Система бесключевого доступа к транспортному средству с дополнительной защитой от угона (pkes-плюс, варианты)

Система содержит электронный блок на охраняемом транспортном средстве, взаимодействующий с ним по защищенному алгоритмическому радиообмену ключ-брелок владельца, снабженный внутренним акселерометром. Электронный блок на транспортном средстве снабжен своим акселерометром и устройством анализа акселерометрических показаний, а при начале движения транспортного средства осуществляется сличение текущих данных обоих акселерометров в последующий временной период до 600 минут движения и генерирование в это время по меньшей мере одной машинной команды системы на разрешение или прекращение функционирования транспортного средства. Предложены также системы бесключевого доступа. Достигается повышение безопасности. 5 н. и 4 з.п. ф-лы.

 

Область техники.

Изобретение относится к бесключевому доступу владельца к транспортному средству, в частности автомобилю, основанном на не механическом принципе определении «свой-чужой» без классического ключа и замка. Кроме того, аналогичные системы могут применяться при эксплуатации сельскохозяйственной техники, маломерных водных судов, гидроскутеров, снегоходов, малой гражданской авиации.

Уровень техники.

Из уровня техники известен бесключевой доступ владельца к автомобилю, именуемый по отраслевой терминологии PKES (Passive Keyless Entry and Start) -«пассивный бесключевой доступ и запуск двигателя».

В упрощенном виде его работа выглядит так.

«Как только водитель подходит к автомобилю и нажимает кнопку на рукоятке двери (вместо нее может стоять тачпад или электронный створ, реагирующий на кисть руки), машина «просыпается» и начинает диалог с ключом:

- Привет, я автомобиль X с электронным номером Υ и кодом-идентификатором Ζ. А ты кто?

Этот посыл передается в эфир на «транспондерной» частоте 125 кГц. и если ключ-брелок находится рядом и понимает язык запроса, он тут же отвечает машине, используя уже свою рабочую частоту (у нас (в РФ) и в Европе это 433 МГц или 868 МГц). Причем отвечает хитрой цифровой комбинацией, сгенерированной по индивидуальному алгоритму шифрования:

- Привет, я твой ключ! Код ответа: Χ123.Υ456.Ζ789.

Чтобы исключить электронные подтасовки (воспроизведение заранее записанных посылок, передачу кода по каналам сотовой связи или мобильного интернета), ответ от электронного ключа должен поступить в режиме реального времени (счет задержкам ведется на наносекунды)» (российский автомобильный журнал «АвтоРевю» №15-16 за 2015 г., статья «Константин Сорокин за один присест «угнал» несколько автомобилей Infiniti, Nissan, Toyota и Lexus.»; https://autoreview.ru/articles/ugon-shou/klyuch-s-pravom-peredachi).

Однако нарушители закона для угона автомобилей примерно с 2011 г. применяют криминальное устройство «удлинения» канала связи «автомобиль-ключ». Технологию назвали Relay Station Attack (атака с (помощью) ретрансляционной станции).

«Удлинитель», по одному из вариантов исполнения, состоит из двух блоков: «считывателя» и «эмулятора», - которые легко помещаются в небольшой плечевой сумке.

После включения блоки устанавливают между собой высокоскоростной канал передачи данных, позволяющий ретранслировать «ключевые» запросы автомобиля и удаленно принимать ответы метки.

Технология Relay Station Attack может реализовываться следующим образом: один из двух сообщников-нарушителей подходит к водительской двери - и в тот момент, когда второй сообщник со «считывателем» приближается к владельцу машины (свои действия сообщники могут координировать по сотовым телефонам, используя согласованные «бытовые» словесные обороты), нажимает кнопку на дверной ручке.

Автомобиль выдает поисковый запрос, «эмулятор» принимает его, демодулирует, усиливает - и тут же передает по радиомосту второму сообщнику. Его аппаратура производит обратные действия - и «опрашивает» ключ, находящийся в кармане владельца, находящегося поблизости. Зафиксировав ответную посылку, «удлинитель» тем же путем отправляет ее обратно - и через «эмулятор» ретранслирует машине.

Первый сообщник успешно открывает дверь автомобиля и проникает в салон. Поскольку перед запуском двигателя система PKES должна еще раз запросить ключ (через антенну в спинке водительского сиденья), поэтому Relay Station Attack аналогично срабатывает еще раз, после чего угоняемый автомобиль запускается кнопкой «Start/Stop» и работает до непосредственного выключения двигателя (российский автомобильный журнал «АвтоРевю» №15-16 за 2015 г., статья «Константин Сорокин за один присест «угнал» несколько автомобилей Infiniti, Nissan, Toyota и Lexus.»; https://autoreview.ru/articles/ugon-shou/klyuch-s-pravom-peredachi).

Прототипом защищаемого решения является современная система PKES автомобилей Toyota и BMW с дополнительно установленным акселерометром в брелоке («бесключевом» ключе) законного водителя, запрещающим отклик на запрос в состоянии покоя («спящий режим»). То есть, неподвижно лежащий на тумбочке брелок-ключ автовладельца через стену квартиры или офиса не «откликается» на поступающие машинные запросы в принципе.

Однако, кражу на ходу (например, при нахождении автовладельца в супермаркете) по вышеуказанному алгоритму Relay Station Attack - прототип не предотвращает (российский автомобильный журнал «АвтоРевю» №5 за 2020 г., статья К. Сорокина «Как угоняют Тойоты и что такое противоугонное тату?»; https://autoreview.ru/articles/kak-eto-rabotaet/akupuntura).

Раскрытие.

Задачей заявляемого технического решения является повышение противоугонной надежности бесключевого доступа владельца к транспортному средству (PKES).

Технический результат - введение дополнительных рубежей для санкционирования доступа и/или эксплуатации охраняемого транспортного средства.

Под механическим транспортным средством понимается - "механическое транспортное средство" означает любое самоходное дорожное транспортное средство, за исключением велосипедов с подвесным двигателем, на территории Договаривающихся сторон, которые не приравнивают их к мотоциклам, и за исключением рельсовых транспортных средств (см. п. О), Ст.1, Гл.1, международная "Конвенция о дорожном движении"; Вена 08.11.1968 г.; текущая редакция).

Под категориями вышеуказанных транспортных средств понимается:

"А мотоциклы;

В автомобили (за исключением транспортных средств, относящихся к категории А) разрешенная максимальная масса которых не превышает 3500 кг и число сидячих мест которых, помимо сиденья водителя, не превышает восьми; автомобиль категории В, сцепленный с прицепом, разрешенная максимальная масса которого не превышает 750 кг; автомобиль категории В, сцепленный с прицепом, разрешенная максимальная масса которого превышает 750 кг, но не превышает массы автомобиля без нагрузки, а общая разрешенная максимальная масса такого состава не превышает 3500 кг;

С автомобили, за исключением относящихся к категории D, разрешенная максимальная масса которых превышает 3500 кг; автомобиль категории С, сцепленный с прицепом, разрешенная максимальная масса которого не превышает 750 кг;

D автомобили, предназначенные для перевозки пассажиров и имеющие более восьми сидячих мест, помимо сиденья водителя; автомобиль категории D, сцепленный с прицепом, разрешенная максимальная масса которого не превышает 750 кг;

BE автомобиль категории В, сцепленный с прицепом, разрешенная максимальная масса которого превышает 750 кг и превышает массу автомобиля без нагрузки; автомобиль категории В, сцепленный с прицепом, разрешенная максимальная масса которого превышает 750 кг, а общая разрешенная максимальная масса такого состава превышает 3500 кг;

СЕ автомобиль категории С, сцепленный с прицепом, разрешенная максимальная масса которого превышает 750 кг;

DE автомобиль категории D, сцепленный с прицепом, разрешенная максимальная масса которого превышает 750 кг.

А1 мотоциклы с рабочим объемом двигателя, не превышающим 125 см3, и максимальной мощностью, не превышающей 11 кВт (легкие мотоциклы);

В1 моторизованные трициклы и квадрициклы;

С1 автомобили, за исключением относящихся к категории D, разрешенная максимальная масса которых превышает 3500 кг, но не превышает 7500 кг; автомобиль подкатегории С1, сцепленный с прицепом, разрешенная максимальная масса которого не превышает 750 кг;

D1 автомобили, предназначенные для перевозки пассажиров и имеющие более восьми сидячих мест, помимо сиденья водителя, но не более 16 сидячих мест, помимо сиденья водителя; автомобиль подкатегории D1, сцепленный с прицепом, разрешенная максимальная масса которого не превышает 750 кг;

С1Е автомобиль подкатегории С1, сцепленный с прицепом, разрешенная максимальная масса которого превышает 750 кг, но не превышает массу автомобиля без нагрузки, а общая разрешенная максимальная масса такого состава не превышает 12000 кг;

D1E автомобиль подкатегории D1, сцепленный с прицепом, не предназначенным для перевозки пассажиров, разрешенная максимальная масса которого превышает 750 кг, но не превышает массу автомобиля без нагрузки, а общая разрешенная максимальная масса такого состава не превышает 12000 кг." (международная "Конвенция о дорожном движении"; Вена 08.11.1968 г.; текущая редакция).

Под системой PKES понимается.

«Система бесключевого доступа (PKES). В последние годы стал популярным новый тип автосигнализаций, который не требует от владельца нажатий кнопок на брелоке для постановки/снятия с охраны, достаточно подойти к машине на близкое расстояние, чтобы двери разблокировались, или же отойти, чтобы двери заблокировались, и сигнализация перешла в режим охраны. Более того, такой тип сигнализаций позволяет заводить автомобиль кнопкой, не требуя при этом классического ключа зажигания. Такая система называется PKES (Passive Keyless Entry and Start - «пассивный бесключевой доступ и запуск двигателя»).

Принцип работы.

Как только владелец подходит к автомобилю и нажимает кнопку на рукоятке двери, автомобиль "просыпается" и начинает диалог с ключом (см. Диалоговое кодирование):

- Привет, я автомобиль X с идентификатором Z. А ты кто?

Этот посыл передается в эфир на частоте 125 кГц, и если ключ брелок (также называемый смарт-ключ/smart-key) находится рядом и понимает язык запроса, он тут же отвечает машине, используя уже свою рабочую частоту (433 или 868 МГц). Причем отвечает цифровой комбинацией, сгенерированной по алгоритму шифрования (индивидуальный для каждой сигнализации):

- Привет, я твой ключ! Код ответа X123.Y456.Z789.

Чтобы исключить электронные подтасовки (воспроизведение заранее записанных посылок, передачу кода по каналам сотовой связи или мобильного интернета), ответ от электронного ключа должен поступить в режиме реального времени (счет задержкам ведется на наносекунды), так что любые попытки открыть машину обречены на провал. Но даже такие хитроумные действия не всегда спасают от угона.

Уязвимости.

О криминальной уязвимости PKES-систем заговорили в 2011 году, когда команда швейцарских программистов продемонстрировала метод «удлинения» канала связи «автомобиль-ключ». Технологию назвали Relay Station Attack. К тому времени российские угонщики уже вовсю пользовались такими устройствами.

Злоумышленнику потребуется специальный ретранслятор (его еще называют "удочкой"/"длинной рукой"), который стоит десятки тысяч евро, и помощник, который должен находиться рядом со смарт-ключом, то есть рядом с Владельцем. Когда угонщик нажимает кнопку открытия машины, сигнал по ретранслятору передается на устройство помощника, который уже общается с брелоком сигнализации. С помощью таких действий можно угнать любой автомобиль.

Приведем пример угона. Вы припарковали свой автомобиль около торгового центра, закрыли двери и пошли по делам, двери автоматически при этом заблокировались.

К Вашему автомобилю подходит Злоумышленник №1 с приемником, а около Вас находится Злоумышленник №2 с ретранслятором сигнала Вашего ключа. Автомобиль в этот момент идентифицирует, что Вы якобы находитесь рядом и открывается. Злоумышленник №1 садится в автомобиль и уезжает.

Защита от угона

Как бороться с данной уязвимостью? Существует прошивки, которые изменят код управления сигнализацией на другой, а значит радиоканал будет вне досягаемости ретрансляторов. Также есть проверенный на практике способ - прятать брелок сигнализации в металлизированный экран из фольги (см. Клетка Фарадея) - простой, но действенный способ, позволяющий физически заблокировать диалог между брелоком и БУ, как только вы отошли от автомобиля и спрятали брелок.» (материал из Википедии; https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BB%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%BC%D1%8B_%D1%88%D0%B8%D1%84%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F_%D0%B2_%D0%B0%D0%B2%D1%82%D0%BE%D1%81%D0%B8%D0%B3%D0%BD%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D0%B7%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F%D1%85).

Под акселерометром понимается.

«Акселерометр (лат.accelero - ускоряю и др.-греч. «измеряю») - прибор, измеряющий проекцию кажущегося ускорения (разности между истинным ускорением объекта и гравитационным ускорением). Как правило, акселерометр представляет собой чувствительную массу, закрепленную в упругом подвесе. Отклонение массы от ее первоначального положения при наличии кажущегося ускорения несет информацию о величине этого ускорения.

По конструктивному исполнению акселерометры подразделяются на однокомпонентные, двухкомпонентные, трехкомпонентные. Соответственно, они позволяют измерять проекции кажущегося ускорения на одну, две и три оси.

Некоторые акселерометры также имеют встроенные системы сбора и обработки данных. Это позволяет создавать завершенные системы для измерения ускорения и вибрации со всеми необходимыми элементами.

Акселерометр может применяться как для измерения проекций абсолютного линейного ускорения (если известны величина и направление гравитационного ускорения в данной точке пространства), так и для косвенных измерений проекции гравитационного ускорения (при неподвижности акселерометра в гравитационном поле). Первое свойство используется для создания инерциальных навигационных систем, где полученные с помощью акселерометров измерения интегрируют, получая инерциальную скорость и координаты носителя. Таким образом, акселерометры, наравне с гироскопами, являются неотъемлемыми компонентами систем навигации и управления самолетов, ракет и других летательных аппаратов, кораблей и подводных лодок. Второе свойство позволяет использовать акселерометры как для измерения уклонов, то есть в качестве инклинометров, так и в гравиметрии.

Акселерометр в промышленной вибродиагностике является вибропреобразователем, измеряющим виброускорение в системах неразрушающего контроля и защиты.

Акселерометры используют в системах управления жестких дисков компьютеров для активации механизма защиты от повреждений (которые могут быть получены в результате ударов и падений): реагируя на внезапное изменение ускорения, система отдает команду на парковку головок жесткого диска, что позволяет предотвратить повреждение диска и потерю данных. Такая технология защиты используется в основном в ноутбуках, нетбуках и на внешних накопителях.

Акселерометры, встроенные в автомобильные видеорегистраторы, различают тревожные события, такие как резкое торможение, ускорение, столкновение, резкие повороты и вращение. Эти события записываются видеорегистраторами в отдельный файл, помечаются специальным маркером и защищаются от случайного стирания и перезаписи.

В устройствах управления игровых приставок акселерометр, совместно с гироскопом, используются для управления в играх без использования кнопок - путем поворотов в пространстве, встряхиваний и т.д. Например, акселерометр присутствует в игровых контроллерах Wii Remote и PlayStation Move.

Кроме того, цифровые акселерометры нашли широкое применение в мобильных устройствах, например, телефонах, планшетных компьютерах и т.п. Благодаря акселерометрам осуществляется управление положением изображения на мониторе мобильного устройства и отслеживание его ориентации относительно направления гравитационного ускорения Земли.» (материал из Википедии; https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BA%D1%81%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%82%D1%80).

Под инерциальной навигацией, инерциальной навигационной системой понимается.

«Метод навигации (определения координат и параметров движения различных объектов - судов, самолетов, ракет и др.) и управления их движением, основанный на свойствах инерции тел, являющийся автономным, то есть не требующим наличия внешних ориентиров или поступающих извне сигналов. Неавтономные методы решения задач навигации основываются на использовании внешних ориентиров или сигналов (например, звезд, маяков, радиосигналов и т.п.). Эти методы в принципе достаточно просты, но в ряде случаев не могут быть реализованы из-за отсутствия видимости или наличия помех для радиосигналов и т.п. Необходимость создания автономных навигационных систем явилась причиной возникновения инерциальной навигации.

Принцип действия.

Сущность инерциальной навигации состоит в определении ускорения объекта и его угловых скоростей с помощью установленных на движущемся объекте приборов и устройств, а по этим данным - местоположения (координат) этого объекта, его курса, скорости, пройденного пути и др., а также в определении параметров, необходимых для стабилизации объекта и автоматического управления его движением. Это осуществляется с помощью:

датчиков линейного ускорения (акселерометров);

гироскопических устройств, воспроизводящих на объекте систему отсчета (например, с помощью гиростабилизированной платформы) и позволяющих определять углы поворота и наклона объекта, используемые для его стабилизации и управления движением.

вычислительных устройств (ЭВМ), которые по ускорениям (путем их интегрирования) находят скорость объекта, его координаты и др. параметры движения;

Преимущества методов инерциальной навигации состоят в автономности, помехозащищенности и возможности полной автоматизации всех процессов навигации. Благодаря этому методы инерциальной навигации получают все более широкое применение при решении проблем навигации надводных, подводных и воздушных судов, космических судов и аппаратов и других движущихся объектов.

Инерциальная навигация также используется в военных целях: в крылатых ракетах и БПЛА, в случае радиоэлектронного противодействия противника. Как только система навигации крылатой ракеты или БПЛА обнаруживает воздействие средств РЭБ противника, блокировку или искажение сигнала GPS, она запоминает последние координаты и переключается на инерциальную систему навигации.

История.

Принципы инерциальной навигации базируются на сформулированных еще Ньютоном законах механики, которым подчиняется движение тел по отношению к инерциальной системе отсчета (для движений в пределах Солнечной системы - по отношению к звездам).

Разработка основ инерциальной навигации относится к 1930-м годам. Большой вклад в нее внесли: в СССР - Б.В. Булгаков, А.Ю. Ишлинский, Е.Б. Левенталь, Г.О. Фридлендер, в Германии - М. Шулер (нем. Maximilian Schuler) и в США - Чарльз Дрейпер. Значительную роль в теоретических основах инерциальной навигации играет теория устойчивости механических систем, большой вклад в которую внесли российские математики А.М. Ляпунов и А.В. Михайлов.

Практическая реализация методов инерциальной навигации была связана со значительными трудностями, вызываемыми необходимостью обеспечить высокую точность и надежность работы всех устройств при заданных габаритах и весе. Преодоление этих трудностей становится возможным благодаря созданию специальных технических средств - инерциальных навигационных систем (ИНС). Первые полноценные ИНС были разработаны в США и в СССР в начале 1950-х гг. Так, аппаратура первой американской ИНС (в том числе навигационная ЭВМ) конструктивно была выполнена в виде нескольких ящиков внушительных размеров и, занимая почти весь салон самолета, впервые была испытана во время перелета в Лос-Анджелес, автоматически ведя самолет по маршруту.

Инерциальные навигационные системы.

Инерциальные навигационные системы (ИНС) имеют в своем составе датчики линейного ускорения (акселерометры) и угловой скорости (гироскопы или пары акселерометров, измеряющих центробежное ускорение). С их помощью можно определить отклонение связанной с корпусом прибора системы координат от системы координат, связанной с Землей, получив углы ориентации: рыскание (курс), тангаж и крен. Угловое отклонение координат в виде широты, долготы и высоты определяется путем интегрирования показаний акселерометров. Алгоритмически ИНС состоит из курсовертикали и системы определения координат. Курсовертикаль обеспечивает возможность определения ориентации в географической системе координат, что позволяет правильно определить положение объекта. При этом в нее постоянно должны поступать данные о положении объекта. Однако технически система, как правило, не разделяется и акселерометры, например, могут использоваться при выставке курсовертикальной части.

Инерциальные навигационные системы делятся на имеющие гиростабилизированную платформу платформенные (ПИНС) и бесплатформенные (БИНС).

В платформенных ИНС взаимосвязь блока измерителей ускорений и гироскопических устройств, обеспечивающих ориентацию акселерометров в пространстве, определяет тип инерциальной системы. Известны три основных типа платформенных инерциальных систем.

1. Инерциальная система геометрического типа имеет две платформы. Одна платформа с гироскопами ориентирована и стабилизирована в инерциальном пространстве, а вторая с акселерометрами - относительно плоскости горизонта. Координаты объекта определяются в вычислителе с использованием данных о взаимном расположении платформ. Обладает высокой точностью позиционирования относительно поверхности планеты (например Земли), но неудовлетворительно работает на высокоманевренных аппаратах и в космическом пространстве. Применяется, в основном, на самолетах с большой дальностью полета (гражданские, военно-транспортные, стратегические бомбардировщики), подводных лодках и крупных надводных кораблях.

2. В инерциальных системах аналитического типа и акселерометры, и гироскопы неподвижны в инерциальном пространстве (относительно сколь угодно далеких звезд или галактик). Координаты объекта получаются в вычислителе, обрабатывающем сигналы, поступающие с акселерометров и устройств-определителей поворота самого объекта относительно гироскопов и акселерометров. Обладает сравнительно невысокой точностью при движении у поверхности Земли, но хорошо работает на маневренных объектах (истребители, вертолеты, ракеты, скоростные маневренные надводные суда) и в космическом пространстве.

3. Полуаналитическая система имеет платформу, которая непрерывно стабилизируется по местному горизонту. На платформе имеются гироскопы и акселерометры. Координаты самолета или иного летательного аппарата определяются в вычислителе, расположенном вне платформы.

В БИНС акселерометры и гироскопы жестко связаны с корпусом прибора. Передовой технологией в производстве БИНС является технология волоконно-оптических гироскопов (ВОГ), принцип действия которых основан на эффекте Саньяка. БИНС на базе таких гироскопов не имеет подвижных частей, абсолютно бесшумна, механически сравнительно прочна, не требует специального обслуживания, имеет хорошие показатели наработки на отказ (до 80 тыс. часов у некоторых моделей) и малое энергопотребление (десятки ватт). Технологии ВОГ пришли на смену лазерно-кольцевым гироскопам (ЛКГ).

Интегрированные системы навигации. Для компенсации свойственных ИНС накапливающихся погрешностей в углах ориентации и координатам используются данные других навигационных систем, в частности, спутниковой системы навигации (СНС). радионавигации, магнитометрических (для получения данных по курсу), одометра (для получения данных о пройденном пути в наземном применении). Комплексирование данных от различных навигационных систем осуществляется по алгоритму, базирующемуся, как правило, на фильтре Калмана. Возможны различные реализации таких систем при наблюдаемой тенденции постепенной миниатюризации.» (материал из Википедии; https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BD%D0%B5%D1%80%D1%86%D0%B8%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BD%D0%B0%D0%B2%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F).

Под спутниковой системой навигации понимается.

«Спутниковая система навигации (англ. Global Navigation Satellite System, GNSS, ГНСС) - система, предназначенная для определения местоположения (географических координат) наземных, водных и воздушных объектов, а также низкоорбитальных космических аппаратов. Спутниковые системы навигации также позволяют получить скорость и направление движения приемника сигнала. Кроме того, могут использоваться для получения точного времени. Такие системы состоят из космического оборудования и наземного сегмента (систем управления). В настоящее время только две спутниковые системы обеспечивают полное покрытие и бесперебойную работу для всего земного шара - GPS и ГЛОНАСС.

Принцип работы спутниковых систем навигации основан на измерении расстояния от антенны на объекте (координаты которого необходимо получить) до спутников, положение которых известно с большой точностью. Таблица положений всех спутников называется альманахом, которым должен располагать любой спутниковый приемник до начала измерений. Обычно приемник сохраняет альманах в памяти со времени последнего выключения и если он не устарел - мгновенно использует его. Каждый спутник передает в своем сигнале весь альманах. Таким образом, зная расстояния до нескольких спутников системы, с помощью обычных геометрических построений, на основе альманаха, можно вычислить положение объекта в пространстве.

Метод измерения расстояния от спутника до антенны приемника основан на том, что скорость распространения радиоволн предполагается известной (на самом деле этот вопрос крайне сложный, на скорость влияет множество слабопредсказуемых факторов, таких как характеристики ионосферного слоя и пр.). Для осуществления возможности измерения времени распространяемого радиосигнала каждый спутник навигационной системы излучает сигналы точного времени, используя точно синхронизированные с системным временем атомные часы. При работе спутникового приемника его часы синхронизируются с системным временем, и при дальнейшем приеме сигналов вычисляется задержка между временем излучения, содержащимся в самом сигнале, и временем приема сигнала. Располагая этой информацией, навигационный приемник вычисляет координаты антенны. Все остальные параметры движения (скорость, курс, пройденное расстояние) вычисляются на основе измерения времени, которое объект затратил на перемещение между двумя или более точками с определенными координатами.

Технический результат по первому варианту достигается тем, что система бесключевого доступа к транспортному средству с дополнительной защитой от угона, содержащая электронный блок на охраняемом транспортном средстве, взаимодействующий с ним по защищенному алгоритмическому радиообмену ключ-брелок владельца, снабженный внутренним акселерометром, при этом электронный вычислительный блок на транспортном средстве снабжен своим акселерометром и устройством анализа акселерометрических показаний, а при начале движения транспортного средства осуществляется сличение текущих данных обоих акселерометров в последующий временной период до 600 и более минут движения и генерирование в это время, по меньшей мере, одной машинной команды системы на разрешение или прекращение функционирования/работы транспортного средства/автомобиля.

По второму варианту система бесключевого доступа к транспортному средству с дополнительной защитой от угона, содержащая электронный блок на охраняемом транспортном средстве, взаимодействующий с ним по защищенному алгоритмическому радиообмену ключ-брелок владельца, снабженный внутренним акселерометром, при этом электронный блок на транспортном средстве снабжен своим акселерометром, ключ-брелок снабжен устройством анализа акселерометрических показаний, а при начале движения транспортного средства осуществляется сличение текущих данных обоих акселерометров в последующий временной период до 600 минут и более движения и генерирование в это время, по меньшей мере, одной машинной команды системы на разрешение или прекращение функционирования/работы транспортного средства/автомобиля.

По третьему варианту система бесключевого доступа к транспортному средству с дополнительной защитой от угона, содержащая электронный блок на охраняемом транспортном средстве, взаимодействующий с ним по защищенному алгоритмическому радиообмену ключ-брелок владельца, снабженный внутренним акселерометром, при этом электронный блок на транспортном средстве снабжен своим акселерометром, система снабжена отдельным вынесенным устройством анализа акселерометрических показаний, а при начале движения транспортного средства осуществляется сличение текущих данных обоих акселерометров в последующий временной период до 600 минут и более движения и генерирование в это время, по меньшей мере, одной машинной команды системы на разрешение или прекращение функционирования/работы транспортного средства/автомобиля.

По четвертому варианту система бесключевого доступа к транспортному средству с дополнительной защитой от угона, содержащая электронный блок на охраняемом транспортном средстве, взаимодействующий с ним по защищенному алгоритмическому радиообмену ключ-брелок владельца, снабженный внутренним акселерометром, при этом ключ-брелок снабжен внутренним инерциальным навигационным устройством, рассчитывающем его текущее пространственное нахождение относительно неподвижного охраняемого транспортного средства/автомобиля и санкционирующим радиообмен классического PKES с ним только на определенном расстоянии от него, в непосредственной близости и/или визуальной доступности, например 0,1-5 м.

По пятому варианту система бесключевого доступа к транспортному средству с дополнительной защитой от угона, содержащая электронный блок на охраняемом транспортном средстве, взаимодействующий с ним по защищенному алгоритмическому радиообмену ключ-брелок владельца, снабженный внутренним акселерометром, при этом ключ-брелок снабжен внутренним навигационным устройством для спутниковой навигационной системы, рассчитывающем его текущее пространственное нахождение относительно неподвижного охраняемого транспортного средства и санкционирующим радиообмен классического PKES с ним только на определенном расстоянии от него, в непосредственной близости и/или визуальной доступности, например 0,1-5 м.

Кроме того, по любому из вариантов система бесключевого доступа к транспортному средству с дополнительной защитой от угона может быть выполнена так, что в период сличения акселерометрических данных показания бортового акселерометра фиксируются в электронном блоке транспортного средства и передаются в текущем режиме на внешний носитель информации - аккаунт владельца в интернете и/или «облачные» сервисы, и/или блок памяти в ключе-брелоке.

Кроме того, по любому из вариантов система бесключевого доступа к транспортному средству с дополнительной защитой от угона может быть выполнена так, что при своевременном отсутствии машинной команды на разрешение дальнейшей эксплуатации транспортного средства система инициирует сигнал тревоги шумовой сигнализации и осуществляет оповещение владельца по независимым каналам связи сотовой телефонии, интернета, радиосвязи.

Кроме того, по любому из вариантов система бесключевого доступа к транспортному средству с дополнительной защитой от угона может быть выполнена так, что ключ-брелок с функциями по любому из вариантов - выполнен в виде программного и/или аппаратного дополнения к смартфону владельца охраняемого транспортного средства.

Осуществление.

Заявляемый результат интеллектуальной деятельности функционирует следующим образом.

По первому варианту. После положительного санкционирующего срабатывания классической/базовой системы PKES начинается сличение данных между акселерометром на ключе-брелоке и акселерометре самого транспортного средства с помощью защищенного радиообмена. Это сличение может осуществляться в течение наперед заданного периода времени движения (до 600 и более минут) и/или до остановки транспортного средства, и/или постановки его на охрану. При сличении акселерометрических данных заявляемая система выявляет между ними либо совпадение, либо допустимое расхождение (незначительное движение водителя с брелоком внутри транспортного средства), либо недопустимое расхождение, выявляющее иное местонахождение легитимного водителя-владельца с ключом-брелоком. Соответственно, система PKES-плюс будет либо санкционировать эксплуатацию и функционирование транспортного средства, либо блокировать его работу с задействованием алгоритмов тревоги и/или оповещений.

По второму варианту. После начала движения по результатам сличения акселерометрических данных система PKES-плюс выявляет либо синхронное пространственно-временное перемещение охраняемого транспортного средства и его текущего анализируемого владельца с должным ключом-брелоком, либо различия в скорости и/или траектории, выходящие за пределы возможного перемещения водителя.

определяемые габаритами салона транспортного средства, и/или за пределы скорости человеческих движений. После этого система PKES-плюс генерирует машинную команду либо на разрешение дальнейшей эксплуатации охраняемого транспортного средства, например, автомобиля, либо на ее блокирование.

По третьему варианту система PKES-плюс работает сходным вышеописанным образом, отличия состоят в расположении командного аналитически-вычислительного блока заявляемой системы:

по первому варианту он находится на охраняемом транспортном средстве;

по второму варианту - на чип-устройстве внутри ключа-брелока легитимного владельца, современный уровень IT-технологий позволяет это;

по третьему варианту - вне транспортного средства и вне ключа-брелока, например, на домашнем устройстве/компьютере владельца, связанном с транспортным средством и ключом-брелоком по каналам связи 4G, 5G и/или разрабатываемой 6G или аутсорсинговый «облачный» софт-сервис в интернете, сайт-ресурсы страховщика, сайт-ресурсы частных охранных ведомств, правоохранительных органов, служб экстренной помощи и др. Блокирование эксплуатации автомобиля может сопровождаться включением шумовой сигнализации, оповещением законного автовладельца и иных заинтересованных лиц. Оповещение может происходить как по каналам системы PKES-плюс, так и по иным информационным каналам связи, например, сотовой связи и/или интернета.

Кроме того, в идентификационный период работы системы по сличению акселерометрических данных, происходит фиксация данных автомобильного акселерометра и передача их на внешний носитель: закрытые интернет-ресурсы допущенных заинтересованных лиц и/или смартфон автовладельца и/или блок памяти в ключе брелоке и/или иное. Это позволит надежно зафиксировать пространственные передвижения охраняемого автомобиля в идентификационный интервал времени и. в случае возможного угона, облегчить поиск и возврат автомобиля владельцу.

По четвертому варианту. Система PKES-плюс допускает радиообмен по классической PKES-схеме только при установлении пространственного местонахождения легитимного владельца на допустимом расстоянии от своего транспортного средства. Это осуществляется путем работы инерциальной навигационной системы, находящейся в ключе-брелоке. После постановки на охрану инерциальная навигационная система начинает вычислять перемещения легитимного владельца и рассчитывать расстояние до охраняемого транспортного средства, координаты которого фиксируются в момент постановки на охрану и/или выключения мотора, и/или закрытия дверей салона, и/или принудительной команды. При превышении наперед заданного расстояния, система PKES-плюс не реагирует на любые вызовы классической PKES, в т.ч. сформированные с помощью взламывающей технологии Relay Station Attack. Система PKES-плюс переходит в «спящий режим», но при этом не ограничивая легитимного владельца в динамике и дистанциях пространственных перемещений. В этом принципиальное отличие «спящего режима» от прототипа заявляемого результата интеллектуальной деятельности. При приближении владельца к транспортному средству, встроенная в ключ-брелок инерциальная навигационная система устанавливает это на основании показаний своих акселерометров и/или гироскопов, после чего выходит из «спящего» режима для классического PKES-взаимодействия. Поскольку владелец вне транспортного средства совершил в пространстве движение, практически, по замкнутой траектории, то машинное вычислительное интегрирование показаний датчиков в инерциальной навигационной системе должно это указать/идентифицировать однозначным образом. Современные достижения в мехатронике позволяют разместить инерциальную навигационную систему в малых носимых массах и габаритах.

Пятый вариант отличается от четвертого тем, что для отслеживания динамики расстояния легитимного владельца от охраняемого транспортного средства - используется спутниковая навигационная система, встроенная в ключ-брелок собственника.

При любом из пяти вариантов ключ-брелок может быть выполнен в виде встроенного аппаратного модуля и/или программного приложения к смартфону легитимного владельца охраняемого транспортного средства/автомобиля.

Кроме того, современный уровень технологий позволяет реализовать сразу все варианты в одном устройстве PKES-плюс для одного транспортного средства.

Например, в смартфоне находится носимая часть классической системы PKES, акселерометры по 1-3 вариантам, блок вычислений по 2 варианту, инерциальная система навигации по 4 варианту, спутниковая система навигации по 5 варианту, блоком хранения предыдущей информации по работе системы, обратная тревожная связь по каналам связи и Интернета, а транспортное средство снабжено, помимо сопряженной части классической PKES - блоком вычисления и сопоставления акселерометрических данных, блоком хранения предыдущей информации по передвижению, блоком пресечения функционирования транспортного средства, блоком передачи информации на внешние ресурсы анализа и хранения владельца и/или доверенных третьих лиц.

В заявляемой системе обнаруживается два не решаемых уязвимых места.

Первое, если владелец поедет на ином транспортном средстве (такси, автобус), а похитители будут строго синхронно следовать за ним на угнанном транспортном средстве. Система PKES-плюс в этом случае не воспрепятствует криминальной технологии Relay Station Attack, но угонщики вынужденно выступят в роли волонтеров-перегонщиков по отношению к собственнику.

Второй случай - это разбой и силовой контроль над владельцем со стороны похитителей, например, помещение его связанным в багажник с ключом-брелоком. Здесь следует отметить, что классическая PKES система также не имеет решения подобной проблемы. По видимому, опосредованным противодействием может явиться лишь регулярная передача акселерометрических данных с охраняемого автомобиля на согласованные конфиденциальные интернет-ресурсы, например, личного нотариуса, и/или личного адвоката. Что позволит в случае необходимости установить пространственные перемещения автомобиля и владельца, предшествующие возможному расследуемому правонарушению.

Заявляемый результат интеллектуальной деятельности соответствует критерию «промышленная применимость».

1. Система бесключевого доступа к транспортному средству с дополнительной защитой от угона, содержащая электронный блок на охраняемом транспортном средстве, взаимодействующий с ним по защищенному алгоритмическому радиообмену ключ-брелок владельца, снабженный внутренним акселерометром, отличающаяся тем, что электронный блок на транспортном средстве снабжен своим акселерометром и устройством анализа акселерометрических показаний, а при начале движения транспортного средства осуществляется сличение текущих данных обоих акселерометров в последующий временной период до 600 минут движения и генерирование в это время по меньшей мере одной машинной команды системы на разрешение или прекращение функционирования транспортного средства.

2. Система бесключевого доступа к транспортному средству с дополнительной защитой от угона, содержащая электронный блок на охраняемом транспортном средстве, взаимодействующий с ним по защищенному алгоритмическому радиообмену ключ-брелок владельца, снабженный внутренним акселерометром, отличающаяся тем, что электронный блок на транспортном средстве снабжен своим акселерометром, ключ-брелок снабжен устройством анализа акселерометрических показаний, а при начале движения транспортного средства осуществляется сличение текущих данных обоих акселерометров в последующий временной период до 600 минут движения и генерирование в это время по меньшей мере одной машинной команды системы на разрешение или прекращение функционирования транспортного средства.

3. Система бесключевого доступа к транспортному средству с дополнительной защитой от угона, содержащая электронный блок на охраняемом транспортном средстве, взаимодействующий с ним по защищенному алгоритмическому радиообмену ключ-брелок владельца, снабженный внутренним акселерометром, отличающаяся тем, что электронный блок на транспортном средстве снабжен своим акселерометром, система снабжена отдельным вынесенным устройством анализа акселерометрических показаний, а при начале движения транспортного средства осуществляется сличение текущих данных обоих акселерометров в последующий временной период до 600 минут движения и генерирование в это время по меньшей мере одной машинной команды системы на разрешение или прекращение функционирования транспортного средства.

4. Система бесключевого доступа к транспортному средству с дополнительной защитой от угона, содержащая электронный блок на охраняемом транспортном средстве, взаимодействующий с ним по защищенному алгоритмическому радиообмену ключ-брелок владельца, снабженный внутренним акселерометром, отличающаяся тем, что ключ-брелок снабжен внутренним инерциальным навигационным устройством, рассчитывающим его текущее пространственное нахождение относительно неподвижного охраняемого транспортного средства и санкционирующим радиообмен с ним только на определенном расстоянии от него.

5. Система бесключевого доступа к транспортному средству с дополнительной защитой от угона, содержащая электронный блок на охраняемом транспортном средстве, взаимодействующий с ним по защищенному алгоритмическому радиообмену ключ-брелок владельца, снабженный внутренним акселерометром, отличающаяся тем, что ключ-брелок снабжен внутренним навигационным устройством для спутниковой навигационной системы, рассчитывающим его текущее пространственное нахождение относительно неподвижного охраняемого транспортного средства и санкционирующим радиообмен с ним только на определенном расстоянии от него.

6. Система бесключевого доступа к транспортному средству с дополнительной защитой от угона по пп. 1-3, отличающаяся тем, что в период сличения акселерометрических данных показания бортового акселерометра фиксируются в специальном электронном блоке транспортного средства и передаются в текущем режиме на внешний носитель информации - аккаунт владельца в интернете или интернет-ресурсы третьих лиц.

7. Система бесключевого доступа к транспортному средству с дополнительной защитой от угона по пп. 1-3, отличающаяся тем, что при своевременном отсутствии машинной команды на разрешение функционирования транспортного средства система инициирует сигнал тревоги шумовой сигнализации на транспортном средстве и осуществляет оповещение владельца по независимым каналам связи сотовой телефонии или интернета.

8. Система бесключевого доступа к транспортному средству с дополнительной защитой от угона по пп. 1-5, отличающаяся тем, что ключ-брелок выполнен в виде программного или аппаратного дополнения к смартфону владельца охраняемого транспортного средства.

9. Система бесключевого доступа к транспортному средству с дополнительной защитой от угона по пп. 1-5, отличающаяся тем, что ключ-брелок выполнен в виде программного и аппаратного дополнения к смартфону владельца охраняемого транспортного средства.