Журнал «Системы управления, связи и безопасности»
(Systems of Control, Communication and Security)

Журнал «Системы управления, связи и безопасности» является рецензируемым научным электронным изданием (ISSN 2410-9916). Журнал зарегистрирован как сетевое издание в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (РОСКОМНАДЗОР), свидетельство о регистрации средства массовой информации ЭЛ № ФС 77 - 61239 от 03 апреля 2015 г. Основное содержание издания представляет собой научные статьи и научные обзоры.

Учредитель журнала - ООО «Корпорация «Интел Групп» (Санкт-Петербург).

Главный редактор: Макаренко Сергей Иванович.
Адрес: 197350, г. Санкт-Петербург, пр-кт Комендантский, д. 59, к. 2, стр. 1, кв. 204.
E-mail: sccs@intelgr.com
Телефон: +7 (931) 579-10-59.

Информация предназначена для лиц старше 12 лет.

Преимущества журнала:

• С 2017 года журнал на постоянной основе включен в Перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук, рекомендованный ВАК России.
  Журнал рекомендован ВАК для публикации основных результатов диссертаций, по научным специальностям: 1.2.2, 2.2.13, 2.2.14, 2.2.15, 2.3.1, 2.3.5, 2.3.6 и группе научных специальностей 6.0.0.
  Полный перечень научных специальностей, по которым журнал был рекомендован ВАК с 2017 г. и его ретроспективные изменения можно посмотреть здесь;
• журнал является высоко цитируемым изданием, отнесен ВАК к журналам научной категории К1, и в соответствии с рейтингом Sсince Index от РИНЦ за 2022 год имеет двухлетний импакт-фактор 1,917 и занимает среди российских периодических научных изданий:
  - 2-е место по тематике "Связь",
  - 3-е место по тематике "Военное дело",
  - 28-е место по тематике "Общие и комплексные проблемы технических и прикладных наук и отраслей народного хозяйства";
• объем статьи - до 50 страниц, количество цитируемых источников - без ограничений;
• для высокоцитируемых авторов - публикация бесплатна (подробно о стоимости здесь);
• публикация статей в открытом доступе с одновременной передачей полных текстов статей в наукометрические базы учета цитирования.

Периодичность выхода журнала 4 номера в год (без учета спецвыпусков).
Публикация в журнале является научным печатным трудом.

Текущий номер № 4 2024

Номер формируется. Ждем ваши статьи.

• Судаков В. А., Тимошенко А. В., Соколов К. С., Мацеевич С. В.
  Алгоритм поддержки принятия решения оператором радиолокационной станции мониторинга космического пространства в условиях нештатной ситуации на основе гибридной функции
  V. A. Sudakov, A. V. Timoshenko, K. S. Sokolov, S. V. Matseevich
  Algorithm for supporting decision-making by the operator of a space monitoring radar station in an emergency situation based on a hybrid function
• Аннотация / Abstract
  • Постановка задачи: современные радиолокационные станции (РЛС) мониторинга космического пространства (МКП) являются сложными техническими человеко-машинными системами. При возникновении различных ситуаций, в том числе нештатных, оператор РЛС обязан передать информацию в вышестоящие органы управления. Воздействие новых деструктивных факторов различной природы на оператора приводят к повышению вероятности выдачи ложной информации в вышестоящие органы управления, что во много обусловлено человеческим фактором и является недопустимым. Целью работы является создание математических основ нового инструментария системы поддержки принятия решения оператора РЛС МКП в условиях нештатной ситуации для снижения вероятности передачи ложной информации в вышестоящие органы управления. Результат: в работе предложен методический, математический и алгоритмический инструментарий, позволяющий провести многокритериальный анализ нештатной ситуации в условиях деструктивного влияния реального космического фона на характеристики РЛС. Показано, что системы поддержки принятия решения, создаваемые на основе данного инструментария, смогут учитывать большее количество факторов, чем отдельный оператор. Практическая значимость: использование в инструментарии гибридной функции предпочтений позволяет проводить мониторинг космического пространства в режиме, приближенном к реальному времени, что позволяет снизить нагрузку на оператора за счёт предоставления ему рекомендательной информации о текущем состоянии РЛС. В перспективе возможно построение иерархии гибридных функций предпочтений, для устранения ошибок, обусловленных человеческим фактором при взаимодействии операторов.
  • Purpose. Statement of the problem: modern space monitoring radar stations are complex technical human-machine systems. In various situations, including abnormal ones, the radar operator is obliged to transmit information to higher management bodies. The impact of new destructive factors of various nature on the operator leads to an increase in the probability of issuing false information to higher management bodies, which is largely due to the human factor and is unacceptable. The objective of the work is to develop the mathematical foundations of a new toolkit for a decision support system for an MCP radar operator in an abnormal situation in order to reduce the probability of transmitting false information to higher management bodies. Result: the work proposes a methodological, mathematical and algorithmic toolkit that allows for a multi-criteria analysis of an abnormal situation under the conditions of the destructive influence of the real cosmic background on the radar characteristics. It is shown that decision support systems created on the basis of this toolkit will be able to take into account a greater number of factors than an individual operator. Practical relevance: the use of a hybrid preference function in the toolkit allows space monitoring to be performed in a mode close to real time, which reduces the operator's workload by providing him with advisory information on the current state of the radar. In the future, it will be possible to build a hierarchy of hybrid preference functions to eliminate errors caused by the human factor in the interaction of operators.
• Ключевые слова / Key words
  • поддержка принятия решения, многокритериальный анализ, функция предпочтений, алгоритм
  • decision support, multicriteria analysis, preference function, algorithm
• Ссылка на статью / Reference
  • Судаков В. А., Тимошенко А. В., Соколов К. С., Мацеевич С. В. Алгоритм поддержки принятия решения оператором радиолокационной станции мониторинга космического пространства в условиях нештатной ситуации на основе гибридной функции // Системы управления, связи и безопасности. 2024. № 4. С. 145-157. DOI: 10.24411/2410-9916-2024-4-145-157.
  • Sudakov V. A., Timoshenko A. V., Sokolov K. S., Matseevich S. V. Algorithm for supporting decision-making by the operator of a space monitoring radar station in an emergency situation based on a hybrid function. Systems of Control, Communication and Security, 2024, no. 4, pp. 145-157. DOI: 10.24411/2410-9916-2024-4-145-157 (in Russian).

---

• Зайцев А. Ф.
  Подход к преобразованию модели базы знаний предметной области на основе мультиграфа в реляционную модель базы данных
  A. F. Zaytsev
  An approach to transforming a model of multigraph knowledge base of the subject area into a relational database model
• Аннотация / Abstract
  • Постановка задачи: проблема построения современных интеллектуальных и экспертных программных систем требует решения множества разнообразных задач. В настоящее время сложность построения подобных систем заключается в том, что известные «классические» модели и подходы к построению экспертных систем плохо согласуются с реляционной моделью представления данных, что делает невозможным эффективное применение современных промышленных систем управления базами данных для организации и представления знаний, а также их использования в различных информационных системах. Целью работы является преобразование предложенной модели базы знаний предметной области на основе мультиграфа в реляционную модель базы данных для повышения эффективности обработки информации с использованием современных автоматизированных систем управления. Используемые методы: Предложен подход, позволяющий преобразовывать и хранить знания предметных областей в табличном представлении и реляционных базах данных. В подходе отражены принципы и правила по выполнению декомпозиции модели базы знаний с мультиграфом, представлению мультиграфа знаний с использованием алгоритмических структур данных (хеш-таблиц), хранению мультиграфа знаний в табличном виде базы данных с использованием выбранного символьного формата (JSON), а также выполнению обратного преобразования и агрегации списков вершин мультиграфа из реляционного вида в нереляционный. При этом были использованы следующие общенаучные методы: анализ, декомпозиция, синтез, моделирование, формализация, структуризация, алгоритмизация, обобщение, сравнение, описание, вычислительный эксперимент, а также теория множеств и теория графов на базе которых была построена используемая модель базы знаний. В качестве материалов исследования использовались компьютеры и инструментальные средства программного обеспечения – системы управления базами данных, языки программирования и их интерпретаторы. Новизна: элементами новизны являются новая математическая модель базы знаний предметной области на основе мультиграфа, а также предложенный подход к преобразованию модели базы знаний на основе мультиграфа в реляционную модель базы данных. Результат: проведен сравнительный анализ, приведены основные определения, особенности и отличия между данными и знаниями. Описан процесс построения модели базы знаний на основе мультиграфа, предназначенной для решения задач из выбранной предметной области. Выявлены и описаны проблемы взаимодействия с мультиграфовой базой знаний. Разработан и применен подход к решению выявленных проблем, заключающийся в преобразовании модели базы знаний предметной области на основе мультиграфа в реляционную модель базы данных. Рассмотрены типы, формат и структура представления знаний с особенностями их применения в выбранной системе управления. Практическая значимость: Показана программная реализация базы данных и знаний на выбранном языке программирования. Приведены листинги с фрагментами кода на языках программирования для взаимодействия с базой, а также примеры представления и обработки знаний. Реализация предложенного подхода дает возможность организации и хранения знаний в виде баз данных, что позволяет более эффективно выполнять обработку и управление знаниями с применением реляционной модели. Кроме того, управление знаниями осуществляется с использованием существующих, проверенных и производительных систем управления базами данных промышленного уровня. Использование предложенного подхода открывает новые возможности для проектирования и реализации современных экспертных и интеллектуальных программных систем.
  • Purpose. The problem of building modern software-intelligent and expert systems requires solving a variety of different tasks. At present, the complexity of building such systems lies in the fact that the known ‘classical’ models and approaches to the construction of expert systems do not agree well with the relational model of data representation, which makes it impossible to effectively use modern industrial database management systems for the organization and representation of knowledge, as well as their use in various information systems. The purpose of the work is to transform the proposed multigraph knowledge base model of the subject area into a relational database model to improve the efficiency of information processing using modern automated control systems. Methods The approach allowing the transformation and storage of knowledge of subject areas in tabular representation and relational databases are proposed. The approach reflects the principles and rules for performing the decomposition of the knowledge base model with a multigraph, representation of the knowledge multigraph using algorithmic data structures (hash-tables), storing the knowledge multigraph in the tabular form of the database using the selected symbolic format (JSON), as well as performing the reverse transformation and aggregation of the multigraph vertex lists from relational to non-relational form. The following generals’ scientific methods were used: analysis, decomposition, synthesis, modeling, formalization, structurization, algorithmization, generalization, comparison, description, computational experiment, as well as set theory and graph theory, on the basis of which the used model of knowledge representation was built. Computers and software tools – database management systems, programming languages, and their interpreters – were used as research materials. Novelty. The elements of novelty are a new mathematical model of representation of knowledge of the subject area on the basis of the multigraph, as well as the proposed approach to the transformation of the knowledge base model on the basis of the multigraph into a relational database model. Results. A comparative analysis is carried out, and the main definitions, features, and differences between data and knowledge are given. The process of building the multigraph knowledge base model designed to solve computational problems in the selected subject area is described. Problems of interaction with the multigraph knowledge base are identified and described. An approach to solving the identified issues was developed and applied, which consists of transforming the multigraph knowledge base model of the subject area into a relational database model. Types, formats, and structures of knowledge representation and the peculiarities of their application in the selected management system are considered. Practical relevance. The software implementation of the knowledge base in the selected programming language is shown. Listings with code fragments in programming languages for interaction with the base, as well as examples of knowledge representation and processing, are given. The implementation of the proposed approach makes it possible to organize and store knowledge in the form of databases, which allows for more efficient knowledge processing and management using a relational model. In addition, knowledge management is performed using existing, proven, and productive industrial-level database management systems. The use of the proposed approach opens new opportunities for the design and implementation of modern software-intelligent and expert systems.
• Ключевые слова / Key words
  • проблема представления знаний, база знаний, база данных, моделирование динамических систем, экспертная система, мультиграф знаний, экспертная информация, интеллектуальная система, программирование и автоматизация, разработка программных систем
  • knowledge representation problem, knowledge bases, databases, dynamical systems modeling, expert systems, knowledge multigraph, expert information, intelligent systems, programming and automation, software systems development
• Ссылка на статью / Reference
  • Зайцев А. Ф. Подход к преобразованию модели базы знаний предметной области на основе мультиграфа в реляционную модель базы данных // Системы управления, связи и безопасности. 2024. № 4. С. 158-178. DOI: 10.24411/2410-9916-2024-4-158-178.
  • Zaytsev A. F. An approach to transforming a model of multigraph knowledge base of the subject area into a relational database model. Systems of Control, Communication and Security, 2024, no. 4, pp. 158-178. DOI: 10.24411/2410-9916-2024-4-158-178 (in Russian).

• Нгуен М. Т.
  Инновационные подходы к проектированию разреженных проводно-сеточных антенн: разработка алгоритмов и оценка их эффективности
  M. T. Nguyen
  Innovative approaches to the design of sparse wire-grid antennas: development of algorithms and evaluation of their effectiveness
• Аннотация / Abstract
  • Постановка задачи: в настоящее время уменьшение массы и размеров космических антенн является важной задачей при проектировании систем космической связи. Легкие и компактные антенны эффективно интегрируются в космические аппараты, обеспечивая повышенную эффективность и гибкость при разработке и эксплуатации систем связи. Для достижения данной задачи широко известен подход, использующий проводную сетку (ПС) на основе метода моментов (MoM), позволяющий аппроксимировать проводящие поверхности различных типов антенн. Он снижает затраты ресурсов по сравнению с другими подходами, при этом сохраняя требуемые характеристики антенны. В связи с растущей потребностью в уменьшении массы и размеров антенн значительное внимание уделяется разработке разреженных антенн. Так, предложены различные аппроксимации оптимальной токовой сеткой (АОТС) для создания разреженных антенн. Между тем выявлены ограничения этих аппроксимаций, влияющие на характеристики антенн. Поэтому, необходима модернизация данных аппроксимаций для улучшения их эффективности при создании разреженных структур с оптимизированными характеристиками. Целью работы является модернизация алгоритмов АОТС для устранения их ограничений и улучшения характеристик разреженных антенн, полученных с их помощью. Используемые методы: в работе применены модернизированные алгоритмы на примерах рефлекторной и конической рупорной антенн. Результаты моделирования сравниваются с результатами использованных ранее подходов и измерений промышленных антенн. Новизна: предложены усовершенствованные алгоритмы, которые устраняют свободные провода, сохраняют непрерывность сетки и оптимизируют разреженные структуры. Эти алгоритмы обеспечивают более высокую точность и эффективность по сравнению с предыдущими. Результат: модернизированные алгоритмы показали значительное снижение массы антенн, требований к памяти и времени моделирования, а также улучшение характеристик разреженных антенн в сравнении с исходными структурами. Практическая значимость: исследование предоставляет производителям антенн возможность выбора подходящих алгоритмов для проектирования разреженной антенны и оптимальных значений их параметров для конкретных применений, что способствует оптимизации характеристик антенн и снижению затрат на их производство. Возможное дальнейшее применение результатов включает разработку антенн с использованием технологии 3D-печати и сравнение результатов измерения и моделирования.
  • Problem Statement: reducing the mass and size of space antennas is a critical challenge in the design and development of space communication systems. Lightweight and compact antennas can be efficiently integrated into satellites and spacecraft, enhancing efficiency and flexibility in the development and operation of communication systems. The wire grid (WG) approach, based on the Method of Moments (MoM), is widely used to approximate conductive surfaces of various types of antennas. This approach reduces resource costs compared to other methods while maintaining the required antenna characteristics. Given the growing demand for reducing the mass and size of antennas, significant attention is being paid to the development of sparse antennas. Previous studies have proposed the Optimal Current Grid Approximation (OCGA) approach and its modifications for creating sparse antennas. However, limitations in existing approximations have been identified, affecting the performance of the antennas. Therefore, there is a need to modernize these approaches to enhance their effectiveness in creating optimized sparse structures. Objective: the aim of this study is to modernize the OCGA algorithms to overcome the limitations of existing methods and improve the characteristics of sparse antennas created using these approaches. Methods: the study applies the modernized algorithms to reflector and conical horn antennas. Simulation results are compared with those of previous approaches and measurements of industrial antennas. Novelty: advanced algorithms have been introduced that eliminate free wires, maintain grid continuity, and optimize sparse structures. These algorithms offer higher accuracy and efficiency compared to previous ones. Results: the modernized algorithms have demonstrated significant reductions in antenna mass, memory requirements, and modeling time, as well as improved characteristics of sparse antennas compared to the original structures. Practical relevance: this research provides antenna manufacturers with the ability to choose the appropriate algorithms for designing sparse antenna and their optimal values for specific applications, contributing to antenna optimization and cost reduction. Potential further applications of the results include the development of sparse antennas using the considered approaches with the modernized algorithms and 3D printing technology and comparing measurement results with modeling.
• Ключевые слова / Key words
  • проводная сетка, метод моментов, разреженные антенны, аппроксимация оптимальной токовой сеткой, коническая рупорная антенна, зеркальная рефлекторная антенна
  • wire grid, method of moments, sparse antennas, optimal current grid approximation, conical horn antenna, reflector antenna
• Ссылка на статью / Reference
  • Нгуен М. Т. Инновационные подходы к проектированию разреженных проводно-сеточных антенн: разработка алгоритмов и оценка их эффективности // Системы управления, связи и безопасности. 2024. № 4. С. 1-47. DOI: 10.24412/2410-9916-2024-4-001-047.
  • Nguyen M. T. Innovative approaches to the design of sparse wire-grid antennas: development of algorithms and evaluation of their effectiveness. Systems of Control, Communication and Security, 2024, no. 4, pp. 1-47. DOI: 10.24412/2410-9916-2024-4-001-047 (in Russian).

• Бойко А. А., Майхуб Х. И., Мосолов И. А.
  Анализ подходов к математическому моделированию процесса противодействия беспилотным летательным аппаратам
  A. A. Boyko, H. I. Maihoub, I. A. Mosolov
  Countering UAVs Mathematical Models Overview
• Аннотация / Abstract
  • Постановка задачи: в настоящее время задача противодействия малогабаритным (то есть нано-, микро-, мини- и ближнего радиуса действия) беспилотным летательным аппаратам на критически важных объектах военного и гражданского назначения имеет особую актуальность. Системы, обеспечивающие выполнение этой задачи, являются технически сложными. Они должны объединять в себе подсистемы связи, разведки, управления, радиоэлектронной борьбы и огневого поражения. Сегодня такие системы строятся эмпирически, без учета этой особенности, нередко даже без отдельных подсистем, и потому не могут гарантировать выполнение возложенной на них задачи в экстремальных условиях, когда для нанесения максимального ущерба критически важному объекту используется значительное количество малогабаритных беспилотных летательных аппаратов, в том числе в виде роя, управляемого искусственным интеллектом. Для повышения эффективности подобных систем требуется развитый научно-методический аппарат ее оценки. В основе этого аппарата должна лежать совокупность моделей процесса противодействия беспилотным летательным аппаратам на критически важном объекте, воспроизводящая указанную особенность. Цель работы: выявление способности известных математических моделей процесса противодействия беспилотным летательным аппаратам учитывать взаимное влияние процессов разведки, связи, управления, огневого поражения и радиоэлектронной борьбы. Используемый метод: системный анализ. Новизна: рассмотрение процесса противодействия малогабаритным беспилотным летательным аппаратам на критически важных объектах в контексте антагонистического конфликта двух высокотехнологичных организационно-технических систем, каждая из которых для достижения своих целей реализует цикл применения процессов разведки, связи, управления, огневого поражения и радиоэлектронной борьбы. Результат: выявлена необходимость совершенствования существующих высоко детализированных имитацион-ных моделей процесса противодействия беспилотным летательным аппаратам, учитывающих пре-имущественно процессы разведки и огневого поражения, за счет дополнительного воспроизведения процессов связи, управления и радиоэлектронной борьбы, а также аналитических моделей этого про-цесса за счет воспроизведения радиоэлектронной борьбы каждой из сторон. Значимость: результат работы является побудительным фактором для совершенствования научно-методического аппарата оценки эффективности противодействия малогабаритным беспилотным летательным аппаратам на критически важном объекте.
  • Problem Statement: Currently, the task of countering small-sized (i.e. nano-, micro-, mini- and short-range) unmanned aerial vehicles at critical military and civilian facilities is of particular relevance. The systems that ensure the implementation of this task are technically complex. The construction of such systems requires a high degree of accuracy, which, in turn, leads to great difficulties, since systems of this type must combine communication, reconnaissance, control, electronic warfare and fire destruction systems. Today, such systems are built empirically, without taking this feature into account, often even without individual subsystems, and therefore cannot guarantee the implementation of the task assigned to them in extreme conditions, when a significant number of small-sized unmanned aerial vehicles are used to inflict maximum damage on a critical facility. To improve the efficiency of such systems, a developed scientific and methodological apparatus for its assessment is required. This apparatus should be based on a model of the process of countering unmanned aerial vehicles at a critical facility, reproducing the specified feature. Aim of the paper: identifying the ability of known mathematical models of the process of counteracting unmanned aerial vehicles to take into account the mutual influence of the processes of reconnaissance, communication, control, fire damage and electronic warfare. Used Methods: systems analysis. Novelty: consideration of the process of countering small-sized unmanned aerial vehicles at critical facilities in the context of an antagonistic conflict between two high-tech organizational and technical systems, each of which implements a cycle of applying the processes of reconnaissance, communication, control, fire damage and electronic warfare to achieve its goals. Result: generalization of the known models of the process of countering unmanned aerial vehicles made it possible to identify the need to integrate existing detailed simulation models of this process, taking into account only the processes of reconnaissance and fire damage, with an analytical combat model that takes into account the set of necessary processes, but is not able to reproduce them in detail. Practical relevance: The result of the work is necessary for the development of a scientific and methodological apparatus for assessing the effectiveness of counteraction to small-sized unmanned aerial vehicles at a critical facility.
• Ключевые слова / Key words
  • беспилотный летательный аппарат, критически важный объект, эффективность, противодействие, имитационное и аналитическое моделирование боя
  • unmanned aerial vehicle, critical asset, effectiveness, countermeasures, combat simulation and analytical modeling
• Ссылка на статью / Reference
  • Бойко А. А., Майхуб Х. И., Мосолов И. А. Анализ подходов к математическому моделированию процесса противодействия беспилотным летательным аппаратам // Системы управления, связи и безопасности. 2024. № 4. С. 48-71. DOI: 10.24411/2410-9916-2024-4-48-71.
  • Boyko A. A., Maihoub H. I., Mosolov I. A. Countering UAVs Mathematical Models Overview. Systems of Control, Communication and Security, 2024, no. 4, pp. 48-71. DOI: 10.24411/2410-9916-2024-4-48-71 (in Russian).

---

• Бойко А. А., Быков М. Ю., Кущев С. С., Перегудов М. А.
  Аутентификация в сетях сотовой связи: эволюция, обзор способов защиты и новые уязвимости
  A. A. Boyko, M. Yu. Bykov, S. S. Kusсhev, M. A. Peregudov
  Authentication in Cellular Networks: Evolution, Review of Security Methods and New Vulnerabilities
• Аннотация / Abstract
  • Постановка задачи: большинство компьютерных атак на сети сотовой связи стандартов AMPS, NMT, GSM, UMTS, LTE, 5G начинается с эксплуатации уязвимостей их процедур аутентификации, которые позволяют перехватывать, просматривать и модифицировать информацию пользователей. Вопросам безопасности сетей сотовой связи посвящено множество работ. Несмотря на достаточно глубокую практическую проработку, они имеют фрагментный характер, не позволяющий проследить эволюцию процедур аутентификации в сетях сотовой связи от первого до текущего поколений и средств эксплуатации уязвимостей этих процедур. Целью работы является анализ процедур аутентификации сетей сотовой связи на предмет систематизации их известных уязвимостей, выявления новых уязвимостей и закономерности в характере происхождения уязвимостей в интересах прогнозирования дальнейшего развития соответствующих средств реализации компьютерных атак и разработки эффективных способов противодействия им. Используемые методы: метод системного анализа, метод генерации кибератак на телекоммуникационное оборудование. Новизна: выявлены новые, ранее не исследованные потенциальные уязвимости процедур аутентификации сетей сотовой связи различных поколений. Результат: обоснована необходимость совершенствования процедур аутентификации в сетях сотовой связи с учетом выявленных уязвимостей. Практическая значимость: результат работы является побудительным фактором для повышения эффективности противодействия средствам реализации уязвимостей процедур аутентификации в сетях сотовой связи.
  • Task Statement: The vast majority of attacks on cellular networks begin with the exploitation of vulnerabilities in their authentication procedures, allowing attackers to intercept, view, and modify user information. Numerous studies focus on the security of cellular network standards such as AMPS, NMT, GSM, UMTS, LTE, and 5G. However, despite in-depth theoretical research, these studies are fragmented and do not enable a comprehensive view of the development of authentication procedures in cellular networks from the first to the current generation, as well as the methods for exploiting these procedures' vulnerabilities (the so-called IMSI catchers). The aim of this work is to analyze the evolution of authentication procedures in cellular networks to identify patterns in the origins of these vulnerabilities for forecasting the further development of interception devices and creating effective countermeasures. Methods used: systems analysis method, method for generating cyber-attacks on telecommunications equipment. Novelty: based on the systematization of existing knowledge using the method of generating cyber-attacks on telecommunications equipment, new, previously unexplored potential vulnerabilities in authentication procedures of various generations of cellular networks have been identified. Result: the need to improve the authentication procedure in cellular networks, taking into account identified vulnerabilities, has been identified, revealing a contradiction in practice: the demand for measures that eliminate vulnerabilities in the authentication procedure and the lack of such measures. Practical significance: the result of this work serves as a motivating factor to improve the scientific-methodological apparatus for assessing the effectiveness of countering existing vulnerabilities and establishes the foundation for developing effective means of protecting mobile device information, which will minimize the risks associated with cyber-attacks and ensure the protection of critical information during storage, transmission, and processing.
• Ключевые слова / Key words
  • система сотовой связи, процедура аутентификации, уязвимость, IMSI-перехватчик, AMPS, NMT, GSM, UMTS, LTE, 5G
  • mobile communication security, false base stations, IMSI-catcher, StingRay, GSM, UMTS, LTE, 5G
• Ссылка на статью / Reference
  • Бойко А. А., Быков М. Ю., Кущев С. С., Перегудов М. А. Аутентификация в сетях сотовой связи: эволюция, обзор способов защиты и новые уязвимости // Системы управления, связи и безопасности. 2024. № 4. С. 95-144. DOI: 10.24411/2410-9916-2024-4-95-144.
  • Boyko A. A., Bykov M. Yu., Kusсhev S. S., Peregudov M. A. Authentication in Cellular Networks: Evolution, Review of Security Methods and New Vulnerabilities. Systems of Control, Communication and Security, 2024, no. 4, pp. 95-144. DOI: 10.24411/2410-9916-2024-4-95-144 (in Russian).

---

• Максимов Р. В., Теленьга А. П.
  Концепция противодействия идентификации метаструктур корпоративных информационных систем на уровне перколяционных кластеров киберпространства
  R. V. Maximov, A. P. Telenga
  The Concept of Countering the Identification of Corporate Information Systems Metastructures at the Level of Percolation Clusters in Cyberspace
• Аннотация / Abstract
  • Постановка задачи: метаструктуры корпоративных информационных систем (КИС) представляют собой вторичные структуры, которые формируются под влиянием различных процессов и могут быть использованы для анализа и вскрытия процессов функционирования КИС в киберпространстве с использованием компьютерной разведки (КР). Задача противодействия идентификации метаструктур информационных систем на уровне перколяционных кластеров киберпространства может быть сформулирована в виде задачи многокритериальной оптимизации с использованием метрики перколяционной адаптивности в качестве критерия оптимальности маскирования. Цель работы заключается в том, чтобы модифицировать граф, представляющий информационную систему, путем добавления новых вершин и рёбер к его одномодовым проекциям таким образом, чтобы повысить его перколяционную адаптивность, т.е. снизить перколяционную центральность вершин для каждой проекции, уменьшить сходство между исходным и модифицированным графом, и при этом максимально увеличить размер связной компоненты путем добавления минимального количества вершин. Используемые методы: решение задачи противодействия идентификации метаструктур КИС на уровне перколяционных кластеров киберпространства основано на использовании разработанной методики противодействия идентификации, включающую алгоритмы маскирования и оценки результативности методом случайного блуждания для предложенной модели КИС на уровне перколяционных кластеров киберпространства, позволяющую методом оптимизации DIRECT определить оптимальные параметры маскирования. Новизна: элементом новизны представленного решения является использование показателя перколяционной центральности и введение новой совокупности действий и связей между ними для определения важности вершин графа и последующем формировании модифицированного графа с учетом этих критериев, что позволяет учитывать не только топологическую информацию графа, но также его перколяционную структуру для генерации новой вершинной и реберной информации. Результат: использование представленного решения по противодействию идентификации метаструктур КИС на уровне перколяционных кластеров киберпространства позволяет повысить его перколяционную адаптивность, т.е. снизить перколяционную центральность вершин для каждой проекции, уменьшить сходство между исходным и модифицированным графом, и при этом максимально увеличить размер связной компоненты путем добавления минимального количества вершин. Проведенное моделирование для оценки результативности маскирования методом случайных блужданий для набора графов с 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50 вершинами показало снижение вероятности обхода вершин исходного графа в маскированном графе (т.е. вскрытии исходной структуры КИС) за 100 попыток для различных коэффициентов важности критериев на 40 %. Практическая значимость: представленное решение предлагается реализовать в виде математического обеспечения ложных сетевых информационных объектов. Это позволит создавать более адаптивные и эффективные механизмы противодействия идентификации метаструктур КИС в киберпространстве, увеличивая сложность анализа и обнаружения потенциальных угроз злоумышленником.
  • Problem statement: corporate information systems (CIS) metastructures are secondary structures that are formed under the influence of various processes and can be used to analyze and uncover the processes of CIS functioning in cyberspace using cyber intelligence (CI). The problem of countering the identification of information systems metastructures at the level of cyberspace percolation clusters can be formulated as a multi-criteria optimization problem using the metric of percolation adaptability as a masking optimality criterion. Purpose. The goal of this work is to modify a graph representing an information system by adding new vertices and edges to its single-mode projections in such a way as to increase its percolation adaptability, i.e., reduce the percolation centrality of vertices for each projection, reduce the similarity between the original and modified graph, and at the same time maximize the size of the connected component by adding a minimum number of vertices. Methods used: the solution of the problem of counteracting the CIS metastructures identification at the level of the cyberspace percolation clusters is based on the developed methodology of counteracting identification, including algorithms of masking and performance evaluation by random walk for the proposed model of the CIS at the level of the cyberspace percolation clusters, allowing the method of optimization DIRECT to determine the optimal parameters of masking. Novelty. The novelty element of the presented solution is the use of the percolation centrality index and the introduction of a new set of actions and links between them to determine the importance of graph vertices and the subsequent formation of a modified graph taking into account these criteria, which allows us to take into account not only the topological information of the graph, but also its percolation structure for the generation of new vertex and edge information. Results: the use of the presented solution to counteract the identification of CIS metastructures at the level of the cyberspace percolation clusters allows to increase its percolation adaptability, i.e. to reduce the percolation centrality of vertices for each projection, to reduce the similarity between the original and modified graph, and at the same time to maximize the size of the connected component by adding a minimum number of vertices. The simulation conducted to evaluate the performance of masking by random walks for a set of graphs with 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50 vertices showed a 40% reduction in the probability of traversing the vertices of the original graph in the masked graph (i.e., uncovering the original CIS structure) in 100 attempts for different criterion importance ratios. Practical relevance. The presented solution could be realized in the form of mathematical support of deception network information objects. This will allow to create more adaptive and effective mechanisms to counteract the identification of CIS metastructures in cyberspace, increasing the complexity of analyzing and detecting potential threats by an attacker.
• Ключевые слова / Key words
  • метаструктура, корпоративные информационные системы, маскирование, перколяция, перколяционная адаптивность, киберпространство, перплексия, t-SNE
  • metastructure, corporate information systems, masking, percolation, percolation adaptability, cyberspace, perplexity, t-SNE
• Ссылка на статью / Reference
  • Максимов Р. В., Теленьга А П. Концепция противодействия идентификации метаструктур корпоративных информационных систем на уровне перколяционных кластеров киберпространства // Системы управления, связи и безопасности. 2024. № 4. С. 179-222. DOI: 10.24411/2410-9916-2024-4-179-222.
  • Maximov R. V., Telenga A. P. The Concept of Countering the Identification of Corporate Information Systems Metastructures at the Level of Percolation Clusters in Cyberspace. Systems of Control, Communication and Security, 2024, no. 4, pp. 179-222. DOI: 10.24411/2410-9916-2024-4-179-222 (in Russian).

---

• Афонин И. Е., Макаренко С. И., Михайлов Р. Л., Куприянов Н. А., Потапов А. А.
  Средства воздушно-космического нападения ведущих зарубежных стран. Часть 2. Баллистические ракеты подводных лодок
  I. E. Afonin, S. I. Makarenko, R. L. Mikhailov, N. A. Kupriyanov, A. A. Potapov
  Aerospace Attack Means by Leading Foreign Countries. Part 2. Submarine-Launched Ballistic Missile
• Аннотация / Abstract
  • Актуальность. С начала 2022 г. наблюдается перманентный рост геополитической напряжённости в мире, повышающий вероятность возникновения военных конфликтов. Одним из важных этапов современного военного конфликта является применение массированных ракетно-артиллерийских ударов с масштабным использованием средств воздушно-космического нападения (СВКН). В отдельных случаях обычный военный конфликт может перерасти в глобальную ядерную войну, для которой характерно применение ядерного оружия в превентивных и ответно-встречных ракетно-ядерных ударах. Направлением исследований авторов является формирование описательных моделей СВКН ведущих зарубежных стран (ВЗС). Целью работы является формирование описательной модели СВКН ВЗС в части описания баллистических ракет подводных лодок (БРПЛ). В основу описательной модели положены исключительно открытые источники. Результаты и их новизна. Элементом практической новизны работы являются сформированные обобщённые тактико-технические характеристики типовых БРПЛ ВЗС. Практическая значимость. Представленная в работе описательная модель будет полезна профильными специалистами для обоснования требований к тактико-техническим характеристикам перспективных средств воздушно-космической обороны (ВКО) и способов их боевого применения, в интересах обеспечения защиты Российской Федерации. Кроме того, данная модель будет полезна научным работникам и соискателям, ведущим научные исследования в области исследования вооруженных конфликтов и в области устойчивости системы ВКО.
  • Relevance. The increase in geopolitical tensions observed since the start of 2022 has increased the likelihood of military conflict. The use of aerospace attack means (ASAM), such as ballistic missiles, has become a hallmark of modern warfare. In some instances, a conventional conflict may escalate into a nuclear war, with submarine-launched ballistic missiles (SLBMs) being used for both preventive and counter-nuclear missile strikes. This research aims of the work to create descriptive models of ASAM of leading foreign nations (LFN), in particular, the formation of descriptions of SLBMs. The model is based solely on open-source information. The results and their novelty. The generalized tactical and technical characteristics of typical LFN SLBMs are an element of novelty of the work. Practical significance. The descriptive model, which is presented in the work. The results of this study will contribute to the existing body of knowledge regarding SLBMs, providing valuable insights into the complexities of these systems and their potential impact on global security. The descriptive model of SLBMs will be useful for specialized specialists to substantiate the requirements for the tactical and technical characteristics of promising aerospace defense systems and methods of their combat use to ensure the protection of the Russian Federation.
• Ключевые слова / Key words
  • средства воздушно-космического нападения, описательная модель, баллистическая ракета подводной лодки, тактико-технические характеристики, боевая часть, боевой блок
  • means of aerospace attack, descriptive model, submarine-launched ballistic missiles, tactical and technical characteristics, warhead, combat unit
• Ссылка на статью / Reference
  • Афонин И. Е., Макаренко С. И., Михайлов Р. Л., Куприянов Н. А., Потапов А. А. Средства воздушно-космического нападения ведущих зарубежных стран. Часть 2. Баллистические ракеты подводных лодок // Системы управления, связи и безопасности. 2024. № 4. С. 223-286. DOI: 10.24411/2410-9916-2024-4-223-286.
  • Afonin I. E., Makarenko S. I., Mikhailov R. L., Kupriyanov N. A., Potapov A. A. Aerospace Attack Means by Leading Foreign Countries. Part 2. Submarine-Launched Ballistic Missile. Systems of Control, Communication and Security, 2024, no. 4, pp. 223-286. DOI: 10.24411/2410-9916-2024-4-223-286 (in Russian).

• Лощилов А. Г., Малютин Н. Д., Чинь То Тхань, Малютин Г. А.
  Уменьшение возвратных потерь и подавление внеполосных колебаний в межкаскадных соединениях систем связи с помощью неотражающих частотно-селективных цепей СВЧ
  A. G. Loschilov, N. D. Malyutin, Chin To Thanh, G. A. Malyutin
  Reducing return loss and suppressing out-of-band oscillations in interstage connections of communication systems using non-reflective frequency-selective microwave circuits
• Аннотация / Abstract
  • Постановка задачи: совершенствование систем противодействия средствам связи беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) и других авиационных средств в настоящее время стало весьма актуальной задачей. Это, в частности, связано с тем, что постоянно увеличивается мощность излучаемых высокочастотных импульсов (до сотен мегаватт). При воздействии радиочастотных широкополосных сигналов надежным способом защиты служит применение частотно-селективных фильтров. Это позволяет выделить полезные составляющие частотного спектра и отразить нежелательные. Однако в данном случае отраженные сигналы могут быть причиной порождения интермодуляционных помех, особенно в устройствах с нелинейными элементами. Создание неотражающих фильтров позволяет решить задачу снижения нежелательных отражений. Целью работы является моделирование и разработка неотражающих полосно-пропускающих фильтров, имеющих следующие особенности: сохранение свойств частотно-селективной цепи при низком уровне возвратных потерь, как в полосе прозрачности, так и на частотах запирания с перекрытием не менее 1:4, рассмотреть применение таких фильтров в составе с традиционными отражающими фильтрами для демонстрации эффектов снижения возвратных потерь в диапазоне частот запирания и подавления паразитных полос пропускания при каскадном включении узлов. Используемые методы: моделирование и разработки неотражающих полосно-пропускающих фильтров осуществляется на основе базовой схемы неотражающих фильтров, содержащей отрезок связанных линий с нагрузками в диагональных портах в виде RLC-цепей из одинаковых последовательных LC-контуров, шунтированных сопротивлением. При разработке модели НФ применен метод декомпозиции на более простые блоки с распределенными и сосредоточенными параметрами. Разработка основывается на данных численного моделирования с последующей экспериментальной проверкой. Новизна: элементом новизны моделирования является представленное решение задачи анализа по известным параметрам полосковой структуры. Схема и конструкция защищены патентами на изобретения. Их новизна основывается на особенностях взаимодействия схемы сосредоточенных RLC-цепей и связанных линий, формирующих волновой процесс. Результат: решены задачи анализа и экспериментального исследования полосковых полосно-пропускающих фильтров неотражающего типа. Исследован механизм формирования частотной характеристики неотражающих фильтров, состоящий в трансформации частотной зависимости импеданса нагрузок на сосредоточенных элементах в антипод этой характеристики с применением предложенной схемы и конструкции. При этом полосно-пропускающие фильтры, содержащие распределенный базовый элемент в виде связанных линий, имеют единственную полосу пропускания и возвратные потери на уровне –10 дБ на внеполосных частотах. Показан эффект от применения неотражающих частотно-селективных цепей на основе связанных полосковых линий и RLC-элементов, состоящий в уменьшении возвратных потерь и подавлении внеполосных колебаний в межкаскадных соединениях в различных сочетаниях следования неотражающих и отражающих устройств. Рассмотрены варианты каскадного соединения в виде традиционных фильтров и неотражающих фильтров. Практическая значимость: неотражающие цепи (фильтры) могут служить в качестве «ловушки» отраженных волн на внеполосных частотах и применяться в аппаратуре для межкаскадной развязки. При этом достигается снижение возвратных потерь в цепях каскадного соединения устройств от значения, близкого к 0, до –16 дБ, а также подавление внеполосных колебаний от –20 до –40 дБ.
  • Statement of the problem. Improving counteraction systems to communications equipment of unmanned aerial vehicles (UAVs) and other aviation equipment has become a very urgent task at present. This is, in particular, due to the fact that the power of emitted high-frequency pulses is constantly increasing (up to hundreds of megawatts). When exposed to radio frequency broadband signals, a reliable method of protection is the use of frequency-selective filters. This allows you to isolate useful components of the frequency spectrum and reflect unwanted ones. However, in this case, reflected signals can cause intermodulation interference, especially in devices with nonlinear elements. The creation of non-reflective filters allows you to solve the problem of reducing unwanted reflections. Purpose. The aim of the work is modeling and development of non-reflective band-pass filters with the following features: preservation of the properties of the frequency-selective circuit at a low level of return loss, both in the transparency band and at the cut-off frequencies with an overlap of at least 1:6, to consider the use of such filters in combination with traditional reflective filters to demonstrate the effects of reducing return loss in the cut-off frequency range and suppressing parasitic passbands with cascaded connection of nodes. Methods. Modeling and development of non-reflective band-pass filters is carried out on the basis of the basic circuit of non-reflective filters containing a section of coupled lines with loads in diagonal ports in the form of RLC circuits from identical series LC circuits shunted by resistance. When developing the NF model, the decomposition method into simpler blocks with distributed and lumped parameters was used. The development is based on numerical modeling data followed by experimental verification. Novelty. The novelty of the modeling is the presented solution to the problem of analysis based on the known parameters of the strip structure. The circuit and design are protected by patents for inventions. Their novelty is based on the features of the interaction of the lumped RLC circuit and coupled lines that form the wave process. Results. The problems of analysis and experimental study of non-reflective stripline band-pass filters are solved. The mechanism of formation of the frequency response of non-reflective filters is investigated, consisting in the transformation of the frequency dependence of the impedance of loads on lumped elements into the antipode of this characteristic using the proposed circuit and design. In this case, band-pass filters containing a distributed base element in the form of coupled lines have a single passband and return losses at the level of –10 dB at out-of-band frequencies. The paper shows the effect of using non-reflective frequency-selective circuits based on coupled striplines and RLC elements, consisting in reducing return losses and suppressing out-of-band oscillations in interstage connections in various combinations of non-reflective and reflective devices. Cascade connection options in the form of traditional filters and non-reflective filters are considered. Practical relevance. Non-reflective circuits (filters) can serve as a "trap" for reflected waves at out-of-band frequencies and be used in equipment for interstage decoupling. In this case, return losses in circuits of cascade connection of devices are reduced from a value close to 0 to –16 dB, as well as out-of-band oscillations are suppressed from –20 to –40 dB.
• Ключевые слова / Key words
  • неотражающие фильтры, связанные полосковые линии, RLC сосредоточенные цепи, каскадное соединение неотражающих и отражающих фильтров
  • non-reflective filters, coupled strip lines, RLC lumped circuits, cascade connection of non-reflective and reflective filters
• Ссылка на статью / Reference
  • Лощилов А. Г., Малютин Н. Д., Чинь То Тхань, Малютин Г. А.? Уменьшение возвратных потерь и подавление внеполосных колебаний в межкаскадных соединениях систем связи с помощью неотражающих частотно-селективных цепей СВЧ // Системы управления, связи и безопасности. 2024. № 4. С. 72-94. DOI: 10.24411/2410-9916-2024-4-72-94.
  • Loschilov A. G., Malyutin N. D., Chin To Thanh, Malyutin G. A. Reducing return loss and suppressing out-of-band oscillations in interstage connections of communication systems using non-reflective frequency-selective microwave circuits. Systems of Control, Communication and Security, 2024, no. 4, pp. 72-94. DOI: 10.24411/2410-9916-2024-4-72-94 (in Russian).