Разработка электронной модели тренажера системы оценки защищенности выделенного помещения по виброакустическому каналу

DOI:

Для проведения аттестационных испы- щищенности их от утечки по акустическим таний выделенных помещений на предмет за-     каналам применяются системы оценки защи- щенности выделенных помещений (далее – ВП), которые предназначены для проведения специальных акустических и виброакустичес-ких измерений.

Стоимость таких систем достаточно велика, и не каждая организация может позволить себе приобрести их. Наличие программного аналога данной системы позволило бы значительно уменьшить затраты на приобретение оборудования для обучения, а также повысить его эффективность.

Выполнение данной задачи актуально, так как в настоящий момент программные тренажеры ПАК оценки защищенности ВП авторам статьи неизвестны, а стоимость реальных систем достаточно велика [2].

Тренажер – это комплекс, система моделирования, направленная на подготовку учащегося к принятию качественных и быстрых решений. Особое место среди тренажеров занимают электронные тренажеры. В этом виде тренажера на базе персональной электронной вычислительной машины (ПЭВМ) реализовано рабочее место студента и преподавателя, что позволяет проводить обучение и контроль, не выходя из аудитории [1].

Компьютерный тренажер включает следующий функционал:

• –    генерацию и выбор последовательности однотипных действий и предъявление их обучающемуся;

• –    представление обучаемым средств выполнения задания по определенному алгоритму;

• –    представление обучаемым образца решения учебной задачи;

• –    анализ действий с обучаемыми качественной оценкой результатов и указанием ошибок.

Применение в учебном процессе тренажера «Шепот» дает возможность получить необходимые знания и навыки по изучению технических характеристик и возможностей, порядка подготовки к работе и проведению измерений реального ПАК.

С повсеместным распространением персональных компьютеров обучение, требующее от специалистов практических знаний в обращении с дорогостоящими техническими средствами и приборами, вышло на абсолютно новый уровень, ведь появилась возможность получать практические навыки без необходимости его приобретения, запуская его имитацию и выполняя последовательные действия [3]. Именно имитация работы прибора или системы посредством компьютерной визуализации и называется тренажером.

Применение тренажеров при подготовке специалистов позволяет значительно увеличить эффективность обучения, а также уменьшить число ошибок, дает возможность более адекватно оценивать уровень знаний и навыков.

Для проектирования и разработки электронной модели тренажера системы «Шепот» была выбрана двухуровневая архитектура, которая состоит из двух частей:

• –    клиентская часть;

• –    серверная часть.

Серверная часть электронной модели тренажера программно-аппаратного комплекса измерений акустических и виброакусти-ческих сигналов обеспечивает связь проекта с базой данных, а также отвечает за регистрацию и авторизацию пользователей [5].

Клиентская часть содержит интерфейс приложения и обеспечивает взаимодействие клиента и системы, а также отправляет запросы на сервер и ожидает ответ.

Архитектура клиент-сервер (см. рисунок) с толстым клиентом обеспечивает выполнение большинства функций непосредственно на клиентской машине, а ролью сервера является обеспечение связи с базой данных, а также регистрации и авторизации пользователей.

Для обеспечения функционирования проекта на клиентском уровне был использован браузер, а на уровне сервера используется фремворк Laravel 5.4, работающий на основе языка PHP ; сервер баз данных, управляемый СУБД Postgresql ; веб-сервер Apache 2.3, который обеспечивает работу PHP .

Разработанный интерфейс программного обеспечения в полной мере отображает внешний вид оборудования, соединительных кабелей и разъемов, которые входят в состав системы «Шепот», что обеспечивает полное соответствие функциональных возможностей тренажера реальному измерительному комплексу [4].

С помощью программы довольно достоверно производится конфигурирование и выполнение соединения элементов системы на измерительной площадке.

Режимы работы тренажера позволяют пройти весь цикл обучения по принципу от простого к сложному и закрепить результаты тренировкой выполнения задания на время без подсказок.

База данных результатов выполнения обучаемыми заданий позволяет преподавателю отслеживать повышение уровня умений и навыков работы с тренажером.

Ввиду того, что размещение программы осуществляется на сервере, предоставляется возможность доступа неограниченного количества обучаемых в дистанционном режиме с их обязательной идентификацией.

Подводя итог, следует отметить, что для достижения поставленной цели был применен комплексный подход, включающий в себя следующие этапы:

• –    исследована роль тренажеров в учебном процессе;

• –    выбрана оптимальная архитектура построения электронной модели тренажера;

• –    произведена разработка информационного обеспечения электронной модели тренажера;

• –    осуществлена разработка программного обеспечения;

• –    сформирован алгоритм работы электронной модели тренажера;

• –    приведен пример работы на тренажере в режиме обучения и в режиме контроля.

Таким образом, научная цель разработки тренажера достигнута, а практические результаты внедрены в учебный процесс кафедры «Информационная безопасность» Военного института ЮРГПУ(НПИ).