%2F978-1-4419-5906-5_376
Отрывок из работы

Глава 1. Анализ организации защиты информации в радиоканалах в группах беспилотных летательных аппаратов 1.1 Анализ современных беспилотных летательных аппаратов Беспилотный летательный аппарат (БЛА), боевой аэроплан, который управляется независимо или же с поддержкой дистанционного управления. Он обустроен датчиками, целеуказателями, наступательными боеприпаса-ми или же электрическими передатчиками, предназначенными для сотво-рения помех или же ликвидирования целей врага. Не обремененные экипа-жем, системами жизнеобеспечения и притязаниями к защищенности пило-тируемых самолетов, беспилотные летательные аппараты имеют все шансы быть очень действенными, предлагая значительно большую дальность и выносливость, чем подобные пилотируемые системы. Не так давно показавшиеся определения UAS (Unmanned Aerial System) и сообразный русский БАС (беспилотная авиационная система) предусматривают не лишь только сам летательный установка (аппараты), но еще всю инфраструктуру и способы обеспечения (транспортно-пусковое прибор, способы связи, наземный место управления и др.). БЛА произошли от беспилотных летательных аппаратов-мишеней и дистанционно пилотируемых транспортных средств (РПВ), используемых вооруженными силами многих стран в течение десятилетий сразу после Второй мировой войны. Современные беспилотные летательные аппараты впервые стали важной системой вооружения в начале 1980-х годов, когда израильские силы обороны оснастили небольшие беспилотники, напоми-нающие большие модели самолетов, обучаемыми телевизионными и ин-фракрасными камерами и целеуказателями для боеприпасов с лазерным наведением. Будучи необнаружимыми благодаря своим небольшим разме-рам и бесшумным двигателям, эти машины оказались эффективными в наблюдении за полем боя и целеуказании обозначение. Изменения в стратегиях и концепциях глобальной войны за последнее десятилетие сделали БПЛА основным инструментом военного использова-ния в бою, особенно при столкновении с невидимым «противником» на дальних фронтах, отчасти из-за быстрого развития технологий на базе БПЛА. БПЛА позволяют в большей степени полагаться на современные армейские технологии и снижать зависимость от рабочей силы, когда один оператор может управлять несколькими БПЛА. Примером этого является случай Соединенных Штатов в Афганистане, которые по состоянию на сен-тябрь 2019 года осуществили более 5800 атак с БПЛА, в результате кото-рых было убито более 3900 человек. БЛА произошли от беспилотных летательных аппаратов-мишеней и дистанционно пилотируемых транспортных средств (РПВ), применяемых вооруженными силами множества государств в направление десятков лет незамедлительно впоследствии 2 вселенской войны. Современные беспи-лотные летательные аппараты в первый раз стали необходимой системой вооружения в начале 1980-х годов, когда израильские силы защиты обо-рудовали маленькие беспилотники, навевающие воспоминания гигантские модели самолетов, обучаемыми телевизионными и инфракрасными на ка-меры и целеуказателями для боеприпасов с лазерным наведением. Будучи необнаружимыми спасибо собственным маленьким объемам и бесшумным движкам, эти машины оказались действенными в надзоре за полем битвы и целеуказании обозначение. Беспилотные летательные аппараты подразделяют на следующие ви-ды: беспилотные неуправляемые; беспилотные автоматические; беспилотные дистанционно-пилотируемые летательные аппараты (ДПЛА). Беспилотные летательные аппараты принято делить по таким взаимо-связанным параметрам, как масса, время, дальность и высота полёта. Таблица 1.1 Классификация БЛА Класс БПЛА Взлетная масса, кг Дальность дей-ствия, км Микро- и мини БПЛА ближнего ра-диуса действия 5 25-40 Легкие БПЛА малого радиуса дей-ствия 5-50 10-120 Легкие БПЛА среднего радиуса дей-ствия 50-100 70-150(250) Средние БПЛА 100-300 150-1000 Среднетяжелые БПЛА 300-500 70-300 Тяжелые БПЛА среднего радиуса действия >500 70-300 Тяжелые БПЛА большой продолжи-тельности полета >500 1500 Беспилотные боевые самолеты (ББС) 500 1500 Выделяют следующие классы аппаратов: «микро» (условное название) — массой до 10 килограммов, временем полёта около 1 часа и высотой до 1 километра; «мини» — массой до 50 килограммов, временем полёта несколько ча-сов и высотой до 3 — 5 километров; Микро- и мини- БПЛА близкого радиуса воздействия. Класс маленьких сверхлегких и нетяжелых аппаратов и ансамблей на их базе с взлетной массой до 5 кг начал бывать замеченным в РФ сравни-тельно не так давно, но уже достаточно обширно представлен. Эти БПЛА предусмотрены для персонального оперативного применения на кратких дальностях на удалении до 25–40 км. Они несложны в эксплуатации и пе-ревозке, производятся раскладными и позиционируются как «носимые», пуск исполняется, с поддержкой катапульты или же с руки. Сюда относят-ся: Geoscan 101, Geoscan 201, 101ZALA 421-11, ZALA 421-08, ZALA 421-12, Т23 «Элерон», Т25, и др. Легкие БПЛА малого радиуса действия. К этому классу относятся не-сколько более крупные аппараты — взлетной массой от 5 до 50 килограм-мов. Дальность их действия — в пределах 10–120 километров. Среди них: Geoscan 300, «ГрАНТ», ZALA 421-04, Орлан-10, ПтероСМ, ПтероЕ5, Т10, «Элерон-10» и др. Легкие БПЛА среднего радиуса действия. Ряд отечественных образ-цов можно отнести к этому классу БПЛА. Их масса варьируется в пределах 50–100 килограммов. К ним относится: Т92М «Чибис», «Пчела-1Т» и др. Средние («миди») — до 1 000 килограммов, временем 10—12 часов и высотой до 9—10 километров; Средние БПЛА. Взлетная масса средних БПЛА лежит в диапазоне от 100 до 300 килограммов. Они предназначены для применения на дально-стях 150–1000 километров. В этом классе: М850 «Астра», «Беркут», «Ир-кут-200». Среднетяжелые БПЛА. Этот класс имеют схожую с БПЛА предыду-щего класса дальность применения, но обладают несколько большей взлет-ной массой — от 300 до 500 килограммов. К этому классу следует отнести: «Колибри», «Данэм», «Дань-Барук», «Аист» («Юлия»), «Дозор-3». Тяжёлые — с высотами полёта до 20 километров и временем полета 24 часа и более. Тяжёлые БПЛА среднего радиуса воздействия. Этот класс подключает БПЛА полетной массой от 500 и больше кг, предусмотрены для использования на средних дальностях 70–300 км. В классе томных надлежащие: Ту-243 «Рейс-Д», «Нарт» (А-03). Тяжёлые БПЛА большoй длительности полета. Довольно нужная за этапом катег-ория беспилотных аппаратов, к ко-торой относятся южноамериканские БПЛА Predator, Reaper, GlobalHawk, израильские Heron, Heron TP. В РФ эталоны буквально отсутствуют: «Зонд-3M», «Зонд-2», «Зонд-1», беспилотные авиационные системы Сухо-го («БасС»), в рамках которой формируется механизированный авиацион-ный ансамбль (РАК). Таблица 1.2. Военные БЛА по грузоподъемности и вооружению на борту БПЛА Оружие Полез-ная нагрузка Высота Скорость Вынос-ливость Разрабо-тано Хищ-ник С Мсти-тель Ракеты Hellfire, управля-емые бомбы, боепри-пасы прямого нападе-ния 2948 кг 15240 м 400 уз-лов 20 ча-сов Авиаци-онные си-стемы General Atomics Цап-ля Т.П. Управ-ляемые бомбы и ракету класса “воздух-земля” 2700 кг 13716 кв м 220 уз-лов 30 ча-сов Израиль-ская аэро-космиче-ская про-мышлен-ность (IAL) Продолжение табл. 1.2 MQ-9B SkyGuardian Бомбы с лазер-ным наведе-нием Paveway II, раке-ты Hellfire 1814 кг 12192 кв м 210 уз-лов 40 ча-сов Авиаци-онные си-стемы General Atomics Хищ-ник B (MQ-9 Reaper) Ракеты Hellfire, бомбы Paveway II 1746 кг 15240 м 240 уз-лов 27 ча-сов Авиаци-онные си-стемы General Atomics CH-5 БПЛА Управ-ляемые противо-танковые ракеты AR-2 SAL и ракеты AR-1 SAL 1200 кг 7000 м 118 уз-лов 60 ча-сов Китайская аэрокос-мическая корпора-ция (CASC) В настоящее время в мире активно ведутся работы по созданию пер-спективных БПЛА, имеющих возможность нести на борту оружие и пред-назначенных для ударов по наземным и надводным стационарным и по-движным целям в условиях сильного противодействия сил ПВО противни-ка. Они характеризуются дальностью действия около 1500 километров и массой от 1500 килограммов. На сегодняшний день в России в классе ББС представлено два проек-та: «Прорыв-У», «Скат». Военные БПЛА по функциональному назначению можно классифи-цировать следующим образом: наблюдательные (могут использоваться, в частности, для корректи-ровки огня на поле боя); разведывательные; ударные (для ударов по наземным целям посредством ракетного во-оружения); разведывательно-ударные; бомбардировочные; истребительные (для уничтожения воздушных целей); радиотрансля-ционные; БПЛА РЭБ (для целей радиоэлектронной борьбы); транспортные; БПЛА-мишени; БПЛА-имитаторы цели; многоцелевые БПЛА. Также БПЛА можно разделить на четыре основных типа: неподвиж-ные, гибридные, однороторные и многороторные, как показано в таблице 2. Беспилотные летательные аппараты с неподвижным крылом в основном используются для аэрофотосъемки и осмотра трубопроводов/линий элек-тропередач. Они дороги и требуют специальной подготовки для работы. Хотя они требуют относительно большего пространства для их запуска и восстановления, они оборудованы для покрытия больших площадей. Этот тип беспилотных летательных аппаратов не подходит для самолетов верти-кального взлета и посадки и, следовательно, делает их непригодными для общей аэрофотосъемки. Однако они могут оставаться в воздухе до 16 ч, используя в качестве источника питания газовые двигатели. Таблица 1.3. Типы БПЛА. Базовая структура. БЛА Основные характеристики Неподвижное крыло долгая выносливость и быстрая скорость по-лета Гибрид с неподвиж-ным крылом Самолет вертикального взлета и посадки и длительный полет на выносливость Одиночный ротор Самолет вертикального взлета и посадки, ви-сение и длительный полет на выносливость Мультиротор Самолет вертикального взлета и посадки, ви-сение и короткий полет на выносливость В отличие от этого, гибридные беспилотники с неподвижным крылом представляют собой комбинацию ручного планирования и автоматизации. Они все еще находятся в стадии разработки и не очень хороши ни в висе-нии, ни в прямом полете. С другой стороны, однороторные дроны имеют большую механиче-скую сложность и эксплуатационные риски, такие как вибрация и большие вращающиеся лопасти. Поэтому они также требуют профессиональной подготовки оператора. Они стоят дорого и обладают компетенцией более тяжелой полезной нагрузки, такой как лидарный датчик, которым нужно управлять. Для еще большей выносливости они могут приводиться в дей-ствие газовым двигателем. Среди этих четырех типов мультироторные БПЛА являются самым дешевым вариантом из доступных и более простым в постройке. Такие дроны обычно используются для основных целей, таких как фотография и видеонаблюдение. Однако эти типы беспилотных летательных аппаратов не подходят для крупномасштабного аэрофотосъемки и мониторинга на большие расстояния из-за их ограниченной скорости, времени полета и энергоэффективности. Доступные в настоящее время мультироторные дро-ны могут летать до 30 мин с обычной легкой полезной нагрузкой, такой как камера. Наиболее часто используемым типом БПЛА (учитывая количе-ство пропеллеров) является квадрокоптер. Связь между БЛА и станцией управления: Почти все задачи, решаемые передовыми ансамблями беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), настоятельно просят присутствия скорост-ных рядов передачи инфы меж БПЛА и наземным ансамблем управления (НКУ). К примеру, задачки оперативного прогноза или же разведки с под-держкой технологий БПЛА надеются получение на борту и доставку на НКУ растровых изображений различного разрешения, получаемых с дат-чиков всевозможных диапазонов длин волн. Более всераспространенная на нынешний денек разработка передачи инфы заключается в нескончаемой трансляции изображения по мере его получения в цифровом или же анало-говом формате, конструкция которого не изменяется в направление всего полета. Нужно принимать во внимание, собственно что постоянная переда-ча изображений содержит надлежащие особенности: значительная часть визуальной информации может не иметь искомых признаков; отсутствует залог достоверной доставки информации; потребуется систематическое из-лучение сигнала передатчиком, собственно что разрешает просто выявить БПЛА и ввести его координаты. Имеющая место быть разработка доставки изображения неэффектив-но пользуется ресурсы радиоканала. В данной связи делается животрепе-щущим заключение надлежащих задач: осуществление функции гарантированной доставки (особенно для изображений высочайшего пространственного разрешения); осуществление адаптивного понижения разрешения видеопотока в зависимости от своевременного бюджета канала связи; осуществление способности получения минувшего снимка в полном разрешении с целью уточнения подробностей изображения; создание адаптивной системы передачи инфы, способной действенно применить энергетический и спектральный ресурс канала связи. Управляющий компьютер построен как набор встроенных микро-процессоров, соединенных локальной сетью (LAN), т. е. это чисто распре-деленная и, следовательно, масштабируемая архитектура. Несмотря на то, что это простая схема, она предлагает ряд преимуществ, которые мотиви-руют ее выбор в нашей области применения. Высокий уровень модульно-сти архитектуры локальной сети обеспечивает исключительную гибкость при выборе фактического типа процессора, который будет использоваться в каждом подмодулей. Могут использоваться различные процессоры в со-ответствии с функциональными требованиями, и они могут быть масшта-бированы в соответствии с вычислительными потребностями приложения. Системные модули могут быть пробуждены в режиме онлайн, когда это необходимо в определенные моменты разработки миссии. Модули мо-гут быть добавлены (даже подключены горячим способом), если появятся новые требования. Соединение модулей является дополнительным допол-нительным преимуществом, поскольку сложные схемы соединения, необ-ходимые для параллельных шин, не соответствуют должным образом ограничениям пространства и веса в мини/микро БПЛА. Наконец, простота разработки является главным преимуществом. В беспилотном летательном аппарате может быть доступно несколько каналов связи, например, радиочастотные каналы, каналы спутниковой связи или беспроводные каналы. Однако не все ссылки могут быть доступ-ны одновременно, и, кроме того, стоимость использования каждой ссылки может быть совершенно разной. В зависимости от стадии полета и приме-нения некоторые ссылки могут быть более подходящими, чем другие. По-этому в гибкой архитектуре должна быть возможность динамически выби-рать наиболее удобное или надежное сетевое соединение. Cистема включа-ет в себя коммуникационный шлюз, который контролирует все каналы свя-зи и направляет трафик между БПЛА и базовой станцией по одному или нескольким каналам связи. Следует учитывать возможности сети, качество связи (пропускная способность и задержка), требуемую пропускную спо-собность и стоимость (как экономические, так и требования к питанию). Шлюз должен обладать достаточным интеллектом, чтобы выбрать соответ-ствующее решение о маршрутизации в режиме реального времени и авто-номно. Одним из ключевых элементов этого коммуникационного шлюза яв-ляется тот факт, что он обеспечивает механизм гомогенизации чтобы скрыть фактическую инфраструктуру. Маршрутизатор данных в точке входа базовой станции и еще один на компьютере Миссии перенаправят весь трафик между воздушным и наземным сегментами по наилучшему до-ступному каналу связи. Интерес к кибербезопасности БПЛА значительно возрос после инци-дента с захватом видеопотока БПЛА Predator в 2009 году, когда исламские боевики использовали дешевое готовое оборудование для потоковой пере-дачи видеопотока с БПЛА. Еще одним риском является возможность угона или заклинивания БПЛА в полете. Несколько исследователей в области безопасности обнародовали некоторые уязвимости в коммерческих беспи-лотных летательных аппаратах, в некоторых случаях даже предоставив полный исходный код или инструменты для воспроизведения их атак. 1.2 Анализ информационного взаимодействия при групповом приме-нении беспилотных летательных аппаратов Веяния становления и использования в военной сфере беспилотной авиационной техники обусловливают активизацию и актуальность разра-боток по созданию функциональных комплексов (МФК) с внедрением неве-сомых ботов. Подобный ансамбль формируется как боевая система, пред-назначенная для выполнения надлежащих задач: разведывательная; прогноз участков территории, надводной плоско-сти, невесомого места, объектов индустрии и инфраструктуры; картогра-фирование; надзор за участками шоссе, дорог, стезей и передвигающимися транспортными средствами; разведка, обнаружение и аккомпанемент вой-сковых объектов (целей); ударная (боевая) — обнаружение и поражение стационарных и передвигающихся объектов (целей), корректировка пламе-ни артиллерии, подсветка целей и контроль итогов стрельбы; транспортная — доставка, движение по воздуху всевозможных грузов. Более сложными для разработки задачками считаются поиск и вы-полнение ударных функций. Принципом заключения разведывательно-ударных задач считается массовое использование беспилотников Бoртoвoе поручение для разведывательных и ударных БЛА при сов-местном их применении формируется оператором МФК (командиром). По причине такого, собственно что наибольшее численность войсковых объек-тов разведки и проигрыша считаются маленькими, и их большущее чис-ленность располагается на широкой земли, довольно использование моти-вированной группировки БЛА. Возможно представить, собственно что корпоративное использование беспилотных летательных аппаратов руча-ется увеличение производительности выполнения заданий за счет сокраще-ния времени выполнения операций, наращивания площади исследуемой земли, способности подмены выведенного из строя или же сбитого беспи-лотника из состава радиолокационно-ударной-транспортной группы. Надо обозначить, собственно что для реализации массового использования БПЛА создателям МФК целенаправленно решить трудную инженерно-техническую задачку, связанную с определением основ использования группы БПЛА и выбора стратегии управления беспилотниками в полёте. В общем случае выделяют 2 ключевые стратегии управления группой беспилотников: централизованное и децентрализованное Централизованное управление — метод, при котором есть удаленный наземный середина управления и планирования операций, из которого ви-деоинженер воплотит в жизнь и держит под контролем беспрерывный за-мен инфы с группой БПЛА. Нужные вычисления и обработка инфы случа-ется в наземном центре управления. При данном, диспетчер имеет возмож-ность воплотить в жизнь управление полетом и замен видеоинформацией по каналам связи с любым бортом из группы (рис. 1.1) либо с размещени-ем канала связи только с «ведущим» беспилотным аппаратом, то есть, бор-том, выполняющим роль управленца или ретранслятора команд для дру-гих приборов из состава группы (рис. 1.2) Рис. 1.1 Способ централизованного управления группой БЛА Рис. 1.2. Способ централизованного управления группой БЛА с «веду-щим» Плюсом такового метода ведения разведывательными и ударными БЛА имеется ввиду простота реализации процессов подачи управляющих разведгрупп и обмена информацией. Предоставленная стратегия является действенной при ведении маленькими группами движущихся объектов. Децентрализованное управление (рис. 1.3) — это метод, при котором основной размер вычислений выполняется не в наземном центре управле-ния и проектирования операций, а на борту беспилотника. Этот способ подключает в себя 3 варианта управления группой беспилотных летатель-ных аппаратов: коллективная, стaйная и роевая стратегии управления. Oбмен информацией с пунктом управления происходит периодически по требoванию оператора либо согласно определенным временным про-межуткам в соответствии с заранее одобренной циклограммой обмена дан-ными. Рис. 1.3. Схема взаимодействия БЛА при децентрализованном (роевом) управлении Плюсом подобный «интеллектуальной» стратегии считается автоном-ность работы группы (в случае издержки связи с оператором объединение может продолжать выполнение полетного задания). Гарантируется вынос-ливость группы БПЛА в целом и масштабируемость ее количества, эла-стичная конструкция группы. В общем эта «интеллектуальность» станет обеспечиваться сложнейшими методами управления и развитой аппаратной частью (как наземной, например и бортовой), которая обязана гарантиро-вать ресурсоемкие вычисления в настоящий момент. Это обусловливает надобность урегулирования достаточно большой и сложной инженерно-технической задачки с большим численностью входных характеристик. На рис. 1.4 представлена система специальной децентрализованной самоорганизующейся радиотрансляции автономной группы БЛА (типа ко-гнитивной радиосети, FANET, MANET), в которой нет вышеуказанных не-достатков, здесь каждый БПЛА основываясь на «равноправии», обеспечи-вает передачу данных для НПУ через другие БПЛА в сеть. Учитывая огра-ниченный диапазон оптоволоконной связи и мобильности обособленной группы БПЛА определение того, какому БЛА рассылать данные, произво-дится динамически, на основании связности радиосети в некоторый момент времени t (рис. 5). Рис. 1.4 Структура специальной децентрализованной самоорганизующейся сети автономной группы БЛА Рис. 1.5 Схема связности сети автономной группы БЛА в момент времени t Преимущества задействования группы БЛА Снижение общей стоимости БЛА Распределение нужной нагрузки по двум-трём бортам (перспектива сэкономить на среднегодовой стоимости полезной нагрузки) Уменьшение потерь от катастроф Совершенствование точности позиционирования всякого БПЛА спа-сибо обоюдного позиционирования Совершенствование заполучаемых итогов различных углов зрения всевозможных БПЛА Ускорение получения показателя в ряде применений Недостатки и воспрещения использования групп БПЛА Потребуются высочайшие вычислительные способности на БПЛА для взаимодействия БЛА в составе группы и итоговой обработки приобретен-ной инфы в распорядке реального времени Нужные свежие типажи управляющего ПО Желательна интеграция подсистемы управления группой БПЛА и ПО нужных нагрузок По сравнению с системой с одним БПЛА, рой или формирование, сформированное несколькими БПЛА, имеет очевидные преимущества. В таблице 1.3 приведены сравнительные характеристики систем с одним и не-сколькими БПЛА. Подробное объяснение различных критериев заключает-ся в следующем: Живучесть: В системе с одним БПЛА считается отказом, если один БПЛА сбит во время миссии. Однако для систем с несколькими БПЛА один вышедший из-под контроля БПЛА не является чем-то серьезным, потому что другие БПЛА будут продолжать работать. Масштабируемость: Использование больших БПЛА для систем с од-ним БПЛА только увеличивает охват до определенной точки. В отличие от этого, системы с несколькими БПЛА могут легко увеличить диапазон опе-раций. Скорость выполнения миссии: Исследования показывают, что миссии могут быть выполнены быстрее, когда несколько беспилотных летательных аппаратов используются системы. Это особенно верно для задач поиска, поскольку системы с несколькими БПЛА могут обрабатывать задачи пара-лельно, тем самым ускоряя время, необходимое для выполнения задач. Автономность: Для систем с одним БПЛА типичным режимом работы является то, что пилот на земле имеет прямое управление всеми системами самолета в режиме реального времени. Для большинства систем с несколь-кими БПЛА бортовая автоматика обеспечивает управляемый полет в соот-ветствии с планами полетов и другими директивами, полученными от ин-фраструктуры. Стоимость: Исследования показывают, что миссии могут быть вы-полнены с меньшими затратами при использовании систем с несколькими БПЛА. используются. Потребности в связи: Системы с одним БПЛА должны постоянно поддерживать связь с наземными пилотами или инфраструктурой. В отли-чие от этого, система с несколькими БПЛА имеет только один конкретный БПЛА, который связывается с землей и передает сообщение другим БПЛА. Радиолокационное сечение: Для военных целей системы с нескольки-ми БПЛА производят только небольшое радиолокационное сечение, что повышает безопасность военных операций. Таблица 1.4. Ключевые сравнения производительности системы с одним БПЛА и системы с несколькими БПЛА. Особенности Системы с одним БЛА Группа БЛА Работоспособность Низкая Высокая Масштабируемость Ограниченная Высокая Скорость выполнения задачи Медленная Быстрая Автономность Низкая Высокая Стоимость Высокая Низкая Коммуникационная потреб-ность Высокая Низкая Радиолокационные сечения Большие Маленькие Архитектура связи роя и протокол маршрутизации становятся важ-ными темами исследований в области роя БПЛА. 1.3 Анализ современных технологий обеспечения защищенности ключевой информации в группах беспилотных летательных аппаратов Чтобы свести к минимуму необходимость полагаться на каналы пере-дачи данных между водителями, операторами и векторами, производители стремятся значительно повысить автоматизацию беспилотных летательных аппаратов, что означает предоставление векторам большого количества ценной информации, критичной большую часть времени (план полета, цели миссии, стартовые координаты, ключи шифрования и т.д.).
Условия покупки ?
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Дипломная работа, Информационные технологии, 81 страница
1800 руб.
Дипломная работа, Информационные технологии, 17 страниц
2000 руб.
Дипломная работа, Информационные технологии, 41 страница
2500 руб.
Дипломная работа, Информационные технологии, 100 страниц
2000 руб.
Служба поддержки сервиса
+7 (499) 346-70-XX
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg