Использование динамически изменяющегося пароля

Методы проверки подлинности на основе динамически меняющегося пароля обеспечивают большую безопасность, так как частота смены паролей в них максимальна - пароль для каждого пользователя меняется ежедневно или через несколько дней. При этом каждый следующий пароль по отношению к предыдущему изменяется по правилам, зависящим от используемого метода проверки подлинности.

Существуют следующие методы парольной защиты, основанные на использовании динамически меняющегося пароля:

- методы модификации схемы простых паролей;

- методы идентификации и установления подлинности субъектов и различных объектов;

- метод "запрос-ответ";

- функциональные методы.

Наиболее эффективными из данных методов являются функциональные.

Методы модификации схемы простых паролей. К методам модификации схемы простых паролей относят случайную выборку символов пароля и одноразовое использование паролей. При использовании первого метода каждому пользователю выделяется достаточно длинный пароль, причем каждый раз для опознавания используется не весь пароль, а только некоторая его часть. В процессе проверки подлинности система запрашивает у пользователя группу символов под заданным порядковым номерам. Количество символов и их порядковые номера для запроса определяются с помощью датчика псевдослучайных чисел. При одноразовом использовании паролей каждому пользователю выделяется список паролей. В процессе запроса номер пароля, который необходимо ввести, выбирается последовательно по списку или по схеме случайной выборки. Недостатком методов модификации схемы простых паролей является необходимость запоминания пользователями длинных паролей или их списков. Запись паролей на бумагу приводит к появлению риска потери или хищения носителей информации с записанными на них паролями.

Методы идентификации и установления подлинности субъектов и различных объектов. При обмене информацией рекомендуется в любом случае предусмотреть взаимную проверку подлинности полномочий объекта или субъекта. Если обмен информацией производится по сети, то процедура должна выполняться обязательно. Для этого необходимо, чтобы каждому из объектов и субъектов присваивалось уникальное имя. Каждый из объектов (субъектов) должен хранить в своей памяти (недоступной для посторонних лиц) список, содержащий имена объектов (субъектов), с которыми будут производить процессы обмена защищаемыми данными.

Метод "запрос-ответ". При использовании метода "запрос-ответ" в информационной системе заблаговременно создается и особо защищается массив вопросов, включающий в себя как вопросы общего характера, так и персональные вопросы, относящиеся к конкретному пользователю, например, вопросы, касающиеся известных только пользователю случаев из его жизни. Для подтверждения подлинности пользователя система последовательно задает ему ряд случайно выбранных вопросов, на которые он должен дать ответ. Опознание считается положительным, если пользователь правильно ответил на все вопросы. Основным требованием к вопросам в данном методе аутентификации является уникальность, подразумевающая, что правильные ответы на вопросы знают только пользователи, для которых эти вопросы предназначены.

Функциональные методы. Среди функциональных методов наиболее распространенными является метод функционального преобразования пароля. Метод функционального преобразования основан на использовании некоторой функции F, которая должна удовлетворяет установленным требованиям.

Одноразовые пароли

Одноразовый пароль — это пароль, действительный только для одного сеанса аутентификации. Действие одноразового пароля также может быть ограничено определённым промежутком времени. Преимущество одноразового пароля по сравнению со статическим состоит в том, что пароль невозможно использовать повторно. Таким образом, злоумышленник, перехвативший данные из успешной сессии аутентификации, не может использовать скопированный пароль для получения доступа к защищаемой информационной системе. Использование одноразовых паролей само по себе не защищает от атак, основанных на активном вмешательстве в канал связи, используемый для аутентификации (например, от атак типа «человек посередине»).

Алгоритмы создания одноразовых паролей обычно используют случайные числа. Это необходимо, потому что иначе было бы легко предсказать последующие пароли на основе знания предыдущих. Подходы к созданию одноразовых паролей различны:

· Использующие математические алгоритмы для создания нового пароля на основе предыдущих (пароли фактически составляют цепочку, и должны быть использованы в определённом порядке).

· Основанные на временной синхронизации между сервером и клиентом, обеспечивающей пароль (пароли действительны в течение короткого периода времени)

· Использующие математический алгоритм, где новый пароль основан на запросе (например, случайное число, выбираемое сервером или части входящего сообщения) и/или счётчике.

Также существуют различные способы, чтобы сообщить пользователю следующий пароль. Некоторые системы используют специальные электронные токены, которые пользователь носит с собой, создающие одноразовые пароли и выводящие затем их на маленьком экране. Другие системы состоят из программ, которые пользователь запускает с мобильного телефона. Ещё другие системы генерируют одноразовые пароли на сервере и затем отправляют их пользователю, используя посторонние каналы, такие, как SMS-сообщения. Наконец, в некоторых системах одноразовые пароли напечатаны на листе бумаги или на скретч-карте, которые пользователю необходимо иметь с собой.

Криптографические методы защиты информации. Для реализации мер безопасности используются различные способы шифрования (криптографии), суть которых заключается в том, что данные, отправляемые на хранение, или сообщения, готовые для передачи, зашифровываются и тем самым преобразуются в шифрограмму или закрытый текст. Санкционированный пользователь получает данные или сообщение, дешифрует их или раскрывает посредством обратного преобразования криптограммы, в результате чего получается исходный открытый текст. Методу преобразования в криптографической системе соответствует использование специального алгоритма. Действие такого алгоритма запускается уникальным числом (или битовой последовательностью) обычно называемым шифрующим ключом.

В сетях ЭВМ наиболее эффективными являются криптографические способы

защиты информации. Если физические способы защиты могут быть преодолены путем, например, дистанционного наблюдения, подключения к сети или подкупа персонала, законодательные не всегда сдерживают злоумышленника, а управление доступом не гарантирует от проникновения изощренных «хакеров», то криптографические методы, если они удовлетворяют соответствующим требованиям, характеризуются наибольшей степенью «прочности».

 

 

Стратегия развития CNS / ATM.

Обоснование и основные положения новой стратегии развития.

CNS/ATM- Communication, Navigation, Surveillance /Air Traffic Management

 

Безопасность и эффективность полетов воздушных судов обеспечивается системами организации воздушного движения.

Одним из определяющих факторов обеспечения безопасности и экономичности воздушного движения является автоматизация управления воздушным движением.

Эффективность и безопасность авиационной транспортной системы мира во многом определяется качеством функционирования ее важнейшего элемента - аэронавигационной системы (АНС). Особенности экономического развития стран, различие в аэронавигационных средствах, правилах и процедурах создают узкие места на пути основных потоков воздушного движения. В результате резко увеличиваются задержки воздушных судов на земле и в воздухе, повышается риск авиационных происшествий. Принятые Международной гражданской авиацией (ИКАО) на 10 Аэронавигационной конференции меры, связанные с внедрением перспективной концепции систем связи, навигации, наблюдения/организации воздушного движения (CNS/ATM), глобального и региональных планов ее внедрения в значительной степени способствуют устранению этих недостатков и содействуют процессу гармонизации и последующей интеграции национальных аэронавигационных систем.

Реализация концепции в ряде стран сталкивается с серьезными трудностями. Особенно это касается стран с большой территорией, где ввиду необходимости внедрения обширного комплекса средств, требуются большие капиталовложения. Ситуация может усугубиться в условиях экономических трудностей, когда в первую очередь реализуется финансирование социальных и других более важных проблем.

Именно такая ситуация сложилась в России и большинстве стран СНГ в 90-х годах, где темпы внедрения концепции CNS/ATM резко снизились. В этом случае говорить о гармонизации мировой аэронавигационной системы можно было лишь условно, так как территория, занимаемая Россией и другими странами-членами СНГ сама по себе является крупным регионом, через который проходят весьма важные для всего мирового сообщества маршруты полета. В силу этого, проблемы России становились как бы общей проблемой, требующей для своего решения помощи заинтересованных стран, авиакомпаний и других инвесторов.

Состояние аэронавигационного обеспечения полетов заботило не только авиационные круги России, но также и мировое авиационное сообщество. Это определяется важным географическим положением страны, через которую проходят целый ряд выгодных транзитных маршрутов, соединяющих различные континенты. Экономия времени полета по этим маршрутам может достигать нескольких часов.

Другим фактором пристального внимания западных стран к положению с аэронавигационным обеспечением в России, являлся растущий объем международных авиационных связей с нашей страной.

Россия по сути - крупный регион. Ее аэронавигационная система является уникальной по размерам охватываемой территории, различию климатических условий, наличию больших неосвоенных территорий.

 

Радиолокатор, который до недавнего времени был основным средством дис-петчерского наблюдения и контроля за воздушной обстановкой, имеет ряд недостатков.

Перечислим главные из них.

-  Зона действия РЛС ограничивается прямой видимостью.

- В вертикальной плоскости диаграмма направленности такова, что существуют по крайней мере две «мертвые зоны»: на низких высотах, вплоть до земной поверхности, и вертикальная «воронка» в виде конуса, расширяющегося вверх.

- Антенны РЛС имеют боковые и задние лепестки диаграммы направленности, вызывающие появление ложных отметок.

- Ввиду того что период вращения антенны велик, а погрешности измерения координат растут с увеличением дальности, точность определения местоположения невысока.

- Обслуживание сети воздушных трасс большой протяженности требует создания радиолокационного поля соответствующего размера. Однако оптимальная расстановка РЛС обычно невозможна вследствие ряда ограничений географического, экологического и технического характера.

Следует признать, что современные типы диспетчерских радиолокаторов достигли предела своего совершенства и всякое их улучшение дается высокой ценой.

Радиолокатор (с учетом его массовости) является наиболее дорогостоящим средством аэронавигационного обеспечения воздушного движения как по собственной цене, так и по капитальным затратам на его установку, оборудование радиолокационной позиции, подведение сетей энергоснабжения, прокладку дорог. К этому добавляются высокие эксплуатационные расходы, связанные с техническим обслуживанием, ремонтом и оплатой персонала, а также транспортные расходы и стоимость передачи данных при обмене информацией между радиолокационными позициями и центрами УВД.

К этим недостаткам добавляются технические проблемы обработки радио-локационных наблюдений.

Если придерживаться прежней концепции, основанной на радиолокационном контроле, то это будет означать движение по экстенсивному пути развития системы ОВД. Более эффективным, как известно, всегда является интенсивный путь, предполагающий новую стратегию развития.

Предпосылкой и основанием перехода к новым средствам связи, навигации и наблюдения послужили, во-первых, их моральное и физическое старение, во- вторых, несоответствие современным требованиям и, в-третьих, возможность использования новых информационных спутниковых технологий.

 

В начале 1980-х годов ИКАО признала обостряющиеся ограничения существующих систем аэронавигации и необходимость их совершенствования для удовлетворения потребностей гражданской авиации в XXI веке. Образованный с этой целью специальный комитет, получивший в последующем название комитета FANS (Future Air Navigation System-перспективная аэронавигационная система) изучил, определил и предложил перспективные аэронавигационные технологии и рекомендации для развития аэронавигации.

В процессе формирования новой концепции CNS/ATM комитет исходил из того, что новая система CNS должна обеспечивать: 

- связь, навигацию и наблюдение в глобальном масштабе на всех высотах полета (от самых малых до самых больших) и в любых районах (включая удаленные, прибрежные и океанические);

- обмен данными по каналам цифровой связи “воздух - земля” между бортовыми и наземными комплексами в целях максимального использования преимуществ автоматизации; 

- навигационное обслуживание и заходы на посадку на ВПП и другие посадочные полосы, которые практически нецелесообразно оборудовать средствами для точного захода на посадку. 

В мае 1988 года комитет FANS - этап I завершил свою работу, разработав концепцию систем СNS, основанную на использовании спутников, линий передачи данных и автоматических систем.

Одновременно Совету ИКАО было рекомендовано в срочном порядке создать новый комитет (FANS - этап II) для подготовки рекомендаций по контролю и координации разработки, а также планированию перехода к будущей системе на рентабельной основе с учетом интересов конкретных географических районов.

В сентябре 1991 года на десятой аэронавигационной конференции государства-члены ИКАО одобрили концепцию CNS/ATM, реализация которой позволит гражданской авиации преодолеть во всемирном масштабе известные недостатки существующей системы и воспользоваться преимуществами новейших технологий для обеспечения прогнозируемого развития авиации в XXI веке (В результате был подготовлен материал, именуемый «Глобальный аэронавигационный план применительно к системам CNS/ATM» (Глобальный план, Doc 9750), который является стратегическим документом для руководства в процессе внедрения систем CNS/ATM).

В ряде государств и во всех регионах ИКАО было начато осуществление программ внедрения систем ОрВД посредством использования технологий CNS/ATM, но позднее было признано, что технология не является самоцелью, а необходимо создать всеобъемлющую концепцию единой и глобальной системы ОрВД, основанной на четко сформулированных эксплуатационных требованиях.

 

Существующая АНС и ее основные недостатки.

Рассмотрим существующую АНС и её основные недостатки в области связи, навигации и наблюдения, а также обслуживания воздушного движения.

Связь. В настоящее время доминирующим видом связи “воздух - земля” между экипажем ВС и диспетчером является речевая связь. Использование приемопередатчиков в диапазоне очень высоких частот (ОВЧ) обеспечивает радиосвязь непосредственно между пилотом и органом УВД в пределах прямой видимости. Для связи в РПИ(районы полетной информации) вне зоны действия ОВЧ - средств используются радиостанции, работающие в диапазоне высоких частот (ВЧ). Соседние органы УВД взаимодействуют между собой по  арендуемым телефонным каналам (тональной частоты), благодаря чему обеспечивается прямая речевая связь между диспетчерами в процессе согласования условий полета и осуществления процедуры приемо-передачи управления. Органы УВД, другие авиационные полномочные органы и многие авиакомпании связаны между собой сетью авиационной фиксированной электросвязи (AFTN-Aeronautical Fixed Telecommunication Network), обеспечивающей передачу ориентированных на знаки сообщений (телеграмм), а в некоторых случаях - линиями общей сети обмена данными ИКАО (CIDIN-Common ICAO Data Interchange Network). (прочтите https://www.aviaport.ru/digest/2019/05/23/589135.html)

Основной недостаток существующей подсистемы связи “воздух - земля” заключается в том, что обмен информацией между ВС и органом УВД в основном ведется по каналам речевой связи без организации автоматизированного (автоматического) обмена данными между бортовым и наземным оборудованием. При этом пропускная способность таких каналов ограничена скоростью произношения речевых сообщений, языковыми особенностями каждого человека и необходимостью повторения сообщений в случае возникновения неблагоприятных условий прохождения сигнала или воздействия помех. По мере увеличения объема воздушного движения каналы речевой связи все больше перегружаются, что обуславливает необходимость выделения дополнительных каналов. По этой же причине в ходе полета по маршруту экипаж вынужден часто менять частоту настройки, что ведет к увеличению рабочей нагрузки по ведению связи.

Другие недостатки существующей подсистемы связаны с дальностью действия в диапазоне ОВЧ, ограниченной зоной прямой видимости. Устранение этого недостатка можно обеспечить путем использования территориально-распределенной сети ОВЧ - станций (наземных ретрансляторов), связанных с органом УВД арендованными каналами связи. Однако в результате этого значительно увеличиваются расходы на организацию и эксплуатацию такой сети связи. Кроме того, в ряде случаев установка наземных ретрансляторов может быть затруднена или невозможна. Связь в диапазоне ВЧ подвержена аномалиям распространения волн, помехам и затуханиям сигнала. Вследствие этих физических ограничений воздушная радиосвязь в этом диапазоне ведется с помощью специально подготовленных радиооператоров, что значительно снижает своевременность доведения сообщений.

В наземном сегменте подсистемы связи при использовании сети AFTN на конечном этапе доведения сообщений обеспечивается только низкоскоростная передача с использованием телетайпов. При этом некоторые центры коммутации сообщений по-прежнему работают в ручном режиме. Все это задерживает обмен авиационной информацией и приводит к снижению качества ОрВД. 

 

Навигация. Навигация над сушей в основном осуществляется по ненаправленным радиомаякам в рамках структуры маршрутов, охваченных зоной действия всенаправленных ОВЧ-радиомаяков (VOR-Very High Frequency Omni directional Range) и дальномерного оборудования (DME-Distance Measuring Equipment), а также станций радиотехнических систем ближней навигации (РСБН) в Европейском регионе ИКАО. Дальняя навигация обеспечивается с помощью таких систем, как OMEGA, LORAN-С, или автономных навигационных систем, таких как инерциальные навигационные системы (ИНС).

При использовании всенаправленных маяков диапазона ВЧ вследствие условий распространения волн возникают такие же помехи, как и при работе ВЧ радиосвязи. Поэтому точность навигации в этом случае и зона действия ограничены. Хотя при передаче сигналов VOR/DME и/или РСБН не возникает особых помех, тем не менее, обеспечить ближнюю навигацию во всем требуемом объеме воздушного пространства не всегда удается по причине географических или экономических ограничений, так как эти средства работают в зоне прямой видимости.

Кроме того, сам принцип самолетовождения, основанный на маркировании определенных наземных точек и привязке воздушных трасс к местоположению навигационных средств в этих точках, ограничивает возможности выбора маршрутов движения и вызывает  появление чрезмерно перегруженных областей воздушного пространства.

 

Наблюдение. Применение в конкретном воздушном пространстве тех или иных процедур ОВД в огромной степени зависит от методов наблюдения. Как правило, в континентальных и прибрежных районах для наблюдения применяются первичные и вторичные радиолокаторы (ВРЛ), а в океанических и удаленных районах с этой целью используются донесения, передаваемые по каналам речевой связи согласно установленным правилам.

Основной недостаток подсистемы наблюдения связан с ограниченной дальностью действия первичного и вторичного радиолокаторов и аналогичен вышеописанному для организации ОВЧ - связи с ВС.

 

Обслуживание воздушного движения (ОВД).

Цель ОВД заключается в обеспечении соблюдения эксплуатантами ВС установленного графика убытия и прибытия ВС и выбора наиболее предпочтительных для них профилей полета с минимальными ограничениями при сохранении требуемого уровня безопасности полетов. Для выполнения сформулированной цели используются имеющаяся система CNS и наземные  центры УВД, которые несут ответственность за управление воздушным движением и обеспечение безопасности полетов. Поэтому ограничения существующих систем ОВД находятся в прямой зависимости от недостатков элементов CNS.

Вследствие этих недостатков на некоторых участках существующих воздушных трасс иногда невозможно получить информацию о фактическом местоположении ВС в реальном масштабе времени и о прогнозируемой траектории полета в краткосрочной и долгосрочной перспективе, в результате чего приходится прибегать к процедурным методам УВД. Применение же процедурных методов УВД не позволяет выбирать наиболее эффективные профили полета и в полной мере использовать пропускную способность системы, так как в этом случае полеты, как правило, приходится планировать с увеличенными интервалами между ВС и с пролетом промежуточных контрольных точек (пунктов обязательного донесения).

В результате потенциал современных бортовых систем в полной мере не реализуется, а ОВД не всегда можно обеспечить на эффективной и рентабельной основе. 

Кроме того, нехватка цифровых систем обмена данными "воздух - земля", а также отсутствие общепринятых стандартов и несогласованность действий различных органов УВД не позволяют в полной мере автоматизировать обработку связанной с ОВД информации. Вследствие такого неравномерного развития ОВД существующие системы ОрВД не позволяют добиться наиболее эффективного использования воздушного пространства. Для устранения этих недостатков необходимо в кратчайшие сроки обеспечить согласованное внедрение автоматизированного взаимодействия между бортовым и наземным оборудованием и элементами системы. В целом это позволит пользователям воздушного пространства выполнять полеты по наиболее предпочтительным для них траекториям и быть более свободными в их выборе.

Таким образом основные недостатки существовавшей аэронавигационной системы можно сформулировать в следующих пунктах:

ü нарушения расписания полетов по причине недостаточной пропускной способности системы УВД, не позволяющей удовлетворять потребности воздушного движения в отдельные периоды пиковых нагрузок;

ü различия в эксплуатационных принципах и процедурах, недостаточная координация действий между регионами и РПИ вызывают увеличение рабочей нагрузки, как диспетчеров УВД, так и членов летного экипажа;

ü подсистема организации потоков воздушного движения (ОПВД) не обеспечивает баланс между имеющейся пропускной способностью и потребностями в ней по всему маршруту полета, поэтому ВС зачастую вынуждены подолгу летать в зоне ожидания в тех районах, где существуют наиболее жесткие ограничения пропускной способности;

ü негибкость систем с фиксированной структурой маршрутов препятствует наиболее эффективному использованию воздушного пространства и осуществлению полетов наиболее рентабельным образом;

ü неспособность в полной мере использовать возможности такого современного бортового оборудования, как новые системы управления полетом.

 

Связь.

Связь осуществляет обмен информации между ВС и наземными службами.

Существуют две основные категории видов авиационной связи (ICAO):

1. относящиеся к обеспечению безопасности полетов виды связи, которые должны обладать высокой целостностью и быстродействием:

связь в целях обслуживания воздушного движения, осуществляемая между органами организации воздушного движения (ОВД) или органом ОВД и воздушным судном для обеспечения управления воздушным движением (УВД), передачи полетной информации, предупреждающих сообщений и пр.;

связь в целях авиационного оперативного контроля, осуществляемая эксплуатантами воздушных судов для решения вопросов, связанных с безопасностью, регулярностью и эффективностью полетов;

2. не относящиеся к обеспечению безопасности полетов виды связи:

авиационная административная связь, осуществляемая авиационным персоналом и/или авиационными организациями для решения административных и частных вопросов; авиационная связь для пассажиров.

Кроме того, для передачи данных наблюдения и данных, обеспечивающих лучшее знание воздушной обстановки, используется прямая связь и связь в режиме радиовещания.

(Презентация)

Развитие подсистемы связи.

При реализации концепции CNS/ATM требуемый уровень эффективности, пропускной способности и гибкости будущей системы может быть достигнут только при использовании цифровых средств передачи данных. Поэтому для новой подсистемы связи будет характерна усовершенствованная передача данных и глобальная зона действия.

Потребность в речевой связи сохранится между всеми абонентами подвижной и фиксированной служб связи в сочетании с использованием межсетевого обмена, что позволит создать однородную сеть передачи данных в условиях применения различных технических и административных решений. Инфраструктурой для обеспечения такого информационного обмена гражданской авиации в глобальном масштабе станет сеть авиационной электросвязи (ATN-Aeronautical Telecommunications Network)

Речевая воздушная связь. Речевая связь диапазона ОВЧ будет оставаться основным видом связи с ВС еще достаточно длительный срок. Однако использование цифровых каналов обмена данными будет расширяться и применяться для передачи большинства рутинных сообщений “воздух - земля” в зависимости от операционных требований. При этом речевая связь будет по-прежнему доступна для передачи нерутинных и аварийных сообщений.

Спутниковая речевая связь будет ограничиваться теми областями, где отсутствует поле связи диапазона ОВЧ, но она не заменит ОВЧ речевую связь до тех пор, пока не будут достигнуты существенные преимущества по соотношению производительности и стоимости. Спутниковая речевая связь может использоваться для передачи нерутинных и чрезвычайных сообщений или дублирования там, где канал передачи данных является основным средством связи.

Радиосвязь в диапазоне ВЧ будет сохранена, в первую очередь для обеспечения связи над полярными районами, которые не охвачены действием геостационарных спутников. Более того, применение современных технических средств позволит устранить большую часть недостатков, связанных с непредсказуемым характером прохождения волн в диапазоне ВЧ.

Речевая наземная связь. Несмотря на то, что все возрастающий объем информации будет передаваться по каналам передачи данных, речевая связь будет использоваться, возможно, и далее, особенно для передачи нерутинных и чрезвычайных сообщений. 

Передача данных “воздух-земля”. Обмен данными с ВС предполагается осуществлять с использованием следующих мобильных подсетей ATN:

- ОВЧ - линии цифровой связи (VDL-Very High Frequency Digital Link);

- линии передачи данных режима S (Selective-Адресный);

- линии передачи данных авиационной подвижной спутниковой службы (AMSS-Aeronautical Mobile Satellite Service);

- ВЧ - линии передачи данных.

Aeronautical Mobile Satellite Service (AMSS – авиационная мобильная спутниковая связь) - система связи, основанная на спутниковой технологии. В этой системе используются спутники, синхронизированные с вращением Земли, находящиеся на геостационарной орбите на высоте 36000 км над экватором.

Воздушное судно, связное оборудование которого носит название "Aircraft Earth Station: AES", передает сигнал на один из таких спутников. Спутник принимает сигнал с AES, а затем преобразует частоту, усиливает и передает тот же сигнал на землю, которое принимается связным наземным оборудованием, называемым "Ground Earth Station: GES".В свою очередь, GES передает свой сигнал на спутник. Спутник принимает сигнал с GES, а затем преобразует частоту, усиливает и передает тот же сигнал на AES. Таков принцип связи, используемый в системе AMSS

Главное отличие от существующих систем связи, заключается в том, что геостационарный спутник перекрывает почти третью часть земной поверхности с использованием одной наземной антенны.

Другим отличием является то, что установление связи (речевая и передача данных) будет производится через компьютерные системы.

Рис. Принцип работы системы AMSS

AMSS состоит из четырех компонентов: AES; спутники; GES; станция взаимодействия сети (network coordination station NCS). Существует еще один компонент - командная станция телеметрии и отслеживания (ТТС), которая не включена в саму связь, но занимается контролем и управлением спутниками.

Связь в системе AMSS классифицируется на четыре категории:

связь для обслуживания воздушного движения (ATS);

связь аэронавигационного оперативного контроля (АОС);

аэронавигационная административная связь (ААС);

авиационная связь для пассажиров (АРС).

Две первые категории определены ИКАО, как относящиеся к обеспечению безопасности полетов. В прошлом связь по категориям осуществлялась на различных частотах. Теперь в системе AMSS все четыре категории связи осуществляются на одной частоте, с использованием одной антенны и радиооборудования. Отчасти это связано с высокой ценой спутниковых систем и рядом ограничений на установку космического оборудования на воздушное судно.

Связь между землей и воздушным судном осуществляется на четырех каналах (P, R, T и С), имеющих разные физические характеристики и функции.

P-channel: мультиплексный разделенный по времени канал в пакетном режиме.

Этот канал используется в "прямом" направлении (земля - воздушное судно) для переноса коротких сообщений пользователя. Передача на P-channel происходит постоянно с GES. AES контролирует этот канал в течении всего полета и принимает сигналы, направленные к воздушному судну.

R-channel: канал случайного доступа.

Этот канал используется в "обратном" направлении (воздушное судно - земля) для передачи коротких сообщений пользователя, первоначальных сигналов транзакции и обычных запросных сигналов. AES передает сигнал в импульсном режиме. В обычных ситуациях, каналы P и R должны использоваться для обмена информацией и через них осуществляется связь на каналах Т и С.

T-channel: резервный мультиплексный распределенный по времени канал.

Этот канал используется в "обратном" направлении (воздушное судно - земля) для передачи длинных сообщений пользователя. Сообщение передается в пределах времени, назначенного GES.

C-cannel: канал передачи речевых сообщений.

Этот канал используется в "прямом" и "обратном" направлениях при двусторонней голосовой связи. Частоты (пара частот) для данного канала выбираются из имеющихся частот на GES.

Aircraft Earth Station (AES) состоит из антенного оборудования, малошумящего усилителя и блока частотной развязки (LNA/DIP), усилитель высокой мощности (HPA), разделитель, смеситель, радиочастотный блок (RFU), и блок спутниковых данных (SDU). В кабине экипажа устанавливается соответствующие оборудование, позволяющее пилоту осуществлять диалог с диспетчером УВД и определять свое местоположение. Эти станции обеспечивают фидерную связь между наземной и спутниковой сетью. Одна GES (обычно один спутник, плюс резерв) используется для полной сетевой спутниковой координации и называются Станцией Координации Сети (NCS). GES может обеспечивать любое обслуживание, тогда как NCS обычно осуществляет контроль за работой спутника. GES имеет смешанное антенное оборудование, C-band передатчик/приемник, L-band передатчик/приемник и оборудование контроля сети.

Связь на спутнике осуществляется многими элементами и подсистемами, которые часто разделены на функциональные части.

 

 

 

Передача данных «земля – земля»

Передача данных между наземными абонентами будет организовываться с помощью наземных подсетей ATN, основанных на сетях следующего типа:

•   сети интегрированной связи ОрВД;

•   сети АФСС (Авиационная фиксированная сеть связи);

•   сети CIDIN (Common ICAO Data Interchange Network – СИДИН сеть обмена данными ИКАО);

•   сети передачи данных авиакомпаний и аэропортов (ADNS – Aeronautical Data Network System);

•   сети передачи ARINC;

•   сети передачи данных SITA (Society International of Telecommunications in Aeronautics – сеть с коммутацией пакетов Международного общества телесвязи для авиации);

•   сети передачи данных общего пользования (при условии заключения соответствующих договоров об уровне обслуживания).

ADNS является главным средством предоставления ARINC связного обслуживания и состоит из 13 узловых пунктов, расположенных в крупных городах США и в Лондоне. Кроме того, к этим узлам сети подсоединены оконечные станции и процессоры многих других стран мира. Сеть обеспечивает коммутационный интерфейс между сетями авиакомпаний, AFTN, центрами управления воздушным движением на маршрутах и службами погоды. ADNS используются для пересылки сообщений системы ACARS. Отмечается, что ежедневно по сети ADNS передается более 6 миллионов сообщений, связанных с деятельностью воздушного транспорта. 

В настоящее время членами компании SITA являются более 530 организаций. Сеть охватывает более 146000 терминалов в 1850 городах более чем 210 стран посредством арендуемых среднескоростных и высокоскоростных каналов, включая так называемые каналы T1 для межконтинентальных связей.

Суммарная пропускная способность системы превышает 20 МГбит/с, а коммутационная пропускная способность превышает 150 миллионов операций с данными и сообщениями в день. Сеть передачи данных (СПД) компании SITA состоит из 30 центров коммутации. С введением в 1991 году новой мегасети пересылки данных (MПД), функции СПД перешли к MПД.

 

Навигация.

Общая характеристика спутниковых радионавигационных систем

Спутниковые радионавигационные системы представляют собой всепогодные системы космического базирования и позволяют в глобальных масштабах определять текущие местоположения подвижных объектов и их скорость, а как же осуществлять точную координацию времени.

Принцип действия систем заключается в том, что навигационные спутники излучают специальные электромагнитные сигналы. Аппаратура потребителей, расположенная на объектах, находящихся на поверхности Земли или околоземном пространстве принимает эти сигналы и после специальной обработки вырабатывает данные о местоположении и скорости объекта. На рисунке представлена спутниковая радионавигационная система как высокотехнологичная информационная система, состоящая из пяти основных сегментов.

Рисунок Организация спутниковой радионавигационной системы