Descripción general de la tecnología de localización no lineal..
Thomas JONES
REVISIÓN DE LA TECNOLOGÍA DE LOCALIZACIÓN NO LINEAL
Actualmente, existe un serio debate entre los especialistas en el campo de la seguridad de la información sobre las características óptimas de los localizadores no lineales. La amplia gama de estos dispositivos presentados en el mercado a veces provoca dificultades a los consumidores a la hora de elegir el equipo. Esperamos que este artículo ayude a responder algunas preguntas.
Los localizadores no lineales (NL) se han utilizado en operaciones de búsqueda durante muchos años. Algunos especialistas en el campo de la seguridad técnica tienen una buena opinión de este equipo, mientras que otros (debido a una experiencia de uso fallida) se muestran escépticos al respecto. El propósito de este artículo es aclarar una serie de cuestiones que surgen al usar o comprar propiedad intelectual. Cuando el usuario comprende estas cuestiones técnicas, el localizador no lineal se convierte en una herramienta muy útil para realizar operaciones de búsqueda.
POR QUÉ NECESITAS UN LOCALIZADOR NO LINEAL
Mucha gente que no está familiarizada con el espionaje técnico piensa que los dispositivos de escucha son principalmente transmisores. Sin embargo, en la práctica se utilizan diversos dispositivos electrónicos para recopilar información que no son transmisores de radio. Este es el punto fuerte del localizador no lineal, que puede detectar y localizar cualquier dispositivo electrónico, independientemente de si está funcionando o no.
FALSAS OPERACIONES DEL LOCALIZADOR NO LINEAL
El problema más común que surge al trabajar con un localizador no lineal son los falsos positivos (respuestas). Los dispositivos electrónicos domésticos convencionales (teléfonos, relojes electrónicos) activarán una NL porque contienen componentes electrónicos. Estas respuestas suelen identificarse fácilmente. Sin embargo, existen casos “complicados” en los que el clic es causado por objetos metálicos que no contienen componentes electrónicos. Por lo tanto, un localizador no lineal de alta calidad debe distinguir los semiconductores reales de los falsos. Este artículo analizará los problemas técnicos y las soluciones asociados con la reducción de falsas alarmas de un localizador no lineal.
Muchos profesionales que han tenido malas experiencias trabajando con localizadores no lineales creen que para reducir los errores durante las operaciones de búsqueda, se debe utilizar un localizador no lineal junto con una máquina de rayos X u otro equipo que permita obtener una imagen de los objetos bajo estudiar. El uso de equipos de rayos X suele plantear problemas: es necesario acceder desde ambos lados de la pared, existe riesgo de exposición a la radiación y dificultades de transporte debido al tamaño y al peso. En la mayoría de los casos, recomendaría utilizar un baroscopio si es necesario. Para ver el interior de la estructura que se está examinando, sólo es necesario perforar un pequeño agujero que se puede reparar fácilmente. Por un costo adicional, el kit de localizador no lineal Orion de REI incluye un boroscopio pequeño y portátil. La implementación de una de las tecnologías más prometedoras que conozco es el dispositivo Rascan-2, desarrollado en Moscú. Se trata de un instrumento de medición del subsuelo muy pequeño que utiliza ondas de radio para producir imágenes. Sin embargo, su resolución es de sólo unos 2 cm.
FUNDAMENTOS DE LA TEORÍA DE LA LOCALIZACIÓN NO LINEAL
La antena localizadora no lineal irradia el objeto para detectar la presencia de componentes electrónicos. Cuando la señal emitida encuentra compuestos semiconductores (diodos, transistores, etc.) en su camino, regresa a niveles de frecuencia armónicos debido a las propiedades no lineales del compuesto. Sin embargo, las respuestas falsas son un problema común, ya que cuando dos metales diferentes se unen o se tocan, la oxidación también produce señales armónicas debido a sus características no lineales. Llamamos falsas a tales conexiones. A continuación se muestran gráficos de las características de corriente y voltaje de semiconductores reales y falsos, Fig. 1.
COMPARACIÓN DEL SEGUNDO Y TERCER ARMÓNICO
Debido a las diferencias en las características no lineales de los semiconductores reales y falsos, las respuestas en el segundo y tercer armónico tendrán diferentes intensidades. Cuando un NL irradia un semiconductor real, la respuesta en el segundo armónico es más fuerte que en el tercero. El falso semiconductor produce una respuesta más fuerte en el tercer armónico. En la figura. La figura 2 muestra este efecto.
La NL de alta calidad tiene la capacidad de comparar la magnitud de las señales en el segundo y tercer armónico. Esta capacidad ayuda enormemente al usuario a distinguir los semiconductores reales de los falsos.
Sin embargo, esta cualidad suele incidir significativamente en el coste de un localizador no lineal, ya que en este caso cuenta con dos receptores. Para que NL funcione en el segundo y tercer armónico, también es muy importante que los canales receptores estén bien aislados y no afecten el funcionamiento de los demás. Las pruebas de una gran cantidad de localizadores no lineales de todo el mundo han demostrado que la mayoría de ellos no tienen un buen aislamiento de RF. Esto significa que un semiconductor real puede tener una fuerte respuesta de tercer armónico, mientras que una falsa — en el segundo. Por lo tanto, incluso si un localizador no lineal opera con dos armónicos, a menudo es difícil distinguir entre transiciones reales y falsas. Si un localizador no lineal acepta segundos y terceros armónicos, es muy importante que sus receptores estén calibrados y no se influyan entre sí. Los ingenieros de REI, comprendiendo la importancia de esta característica, desarrollaron y aplicaron tecnología de ruta de recepción patentada en NL Orion. Esta tecnología patentada elimina la interferencia mutua de las vías de recepción y al mismo tiempo proporciona una visualización constante de los niveles del segundo y tercer armónico.
EFECTO ENGRASADO
Muchos profesionales confían en el efecto de amortiguación» para identificar compuestos semiconductores (Figura 3).
Si está escuchando la respuesta de audio demodulada de un semiconductor, habrá una reducción significativa del ruido a medida que la antena NL se acerque a él. A medida que se retira la antena, el ruido aumentará y alcanzará niveles normales. El ruido de audio es más bajo directamente encima del semiconductor y en niveles normales: lejos de él, cuando la antena NL se acerca al falso semiconductor, la señal de audio puede aumentar y alcanzar un máximo directamente encima de él, o en algunas situaciones el nivel de ruido disminuirá como es el caso de un semiconductor real. Cuando se retira la antena, el ruido del audio alcanzará su propio nivel.
Es muy importante entender que la teoría de la extinción del afecto se basa en un proceso muy simple. En general, si el NL emite una señal no modulada, entonces la señal armónica recibida tampoco estará modulada, lo que se expresa en el efecto de atenuación del audio. y en NL radiación constante (esto se discutirá más adelante). Hay varios NL de fabricación rusa que tienen un “modo 20K”. Este modo utiliza el «efecto de atenuación» como método para identificar tipos de conexión. Basándome en mi experiencia personal, no puedo decir que éste sea un método fiable para distinguir entre guías reales y falsas. Algunos semiconductores falsos se identifican fácilmente mediante el efecto de amortiguación, pero muchos de ellos causan el efecto de amortiguación (es decir, se identifican como reales. — Nota nep.). El Orion NL tiene un modo 20K para analizar la señal usando el efecto de atenuación, pero de hecho una forma más confiable de usar este efecto es escuchar audio modulado en frecuencia de una señal continua.
OTRAS ÁREAS DE APLICACIÓN DE LA DEMODULACIÓN DE SEÑALES DE AUDIO EN LOCALIZADORES NO LINEALES
Cuando se trabaja con NL, a menudo es posible no sólo detectar dispositivos electrónicos, sino también determinar su tipo escuchando señales de audio demoduladas. Por ejemplo, cuando se detecta una grabadora en funcionamiento, se puede escuchar una señal de audio del cabezal de grabación. Además, una buena IP le permite escuchar la señal de vídeo de sincronización al detectar la mayoría de las cámaras de vídeo baratas. Cuando se utiliza la demodulación FM, a veces se pueden escuchar sonidos periódicos característicos u otros sonidos únicos causados por el cambio de fase en dispositivos electrónicos en funcionamiento.Por ello, es importante practicar el uso de NL para poder reconocer fácilmente los sonidos característicos inherentes a determinados dispositivos electrónicos. Si se detecta un semiconductor falso, el usuario puede identificarlo fácilmente escuchando la señal de audio y aplicándole simultáneamente fuerza física (generalmente golpeando la pared con un puño o un mazo de goma). El falso semiconductor responderá con un crujido en los auriculares. Cuando se expone a un semiconductor real, el operador no oirá nada. El localizador no lineal debe proporcionar demodulación de audio de alta calidad en los modos AM y FM para poder utilizar sus capacidades para identificar conexiones. El localizador no lineal Orion implementa un modo de radiación constante con un tono modulado en FM con una frecuencia de 1 kHz. Con este método, se pueden lograr rangos de detección muy largos, siempre que el operador pueda evaluar de manera experta la señal demodulada de FM desde un receptor de alta calidad. Si bien la pantalla puede mostrar una ligera respuesta que podría confundirse con una mejora del fondo, el tono audible indica claramente una conexión no lineal. El uso de tono modulado en FM puede mejorar significativamente las capacidades de detección del NL. si el receptor tiene un demodulador de audio de alta calidad y un buen aislamiento del transmisor. Sin embargo, el modo de tono modulado no proporciona la capacidad de distinguir un semiconductor real de uno falso.
RADIACIÓN CONTINUA VS PULSO
La mayoría de los localizadores no lineales desarrollados en el mundo son dispositivos que emiten una señal continua en una banda estrecha. Sin embargo, hay una pequeña cantidad de NL que utilizan el modo de pulso, lo que tiene sus ventajas. La ventaja del modo de pulso es un menor consumo de corriente, siempre que el transmisor esté bien diseñado. Por ejemplo, el receptor recibe señales en una frecuencia suficiente para la visión y el oído humanos y apaga el transmisor a intervalos suficientemente largos. Esta característica reduce los requisitos de tamaño de la batería y consumo de corriente. Además, para lograr el efecto de atenuación, el receptor de un localizador de radiación continua no lineal debe tener un amplificador y demodulador de baja frecuencia de alta calidad. Por otro lado, un método para la demodulación de audio es la radiación pulsada. Si la frecuencia de repetición del pulso está por encima del umbral de audibilidad, entonces un esquema simple de modulación de amplitud es suficiente para una buena calidad de demodulación. No importa qué tipo de radiación utilice un localizador no lineal siempre que proporcione una buena recepción de audio y sea fácil de usar. NL Orion” le permite escuchar la señal en los modos AM y FM, utilizando radiación pulsada para modulación de amplitud y — para la frecuencia. Este circuito crea las mejores condiciones para la implementación del “efecto de amortiguación”.
INCOMPATIBILIDAD DE FRECUENCIA
La mayoría de los localizadores no lineales funcionan en una frecuencia fija, algunos tienen varios canales. Debido al número cada vez mayor de comunicaciones por radio y a las regulaciones gubernamentales sobre el espectro de radio, los localizadores no lineales de frecuencia limitada a menudo entran en conflicto con otros dispositivos electrónicos. Si un localizador no lineal opera en una frecuencia ocupada, sus lecturas pueden ser aleatorias y poco confiables. Este es un problema común en las grandes ciudades estadounidenses y, hasta donde yo sé, Orion — el único NL que lo soluciona. Por este motivo, el NL debe operar en un rango bastante amplio y encontrar automáticamente canales libres para su funcionamiento.
NIVEL DE POTENCIA Y SENSIBILIDAD
Mucha gente evalúa el NL por su potencia emitida, ya que esta característica es relativamente fácil de entender. Sin embargo, es muy importante comprender que la sensibilidad del receptor es tan importante como la potencia del transmisor. También es necesario comprender que un NL con baja potencia de radiación y un receptor de alta calidad puede tener un rendimiento de detección mayor que un localizador potente con un receptor deficiente. Hay que tener en cuenta que un localizador potente puede dañar los dispositivos electrónicos e incluso provocar daños a la salud humana. Me dijeron que los modelos rusos de pulsos de alta potencia proporcionan potencia de señal adicional para activar las conexiones de semiconductores. Ésta es la premisa equivocada. Un diodo es el compuesto semiconductor más simple y ayuda enormemente a comprender el principio de funcionamiento de un NL. Ingenieros — Los ingenieros electrónicos suelen modelar un diodo como un simple interruptor de corriente. permitiendo que la corriente fluya en la dirección de la mezcla de voltaje positivo. Sin embargo, esto es una simplificación excesiva y no debe usarse al analizar la teoría de ubicación no lineal. Conexión de semiconductores — No es fácil utilizar la función «encendido». o apagado”, es una función exponencial constante bien definida que se muestra en la Fig. 1y presentado a continuación mediante la fórmula:
,
donde Io — corriente de fuga,
q — carga de electrones,
K — Coeficiente de Boltzmann,
T — temperatura,
v — voltaje en los extremos del diodo.
Por tanto, los NL de bajo consumo pueden tener mejores características. que los poderosos, si los primeros tienen mejores receptores.
Por lo que yo sé. Orion es el único NL del mundo que utiliza procesamiento de señales digitales para mejorar la sensibilidad del receptor. “Orion ofrece la capacidad de aumentar significativamente el rango de detección procesando la señal de salida del receptor. El operador puede programar manualmente el nivel de amplificación de la señal procesada para optimizar el modo de funcionamiento del NL. Además, Orion es el único NL del mundo que utiliza un algoritmo de control automático de potencia. Si el receptor recibe una señal demasiado fuerte, la potencia de radiación se reduce automáticamente para que el operador pueda evaluar la respuesta de la conexión de semiconductores. Cuando la intensidad de la señal de respuesta disminuye, la potencia radiada del transmisor vuelve a su valor original. Gracias a estas características (control de ganancia digital y control automático de potencia), Orion es muy fácil de usar. El operador no necesita ajustar constantemente el NL durante las operaciones de búsqueda.
CARACTERÍSTICAS ERGONÓMICAS
Cuando se trabaja con un localizador no lineal, es muy importante tener una buena vista de su pantalla para evaluar las lecturas. En algunos NL, la pantalla está ubicada en la unidad transceptora, que el operador lleva mediante un cinturón en el hombro o el cuello. Considero que esta es la solución de visualización menos eficiente debido a la necesidad de monitorear las lecturas mientras se mueve la antena en diferentes ubicaciones. Algunos NL tienen una pantalla ubicada en el mango. Esto es una mejora, pero si la pantalla es inexpresiva (tipo LCD), es difícil leer las lecturas mientras la antena está en funcionamiento. El mejor tipo de pantalla es una pantalla muy brillante ubicada en el cuerpo de la antena. Las lecturas de una pantalla de este tipo son fáciles de leer desde diferentes ángulos. Una pantalla integrada en el cuerpo de la antena permite al usuario leer las lecturas y mover la antena simultáneamente. Si el operador no puede leer fácilmente la pantalla, la calidad de la búsqueda se reducirá debido a una mala interpretación de los niveles armónicos.
Desde el principio, el localizador no lineal fue un dispositivo muy pesado y voluminoso. Con la excepción de 0rion, todos los demás NL que conozco actualmente tienen un transceptor que debe llevarse con una correa alrededor del cuello o del hombro. El operador sostiene la antena en la mano. En todos estos NL el transceptor es pesado. Dispone de cables para conectar a la antena. Los cables a menudo interfieren en el trabajo, enganchándose en los muebles o tirando objetos de valor de las mesas. Después de discutir cuestiones ergonómicas con motores de búsqueda de diferentes países, llegué a la siguiente conclusión: si la información en la pantalla es difícil de leer y el NL provoca una rápida fatiga durante el funcionamiento, el rango de detección o la capacidad de distinguir entre lo real y lo falso Los semiconductores no importan, ya que el operador no podrá realizar una inspección de calidad. Para garantizar un funcionamiento eficaz, el NL debe ser sencillo y fácil de utilizar.
Conclusiones
Es importante comprender que se producen dos procesos durante el funcionamiento de un localizador no lineal:(1) Detección de la conexión no lineal y (2) Detección de diferencias entre semiconductores reales y señuelo. Un localizador no lineal debe juzgarse tanto por su rango de detección como por su capacidad para distinguir entre estos compuestos.
En mi opinión, la característica más importante de NL es el rango de detección — la profundidad de penetración de la señal en los objetos ubicados en el sitio de búsqueda. Sin embargo, el concepto de esta característica debe entenderse correctamente y utilizarse únicamente para comparar NL durante pruebas en las mismas condiciones. Además, un rango de detección amplio no necesariamente caracteriza bien la propiedad intelectual; simplemente puede detectar dispositivos electrónicos (computadoras, teléfonos) en la habitación de al lado. Durante el funcionamiento, el NL no solo debe tener un rango de detección suficiente, sino también la posibilidad de un ajuste adecuado (normalmente ajustando la potencia del transmisor o, como en el caso de Orion, ajustando el grado de amplificación de la señal del receptor) para garantizar la profundidad de detección requerida en el material examinado. Históricamente, los modelos de localización no lineales en Estados Unidos se basaban únicamente en comparaciones del segundo y tercer armónico. Sin embargo, también es importante utilizar técnicas de análisis de audio de semiconductores, como la amortiguación y los efectos físicos. Para obtener la máxima confiabilidad, un buen localizador no lineal debe utilizar varios métodos para identificar semiconductores reales y falsos.
Como se señaló anteriormente, existen muchas opiniones diferentes sobre el uso de localizadores no lineales. En los Estados Unidos, algunos profesionales creen que se debe utilizar NL para una verificación confiable. Otros creen que NL no debería usarse debido a demasiados falsos positivos u otros problemas técnicos. Sus opiniones difieren debido a diferentes experiencias por las razones comentadas en este artículo. Orion NL de REI fue diseñado teniendo en cuenta las consideraciones técnicas y ergonómicas discutidas. “Orion proporciona modos continuos y pulsados que están optimizados para un rango de detección máximo, comparación de niveles de segundo y tercer armónico y técnicas de identificación de compuestos semiconductores altamente efectivas. Sus reducidas dimensiones permiten su uso para almacenamiento y transporte en embalajes ligeramente mayores que un maletín. Orión pesa menos de 3,5 libras (1,6 kg). El dispositivo no tiene cables adheridos a los muebles ni módulos pesados que cuelguen del hombro y provoquen fatiga. Como autor de este artículo, he intentado ser completamente objetivo en las cuestiones de diseño de localizadores no lineales relevantes para su selección y uso. Como director general de REI, por supuesto, soy partidario de Orion. Sin embargo, espero que este artículo le haya resultado interesante en el marco de la discusión sobre los problemas de la localización no lineal.
Traducción de S.F Kornilov