曾經有很多犯罪分子都通過化妝易容躲避追捕,而現在一種新技術將使這種辦法不再奏效,因為它能通過辨識地面影子的移動情況,來確認影子主人的身份。這種技術的核心是美國國家航空航天局正在研制的一種新型偵察衛星,它可以利用計算機系統對地面影子的移動進行搜尋,并通過分析影子的移動方式來識別個體身份。據悉,該項技術可以用來監控有作案前科的罪犯和恐怖分子。研究人員還宣稱,將來這種衛星可能用來搜捕頭號恐怖分子本·拉登,只要他暴露在陽光下,就能被偵察衛星一眼識破。這種新技術意味著反恐領域出現了一種突破性的重要進展——反恐技術已經由海洋、陸地、空中進入到了太空時代。
在茫茫沙漠中尋找恐怖分子
8月的美國華盛頓正是炎熱的季節,市郊美國中央情報局卻顯得格外涼爽,因為大樓的空調開得正足。大樓里面的人員神情嚴肅,大家都在忙碌著各自的工作。在大樓的一處監控室里,正端坐著兩位特工。一位身材高大魁梧的特工坐在左邊,一位身體瘦弱臉色蒼白的特工坐在右邊。在他們面前的墻上有20多塊顯示屏,有一塊大顯示屏顯示著衛星在空中運行的場景。其他顯示屏顯示著一些地面場景,就像是從飛機上俯瞰地面的那種場景,大多數畫面都是一片黃色。當然,這些場景不是從飛機上看到的,而是那顆正在太空中運行的衛星拍攝到的,衛星正在監控的是愛美爾沙漠。
“真無聊呀!”胖特工打了個哈欠,打破了監控室的寧靜?!俺商炀妥屛覀兛催@些圖像,開始還很新鮮,我現在開始有些倒胃口了?!?/p>
“是?。 笔萏毓ひ布悠饋?,蒼白的臉上有了些紅暈?!皫资畟€高學歷的特工輪流看這些電子顯示屏,不知道上面是怎么想的。唉!懷念那些在技術部門里編輯實用軟件的日子。那多有成就感呀,一個新的軟件就可以更好地解決犯罪嫌疑人的身份識別問題?!?/p>
“不過我們的日子還是比那些刑警好過得多?!迸痔毓ぐ参渴萏毓?,“我在進入技術部門之前做過刑警,有時候要在一個地方守候可能出現的犯罪嫌疑人,也是像我們現在這樣守著??墒悄菚r候很苦呀!我們現在還可以盯著電能顯示屏,那時候只能盯著一個目標,無聊多了。況且現在我們可以說話,思想也可以開小差?!?/p>
“哈哈,你說的那都是幾十年前的事情吧?”瘦特工笑了起來,“現在有了電子監控技術,誰還傻乎乎地盯著一個地方呀?”兩人正在說笑的時候,警報響了起來,一塊顯示屏上的圖像定格了。“??!中獎了!”瘦特工興奮地跳了起來,本來蒼白的臉一下子變得通紅。兩人立即忙碌起來,不停地敲擊桌子上的鍵盤,身旁的電腦也在高速運行著,墻上的一塊顯示屏開始顯示各種數據和公式。

“是他!的確是他!恐怖分子頭目拉拉卡。”胖特工按下一個鍵,墻上的一塊顯示屏出現了一個更加富態的特工。胖特工急切地說:“頭兒,我們發現了拉拉卡,他的確藏匿在愛美爾沙漠里?!苯又?,胖特工報告了拉拉卡窩點的經度和緯度。
聯合國維和部隊派出了一個300人組成的特警分隊,他們攜帶有各種高科技武器。三天之后,悄然出現在愛美爾沙漠里,向拉拉卡的窩點逼近。經過三小時的混戰,數十名恐怖分子被擊斃,多名恐怖分子被活捉,其中有一名疑似拉拉卡的恐怖分子。經過多種證據的核對,那人的確就是拉拉卡。
為什么用衛星尋找恐怖分子
上面講述的這個故事并非真實發生的故事,所有的人名、地名和事件都是虛構的。這個故事是在紐約近期的一次
反恐特警培訓班上播放的錄像,故事所揭示的核心技術是最新穎但是還沒有進入實用階段的反恐技術:偵察衛星通過人影判定嫌疑人的身份。現在反恐特警們遇到的最大障礙是找不到那些隱匿的恐怖分子。警察們在明處,而恐怖分子躲在暗處,他們時不時出來騷擾一下,搞些破壞,制造恐慌氣氛。但是,反恐警察們的實力遠遠大于恐怖分子,只要能找到恐怖分子的窩點,消滅他們就是很簡單的問題了。因此,目前反恐最大的任務就是識別藏匿在偏僻地區和人群中的恐怖分子。
目前,反恐將用到的偵察衛星按用途可分為4類:照相偵察衛星、電子偵察衛星、導彈預警衛星和海洋監視衛星。通過人影判定嫌疑人身份的衛星是照相偵察衛星。這種衛星利用照相機、攝像機或其他成像裝置,對地面攝影以獲取信息。獲取的情報通常記錄在電腦硬盤或者專用的存儲器上,通過回收艙回收或接收無線電傳輸的圖像獲取信息,經加工處理后,判讀和識別目標的性質,并確定其地理位置。照相偵察衛星的圖像,實際上和我們平時用照相機拍照所得到的照片沒有什么區別,它是由許多肉眼看不見的像點組成,類似于我們通常所說的數碼相機的像素。
根據衛星照片不同的使用情況,對地面分辨率提出了不同的要求,照相衛星可分為四級。第一級是發現,指大致知道目標形態,從照片上僅僅能判斷目標的有無。第二級是識別,指發現目標較為細致,能夠辨識目標,例如是人還是車,是大炮還是飛機。第三級是確認,能較為詳細地區分目標,能從同一類目標中指出其所屬類型,例如車輛是卡車還是公共汽車,房子是民房還是軍隊營房。第四級是描述,能更為細致地知道目標的具體形狀,識別目標的特征和細節。例如能指出飛機、汽車的型號和艦船上的裝備等。
在這四級偵察衛星中,“發現”要求的地面分辨率最低,“描述”所要求的地面分辨率最高。目前,世界上最先進的照相偵察衛星是美國的KH-12“高級鎖眼”可見光偵察衛星,其分辨率已達到0.1米,有“極限軌道平臺”之稱。也就是說,地面上尺寸大于10厘米的物體就可以出現在它的監控錄像上。通過人影判定嫌疑人身份的衛星采用的就是目前分辨率最精細的衛星,也就是第四級衛星。這顆偵察衛星是由美國航空航天局利用尖端的航天技術制造的,它能識地面上不同人的影子。
在反恐特警培訓班上,有警察在看完錄像后提出這樣的問題:既然這顆照相偵察衛星的分辨率那么高,直接把犯罪嫌疑人的照片拍下來,察看他的相貌不就得了,為什么非得費那么大的勁去研究他的影子呢?這是因為偵察衛星無論分辨率有多高,都不可能看到地面上人的面部。飛船和衛星在太空拍攝到的照片與實際情況是嚴重脫節的,它們看到的都是平面的圖像,立體感大打折扣。我們在地面上能夠看見對方的面部是因為自己和對方高度差不多,如果我們站在高山上看山下的人,即使是戴望遠鏡也看不清他們的面部,這是由于視野的限制。偵察衛星的拍攝與我們站在高山上觀察有類似的地方,這些衛星大多運行在距離地面幾百公里的高空,它上面的照相機拍攝到地面上的所有東西都是頂部,拍攝到的人也只能是頭頂。而影子是完全“攤在地面上”的,研究人的影子就比研究本人更方便了。
又有警察提出新的問題:派個偵察飛機去拍攝不就得了嗎?偵察飛機的錄像清晰度肯定比衛星高多了,還可以直接看到人臉,誰是犯罪嫌疑人,誰是恐怖分子,看看錄像就一目了然。的確,偵察飛機在目標比較明確的情況下進行偵察是很占優勢的。但是,偵察飛機的劣勢也很多。首先,偵察飛機的飛行距離有限,搜索視野也很小,在幾百平方公里的沙漠中要找到一個較小的目標(比如恐怖分子的營地)是比較困難的。另外,偵察飛機在偵察敵方的同時也暴露了自己,容易被恐怖分子攻擊。
同其他偵察手段相比,利用衛星進行偵察有不少優點。首先,偵察衛星的偵察范圍廣。偵察衛星居高臨下,視野開闊。在同樣的視角下,衛星所觀測到的地面面積是飛機的幾萬倍。其次,偵察衛星的速度快。在近地軌道上的偵察衛星,一個半小時左右就可繞地球一圈,這更是其他偵察工具所無法比擬的。另外,偵察衛星的限制少。衛星的飛行,不受國界、地理和氣候條件的限制,可以自由飛越地球任何地區。因此,偵察衛星能獲得其他手段難以獲得的情報。偵察衛星自1959年出現以來,發展速度特別快,已成為一些國家獲取情報的最有效工具。
美國政府目前正在實施一項總耗資額高達250億美元的計劃,以研制新一代偵察衛星,大力提升今后20年內的美國衛星偵察和收集軍事、反恐、反社會暴動等情報的能力。據報道,這項耗資巨大的計劃其規模甚至超過了美國當年制造原子彈的“曼哈頓計劃”,是由美國秘密情報機構——“美國偵察辦公室”1999年開始實施的。新一代的偵察衛星將裝備性能更強大的雷達和望遠鏡系統,能夠在任何氣候條件下拍攝到世界上任何地區軍事設施的高清晰度照片。包括波音公司在內的一組航太公司正以極高的隱蔽性在全美各地招募工程人員,這些工程師將從事有史以來規模最大的偵察衛星情報收集計劃。
分析影子的步態來識別真兇
偵察衛星如何在茫茫的沙漠上找到特定的目標呢?偵察照相衛星安裝了特定的計算機軟件,這可讓它的監測變得有針對性,它們可以對一般的目標視而不見,專心致志地搜索地面上那些人影。一旦發現有人影,高精度攝像機就啟動,從不同的方位對影子進行攝影。人影為何能和人的身份聯系起來呢?這是因為人的步態和影子的步態是完全一致的,不同人的影子的步態不會完全相同,分析影子的步態就可以發現影子主人的“真面目”。美國科學家稱,他們已經開發出一套計算機軟件,該軟件可以從太空錄像中搜出并識別每個人的影子。
通過影子識別真兇的核心技術是步法分析,其依據就是任何人都有自己風格的走路方式,很難模仿和偽裝。步子的長短,走路的速度,臀部的擺動,膝蓋、腳踝的彎曲程度等等一系列微小的步態差別,都能幫助識別個體身份。雷達反恐監測系統的概念最早是由一名已退役的美軍海軍上將提出的。為了及早發現恐怖主義行動,美國五角大樓目前已經開發新型雷達反恐監測系統,可以憑人們走路的姿勢來確定其身份。據稱,其識別成功率已經達到了80%~95%。在地面上,重要機構的安全工作人員就可以使用它在夜晚觀察幾百米外的可疑人影,或監視身穿厚衣服三天兩頭出現在重要建筑或者場館附近者是否是同一個人。對于一些攜帶沉重背包的“人肉炸彈”來說,他們的步態顯得與常人不一樣,監控系統可以對這些人的出現及時報警。
據專家介紹,航空攝像機并不擅長監測地面行人行走的步幅和頻率。但是,利用陰影進行步法分析則不存在這一問題。美國國家航空航天局噴氣推進實驗室艾德里安·斯托奧伊卡博士已經研制出了一套計算機軟件,該軟件能夠找出太空衛星錄像資料里個體的影子,并對這些影子進行識別。然后將移動的影子獨立出來,并根據當時太陽所處的方位以及攝像機拍攝的角度,對那些被縮短或是拉長的影子進行“糾正”。斯托奧伊卡博士在英國愛丁堡市舉行的一次安全會議中對其研究進行講解,并表示該軟件可以運用于常規步態分析上,對影子進行糾正。通過一段拍攝于六樓的視頻資料對該軟件進行測試的過程中,軟件成功地找出了影子,并將這些數據提取出來,用于對個體身份進行識別。
當然,通過偵察衛星拍攝到的人影識別恐怖分子的技術仍處于早期研究階段。要想真正應用于軍事、警察以及情報機構,仍需幾年時間的努力。英國倫敦皇家大學戰爭研究系的布潘德拉·賈薩尼表示:“目前地球同步衛星對地球所拍攝的圖像都不夠清晰,因此我認為該項技術要運用起來比較困難。”從太空拍攝的圖像則可以提供足夠的數據來證實犯罪嫌疑人的身份,前提是只要犯罪嫌疑人的行走模式有案可查。如果犯罪嫌疑人沒有作案前科,或者有作案前科而沒有留下有關他步態的資料,這種技術也是無能為力的。此外,該技術還存在一個潛在的問題。衛星在偵察時需要有極好的能見度,濃霧、煙塵、云層都會使其偵察效果大打折扣,甚至根本無法使用。如果出現下雨的天氣,這種利用人影識別身份的手段將難以實施。■
編輯:孫薇薇