Программное обеспечение для расчета утечки звука из помещения
Минобрнауки России
Федеральное государственное
автономное образовательное
Учреждение высшего профессионального
образования
«Южный федеральный университет»
технологический институт в г.
Таганроге
(ТТИ Южного федерального
университета)
Факультет информационной безопасности
Кафедра безопасности информационных технологий
«К защите допустить»
Зав. Кафедрой БИТ О.Б. Макаревич
«____» «_____________» 20__ г.
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТУ
на тему: Программное обеспечение для
расчета утечки звука из помещения
Руководитель дипломного проекта: В.М. Федоров
Консультанты: Б.И. Марченко, А.А. Кокорев
Нормоконтролер: Е.П. Тумоян
Дипломник: Бокарев Сергей Игоревич
Таганрог, ТТИ ЮФУ, 2011
Аннотация
Дипломный проект содержит страницы, рисунков, таблиц, приложений и
источников.
Объектом разработки и исследования является методика специальных
исследований на наличие каналов утечки акустической информации в выделенных
помещениях.
Результатом работы являются программы, значительно упрощающие проведение
расчета параметров защищенности речевой информации от утечки по техническим
каналам. Программы реализованы на языках программирования С и С++ с
использованием библиотек Qt 4SDK, что позволяет использовать данный
программный продукт на персональных ЭВМ под управление операционных систем
семейства Window, Linux, а также MacOS. Результаты расчетов, выдаваемые программами, проверены на соответствие
результатам, представленным в учебно-методической литературе. Данные,
полученные при использовании программ, полностью совпали с результатами,
представленными в учебно-методической литературе.
Выполнен анализ безопасности и экологичности программ для расчета
параметров защищенности речевой информации от утечки по техническим каналам, а
также произведено технико-экономическое обоснование проекта.
Summary
Diploma work has pages, figures, tables, applications and
sources.object of research and development is methodology of special
investigations for the presence of acoustic information leakage channels in
allocated areas.working result is software greatly simplifying calculation of
parameters of speech in formation
protection from leakage through technical channels. Program are realized on
programming languages C and C+ +with Qt 4SDK, which allows usage of this soft ware on personal computer sunder the control of operating systems Window, Linux, and Mac OS. The results of calculations issued by the programs
checked for compliance with the results presented in educational literature.
Data obtained by program fully coincided with the results presented in educational
literature.analysis of safety
and ecological compatibility of software for calculationsound leakage from the
room was complete. Also was made technical
and economic substantiation of the
project.
Реферат
Дипломный проект содержит страницы, рисунки, таблицы, приложения и
источники.
МЕТОД РАСЧЕТА АКУСТИЧЕСКОЙ ЗАЩИЩЕННОСТИ, ПЕРСОНАЛЬНАЯ
ЭЛЕКТРОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ МАШИНА, СЛОВЕСНАЯ РАЗБОРЧИВОСТЬ, ОС WINDOWS,ОС LINUX,СПЕЦИАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ, ПРОГРАММА РАСЧЕТА
Объектом разработки и исследования является методика специальных
исследований позволяющая определить числовое значение словесной разборчивости
на границе контролируемой зоны.
Цель работы - разработка программ для расчета утечки звука из помещения.
Результатом работы являются программы позволяющие обрабатывать результаты
контрольных замеров, полученные в ходе специального исследования в области
акустики. Программный комплекс реализован на языках программирования C и C++ с использованием QtSDK, что позволяет производить его запуск на ПЭВМ с установленной ОС Windowsили Linux.
В теоретической части работы были описаны основные методы съема
акустической (речевой) информации, методы защиты от съема акустической
(речевой) информации, а также представлена методика оценки словесной
разборчивости.
Программа для расчета утечки звука из помещения - результат практической
части работы - была экспериментально проверена на корректность выдаваемых
результатов. Результаты показали, что разработанная программа для расчета
утечки звука из помещения позволяет получить результат расчетов с максимально
возможной скоростью. Результаты практической эксплуатации разработанных
программ полностью совпадают с результатами, представленными в
учебно-методической литературе.
В качестве необходимого дополнения к практической части дипломной работы
было представлено полное руководство. Данное руководство включает в себя:
полное описание программы для расчета утечки звука из помещения, пошаговые
инструкции по эксплуатации данной программы в среде ОС Windows, а также сведения, необходимые для сборки данной
программы.
Разработка указанных программных тестов-аналогов осуществлялась
непосредственно автором дипломной работы по заказу лаборатории ТСЗИ кафедры
БИТ. Разработанные программы были протестированы на корректность выдаваемых
результатов, и в дальнейшем будут использоваться сотрудниками в лаборатории
ТСЗИ кафедры БИТ.
В данной дипломной работе представлен исходный код одной из разработанных
программ ─ программы для расчета утечки звука из помещения при представлении
сигнала семью октавными полосами.
Также готовые исполняемые программные модули разработанного комплекса
тестов переданы кафедре БИТ ФИБ ТТИ ЮФУ для дальнейшей эксплуатации в
лаборатории ТСЗИ.
Перечень графических материалов
|
№ п/п
|
Наименование плаката
|
Количество листов
|
Обозначение
|
Формат
|
|
1
|
Анализ технического задания
|
1
|
ДП.11.И26.090103.03
|
А1
|
|
2
|
Специальные исследования в области акустики
|
1
|
ДП.11.И26.090103.03
|
А1
|
|
3
|
Расчет утечки звука из помещения
|
2
|
ДП.11.И26.090103.03
|
А1
|
|
4
|
Алгоритм работы программы расчета
|
1
|
ДП.11.И26.090103.03
|
А1
|
|
5
|
Представление исходных данных в программе расчета
|
1
|
ДП.11.И26.090103.03
|
А1
|
|
6
|
Результат работы программы расчета для 7 канального
представления спектра речевого сигнала
|
1
|
ДП.11.И26.090103.03
|
А1
|
|
7
|
Результат работы программы расчета для 20 канального
представления спектра речевого сигнала
|
1
|
ДП.11.И26.090103.03
|
А1
|
|
8
|
Безопасность и экологичность работы
|
2
|
ДП.11.И26.090103.03
|
А1
|
|
9
|
Технико-экономическое обоснование
|
1
|
ДП.11.И26.090103.03
|
А1
|
Перечень условных обозначений и сокращений
программное обеспечение
утечка звук
ВТСС -вспомогательные технические средства и системы
ОТСС - основные технические средства и системы
ПЭМИ - побочное электромагнитное излучение
СИ - специальные исследования
ОС - опасный сигнал
ОК - ограждающая конструкция
ИК - инженерная конструкция
ВП - выделенное помещение
САЗ - система активной защиты
Содержание
Анализ технического задания
Введение
. Параметры звуковых колебаний
.1 Уравнения, определяющие параметры звука
.2 Особенности восприятия звука человеком
. Методы защиты помещений от утечки акустической (речевой)
информации
.1 Методы съема акустической (речевой) информации
.2 Методы защиты от перехвата акустической (речевой)
информации
.3 Обзор технических средств активной защиты информации
. Методика расчета параметров звукоизоляции помещения
.1 Специальные исследования. Общие положения
.2 Типовое содержание протокола специального исследования
.3 Методика проведения контрольных замеров в области акустики
и виброакустики
.4 Обзор технических средств для проведения акустических и
виброакустических измерений
. Расчет показателя защищенности акустической речевой
информации
.1 Пример расчета словесной разборчивости при представлении
сигнала 20-равноартикуляционными полосами
.2Пример расчета словесной разборчивости при представлении
спектра речевого сигнала 7 октавными полосами
.3 Программная реализация расчета утечки звука из помещения
.4 Анализ работы программы
. Безопасность и экологичность при эксплуатации программного
обеспечения для расчета утечки звука из помещения
.1 Анализ и оценка условий труда оператора ПЭВМ
.2 Методы и средства улучшения условий труда
.3 Пожарная безопасность
.4 Защита окружающей среды
. Технико-экономическое обоснование разработки программного
обеспечения для расчета утечки звука из помещения
.1 Обоснование необходимости и актуальности разработки
6.2 Обоснование выбора аналога для сравнения
.3 Обоснование выбора критериев для сравнения
.4 Стоимостная оценка аналога и разработки
6.4.1 Ожидаемый экономический эффект
.4.2 Расчет затрат на этапе проектирования
.4.3 Расчет эксплуатационных расходов
.4.4 Экономия от увеличения производительности труда
пользователя
.4.5 Расчет ожидаемого экономического эффекта от
использования программного продукта
.4.6 Определение цены программного продукта
.5 Сопоставление технико-интегрального экономического
показателя разработанной системы с аналогом
.6 Прогнозирование необходимых объемов производства
Заключение
Список использованных источников
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПРИЛОЖЕНИЕ В
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
ПРИЛОЖЕНИЕ Д
ПРИЛОЖЕНИЕ Е
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж
Анализ
технического задания
Основная цель работы ─ разработка программ для расчета утечки звука
из помещения.
Вводимые ограничения и требования:
- программа должна выдавать корректные результаты при вводе минимального
количества исходных данных;
- в программе должен быть реализован механизм, позволяющий
осуществлять загрузку и сохранение введенных данных;
- в программе должна быть предусмотрена возможность
корректировки исходных данных в любой момент выполнения программы;
- после выполнения расчетов должны быть представлены не только
численное значение словесной разборчивости, но и все промежуточные результаты
расчетов;
- программа должна корректно работать как в ОС Windows, так и в ОС Linux.
В данной дипломной работе будет разработана программа для расчета утечки
звука из помещения. При этом запуск разработанной программы будет возможен как
в ОС Windows, так и Linux. В данной дипломной работе будет рассмотрен вариант
запуска и выполнения программных тестов исключительно для ПЭВМ под управлением
ОС Windows, однако будут предоставлены помимо
исполняемых файлов Windows, бинарные
файлы позволяющие осуществить запуск программы в OCLinux.
Введение
В данной дипломной работе будет рассмотрен ряд вопросов, имеющих отношение
к оценке параметров защищенности помещений от утечки акустической информации по
техническим каналам. Будет произведен анализ существующих методов съема
информации, а также существующих методов пассивной и активной защиты от утечки
информации. Также будет рассмотрен один из существующих методов расчета
словесной разборчивости за пределами объекта исследования с учетом уровня шума,
полученного в результате контрольных замеров. Кроме того в данную работу будет
включено технико-экономическое обоснование и анализ безопасности и
экологичности программного продукта, разработанного в ходе написания данного
дипломного проекта.
Основной причиной, по которой тема данного дипломного проекта является
актуальной в наши дни по причине необходимости проведения аттестационных
испытаний для получения лицензии рядом государственных, муниципальных и
коммерческих предприятий имеющих доступ к информации считающейся
государственной тайной. В случае несоответствия параметров защищенности
предприятия существующим нормам, деятельность предприятия может быть
приостановлена до тех пор, пока уровень защищенности не будет соответствовать
существующим нормам. Одной из областей подлежащих проверке при получении
лицензии является акустический канал утечки информации.
Разрабатываемый программный комплекс предназначен для упрощения процедуры
проведения специальных исследований в области защиты акустической (речевой)
информации от утечки по техническим каналам. В частности данный комплекс
предназначен для упрощения расчета параметров защищенности объекта специального
исследования, что позволит значительно ускорить процесс аттестации выделенных
помещений. В то же время данный программный продукт должен предоставлять
подробную информацию по каждому этапу проводимых расчетов.
1
Параметры звуковых колебаний
1.1
Уравнения, определяющие параметры звука
Громкость звучания определяется амплитудой звуковой волны, при этом, чем
больше амплитуда (т.е. отклонение от некоторого среднего, устойчивого состояния
колеблющегося тела), тем более резким является изменениедавления среды, и тем
громче издаваемый звук. Тональность звучания определяется частотой колебания
звуковой волны. Чем больше частота колебаний, тем более высоким считается
воспроизводимый звук. Для представления звуковой волны удобно использовать
график, сходный сизображенным на рисунке 1.
Рисунок
1 - Графикколебаний поверхности, относительно состояния равновесия
Энергия
звуковой волны передается частицами, колеблющимися около положения своего
равновесия. Скорость, с которой частицы колеблются около положения своего
равновесия, называется колебательной скоростью частицы и описывается уравнением
(1):
V = USin(2πft + G), (1)
где
V-величина колебательной скорости;- амплитуда
колебательной скорости;-частота звуковых колебаний;- время;- разность фаз между
колебательной скоростью частиц и переменным акустическим давлением.
Амплитуда
колебательной скорости характеризует максимальную скорость с которой частицы
среды движутся в процессе колебаний и определяется формулой (2):
U = 2πfA, (2)
где
f-частота колебаний;- амплитуда смещения частиц среды.
Упругие
среды обладают свойством поглощать звук. Для характеристики звука, в этом
случае используют коэффициент затухания (S),
логарифмический декремент (D) и добротность (Q). Здесь
коэффициент затухания (S)-быстрота убывания амплитуды со временем определяется
формулой (3):
S = 1/t,
(3)
где
t -время, за которое амплитуда уменьшается в e =
2,71828раз. Логарифмический декремент - уменьшение амплитуды за один цикл,
определяется формулой (4):
Q = T/t,
(4)
Добротность
системы - это величина, равная числу полных колебаний, по истечении которых
амплитуда уменьшается в ep раз. Для определения промежутка времени,
необходимого на такое уменьшения используется произведение tp.
Добротность при этом определяется формулой (5):
Q = tp/T,
(5)
В
источнике [1] также представлена формула (6) для расчета скорости звука в
жидких и твердых телах:
с
= 
, (6)
где
E - модуль упругости, а ρ - плотность материала.
Частоты
акустических колебаний в пределах 20 … 20000 Гц принято называть звуковыми,
ниже 20 Гц инфразвуковыми, выше - ультразвуковыми. Звуковые частоты также
подразделяются на низкие, средние и высокие. Граница между низкими и средними -
200 … 500 Гц, между средними и высокими - 2000 … 5000 Гц.
1.2
Особенности восприятия звука человеком
Основным источником акустической информации, подлежащей защите от
перехвата, является информация из звукового диапазона, воспринимаемого
человеческим ухом, поэтому необходимо рассмотреть особенности человеческого
слуха.
Ухо человека обладает свойствами частотного анализатора, дискретным
восприятием по частотному и динамическому диапазонам (аналоговый звуковой
сигнал превращается в последовательность электрических импульсов двоичного
кода). Эти преобразования осуществляются внутренним ухом человека или улиткой,
после чего электрические импульсы по нервной системе отправляются в слуховой
центр мозга, где определяется передаваемое сообщение.
Основная мембрана улитки состоит из большого числа слабо связанных друг с
другом волокон, при этом каждое из волокон колеблется при восприятии звука
определенной частоты. В случае если воспринимаемый звук состоит из ряда часто,
колебаться начинают несколько мембран. Полоса пропускания резонатора слухового
анализатора, определенная на уровне -3 дБ, составляет для одноухого слушания на
частоте 300 Гц около 50 Гц, на частоте 1000 Гц - 60 Гц, на 3000 Гц - 150 Гц.
Данные полосы пропускания называются критическими полосками слуха [1]. Величины
критических полосок слуха были определены Флетчером и Цвикеромэкспериментально,
причем по данным Цвикера критические полоски слуха, названные им “частотными
группами” в 2-3 раза шире, чем по данным Флетчера.Критические полоски по
Флетчеру используются при определении разборчивости речи, а частотные группы
Цвикера - при расчетах громкости шума.На рисунке 2 представлены кривые
частотной зависимости ширины критических полос и частотных групп слуха в
децибелах.
Рисунок
2 - Кривые частотной зависимости ширины критических полос и частотных групп
слуха в децибелах (10lgΔf)
Человеческий
слух воспринимает несколько сотен градаций частоты, число которых снижается при
уменьшении интенсивности звука и составляет в среднем 100 - 150, при этом
соседние градации отличаются друг от друга по частоте не менее чем на 4%.
Высотой
звука принято называть субъективную меру частотных колебаний звука.
Высота
тонас частотой 1000 Гц и уровнем ощущения 40 дБ принято считать равной 1000 мел
или 10 барк (1 барк = 100 мел).
2. Методы
защиты помещений от утечки акустической (речевой)информации
2.1 Методы
съема акустической(речевой) информации
Речевой информацией принято считать звуковые колебания в диапазоне от 200
… 300 Гц до 4000 … 6000 Гц. Источником данных колебаний является речевой
аппарат человека, после чего они могут быть преобразованы в виброакустические,
пьезоэлектрические и другие сигналы.
Средой распространения звуковых сигналов в воздушных технических каналах
утечки информации является воздух, для их перехвата используются
высокочувствительные микрофоны или же специальные направленные микрофоны.
Микрофоны могут быть объединены со звукозаписывающими устройствами либо с
устройствами передачи информации (такие устройства называются акустическими
закладками). Закладки могут передавать информацию по радиоканалу, в
ИК-диапазоне, по цепям питания, соединительным линиям ВТСС, а также по
строительным конструкциям. В случае передачи сигнала по металлоконструкциям могут
быть использованы как электромагнитные, так и ультразвуковые механические
колебания. Возможна также установка прослушивающего устройства в корпус
телефонного аппарата находящегося на объекте прослушивания.
Вспомогательные технические средства и системы (ВТСС) - технические
средства и системы, не предназначенные для передачи, обработки и хранения
конфиденциальной информации, устанавливаемые совместно с ОТСС или в выделенных
помещениях.
К ним относятся:
- различного рода телефонные средства и системы;
- средства и системы передачи данных в системе радиосвязи;
- средства и системы охранной и пожарной сигнализации;
- средства и системы оповещения и сигнализации;
- контрольно-измерительная аппаратура;
- средства и системы кондиционирования;
- средства и системы проводной радиотрансляционной сети и
приема программ радиовещания и телевидения (абонентские громкоговорители,
системы радиовещания, телевизоры и радиоприемники и т.д.);
- средства электронной оргтехники.
Основные технические средства и системы (ОТСС) - технические средства и
системы, а также их коммуникации, используемые для обработки, хранения и
передачи конфиденциальной (секретной) информации.
К ОТСС могут относиться средства и системы информатизации (средства
вычислительной техники, автоматизированные системы различного уровня и
назначения на базе средств вычислительной техники, в том числе
информационно-вычислительные комплексы, сети и системы, средства и системы
связи и передачи данных), технические средства приема, передачи и обработки
информации (телефонии, звукозаписи, звукоусиления, звуковоспроизведения
переговорные и телевизионные устройства, средства изготовления, тиражирования
документов и другие технические средства обработки речевой, графической видео-,
смысловой и буквенно-цифровой информации) используемые для обработки
конфиденциальной (секретной) информации.
Средой распространения звуковых сигналов в вибрационных технических
каналах служат конструкции зданий, сооружений (потолок, пол, стены), трубы
водоснабжения, отопления, канализации. Для перехвата звуковых сигналов в
вибрационных каналах используются стетоскопы (контактные микрофоны). Контактные
микрофоны, объединенные с электронным усилителем, называются электронными
стетоскопами. Возможно объединение в одном устройстве стетоскопа и устройства
передачи информации по радиоканалу, по оптическому каналу или же в
ультразвуковом диапазоне.
Электроакустические каналы утечки информации характеризуются
преобразованием звуковой информации в электрические сигналы с их последующим
перехватом. Данный эффект может возникать на трансформаторах, катушках
индуктивности, электромагнитах вторичных электрочасов, звонках телефонных
аппаратов, дросселях ламп дневного света, электрореле и т.д. Например,
акустическое поле, воздействуя на якорь электромагнита вызывного телефонного
звонка, вызывает его колебание.В результате чего изменяется магнитный поток
сердечника электромагнита.Изменение этого потока вызывает появление ЭДС
самоиндукции в катушке звонка, изменяющейся по закону изменения акустического
поля. Также существуют объекты, выполняющие непосредственное преобразование
акустического поля в электромагнитное. Примером таких преобразователей являются
датчики пожарной сигнализации и громкоговорители. В литературе эффект
акустоэлектрического преобразования также часто носит название “микрофонный
эффект”. Перехват информации, в данном случае осуществляется путем подключения
высокочувствительных низкочастотных усилителей к линиям соединенным с
источниками ПЭМИ.
“Высокочастотное навязывание” - осуществляется путем введения токов
высокой частоты от генератора в соответствующей линии (цепи), имеющие
функциональные связи с нелинейными или параметрическими элементами ВТСС, на
которых происходит модуляция высокочастотного сигнала информационным.
Информационный сигнал в данных элементах ВТСС появляется вследствие
электроакустического преобразования акустических сигналов в электрические.
Сгенерированный сигнал отражается от нелинейных или параметрических элементов,
после чего принимается специальными приемниками. Как правило, в данном методе
используются импульсные сигналы. Данный метод чаще всего используется для
перехвата речевой информации преобразованной в ПЭМИ телефонным аппаратом,
имеющим выход за пределы охраняемой зоны.
Оптико-электронный канал включает в себя метод лазерного зондирования
тонких отражательных поверхностей (стекол окон, картин, зеркал и т.д.),
вибрирующих под воздействием акустического сигнала. Отраженный от данных
поверхностей лазерный луч возвращается на приемное устройство промодулированным
по амплитуде и фазе, после чего производится его демодуляция с последующим
выделением речевой информации. При реализации данного метода используются
“лазерные микрофоны”, работающие, как правило, в ближнем инфракрасном диапазоне
волн.
Параметрические каналы утечки акустической информации возникают за счет
изменения физических параметров таких объектов как катушки индуктивности и
конденсаторы, возникающих при воздействии на данные объекты звуковых волн.
Например, звуковые колебания могут изменять расстояние между витками катушек
индуктивности, что будет приводить к изменению параметров электромагнитного
поля возникающего на данном элементе. Также звуковые колебания могут влиять на
расстояние между пластинами конденсатора. Изменения ЭМ-поля, возникающие за
счет звуковых волн могут быть перехвачены и детектированы соответствующими
средствами технической разведки. Примером параметрических излучателей являются
гетеродины радиоприемных и телевизионных устройств. Возможна также установка в
охраняемые помещения закладок, содержащих элементы, обладающие свойством
преобразовывать звуковые колебания в электромагнитные, с целью перехвата
преобразованных такими закладками сигналов специальным оборудованием. Такие
закладки называются полуактивными.Данный тип закладок обладает существенным
недостатком: для передачи информации необходимо наличие мощного ЭМ-поля, что
повышает вероятность обнаружения закладного устройства данного типа. Для
перехвата информации по данному каналу, используется комплект из закладного
устройства, передатчика с направленным излучением и приемника.
На рисунке 3 представлена антология технических средств съема
акустической (речевой) информациив соответствии с источником [2].
2.2 Методы
защиты от перехвата акустической (речевой) информации
Методы защиты акустической (речевой) информации можно подразделить на
пассивный и активные. Пассивные предполагают ослабление уровня акустического
сигнала, выходящего за пределы охраняемого помещения путем установки
звукопоглощающих поверхностей в контролируемом помещении, а также снижение
уровня сигнала, возникшего в результате акустоэлектрических преобразований с
помощью сетевых фильтров. Активные методы защиты включают в себя создание
маскирующих помех, подавление или же уничтожение акустических закладок.
Основным правилом при реализации пассивного метода защиты речевой
информации является обеспечение максимального соотношения сигнал/шум в точках
возможного перехвата информации за счет снижения уровня несущего информацию
сигнала.
В соответствии с [3] для обеспечения максимального уровня звукопоглощения
рекомендуется:
- в качестве перекрытий использовать акустически неоднородные конструкции;
- в качестве полов использовать конструкции на упругом основании или
конструкции, установленные на виброизоляторы;
- потолки выполнять подвесными, звукопоглощающими со звукоизолирующим
слоем;
- в качестве стен и перегородок использовать многослойные акустически
неоднородные конструкции с упругими прокладками (резина, пробка, ДВП, МВП и
т.п.);
- 
Рисунок 3 - Онтология средств съема акустической информации
-
обеспечивать дополнительную звукоизоляцию окон путем установки резиновых
прокладок между стеклом и рамой;
- использовать двойные двери с тамбуром с вибрационной
развязкой дверных коробок.
Генерация шума является одним из методов активной защиты речевой
информации. При использовании данного метода защиты речевой информации
используется комплект из генератора белого или розового шума и системы
вибрационного зашумления. Наилучший результат зашумления возникает при
использовании колебаний, близких по спектральному составу речевому сигналу
(диапазон частот 200 - 5000 Гц). Также рекомендуется использовать
низкочастотные сигналы, так как они сильно затрудняют разборчивость звуковых
сигналов более высокой частоты. Наиболее распространенная схема реализации
активного метода защиты речевой информации представлена на рисунке 4.
Рисунок 4 - Техническая реализация активных методов защиты речевой
информации.
- генератор белого (розового) шума, 2 - полосовой фильтр, 3 - октавный
эквалайзер с центральными частотами 250, 500, 1000, 2000, 4000 Гц, 4 -
усилитель мощности, 5 - система преобразователей (акустические колонки,
вибраторы).
Подавление акустических закладок осуществляется с помощью генераторов
мощных шумовых сигналов в дециметровом диапазоне длин волн за счет воздействия
на микрофонные цепи и усилительные устройства диктофонов. Зона подавления
определяется мощностью излучения, направленными свойствами антенны и типом
зашумляющего сигнала и составляет, как правило, спектр шириной 30 - 80 градусов
и радиусом 5 метров.Дальность зашумления определяется таким параметрами, как:
- тип корпуса диктофона (металлический, пластмассовый);
- используется выносной микрофон или встроенный;
- габариты диктофона;
- ориентация диктофона в пространстве.
Так, например дальность подавления экранированных диктофонов (в
металлическом корпусе), составляет 0,1 - 1,5 метров, а неэкранированных (в
пластмассовом корпусе), 1,5 - 4 метра.
Возможна также нейтрализация закладок путем генерации радиосигнала в
диапазоне 65 - 1000 МГц с целью предотвращения передачи радиосигнала с закладки
на приемное устройство.
Для нейтрализации закладок, использующих электросеть для передачи
информации, используют фильтры нижних частот (отсекают высокочастотные сигналы)
и разделительные трансформаторы. Разделительные трансформаторы предотвращают
проникновение сигналов, появляющихся в первичной обмотке, во вторичную.
Нежелательные резистивные и емкостные связи между обмотками устраняют с помощью
внутренних экранов и элементов, имеющих высокое сопротивление изоляции. Степень
снижения уровня наводок достигает 40 дБ.
Для пассивной защиты от микрофонного эффекта и ВЧ-навязывания
рекомендуется фильтрация или отключение опасных сигналов. Для отсечения малых
(преобразованных) сигналов используются встречно включенные полупроводниковые
диоды, сопротивление которых для сигналов с малой амплитудой составляет сотни
кОм, а для сигналов с большой амплитудой сотни Ом, что практически не ограничивает
прохождение сильных сигналов в линию. Для борьбы с ВЧ-навязыванием используется
фильтрация, при этом роль фильтров выполняют конденсаторы, включенные в
микрофонную и звонковую цепь.
Для предотвращения утечки информации по параметрическим каналам используют
металлические экраны. Как правило, экран представляет собой металлическую
сетку, причем, чем меньше ячейки сетки, тем более высокие частоты способен
поглотить данный экран. Так, например экран из медной сетки с ячейками 2х2 мм
ослабляет сигнал на 30…35 дБ, а двойной экран на 50…60 дБ.
Также рекомендуется введение специальных организационных мер (введение
многоуровневых зон доступа, оборудование контрольно пропускных пунктов,
введение пропускной системы доступа на охраняемую территорию) с целью предотвращения
установки закладок, а также проведение поисковых мероприятий с использованием
специальных технических устройств с целью обнаружения и нейтрализации закладок.
2.3 Обзор
технических средств активной защиты информации
В общем случае, средства активной защиты информации должны обеспечивать
защиту акустической информации от утечки как по акустическим каналам, так и по
виброакустическим. В данном разделе представлен обзор средств активной защиты
отвечающих данным требованиям. Комплекс виброакустической защиты “БАРОН”
предназначен для защиты объектов информатизации 1 категории и противодействия
техническим средствам перехвата речевой информации (стетоскопы, направленные и
лазерные микрофоны, выносные микрофоны) по виброакустическим каналам (наводки
речевого сигнала на стены, пол, потолок помещений, окна, трубы отопления,
вентиляционные короба и воздушная звуковая волна).
Комплекс виброакустической защиты "БАРОН" имеет четыре канала
формирования помех, к каждому из которых могут подключаться вибропреобразователи
пьезоэлектрического или электромагнитного типа, а также акустические системы,
обеспечивающие преобразование электрического сигнала, формируемого прибором, в
механические колебания в ограждающих конструкциях защищаемого помещения, а
также в акустические колебания воздуха[4].
Достоинства комплекса "Барон":
- полностью цифровое управление;
- интеллектуальное меню, гибкая система конфигурирования;
- возможность формирования помехового сигнала от различных
внутренних и внешних источников и их комбинаций. Внутренние источники -
генератор шума, фонемный клонер, предназначенный для синтеза речеподобных,
оптимизированных для защиты речевой информации конкретных лиц помех, путем
клонирования основных фонемных составляющих их речи. За счет их микширования по
каждому каналу значительно уменьшается вероятность очистки зашумленного
сигнала. Кроме того, наличие линейного входа позволяет подключать к комплексу
источники специального помехового сигнала повышенной эффективности.
а) Каждый канал прибора имеет собственный независимый генератор шума
аналогового типа и фонемный клонер, что позволяет исключить возможность
компенсации помехового сигнала средствами перехвата речевой информации за счет
специальной обработки, в том числе и корреляционными методами при многоканальном
съеме несколькими датчиками.
б) Одним прибором можно защитить помещения большой площади
различного назначения (конференц-залы и т.п.).
в) Возможность регулировки спектра помехового сигнала для повышения
эффективности наведенного помехового сигнала с учетом особенностей используемых
виброакустических и акустических излучателей и защищаемых поверхностей (5
полосный цифровой эквалайзер).
г) Наличие четырех независимых выходных каналов с раздельными
регулировками (для оптимальной настройки помехового сигнала) для различных
защищаемых поверхностей и каналов утечки. Достижение максимальной эффективности
подавления при минимальном паразитном акустическом шуме в защищаемом помещении
за счет вышеперечисленных возможностей настройки комплекса.
д) Встроенные средства контроля эффективности создаваемых помех:
контрольный динамик для экспертной оценки качества создаваемой помехи и
низкочастотный четырехканальный пятиполосный анализатор спектра, работающий с
выходными сигналами всех 4 каналов, обладающий широким динамическим диапазоном,
что позволяет эффективно непрерывно проводить контроль помех любого уровня,
создаваемых в каждом из каналов во всем частотном диапазоне работы прибора.
е) Возможность подключения к каждому выходному каналу различных
типов виброакустических и акустических излучателей и их комбинаций за счет
наличия низкоомного и высокоомного выходов. Это также позволяет использовать
комплекс для замены морально устаревших или вышедших из строя источников
помехового сигнала в уже развернутых системах виброакустической защиты без
демонтажа и замены установленных виброакустических излучателей.
ж) Наличие системы беспроводного дистанционного включения комплекса.
Комплекс виброакустической защиты “БАРОН” может быть дополнен
оборудованием существенно расширяющим его возможности.
а) "Барон-В" - устройство дистанционного включения
виброгенераторов типа "Барон". Обеспечивает включение (выключение)
виброгенераторов с помощью собственных органов управления, а также в качестве
интерфейсного оборудования для подачи команд на включение (выключение)
виброгенераторов с управляющей ПЭВМ. Обеспечивает дистанционное управление
двенадцатью виброгенераторами. Конструктивно выполнено в виде модуля для
монтажа в RACK-стойки (шкафы).
б) "Барон-К" - устройство контроля эффективности вибрационных
помех, создаваемых виброакустическими генераторами типа "Барон" или
аналогичной аппаратурой. Обеспечивает предупреждение о снижении уровня
вибрационной помехи на ограждающей конструкции защищаемого помещения ниже
допустимого в результате выхода из строя вибраторов, генератора помех,
изменения окружающих условий. К одному комплексу виброакустической защиты
«Барон» можно подключить до 10 устройств "Барон-К".
в) "Барон-ДК" - удаленный коммуникатор для контроля
эффективности вибрационных помех, создаваемых виброакустическими генераторами
типа "Барон" или аналогичной аппаратурой. Обеспечивает предупреждение
о снижении уровня вибрационной помехи на ограждающей конструкции защищаемого
помещения ниже допустимого в результате выхода из строя вибраторов, генератора
помех, изменения окружающих условий. К "Барон-ДК" подключаются до
двенадцати датчиков (устройств контроля типа "Барон-К"),
осуществляющих съем вибрационных сигналов с контролируемых ограждающих
конструкций, их предварительную обработку и усиление.
г) "Копейка" - вибрационный излучатель на стекло.
д) "Молот" - вибрационный излучатель на стену.
е) "Серп" - вибрационный излучатель на раму окна.
Комплекс виброакустической защиты "БАРОН"является генератором
шума с возможностью подключения к нему различных вывода сгенерированного им
шумового сигнала. Одним из основных достоинств данного устройства является
возможность подключения к нему различных типов излучателей, что позволяет
использовать сгенерированный им сигнал для защиты информации от утечки как по
акустическому так и по виброакустическому каналу. Кроме того к нему можно
подключить дополнительные устройства следящие за уровнем шумового сигнала и
предупреждающие о его снижении. Сами виброгенераторы могут быть объединены с
помощью устройства “Барон-В”, что позволяет обеспечить контроль защищенности
помещений достаточно большого объема.
Система защиты помещений по виброакустическому каналу SEL SP-55 позволяет
обеспечивать защиту от:
- микроволновых систем, в том числе лазерных микрофонов, используемых для
дистанционного съема акустической информации с остеклений оконных проемов;
- стетоскопных / контактных микрофонов, используемых для съема
акустической информации через строительные конструкции (стены, потолки, полы,
оконные проемы и их остекление) и трубы водо- и газоснабжения;
- радио- и проводных микрофонов и средств магнитной записи,
установленных в полостях стен, в пространстве подвесных потолков, каналах
вентиляционных систем и др.
Система обеспечивает:
- защиту циркулирующей в выделенных помещениях речевой информации (до 1
категории включительно) от утечки по акустическому и виброакустическому каналам
посредством создания регулируемых маскирующих акустических и виброакустических
шумов в диапазоне частот в режиме необслуживаемой работы;
- оптимальные параметры акустического и виброакустического
шумовых сигналов по любому каналу посредством их установки по октавным полосам
с использованием микропроцессоров и 5-ти полосных эквалайзеров соответствующего
генератора системы;
- сохранение настроек параметров акустического и
виброакустического шумовых сигналов по каждому каналу с использованием
энергонезависимой флеш-памяти генераторов системы;
- автоматическую самодиагностику работы системы и сообщение
оператору с использованием звуковой и световой индикации о неисправностях;
- контроль и управление системы с использованием персонального
компьютера.
Отличительные особенности:
- независимые формирователи шума для каждого выходного канала с
длительностью автокорреляции 40 минут позволяют полностью исключить возможность
шумоочистки существующими программно-аппаратными средствами, в том числе и
систем с опорным каналом;
- наличие независимых пятиполосных эквалайзеров для каждого
канала позволяет оптимизировать спектр помехи для получения минимального
побочного акустического шума в защищаемом помещении;
- применение выходных усилителей класса D существенно повышает
экономичность, надежность и стабильность параметров изделия, позволяет
эксплуатировать его в более жестких климатических условиях, увеличивает время
работы от автономного источника питания;
- каждый канал имеет независимую защиту от перегрузки и
короткого замыкания;
- во время работы прибор постоянно контролирует исправность
нагрузки каждого канала, и в случае её неисправности - обрыве или замыкании
одного или нескольких виброизлучателей или колонок - выдает звуковой и световой
сигнал;
- наличие интерфейса RS-485 (опция) позволяет включать его в
интегрированные комплексные системы защиты информации, где удаленное управление
прибором и контроль его состояния осуществляется с ПК или автономного
контроллера;
- в энергонезависимую память генератора (опция для
четырехканальных приборов) можно предварительно записать фрагмент звукового
сигнала длительностью до 4 минут, который будет циклически воспроизводиться через
один канал вместо шума;
- изделие работает как от сети переменного тока, так и от
автономного источника постоянного тока (аккумулятора 12 В), который может
использоваться в качестве резервного, обеспечивая бесперебойную работу при
пропадании сетевого напряжения.
3 Методика
расчета параметров звукоизоляции помещения
3.1
Специальные исследования. Общие положения
Специальные исследования (СИ). Выявление с использованием
контрольно-измерительной аппаратуры возможных технических каналов утечки
защищаемой информации от основных и вспомогательных технических средств и
систем и оценка соответствиязащиты информации требованиям нормативных
документов по защите информации [5, 6].
Опасный сигнал (ОС). Сигнал, содержащий подлежащую защите информацию.
Ограждающие конструкции (ОК). Все четыре стены, пол, потолок, окна и
двери в выделенном помещении.
Инженерные конструкции (ИК). Все инженерные системы - отопление,
водоснабжение, вентиляция, кондиционирование, канализация, находящиеся в
выделенном помещении, по элементам которых может распространяться ОС, имеющие
выход за пределы контролируемой зоны.
Выделенное помещение (ВП). Специальное помещение, предназначенное для
регулярного проведения собраний, совещаний, бесед и других мероприятий
секретного характера.
Система активной защиты (САЗ). Любая система активной защиты, независимо
от ее назначения и построения.
Основной задачей СИ является выявление и измерение величин информационных
сигналов в возможных каналах утечки информации - опасных сигналов. Причем, как
правило, первая часть задачи является определяющей. Выявление ОС является
нетривиальной задачей, в связи с малыми, по отношению к другим сигналам и к
уровню помех, величинами.
Канал утечки информации состоит, в общем случае, из передатчика
собственно канала и приемника сигнала. Передатчиком является любой произвольный
источник опасного сигнала. Для акустического канала, примером источника ОС
может служить гортань человека. Канал - некая материальная среда, в которой
осуществляется передача информации. Канал утечки характеризуется погонным
затуханием и уровнем шумов. В качестве такого канала может выступать стена,
воздуховод, дверь и т.д. Приемник - некоторое техническое устройство перехвата
информации в руках злоумышленника.
Для защиты информации от утечки, в данном случае, необходимо обеспечить
максимальное соотношение сигнал/шум в точках предполагаемого съема информации
злоумышленником. Для максимизации соотношения сигнал/шум можно:
- уменьшить сигнал передатчика;
- увеличить затухание сигнала в канале;
- увеличить уровень шума в канале.
на практике, как правило, используют комбинацию всех трех методов.
Задача СИ, в общем случае, сводится к измерению сигналов передатчика и
пересчету измеренных значений к величине, которая может поступить на вход
оптимально адаптированного к данному виду информации приемника предполагаемого
противника [3]. При необходимости, затухание в канале также измеряется и
накладывается на сигнал. После окончания расчетов, соотношение сигнал/шум
сравнивается с нормированными величинами.
Перед началом исследований необходимо составить список исследуемых
устройств и помещений, а также провести анализ возможных точек утечки
информации. Результаты данного анализа заносятся в протокол СИ. При проведении
СИ реальный ОС заменяется на тест-сигнал, максимально приближенный к ОС.
Результаты исследований и расчетов, связанных с данными исследованиями,
предоставляются наряду с результатами исследований в виде подробных таблиц.
Также в протокол СИ заносятся промежуточные значения, полученные в результате
расчетов.
В случае если опасный сигнал невозможно выявить на фоне шумов, его можно
принять равным уровню шумов канала и расчеты проводить по этим значениям. Факт
использования данного подхода необходимо отражать в протоколе СИ. По окончании
СИ полученные значения опасных сигналов сравниваются с соответствующими
нормами, после чего формулируются выводы о соответствии ОС существующим нормам.
Также в выводы могут быть включены рекомендации по исключению выявленных
каналов утечки информации.
3.2 Типовое
содержание протокола специального исследования
СИ в области акустики и виброакустики проводятся в основном для
выделенных помещений. Типовое содержание протокола специального исследования:
- ограждающие конструкции;
- окна;
- двери;
- инженерные конструкции;
- контролируемая зона;
- вид проводимого контроля (аттестационный или текущий);
- виды разведок, которым осуществляется противодействие;
- описание применяемых мер и средств защиты;
- перечень измерительной аппаратуры;
- таблицы результатов измерений и расчета параметра
противодействия;
- заключение.
Ограждающие конструкции. В данный раздел включается подробное описание
всех стен, перегородок, перекрытий. В случае, если какая либо из ограждающих
конструкций не подлежит исследованию, в протокол должна быть включена причина
отказа (например, возможен отказ от исследования капитальной стены здания,
поскольку она будет обеспечивать достаточную степень защиты от утечки по
акустическому и виброакустическому каналам). Особое внимание следует уделить
наличию щелей в ограждающих конструкциях. Для каждой такой щели должен быть
проведен контрольный замер. Наличие/отсутствие щелей оговаривается в протоколе
отдельно.
В раздел “окна” включают подробное описание всех окон исследуемых
помещений. Параметры окон (вид остекления, материалы рам и оконной коробки,
число стекол размер и количество отдельных фрамуг) определяют количество
контрольных замеров. Сходные данные заносятся в разделы “двери” и “инженерные
конструкции”.
Раздел “контролируемая зона” содержит сведения о границах контролируемой
зоны. Границы контролируемой зоны для акустического и виброакустического
канала, как правило, различаются. Информация о границах контролируемой зоны
определяются заказчиком до начала СИ.
Содержание раздела “виды разведок, которым осуществляется противодействие”
влияет как на объекты исследования, так и на используемые при исследовании
инструменты.
В разделе “описание применяемых мер и средств защиты” перечисляются все
средства активной защиты (средства пассивно защиты описываются в предыдущих
разделах). Также в данный раздел включают фотографии, схемы размещения
оборудования и его настройки, с целью облегчения выбора конкретных точек
измерения.
“Перечень измерительной аппаратуры” включает в себя подробный список
аппаратуры используемой при проведении СИ.
В раздел “таблицы результатов измерений и расчета параметра
противодействия”включают краткие условия проведения измерений, размещение
конкретных точек измерений и элементов измерительного комплекса. Возможна
замена словесного описания фотографиями, в случае достаточной информативности
последних. Приналичии точек, методика замера которых отличается от
использующейся в данном СИ, необходимо предоставить описание этого отличия.
“Заключение” - содержит общие выводы о степени защищенности всех ОК и ИК
исследованных ВП и эффективности используемых САЗ.
3.3
Методика проведения контрольных замеров в области акустики и виброакустики
Для проведения контрольных замеров в области акустики/виброакустики
необходимо наличие следующего оборудования:
- генератор НЧ-сигналов, работающий в диапазоне от 200 Гц до 10 кГц
(генератор шума);
- эквалайзер для повышения уровня сигнала в выделенной области
частот;
- усилитель низких частот;
- звуковые колонки;
- микрофоны;
- акселерометр;
- милливольтметр (анализатор спектра).
Измерение уровня акустического/виброакустического сигнала сводится к
определению уровня звукового давления (в воздушной среде) и виброускорения (на
поверхности твердого тела). Звуковое давление, создаваемое источниками сигнала
на расстоянии 1 метра должно быть не менее 100 дБ. Также необходимо иметь
возможность регулирования амплитудно-частотной характеристики тест-сигнала,
поскольку может возникнуть необходимость генерации сигнала из заданного
диапазона частот.
Порядок установки оборудования для проведения контрольных замеров
следующий:
Для стен, пола, потолка и дверей - излучатель тест-сигнала на расстоянии
1 метра от конструкции по нормали к ней, на высоте 1,5 метра от ОК, первый
микрофон в 0,5 метра от стены в исследуемом ВП, второй микрофон также на расстоянии
0,5 метра, но уже за ОК. В случае если ОК не имеет щелей достаточно провести
два контрольных замера. В случае наличия щелей число замеров необходимо
увеличить (максимально расстояние между точками замеров в этом случае
составляет 1,5 … 2 метра). Аналогично проводится замер уровня
виброакустического сигнала. Необходимо учитывать, что акселерометр следует
устанавливать непосредственно на поверхности основной несущей конструкции, а не
на покрывающие ОК штукатурку, обои, побелку и т.д. Также возможен вариант с
размещением колонки в точке локализации звука (за столом владельца кабинета, на
месте кафедры докладчика), поэтому месторасположение излучателя должно быть
указано в протоколе.
Для окон количество замеров должно быть не меньше числа фрамуг, при этом
располагается напротив центров измеряемых фрамуг.
Для системы вентиляции - излучатель располагается вблизи входного окна
вентиляции на высоте 1,5 метра от пола. Первый микрофон размещается по нормали
к плоскости решетки на расстоянии 0,5 метра от нее. Второй микрофон
располагается в плоскости ближайшего (по ходу короба вентиляции)
вентиляционного окна (не на расстоянии 0,5 метра от него). Это обусловлено тем,
что при расположении прослушивающего устройства в плоскости решетки, уровень
сигнала во много раз превосходит уровень сигнал на расстоянии 0,5 метра от
него.
При проведении замеров рекомендуется обеспечивать следующие уровни шумов:
окна с одинарным стеклом - 60…65 дБ, стеклопакеты - 70…80 дБ, двери - 70…75 дБ,
двери с усиленной звукоизоляцией - до 90 дБ, капитальные перегородки - до 100
дБ.
3.4
Обзор технических средств для проведения акустических и виброакустических
измерений
Программно-аппаратный комплекс для проведения акустических и
виброакустических измерений СПРУТ 7. Предназначен для проверки выполнения норм
эффективности защиты речевой информации от её утечки по акустическому и
виброакустическому каналам, а также утечки за счет низкочастотных наводок на
токопроводящие элементы ограждающих конструкций зданий и сооружений и наводок
от технических средств в речевом диапазоне частот, образованных за счет
акустоэлектрических преобразований [7].
Возможности СПРУТ 7:
- измерение характеристик акустических и виброакустических сигналов, в том
числе октавный, третьоктавный анализ и анализ с использованием функции быстрого
преобразования Фурье (БПФ);
- проведение исследований характеристик и проверка
эффективности систем акустического и виброакустического зашумления;
- измерение уровней сигналов акустоэлектрических
преобразователей с использованием функции БПФ;
- измерение и гигиеническая оценка шумов и вибрации в жилых и
производственных помещениях на соответствие санитарным нормам;
- проведение измерений параметров звуко- и виброизоляционных
свойств конструкций;
- определение реверберации помещений;
- измерение уровней электрического и магнитного полей и наводок
на проводные коммуникации;
- проведение статистической обработки результатов измерений и
т.д.
Программно-аппаратный комплекс СПРУТ 7 обладает рядом особеннностей.
- Впервые на практике реализована возможность использования функции
быстрого преобразования Фурье, что позволяет с высокой точностью проводить
измерения слабых сигналов акустоэлектрических преобразований.
- Специальное программное обеспечение комплекса СПРУТ-7 не
требует от пользователя каких-либо особых навыков работы на ПЭВМ, кроме знания
общих правил работы в среде WINDOWS. Основные элементы комплекса имеют
автономное питание, что делает его мобильным и удобным в эксплуатации.
- Радиоканал, реализованный между подсистемами, позволяет передавать
данные для их последующей обработки непосредственно на компьютер. Ошибка
передачи информации практически исключается, так как по радиоканалу
осуществляется обмен управляющими сигналами и готовыми результатами измерений в
цифровом формате.
- Обеспечивается высокий уровень комфортности при работе
персонала с комплексом. Передающий модуль (источник тестового акустического
сигнала) может находиться в проверяемом помещении. Приемный измерительный
модуль - снаружи на улице (в месте проведения измерений), а подсистема
управления и обработки - в соседнем с проверяемым помещении, где оператор не
будет подвергаться воздействию шума, создаваемого акустической системой.
- Подключение модуля сопряжения к ПЭВМ и его питание
осуществляется по шине USB.
Рассмотрим базовый состав СПРУТ 7.
а) Измерительная подсистема на базе анализатора шума и вибраций 1-го
классаточности SVAN в составе:
) измерительный модуль с октавным анализом, третьоктавным анализом и
функцией БПФ;
2) измерительный микрофон;
) измерительный акселерометр;
) измерительные щупы;
) измерительная пассивная антенна ЕМСО-6511 с рабочим диапазоном
частот 0,2-5000 кГц либо аналогичная;
) адаптер - усилитель для подключения измерительных щупов и
антенн;
) стойка для установки измерительного модуля;
) зарядное устройство.
б) Подсистема источника тестового акустического сигнала в составе:
) модуль источника тестового акустического сигнала;
) стойка для установки акустической системы;
) зарядное устройство.
в) Подсистема управления:
) модуль сопряжения с ПК;
2) ПЭВМ типа "ноутбук";
) специальное программное обеспечение.
г) Комплект оборудования для обеспечения автономного электропитания
объектовВТСС.
д) Принадлежности:
1) комплект оснастки для крепления акселерометра (вибродатчика) к
исследуемым поверхностям: шпилька (винт) с резьбой М5, специальные площадки с
резьбовым соединением М5, циакриновый клей для установки самих площадок,
газовая горелка для снятия площадок с поверхности, струбцины, монтажные хомуты,
мастика);
2) сумки для хранения и транспортировки комплекса и компьютера.
е) Документация:
) руководство по эксплуатации комплекса СПРУТ-7;
2) формуляр на комплекс СПРУТ-7;
) сертификат об утверждении типа средств измерений военного
назначения на комплекс СПРУТ-7;
) сертификат Гостехкомиссии России на программное обеспечение
комплекса СПРУТ-7 в системе сертификации средств защиты информации по
требованиям безопасности информации.
Основные технические характеристики СПРУТ 7 представлены ниже.
а) Измерительный модуль: выполняет функции анализатора шума и вибраций
1-го класса точности и отвечает требованиям ГОСТ 17187-81 и ГОСТ 17168-82.
б) Режимы работы:
1) спектральный анализ;
2) октавный анализ;
) 1/3 октавный анализ;
) быстрое преобразование Фурье.
в) Диапазон частот фильтров:
) 1/1-октавные фильтры по ГОСТ 17168: от 2 до 16000;
2) 1/3-октавные фильтры по ГОСТ17168: от 20 до 20000.
г) Диапазон измеряемых уровней:
) звукового давления: 24ч130 дБ;
2) виброускорения: 0,01ч708 м•с-2.
д) Пределы основной погрешности измерений:
) уровня звукового давления: ± 0,7 дБ;
2) виброускорения: ± 0,7 дБ.
е) Коэффициент усиления малошумящего адаптера-усилителя: 40дБ, 80 дБ,
уровень собственных шумов 3 нВ.
ж) Электропитание от встроенного аккумулятора. Время работы не менее
7 часов.
Специальное программное обеспечение позволяет работать с комплексом как с
измерительным прибором, а также проводить измерения и обрабатывать результаты в
соответствии с методикой Государственной технической комиссии РФ (НМД АРР).
Акустическая система:
- виды тестового сигнала: белый шум; розовый шум; шум в октавных полосах
250, 500, 1000, 2000, 4000 Гц; набор синусоидальных сигналов с частотами от 20
до 20000 Гц;
- максимальное звуковое давление на расстоянии 1м: 116 дБ
(пиковое);
- экранированная акустическая система обеспечивает работу
комплекса при измерении сигналов акустоэлектрических преобразований;
- питание - от сети переменного тока 220В, 50 Гц.
Комплекс СПРУТ-7 удостоен звания лауреата конкурсной программы
"Лучшее инновационное решение в области технологий безопасности -
2005", проводимой в рамках X Международного форума "Технологии
безопасности - 2005", в номинации "Системы и средства защиты
информации" и награжден медалью I степени.
"Сертификат об утверждении типа средств измерений военного
назначения" № 20815. Настоящий сертификат удостоверяет, что на основании
положительных результатов испытаний утвержден тип комплексов для проведения
акустических и виброакустических измерений СПРУТ-7, который зарегистрирован в
Государственном реестре под № 29321-05 и допущен к применению в Российской
Федерации.
Сертификат Государственной технической комиссии при Президенте РФ на
программное обеспечение расчетной части комплекса СПРУТ-6 v.6.0 в системе
сертификации средств защиты информации по требованиям безопасности
информации" №936 от 29.09.04. Настоящий сертификат удостоверяет, что
данное программное обеспечение является программным средством, предназначенным
для расчета показателя противодействия акустической речевой разведке, и
соответствует требованиям "Сборника нормативно-методических документов по
противодействию акустической речевой разведке", руководящего документа
Гостехкомиссии России "Защита от несанкционированного доступа к
информации. Часть 1. Программное обеспечение средств защиты информации.
Классификация по уровню контроля отсутствия недекларированных
возможностей".
Наличие сертификатов позволяет использовать данный комплекс при
проведении специальных исследований помещений, в которых будет производиться
работа со сведениями, составляющими государственную тайну.
Комплекс акустического и виброакустического контроля “Колибри”.
“Колибри”предназначен для решения следующих задач:
- оценка эффективности защиты речевой информации по виброакустическим
каналам;
- оценка параметров акустических, вибрационных и маломощных
электрических сигналов;
- оценка акустических свойств помещений.
В состав комплекса входят: измерительный блок «Колибри», источник
тестового акустического сигнала «Колибри-2», пульт дистанционного управ-ления и
комплект датчиков и аксессуаров.
Основным элементом комплекса является блок измерительный «Колибри».
Блок обеспечивает решение традиционных задач шумомера, виброметра,
анализатора спектра с набором октавных (1/3 октавных) фильтров первого класса
точности, а также специальных задач контроля эффективности защиты речевой
информации (интегральный и частотные индексы артикуляции, словесная
разборчивость речи) и оценки акустических свойств помещений (звуко- и
виброизоляции, времени реверберации).
Блок «Колибри» спроектирован на базе самых современных технических
решений, позволяющих производить комплексную обработку сигналов, включающую
такие процедуры как: цифровую фильтрацию в частотных полосах в реальном
времени, быстрое преобразование Фурье, расчет различных показателей,
запоминание и хранение данных.
Блок может использоваться совместно с ПЭВМ, обеспечивающей помимо
дублирования всех функций автономного режима, дополнительную обработку и
регистрацию результатов, а также функционирование блока в качестве НЧ
анализатора спектра с обменом данными по скоростному интерфейсу USB2.0.
Источник тестового акустического сигнала «Колибри-2», разработанный на
основе профессионального активного акустического монитора, позволяет
формировать акустический тест, полностью отвечающий требованиям руководящих
документов по защите речевой информации.
Режим дистанционного управления позволяет производить включение и
выключение акустического теста, а также «запускать» измерительные процедуры
основного блока с пульта.
Основные возможности:
- при решении задач по оценке эффективности защиты речевой информации
комплекс позволяет проводить детальное исследование акустических и
виброакустических каналов утечки речевой информации;
- в ходе исследования производятся все необходимые измерения и
оценка эффективности защиты информации от утечки по этим каналам по
нормативному показателю - словесной разборчивости речи;
- при решении задач по оценке параметров акустических,
вибрационных и маломощных электрических сигналов комплекс позволяет производить
октавный, 1/3 октавный и спектральный анализ акустических и виброакустических
сигналов, напряженности магнитного и электрического поля в НЧ диапазоне,
электрических сигналов малых уровней;
- при решении задач по оценке акустических свойств помещений
комплекс позволяет оценивать время реверберации в частотных полосах,
нормативные требования на уровни акустических шумов;
- программное обеспечение комплекса реализовано с
использованием модульного принципа, позволяющего подключать к основной
программе модули,написанные пользователями самостоятельно для решения
собственных измерительных и расчетных задач. Данный подход также позволяет
реализовать «многооконный» режим работы, обеспечивающий возможность
параллельного решения нескольких задач;
- вывод отчетных документов (протоколов) в формате редактора
Microsoft Word.
4 Расчет показателя защищенности акустической речевой
информации
Настоящая методика предназначается для определения численных значений
словесной разборчивости речи Wв
акустическом, виброакустическом и оптико-электронном каналах утечки информации,
а также при непосредственном прослушивании речи без использования технических
средств[8].Для проведения расчетов используются следующие исходные данные.
По речевому сигналу:
- Bs, дБ - интегральный (суммарный) уровень речевого сигнала в
полосе частот 100 - 10000 Гц;
- N - число дискретных полос спектра сигнала;
- Bpi, дБ - спектральные уровни речевого сигнала в i-х дискретных полосах спектра (i=1, …, N);
- Di, дБ - спектральные уровни артикуляционного параметра речи (i=1, …, N);
- wi, - весовые коэффициенты дискретных полос (i=1, …, N).
Исходные данные для типовых речевых сигналов с уровнями Bs=64 дБ (тихая речь), Bs=70 дБ (речь со средним уровнем), Bs=76 дБ (громкая речь), Bs=84 дБ (речь, усиленная техническими
средствами) и характеристики равноартикуляционных полос и октавных полос
спектра речевого сигнала, наиболее приемлемые с практической точки зрения,
приведены в таблице 1 и таблице 2. При использовании 20 равноартикуляционных
полос удается добиться более точного результата, чем при использовании 7 полос,
однако это требует проведения дополнительных измерения, благодаря чему данный
метод получил распространение только в автоматизированных измерительных
комплексах. При использовании измерительной аппаратуры общего назначения
используется представление сигнала в виде 7 октавных полос, что снижает
точность измерений на 10%, однако значительно ускоряет проведение СИ.
По условиям приема речевого сигнала:
- Zi- коэффициенты ослабления (затухания)i-го спектрального уровня речевого сигнала на трассе
распространения акустической волны от источника речи к приемному устройству,
дБ;
Таблица 1 - Характеристики речевых сигналов в равноартикуляционных
полосах
|
Номер полосы i
|
Граница полосы f1-f2, Гц
|
Средняя частота Fср, Гц
|
Ширина полосы df, Гц
|
Спектральный уровень сигнала Bpi
|
Артикуляционные параметры речи Δi
|
|
|
|
|
Bs=64 дБ
|
Bs=70 дБ
|
Bs=76 дБ
|
Bs=84 дБ
|
|
|
1
|
100-420
|
250
|
320
|
36,2
|
45,2
|
48,2
|
56,2
|
18,2
|
|
2
|
420-570
|
500
|
150
|
34,9
|
40,9
|
46,9
|
54,9
|
13,4
|
|
3
|
570-710
|
650
|
140
|
32,2
|
38,2
|
44,2
|
52,2
|
12,0
|
|
4
|
710-865
|
800
|
155
|
30,3
|
36,3
|
42,3
|
50,3
|
10,9
|
|
5
|
865-1030
|
950
|
165
|
27,0
|
33,0
|
39,0
|
47,0
|
10,1
|
|
6
|
1030-1220
|
1125
|
190
|
24,4
|
30,4
|
36,4
|
44,4
|
9,4
|
|
7
|
1220-1410
|
1300
|
190
|
23,0
|
29,0
|
35,0
|
43,0
|
8,7
|
|
8
|
1410-1600
|
1500
|
190
|
21,6
|
27,6
|
33,6
|
41,6
|
8,0
|
|
9
|
1600-1780
|
1700
|
180
|
20,6
|
26,6
|
32,6
|
40,6
|
7,5
|
|
10
|
1780-1960
|
1875
|
180
|
19,8
|
25,8
|
31,8
|
39,8
|
7,1
|
|
11
|
1960-2140
|
2050
|
180
|
17,9
|
23,9
|
29,9
|
37,9
|
6,8
|
|
12
|
2140-2320
|
2225
|
180
|
16,4
|
22,4
|
28,4
|
36,4
|
6,5
|
|
13
|
2320-2550
|
2425
|
230
|
15,0
|
21,0
|
27,0
|
35,0
|
6,2
|
|
14
|
2550-2900
|
2725
|
350
|
14,3
|
20,3
|
26,3
|
34,3
|
5,9
|
|
15
|
2900-3300
|
3100
|
400
|
12,9
|
18,9
|
24,9
|
32,9
|
5,5
|
|
16
|
3300-3660
|
3500
|
360
|
11,8
|
17,8
|
23,8
|
31,8
|
5,2
|
|
17
|
3660-4050
|
3850
|
390
|
11,1
|
27,1
|
23,1
|
31,1
|
5,0
|
|
18
|
4050-5010
|
4550
|
960
|
9,6
|
15,6
|
21,6
|
29,6
|
4,6
|
|
19
|
5010-7250
|
6150
|
2240
|
6,9
|
12,9
|
18,9
|
26,9
|
4,0
|
|
20
|
7250-10000
|
8600
|
2750
|
4,6
|
10,6
|
16,6
|
24,6
|
3,5
|
Таблица 2 - Характеристики речевых сигналов в октавных полосах
|
Номер полосы i
|
Граница полосы f1-f2, Гц
|
Средняя частота Fср, Гц
|
Ширина полосы df, Гц
|
Спектральный уровень сигнала Bpi
|
Артикуляционные параметры речи Δi
|
|
|
|
|
Ls=64 дБ
|
Ls=70 дБ
|
Ls=76 дБ
|
Ls=84 дБ
|
|
|
1
|
87,5-175
|
125
|
87,5
|
35,6
|
41,6
|
47,6
|
55,6
|
17,6
|
|
2
|
175-350
|
250
|
175
|
36,2
|
42,2
|
48,2
|
56,2
|
18,2
|
|
3
|
350-700
|
500
|
350
|
34,5
|
40,5
|
46,5
|
54,5
|
14,6
|
|
4
|
700-1400
|
1000
|
700
|
27,0
|
33,0
|
39,0
|
47,0
|
9,8
|
|
5
|
1400-2800
|
2000
|
1400
|
18,5
|
24,5
|
30,5
|
38,5
|
6,9
|
|
6
|
2800-5600
|
4000
|
2800
|
10,5
|
16,6
|
22,6
|
30,6
|
4,8
|
|
7
|
5600-11200
|
8000
|
5600
|
4,5
|
10,5
|
16,5
|
24,5
|
2,6
|
- Bni- спектральные уровни шума в i-ой дискретной полосе спектрального сигнала, дБ.
Значения Zi и Bni определяются расчетным или инструментальным способами.
При проведении практических работ по защите речевой информации значения Ziи Bniнеобходимо определять инструментальным способом.
Применение расчетного способа определения ZiиBniоправдано в
оценочных задачах при наличии исходных данных о звукопоглощающих и
вибропоглощающих свойствах (характеристиках) различных сред, через которые
проходит акустическая волна от источника речи к приемному устройству, а также
при известных спектральных характеристиках шума в точке приема речевого
сигнала.
Порядок проведения расчета: определить Bniи Zi; по
формуле (7) рассчитать Ei-отношение
сигнал/шум на входе приемного устройства речевого сигнала в дискретных полосах
спектра (i = 1, … ,N):
Ei = Bsi - Bni -Zi = Qpi + Zi.
По формуле (8) рассчитать Kpi-
коэффициент разборчивости речи в дискретных полосах спектра (i = 1, … ,N):
По формуле (9) рассчитать Kp - коэффициент разборчивости речи в частотной
полосе речевого сигнала:
По формуле (10) рассчитать словесную разборчивость речи:
4.1
Пример расчета словесной разборчивости при представлении сигнала
20-равноартикуляционными полосами
Для проведения расчета по данной методике необходимы следующие исходные
данные:
- исходные данные по спектру шума и АЧХ определяются
инструментальным методом (пример таких данных в соответствии с источником [6]
представлен в таблице 3).
Таблица 3 - Пример исходных данных по спектру речевого сигнала и АЧХ
|
№ полосы
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
|
Zi, дБ
|
11,3
|
11,3
|
11,3
|
11,3
|
11,3
|
11,3
|
11,3
|
11,3
|
11,3
|
11,3
|
|
Bni, дБ
|
44,2
|
42,9
|
40,2
|
38,3
|
35,0
|
32,4
|
31,0
|
29,6
|
28,6
|
27,8
|
|
№ полосы
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
18
|
19
|
20
|
|
Zi, дБ
|
11,3
|
11,3
|
11,3
|
11,3
|
11,3
|
11,3
|
11,3
|
11,3
|
11,3
|
11,3
|
|
Bni, дБ
|
25,9
|
24,4
|
23,0
|
22,3
|
20,9
|
19,8
|
19,1
|
17,6
|
14,9
|
12,6
|
По формуле (7) для каждой равноартикуляционной полосы рассчитываются
отношения “спектральный уровень сигнал/шум”Ei, дБ (i = 1,
… ,20). Результаты расчета представлены в таблице 4.
Таблица 4- Расчетное отношение “спектральный уровень сигнал/шум”
|
№ полосы
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
|
Ei, дБ
|
-19,3
|
-19,3
|
-19,3
|
-19,3
|
-19,3
|
-19,3
|
-19,3
|
-19,3
|
-19,3
|
-19,3
|
|
№ полосы
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
18
|
19
|
20
|
|
Ei, дБ
|
-19,3
|
-19,3
|
-19,3
|
-19,3
|
-19,3
|
-19,3
|
-19,3
|
-19,3
|
-19,3
|
-19,3
|
По формуле (8) для каждой равноартикуляционной полосы рассчитываются
коэффициенты разборчивости речи Ki (i = 1, … ,20) , результаты расчета
представлены в таблице 5.
Таблица 5 - Расчетное значение коэффициентов разборчивости речи
|
№ полосы
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
|
Ki, дБ
|
0,001
|
0,003
|
0,006
|
0,006
|
0,007
|
0,008
|
0,01
|
0,012
|
0,013
|
0,014
|
|
№ полосы
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
18
|
19
|
20
|
|
Ki, дБ
|
0,015
|
0,016
|
0,017
|
0,018
|
0,02
|
0,021
|
0,022
|
0,024
|
0,027
|
0,03
|
По формуле (9) для частотной полосы речевого сигнала рассчитывается коэффициент
разборчивости речи Kp(Kp = 0,018).
По формуле (10) рассчитывается словесная разборчивость речи W. W=0,1(с округлением результата расчета до первого десятичного
знака после запятой).
Алгоритм расчета словесной разборчивости при представлении сигнала 20-равноартикуляционными
полосами представлен на рисунке 5.
4.2Пример
расчета словесной разборчивости при представлении спектра речевого сигнала 7
октавными полосами
Для проведения расчета по данной методике необходимы следующие исходные
данные:
- Исходные данные по октавным полосам и речевому сигналу принимаются из
таблицы 2;
- Исходные данные по спектру шума и АЧХ определяются
инструментальным методом (пример данных представлен в таблице 6).
Таблица 6 - Пример исходных данных по спектру речевого сигнала и АЧХ
|
№ полосы
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
|
Zi, дБ
|
11,3
|
11,3
|
11,3
|
11,3
|
11,3
|
11,3
|
11,3
|
|
Bni, дБ
|
43,6
|
44,2
|
42,5
|
35,0
|
26,5
|
18,6
|
12,5
|
По формуле (7) для каждой октавной полосы рассчитываются отношения
“спектральный уровень сигнал/шум”Ei, дБ
(i = 1, … ,7) (результаты расчета
представлены в таблице 7).
По формуле (8) для каждой октавной полосы рассчитываются коэффициенты
разборчивости речи Ki (i = 1, … ,7) (результаты расчета
представлены в таблице 8).
Рисунок 5 - Последовательность расчета коэффициента разборчивости речи
Таблица 7 - Расчетное отношение “спектральный уровень сигнал/шум”
|
№ полосы
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
|
Ei, дБ
|
-19,3
|
-19,3
|
-19,3
|
-19,3
|
-19,3
|
-19,3
|
-19,3
|
Таблица 8- Расчетное значение коэффициентов разборчивости речи
|
№ полосы
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
|
Ki
|
0,001
|
0,001
|
0,002
|
0,008
|
0,015
|
0,023
|
0,036
|
По формуле (9) для частотной полосы речевого сигнала рассчитывается
коэффициент разборчивости речи Kp(Kp = 0,015).
По формуле (10) рассчитывается словесная разборчивость речи W. W=0,1(с округлением результата расчета до первого десятичного
знака после запятой).
На рисунке 6 представлен алгоритм расчета словесной разборчивости как
функции разборчивости речи.
Рисунок 6 - Последовательность расчета словесной и слоговой разборчивости
4.3
Программная реализация расчета утечки звука из помещения
Для написания программ используется некоммерческая версия Qt 4. Данная среда разработки
представляет собой мощный набор средств разработки графических пользовательских
интерфейсов. В стандартную комплектацию входит также редактор кода QtCreator, поддерживающий функции
автодополнение кода, что позволяет значительно ускорить процесс разработки.
Главной особенность Qt 4 является
возможность сборки однажды написанных программ для работы под управление
различных операционных систем, при этом не требуется вносить какие либо
изменения в программный код, достаточно лишь пересобрать программу в
соответствующей операционной системе. Скачать ее можно с сайта [9].
Основными требованиями к программному продукту является максимальное
увеличение эффективности работы оператора. Достигается оно за счет того, что
для работы программы требуется ввести минимальное количество исходных данных.
Оператор не должен наблюдать за выполнением расчета, что фактически снижает
вероятность ошибки вызванной человеческим фактором до минимума, по сути,
возникновение ошибок подобного рода возможно лишь на этапе ввода исходных
данных. Однако эти ошибки могут быть легко исправлены путем возврата к экрану
ввода исходных данных и изменения одного или нескольких значений в таблице.
Также в программе представлена возможность сохранения данных, полученных в
результате замеров, что позволяет воспроизводить расчеты на любом ПЭВМ под
управлением любой операционной системы.Алгоритм работы программы представлен на
рисунке 7.
nна
рисунке - число дискретных полос спектра речевого сигнала, может принимать
значение 7 или 20, в зависимости от методики расчета. В рамках данной дипломной
работы реализованы оба метода расчета. Алгоритм работы обеих программ
совпадает, различие между ними заключается в применении разных формул для
расчета параметров и разном количестве исходных данных, необходимых для
выполнения расчета. Погрешность расчета при использовании 7 полос, по отношению
к методике использующей 20-ти канальное представление речевого сигнала,
составляет не более 10%.
Загрузка первой таблицы производится из файла 7ChInitial.bd или
20ChInitial.bd (в зависимости от методики расчета), находящегося в каталоге с
программой, в случае отсутствия файла выдается сообщение об ошибке и работа
программы прерывается. Информация в файле хранится в двоичном виде. Реализуется
такой способ хранения данных с помощью класса QDataStream.
Рисунок 7 - Алгоритм работы программ расчета акустической защищенности
помещения
Выбор между ними осуществляется с помощью четырех QRadioButton, объединенных в группу. Числовые
значения уровней речевого сигнала прописаны в тексте программы, при нажатии на
одну из QRadioButton, соответствующие значения заносятся
в первую таблицу окна с данными.
Для реализации всех кнопок в программе используется класс QPushButton. Вывод окна с исходными данными
осуществляется при нажатии кнопки “далее >>”,при этом первая таблица с
данными для расчетов выводится уже заполненной. Достигается это за счет того,
что при расчете по данным методикам, часть данных для расчета берется из
заранее составленных опытным путем таблиц. Все таблицы в данных программах
выполнены на основе класса QTableWidget.
Следующий этап - заполнение таблицы с результатами замеров. На данном
этапе оператор заносит в соответствующую таблицу данные, полученные в
результате контрольных замеров в исследуемом помещении. Также, на данном этапе
возможно сохранение результатов замеров, либо их загрузка, в случае если данные
уже были сохранены ранее.
Далее идут непосредственно расчеты, выполняемые ПЭВМ автоматически, без
вмешательства человека, что позволяет исключить ошибки оператора на этапе
расчетов. При этом данные для каждой полосы частот берутся из соответствующих
ячеек, после чего переводятся из текстового формата в вид числа с плавающей
запятой, затем над ними выполняются необходимые математические операции, и,
наконец данные переводятся в текстовый формат и заносятся в таблицу
результатов. После заполнения таблицы рассчитываются и заносятся в QLabel такие параметры как:
- коэффициент разборчивости речи в общей полосе частот (Kp);
- слоговая разборчивость (S);
- словесная разборчивость (W(S));
- словесная разборчивость как функция разборчивости речи (W(Kp)).
Результаты расчетов выводятся в отдельном окне.
4.4
Анализ работы программы
Результат работы программы будет сравниваться с результатами расчетов
представленными в источнике [6](п.п. 4.2 данной дипломной работы).
Исходные данные для расчета по семиканальному представлению спектра
полосы частот и результат работы программы представлены на рисунке Г.1 - Г.3.
Сравнение с результатами расчета, представленными в источнике [6]
показывает, что использование данного программного продукта позволяет добиться
более точных результатов расчета, чем при ручном расчете, а также позволяет
исключить ошибки, возникающие на этапе расчета из-за человеческого фактора.
5. Безопасность
и экологичность при эксплуатации программного обеспечения для расчета утечки
звука из помещения
5.1
Анализ и оценка условий труда оператора ПЭВМ
Данный программный продукт предназначен для использования в лаборатории
кафедры БИТ Таганрогского Технологического Института Южного Федерального
Университета. Анализ условий труда по факторам тяжести и напряженности
трудового процесса производится в соответствии с источником [10].
Таблица 9 содержит результаты анализа условий труда по факторам тяжести и
напряженности трудового процесса.
Таблица 9 - Анализ и оценка условий труда
|
Фактор
|
Фактическое значение
|
Нормативное значение
|
Класс условий труда
|
|
1 Химический 1.1 Аллергены, мг/м2
|
0.7
|
0.75
|
2
|
|
2 Физический 2.1 Микроклимат 2.1.1 Температура воздуха в
теплый период года, 0C в
холодный период года, 0C
2.1.2 Влажность воздуха, % 2.1.3 Скорость движения воздуха, м/с 2.2 Шум, дБА
2.3 Освещенность 2.3.1 КЕО, % 2.3.2 Освещенность рабочей пове-рхности, лк
|
26 23 50 0.2 45 2 350
|
от 23 до 25 от 22 до 24 от 40 до 60 0.1 50, не более
1.5, не менее от 300 до 500
|
2 1 1 2 2 2 2
|
|
3. Тяжесть труда 3.1 Рабочая поза
|
Фиксированная, неудобная поза
|
Свободная, удобная поза
|
3.1
|
|
3.2 Наклоны корпуса (количество за смену) 3.3 Перемещение
в пространстве, км 3.4 Стереотипные рабочие движения (количество за смену)
|
Вынужденные наклоны более 300 до 200 раз за смену 0.2 60
000
|
50, не более 4, не более 20 000
|
3.1 1 3.1
|
|
4. Напряженность труда 4.1 Интеллектуальные нагрузки 4.1.1
Степень сложности задания 4.1.2 Характер выполняемой работы 4.2
Сенсорные нагрузки 4.2.1 Длительность сосредоточенного наблюдения (в % от
времени смены) 4.2.2 Наблюдение за экранами мониторов (часов в смену) 4.2.3
Размер объекта различения (при расстоянии от глаз работающего до объекта
различения не более 0,5 м) в мм при длительности сосредото-ченного наблюдения
(% от времени смены)
|
Обработка, проверка и контроль за выполнением задания
Работа по установленному графику с возможной его коррекцией по ходу
деятельности 55 4 1 - 0,3 мм - более 50%
|
Обработка, выполнение задания Работ по индивидуальному
плану 25 2, не более 1 - 0,3 мм - более 50 %; менее 0,3 мм - 26 - 50 %
|
3.1 2 3.1 3.1 3.1
|
|
4.3 Эмоциональные нагрузки 4.3.1 Степень ответственности
4.4 Режим работы 4.4.1 Фактическая продолжитель-ность рабочего дня, час 4.4.2
Сменность работы
|
Ответственность за функциональное качество задания 8
Односменная работа
|
Ответственность за выполнение отдельных элементов задания
от 6 до 7 Односменная работа
|
2 2 1
|
|
Общая оценка условий труда
|
3.1
|
Химический состав: единственным вредным веществом, содержащимся в воздухе
рабочей зоны, является пыль, ее содержание (0.7 мг/м2) не превышает предельно
допустимой концентрации (0.75 мг/м2), следовательно по данному критерию класс
условий труда является вторым - допустимым.
Оценка физических факторов производится по показателям: микроклимата,
шума,освещенности.
Нормы микроклимата определены в [11].Температура воздуха в теплый период
года составляет 26 0C, что несколько
превышает норму от 23 до 25 0С. Скорость движения воздуха в помещении (0.2 м/с)
не превышает предельно допустимого значения (0.3 м/с). Следовательно, по
показателям микроклимата класс условий труда является допустимым.
Уровень шума в соответствии с [12]не должен превышать 50 дБА, реальный
уровень шума составляет 40 дБА, следовательно, класс условий труда по шуму
является допустимым.
Оценка класса условий труда по показателям освещенности осуществляется в
соответствии с [13]. Естественное освещение в лаборатории осуществляется через
3 больших окна, КЕО составляет более 2 % при нормативном значении не меньше 1.5
%, следовательно, является допустимым. Освещенность рабочей поверхности
составляет 350 лк, при норме от 300 до 500 лк и относится ко второму классу -
допустимо. Класс условий труда по освещенности является допустимым.
Оценка класса условий труда по физическим факторам производится по таким
показателям как: рабочая поза, наклоны корпуса, перемещение в пространстве и
количество стереотипных движений за смену.
Рабочая поза пользователя ПЭВМ является фиксированной и неудобной, по
нормативам должна быть свободной и удобной, следовательно, класс условий труда
по данному параметру является вредным.
Наклоны корпуса более чем на 300 производятся 200 раз за смену, при норме
50, не более, класс условий труда - вредный.
Перемещение в пространстве (0.2 км) за смену не превосходит нормативного
значения (4 км), класс условий труда - первый - оптимальный. Так как оператор
не подвержен воздействию статических и динамических нагрузок, класс условий
труда по этим параметрам также является оптимальным.
Ввод информации с клавиатуры характеризуется большим количеством
стереотипных движений - более 60 000 при норме 20 000 за смену, класс условий
труда - третий первой степени, вредный.
Класс условий труда по физическим факторам является третьим первой
степени - вредным.
Оценка напряженности труда оценивается по: интеллектуальным нагрузкам,
сенсорным нагрузкам и эмоциональным нагрузкам. Оценка напряженности труда -
третий класс условий труда первой степени - вредный, поскольку эмоциональные
нагрузки относятся ко второму классу условий труда, а интеллектуальные и
сенсорные нагрузки относятся к третьему классу первой степени.
Итоговая оценка условий труда по производственным факторам - третий класс
условий труда первой степени - вредный.
5.2
Методы и средства улучшения условий труда
В данном разделе представлены основные способы улучшения условий труда
операторов ПЭВМ в соответствии с источником [14].
Присутствие повышенного содержания аллергенов в воздухе помещения с
работающими ПЭВМ обусловлено повышенной концентрацией пыли. Причиной этого
эффекта является тот факт, что пыль притягивается к работающему оборудованию.
Это приводит к несколько повышенному содержанию аллергенов в воздухе, что, в
свою очередь, может привести к возникновению аллергии у некоторых людей. Однако
данного эффекта достаточно легко избежать, в случае если помещение, в котором
находятся ПЭВМ, регулярно проветривать.
Наличие в блоках и мониторах ПЭВМ элементов нагревающихся в процессе
эксплуатации приводит к превышению температуры воздуха в помещении по отношению
к нормативному значению на 1 0Cв
летний период, поэтому в помещения с ПЭВМ рекомендуется установить системы
кондиционирования воздуха, а также организовать регулярное проветривание
помещения.
Основными шумогенерирующими элементами в современных ПЭВМ являются
системные блоки и печатающие устройства. Для снижения уровня шума системного
блока можно установить звукопоглощающий корпус, либо установить систему
охлаждения с меньшим уровнем шума. Снижение уровня шума печатающих устройства
достигается установкой звукоизолирующих корпусов, или заменой на новую менее
шумящую модель.
При подборе освещенности рабочей поверхности необходимо учитывать, что
увеличение уровня освещенности приводит к уменьшению контрастности изображения
на дисплее. Следовательно, при выборе источника освещения необходимо учитывать
его яркость и спектральный состав излучения.
Для освещения рабочего места оператора ПЭВМ предпочтительно использовать
люминесцентные лампы типа ЛБ, поскольку они обладают такими преимуществами как:
- высокая световая отдача;
- продолжительный срок службы;
- малая яркость светящейся поверхности.
Рекомендуется также предоставление каждому оператору ПЭВМ светильников,
обеспечивающих местное освещение рабочих мест. Для достижения максимальной
освещенности рекомендуется производить очистку стеколоконных рам и светильников
в помещении не реже чем два раза в год.
В источнике [14] определены оптимальные и допустимые диапазоны визуальных
и эргономических параметров дисплея для обеспечения надежного и удобного
считывания информации с экрана монитора. В частности яркость фона должна
находиться в пределах от 35 до 120 кд/м2, внешняя освещенность экрана
составлять от 100 до 250 лк, угловой размер знака должен быть от 16 до 60
угл.мин. Экран видеомонитора должен находиться от глаз пользователя на
расстоянии от 600 до 700 мм.
Снижение интенсивности бликов на экране видеомонитора достигается за счет
снижения интенсивности внешних источников освещения с помощью оконных штор или
жалюзи. Также не рекомендуется устанавливать монитор непосредственно под
источником верхнего света, т.к. это приводит к появлению отражений на экране.
Тот факт, что оператор ПЭВМ должен в течение длительного времени
находиться в одной и той же не самой удобной позе приводит к развитию
перенапряжения, и патологических состояний опорно-двигательного аппарата,
сосудистой системы ног и нижней части корпуса. Таким образом, при организации
рабочих мест необходимо создать как можно более удобное положение работника для
снижения негативного воздействия.
Расстояние от пола до крышки рабочего стола должно регулироваться в
пределах от 680 до 800 мм, в случае, если невозможно обеспечить подобную
регулировку расстояние должно составлять 725 мм. Клавиатура располагается на
столе на расстоянии от 100 до 300 мм от края, обращенного к оператору.
Рекомендуется использование на рабочих местах специально предназначенных
для этого компьютерных стульев, поскольку они обладают рядом полезных
особенностей (подъемно-поворотное устройство обеспечивающее регуляцию высоты
сидения, изменение угла наклона спинки, наличие подлокотников) позволяющих
снизить нагрузку на мышцы спины и шейно-плечевой области.
Для сохранения здоровья рекомендуется предоставить операторам ПЭВМ
возможность делать перерывы в течение рабочего дня. Продолжительность перерывов
должна составлять 15 минут каждые два часа после начала рабочей смены и через
1.5 или 2 часа после обеденного перерыва или 10 минут через каждый час работы.
Во время перерывов для восстановления нормального функционирования органов
зрения, кровообращения и снижения нервно-эмоционального напряжения
рекомендуется выполнение специальных упражнений.
5.3
Пожарная безопасность
Рассмотрение состояния защищенности объекта от пожаров является
необходимым, так как возникновение пожара несет угрозу жизни и здоровью
оператора ПЭВМ и сохранности имущества.
Пожарная безопасность представляет собой такое состояние объекта или
производственного процесса, при котором исключается возможность пожара, а в
случае его возникновения предотвращается воздействие на людей опасных факторов
пожара и обеспечивается защита материальных ценностей.
Причиной возгорания является воздействие источника зажигания на горючее
вещество. В лаборатории сгораемыми материалами являются: мебель, проводка,
двери, полы, звукоизолирующие элементы строительных конструкций, горючим
веществом является жидкость для очистки ПЭВМ от загрязнения. Источниками
возгорания являются электроприборы и источники питания. Причиной возгорания
также может служить неосторожное обращение с огнем и нарушение правил пожарной
безопасности.
Лаборатория относится к зданиям первой степени огнестойкости, т.к.
является несущим и имеет ограждающие конструкции из искусственного каменного
материала - бетона с применением листовых и плитных негорючих материалов.
Здания первой степени огнестойкости характеризуются тем, что предел
огнестойкости несущих стен составляет более 2.5 часов, а распространение огня
по всем строительным конструкциям не допускается.
Лаборатория имеет категорию пожарной опасности В, поскольку в ней имеются
пожарные вещества и материалы, способные гореть при взаимодействии с водой,
кислородом или друг с другом.
В случае возникновения пожара, его источник должен быть ликвидирован с
помощью огнетушителей. В лаборатории используются углекислотные огнетушители
типа ОУ - 8. Данный тип огнетушителей является предпочтительным, поскольку
позволяет быстро потушить пожар и обеспечивает сохранность электронного
оборудования.
В помещении установлена система пожарной охраны (датчики дыма, звуковой
извещатель и тревожные кнопки), что позволяет оперативно обнаружить пожар еще
на стадии возгорания, и, как следствии, минимизировать потери от пожара.
Для предотвращения паники в случае возникновения пожара и оперативной
эвакуации персонала и студентов в здании на каждом этаже вывешены планы
эвакуации.
5.4
Защита окружающей среды
Разработанный программный продукт не представляет угрозы для окружающей
среды, однако для его функционирования необходима его установка на ПЭВМ,
которые несут угрозу для окружающей среды.
Жизненный цикл ПЭВМ, как и любой другой техники, состоит из трех этапов:
производства, эксплуатации и утилизации.
Основную угрозу на этапе производства несет использование средств,
вредных для окружающей среды, поскольку так или иначе, некоторое количество
таких веществ попадает в окружающую среду. Примером таких веществ может служить
изопропиловый спирт, используемый для чистки кремниевых подложек при
производстве СБИС, данное вещество способствует появлению смога. Количество
сбрасываемых в атмосферу при производстве вредных веществ регламентируется
рядом стандартов, таких как: директива Евросоюза RoHS, ТСО-95 NUTEK. RoHS (Правила ограничения
содержания вредных веществ), согласно данной директиве из производства должны
быть исключены четыре типа тяжелых металлов (свинец, кадмий, хром и ртуть) и
два типа броморганических (бромированных) антипиренов. Согласно ТСО-95 NUTEK произведенное оборудование может
быть сертифицировано лишь в том случае, если не только его контролируемые
параметры соответствуют требованиям этого стандарта, но и технология
производства отвечает требованиям стандарта.
В процессе эксплуатации ПЭВМ также несет угрозу окружающей среде и
здоровью пользователя. По этой причине производится оценка воздействия новой
техники на окружающую среду. Также существует ряд способов снижения негативного
воздействия ПЭВМ. Примером может служить отказ от производства видеомониторов
на основе ЭЛТ в пользу менее вредных жидкокристаллических и плазменных мониторов,
а также снижение вредного ВЧ-воздействия компонентов системного блока путем их
экранирования.
С целью снижения вредного воздействия на окружающую среду был разработан
СНиП 2.01.28-85 “Полигоны по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных
отходов. Основные положения по проектированию”,содержащий правила размещения
полигонов и правила по обезвреживанию и захоронению токсичных отходов.
Переработка отходов производства и ПЭВМ с истекшим сроком службы должна
производиться строго в соответствии с данным стандартом.
6. Технико-экономическое обоснование разработки программного обеспечения
для расчета утечки звука из помещения
6.1
Обоснование необходимости и актуальности разработки
Целью данного дипломного проекта является создание программного
обеспечения позволяющего облегчить процесс расчета утечки звука из помещения.
Данный продукт должен обеспечивать получение максимально подробного результата
расчетов при вводе как можно меньшего количества исходных данных для
обеспечения максимальной простоты и скорости расчетов. Необходимо также
обеспечить вывод промежуточных данных расчетов для обеспечения возможности
проверки результатов расчета.
Особенностью данного программного продукта является его функционирование
как в операционных системах семейства Linux, так и на ПЭВМ под управлением Windows.
Разработка программного обеспечения в данной области является актуальной
на сегодняшний день, так как проведение специальных исследований является одним
из основных этапов при проведении аттестации предприятия, в случае наличия на
данном предприятии сведений составляющих государственную тайну. Не исключена
также возможность проведения специальных исследований на предприятиях, не
имеющих доступ к государственной тайне, однако, обладающих сведениями, составляющими
коммерческую тайну.
В данный момент на рынке существуют программно-аппаратные комплексы
позволяющие упростить процесс оценки акустической защищенности помещения,
однако они отличаются более чем высокой стоимостью, в частности в данной работе
рассмотрен программно-аппаратный комплекс для проведения акустических и
виброакустических измерений“СПРУТ 7”, цена которого составляет порядка 770 000
рублей. Также на рынке существует аппаратура для проведения контрольных замеров
в исследуемом помещении, цена которой не превышает 50 000 рублей, главным
отличием которой от программно-аппаратных комплексов состоит в отсутствии
средств, позволяющих автоматизировать процесс обработки результатов полученных
в результате контрольных замеров. Программы, специализирующиеся на обработке
результатов замеров на рынке отсутствуют, следовательно,будут пользоваться
определенным спросом.
Предполагаемыми покупатели данного программного продукта фирмы
занимающиеся проведением специальных исследований на предприятиях не имеющих
доступа к государственной тайне. Копия данной программы будет предоставлена
кафедре для проведения лабораторных работ. Ограничения на распространение
данной программы не предусмотрены.
6.2 Обоснование
выбора аналога для сравнения
Поскольку на рынке в данный момент отсутствуют программыпредназначенные
для обработки результатов полученных при специальном исследовании помещения,
будет оцениваться повышение производительности труда при введении в
эксплуатацию данных программных средств по отношению к производительности без
их использования.
Очевидно, что использование данного программного продукта позволит
снизить ошибки, возникающие при ручном проведении расчетов практически до нуля,
а также позволит в несколько раз ускорить сам процесс расчета.
6.3 Обоснование
выбора критериев для сравнения
Внедрение разработанных программ позволяет значительно ускорить процесс
расчета утечки звука из помещения.
Оценка качества разработанного программного продукта будет проводиться по
следующим параметрам:
– функциональные возможности;
– надежность;
– трудоемкость изготовления;
– удобство пользования;
– информативность.
Для каждого параметра определяется коэффициент весомости по
десятибалльной шкале.
Нормированием
n полученных оценок 
получают
весовые коэффициенты 
где
- весовой коэффициент - оценки.
В
таблице 10 приведены технико-экономические параметры и их весовые коэффициенты.
Таблица
10 - Технико-экономические параметры
|
№ п/п
|
Параметры и характеристики
|
Коэффициент весомости
|
|
|
Ki
|
ki
|
|
1
|
функциональные возможности
|
7
|
0,180
|
|
2
|
надежность
|
8
|
0,205
|
|
3
|
трудоемкость изготовления
|
8
|
0,205
|
|
4
|
удобство пользования
|
8
|
0,205
|
|
5
|
информативность
|
8
|
0,205
|
6.4
Стоимостная оценка аналога и разработки
6.4.1
Ожидаемый экономический эффект
Ожидаемый экономический эффект Э0 определяется по формуле:
Э0= Эг - ЕнКп,
где Эг - годовая экономия;
Кп - капитальные затраты на проектирование;
Ен - нормативный коэффициент (Е=0,15).
Годовая экономия Эг складывается из экономии эксплуатационных расходов и
экономии в связи с повышением производительности труда пользователя. Таким
образом, годовая экономия равна:
Эг = (Р1 - Р2) +DРп,
где Р1 и Р2 - соответственно эксплуатационные расходы до и после
внедрения;
DРп - экономия от повышения производительности труда пользователя.
Как видно из формул (12), (13), для расчета ожидаемого экономического
эффекта необходимо рассчитать затраты на проектирование, эксплуатационные
расходы и экономию от повышения производительности труда пользователя. Расчеты
перечисленных показателей приведены ниже.
6.4.2
Расчет затрат на этапе проектирования
Проектирование - совокупность работ, которые необходимо выполнить, чтобы
спроектировать систему или часть системы, или решить поставленную задачу.
Для расчета задач на этапе проектирования необходимо определить затраты
времени на каждый этап работ проводимых для выполнения поставленной задачи. Для
определения продолжительности работ используется либо специальная справочная
литература, либо метод экспертных оценок. Во втором случае ожидаемая
длительность работ toрассчитывается
по формуле:
= (3tmin +2tmax)/5,
где tmin - наименьшая длительность работ;
tmax-
максимальная длительность работ.
Данные, полученные в ходе оценки затрат времени на проектирование
представлены в таблице 11.
Капитальные затраты на этапе проектирования Кп рассчитываются по формуле:
Кп = Zп + Мп + Нп,
где Zп - заработная плата проектировщика задачи на всем этапе
проектирования Тп;
Мп - затраты за использование ЭВМ на этапе проектирования;
Нп - накладные расходы на этапе проектирования.
Таблица 11 - Оценка длительности работ на этапе проектирования
|
№ п/п
|
Наименование работы
|
Длительность, дн.
|
|
|
tmin
|
tmax
|
to
|
|
1
|
Разработка ТЗ
|
3
|
8
|
5
|
|
2
|
Анализ ТЗ и работа с источниками данных
|
15
|
28
|
20
|
|
3
|
Разработка проекта программного продукта
|
10
|
22
|
15
|
|
4
|
Реализация проекта программного продукта
|
10
|
23
|
15
|
|
5
|
Тестирование
|
6
|
15
|
10
|
|
6
|
Отладка
|
10
|
22
|
15
|
|
7
|
Подготовка документации
|
20
|
45
|
30
|
|
ИТОГО
|
110
|
Заработная плата проектировщика (разработчика задачи) рассчитывается по
формуле:
п = zд Тп (1 + ас /100) (1 + ап /100),
где zд - дневная заработная плата разработчика задачи на этапе проектирования;
ас - отчисления на социальные нужды - ЕСН (ас = 34 %);
ап- процент премий.
На рисунке 8 представлен ленточный график выполнения работ для
восьмичасового рабочего дня, с учетом данных представленных в таблице 12.
Рисунок
8 - График выполнения работ этапа проектирования
Примем
заработную плату разработчика (zд) равной 800 рублей в день, процент премий
(ап) равным 20%, тогда заработная плата проектировщика (Zп) составит 133 056
рублей.
Все
это время разработчик пользуется персональным компьютером. Стоимость 1 часа
дисплейного и процессорного времени составляет 10 рублей. Стоимость ОС (Windows
XP Home Russian) за время работы над дипломным проектом составляет 200 рублей.
Среда разработки (QtCreator + QtSDK)является бесплатной. Итого затраты на использование
ЭВМ (Мп) составят 9 000 рублей.
Накладные
расходы (Нп) составляют 80% от заработной платы за время проектирования, т.е.
106 444 рублей.
Капитальные
затраты на этапе проектирования (Кп) составят 248 500 рублей.
6.4.3 Расчет
эксплуатационных расходов
Расходы по различным видам работников определяются по следующей формуле:
где
ni - численность персонала i-го вида;- среднегодовая заработная плата работника
i-го вида;
аc
- отчисления на социальные нужды во внебюджетные фонды (ac = 34 %);
ап
- средний процент премий за год.
Обслуживающим
персоналом данных программ является системный администратор кафедры БИТ, целью
его работы с данными программами является их копирование на ПЭВМ лаборатории
кафедры БИТ. Таким образом, ему потребуется порядка 4 часов в год на
обслуживание данного программного продукта. При заработной плате 500 рублей в
день, затраты на обслуживание составят 378 рублей за год.
Расходы
на функционирование программы складываются из затрат на машинное время.
В
общем случае расходы на машинное время состоят из расходов за процессорное
время (при работе с объектным или абсолютным модулем) и расходов за дисплейное
время. Формула для расчетов имеет вид:
M = Cп tп + Cд
tд,
где
Cп и Cд - соответственно стоимость 1 часа процессорного и дисплейного времени;п
и tд - необходимое для решения задачи процессорное и дисплейное время
соответственно (час).
Стоимость
1 часа процессорного и дисплейного времени составляет 10 рублей. В течение
учебного года работу с программой будут осуществлять около 60 студентов
предположительно по 1 часу каждый. Таким образом, затраты на машинное время
составят порядка 600 рублей в год.
Накладные
расходы составляют 80% от заработной платы обслуживающего персонала, т.е.
порядка 302 рублей в год.
Прочие
расходы составляют 2 % от суммы всех эксплуатационных расходов. Сумма
эксплуатационных расходов складывается из расходов на содержание персонала,
расходов на функционирование программы и накладных расходов. В итоге прочие
расходы равны 26 рублей за год.
Эксплуатационные
расходы при использовании программы составляют 1306 рублей.
До
внедрения программы эксплуатационные расходы составляли 12 546 рублей. Из них
затраты на 240 часов машинного времени - 2 400 рублей (по 3 часа на каждого
студента для проведения расчета и по часу на студента для проверки результата
преподавателем). Заработная плата преподавателя за 60 часов - 5 500 рублей.
Накладные расходы - 4 400 рублей. Прочие расходы - 246 рублей.
6.4.4
Экономия от увеличения производительности труда пользователя
Повышение производительности труда pj (в процентах) определяется по
формуле:
рj = (D Тj /(tj -DТj))100,
где tj - время, которое планировалось пользователю для выполнения работы
j-го вида до внедрения разработанных программ (час);
DТj - время, которое экономит пользователь при выполнении работы j-го вида
с использованием программы (час).
При этом DТj
и tj определяются в среднем за год.
На проверку результатов расчетов представленных студентами и работу со
студентами преподаватель тратит 60 часов в год, после внедрения программы на
проверку и работу со студентами тратится около 10 часов в год, поскольку не
требуется воспроизводить расчеты вручную. Таким образом, ΔТj - составит 50 часов в год, а tj-
60 часов в год. Тогда повышение производительности труда по данному виду работ
составит 600%. Зарплата преподавателя за 60 часов работы составляет 5 500,
тогда экономия составит 33 000 рублей при годовой зарплате преподавателя 161 500
рублей (13 500 рублей в месяц).
6.4.5
Расчет ожидаемого экономического эффекта от использования программного продукта
Годовая экономия в соответствии с формулой (13) составит 44240 рублей.
Ожидаемый экономический эффект, исходя из формулы (12) составит 6 965
рублей в год.
6.4.6
Определение цены программного продукта
В качестве основного фактора, определяющего трудоемкость и длительность
разработки программного продукта (ПП), будем принимать размер исходного текста
программы (программ) (ИТП):
Обозначим: G - трудоемкость разработки ПП, чел.-мес.
Т' - длительность разработки ПП, месяц.и Т' определяются по формулам
где n - количество тысяч строк ИТП.
Количество тысяч строк в ИТП равно 1,5. Следовательно, трудоемкость
разработки G равно 3,67 чел.-мес. Длительность
разработки T' составляет 1,64 мес.
Количество разработчиков nопределяется по формуле
где операция ent (...) означает округление до большего целого.
Количество разработчиков равно 2,24, после округления - 3 человека.
Суммарные затраты на разработку и отладку программы (Spn) составляют 248 500 рублей. Предполагается,
что данная программа будет установлена на все ПЭВМ лаборатории кафедры БИТ и
ПЭВМ преподавателя, т.е. будет распространена 21 копия данной программы.
Прибыль, получаемая разработчиком ПП (р) равна 30%. Стоимость одного носителя
данного программного продукта составляет 15 рублей.
Цена программы определяется по следующей формуле:
Zn =
((Spn+ D)/Nn) * (1+ p/100),
где Spn - суммарные затраты на разработку
этой программы;
Nn -
количество организаций, которые приобретут данную программу;
р - прибыль, получаемая разработчиком ПП;
D -
стоимость одного диска с записью электронного пособия.
Тогда цена Zn программы равна
15 384 рублей.
Прибыль от продажи 21 копии данной программы составит 20 646 рублей
В таблице 12 представлены все экономические показатели разработки.
Таблица 12 - Сводная таблица экономических показателей
|
№ п/п
|
Экономический показатель
|
Значение
|
|
1
|
Затрачено дней на разработку программы
|
110
|
|
2
|
Эксплуатационные расходы (руб./год)
|
1 306
|
|
3
|
Экономия от увеличения производительности труда пользователя
(руб./год)
|
33 000
|
|
4
|
Капитальные затраты на этапе проектирования (руб.)
|
248 500
|
|
5
|
Ожидаемый экономический эффект (руб./год)
|
6 965
|
|
6
|
Цена программного продукта (руб.)
|
15 384
|
|
7
|
Прибыль, полученная при продаже 21 копий (руб.)
|
20 646
|
6.5 Сопоставление
технико-интегрального экономического показателя разработанной системы с
аналогом
Наиболее широко используется аддитивная форма интегрального показателя
качества:
,
где
- коэффициент весомости i-го параметра,
Аi
- оценка качества изделия по i-ому параметру,
n - число
параметров, по которым производится сравнение.
Сопоставление
технико-экономических характеристик разработки с аналогом заключается в
следующем.
Оцениваем
качества аналога и разработки по каждому i-му показателю
качества по следующей шкале оценок 
® отлично;
® хорошо;
® удовлетворительно;
® предельно
допустимо;
® неприемлемо.
Рассчитываем
интегральные показатели качества 
и 
соответственно для аналога и разработки.
Определяем
технико-экономическую эффективность аналога и разработки:
,
,
где
, 
-
интегральный стоимостной показатель аналога и разработки.
Определяем
относительную технико-экономическую эффективность разработанного изделия:
.
где
Ea, Ep-технико-экономическая эффективностьаналога и
разработки.
Результаты
сравнения представлены в таблице 13.
Таблица
13 - Оценка технико-экономической эффективности программного продукта
|
Параметр, оценка
|
Весовой коэфф. АналогРазработка
|
|
|
|
|
Ai a
|
kiAi a
|
Ai p
|
kiAi p
|
|
функциональные возможности
|
0,180
|
1
|
0,180
|
3
|
0,540
|
|
надежность
|
0,205
|
1
|
0,205
|
3
|
0,615
|
|
трудоемкость изготовления
|
0,205
|
4
|
0,820
|
3
|
0,615
|
|
удобство пользования
|
0,205
|
1
|
0,205
|
4
|
0,820
|
|
информативность
|
0,205
|
1
|
0,205
|
4
|
0,820
|
|
интегральный технический показатель, Q
|
|
1,615
|
3,41
|
|
интегральный стоимостный показатель, Sn
|
|
12 546
|
15 384
|
|
технико-экономическая эффективность, E
|
|
0,00013
|
0,00022
|
|
относительная технико-экономическая эффективность нового
продукта,  1,7
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6.6
Прогнозирование необходимых объемов производства
Тип производства данного программного продукта - мелкосерийное, так как
пока планируется продать данный продукт 1 заказчику, в количестве 21
экземпляра.
Заключение
В ходе данного дипломного проекта было разработано программное
обеспечение, позволяющее значительно упростить процесс обработки данных,
полученных при проведении контрольных замеров в помещении проводимых для оценки
уровня его (помещения) защищенности от утечки акустической (речевой) информации
по техническим каналам. В основе программы лежит метод позволяющий определить
численные значения словесной разборчивости речи Wв акустическом, виброакустическом и оптико-электронном
каналах утечки информации, а также при непосредственном прослушивании речи без
использования технических средств. В ходе работы было спроектировано две
программы, одна из которых реализует расчет словесной разборчивости речи при
представлении речевого сигнала семью октавными полосами, а вторая -
20-равноартикуляционными полосами. Данный программный продукт позволяет
просмотреть все промежуточные результаты расчетов, а также осуществлять
корректировку исходных данных после проведения расчетов.
Для написания программ использовался набор инструментов QtSDK, что позволяет скомпилировать и
запустить программу как на ПЭВМ под управлением ОС Linux, так и в ОС семейства Windows.
Результаты работы программы оказались более точными, чем представленные в
учебно-методической литературе.
Также, в данном дипломном проекте был проведен анализ безопасности и
экологичности разработанного программного продукта.
Разработанные программные продукты переданы лаборатории ТСЗИ кафедры БИТ
для их дальнейшего использования.
Список
использованных источников
Акустика: справочник. Под ред. М. А. Сапожкова. - 2-е
изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1989. - 336 с.: ил.
2 Хорев А.А. Защита информации от утечки по техническим
каналам. Часть 1. Технические каналы утечки информации: Учебное пособие.М.:
Гостехкомиссия России, 1998. - 320 с.
БузовГ.А., Калинин С.В., Кондратьев А.В. Защита от
утечки информации по техническим каналам : учебное пособие для вузов. - М.:
Горячая линия-Телеком, 2005. - 416 с.
Техника для спецслужб [Электронный ресурс]//
Официальный Интернет-сайт ООО “Техника для спецслужб”. - URL: #"551750.files/image036.gif">
Рисунок Г.1 - Окно выбора уровня речевого сигнала в помещении
Рисунок Г.2 - Окно ввода исходных данных
Окно результатов расчета предназначено для просмотра промежуточных данных
и результатов расчета. Оно представлено на рисунке Г.3.
Рисунок Г.3 - Результаты расчета
ПРИЛОЖЕНИЕ Д
Руководство программиста
Д.1 Назначение и условия применения
Программа предназначена для обработки результатов полученных в ходе
контрольных замеров, проводимых при специальном исследовании помещения.
Для корректной работы программы требуются следующие компоненты:
- ПЭВМ стандартной комплектации (клавиатура, ЖМД, монитор, процессор,
оперативная память);
корректно установленная ОС Windowsили
Linux;
для ОС Linuxналичие графической среды
пользователя на базе X11;
для ОС Linuxналичие установленных библиотек Qt;
исполняемый файл программы (“For7Ch”);
наличие в папке с программой динамических библиотек libgcc_s_dw2-1.dll, mingwm10.dll, QtCore4.dll, QtGui4.dll (дляОСWindows);
наличие в папке с программой файла 7ChInitial.bd.
Д.2 Характеристика программы
Данная программа предназначена для автоматизации процесса расчета
числового значения словесной разборчивости. Основными характеристиками
разработанной программы являются:
- загрузка и сохранение исходных данных;
возможность корректировки исходных данных;
возможность просмотра промежуточных данных расчета;
возможность запуска программы как в ОС Windows, так и в ОС Linux.
Для контроля правильности выполнения программы, необходимо следить за
сообщениями об ошибках, выдаваемыми программой. В случае вывода сообщения об
ошибке рекомендуется проверить наличие в папке с программой необходимых для ее
работы файлов (см. п. Д.1). В случае ошибки с заполнением табличных данных в ОС
Linuxрекомендуется проверить наличие в
папке загрузки по умолчанию (открывается при нажатии кнопки “Load…” второго окна) файла “7ChInitial.bd” и корректность установки библиотек Qt. В случае, если потребуется перекомпиляция программы,
потребуется установка QtCreator + QtSDK (процесс установки описан в Д.6).
Д.3 Компоненты программы
Составные модули программы представлены ниже.
For7Ch (For7Ch.exe)
Основной исполняемый файл программы. Генерируется в системе при помощи QtCreator.
modeselect.h, firstscreen7ch.h, secondscreen7ch.h, main.cpp,
modeselect.cpp, firstscreen7ch.cpp, secondscreen7ch.cpp, SoundCalculation.pro
Файлы с исходным кодом программы. Необходимы в случае запуска программы в
системе, для которой не был заранее собран исполняемый файл, либо в случае
сообщений об ошибках в работе программы. Исходный код представлен в Приложении
Е.
ChInitial.bd
Файл с исходными (табличными) данными программы
libgcc_s_dw2-1.dll, mingwm10.dll, QtCore4.dll, QtGui4.dll
Динамические библиотеки, необходимые для корректного запуска программы в
ОС Windows.
Д.4 Входные и выходные данные
Входные и выходные данные программы описаны в Приложении В.
Д.5 Сообщения
Сообщения об ошибках (выводятся в отдельном окне):
. “Don'tload7ChInitial.bd” - проверьте наличие файла 7ChInitial.bd
2. “Запуск программы невозможен, так как на компьютере отсутствует
*.dll. Попробуйте переустановить
программу.”(ОСWindows) - проверьте наличие в папке с
программой файла *.dll.
. “Don'tsave”
- не удалось сохранить таблицу с исходными данными (возможно, файл куда
производилось сохранение защищен от записи, либо пользователь не имеет права на
его создание/изменение) - попробуйте сохранить в другой файл или повысить права
доступа.
Д.5 Установка QtCreator + QtSDK
В ОС Windowsпроцесс установки QtCreator + QtSDK ничем не отличается от установки любого другого
приложения, поэтому не требует разъяснений.
В ОС Linuxдля установки QtCreator + QtSDK достаточно набрать в терминале sudoapt-getinstallqtcreator.
Другим вариантом установки для ОС Linux является следующая последовательность действий
(данный вариант предпочтительней в случае установки QtCreator + QtSDKна несколько машин):
1. скачатьQtSDKforLinux/X11
<http://qt.nokia.com/downloads/sdk-linux-x11-32bit-cpp> с сайта <http://qt.nokia.com>;
. перейти
в папку со скачанным файлом (в консолиcd<путь_к_файлу>);
. набрать
в консолиsudochmod u+x <имя_скачанного_файла>;
. набрать
в консоли./<имя_скачанного_файла>;
. ответить
на вопросы инсталлятора;
. установить
необходимые библиотеки (sudoapt-getinstalllibglib2.0-dev libSM-dev libxrender-dev
libfontconfig1-dev libxext-devlibgl-dev libglu-dev).
Примечание: libgl-dev libglu-dev - необязательны, если не предполагается
разработка приложений использующих библиотеку OpenGL.
ПРИЛОЖЕНИЕ Е
Руководство системного программиста
Е.1 Общие сведения
Обозначение программы For7Ch, наименование - программа расчета
акустической защищенности помещения. Функционирование программы возможно на
ПЭВМ под управлением ОС семейства Windowsи ОС семейства Linux.
Программа написана на языке C++, с
использованием QtSDK. Для сборки
требуется наличие в системе компилятора Mingw, gccи
утилиты Qmake (поставляются вместе с QtSDK). Программа имеет зависимости от
сторонних библиотек Qtс открытым
кодом.
Е.2 Структура программы
Программа состоит из исполняемого файла, динамических библиотек и файла с
табличными данными.
Запуск исполняемого файла невозможен при отсутствии любой из составных
частей программы. Исполняемый файл связан с динамическими библиотеками и файлом
с табличными данными. Из динамических библиотек берутся сведения об
используемых в программе классах QtSDK,
из файла с табличными данными берутся данные необходимые для заполнения таблицы
окна ввода исходных данных программы.
Связи с другими программами отсутствуют.
Е.3 Настройка программы
Разработанная программа не нуждается в дополнительной настройке и
способна корректно исполняться в том виде, в котором поставляется.
Е.4 Проверка программы
Для проверки функционирования программы рекомендуется выполнить
контрольный расчет (данные для такого расчета поставляются вместе с
программой). В случае, если программа в процессе работы не выдает сообщений об
ошибках, программу можно считать настроенной и готовой к использованию.
Результат корректной работы программы представлен в приложении Г.3.
Е.5 Дополнительные возможности
Дополнительные возможности в данной программе отсутствуют.
Е.6 Сообщения системному программисту
Сообщения об ошибках (выводятся в отдельном окне):
. “Don'tload7ChInitial.bd” - проверьте наличие файла 7ChInitial.bd
5. “Запуск программы невозможен, так как на компьютере отсутствует
*.dll. Попробуйте переустановить
программу.”(ОСWindows) - проверьте наличие в папке с
программой файла *.dll.
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж
Исходный код программы
Листинг 1 ─ Содержимое файла main.cpp
// Целью данного программного кода является инициализация и вывод на
экран стартового окна программы
#include <QApplication>
#include "modeselect.h"main(int argc, char *argv[])
{app(argc, argv);*modeSelect = new
ModeSelect;>show();app.exec();
}
Листинг
2 ─ Содержимоефайла modeselect.h
// Заголовочныйфайлдляmodeselect.cpp
#ifndef MODESELECT_H
#define MODESELECT_H
#include <QDialog>
#include <QtGui>
#include “firstscreen7ch.h”ModeSelect : public Qdialog
{_OBJECT:();ChFill
*firstScreen;*soundLevel1;*soundLevel2;*soundLevel3;*soundLevel4;*soundLevelLayout;*soundLevel;:*startButton;*closeButton;*buttonsLayout;*mainLayout;slots:
//float setLs();
};
#endif // MODESELECT_H
Листинг
3 ─ Содержимоефайлаmodeselect.cpp
// Целью данного программного кода является создание окна для выбора
уровня речевого сигнала в //помещении и заполнение таблицы со справочными
данными в соответствии с выбором
#include <QtGui>
#include <modeselect.h>
#include <firstscreen7ch.h>::ModeSelect()
{= new FirstScren7ChFill;= new QRadioButton(tr("Low
level of speech (64 dB)"));= new QRadioButton(tr("Medium level of
speech (70 dB)"));= new QRadioButton(tr("High level of speech (76
dB)"));= new QRadioButton(tr("Technicaly increased level of speech
(84 dB)"));= new
QVBoxLayout;>addWidget(soundLevel1);>addWidget(soundLevel2);>addWidget(soundLevel3);>addWidget(soundLevel4);->setChecked(true);(soundLevel1,
SIGNAL(clicked()), firstScreen, SLOT(setLs1()));(soundLevel2,
SIGNAL(clicked()), firstScreen, SLOT(setLs2()));(soundLevel3,
SIGNAL(clicked()), firstScreen, SLOT(setLs3()));(soundLevel4,
SIGNAL(clicked()), firstScreen, SLOT(setLs4()));= new
QGroupBox;>setTitle("Level of
sound");>setLayout(soundLevelLayout);;= new QPushButton(tr("Next
>>"));= new QPushButton(tr("Exit"));= new
QHBoxLayout;>addWidget(startButton);>addWidget(closeButton);= new
QVBoxLayout;>addWidget(soundLevel);>addLayout(buttonsLayout);(mainLayout);(closeButton,
SIGNAL(clicked()), firstScreen->secondScreen, SLOT(close()));(closeButton,
SIGNAL(clicked()), firstScreen, SLOT(close()));(closeButton, SIGNAL(clicked()),
this, SLOT(close()));(startButton, SIGNAL(clicked()), firstScreen,
SLOT(show()));(tr("Welcome!!!"));
}
Листинг
4 ─ Содержимоефайла firstscreen7ch.h
// Заголовочныйфайлдля firstscreen7ch.cpp
#ifndef FIRSTSCREEN7CH_H
#define FIRSTSCREEN7CH_H
#include <QDialog>
#include <QtGui>
#include "secondscreen7ch.h"FirstScren7ChFill :
public QDialog
{_OBJECT:ChFill();ChFill *secondScreen;*
floatLs;:*secondTable;*firstTable;*Ls;*saveButton;*loadButton;*backButton;*startCalculation;curFile;Kp;saveFile(const
QString &fileName);slots:setLs1();setLs2();setLs3();setLs4();slots:save();saveAs();load();loadFile(QTableWidget
*table, const QString &fileName);clearTable();calcKp();calcW();
#endif // FIRSTSCREEN7CH_H
Листинг
5 ─ Содержимоефайла firstscreen7ch.cpp
// Целью данного программного кода является создание окна для ввода
исходных данных и вывод //справочных данных. В нем же производятся расчеты и
передаются данные для заполнения таблицы //результатов расчетов
#include <QtGui>
#include <math.h>
#include <firstscreen7ch.h>
#include "secondscreen7ch.h"e =
2.71828;ChFill::FirstScren7ChFill()
{= new SecondScren7ChFill;= new
QTableWidget;>setRowCount(7);>horizontalHeader()->setResizeMode(QHeaderView::Stretch);>setColumnCount(5);>verticalHeader()->setResizeMode(QHeaderView::Stretch);>setWordWrap(true);>setEditTriggers(0);firstLabels;<<tr("Border
of band \nf1 - f2, Hz")<<tr("Medium frequ-\nency Fcp,
Hz")<<tr("Bandwidth \ndf, Hz")
<<tr("Spectral level of\nsignal
Bpi")<<tr("Articulatory para-\nmeters of
speech");>setHorizontalHeaderLabels(firstLabels);fileName =
"7ChInitial.bd";(firstTable, fileName);= new
QTableWidget;>setRowCount(2);>horizontalHeader()->setResizeMode(QHeaderView::Stretch);>setColumnCount(7);>verticalHeader()->setResizeMode(QHeaderView::Stretch);>setMaximumHeight(80);secondLabels;<<tr("Zi,
dB")<<tr("Bni,
dB");>setVerticalHeaderLabels(secondLabels);(int row=0;
row!=secondTable->rowCount(); ++row){(int column=0;
column!=secondTable->columnCount(); ++column){*item = new
QTableWidgetItem(tr(" "));>setItem(row, column, item);
}
}= new QPushButton(tr("Save..."));= new
QPushButton(tr("Load..."));= new QPushButton(tr("<<
Back"));= new QPushButton(tr("Next >>"));*buttonsLayout =
new QHBoxLayout;>addWidget(saveButton);>addWidget(loadButton);>addWidget(backButton);>addWidget(startCalculation);*mainLayout
= new
QVBoxLayout;>addWidget(firstTable);>addWidget(secondTable);>addLayout(buttonsLayout);(mainLayout);(saveButton,
SIGNAL(clicked()), this, SLOT(save()));(loadButton, SIGNAL(clicked()), this,
SLOT(load()));(backButton, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(clearTable()));(backButton,
SIGNAL(clicked()), this, SLOT(close()));(startCalculation, SIGNAL(clicked()),
this, SLOT(calcKp()));(startCalculation, SIGNAL(clicked()), secondScreen,
SLOT(show()));(650,350);(tr("Base"));
}FirstScren7ChFill::setLs1()
{floatLs[7] = {35.6, 36.2, 34.5, 27.0, 18.5, 10.5, 4.5};(int
row=0; row!=firstTable->rowCount(); ++row) {= new
QTableWidgetItem;>setText(QString::number(floatLs[row]));>setItem(row, 3,
Ls);
}
}FirstScren7ChFill::setLs2()
{floatLs [7] = {41.6, 42.2, 40.5, 33.0, 24.5, 16.6,
10.5};(int row=0; row!=firstTable->rowCount(); ++row) {= new
QTableWidgetItem;>setText(QString::number(floatLs[row]));>setItem(row, 3,
Ls);
}
}FirstScren7ChFill::setLs3()
{floatLs [7] = {47.6, 48.2, 46.5, 39.0, 30.5, 22.6,
16.5};(int row=0; row!=firstTable->rowCount(); ++row) {= new
QTableWidgetItem;>setText(QString::number(floatLs[row]));>setItem(row, 3,
Ls);
}
}FirstScren7ChFill::setLs4()
{floatLs [7] = {55.6, 56.2, 54.5, 47.0, 38.5, 30.6,
24.5};(int row=0; row!=firstTable->rowCount(); ++row) {= new QTableWidgetItem;>setText(QString::number(floatLs[row]));>setItem(row,
3, Ls);
}
}FirstScren7ChFill::save()
{(curFile.isEmpty()) {saveAs();
} else {saveFile(curFile);
}
}FirstScren7ChFill::saveAs()
{fileName =
QFileDialog::getSaveFileName(this);(fileName.isEmpty())false;saveFile(fileName);
}FirstScren7ChFill::saveFile(const QString &fileName)
{file(fileName);(!file.open(QIODevice::WriteOnly)){notSaved;.setText(tr("Don't
save"));.exec();false;
}out(&file);.setVersion(QDataStream::Qt_4_1);::setOverrideCursor(Qt::WaitCursor);(int
row=0; row!=secondTable->rowCount(); ++row){(int column=0;
column!=secondTable->columnCount(); ++column){str;=
secondTable->item(row,
column)->text();(!str.isEmpty())<<int(row)<<int(column)<<str;
}
}::restoreOverrideCursor();true;
}FirstScren7ChFill::load()
{fileName =
QFileDialog::getOpenFileName(this);(!fileName.isEmpty())(secondTable,
fileName);
}FirstScren7ChFill::loadFile(QTableWidget *table, const
QString &fileName)
{file(fileName);(!file.open(QIODevice::ReadOnly))
{notLoaded;.setText(tr("Don't load"));.exec();false;
}in(&file);.setVersion(QDataStream::Qt_4_1);row;column;str;*item;::setOverrideCursor(Qt::WaitCursor);(!in.atEnd())
{= new
QTableWidgetItem();>>row>>column>>str;>setText(str);>setItem(row,
column, item);
}::restoreOverrideCursor();true;
}FirstScren7ChFill::clearTable()
{(int row=0; row!=secondTable->rowCount(); ++row){(int
column=0; column!=secondTable->columnCount(); ++column){>item(row,
column)->setText(" ");
}
}
}FirstScren7ChFill::calcKp()
{= 0;(int column = 0;
column!=secondScreen->firstTable->columnCount(); column++)
{Ei;Kpi;razn;fsr;w;= firstTable->item(column,3)->text().toFloat() -
secondTable->item(0,column)->text().toFloat()
->item(1,column)->text().toFloat();= Ei - firstTable->item(column, 4)->text().toFloat();=
sqrt(firstTable->item(column,2)->text().toFloat()*2*firstTable->item(column,2)->text().toFloat());(razn
<= 0) {verh;niz;stepen;= -0.0043*pow((razn+27.3),2.0);= 0.78 +
5.46*pow(e,stepen);= 1 + pow(10.0,-razn/10);= verh/niz;
}(fsr <= 400) {fn;fv;=
firstTable->item(column,2)->text().toFloat();=
2.57*pow(10.0,-8.0)*pow(fn,2.4);=
firstTable->item(column,2)->text().toFloat();=
2.57*pow(10.0,-8.0)*pow(2*fv,2.4);= fv - fn;
}{stepen;fn;fv;= pow(10.0,
-4.0)*pow(firstTable->item(column,2)->text().toFloat(),1.18);= 1 -
1.074*pow(e, - stepen);= pow(10.0,
-4.0)*pow(2*firstTable->item(column,2)->text().toFloat(),1.18);= 1 -
1.074*pow(e, - stepen);= fv - fn;
}= Kp + Kpi*w;*item1 = new QTableWidgetItem;*item2 = new
QTableWidgetItem;*item3 = new QTableWidgetItem;*item4 = new
QTableWidgetItem;->setText(QString::number(Ei));->setText(QString::number(fsr));->setText(QString::number(Kpi));->setText(QString::number(w));>firstTable->setItem(0,column,item1);>firstTable->setItem(1,column,item2);>firstTable->setItem(2,column,item3);>firstTable->setItem(3,column,item4);
}>Kp->setText("Kp = " +
QString::number(Kp));();
}FirstScren7ChFill::calcW()
{S;WotS;stepen;WotKp;(Kp < 0.15)= 4*pow(Kp,1.43);(Kp >=
0.15 && Kp < 0.7)= 1.1*(1 - 1.17*pow(e,-2.9*Kp));(Kp >= 0.7)=
1.01*(1 - 9.1*pow(e,-6.9*Kp));>S->setText("S = " +
QString::number(S));= -6.15*S/(1+S);= 1.05*(1 - pow(e,
stepen));>WotS->setText("W(S) = " + QString::number(WotS));(Kp
< 0.15)= 1.54*pow(Kp, 0.25)*(1 - pow(e, -11*Kp));(Kp >= 0.15){= -11*Kp/(1
+ 0.7*Kp);= 1 - pow(e, stepen);
}>WotKp->setText("W(Kp) = " +
QString::number(WotKp));
}
Листинг
6 ─ Содержимоефайла secondscreen7ch.h
// Заголовочныйфайлдля secondscreen7ch.cpp
#ifndef SECONDSCREEN7CH_H
#define SECONDSCREEN7CH_H
#include <QDialog>
#include <QtGui>SecondScren7ChFill : public QDialog
{_OBJECT:ChFill();*firstTable;*Kp;*S;*WotS;*WotKp;:*mainLayout;
};
#endif // SECONDSCREEN7CH_H
Листинг
7 ─ Содержимоефайла secondscreen7ch.cpp
// Целью данного программного кода является вывод результатов расчета в
виде таблицы на экран
#include <QtGui>
#include
<secondscreen7ch.h>ChFill::SecondScren7ChFill()
{= new
QTableWidget;>setRowCount(4);>horizontalHeader()->setResizeMode(QHeaderView::Stretch);>setColumnCount(7);>verticalHeader()->setResizeMode(QHeaderView::Stretch);>setEditTriggers(0);(int
row=0; row!=firstTable->rowCount(); ++row) {>setRowHeight(row,21);
}(int column=0; column!=firstTable->columnCount();
++column) {>setColumnWidth(column,100);
}firstLabels;<<"Ei, dB"<<"fcpi,
Hz"<<"Kpi, dB"<<"w";>setVerticalHeaderLabels(firstLabels);=
new QLabel;= new QLabel;= new QLabel;= new QLabel;= new
QVBoxLayout;>addWidget(firstTable);>addWidget(Kp);>addWidget(S);>addWidget(WotS);>addWidget(WotKp);(mainLayout);(750,240);(tr("Calculation
results"));
}