KP_Napreenko_A_D

Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования
«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И
РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ»
Институт информационных технологий
Специальность электронные системы безопастности
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
По курсу «Инструментальные средства обеспечения безопасности»
Вариант № 14
Выполнил:
Студент-заочник 3 курса
Группы № ЭСБ -383371
Напреенко Александр
Дмитриевич
Минск 2015 г.
1
Задание 1
Определить какой акустический охранный извещатели имеет более высокий
показатель качества. Исходные данные для расчетов взять на сайтах
производителей.
1.1 Краткий обзор акустических охранных извещателей имеющихся на рынках.
Акустические охранные извещатели предназначены для обнаружения
разрушения листовых стекол различных марок: обычного, закаленного,
армированного, трехслойного «триплекс». Чувствительный элемент таких
извещателей представляет собой конденсаторный электретный микрофон со
встроенным предусилителем на полевом транзисторе. Микрофон преобразует
звуковые колебания воздушной среды в электрические сигналы.
Электрический сигнал с микрофона поступает на полосовые усилители и далее
на микроконтроллер. Микроконтроллер в соответствии с заданным алгоритмом
работы производит контроль акустических сигналов, контроль работоспособности
электронной схемы извещателя, контроль напряжения питания и формирование
соответствующих извещений. При установке извещателя все участки охраняемого
стекла должны быть в пределах его прямой видимости».
Удовлетворить многим требованиям могут акустические извещатели. Принцип
их работы заключается в следующем. На микрофон ВМ1 (рис. 1) из окружающей
среды поступают акустические сигналы, которые преобразуются в переменное
напряжение соответствующей частоты и амплитуды, они поступают на линейный
усилитель с коэффициентом усиления k, а с его выхода - на излучатель ВА1, где
происходит обратное преобразование в звук. Воспроизведенный излучателем сигнал
распространяется в окружающей среде с коэффициентом передачи β и, смешиваясь
со звуками окружающей среды, передается на вход микрофона ВМ1, где он опять
преобразуется, затем усиливается и т. д. Таким образом, между микрофоном и
излучателем существует обратная связь, замыкающаяся через внешнюю среду.
Если усилитель сделать узкополосным, то из всего спектра поступающих на
микрофон акустических сигналов излучатель будет воспроизводить только те,
которые попадают в полосу частот усилителя. Выбрав область рабочих частот в
пределах от 10 до 15 кГц. Можно отстроиться от многих звуковых помех, лежащих в
основном в диапазоне ниже 10 кГц.
Из теории известно, что в усилительном устройстве с обратной связью
возникают незатухающие колебания (режим самовозбуждения), если обратная связь
2
положительная (баланс фаз), а произведение коэффициентов передачи прямого
канала k и обратного β больше или равно единице (баланс амплитуд), то kβ>1. Когда
же условия баланса фаз или баланса амплитуд не соблюдаются, то устройство
находится в устойчивом состоянии, т. е. в линейном усилительном режиме. Изменяя
коэффициент передачи β, можно управлять состоянием рассматриваемого
устройства.
Этот принцип и используется в работе акустического извещателя. Для защиты
окна микрофон располагают между рамами оконного проема (при небольшом
старании его можно очень хорошо замаскировать), а усилитель и излучатель
располагают в комнате. Таким образом, микрофон и излучатель разделены
стеклянной перегородкой, а акустическая обратная связь между ними ослаблена. На
выходе усилителя амплитуда напряжения незначительна.
Если злоумышленник попытается проникнуть в квартиру через окно (откроет
окно или форточку, разобьет или выставит стекло), между микрофоном и
излучателем возникнет акустическая связь и устройство возбудится. Амплитуда
напряжения на выходе усилителя многократно возрастет.
1.Извещатель охранный поверхностный звуковой ИО 329-5
Назначение:
Извещатель предназначен для обнаружения разрушения стекол, ос- текленных
конструкций закрытых по-мещений и формирования извещения о тревоге путем
размыкания выходных контактов сигнального реле.
Типы стекол:
- обычные и защищенные полимер
- ной пленкой толщиной от 2,5 до 8 мм;
- армированные толщиной 5,5 и 6 мм;
- узорчатые толщиной от 4 до 7 мм;
- многослойные строительные тол- щиной от 6 до 8 мм;
- закаленные толщиной от 4 до 6 мм.
Размер стекол: площадь не менее 0,1 м2 (при длине одной из сторон не менее 0,3
м). Электропитание извещателя осуществляется от любого источника постоянного
тока с номинальным напряжением 12 В с амплитудой пульсаций не более 0,1 В.
Технические характеристики
3
Технические параметры акустического канала
Максимальная рабочая дальность действия извещателя, не менее 6м.
Рабочие частоты:


первая, Гц
вторая, Гц
6000±100
150±10
Чувствительность:


на первой рабочей частоте, Дб
на второй рабочей частоте, Дб
80±1
83,5±0,5
Общие технические параметры
Напряжение питания, В
Ток потребления, мА, не более
Время технической готовности, с, не более
Допустимый ток через контакты реле, А, не более
Допустимое напряжение
на контактах реле, В, не более
Сопротивление выходной цепи реле
в дежурном состоянии, Ом
Габаритные размеры, мм
Масса извещателя, кг
Условия эксплуатации
Диапазон температур, °С
Относительная влажность воздуха, %
без конденсации влаги
от 8 до 15
12
2
0,08
100
от 6 до 16
87х54х27
0,05
от - 20 до + 50
до 95 при +35оС
140о
Угол акустического обзора
2.AC-101 - Акустический извещатель
Рекомендуется для защиты различных стекол. Определяет разбитие всех
известных типов стекла.
Техническая характеристика:
2 режима чувствительности
до 7.6 м / до 4.6 м
Типы контролируемого стекла/толщина
- листовое / 3-6 мм
- закаленное / 3-6 мм
4
- армированное / 6 мм
- ламинированное / 6 мм
0,3 м х 0,3 м
3 секунды
9 – 16
25 мА
35 мА
8,9 х 6,4 х 2
0,11
на стену или потолок
Многоуровневая обработка сигнала
-30 до +50 °С
160о
Min размеры контролируемого стекла
Длительность извещения,
Рабочее напряжение, В
Ток в режиме покоя
Ток в режиме тревоги
Размеры, см
Масса, кг.
Способ установки
Особенности
Рабочая температуру
Угол акустического обзора
3.АРФА, И0-329-3 - Извещатель охранный звуковой
Предназначен для обнаружения разрушения остекленных конструкций (окон,
дверей, витрин и т.п.) площадью от 0,05 до 50 м².
Особенности извещателя
устраняет необходимость оклейки стекол

не требует настройки на объекте

позволяет обнаружить термическое разрушение стекла

самоконтроль работоспособности

специальный алгоритм «Антисаботаж»

контролирует разрушение шести типов стекол (обычное, армированное,
многослойное, узорчатое, каленое, ударопрочное, класса защиты А1-А3)

Технические характеристики:
Диапазон питающих напряжений
Ток потребления в дежурном режиме
Диапазон рабочих температур
Максимальная дальность действия
Угол звукового обзора
9,5 - 16 В
не более 20 мА
от -1 до +40 °С
не более 6 м
120о.
5
Минимальная площадь охраняемого стеклянного листа
Количество уровней чувствительности
Информативность ("включение", "норма", "тревога", "снижено
питание", "неисправность")
Габаритные размеры
0,05 м²
2
5
90х75х40 мм
Масса
Имеет режим "Память о тревоге"
Для контроля правильности установки имеет режим
0,19
"Тест"
4.GBD2 – Акустический извещатель
GBD-2 является датчиком разбития стекла нового поколения. GBD-2 реагирует
не только на разбитие, но и на резку стекла алмазом. Это стало возможным
благодаря применению специально разработанного микропроцессора.
Процессор GBD-2 позволяет решить проблему ложных срабатываний, а также
отличить звук резки стекла.
Нет необходимости укреплять детектор прямо на стекле, обеспечивая защиту по
всему объему, он один может охранять несколько окон.
Основные особенности:
Микропроцессорный анализ сигнала позволяет игнорировать помехи
окружающей среды.

Регулировка чувствительности .

Осуществляется защита по всему объему.

Возможна установка на стене или потолке.

Характеристики:


o
o


Входное напряжение
Потребляемый ток
режим ожидания
активный режим
Радиус действия
Толщина стекла
9 - 24VDC
22мА 12VDC
26мА 12VDC
10м
2,4мм – 6,4мм
6













Место установки
Выходное реле Н. З.
Тампер Н. З.
Рабочая температура
Влажность
Температура хранения
Тип элемента электретный микрофон
Защита
Защита
Размеры
Рабочее напряжение
Масса
Угол акустического обзора
стена или потолок
50мА 24VDC 27W
50мА 24VDC 10W
-20°С - +50°С
95%
-30°С - +80°С
RFI 30V/m 10-1000MHz
EMI 50.000V
9.3 см х 5.5 см х 2.4 см
9 - 16 В
0,12
110о
5.ИРБИС - Извещатель охранный поверхностный звуковой
Предназначен для обнаружения разрушения обычного, марок М4-М8 по ГОСТ
111-90 и покрытого защитной полимерной пленкой, обеспечивающей класс защиты
А1-А3 по РД 78.148-94 МВД России, стекол толщиной от 2,5 до 8,0 мм площадью не
менее 0,1 м2 (при длине одной из сторон не менее 0,3 м) с последующей выдачей
извещения о тревоге на пульт централизованного наблюдения (ПЦН) или прибор
приемно-контрольный (ППК) размыканием шлейфа сигнализации (ШС) контактами
исполнительного реле
Извещатель имеет следующие особенности:








двухполосное выделение полезного сигнала
многоуровневый алгоритм микропроцессорной обработки
эффективная защита от сбоев
поверхностный автоматический монтаж
компъютерная настройка чувствительности
устойчивость к воздействию помех
контроль напряжения питания
современный дизайн
Технические характеристики:
7
Максимальная рабочая дальность действия
Напряжение питания
Ток потребления, не более
Время технической готовности
Рабочая температура
Масса, не более
Габаритные размеры, не более
Угол акустического обзора








6м
8,6 - 16,0 В
25 мА
не более 10 с
от -10 до +45 °С
0,1 кг
75х65х25 мм
175о
1.2 Выбор приборов
При выборе датчиков главным параметром будем считать
1. Максимальная рабочая дальность действия
2. Ток потребления
3. Масса
4. Габаритные размеры
5.Угол акустического обзора
6.Температура рабочая
Исходя из выше изложенного, были выбранных моделей датчиков, перечень
которых вместе с техническими характеристиками сведены в таблице 1.
Таблица 1
Акустические датчики
АРФА, И0GBD2
329-3
6
10
ИРБИС
Единичные показатели
ИО 329-5
AC-101
Максимальная рабочая
дальность действия (м)
6
7,6
Ток потребления (мА)
12
25
20
22
25
Масса (кг)
0,05
0,11
0,19
0,12
0,1
Габаритные размеры м3
126846
113920
270000
122760
121875
Угол акустического
обзора
140
160
120
110
175
Самая низкая
температура рабочая
(оС )
-20
-30
-1
-20
-10
6
1.3 Определение оптимального и критического значения параметров
Для определение оптимального и критического значения параматров
необходимо выполнить следующее.
- определить влияние параметра на качество изделия (т.е. увеличение параметра
увеличение параметра улучшает или ухудшает качество изделия);
- определить максимально и минимальное значение данного параметра;
8
- рассчитать оптимальное и критическое значение параметра.
Расчет оптимального значения производим следующим образом: берем
значение на 5-10% превышающее максимальное значение из всех значений
рассматриваемого показателя, если увеличение показателя приводит к
увеличению качества, или значение на 5-10% меньше минимального
значения из всех значений рассматриваемого показателя, если уменьшение
показателя приводит к увеличению качества.
Расчет критического значения параметра: берем значение на 5—10%
превышающее максимальное значение из всех значений рассматриваемого
показателя, если увеличение показателя приводит к уменьшению качества, или
значение на 5-10% меньше минимального значения из всех значений
рассматриваемого показателя, если уменьшение показателя приводит к
уменьшению качества.
Произведем расчет оптимального и критического значения параметров
таблицы 1.
Проанализируем каждую техническую характеристику:
1.Максимальная акустическая рабочая дальность. Увеличение параметра
играет благоприятную роль. Максимальное значение параметра 10 м . Увеличив
его на 10%, получим оптимальное значение параметра, равное 11 м . Критическое
значение вычислим как минимальное 6 м , уменьшенное на 10%, равное 5,4 м.
2.Потребления тока в режиме ожидания. Уменьшение параметра играет
благоприятную роль. Минимальное значение параметра 12 мА. Уменьшив
его на 10%, получим оптимальное значение параметра, равное 10,8 мА.
Критическое значение вычислим как максимальное 25 мА, увеличенное на
10%, равное 27,5 мА.
3.Масса датчика. Уменьшение параметра играет благоприятную роль.
Минимальное значение параметра 0,05 кг. Уменьшив его на 10%, получим
оптимальное значение параметра, равное 0,045 кг. Критическое значение
вычислим как максимальное 0,19 кг, увеличенное на 10%, равное 0,209 кг.
Уменьшение параметра играет
благоприятную роль. Минимальное значение параметра 113920 м3.
Уменьшив его на 10%, получим оптимальное значение параметра, равное
102528 м3. Критическое значение вычислим как максимальное 0,19 кг,
увеличенное на 10%, равное 297000 м3.
4.Габаритный
размер
датчиков.
5.Угол акустического обзора. Увеличение параметра играет благоприятную
9
роль. Максимальное значение параметра 175о. Увеличив его на 10%, получим
оптимальное значение параметра, равное192,5о . Критическое значение вычислим
как минимальное 110о , уменьшенное на 10%, равное 99о.
6.Самая низкая рабочая температура.
Увеличение параметра играет
благоприятную роль. Максимальное значение параметра 30 оС. Увеличив его на
10%, получим оптимальное значение параметра, равное 33 оС . Критическое
значение вычислим как минимальное 1 оС , уменьшенное на 10%, равное 0,9 оС.
Таким образом мы получим оптимально и критическое значение по такому
примеру. Данные представлены в таблице 2
Таблица 2
Акустические датчики
Единичные
показатели
ИО 329-5
AC-101
АРФА,
И0-329-3
GBD2
ИРБИС
Максимальна
я рабочая
дальность
действия (м)
6
7,6
6
10
6
Оптималь
ное
значение
КОПТ
11
Критичес
кое
значение
ККР
5,4
Ток
потребления
(мА)
12
25
20
22
25
10,8
27,5
Масса (кг)
0,05
0,11
0,19
0,12
0,1
0,045
0,209
Габаритные
размеры м3
126846
113920
270000
122760
121875
102528
297000
Угол
акустического
обзора
140
160
120
110
175
192,5
99
Самая низкая
температура
рабочая (оС )
-20
-30
-1
-20
-10
-33
-0,9
1.4 Выбор коэффициентов значимости и их нормировка.
В расчете показателя качества все параметры имеют свою значимость,
выражаемую в виде коэффициента значимости.
Рассмотрим выбранные характеристики и определим их коэффициенты
значимости, соблюдая условие (0< а* < 1).
Максимальная рабочая акустическая дальность датчика, это главный критерий
ведь чем больше охват акустической обзорности датчика тем лучше. Присвоим
значение коэффициенту 0,9.
2. Ток потребления датчика в режиме ожидания. Один из главных параметров
ведь расход электро энергии тоже один из важных показателей. Присвоим
значение коэффициенту 0,8.
1.
10
Масса датчиков. Это не совсем значимый критерий но все же чем меньше вес
тем проще его установить просто приклеив не портя поверхность стен и
потолков. Присвоим значение коэффициенту 0,3.
4. Габаритные размеры. Важный критерий, лишь для меньшей видимости в
случаи проникновения посторонних людей в охраняемое помещение.
Присвоим значение коэффициенту 0,6.
5. Угол акустического обзора. Тоже главный критерий датчика ведь чем больше
угол обзора тем больше будет охват защищаемого помещения. Присвоим
значение коэффициенту 0,9.
6. Самая низкая рабочая температура. Критерий может и не самый главный, но
многие датчики не могут работать в зимний период времени в неотапливаемых
помещениях, а это порой необходимо загородным домам. Присвоим значение
коэффициенту 0,5.
3.
Данные занесем в таблицу 3.
Таблица 3
Акустические датчики
Оптималь
ное
значение
КОПТ
Единичные
показатели
ИО
329-5
AC-101
АРФА,
И0329-3
GBD2
ИРБИ
С
Максимальна
я рабочая
дальность
действия (м)
6
7,6
6
10
6
11
Критиче
ское
значени
е
ККР
5,4
Коэффи
циент
значимо
сти
α
0,9
Ток
потребления
(мА)
12
25
20
22
25
10,8
27,5
0,8
Масса (кг)
0,05
0,11
0,19
0,12
0,1
0,045
0,209
0,3
Габаритные
размеры м3
126846
113920
270000
122760
121875
102528
297000
0,6
Угол
акустического
обзора
140
160
120
110
175
192,5
99
0,9
Самая низкая
температура
рабочая (оС )
-20
-30
-1
-20
-10
-33
-0,9
0,5
Произведен нормировку полученных значений:
В начале выполним условия ∑𝑚
𝑖=1 𝛼𝑖 = 1, для этого рассчитаем множители, на
которые необходимо умножить коэффициенты, и умножить их:
1
=
1
∑𝑚
𝑖=1 𝑎𝑖 0,9+0,8+0,3+0,6+0,9+0,5
1
= = 0,25
4
Рассчитаем коэффициент значимости после нормирования:
0,9 · 0,25 = 0,225
11
0,8 · 0,25 = 0,2
0,3 · 0,25 = 0,075
0,6 · 0,25 = 0,15
0,9 · 0,25 = 0,225
0,5 · 0,25 = 0,125
Проверим соблюдены ли условия:
1
∑𝑚
𝑖=1 𝑎𝑖
=0,225 + 0,2 + 0,075 + 0,15 + 0,225 + 0,125 = 1
Расчет арифметического коэффициента значимости.
Выполним условие для второй формулы:
∏𝑚
𝑖=1 𝛼𝑖 = 1
1
=
1
0,9 · 0,8 · 0,3 · 0,6 · 0,9 · 0,5
∏𝑚
𝑖=1 𝑎𝑖
= 17,147
5
√17,147 = 1,606
0,9 · 1,606 = 1,4454
0,8 · 1,606 = 1,2848
0,3 · 1,606 = 0,4818
0,6 · 1,606 = 0,9636
0,9 · 1,606 = 1,4454
0,5 · 1,606 = 0,803
Проверим соблюдено ли условие
∏𝑚
𝑖=1 𝛼𝑖 = 1,4454 · 1,2848 · 0,4818 · 0,9636 · 1,4454 · 0,803 = 1
Данные занесем в таблицу 4
Таблица 4
Единичные показатели
Коэффициент значимости, α
для формулы 𝐾 = ∑𝑚
𝑖=1 𝛼𝑖 𝐾𝐻𝑖
Коэффициент значимости, α
𝑚
Максимальная рабочая
дальность действия (м)
0,225
1,4454
Ток потребления (мА)
0,2
1,2848
Масса (кг)
0,075
0,4818
Габаритные размеры м3
0,15
0,9636
12
𝑎
𝑖
для формулы 𝐾 = √∏𝑚
𝑖=1 𝑘𝐻𝑖
Угол акустического обзора
0,225
1,4454
Самая низкая температура
рабочая (оС )
0,125
0,803
1.5 Нормирование показателей технических характеристик.
Произведем нормировку. Для нормировки единичных показателей
используем рекомендуемую формулу:
Кi  К КРi
,
К Нi 
КОПТ i  К КРi
где КНi
– нормированное значение i-го единичного показателя(0<КНi< 1).
Кi
– исходное значение i-го единичного показателя;
ККРi – критическое значение i-го единичного показателя;
КОПТi – оптимальное значение i-го единичного показателя.
Лучшим считать вариант, для которого выше значение комплексного
показателя качества. Комплексный показатель качества должен лежать в пределах
0<К<1.
Нормировка максимальной рабочей дальности:
ИО 329-5: К  6  5,4  0,107
Нi 11 5,4
AC-101: К  7,6  5,4  0,392
Нi
11 5,4
К Нi  6  5,4  0,107
11 5,4
GBD2: К  10  5,4  0,821
Нi 11 5,4
ИРБИС: К  6  5,4  0,107
Нi 11 5,4
АРФА:
Нормирование тока потребления:
ИО 329-5: К  12  27,5  0,928
Нi 10,8  27,5
AC-101:
АРФА:
GBD2:
К Нi  25  27,5  0,149
10,8  27,5
К Нi  20  27,5  0,449
10,8  27,5
К Нi  22  27,5  0,329
10,8  27,5
13
ИРБИС: К  25  27,5  0,149
Нi 10,8  27,5
Нормирование массы:
ИО 329-5: К  0,05  0,209  0,969
Нi 0,045  0,209
AC-101: К  0,11 0,209  0,603
Нi 0,045  0,209
К Нi  0,19  0,209  0,115
0,045  0,209
GBD2: К  0,12  0,209  0,542
Нi 0,045  0,209
ИРБИС: К  0,1 0,209  0,664
Нi 0,045  0,209
АРФА:
Нормирование габаритных размеров:
ИО 329-5: К  126846  297000  0,874
Нi 102528  297000
AC-101: К  113920  297000  0,941
Нi 102528  297000
АРФА:
К Нi  270000  297000  0,138
102528  297000
GBD2:
К Нi  122760  297000  0,895
102528  297000
ИРБИС: К  121875  297000  0,901
Нi 102528  297000
Нормирование угол акустического обзора:
ИО 329-5: К  140  99  0,438
Нi 192,5  99
AC-101: К  160  99  0,652
Нi 192,5  99
К Нi  120  99  0,225
192,5  99
GBD2: К  110  99  0,118
Нi 192,5  99
ИРБИС: К  175  99  0,813
Нi 192,5  99
АРФА:
Нормирование угол акустического обзора:
14
ИО 329-5: К  140  99  0,438
Нi 192,5  99
AC-101: К  160  99  0,652
Нi 192,5  99
К Нi  120  99  0,225
192,5  99
GBD2: К  110  99  0,118
Нi 192,5  99
ИРБИС: К  175  99  0,813
Нi 192,5  99
АРФА:
Нормирование Самой низкой рабочей температуры:
ИО 329-5: К  20  0,9  0,596
Нi 33  0,9
AC-101: К  30  0,9  0,097
Нi 33  0,9
К Нi  1 0,9  0,004
33  0,9
GBD2: К  20  0,9  0,596
Нi 33  0,9
ИРБИС: К  10  0,9  0,283
Нi 33  0,9
АРФА:
Данные занесены в таблицу 5
Таблица 5
Единичные
показатели
Акустические датчики
ИО
329-5
AC-101
АРФА,
И0-3293
GBD2
ИРБИ
С
Коэффициент
значимости, α
для формулы
Коэффициент
значимости, α
для формулы
𝑚
𝐾 = ∑ 𝛼𝑖 𝐾𝐻𝑖
𝑖=1
𝑚
𝑚
𝑎
𝐾 = √∏ 𝑘𝐻𝑖𝑖
𝑖=1
Максимальн
ая рабочая
дальность
действия (м)
0,107
0,392
0,107
0,821
0,107
0,225
1,4454
Ток
потребления
(мА)
0.928
0,149
0,449
0,329
0,149
0,2
1,2848
Масса (кг)
0,969
0,603
0,115
0,542
0,664
0,075
0,4818
Габаритные
размеры м3
0,874
0,941
0,138
0,895
0,901
0,15
0,9636
15
Угол
акустическо
го обзора
0,438
0,652
0,225
0,118
0,813
0,225
1,4454
Самая
низкая
температура
рабочая (оС
)
0,596
0,097
0,004
0,596
0,283
0,125
0,803
1.6 Расчет показателей качества
Произведем расчет для двух вариантов модели комплексного показателя
качества
m
m
при    1;
K   i К Нi
i
i 1
i 1
K
где К
i
КНi
m
m
m

 k Hii
i 1
m
при    1
i
i 1
– комплексный показатель качества;
– коэффициент значимости i-го единичного показателя;
– нормированное значение i-го единичного показателя(0 < КНi < 1);
– количество единичных показателей, принятых во внимание.
ИО 329-5:
К = 0,107 · 0,225 + 0,928 · 0,2 + 0,969 · 0,075 + 0,874 · 0,15 + 0,438 ×
×0,225 + 0,596 · 0,125 = 0,59
K
m
m

 kH
i 1
i
i
6
6
= √0,1071,14454 ·0,9281,2848 ·0,9690,4818 ·0,8740,9636 ·0,4381,4454 ·0,5960,803 = √0,035=
=0,572
AC-101:
К = 0,392 · 0,225 + 0,149 · 0,2 + 0,603 · 0,075 + 0,941 · 0,15 + 0,652 ×
×0,225 + 0,097 · 0,125 = 0,463
16
K
m
m

 kH
i 1
i
i
6
= √0,3921,14454 ·0,1491,2848 ·0,6030,4818 ·0,9410,9636 ·0,6521,4454 ·0,0970,803 = 6√0,00123=
=0,349
АРФА:
К = 0,107 · 0,225 + 0,449 · 0,2 + 0,115 · 0,075 + 0,138 · 0,15 + 0,225 ×
×0,225 + 0,004 · 0,125 = 0,195
K
m
m

 k Hii
i 1
6
= √0,1071,14454 ·0,4491,2848 ·0,1150,4818 ·0,1380,9636 ·0,2251,4454 ·0,0040,803 =
6
√0,0000019= =0,112
GBD2:
К = 0,821 · 0,225 + 0,329 · 0,2 + 0,542 · 0,075 + 0,895 · 0,15 + 0,118 ×
×0,225 + 0,596 · 0,125 = 0,53
K
m
m

 k Hii
i 1
6
= √0,8211,14454 ·0,3291,2848 ·0,5420,4818 ·0,8950,9636 ·0,1181,4454 ·0,2250,803 = 6√0,00018=
=0,237
ИРБИС:
К = 0,107 · 0,225 + 0,149 · 0,2 + 0,664 · 0,075 + 0,901 · 0,15 + 0,813 ×
×0,225 + 0,283 · 0,125 = 0,47
K
m
m

 kH
i 1
i
i
6
= √0,1071,14454 ·0,1491,2848 ·0,6640,4818 ·0,9010,9636 ·0,8131,4454 ·0,2830,803 = 6√0,00134=
=0,332
Сведем полученные данные в таблицу 6
Таблица 6
Формула\Акустические
датчики
K   i К Нi
i 1
m
ИО 329-5
0,59
AC-101
0,463
17
АРФА,
И0-329-3
0,195
GBD2
0,53
ИРБИС
0,47
K
m
m

 kH
i 1
i
0,572
0,349
0,112
0,237
0,332
i
Вывод
С помощью метода комплексной оценки мы произвели сравнительный анализ
качественной оценки характеристик акустических датчиков
пяти различных
производителей, с разными возможностями. Данный метод подразумевает оценку
прибора по его характеристикам в зависимости от их значимости. Мы определили
коэффициент значимости этих характеристик, т.е. условные оценки каждого
параметра. Определив оптимальное и критическое значение параметров, произвели
их нормировку, а зная нормированные значения параметров устройств, были
найдены средневзвешенные показатели качества рассматриваемых датчиков. На их
основе был сделан вывод о лучшем акустических датчиках рассматриваемых в моем
примере.
Из пяти выбранных акустических датчиков, максимальное значение показателя
качества имеют приборы: ИО 329-5 и AC-101 с ИРБИС показавшие почти
одинаковые показатели качества.
18
Задание 2
Задание 2.1 Зашифруйте открытый текст шифром Вижинера.
Открытый текст : «НЕ_ГОВОРИ_ГОП_ПОКА_НЕ_ПЕРЕПРЫГНЕШЬ»
Ключ: «ЛОНДОН»
Таблица 2.1
Буква
А
Б
В
Г
Д
Е
Ж
З
И
Й
К
Л
Цифровые
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Буква
М
Н
О
П
Р
С
Т
У
Ф
Х
Ц
Ч
Цифровые
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Буквы
Ш
Щ
Ъ
Ы
Ь
Э
Ю
Я
ПРОБЕЛ
Цифровые
25
26
27
28
29
30
31
32
33
эквиваленты
эквиваленты
эквиваленты
Общее число символов алфавита n= 33.
Таблица 2.2
Н Е
Г О В О Р И
Г О П
П О К А
Н Е
П Е Р Е П Р Ы Г Н Е Ш Ь
Л О Н Д О Н Л О Н Д О Н Л О Н Д О Н Л О Н Д О Н Л О Н Д О Н Л О Н Д
В соответствии с таблицей записываем:
(14+12) = mod33 = 26 – Щ
(6+15) = mod33= 21 – Ф
(33+14)= mod33 = 14 – Н
(4+5)= mod33 = 9 – И
(15+15)= mod33 = 30 – Э
(3+14)= mod33 = 17 – Р
(15+12)= mod33 = 27 – Ъ
(17+15)= mod33 = 32 – Я
(9+14)= mod33 = 28 – Ы
(33+5)= mod33 = 5 – Д
(4+15)= mod33 = 19 – Т
(15+14)= mod33 = 29 – Ь
19
(16+12)= mod33 = 28 – Ы
(33+15)= mod33 = 15 – О
(16+14)= mod33 = 30 – Э
(15+5)= mod33 = 20 – У
(11+15)= mod33 = 26 – Щ
(33+12)= mod33 = 12 – Л
(14+15)= mod33 = 29 – Ь
(6+14)= mod33 = 20 – У
(17+12)= mod33 = 29 – Ь
(6+15)= mod33 = 21 – Ф
(16+14)= mod33 = 30 – Э
(17+5)= mod33 = 22 – Х
(28+15)= mod33 = 10 – Й
(4+14)= mod33 = 18 – С
(14+12)= mod33 = 26 – Щ
(6+15)= mod33 = 21 – Ф
(25+14)= mod33 = 6 – T
(29+5)= mod33 = 1 – А
Получив зашифрованное предложение :
ЩФНИЭРЪЯЫДТЬЫОЭУЩЛЬУЬФЭХЙСЩФТА.
Задание 2.2 Расшифруйте шифртекст шифром с автоключом при использовании
открытого текста.
Шифртекст: «_ЛЖВАЩГИ_ЪСЯЮЮФГЮРЬАЦБИП_ЫОКЖКЕЕЕБ»
Ключ: «ЭЛЬБРУС»
Шифр, в котором сам открытый текст используется в качестве ключа, называется
шифром с автоключом. Шифрование в этом случаи начинается с помощью ключа,
называемого первичным ( в данный случаи используется слово «ЭЛЬБРУС», и
продолжается с помощью открытого текста, смещенного на длинну первичного
ключа.
Алгоритм решения:
Yi=(Xi + Ki) mod n
20
где Ki – i-й символ ключа, в качестве которого используется слово или фраза;
Xi – i-й символ открытого текста
Yi – i-й символ шифротекста
Xi =( Yi – Ki) mod n
л ж в а щ г и ъ с я ю ю ф г ю р ь ф ц б и п ы о к ж к е е е б
э л ь б р у с в к а р е т е
п р о ш л о г о н и к у д а
н е
в
к а р е т е п р о ш л о г о
н и к у д а н е
у е д е ш ь
1) (33-30) mod33 = 3 = В
2) (12-12) mod33 = 0 = _
3) (7-29) mod33 = 11 = К
4) (3-2) mod33 = 1 = А
5) (1-17) mod33 = 17 = Р
6) (26-20) mod33 = 6 = Е
7) (4-18) mod33 = 19 = Т
8) (9-3) mod33 = 6 = Е
9) _
10) (27-11) mod33 = 16 = П
11) (18-1) mod33 = 17 = Р
12) (32-17) mod33 = 15 = О
13) (31-6) mod33 = 21 = Ш
14) (31-19) mod33 = 12 = Л
15) (21-6) mod33 = 15 = О
16) (4-0) mod33 = 4 = Г
17) (31-16) mod33 = 15 = О
18) (17-17) mod33 = 0 = _
19) (29-15) mod33 = 14 = Н
20) (1-25) mod33 = 9 = И
21) (23-12) mod33 = 11 = К
22) (2-15) mod33 = 20 = У
23) (9-4) mod33 = 5 = Д
24) (16-15) mod33 = 1 = А
25) _
26) (28-14) mod33 = 14 = Н
27) (15-9) mod33 = 6 = Е
28) (11-11) mod33 = 0 = _
29) (7-20) mod33 = 20 = У
30) (11-5) mod33 = 6 = Е
31) (6-1) mod33 = 5 = Д
32) (6-0) mod33 = 6 = Е
33) (6-14) mod33 = 25 = Ш
34) (2-6) mod33 = 29 = Ь
Получаем расшифрованный текст:
В КАРЕТЕ ПРОШЛОГО НИКУДА НЕ УЕДЕШЬ.
Задание 2.3 Расшифруйте шифртекст шифром с автоключом при использовании
криптограммы.
Шифртекст: «УУИАСЗЭУЛАЬЦИБРЖТЦШТЩКАЫАДКЙАЮПЙЕЙОЯЯТШЕ_Ю»
Ключ: «ЕНИСЕЙ»
У У И А С З Э У Л А Ь Ц И Б Р
Е Н И С Е Й У У И А С З Э У Л
Н Е
П Л Ю Й
В
К О Л О Д
К А Ы А Д
Ж Т Ц Ш Т
Г О Д И Т
Ж Т Ц Ш Т
А Ь Ц И Б
Е Ц
П Р
Ц
Р
И
К Й А Ю П Й Е Й О Я Я Т Ш Е
Ю
Щ К А Ы А Д К Й А Ю П Й Е Й О Я
С Я
В О Д Ы
Н А П И Т Ь С Я
21
1) (20-6) mod33 = 14 = Н
2) (20-14) mod33 = 6 = Е
3) (20-20) mod33 = 0 = _
4) (1-18) mod33 = 16 = П
5) (18-6) mod33 = 12 = Л
6) (8-10) mod33 = 31 = Ю
7) (30-20) mod33 = 10 = Й
8) (20-20) mod33 = 0 = _
9) (12-9) mod33 = 3 = В
10) (1-1) mod33 = 0 = _
11) (29-18) mod33 = 11 = К
12) (23-8) mod33 = 15 = О
13) (9-30) mod33 = 12 = Л
14) (2-20) mod33 = 15 = О
15) (17-12) mod33 = 5 = Д
16) (7-1) mod33 = 6 = Е
17) (19-29) mod33 = 23 = Ц
18) (20-20) mod33 = 0 = _
19) (25-9) mod33 = 16 = П
20) (19-2) mod33 = 17 = Р
21) (26-17) mod33 = 9 = И
Получаем расшифрованный текст:
22) (11-7) mod33 = 4 = Г
23) (1-19) mod33 = 15 = О
24) (28-23) mod33 = 5 = Д
25) (1-25) mod33 = 9= И
26) (5-19) mod33 = 19= Т
27) (11-26) mod33 = 18 = С
28) (10-11) mod33 = 32 = Я
29) (1-1) mod33 = 0 = _
30) (31-28) mod33 = 3 = В
31) (16-1) mod33 = 15 = О
32) (10-5) mod33 = 5 = Д
33) (6-11) mod33 = 28 = Ы
34) (10-10) mod33 = 0 = _
35) (15-1) mod33 = 14 = Н
36) (32-31) mod33 = 1 = А
37) (32-16) mod33 = 16 = П
38) (19-10) mod33 = 9 = И
39) (25-6) mod33 = 19 = Т
40) (6-10) mod33 = 22 = Ь
41) (33-15) mod33 = 18 = С
42) (31-32) mod33 = 32 = Я
НЕ ПЛЮЙ В КОЛОДЕЦ ПРИГОДИТСЯ ВОДЫ НАПИТЬСЯ.
Задание 2.4 Зашифруйте открытый текст методом полиалфавитной замены.
Открытый текст: «НА_ВСЯКОГО_МУДРЕЦА_ДОВОЛЬНО_ПРОСТОТЫ»
(к=3)
Подстановка алфавита для шифрования полналфавитной заменой ( количество
алфавитов шифротекста к=3)
Алфавит
открытого
текста
А
Б
В
Г
Д
Е
Ж
З
И
Й
К
Л
Алфавит
шифротекста
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
67
68
69
70
71
72
73
747
75
76
77
78
22
Алфавит
открытого
текста
М
Н
О
П
Р
С
Т
У
Ф
Х
Ц
Ч
Алфавит
шифротекста
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
Алфавит
открытого
текста
Ш
Щ
Ъ
Ы
Ь
Э
Ю
Я
_( ПРОБЕЛ )
Алфавит
шифротекста
25
26
27
28
29
30
31
32
33
58
59
60
61
62
63
64
65
66
91
92
93
94
95
96
97
98
99
Н
А
В
С
Я
К
О
Г
О
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
14
34
99
3
51
98
11
48
70
15
Д
О
В
О
Л
Ь
Н
О
1
2
3
1
2
3
1
2
3
33
38
81
3
48
78
29
47
81
М
У
Д
Р
У
Ц
А
2
3
1
2
3
1
2
3
66
79
20
38
83
6
56
67
П
Р
О
С
Т
О
Т
Ы
1
2
3
1
2
3
1
2
3
33
49
83
15
51
85
15
52
94
Зашифрованный текст: 14 34 99 3 51 98 11 48 70 15 66 79 20 38 83 6 56 67 33 38
81 3 48 78 29 47 81 33 49 83 15 51 85 15 52 94
Задание 2.5 Расшифруйте шифртекст методом простой перестановки.
Шифртекст: «КТА_ЕВЕРРООПЛ_ГШНДИ_УОАКЕД_НЕ_ЕУЬШ»
Ключ: «3 7 4 2 6 1 8 5»
К
3
В
1
Т
7
2
А
4
К
3
2
А
4
Е
6
Р
5
В
1
Е
6
Е
8
Т
7
Р
5
Е
8
Р
3
1
23
О
7
П
2
О
4
Р
3
П
2
О
4
Л
6
1
Ш Л
5
6
Г
8
О
7
Ш
5
Г
8
Н
3
О
1
Д
7
2
И
4
Н
3
2
И
4
У
6
К
5
О
1
У
6
А
8
Д
7
К
5
А
8
Е
3
1
Д
7
Н
2
4
Е
3
Н
2
4
Получаем расшифрованный текст:
В КАРЕТЕ ПРОШЛОГО НИКУДА НЕ УЕДЕШЬ.
24
Е
6
У
5
1
Е
6
Е
8
Д
7
У
5
Е
8
Ь
3
Ш
1
Ш
7
Ь
2
Список литературы
1. Алефиренко, В. М. Основы защиты информации: практикум для студ. спец.
«Техническое обеспечение безопасности» и «Моделирование и компьютерное
проектирование радиоэлектронных средств» днев., веч. и заоч. форм обуч. В 2
ч. Ч. 1 / В. М. Алефиренко, Ю. В. Шамгин. – Минск : БГУИР, 2004. – 43 с.
2. Алефиренко, В. М. Основы защиты информации: практикум для студ. спец.
«Техническое обеспечение безопасности» и «Моделирование и компьютерное
проектирование радиоэлектронных средств» днев., веч. и заоч. форм обуч. В 2 ч. Ч.
2 / В. М. Алефиренко. – Минск : БГУИР, 2004. – 44 с.
3. Интернет источники взятых акустических датчиков
http://www.s-system.ru/main/catalog-43-754
http://www.s-system.ru/main/catalog-43-765
http://www.s-system.ru/main/catalog-43-755
http://www.s-system.ru/main/catalog-43-771
http://www.s-system.ru/main/catalog-43-774
25