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)備都可以用來探測人,但這些設(shè)備不能探測在混凝土墻、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隱藏在混凝土墻或金屬門后面的人的裝置。特種部隊可用它們來探測并確定隱藏在建筑物中、隧道中甚至掩體中的敵人。
目前,能透過墻壁探測人的技術(shù)有3種:利用靜電場原理、利用超低頻電磁能和利用多普勒雷達技術(shù)。
利用靜電場原理“看人”
美國賓夕法尼亞州蒙哥馬利市的WindGap探測系統(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。
這種裝備可以探測人產(chǎn)生的靜電場。士兵使用該裝置可以探測到隱蔽在混凝土墻或茂密叢林后面的人。對這種裝置目前還不容易采用對抗措施。
“探人器”主要由一個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。它建立一個與擬探測目標(biāo)相類似的靜電場。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靈敏度,增加探測距離。
“探人器”是利用人體本身存在的靜電場和兩個極性相反的靜電場之間存在吸引力的原理來工作的。使用時,士兵(操作手)持該裝置指向可疑方向,并對四周進行掃描,當(dāng)掃描到人體信號時,該裝置的定向天線“拉著”操作手手中的裝置指向靜電場最強的方向。這個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)用研究實驗室和弗吉尼亞州的比爾沃堡等處進行了實驗和演示。實驗表明,它的探測距離與遮蔽物性質(zhì)及操作手的變動有關(guān)。當(dāng)被探測人員在遮蔽物如墻壁后面時,探測距離僅比無遮蔽時降低10%~20%。由于每個人產(chǎn)生的靜電場不同,因此不同的操作手,其探測效果也會略有差別。
“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32千米/小時的環(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“部隊防護設(shè)備展覽會”上展出的華盛頓絕緣材料實驗室生產(chǎn)的“生命衛(wèi)士”裝置,是另一種可探測人的裝置。它通過探測由跳動的心臟產(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這種小型手持式裝置的其他雜亂信號,使得該裝置只對環(huán)繞著一個活人的全方位360度發(fā)出的非均勻超低頻電脈沖有反應(yīng)。在動物園進行的試驗表明,這種裝置能區(qū)分人和靈長目動物產(chǎn)生的低頻信號。
這種裝置的最新型號是“生命衛(wèi)士”3型。它能在無混雜信號的環(huán)境中探測到距離達500米的敵人。它在工作時不發(fā)出聲音,而且是被動式的,不易被敵方探測到,并且不會被任何目前已知的系統(tǒng)所干擾。
利用“手電筒式雷達”“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”的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以探測出隱蔽在水泥墻、木墻和鋼門后面的人。
“手電筒式雷達”系統(tǒng)將多普勒雷達技術(shù)與高速信號處理技術(shù)相結(jié)合,使得可以用比較低的費用實現(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中提取出人體所特有的信號。
該系統(tǒng)使用一種市場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”可探測由于心跳或呼吸而產(chǎn)生的人胸部的微小運動。起初采用的微波頻率是24.1吉赫,現(xiàn)改為10.525吉赫,因為后者穿透遮蔽物能力比前者更強。
該系統(tǒng)的信號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,如日光燈產(chǎn)生的信號。操作時,模擬信號輸入到模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換成12比特的數(shù)字信號,然后由數(shù)字信號處理器濾掉由于人體運動和傳感器運動而產(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”可透過遮蔽物探測到敵人的呼吸,只要隱藏者胸部有幾毫米的運動就能被探測到。
該系統(tǒng)對被探測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格?!?/p>
(原載《中國國防報》)