ПРОБЛЕМИ СТВОРЕННЯ, ВИПРОБУВАННЯ, ЗАСТОСУВАННЯ ТА ЕКСПЛУАТАЦІЇ СКЛАДНИХ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ

МЕТОД КРИПТОГРАФІЧНОГО ЗАХИСТУ МОВНОЇ ІНФОРМАЦІЇ НА ОСНОВІ ДИФЕРЕНЦІАЛЬНИХ ПЕРЕТВОРЕНЬ

2025-01-20T14:43:15+02:00

Проблема безпеки інформації, яка циркулює в каналах зв’язку, постійно актуалізується. Особливо гостро вона стоїть для VoIP-телефонії військового призначення або подвійного використання. Це пов’язано й зі зростанням цінності конфіденційної інформації, яка становить інтерес для кіберзлочинців, і з нарощенням технологічної складності кібератак за одночасного збільшення продуктивності технічних засобів несанкціонованого отримання інформації. Серед відомих механізмів забезпечення кібербезпеки мовної інформації, яка циркулює в каналах зв’язку, одне з ключових місць займають криптографічні методи її захисту. Найчастіше для організації безпечного VoIP-трафіку використовують протоколи безпеки SRTP, які реалізують симетричний криптографічний алгоритм шифрування AES. Водночас потенційна компрометація найкращого симетричного криптографічного алгоритму AES-256 потребує пошуку нових нетривіальних підходів до удосконалення механізмів забезпечення кібербезпеки. Одним із них є підхід, який ґрунтується на використанні моделі криптосистеми Фредгольма. Згадана криптографічна система належить до класу симетричних криптографічних систем, але до сьогодні, через відсутність науково обґрунтованих криптографічних алгоритмів, вона ще й досі не набула практичного впровадження. Для вирішення цієї суперечності в дослідженні з урахуванням принципу О. Керкгоффса розроблено метод криптографічного захисту мовної інформації на основі диференціальних перетворень академіка НАН України Г. Пухова. Запропонований метод дозволяє отримати шифр у вигляді диференціального спектра, який стійкий до відомих методів криптоаналізу. У статті розроблено алгоритм реалізації цього методу. Наведено результати шифрування та розшифрування мовної інформації. Збіжність результатів моделювання з іншими відомими методами підтверджує роботоздатність розробленого методу.

АВТОМАТИЗОВАНА ІНФОРМАЦІЙНА СИСТЕМА «КАДРИ»

2025-01-20T14:58:15+02:00

Інтенсивний розвиток інформаційних систем створює умови для розробки та впровадження сучасних інформаційних засобів, що дозволяють автоматизувати систему управління кадровим потенціалом. Технології, які забезпечують можливість переходу до нових умов застосування інформаційних систем, впроваджуються поступово.

Перехід до стадії автоматизації здійснюється з початком трансферу даних. Користувачі активно використовують зв’язок систем і баз даних усіх типів, що створюються як централізовано, так й індивідуально ними. Основною складовою розробки всіх авторизованих систем управління є особовий склад, тому початок будь-якої розробки системи автоматизації виробництва або вищого навчального закладу потрібно починати з модуля автоматизованої системи управління «Кадри», до якого потім поступово можна долучати інші частини. Тобто модуль «Кадри» є першочерговим у розробці будь-якої автоматизованої системи управління. При цьому базовими принципами її побудови є ті, які ґрунтуються на сучасних загальноприйнятих ідеях проєктування відкритих автоматизованих систем і мереж, досвіді створення й експлуатації подібних систем у провідних вищих навчальних закладах.

У статті наведено приклад базової технічної структури автоматизованої системи управління вищого навчального закладу, а також проаналізовано структури інформаційних потоків інформаційної системи «Кадри».

За результатами проведеного аналізу побудована функціональна схема роботи системи ведення обліку кадрів. Розроблено алгоритм роботи інформаційної системи ведення обліку персоналу, який складається з дев’яти блоків, а також визначено систему управління базами даних та умови програмування.

Запропоновано можливі варіанти побудови модулів інформаційної системи «Кадри» та сформульовано вимоги до її апаратного й програмного забезпечення.

Локальне тестування розробленої інформаційної системи ведення обліку кадрів дозволило зробити висновок про те, що вона працездатна й функціонує правильно.

АНАЛІЗ ІМОВІРНИХ ВИТОКІВ ПОМИЛОК В ОБЧИСЛЕННІ МАТЕМАТИЧНИХ МОДЕЛЕЙ БОЙОВИХ ДІЙ У КОМП’ЮТЕРНИХ СИСТЕМАХ ІМІТАЦІЙНОГО МОДЕЛЮВАННЯ

2025-01-20T15:15:55+02:00

На сьогодні є безліч ситуацій, коли практично провести науковий дослід або відтворити певні обставини для прийняття виваженого рішення є неможливим чи потребує значних фінансових витрат. У такому разі завжди приходять на допомогу комп’ютерні системи імітаційного моделювання, які вже тривалий час використовуються для прийняття рішень, що впливають на людські життя, планування бойових дій, напрямки розвитку видів Збройних Сил та галузей промисловості й навіть перспективи державотворення. Але фахівці у відповідних сферах, ґрунтуючись на підсумках комп’ютерних розрахунків із поданням чисел у двійковому коді з плаваючою комою, не враховують особливостей точності цих розрахунків із двійковими числами та впливу двійкової арифметики на результати імітаційного моделювання. Як правило, математичні результати комп’ютерних розрахунків прийнято вважати достовірними, хоча вони можуть містити похибку, яка залежить від апаратного забезпечення електронно-обчислювальної машини, а саме від розрядності шини процесора. Це зумовлено технічним стандартом ІЕЕЕ 754 для арифметики з плаваючою комою.

У статті проаналізовано математичні моделі, які використовуються в системах імітаційного моделювання бойових дій, та підходи до їх розв’язання. Проведено деталізацію подання бінарних чисел із плаваючою комою в комп’ютерних системах різної розрядності та визначено можливі витоки помилок у разі подання чисел у двійковому коді, а також проведено математичні розрахунки. Такий підхід дозволяє враховувати можливі межі похибок на етапі введення даних у комп’ютерні системи для обчислення та безпосередньо в ході проведення математичних розрахунків в електронно-обчислювальних системах.

АЛГОРИТМ ФІЛЬТРАЦІЇ ВИМІРЮВАНЬ АКСЕЛЕРОМЕТРИЧНИХ ДАТЧИКІВ У БЕЗПЛАТФОРМЕНИХ ІНЕРЦІАЛЬНИХ СИСТЕМАХ НАВІГАЦІЇ БЕЗПІЛОТНИХ ЛІТАЛЬНИХ АПАРАТІВ

2025-01-20T15:32:31+02:00

У безпілотних літальних апаратах малої маси набули широкого застосування безплатформені інерціальні системи навігації, які реалізуються на базі акселерометрів та гіроскопів, виготовлених за технологією мікроелектромеханічних систем. Низька точність мікроелектромеханічних систем обумовлює застосування в системах навігації додаткових етапів оброблення навігаційних вимірювань. Для підвищення точності навігаційних визначень застосовують алгоритми стохастичної фільтрації, зокрема фільтр Калмана та різні його модифікації. Сучасні алгоритми фільтрації характеризуються високою обчислювальною складністю, а інженери стикаються з проблемою їх практичної реалізації через абстрактну форму подання, яка не відображає усіх деталей. Саме тому актуальним є завдання синтезу алгоритмів фільтрації, які будуть відповідати вимогам гарантованої збіжності процесу фільтрації та мінімальної обчислювальної складності щодо своєї реалізації. Остання вимога є надзвичайно важливою для навігаційних систем малих безпілотних літальних апаратів, оскільки їх бортове обладнання має бути дешевим та малоенергоємним. У зв’язку із цим статтю присвячено синтезу та дослідженню алгоритму поліноміальної фільтрації вимірювань акселерометричних датчиків у безплатформених інерціальних системах навігації безпілотних літальних апаратів. Синтез алгоритму виконано за методикою, що ґрунтується на поданні згладжувальних фільтрів як динамічних систем, що описуються дискретними передавальними функціями, які визначаються застосуванням третьої форми умов інваріантності. Відмінною рисою синтезованого алгоритму є урахування в процесі фільтрації не лише поточних, а й попередніх результатів вимірювань, які зважуються власними коефіцієнтами згладжування. Для розробленого алгоритму визначено умови збіжності процесу фільтрації. Завдяки скалярній формі реалізації йому притаманна низька обчислювальна складність. Ефективність алгоритму підтверджено результатами комп’ютерного моделювання за результатами реальних вимірів акселерометра ADXL345, що входить до складу Arduino UNO R3.

АНАЛІЗ ЗАСОБІВ МОДЕЛЮВАННЯ МЕРЕЖ ЩОДО МОЖЛИВОСТІ ЇХ ВИКОРИСТАННЯ ДЛЯ ПРАКТИЧНОЇ ПІДГОТОВКИ ФАХІВЦІВ ІЗ КІБЕРБЕЗПЕКИ

2025-01-20T16:10:52+02:00

Незважаючи на наявні системи інформаційної безпеки, ключовим аспектом ефективного кіберзахисту залишається рівень підготовки персоналу, відповідального за кібербезпеку. Сьогодні підготовка фахівця з кібербезпеки повинна ґрунтуватися на всебічному вивченні сучасних інформаційних технологій, механізмів і шаблонів проведення кібератак, способів протидії їм та включати як теоретичну, так і практичну складові. Встановлено, що найбільш поширеною практикою у провідних навчальних та наукових установах світу й України щодо здійснення практичної підготовки фахівців із кібербезпеки є створення та розгортання складних програмно-апаратних комплексів – кіберполігонів, але це вимагає витрати значних ресурсів. Тому програмні засоби емуляції і симуляції комп’ютерних мереж стають альтернативою отримання початкових практичних навичок із кібербезпеки.

У статті проаналізовано три найпопулярніші безкоштовні інструменти для симуляції та емуляції комп’ютерних мереж: Cisco Packet Tracer, GNS3 і EVE-NG – щодо можливості їх використання для практичної підготовки фахівців із кібербезпеки. У результаті аналізу встановлено, що Cisco Packet Tracer, орієнтований на користувачів-початківців, забезпечує симуляцію мережевих пристроїв виключно компанії Cisco, дозволяє налаштовувати базові протоколи та відпрацьовувати основи кіберзахисту. GNS3 за своїм функціоналом дещо переважає Cisco Packet Tracer, емулює реальні образи операційних систем і підтримує роботу з багатьма вендорами мережевих пристроїв, що робить його корисним для складних навчальних завдань. Крім того, GNS3 надає можливість відтворювати сценарії кібератак, а інтегрований мережевий аналізатор Wireshark дозволяє здійснювати моніторинг трафіку та аналізувати вплив кібератаки на систему. У свою чергу, EVE-NG – потужна платформа для емуляції мереж, яка за своїми функціональними можливостями дуже близька до GNS3. Вона також забезпечує широку підтримку обладнання і надає можливості для розгортання складних мережевих топологій. Проте основною особливістю EVE-NG є її клієнт-серверна архітектура, що дозволяє багатокористувацький формат роботи.

Отже, Cisco Packet Tracer, GNS3 та EVE-NG доповнюють один одного в процесі отримання практичних навичок із кібербезпеки на різних рівнях навчання. Використання всіх трьох інструментів у навчальних програмах дозволить формувати комплексні знання і практичні навички, необхідні для ефективного захисту критичної інформаційної інфраструктури від кібератак.

ФУНКЦІЯ ЩІЛЬНОСТІ РОЗПОДІЛУ ЦІЛЕЙ ДЛЯ ПЛАНУВАННЯ ЗАСТОСУВАННЯ БЕЗПІЛОТНИХ ЛІТАЛЬНИХ АПАРАТІВ

2025-01-21T10:58:13+02:00

Основною проблемою видової повітряної розвідки є суперечність між розмірами площі огляду та розмірами елементарних об’єктів (цілей). Оскільки площа огляду дуже велика, розміри цілі малі, а миттєве поле зору бортової апаратури обмежене, то час на отримання даних досить значний і обсяги інформації, що підлягають обробленню, є дуже великими. Крім того, через технічні обмеження за часом перебування в повітрі та особливості апаратури видової розвідки один безпілотний літальний апарат не в змозі охопити всю площу за один виліт. Гостроту цієї проблеми можна частково зняти шляхом застосування групи безпілотних літальних апаратів, але як для одного, так і для групи постає завдання планування маршруту руху. Простий гребінчастий огляд зони розвідки є далеко не оптимальним, на практиці застосовують планування маршруту за точками із залученням апріорної інформації про найбільш імовірні місця розташування цілей. Однак цей спосіб досить незручний для автоматичного планування маршруту самим безпілотним літальним апаратом, оскільки точка на карті зазвичай не співвідноситься з висотою польоту, миттєвим полем зору бортової апаратури спостереження, масштабом та детальністю знімка. Для підвищення можливостей оптимізації автоматичного планування польоту запропоновано застосовувати функцію щільності розподілу цілей.

Функція щільності розподілу цілей – це двовимірна математична модель, яка описує умовну відносну ймовірність знаходження цілей у різних точках простору. Вона створюється і задається на основі апріорних даних про місцевість, попередніх спостережень або інтелектуальних оцінок, що відображають розподіл можливих цілей у певній області або для всієї зони розвідки. Функція щільності розподілу цілей дозволяє моделювати простір не як однорідний, а як область із різними ступенями важливості або ж імовірностями знаходження цілей. Слід зауважити, що отримання математично обґрунтованих чи розрахованих за теорією ймовірності або математичної статистики двовимірних дискретних щільностей імовірностей для випадково розміщених цілей фактично не можливе. Тому в статті функція щільності розподілу цілей розглядається як область із різними ступенями важливості огляду, що відображається умовними відносними ймовірностями, отриманими з різних джерел, зокрема й експертним оцінюванням.

ТЕХНІЧНЕ РІШЕННЯ ДЛЯ ПРОЄКТУВАННЯ СПРЯЖЕНИХ ЗУБЧАСТИХ ЗАЧЕПЛЕНЬ ЩОДО ВИЗНАЧЕННЯ ІНТЕРФЕРЕНЦІЇ В ОЗБРОЄННІ ТА ВІЙСЬКОВІЙ ТЕХНІЦІ

2025-01-21T11:21:11+02:00

У складних реаліях сучасної промисловості України важливим напрямком науково-технічного розвитку є оптимізація технічних рішень для проєктування спряжених зубчастих зачеплень кінематичних пар щодо визначення інтерференції в озброєнні та військовій техніці з підвищеними вимогами до ступеня складності виробів, що проєктуються, і скорочення термінів виконання замовлень. Вплив кризових явищ в економіці та посилення конкурентної боротьби на ринку зумовлюють потребу в розробленні виробів на найсучаснішому технічному рівні.

У статті запропоновано оптимізацію аналітичного технічного рішення для проєктування лінії контакту між осями спряжених зубчастих зачеплень кінематичних пар для визначення інтерференції. Це дозволить у ході проєктування спряжених поверхонь зубчастих зачеплень привести рівняння до параметричної форми, алгоритмізувати та оптимізувати моделювання виробів в озброєнні та військовій техніці, а також спроєктувати контактну поверхню зачеплення.

Технічне вирішення порушеної проблеми належить до зубчастих спряжених механізмів зовнішнього зачеплення, форма зубів коліс яких утворюється огинанням початкового контуру зубчастої рейки, а кількість зубів визначається залежно від призначення механізму, необхідного передавального відношення та діаметральних розмірів. Такі механізми використовуються в різних вузлах й агрегатах озброєння та військової техніки, а саме у вигляді зубчастих коліс редукторів, лебідок, планетарних і хвильових передач та як робочі органи насосів, гідродвигунів, компресорів і двигунів внутрішнього згорання з прямими та гвинтовими зубами. Щоб уникнути інтерференції, на стадії проєктування необхідно проаналізувати технічні криволінійні характеристики спряжених поверхонь. Застосування технічних рішень для опису реальних поверхонь, одержуваних в результаті створення криволінійної моделі, відображає реальний фізичний процес із визначення інтерференції.

АНАЛІЗ МЕТОДІВ РОЗПІЗНАВАННЯ ЗОБРАЖЕНЬ ТА ЇХ КЛАСИФІКАЦІЯ

2025-01-21T11:48:10+02:00

В умовах російсько-української війни виникають нові складнощі для ведення радіоелектронної розвідки. Радіочастотний спектр насичений різноманітними типами сигналів, а сучасні засоби зв’язку мають високий рівень захищеності. Більшість зразків озброєння автоматично розпізнають сигнали за рахунок вимірювання їх параметрів, однак через низьке відношення сигнал-шум цей процес може бути ускладненим. Крім того, майже усі сучасні засоби радіоелектронної розвідки відображають спектрограми, на яких можна чітко визначити сигнал. З урахуванням широкого застосування технологій розпізнавання зображень у різних галузях важливо вивчити наявний досвід, розглянути методи та способи цього процесу й дослідити можливість їх використання для розв’язання проблеми розпізнавання сигналів.

Сучасні алгоритми штучного інтелекту забезпечують аналіз великих обсягів даних із використанням методів машинного навчання. Особливу увагу приділено можливостям глибоких нейронних мереж, які демонструють високі результати у вирішенні складних завдань. Це відкриває нові перспективи для їх застосування у військовій сфері. Підходи, що ґрунтуються на аналізі даних із використанням спектрограм, дозволяють досягати високої точності розпізнавання навіть у складних умовах. Розробка інноваційних методів обробки сигналів є важливою складовою зміцнення обороноздатності держави.

У статті досліджено можливості штучного інтелекту з особливим акцентом на ролі комп’ютерного зору в цій сфері. Проведено класифікацію методів розпізнавання зображень за схемою, розробленою на основі відомих підходів. Крім того, проаналізовано основні етапи комп’ютерного зору, їх функціональні складові та зміст. Окрему увагу приділено методам розпізнавання образів, зокрема їх трьом основним типам, проаналізовано їх переваги та недоліки. У публікації наведено практичні приклади реалізації зазначених методів. Завершальним етапом дослідження став вибір методу для подальших експериментальних і теоретичних досліджень.

ТЕОРЕТИЧНІ ВИКЛИКИ ТА ПРАКТИЧНІ МОЖЛИВОСТІ ОЦІНЮВАННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ЗАХОДІВ ПСИХОЛОГІЧНИХ ОПЕРАЦІЙ

2025-01-21T13:04:13+02:00

У статті розглянуто теоретичні виклики та практичні можливості оцінювання ефективності заходів психологічних операцій в умовах сучасних збройних конфліктів. Проаналізовано роль психологічних операцій, які є важливим компонентом гібридної війни, спрямованим на маніпулювання інформаційним простором та психологічним станом противника. Основну увагу приділено використанню таких сучасних технологій для здійснення інформаційно-психологічного впливу, як: радіоелектронні засоби, безпілотні літальні апарати, кіберінструменти та соціальні мережі.

Сучасні збройні конфлікти характеризуються інтенсивним використанням технологій, що дозволяють суттєво розширити масштаби психологічних операцій. Завдяки інноваційним засобам комунікації, зокрема автоматизованим системам аналізу даних, алгоритмам штучного інтелекту та технологіям великих даних (Big Data), з’являються нові можливості для оцінювання реакцій противника в режимі реального часу. Такий підхід дозволяє забезпечити більш точну й своєчасну корекцію заходів психологічного впливу залежно від результатів.

У публікації досліджено різноманітні методи психологічного впливу: деморалізацію противника, поширення дезінформації, маніпуляцію громадською думкою, формування негативного інформаційного фону серед цивільного населення ворога, а також підтримку морального духу власних військ. Особливе значення мають інформаційно-аналітичні операції, які здатні впливати не лише на індивідуальні рішення командування противника, але й на стратегічні процеси управління.

Крім того, акцентовано на важливості оцінювання ефективності таких операцій, зокрема через використання кількісних і якісних метрик, що дозволяють визначити вплив на противника, зміну його поведінки та морального стану. Так, кількісні показники включають рівень інформаційного охоплення цільової аудиторії, кількість змін у поведінці або прийнятті рішень командування противника. Якісні показники аналізують глибші аспекти: емоційну стійкість особового складу, зміну рівня довіри до командування, деморалізацію населення в зоні бойових дій.

Особливу увагу приділено методам оцінювання ефективності психологічних операцій, зокрема аналізу реакцій противника, моніторингу змін у його поведінці, а також вимірюванню впливу на інформаційні та комунікаційні системи ворога. Важливою складовою є аналіз результатів дезінформаційних кампаній, а саме оцінка їх тривалого впливу на суспільну думку. Стаття показує важливість комплексного підходу до визначення результатів психологічних операцій, який поєднує різні типи аналізу для досягнення стратегічних цілей у сучасних військових конфліктах.

МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ СИГНАЛУ ІЗ ЗАДАНИМИ ПОЛЯРИЗАЦІЙНИМИ ПАРАМЕТРАМИ В ОРТОГОНАЛЬНОМУ ПОЛЯРИЗАЦІЙНОМУ БАЗИСІ

2025-01-21T13:18:28+02:00

Досвід ведення бойових дій в умовах широкомасштабного вторгнення російської федерації проти України свідчить, що сучасний рівень розвитку радіоелектронного озброєння характеризується великою різноманітністю видів та типів радіоелектронних засобів, а також застосуванням багатофункціональних засобів зі змінюваними в широких межах параметрами сигналів та режимами роботи. Так, у сучасних (новітніх) наземних, повітряних та морських радіолокаційних станціях за різних режимів бойової роботи, залежно від завдань та умов складної радіоелектронної обстановки, здійснюється навмисна зміна частотно-часових, а також поляризаційних параметрів випромінюваних сигналів. Наявність відмінностей у поляризаційних параметрах сигналів об’єктивно створює передумови для їх урахування в обробці для покращення показників виявлення, розпізнавання та пеленгування системами радіомоніторингу. В основі підходу лежить застосування антен з ортогональними за поляризацією антенними елементами, що дозволяє подавати сигнали у вигляді поляризаційних векторів. У ході оброблення необхідно враховувати вплив поляризаційних характеристик антенної системи на параметри поляризаційного вектора (зміну поляризаційного базиса), що є актуальним, оскільки сигнали надходять до антенної системи з різних кутових напрямків.

Важливою умовою отримання об’єктивних результатів у дослідженні ефективності алгоритмів поляризаційної обробки є застосування коректної математичної моделі сигналів із заданими поляризаційними параметрами в окресленому ортогональному поляризаційному базисі, а також використання сигналів від реальних радіотехнічних засобів, поляризаційні параметри яких можуть бути визначені в поляризаційному базисі, відмінному від заданого. У статті запропоновано математичну модель, яка дозволяє виразити складові поля через параметри еліпса поляризації, а також наведено вирази, які описують взаємозв’язок поляризаційних векторів та їх коваріаційних матриць у різних поляризаційних базисах антенної системи.

СПОСІБ ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ РОБОТИ ТРИФАЗНОГО ГЕНЕРАТОРА ШЛЯХОМ АДАПТИВНОГО ПЕРЕРОЗПОДІЛУ ПОТУЖНОСТІ МІЖ ОДНОФАЗНИМИ СПОЖИВАЧАМИ

2025-01-21T13:30:00+02:00

У статті описано спосіб підвищення ефективності роботи трифазного генератора шляхом застосування системи перерозподілу його потужності між однофазними споживачами. Проаналізовано можливі підходи та методи вирішення проблеми виникнення асиметрії навантаження джерел живлення. Запропоновано структурну схему системи електроживлення однофазних споживачів, яка реалізує рівномірне навантаження фаз у разі виникнення асиметрії навантаження. Обґрунтовано порядок функціонування такої схеми в різних режимах роботи системи перерозподілу потужності між споживачами, а також на його основі запропоновано алгоритм функціонування. Наведено обґрунтування схемного рішення адаптивної системи перерозподілу потужності між однофазними споживачами під керуванням однокристального мікроконтролера та розроблено варіант її принципової схеми. Сформульовано вимоги та на їх основі спроєктовано варіант побудови інвертора, який відповідає особливостям запропонованої структурної схеми за рівнем вхідної напруги. Розроблено та досліджено функціонування програмного коду роботи однокристального мікроконтролера за запропонованим алгоритмом. Наведено результати практичної перевірки функціонування запропонованої системи електроживлення, які продемонстрували підвищення ефективності трифазного генератора шляхом застосування системи перерозподілу його потужності між однофазними споживачами. З’ясовано, що модернізація пристрою можлива через реалізацію функції підмішування потужності. За результатами експерименту сформульовано напрямки подальших досліджень щодо удосконалення запропонованої схеми.