Апаратно-програмний комплекс для координації дій на полі бою за допомогою коротких текстових повідомлень

Abstract

Сучасні військові операції характеризуються високою динамічністю та залежністю від оперативного та надійного зв'язку. Традиційні системи військового зв'язку, такі як радіо, супутниковий зв'язок та IP-телефонія, мають ряд суттєвих недоліків, зокрема вразливість до радіоелектронної боротьби, обмежену пропускну здатність та недостатній рівень безпеки. Метою роботи є розробка прототипу апаратно-програмного комплексу для координації дій військових на полі бою з використанням коротких текстових повідомлень, що забезпечить підвищення ефективності та безпеки обміну інформацією в умовах сучасних військових операцій. Для досягнення мети виконано такі завдання: 1) проведено аналіз існуючих систем координації дій військових на полі бою, включаючи огляд традиційних систем зв'язку, аналіз загроз інформаційній безпеці в умовах війни та обґрунтування необхідності розробки нового комплексу; 2) розроблено архітектуру та функціональні вимоги до комплексу, враховуючи специфіку військових операцій та необхідність забезпечення своєчасності, надійності, конфіденційності та скритності зв'язку; 3) здійснено проектування апаратної частини комплексу, включаючи вибір мікроконтролера та периферійних модулів (LoRa, GPS, дисплей, клавіатура). Розроблено програмне забезпечення комплексу, включаючи модулі передачі та прийому текстових повідомлень, модуль шифрування та дешифрування за допомогою бібліотеки mbedTLS та інтерфейс користувача. Методами дослідження є аналіз, синтез, проєктування, алгоритмізація, програмне кодування, моделювання та тестування. В цілому, бакалаврська робота містить 78 сторінку (без додатків), 37 рисунки, 9 таблиць, 30 джерел посилання. Modern military operations are characterized by high dynamism and dependence on rapid and reliable communications. Traditional military communication systems, such as radio, satellite communications, and IP telephony, have a number of significant drawbacks, including vulnerability to electronic warfare, limited bandwidth, and insufficient security. The aim of this work is to develop a prototype hardware and software system for coordinating military actions on the battlefield using short text messages, which will increase the efficiency and security of information exchange in modern military operations. To achieve this goal, the following tasks were performed: 1) analysis of existing systems for coordinating military actions on the battlefield, including a review of traditional communication systems, analysis of threats to information security in warfare, and justification for the need to develop a new complex; 2) architecture and functional requirements for the complex were developed, taking into account the specifics of military operations and the need to ensure timeliness, reliability, confidentiality and secrecy of communication; 3) designing the hardware of the complex, including the selection of a microcontroller and peripheral modules (LoRa, GPS, display, keyboard). The software of the complex was developed, including modules for transmitting and receiving text messages, an encryption and decryption module using the mbedTLS library, and a user interface. The research methods are analysis, synthesis, design, algorithmization, program coding, modeling, and testing. In total, the bachelor's thesis contains 78 pages (without appendices), 37 figures, 9 tables, and 30 references