Защита от средств слежения за автомобилями

 3.2 Комплекс аппаратно-программных средств GPS - Monitor

Одной из последних российских разработок является комплекс аппаратно-программных средств GPS-Monitor, обладающий по своим характеристикам рядом преимуществ перед аналогичными зарубежными образцами и позволяющий получать данные о мобильном объекте в реальном масштабе времени с использованием в качестве среды передачи данных сети GSM-900.

Суть системы состоит в том, что мобильный объект, снабженный специальным оборудованием, принимает сигналы с навигационных спутников Navstar с высокой точностью вычисляет собственные координаты, а также скорость и направление движения и передает их на базовый диспетчерский центр. В диспетчерском центре данные обрабатываются и выдаются на монитор в виде мнемонических отметок на электронной карте местности. Причем, картографические программы, используемые в данной системе, позволяют получать различную степень детализации: от масштаба области или страны до масштаба улиц и домов. Возможности системы GPS-Monitor позволяют не только принимать данные от мобильного объекта, но и передавать команды на него, например «ЗАБЛОКИРОВАТЬ ДВИГАТЕЛЬ», «ВЫДАТЬ ТЕКУЩЕЕ ПОЛОЖЕНИЕ», «ВЫДАТЬ ПОСЛЕДНИЕ ВОСЕМЬ ТОЧЕК» и т.п.

Система спроектирована таким образом, что допускает скрытую установку всех блоков, имеет встроенную цепь электронной блокировки, что позволяет использовать комплект автономно без подключения к сигнализации автомобиля. Тем не менее, существует возможность легко интегрировать его в уже установленную сигнализацию. Ряд технических усовершенствований позволяют снизить потребляе-мый в режиме ожидания ток почти в два раза. Контроль за обрывом в цепи GSM-антенны позволяет повысить надежность и мобильного комплекта. Применение специализированного GSM-модуля позволило обеспечить высокую помехозащищенность и криптостойкость всей системы в целом и мобильного комплекта, в ча-стности. А разработанный специально для этих целей контроллер позволяет гибко модифицировать мобильный комплект под конкретные требования пользовате-ля. Относительно небольшие габариты комплекта (114x79x33 мм), допускают его установку в любом месте автомобиля. Применение специальных высокоёмких резервных батарей питания обеспечивает непрерывную работу модуля в аварийном режиме в течение 60 мин. Удобство чтения электронной карты города и возможность самостоятельно модифицировать комплект и изменять в зависимости от конкретной ситуации позволяет диспетчеру быстро оценивать сложившуюся оперативную обстановку с целью принятия конкретного решения.

Использование в качестве среды передачи данных сети GSM-900 позволяет полу-чить максимальную зону охвата территории при минимальных затратах.

В состав системы GPS-Monitor входят:

Ш мобильный комплект;

Ш антенна GPS, совмещенная с антенной GSM;

Ш GSM-модем;

Ш базовое картографическое обеспечение.

В состав системы входят так называемые «серая» и «красная» кнопки. Нажатие любой из них вызывает немедленную передачу соответствующего сообщения на диспетчерский центр с указанием текущих координат. Например, одной из функ-ций «серой» кнопки может быть выдача сообщения «НЕОБХОДИМА ТЕХПО-МОЩЬ». Активация «красной» кнопки может задействовать сообщение «ПОД-ВЕРГСЯ НАПАДЕНИЮ».

Технические характеристики комплекса:

Точность позиционирования, м………………………………………….20-50

Одновременное сопровождение мобильных объектов………………..до 1000

Напряжение питания, В ………………………………………………...10-30

Потребляемый ток, мА:

в режиме сопровождения………………………………………………150

в режиме sleep………………………………………………………….. 20

в режиме передачи…………………………………………………….. 1000

Время работы от резервных батарей в активном режиме, мин …………. 60

Температурный диапазон, °С……………………………………-- 40…+80

Габаритные размеры, мм:

мобильного комплекта GSM………………………………………. 114x79x33

модема………………………………………………………………….150x60x20

GPS+GSM антенны……………………………………………………120x70x10

Среднее время от момента снятия координат до момента их получения в диспетчерском центре, с …………………………7

Кроме того, комплекс имеет встроенную цепь блокировки, два универсальных входных порта для подключения датчиков, а также поддерживает двунаправленный режим обмена данными и возможность дистанционного программирования и изменения параметров системы.

Возможности системы мониторинга подвижных объектов GPS-Monitor по сравнению с другими системами, использующими иные принципы опрёделения местоположения или пеленга транспортного средства:

Ш выдача данных о географических координатах, скорости, направлении движения подвижного объекта;

Ш работа в реальном времени в разных городах одновременно;

Ш компактность и скрытность установки на любое транспортное средство;

Ш интеграция с уже установленными на машине противоугонными системами;

Ш выдача координат мобильного объекта с высокой точностью;

Ш не только прием данных от мобильного объекта, но и управление установленными на объекте устройствами (датчиками);

Ш гибкое программирование под конкретные требования заказчика;

Ш не требует какой-либо специальной инфраструктуры для своего функционирования (дополнительных ретрансляторов, радиомаяков, датчиков на светофорах и т. п.);

Ш не только наблюдение за объектом, но и, в случае необходимости по команде с диспетчерского центра остановка объекта с выдачей точных координат его местонахождения;

Ш работа в любых погодных условиях и в условиях радиопомех.[1]

3.3 Комплексы радиоконтроля и пеленгования Савой

Комплексы радиоконтроля и пеленгования Савой выполняются в стационарном, мобильном и быстросъемном переносном вариантах. Поставляемые изделия успешно прошли заводские и эксплуатационное испытания. Эти комплексы уже применяются в технических службах УВД, управлениях Госсвязьнадзора и других заинтересованных организациях. Комплекс состоит из стационарного комплекса радиоконтроля Савой-С, мобильной оперативной станции радиоконтроля Савой-МО, переносного пеленгатора Савой-НП.

Базовый стационарный комплекс радиоконтроля Савой-С имеет следующие характеристики:

Ш контролируемая площадь не менее 150 км² (определяется количеством пеленгаторных постов);

Ш диапазон частот пеленгования -- 25-1000 МГц;

Ш инструментальная точность пеленгования не хуже 2;

Ш точность пеленгования в квадрате 7x7 км с вероятностью 0,9 -- не более 300 м;

Ш диапазон частот обнаружения 20-2300 МГц при скорости панорамной пе-рестройки 0,5 МГц/с (4,МГц/с);

Ш радиоперехват с возможностью записи информации в оцифрованном виде
на жесткий диск;

Ш ведение архива с возможностью поиска, сортировки, статистической об-работки, распечатки и передачи информации по запросам;

Ш количество постов пеленгования -- 3 и выше (определяется контролируемой площадью);

Ш количество постов управления -- 1;

Ш электронная карта местности.

Дополнительные аксессуары:

Ш неограниченное количество пеленгаторных постов;

Ш мобильная станция пеленгования;

Ш переносной пеленгатор;

Ш картографическая станция, позволяющая производить изготовление элек-тронных карт в растровом виде;

Ш станция активного предупреждения несанкционированных источников излучения и другие средства.

Мобильная станция радиоконтроля Савой-М предназначена для ведения опе-ративного контроля за работой источников радиоизлучения в городских и поле-вых условиях и выполняет следующие задачи:

Ш топографическую привязку к местности с введением курсового угла;

Ш обнаружение источников радиоизлучения, пеленгование и местоопределение источников радиоизлучения с их отображением на карте;

Ш ведение архива по всем источникам с возможностью поиска, сортировки, статистической обработки, документирования.

Оборудование мобильной станции радиоконтроля компонуется на микроав-тобусах типа «УАЗ», «Газель» или на других транспортных средствах. Работа ведется как на стоянке, так и в движении. База местоопределения составляет 2-3 км.

Технические характеристики мобильной станции:

Ш диапазон частот поиска и обнаружения -- 20--2300МГц;

Ш инструментальная точность пеленгования -- не хуже 5;

Ш диапазон частот системы местоопределения -- 25-1000 МГц;

Ш скорость обмена информацией между постами по радиоканалу (в случае соединения в комплекс) -- 1200 Бод;

Ш точность местоопределения в квадрате 33 км тремя постами с вероятностью 0,9 - 300 м;

Ш обмен с постами асинхронный, запросный, режим работы постов пеленгования и обнаружения -- параллельный;

Ш работа в приводном режиме до выхода на объект;

Ш диапазон частот станции активного предупреждения о наличии несанкционированных источников излучения определяется типом радиостанции.

Мобильная оперативная станция радиоконтроля Савой-МО предназначена для ведения оперативного контроля за работой источников радиоизлучения в городских и полевых условиях и выполняет следующие задачи:

Ш топографическую привязку к местности с введением курсового угла;

Ш обнаружение источников радиоизлучения, пеленгование и местоопределение источников радиоизлучения с отображением их на карте;

Ш ведение архива по всем источникам с возможностью поиска, сортировки, статистической обработки, документирования.

При необходимости оперативные станции могут устанавливаться на легкой транспортной базе типа автомобилей «Волга», «Нива», ВАЗ и т. п. Работа ведется как на стоянке, так и в движении. База местоопределения составляет 2-3 км.

Ш Технические характеристики мобильной оперативной станции:
диапазон частот поиска и обнаружения - 20-2300 МГц;

Ш инструментальная точность пеленгования -- не хуже 5є;

Ш диапазон частот системы местоопределения -- 25--1000 МГц;

Ш скорость обмена информацией между постами по радиоканалу (в случае соединения в комплекс) --1200 Бод;

Ш точность местоопределения в квадрате 3x3 км тремя постами с вероятностью 0,9 - 300 м;

Ш обмен с постами-- асинхронный, запросный;

Ш работа в приводном режиме до выхода на объект;

Ш режим работы постов пеленгования и обнаружения -- последовательный;

Ш диапазон частот станции активного предупреждения о наличии несанкционированных источников излучения определяется типом радиостанции;

Переносной пеленгатор Савой-НП имеет рабочий диапазон частот пеленгования 25-1000 МГц, при инструментальной точности пеленгования не хуже 5 - 7є, в диапазоне 25-80 МГц инструментальная точность не нормируется.

Технические характеристики переносного пеленгатора:

Ш среднеарифметическая ошибка пеленгования в условиях городской застройки --5-7є;

Ш время пеленгования -- 300 мс;

Ш чувствительность в режиме пеленгования -- не хуже 30 мкВ;

Ш чувствительность в режиме обнаружения -- не хуже 10 мкВ;

Ш скорость обнаружения -- до 0,5 МГц/с;

Ш диапазон частот пеленгования -- 25-1000 МГц;

Ш диапазон частот обнаружения -- 20-2300 МГц;

Ш работа в приводном режиме до выхода на объект;

Ш погрешность местоопределения при работе в составе комплекса и при установке антенно-фидерной системы на высоте не менее 3 м -- не хуже 600 м;

Ш питающее напряжение -- 12 В (~ 220 В при использовании дополнительного блока питания);

Ш аппаратура пеленгатора (без радиостанции и радиомодема) размещается в «кейсе» с размерами 540x420x210 мм и имеет вес 13 кг;

Ш Антенно-фидерная система скомпонована в радиопрозрачном колпаке диаметром 295 мм, высотой -- 140 мм, весом 3 кг.[1]

4. Предложение системы защиты от слежения за автомобилем

Итак, имеется автомобиль УАЗ - 462, перевозящий ценный груз, на котором скрыто установлена система, включающая GPS - приемник и GSM - передатчик и определяющая координаты данного объекта. Необходимо предложить вариант защиты объекта от несанкционированного наблюдения.

Варианта может быть два:

1) поскольку система имеет в своем составе GPS - приемник, который, как известно из рассмотрения систем на базе GPS, имеет внутренние часы, с помощью которых он собственно и определяет координаты (свои и объекта), то первый вариант сводится к нарушению синхронизации данных часов; следствием этого будет неправильное определение координат наблюдаемого объекта, что в принципе не желательно, поэтому этот вариант не совсем приемлем;

2) второй вариант - блокирование канала передачи, в данном случае, мобильной (сотовой связи).

Системы сотовой связи названы так потому, что они организованы по принципу сети. Вся территория разбита на ячейки (соты) в которых с помощью ретрансляторов обеспечивается непрерывная связь аппарата (передатчика) с ретранслятором. Расстояние между ретрансляторами выбирается из соображений обеспечения гарантированности связи. Для GSM 900 это примерно до 50 км на открытой местности и несколько меньше в городе (экранирующее влияние зданий, переотражение сигнала и т.п.). Кроме того, емкость ретранслятора (количество одновременно работающих телефонов) тоже ограничена. В общем, в городе их больше, чем в деревне, а в центре больше, чем на окраинах. Поскольку передатчик перемещается, то сеть отслеживает это перемещение и переключает передатчик с одного ретранслятора на другой. Включенный передатчик (например, сотовый телефон) периодически напоминает ретранслятору о своем наличии даже тогда, когда не происходит передачи информации. Ретранслятор определяет местоположение передатчика и принимает решение - работать с ним дальше или передать на обслуживание соседнему.

Аналоговые системы типа DAMPS измеряют соотношение сигнал/шум на входе приемника (чем дальше передатчик от ретранслятора, тем соотношение хуже). Измерение соотношения производится, скажем, двумя соседними сотами (ретрансляторами) и там, где соотношение лучше, к той соте и подключается аппарат. Точность определения координат невелика и составляет примерно процентов 15 - 20 от размеров соты. Статистический анализ, возможно, улучшает этот показатель до 10 - 12 процентов. Но в целом получаются точность 1,5 - 2 километра на открытой местности и 500 - 1000 метров в городе. Отключение штатной антенны передатчика и применение направленной, с усилением хотя бы 7 - 10 децибел, сильно изменяет точку зрения ретрансляторов на обстановку. Если антенна направляется на ближайший ретранслятор, то он будет "думать", что передатчик к нему приблизился, так как соотношение сигнал/шум улучшилось. Ошибка будет определяться величиной усиления антенны и истинным расстоянием до антенны ретранслятора. Чем больше усиление и истинное расстояние, тем больше будет величина ошибки. При этом, качество собственно связи улучшится на величину усиления направленной антенны. Применение направленной антенны в автомобиле приведет к парадоксальным эффектам. При повороте машины диаграмма направленности будет очень резко поворачивать вместе с машиной. Для сети скорость перемещения передатчика, расположенного в машине, будет сравнима со скоростью самолета. Возможно, что у нее будут проявляться сбои, и пропадание связи с автомобилем. Представив изображение передатчика, а, соответственно, и автомобиля, в виде точки на экране дисплея, можно предположить, что эта точка то перемещается прямолинейно, то перепрыгивает через целые городские кварталы. Применений дополнительных усилителей, круговых антенн в плане маскировки своего истинного местоположения мало что дает, так как сигнал при этом будет увеличиваться во всех ретрансляторах одновременно. Все вышесказанное относится и к системе NMT 450. Проблема в том, что использовать эту направленную антенну не получится, поскольку передатчик, будем говорить, «надежно спрятан».

Гораздо сложнее устроена система GSM 900. Она изначально создавалась как цифровая, супернадежная и отличная во всех смыслах от других. На настоящий момент ввести в заблуждение систему определения местоположения абонента связи GSM весьма и весьма сложно. Ретранслятор постоянно излучает длинный, неповторяющийся, цифровой сигнал - эталон. Передатчик (или мобильный телефон) его постоянно принимает и периодически небольшой его кусочек переизлучает. Ретранслятор сравнивает полученный сигнал с эталоном, вычисляет временную задержку и по ней определяет местоположение объекта. Теоретически можно между передатчиком и антенной поставить регулируемую или постоянную линию задержки - внести в систему ошибку. Но физически это невозможно, поскольку не определено место установки и передатчика, и антенны.[5]

Существуют некоторые готовые технические разработки, направленные на блокирование каналов сотовой связи. Примером может являться блокиратор канала мобильной связи «Мозаика» (см. Приложение B).

В качестве собственного предложения рассмотрим также блокирование канала передачи с помощью передатчика, выдающего определенную мощность, и снабженного диско-конусной антенной. Максимальная мощность передатчиков мобильной связи достигает 2 Вт. Чтобы добиться необходимого эффекта необходимо иметь мощность на 10 децибел выше блокируемой.

Необходимая мощность передатчика равна:

Хотя реально достаточно обеспечить превышение мощности на 3 децибела, поэтому мощность блокирующего передатчика составит:

Произведем расчет параметров диско-конусной антенны. GSM - передатчики работают на частотах 900 МГц и 1800 МГц, если быть точнее, то в пределах 800 -1000 МГц и 1700 -1900 МГц. Но не будем забывать, что передача может осуществляться и на других частотах, поэтому возьмем полосу пропускания передатчика от 200 до 2000 МГц. Антенна, предназначенная для работы в широком диапазоне волн, должна иметь достаточно большой угол между образующей конуса и осью питающего кабеля: 15є - 30є. Питающий кабель - обычно, коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 - 60 Ом. Питание к антенне подводится следующим образом: центральный провод присоединяется к диску, а наружная оболочка - к конусу в его вершине. Поляризация диско-конусной антенны линейная, меридиональная, то есть вектор E лежит в плоскостях, содержащих ось антенны.

Расчет произведем при следующих параметрах:

Ш=30є; d=1.75 см; f_min=200 МГц.

Тогда:

Коэффициент усиления диско-конусных антенн находится в пределах 3 дБ (усиление в 2 раза). Рассчитаем поток мощности, создаваемый передатчиком с диско-конусной антенной в кабине автомобиля. Предположительно, антенна располагается на крыше автомобиля, в ее центре, тогда расстояние до кабины (с учетом того, что длина автомобиля составляет 3 метра) порядка 1.5 метра. Поток мощности:

По нормам величина потока мощности должна быть не более 10 мкВт/см², если излучение действует круглосуточно и не более 25 мкВт/см², если излучение действует в течение рабочего дня. Для того чтобы выдержать нормы по потоку мощности сместим антенну на некоторое расстояние от кабины. Тогда, если допустить, что излучение действует в течение рабочего дня, расстояние r будет равно:

То есть, антенна сдвигается на 9,5 см (схема расположения антенны в Приложении C).

Диаграмма направленности диско-конусной антенны теоретически может быть рассчитана с помощью формулы для уголкового отражателя:

проведем расчет на частоте 1 ГГц:

Диаграмма направленности на частоте 1 ГГц будет иметь примерно следующий вид:

Рисунок 1 - Диаграмма направленности диско-конусной антенны на частоте 1 ГГц

Подобная диаграмма при достаточной мощности передатчика перекроет значительную часть пространства внутри автомобиля и обеспечит необходимый результат - зашумление канала передачи. [6,7,8]

Инструкцию по правилам перевозки ценных грузов на транспортном средстве, оснащенном системой противодействия слежения смотреть в Приложении D.

Заключение

Развитие систем слежения за мобильными объектами происходит такими темпами, что это уже начинает вызывать тревогу всех, кому небезразлична "тайна личной жизни". Эксперты отмечают возможность двойного назначения подобных технологий, ведь теоретически можно определить местоположение любого мобильного объекта и, соответственно его владельца, а это уже начало вторжения в личную жизнь. Тем более что способы определения положения, основанные на использовании канала передачи сотовой связи, могут выдавать данные непрерывно за считанные секунды. Тем не менее, существует несколько вариантов защиты в подобных ситуациях, один из которых, хотя и на теоретическом уровне, был описан в данной работе.

Список использованных источников

1. В.И. Андрианов, А.В. Соколов Автомобильные охранные системы - Санкт-Петербург, BHV Арлит, 2000 г. - 272 с.;

2. М.С. Жук, Ю.Б. Молочков Проектирование антенно-фидерных устройств - Москва, издательство «Энергия», 1966 г. - 648 с.;

3. А.С. Лавров, Г.Б. Резников Антенно-фидерные устройства - Москва, «Советское радио», 1974 г. - 368 с.;

4. А.Л. Драбкин, В.Л. Зузенко, А.Г. Кислов Антенно-фидерные устройства - Москва, «Советское радио», 1974 г. - 536 с.;

Приложение А

Классификация методов и AVL-систем

Приложение B

Мозаика - блокиратор телефонов и передатчиков мобильной связи

Устройство блокирования работы телефонов систем мобильной связи стандартов GSM-900/1800, AMPS/DAMPS, CDMA. Предотвращает возможность использования телефонов мобильной связи на объектах, где существует запрет или ограничение на использование таких средств. Блокирует возможность канала сотовой связи в закладных устройствах(аудио - видео передатчиков)

Технические характеристики
Диапазон рабочих частот	840-960МГц;1680-1920МГц
Радиус действия (зависит от расстояния до ближайшей базовой станции)	3 - 15м.
Питание изделия	- от сети 220В;

Приложение С

Схема расположения антенны

Рисунок С.1 - Вид сверху

r=1.595 м 1

3

Рисунок С.2 - Вид сбоку

1 - диско-конусная антенна; 2 - подводка питания; 3 - передатчик

Приложение D

Инструкция по правилам перевозки ценных грузов с помощью транспортного средства (ТС), оснащенного системой противодействия слежению

1. ТС, находящееся на стоянке для служебных автомобилей (в гараже, депо) должно быть под наблюдением сотрудников службы охраны предприятия;

2. в случае появления на стоянке (в гараже, депо) посторонних лиц, они должны быть задержаны сотрудниками службы охраны для выяснения причин и целей их нахождения на контролируемой территории;

3. служба охраны ведет журнал отправления и прибытия ТС, перевозящих ценные грузы;

4. ТС обслуживается водителем-механиком;

5. водитель-механик отвечает за перевозку груза из пункта отправления в пункт назначения, ремонт ТС, устранение неисправностей во время движения;

6. водитель не имеет доступа к грузу и не должен знать характер перевозимых ценностей;

7. после начала движения водитель обязан включить безопасный режим;

8. во время движения ТС находится под наблюдением группы сопровождения ценных грузов;

9. группа сопровождения формируется из сотрудников службы безопасности в количестве трех человек, один из которых находится в кабине вместе с водителем, а двое - в легковом автомобиле на расстоянии 50 - 60 метров от ТС, перевозящего ценные грузы;

10. группа сопровождения отвечает за сохранность груза во время перевозки из пункта отправления в пункт назначения и связь с отрядами правоохранительных органов в случае чрезвычайных ситуаций;

11. любая передача из ТС, перевозящего ценные грузы строго запрещается;

12. по прибытии в пункт назначения, груз разгружается под наблюдением группы сопровождения;

13. перед отправлением ТС производится проверка на несанкционированную установку систем слежения, проверка системы противодействия слежению, определяется уровень потока мощности излучения, действующего на кабину водителя (поскольку система защиты может работать непрерывно в течение рабочего дня - 8 часов, то в случае более длительных перевозок необходимо закрывать кабину водителя защитным экраном, чтобы понизить действие вредного излучения).

14. все проверки и обеспечение нормальной, эффективной и безопасной работы системы защиты возлагаются на инженера-техника;

15. кроме инженера-техника никто не имеет доступа к техническим средствам, установленным на ТС;

16. загрузка ценных грузов на ТС производится под наблюдением группы сопровождения, после осмотра инженером-техником всех установленных технических средств;

17. на лиц, допустивших нарушение данной инструкции, будут налагаться административные взыскания;

18. контроль за соблюдением данной инструкции возложить на службу безопасности предприятия;

19. данная инструкция доводится руководителями подразделений, имеющих отношение к ремонту, эксплуатации и оснащению техническими средствами ТС, до подчиненных под роспись.

Директор предприятия ___________