dxdt.blog: занимательный интернет-журнал

А вот персональные летающие автомобили – едва ли не самая ожидаемая штука, которая, как принято считать, станет доступна в радужном будущем. Занимательные рисунки футурологов, прогнозы насчёт появления таких автомобилей (ну или массовых персональных самолётов, дирижаблей – что практически то же самое) “через пятьдесят лет” известны уже более века.

За прошедшие десятилетия появились многие системы, механизмы и технологии, которых в древних прогнозах не было. Конечно, самый яркий пример – это очень персональные компьютеры, служащие средством коммуникации (всякие смартфоны и тому подобные штуки). А вот персональные летающие автомобили так и остаются в прогнозах. Более того, похоже, сейчас можно без особого риска прогнозировать, что “через пятьдесят лет” никаких летающих автомобилей в гараже граждан развитых стран так и не появится. Да, есть большая проблема с массовым переходом от автоматизированного машинного движения на плоскости к такому же движению в трёхмерном пространстве.

Предположим, что наземная РЛС не в состоянии обнаружить малозаметный беспилотник, барражирующий над прикрываемым объектом. Что делать? Можно использовать телескоп и наблюдать за небом в оптическом диапазоне. Правда, у телескопа с большим увеличением обычно малое поле зрения.

То есть, для того, чтобы просматривать большую часть неба, нужно либо использовать несколько телескопов, либо очень быстро вращать одним телескопом, либо применить какой-то комплексное решение. Кстати, не обязательно вертеть весь телескоп, сканируя пространство, можно ограничиться подвижными зеркалами и линзами, входящими в оптическую систему. Тогда сканирование будет быстрым. Приплюсуйте сюда компьютерную обработку изображений, анализ движения – и вот получается пассивный сенсор, способный даже выдавать точное целеуказание.

Впрочем, хорошо видны и основные проблемы: облачность и ночь. Речь о наблюдении с земли, поэтому и первое, и второе – радикально снижают возможности светового телескопа. И если в ясную ночь можно что-то придумать в плане обнаружения звёзд, закрытых пролетающим ЛА, то в случае с облаками – эффективного решения просто нет. Что, кстати, является дополнительным фактором, оправдывающим использование технологий “Стелс” именно для снижения РЛ-заметности.

Есть большой комплекс технологических проблем, связанных с прослушиванием спецслужбами чужих подводных кабелей. Чрезвычайно сложно уже только установить оборудование для прослушивания: водолазам нужно работать на большой глубине, да ещё, возможно, в чужих территориальных водах, куда требуется скрытно прибыть и так далее. Для решения подобных задач используют специальные подводные аппараты, в том числе, большие подводные лодки. Интересно, что после того, как оборудование на кабель установили, возникает ещё одна большая проблема: как получать копируемую системой прослушивания информацию? То есть, а как, собственно, организовать утечку? (Кстати, по определению, утечка информации имеет место только в том случае, если информация попала к атакующей кабель стороне; само наличие постороннего оборудования утечку не создаёт.)

Транслировать под водой сигналы чрезвычайно сложно. Можно, конечно, вести запись, и периодически приходить, менять кассеты силами тех же пловцов. Но время реакции выходит слишком большим: многие перехваченные сведения успеют полностью потерять свою ценность. Секретные сведения, имеющие, так сказать, стратегическое значение на длительном отрезке времени, вообще не обязательно передаются по подобным кабелям: есть же и другие средства связи. Так что отсутствие оперативной доставки информации сильно снижает привлекательность рискованной операции по установке подводного оборудования. Идеальным решением был бы ещё один кабель, протянутый прямо в центр сбора и обработки. Но кто ж подпишется под такой тривиальной схемой, выдающей установщика оборудования с головой?

Поэтому используются решения с промежуточным звеном, которое соединяет, – пусть и при помощи длинного оптоволоконного кабеля, – аппаратуру съёма информации с аппаратурой ретранслятора. Ретранслятор размещается где-то в международных водах и может представлять собой небольшой буй, передающий в эфир “ненаправленный” сигнал, не выдающий явно сторону, прослушивающую кабель. А может, есть какие-то другие варианты, более изящные?

Продолжим тему восстановления недоуничтоженных шредером документов. В комментариях к прошлой записке jno подтверждает, что восстановить простую “лапшу” – возможно. Напомню, что “лапша” – это вариант, в котором шредер разрезает лист на множество одинаковых узких полос, в одном из направлений, например, вдоль. Вообще, почему-то часто в ответ на вопрос о том, сколько вариантов потребуется перебрать для восстановления документа, разрезанного на n аккуратных полосок, приходится слышать о числе n! – очень много, да. Естественно, если бы это было так на практике, то для уверенного уничтожения оказалось бы достаточно резать листы вдоль на, скажем, 29 полосок (любой ширины, заметьте!). К счастью исследователей мусора, всё обстоит иначе, и факториал, задающий верхний предел для перестановок полосок, тут не играет решающей роли.

Из-за того, что в исходном документе содержится некоторая дополнительная структура, для восстановления не нужно перебирать все варианты перестановок. Так, если вы можете точно определить, что две данные полоски были (или не были) соседними (даже без выяснения правый или левый “сосед” обнаружился), то сложность восстановления всего документа из “лапши” не превысит n². Занятно, что восстановление чистого белого листа оказывается более проблематичным, чем листа с текстом. Если, конечно, предполагать, что в качестве опорной структуры используется начертание букв и строк текста (или некий рисунок). С другой стороны, зачем восстанавливать чистый лист?

Полезную информацию могут нести и сведения о том, как именно шредер режет бумагу. Кроме простой “лапши” есть набор других методов: например, полоски могут разрезаться на множество кусков в поперечном направлении. Если все шаги резаков задаются равными интервалами, то документ оказывается преобразован в некоторую “матрицу”, размеры изображений-элементов в которой равны. И этот вариант самый лучший. Потому что если шредер режет лист в куски произвольных (нерегулярных) размеров, то собрать их может оказаться проще: размеры и форма исходного листа известны, так что появляется дополнительная информация о возможном расположении каждого из найденных фрагментов. (В случае с регулярной сеткой – все фрагменты, с точки зрения только расположения, взаимозаменяемы, это понятно.)

И, конечно, можно устроить шредер так, что восстановить документ будет невозможно: достаточно измельчать бумагу в труху, пусть и механическим способом.

Занятное состязание DARPA провело осенью прошлого года: участникам предлагалось восстановить информацию, содержащуюся в порезанных шредером записках (и зарисовках), сделанных от руки. То есть, основная идея там в том, чтобы показать, что при помощи современных информационных технологий и, связанных с ними, методов совместной работы, можно восстановить сведения из “уничтоженных” документов. Очевидно, шредер – один из типичных инструментов уничтожения бумаг. Как обычно, условия соревнования изящны: предлагалось не просто прочитать исходный текст, а решить некоторые задачи, использовав информацию из восстановленного документа в качестве исходных данных. Например, требовалось определить географическое положение места, описанного в документе, и так далее.

Состязание началось 27 октября, а ответы на все пять головоломок от команды-победителя были получены 2 декабря. Недолго, если учитывать, что как минимум две задачи выглядят довольно сложными из-за тщательности “уничтожения” исходного документа. В общем, очередной раз подтвердился хорошо известный факт: для уничтожения бумажного документа – его нужно дотла сжигать в камине (ну или в особой бочке, ага). Да. И тщательно измельчать образовавшийся пепел.

Подробности и исходные задачи – на специальном сайте.

На 1 января 2012 года в рамках dxdt.ru опубликовано 1643 записки и 7060 комментариев (в среднем, примерно 4.3 комментария на записку). В январе 2012 года сайту, в нынешнем его варианте, исполняется шесть лет. Но вообще-то проект в сходном формате выходит аж с 2004 года, около восьми лет. Вот.

Заканчивается год. Как обычно, не стану писать ничего специального по этому случаю. Ниже – несколько ссылок на избранные записки о всяких занимательностях. Надеюсь, что продолжим следить за календарём и дальше. Явно будет интересно: уж слишком решительно расставлены весомые фигуры. С Новым Годом!

• ПРО по слоям и вывод о необратимости применения эффективной системы ПРО;
• Компьютерные сенсоры и вирусы-запахи;
• “Недостатки” боевых роботов, собранные вместе: часть первая, часть вторая;
• Маскировка спутного следа;
• Занимательный юмор: трата мировых вычислительных ресурсов.

Вспомним про штатовский беспилотник RQ-170, который оказался захвачен в Иране. Что касается автоматики и помех GPS. (Как пишут, именно постановка активной помехи сигналу GPS позволила “приземлить” сей секретный летательный аппарат.) Понятно, если связь ЛА с центром управления потеряна (заглушили), то аппарат переходит исключительно на автопилот. Кстати, сейчас даже готовые “коробочные” автопилоты (с поддержкой GPS, да), доступные энтузиастам-любителям, умеют осуществлять полёт по маршруту, заранее записанному в память бортового компьютера. То есть, не обязательно аппарату “ложиться в циркуляцию” и ждать восстановления связи. Пусть он летит себе на базу автономно.

Но самый интерес в другом: очевидно, что на борту есть инерциальная навигационная система. Если предположить, что действительно получилось военному GPS поставить активную помеху, уводящую координаты в нужном направлении, то ключевую роль будет играть то, каким образом несколько источников навигационной информации увязываются между собой бортовым компьютером ЛА. Если есть только инерциальная система и GPS, то при возникновении существенного расхождения между ними приоритет разумно отдать всяким гироскопам, поскольку они привязаны к более надёжным физическим основам. С другой стороны, условные гироскопы тоже могут поломаться (маловероятно, между прочим). Предположим, сигнал GPS постоянно используется для коррекции данных инерциальной системы. Тогда, если активная помеха построена таким образом, что действует в рамках типичного, допустимого, отклонения инерциального автопилота, возникает ситуация, позволяющая плавно увести аппарат куда требуется. При этом критического расхождения данных обнаружено не будет. Если действовать подобным образом, то уводящие “дельты” координат нужно вводить, так сказать, по одной из осей. Так проще не выскочить за пределы допустимой, с точки зрения ПО беспилотника, погрешности.

Впрочем, на борту аппарата может оказаться подробная карта местности, над которой он пролетает, и точный высотомер. Тогда к наведённым ложным сбоям инерциальной системы добавляется расхождение траектории с картой высот. Однако если ЛА пролетает над пустыней, то с изменением высот возникают понятные трудности. Да и вообще, не факт, что разработчики учитывают эти самые высоты подобным образом.

Может показаться, что для построения точной активной помехи нужна подробнейшая информация об устройстве данного конкретного беспилотника. В реальности же маловероятно, что разработчики ПО для секретного аппарата используют какую-то столь же секретную математику – алгоритмы систем автоматического управления похожи друг на друга, основа там общая, и наверняка использовали имеющиеся наработки. Если атакующая сторона с помехой несколько раз потренировалась, то у неё есть нужные калибровочные коэффициенты, полученные опытным путём. В общем, теоретически всё выглядит гладко.

Но относительно практики возникают, конечно, определённые сомнения. Может, там есть какая-то двойная игра и RQ-170 специально сдали? Посмотрим.

А между тем штатовский проект летающего мощного лазера – ABL – вроде, теряет государственную поддержку. Напомню, что речь о боевой лазерной установке, смонтированной на борту самолёта Boeing 747-400, и, в теории, предназначенной для поражения разных целей, прежде всего, только что стартовавших баллистических ракет. Этот долгоиграющий проект уже несколько раз замирал, потом опять двигался, опять замирал, опять оживал, и вот – очередной раз свёрнут. В феврале прошлого года ABL успешно сбил мишень и после этого ничего о проекте слышно не было.

Из фотоленты Lockheed Martin – F-35 и P-38:

Первый назван в честь второго. P-38 это штатовский истребитель (вообще говоря, изначально – истребитель сопровождения) Второй мировой. (Между прочим, у P-38 два двигателя.)

Ну и дела! Вот что за новость распространяет “Интерфакс”:

Космический аппарат связи “Меридиан”, который в пятницу был запущен с космодрома Плесецк, вероятно, упал в один из районов Сибири…