АНАЛИЗ БЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТА КРИТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ НА АВИАПРЕДПРИЯТИИ

АНАЛИЗ БЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТА КРИТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ НА АВИАПРЕДПРИЯТИИ

Авторы публикации

Рубрика

Кибербезопасность

Просмотры

3

Журнал

Журнал «Научный лидер» выпуск # 52 (253), Декабрь ‘25

Поделиться

Статья посвящена обеспечению безопасности светосигнального оборудования (ССО) аэродрома как элемента критической информационной инфраструктуры. Цель – обосновать требования к защите ССО, определить измеримые критерии соответствия, выявить уязвимости в фотометрических, энергетических и управляющих контурах и на этой основе разработать прикладные рекомендации по аудиту, подготовке инфраструктуры и организации киберустойчивости. Методика основана на сопоставлении нормативных условий применимости и методов измерений с реальным эксплуатационным поведением системы: фотометрическая валидация LED-огней по стандартизованным процедурам, увязка профиля яркости со сценариями расчёта видимости на ВПП (RVR), а также проектирование зонно-канальной архитектуры с контролем межзоновых коммуникаций и журналированием управляющего обмена. Ключевые результаты включают верифицируемую матрицу «угроза–контроль» для контуров ССО, алгоритм стартовой диагностики и периодического аудита с порогами реагирования, регламент подготовки данных RVR к использованию при выборе ступеней яркости, а также требования к сегментации и управлению конфигурациями в логике ANSI/ISA-99/IEC 62443. Практическая значимость состоит в готовом наборе решений для интеграции в программы сертификации и эксплуатационных проверок аэродромов, эксплуатирующих LED-ССО и интегрированные АСУ, что обеспечивает соблюдение эксплуатационных минимумов и локализацию инцидентов без каскадных эффектов. Нормативная основа и ориентиры: ИКАО Annex 14 (Aerodrome Design and Operations), ГОСТ Р 59649-2021 для методов фотометрических измерений LED-огней и модель зон/каналов ISA-99/IEC 62443.

Светосигнальное оборудование (ССО) аэродромов относится к элементам технологического контура, от надёжности и корректной работы которых зависят безопасность взлётов и посадок, соблюдение эксплуатационных минимумов, устойчивость наземного движения и выполнение требований сертификации аэродромов. Критический характер ССО определяется совокупностью факторов: прямой связью с рисками авиационных происшествий, зависимостью от погодных условий и метеорологической оптической дальности, а также интеграцией со смежными системами (энергообеспечение, АИС/AMHS, АМИС, системы измерения яркости фона, локальные контроллеры и пульты управления).

Цель исследования – обосновать требования к обеспечению безопасности светосигнального оборудования (ССО) аэродрома как элемента критической информационной инфраструктуры, определить измеримые критерии соответствия, выявить уязвимости в фотометрических, энергетических и управляющих контурах и на этой основе разработать прикладные рекомендации по аудиту, подготовке инфраструктуры и организации киберустойчивости. Ожидаемые результаты включают верифицируемую матрицу «угроза–контроль» для контуров ССО, алгоритм стартовой диагностики и периодического аудита с тригерами реагирования, регламент подготовки данных RVR к использованию в логике выбора ступеней яркости, а также требования к зонно-канальной сегментации и журналированию управляющего обмена с привязкой к Annex 14, ГОСТ Р 59649-2021 и практикам ANSI/ISA-99. Сформированный набор решений предназначен для прямой интеграции в программы сертификации и эксплуатационных проверок на аэродромах, эксплуатирующих LED-ССО и интегрированные АСУ.

Методика опирается на сопоставление нормативных условий применимости и измерений с эксплуатационным поведением объектовой системы. Для фотометрических характеристик исходным является положение ГОСТ Р 59649-2021 о предмете регулирования и границах метода: «настоящий стандарт распространяется на огни аэродромные светосигнальные наземные на основе светодиодов… и устанавливает методы измерений светотехнических характеристик огней в лабораторных условиях», при этом «не распространяется на импульсные, проблесковые и глиссадные огни» [5]. Для эксплуатационных требований и допустимых режимов введены обязательные нормы ИКАО, где по условиям пониженной видимости фиксированы минимальные доли работоспособных огней и состав визуальных средств руления: «осевые огни РД предусматриваются… на РД, предназначенной для руления в условиях дальности видимости на ВПП менее 350 м» [6]. Современная элементная база и регулирование яркости учитываются в расчёте видимости огней; в работах по светодиодным огням подчёркнуто, что «приводятся результаты расчётов минимально необходимой для уверенного зрительного обнаружения силы света… а также рассмотрены вопросы ступенчатой регулировки силы света… в соответствии с нормами ИКАО» [1]. В управляющем контуре предметом анализа является зонирование и изоляция каналов, поскольку «стандарт ANSI/ISA-99 предлагает концепцию зон и каналов… Весь обмен данными между зонами должен быть взят под контроль и проходить только по определённым каналам связи» [2]. Для интеграции риско-ориентированного подхода учитываются отечественные разработки по когнитивному моделированию информационных рисков, позволяющие увязать уязвимости, эксплуатационные последствия и управленческие решения в условиях неполной определённости [3].

Результаты исследования представлены в трёх блоках: фотометрическая и эксплуатационная верификация, архитектурная киберустойчивость, а также процедурная готовность и аудит. В первом блоке доказано, что устойчивость выполнения эксплуатационных минимумов при LVP-режимах определяется не только долями исправных огней, но и реальной «направленной силой света» каждой секции при фактическом загрязнении оптики и деградации LED-модулей; потому программа контроля должна включать лабораторные измерения по ГОСТ как базу калибровки, а также регулярные натурные проверки с учётом допуска по расхождениям между расчётными и измеренными показателями RVR из руководств по наблюдениям за дальностью видимости [14]. Без учёта влияния загрязнения линз и ориентировки оптики возникает систематическая ошибка «ложной достаточности видимости», способная приводить к некорректному выбору ступени яркости и нарушению норм Annex 14 в части долей работоспособности и требуемых визуальных средств [6]. Во втором блоке показано, что киберустойчивость ССО требует обязательного выделения технологических зон «пульт–шкаф–драйверы огней–интерфейсы АМИС» и строгого определения единственных каналов межсегментного обмена с контролем направлений трафика и белыми списками портов\протоколов; такая архитектура локализует последствия инцидента внутри зоны и предотвращает перенос в смежные подсистемы управления аэродромом [2]. Эффективность мер повышается при введении независимого контроля целостности конфигураций ступеней яркости, сверки хеш-сумм прошивок драйверов и ретроспективного анализа журналов событий, что согласуется с рекомендациями по индустриальной кибербезопасности и практикой риск-ориентированного управления [3]. В третьем блоке установлено, что подготовленность к аудиту определяет скорость восстановления нормативного режима при деградации или атаке: необходимы стандартизованные чек-листы соответствия Annex 14 и АП-139 для визуальных средств, регламенты сверки RVR с фактическим профилем яркости и резервирования, а также процедуры пост-инцидентного анализа с корректировкой матрицы угроз и пересмотром уставок детектирования [12].

Практико-ориентированные рекомендации разрабатывались «от задач к средствам» и интегрируют технические, организационные и метрологические решения. Для начального аудита предложено начинать с фиксации «паспортного\эталонного» состояния ССО: уточняется состав огней и ступеней яркости по типам участков, подтверждается соответствие схем питания и секционирования проектным решениям, проводится экспресс-оценка загрязнения оптики и износа линз с привязкой к маршрутам эксплуатации спецтехники и особенностям климата, осуществляются контрольные измерения силы света в лаборатории для эталонирования натурных проверок по допустимым методикам [5]. На этапе натурной валидации целесообразно синхронизировать окно измерений с репрезентативными метеоусловиями и реальными ступенями яркости, чтобы исключить артефакты «сухих» тестов, не отражающие эксплуатационные сценарии; дополнительно фиксируется геометрия расстановки огней и их направленность на поворотах и сопряжениях ВПП/РД. Для подготовки управляющего контура к аудиту формируется реестр активов и связей с описанием зон по ISA-99, устанавливаются границы сегментации каналов и контрольные точки мониторинга, настраиваются односторонние шлюзы там, где по регламенту исключён обратный обмен, и внедряется журнальная политика с неизменяемыми записями критичных событий, включая смену прошивок, уставок ступеней и мостовых интерфейсов между VLAN. Для метео-интеграции рекомендуется протокол сверки RVR и профиля яркости: вводятся пороги расхождений, при превышении которых автопереключение ступени блокируется, а диспетчер получает предписывающую индикацию, что согласуется с задачей исключения «ложной достаточности видимости» в руководствах по RVR [14].

Разработанные организационно-технические меры содержат акценты, выявленные в результате анализа уязвимостей. Для «стоп-бар» критично аппаратно разделять цепи питания и управления, запрещать удалённую деактивацию без локального подтверждения и обеспечивать логические блокировки от недопустимых комбинаций состояний; в журнале событий должна фиксироваться каждая попытка изменения статуса с меткой времени и контекстом канала управления, а сценарии отказов имитируются в плановых тренировках с контролем времени срабатывания блокировок. Для осевых и ограничительных огней ВПП ключевым является достижение долей исправности ≥ 95/75 % по Annex 14 на всём LVP-маршруте и подтверждение этого уровня в условиях реальной запылённости/загрязнения; потому регламент обслуживания должен содержать цикл очистки оптики, связанный с сезонной динамикой, и порог «принудительного повышения ступени» при ухудшении яркости выше допустимого разлёта [6]. Для каналов АМИС↔ССО вводятся механизмы криптографической целостности телеметрии, контроль реперных меток времени и независимый датчик яркости фона; при выявлении рассогласования выше порогов автопереключения ступени блокируется, а оператору предъявляется предписывающий сценарий ручного режима согласно локальному РуАЭ [14]. Для шкафов и пультов управления обязательны белые списки протоколов и адресов, запрет на общие VLAN с офисным сегментом и тесты на устойчивость к шуму/некорректным телекомандам, что вытекает из концепции зон и каналов и отражено в сводных обзорах по кибербезопасности АСУ [2], [3].

Сформированная система показателей эффективности и готовности обеспечивает управляемость цикла «обнаружение–локализация–восстановление». Базовыми метриками являются время обнаружения деградации силы света до выхода за допуск, время перевода в безопасный режим при расхождении RVR и фактической яркости, доля несоответствий, закрытых в установленный срок, доля изменений конфигурации, прошедших двукратную верификацию, а также результирующая доля работоспособных огней для каждого участка LVP-маршрута. Эти метрики связаны с триггерами процедур: при достижении порогов автоматически формируются задания на очистку оптики, перенастройку уставок ступеней или проверку межзоновых шлюзов; на ежеквартальной сессии анализа инцидентов матрица угроз корректируется, а регламент аудита дополняется новыми контрольными точками. Историко-техническая преемственность подтверждает, что унификация элементной базы, корректная архитектура резервирования и простота путей отказа остаются критичными даже при переходе на цифровые контроллеры и интеллектуальные драйверы; развитие комплексов ССО в СССР/России демонстрирует прямую зависимость эксплуатационной надёжности от стандартизации узлов, унификации креплений и процедур защиты, что должно быть учтено в современных программах модернизации [7].

Таблица 1 – План-матрица аудита и подготовки ССО

Область проверки

Цель и ожидаемый результат

Ключевой артефакт/документ

Порог/критерий соответствия

Действие при несоответствии

Фотометрия LED-огней

Подтвердить направленную силу света и дискреты ступеней

Протоколы лабораторных измерений по ГОСТ; карта натурных проверок

Допуск по силе света и дискретам; доли исправности на участке LVP

Очистка оптики; замена модулей; корректировка ступеней

Геометрия и ориентировка

Обеспечить видимость на поворотах/сопряжениях

Исполнительная схема; акт визуального контроля

Отсутствие «провалов» индикации при регламентных углах

Переориентировка секций; корректировка высот/углов

Каналы АМИС↔ССО

Исключить неверный выбор ступени

Журналы RVR и ступеней; отчёт о целостности

Расхождение показателей ≤ локального порога

Блок автопереключений; ручной режим; анализ причин

Зоны и каналы ISA-99

Локализовать инцидент в зоне

Реестр активов; схема зон/каналов; правила МЭ

Только разрешённые протоколы/направления

Откат правил; расследование; обновление белых списков

Конфигурации/прошивки

Исключить несанкционированные изменения

Хеш-реестр прошивок; журнал изменений

Полное совпадение хеш-сумм; двукратная верификация

Откат; изоляция узла; анализ источника

«Стоп-бар» и блокировки

Исключить недопустимые состояния

Протокол HIL-тестов; видеофиксация

Срабатывание блокировок ≤ нормативного времени

Ремонт/перенастройка; корректировка логики

Разработанные рекомендации по подготовке к аудиту и постоянному совершенствованию включают завершённый контур действий. На подготовительном этапе формируется «паспорт ССО» с параметрами огней, схемами питания, секционирования и вариантами LVP; выполняется эталонирование лабораторных измерений по ГОСТ и планирование натурных проверок под репрезентативные метеоусловия, чтобы расчёт RVR отражал фактическую яркость. На архитектурном уровне внедряется зонно-канальная модель с минимально достаточными межзоновыми связями, белыми списками протоколов\портов и неизменяемыми журналами, что позволяет локализовать инциденты и документировать управляющие воздействия. На эксплуатационном уровне закрепляется цикл очистки оптики и проверки геометрии, вводятся пороги, при которых ступень яркости не может быть понижена без подтверждения, а также процедуры разбора всех случаев расхождения RVR с визуальной оценкой. На уровне непрерывного улучшения матрица угроз и уставки детектирования пересматриваются по итогам инцидентов и тренингов, а KPI по времени обнаружения/восстановления и долям исправности включаются в цели подразделений.

Вывод. Исследование подтвердило, что безопасность ССО как элемента КИИ определяется сшивкой трёх обязательных контуров: корректной фотометрической базы с учётом реального загрязнения и деградации, архитектурной киберустойчивости по модели зон и каналов и регулярному аудиту, в котором RVR, ступени яркости и доли работоспособности огней согласованы с Annex 14 и локальными регламентами. Определены пороги и параметры доказуемости, разработана матрица аудита с действиями при несоответствиях и подготовлены рекомендации по диагностике, периодическим проверкам и настройке межзоновых связей, что обеспечивает выполнение эксплуатационных минимумов и локализацию инцидентов без каскадных эффектов в смежных подсистемах. Предложенные решения воспроизводимы в сертификационной и эксплуатационной практике и позволяют превратить «реферативный» набор норм в инструментально проверяемую модель управления риском для ССО аэродрома

Список литературы

  1. Анисимов, В. И., Будак, В. П., Жуков, В. В., Калошин, Г. А., Шишкин, С. А. Дальность видимости сигнальных светодиодных огней // Светотехника. – 2016. – № 4. – С. 28–32. [https://l-e-journal.com/journals/zhurnal-svetotekhnika-2016-4/dalnost-vidimosti-signalnykh-svetodiodnykh-ogney/]
  2. Байрс, Э. Использование стандартов ANSI/ISA-99 для обеспечения безопасности системы управления промышленным предприятием // Современные технологии автоматизации. – 2014. – № 1. – С. 6–15. [https://cloud.cta.ru/iblock/b04/b044ce1a4124728bbddd13390b77dace/cta_2014_1el.pdf]
  3. Васильев, В. И., Вульфин, А. М., Кудрявцева, Р. Т. Анализ и управление рисками информационной безопасности с использованием технологии когнитивного моделирования // Доклады ТУСУР. – 2017. – Т. 20. – № 4. – С. 61–66. [https://journal.tusur.ru/ru/arhiv/4-2017/analiz-i-upravlenie-riskami-informatsionnoy-bezopasnosti-s-ispolzovaniem-tehnologii-kognitivnogo-modelirovaniya]
  4. Васильев, В. И., Кириллова, А. Д., Кухарев, С. Н. Кибербезопасность автоматизированных систем управления промышленных объектов (современное состояние, тенденции) // Вестник УрФО. Безопасность в информационной сфере. – 2018. – № 4(30). – С. 66–74. [https://www.info-secur.ru/is_30/is418_66-74.pdf]
  5. ГОСТ Р 59649-2021. Огни аэродромные светосигнальные наземные на основе светодиодов. Методы измерений светотехнических характеристик. – М.: Стандартинформ, 2021. – 33 с. [https://meganorm.ru/Data/763/76318.pdf]
  6. Документ ИКАО. Приложение 14 к Конвенции о международной гражданской авиации. Аэродромы. Том I: Проектирование и эксплуатация аэродромов. – Изд. 6. – Монреаль: ICAO, 2013. – 352 с. [https://www.vip-class.ru/userfiles/file/biblioteka/attach_14_1.pdf]
  7. Майзенберг, С. И. Создание комплексов электросветосигнального оборудования аэродромов гражданской авиации в СССР и России // Светотехника. – 2018. – № 3. – С. 84–90. [https://l-e-journal.com/upload/iblock/929/929435065a7765cfbab9ca8641dc6715.pdf]
  8. Парьев, С. Е., Правиков, Д. И., Карантаев, В. Г. Особенности применения риск-ориентированного подхода для обеспечения кибербезопасности промышленных объектов // Безопасность информационных технологий (IT Security). – 2020. – Т. 27. – № 4. – С. 37–52. [https://bit.mephi.ru/index.php/bit/article/download/1304/1214]
  9. Первая миля: АЗН-В и информационная безопасность воздушного пространства / Д. С. Фальков, А. В. Шаврин // Первая миля. – 2020. – № 5. – С. 50–56. [https://www.pervaya-milia.ru/upload/iblock/741/741b8ed3ea9e4b08d1a71aaca00fd4c4.pdf]
  10. Руководство по безопасности для защиты гражданской авиации. Том III. Безопасность аэропорта: требования в отношении организации, программ и проектирования. – Монреаль: ICAO (рус. изд.). – 248 с. [https://aerohelp.ru/sysfiles/374_155.pdf]
  11. Руководство по аэродромам для воздушных судов короткого взлёта и посадки (КВП). – Монреаль: ICAO (рус. изд.). – 180 с. [https://aerohelp.ru/sysfiles/374_173.pdf]
  12. Авиаправила АП-139. Сертификация аэродромов гражданской авиации. – М.: Росавиация, 2015. – 240 с. [https://tdmegaprom.ru/uploads/images/ap139vol2issue2.pdf]
  13. Юмахин, Д. Ю. Электросветотехническое обеспечение безопасности полётов гражданской авиации // Вестник Оренбургского государственного университета. – 2012. – № 9(145). – С. 168–170. [https://rucont.ru/efd/506839]
  14. Руководство по практике наблюдения за дальностью видимости на ВПП (RVR). Пересмотренное издание. – Ташкент: Агентство гражданской авиации РУз (рус. ред.), 2023. – 94 с. [https://www.uzcaa.uz/uploads/acts_cat/18f17f03d1cec3d4d4f514ac42aa7e36.pdf]
  15. ВСН 8-86. Нормы проектирования электросветотехнического оборудования аэродромов гражданской авиации. – М.: Мингражданавиа СССР, 1986. – 120 с. [https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293835/4293835574.pdf]
Справка о публикации и препринт статьи
предоставляется сразу после оплаты
Прием материалов
c по
Осталось 3 дня до окончания
Размещение электронной версии
Загрузка материалов в elibrary
Публикация за 24 часа
Узнать подробнее
Акция
Cкидка 20% на размещение статьи, начиная со второй
Бонусная программа
Узнать подробнее