劉璞華
一般的光電設(shè)備,像可見光設(shè)備、紅外設(shè)備和微光夜視設(shè)備都可以用來探測(cè)人,但這些設(shè)備不能探測(cè)在混凝土墻、金屬門等遮蔽物后面隱蔽的人。目前,科學(xué)家已研制出多種能探測(cè)隱藏在混凝土墻或金屬門后面的人的裝置。特種部隊(duì)可用它們來探測(cè)并確定隱藏在建筑物中、隧道中甚至掩體中的敵人。
目前,能透過墻壁探測(cè)人的技術(shù)有3種:利用靜電場(chǎng)原理、利用超低頻電磁能和利用多普勒雷達(dá)技術(shù)。
利用靜電場(chǎng)原理“看人”
美國賓夕法尼亞州蒙哥馬利市的WindGap探測(cè)系統(tǒng)公司的第六感覺分公司已研制出一種叫“探人器”的裝置。該裝置于1996年10月問世。
這種裝備可以探測(cè)人產(chǎn)生的靜電場(chǎng)。士兵使用該裝置可以探測(cè)到隱蔽在混凝土墻或茂密叢林后面的人。對(duì)這種裝置目前還不容易采用對(duì)抗措施。
“探人器”主要由一個(gè)模塊化的天線陣列構(gòu)成,其中包括反射器、引向器和放大器。它建立一個(gè)與擬探測(cè)目標(biāo)相類似的靜電場(chǎng)。士兵(操作手)與裝置構(gòu)成回路,并作為接地的導(dǎo)體。采用放大器的目的是提高探測(cè)靈敏度,增加探測(cè)距離。
“探人器”是利用人體本身存在的靜電場(chǎng)和兩個(gè)極性相反的靜電場(chǎng)之間存在吸引力的原理來工作的。使用時(shí),士兵(操作手)持該裝置指向可疑方向,并對(duì)四周進(jìn)行掃描,當(dāng)掃描到人體信號(hào)時(shí),該裝置的定向天線“拉著”操作手手中的裝置指向靜電場(chǎng)最強(qiáng)的方向。這個(gè)方向就是敵人隱藏的方向。
該裝置已在美國賓夕法尼亞州立大學(xué)應(yīng)用研究實(shí)驗(yàn)室和弗吉尼亞州的比爾沃堡等處進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和演示。實(shí)驗(yàn)表明,它的探測(cè)距離與遮蔽物性質(zhì)及操作手的變動(dòng)有關(guān)。當(dāng)被探測(cè)人員在遮蔽物如墻壁后面時(shí),探測(cè)距離僅比無遮蔽時(shí)降低10%~20%。由于每個(gè)人產(chǎn)生的靜電場(chǎng)不同,因此不同的操作手,其探測(cè)效果也會(huì)略有差別。
“探人器”裝置重450克,放大器由9伏電池供電,可連續(xù)工作3~4天。它在風(fēng)速達(dá)32千米/小時(shí)的環(huán)境中仍能產(chǎn)生足夠的“力”,使天線指向隱藏者的方向。該裝置可探測(cè)距操作手120~140米處隱藏于墻壁后面的敵人。
利用超低頻電磁能“看人”
美國1997年“部隊(duì)防護(hù)設(shè)備展覽會(huì)”上展出的華盛頓絕緣材料實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)的“生命衛(wèi)士”裝置,是另一種可探測(cè)人的裝置。它通過探測(cè)由跳動(dòng)的心臟產(chǎn)生的超低頻電磁能,可以透過金屬門、沙地和深水確定人的準(zhǔn)確位置。該裝置中的偏振濾波器可以濾除到達(dá)這種小型手持式裝置的其他雜亂信號(hào),使得該裝置只對(duì)環(huán)繞著一個(gè)活人的全方位360度發(fā)出的非均勻超低頻電脈沖有反應(yīng)。在動(dòng)物園進(jìn)行的試驗(yàn)表明,這種裝置能區(qū)分人和靈長目動(dòng)物產(chǎn)生的低頻信號(hào)。
這種裝置的最新型號(hào)是“生命衛(wèi)士”3型。它能在無混雜信號(hào)的環(huán)境中探測(cè)到距離達(dá)500米的敵人。它在工作時(shí)不發(fā)出聲音,而且是被動(dòng)式的,不易被敵方探測(cè)到,并且不會(huì)被任何目前已知的系統(tǒng)所干擾。
利用“手電筒式雷達(dá)”“看人”
美國佐治亞技術(shù)研究所的科學(xué)家已研制出一種叫作“手電筒式雷達(dá)”的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以探測(cè)出隱蔽在水泥墻、木墻和鋼門后面的人。
“手電筒式雷達(dá)”系統(tǒng)將多普勒雷達(dá)技術(shù)與高速信號(hào)處理技術(shù)相結(jié)合,使得可以用比較低的費(fèi)用實(shí)現(xiàn)快速傅立葉變換和頻率響應(yīng)曲線很陡的濾波功能,這樣就可從雜亂的回波信號(hào)中提取出人體所特有的信號(hào)。
該系統(tǒng)使用一種市場(chǎng)上可買到的天線作為微波透鏡,將輸出波束聚集在15~20度的扇形區(qū)內(nèi)。
“手電筒式雷達(dá)”可探測(cè)由于心跳或呼吸而產(chǎn)生的人胸部的微小運(yùn)動(dòng)。起初采用的微波頻率是24.1吉赫,現(xiàn)改為10.525吉赫,因?yàn)楹笳叽┩刚诒挝锬芰Ρ惹罢吒鼜?qiáng)。
該系統(tǒng)的信號(hào)處理器主要起低通濾波器的作用。它使比預(yù)置最高心跳頻率以上的頻率不能通過,而且還能濾除環(huán)境雜亂信號(hào),如日光燈產(chǎn)生的信號(hào)。操作時(shí),模擬信號(hào)輸入到模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換成12比特的數(shù)字信號(hào),然后由數(shù)字信號(hào)處理器濾掉由于人體運(yùn)動(dòng)和傳感器運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的雜亂回波,從而顯示出隱藏在墻壁后敵人的信息。
“手電筒式雷達(dá)”可透過遮蔽物探測(cè)到敵人的呼吸,只要隱藏者胸部有幾毫米的運(yùn)動(dòng)就能被探測(cè)到。
該系統(tǒng)對(duì)被探測(cè)人的電磁輻射劑量很小,大約只有美國允許微波爐泄漏劑量的1/10。該研究所的目標(biāo)是將該系統(tǒng)的生產(chǎn)成本降到300~500美元,相當(dāng)于高檔警用武器的價(jià)格。△
(原載《中國國防報(bào)》)