Бортовая система управления космическим аппаратом

Бортовая система управления космическим аппаратом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при создании бортовых систем управления космических аппаратов (КА).

Известна бортовая система управления КА, в состав которой входит бортовая аппаратура командно-измерительной системы (БА КИС), система телеметрического контроля (СТК), бортовая центральная вычислительная машина (БЦВМ) и блок управления бортового комплекса управления (В.Е. Чеботарев, В.Е. Косенко, «Основы проектирования космических аппаратов информационного обеспечения», Сиб. гос. аэрокосмический ун-т, 2011).

Недостатком такой бортовой системы управления КА является недостаточная защищенность информации, циркулирующей в системе управления КА, от несанкционированного доступа.

На современных КА для предотвращения несанкционированного доступа к информации, циркулирующей в системе управления КА, в состав БА КИС включаются средства защиты информации (как информации с ограниченным доступом, не содержащей сведений, составляющих государственную тайну, так и информации, содержащей сведения, составляющие государственную тайну). Защита информации осуществляется посредством ее криптографического преобразования с использованием специальных алгоритмов.

При функционировании средств защиты информации в их цепи питания генерируются электрические сигналы, несущие информацию об алгоритмах криптографического преобразования защищаемой информации (далее по тексту - "опасные" сигналы). "Опасные" сигналы в виде наводок попадают в цепи электропитания КА, по цепям электропитания КА в радиопередающие устройства (РПДУ), входящие в состав БА КИС и аппаратуры полезной нагрузки КА, и далее в радиоканалы. Таким образом, РПДУ, входящие в состав БА КИС и аппаратуры полезной нагрузки КА, являются техническими каналами утечки "опасных" сигналов.

"Опасные" сигналы, попавшие в радиоканалы, могут быть перехвачены. В результате этого могут быть раскрыты алгоритмы криптографического преобразования защищаемой информации. В этом случае средства защиты информации перестают выполнять свою целевую задачу и, как следствие, может быть осуществлен несанкционированный доступ к информации, циркулирующей в системе управления КА.

Согласно нормативной документации по разработке, производству и эксплуатации средств защиты информации для оценки защищенности информации, циркулирующей в системе управления КА, должен быть проведен комплекс работ, называемый специальными работами, целью которых является подтверждение того, что величина "опасных" сигналов, попавших в радиоканалы через РПДУ, не превышает допускаемые значения. При этом величина "опасных" сигналов, попавших в радиоканалы через РПДУ, определяется для каждого РПДУ экспериментально. Таким образом, объем специальных работ зависит от количества технических каналов утечки "опасных" сигналов (РПДУ в составе КА).

Задачей настоящего изобретения является повышение защищенности информации, циркулирующей в системе управления КА, от несанкционированного доступа и минимизация объема специальных работ.

Задача решается тем, что в бортовой системе управления КА, содержащей бортовую аппаратуру командно-измерительной системы со средством защиты информации от несанкционированного доступа, циркулирующей в системе управления КА, состоящую из бортовой центральной вычислительной машины, систем телеметрического контроля и блока управления бортового комплекса управления (БУ БКУ), в цепь питания БА КИС вводится блок сетевых фильтров (БСФ), состоящий из фильтрующих элементов и конденсаторов.

Суть предлагаемого изобретения поясняется схемами, где на фиг. 1 приведена схема блока сетевых фильтров 4, на фиг. 2 - схема введения блока сетевых фильтров 4 в цепь питания БА КИС 1.

Бортовая система управления космическим аппаратом состоит из бортовой аппаратуры командно-измерительной системы 1, в состав которой включен блок сетевых фильтров 4, системы телеметрического контроля (СТК) 5, бортовой центральной вычислительной машины 3 и блока управления бортового комплекса управления 2.

Блок сетевых фильтров состоит из фильтрующих элементов Z1, Z2 и конденсаторов C1, С2. Параметры фильтрующих элементов Z1, Z2, обеспечивающих требуемое затухание "опасных" сигналов, выбираются исходя из характеристик "опасных" сигналов (энергии и частотного диапазона).

Бортовая система управления космическим аппаратом работает следующим образом: в процессе функционирования КА БЦВМ 3 обеспечивает централизованное программное управление КА, формируемое по радиокомандам наземного комплекса управления (НКУ) и результатам автономной диагностики состояния бортовой аппаратуры на основании телеметрической информации. Бортовая система управления осуществляет автономное управление КА и его информационно-логическое взаимодействие с НКУ, участвуя в работе контуров функционального управления, баллистического обеспечения, телеметрического контроля, синхронизации и обеспечения живучести. Бортовая аппаратура КИС 1 состоит из высокочастотного приемопередающего блока (командной радиолинии) и низкочастотного блока, содержащего дешифраторы радиокоманд, программно-временные устройства, задающий генератор и аппаратуру защиты от несанкционированного доступа в контур управления. Система телеметрического контроля 5 организует опрос телеметрических датчиков, их адресную и временную привязку, формирование телеметрического кадра и передачу его в НКУ по запросу. БУ БКУ 2 решает коммутационно-логические задачи, распределяя цепи питания бортовой аппаратуры, их токовую защиту и реализуя логику управления. Бортовая система управления и аппаратура полезной нагрузки КА 6 питаются от общей системы электропитания КА 7.

Технический результат изобретения заключается в ослаблении "опасных" сигналов, наведенных в цепь питания КА от БА КИС 1, посредством сетевых фильтров до безопасных величин. Этим предотвращается утечка "опасных" сигналов через РПДУ аппаратуры полезной нагрузки КА 6. В результате чего повышается защищенность информации, циркулирующей в системе управления КА, и минимизируется объем специальных работ (за счет исключения специальных работ с РПДУ аппаратуры полезной нагрузки КА 6).

1. Бортовая система управления космическим аппаратом (КА), содержащая бортовую аппаратуру командно-измерительной системы (БА КИС) со средством защиты информации от несанкционированного доступа, циркулирующей в системе управления КА, состоящую из бортового центрального вычислительного комплекса, систем телеметрического контроля и блока управления бортового комплекса управления, отличающаяся тем, что в цепь питания БА КИС вводится блок сетевых фильтров, состоящий из фильтрующих элементов и конденсаторов.

2. Бортовая система управления КА по п. 1, отличающаяся тем, что параметры фильтрующих элементов, обеспечивающих требуемое затухание "опасных" сигналов, выбираются исходя из характеристик "опасных" сигналов (энергии и частотного диапазона).