stringtranslate.com

Электрооптический МАСИНТ

Электрооптическая разведка с использованием MASINT является подразделом разведки измерений и сигнатур (MASINT) и относится к деятельности по сбору разведывательной информации , которая объединяет разрозненные элементы, не вписывающиеся в определения разведки с использованием сигналов (SIGINT), разведки с использованием изображений (IMINT) или агентурной разведки (HUMINT).

Электрооптический MASINT имеет некоторые сходства с IMINT, но отличается от него. Основная цель IMINT — создать изображение, состоящее из визуальных элементов, понятных обученному пользователю. Электрооптический MASINT помогает проверить это изображение, так что, например, аналитик может сказать, является ли область зеленого цвета растительностью или камуфляжной краской. Электрооптический MASINT также генерирует информацию о явлениях, которые излучают, поглощают или отражают электромагнитную энергию в инфракрасном , видимом свете или ультрафиолетовом спектрах, явлениях, где «изображение» менее важно, чем количество или тип сообщаемой энергии. Например, класс спутников, изначально предназначенных для раннего оповещения о запусках ракет на основе тепла их выхлопных газов, сообщает длины волн энергии и силу в зависимости от местоположения(й). В этом конкретном контексте не было бы никакой ценности видеть фотографию пламени, вырывающегося из ракеты.

Впоследствии, когда геометрия между выхлопом ракеты и датчиком позволит четко видеть выхлоп, IMINT предоставит визуальное или инфракрасное изображение его формы, в то время как электрооптический MASINT предоставит либо список координат с характеристиками, либо изображение в «ложных цветах», распределение температуры и спектроскопическую информацию о его составе.

Другими словами, MASINT может выдать предупреждение до того, как характеристики, видимые IMINT, станут четкими, или может помочь проверить или понять фотографии, сделанные IMINT. [ необходима цитата ]

Методы MASINT не ограничиваются Соединенными Штатами, но США отличают датчики MASINT от других больше, чем другие страны. Согласно Министерству обороны США , MASINT — это технически полученная разведывательная информация (исключая традиционную визуализацию IMINT и сигнальную разведку SIGINT ), которая — при сборе, обработке и анализе специализированными системами MASINT — приводит к разведданным, которые обнаруживают, отслеживают, идентифицируют или описывают сигнатуры (отличительные характеристики) фиксированных или динамических целевых источников. MASINT была признана официальной дисциплиной разведки в 1986 году. [1] Другой способ описания MASINT — «небуквальная» дисциплина. Она питается непреднамеренными побочными продуктами излучения цели, т. е. «следами» тепловой энергии, химического или радиочастотного излучения, которые объект оставляет за собой. Эти следы формируют отчетливые сигнатуры, которые могут использоваться в качестве надежных дискриминаторов для характеристики определенных событий или раскрытия скрытых целей. [2]

Как и во многих других областях MASINT, конкретные методы могут пересекаться с шестью основными концептуальными дисциплинами MASINT, определенными Центром исследований и разработок MASINT, который делит MASINT на электрооптические, ядерные, геофизические, радиолокационные , материаловедческие и радиочастотные дисциплины. [3]

Технологии сбора данных MASINT в этой области используют радары, лазеры, антенные решетки в инфракрасном и визуальном диапазонах для направления датчиков на интересующую информацию. В отличие от IMINT, электрооптические датчики MASINT не создают изображения. Вместо этого они указывают координаты, интенсивность и спектральные характеристики источника света, такого как ракетный двигатель или боеголовка ракеты. Электрооптический MASINT включает получение информации из излучаемой или отраженной энергии на всех длинах волн инфракрасного, видимого и ультрафиолетового света. Электрооптические методы включают измерение интенсивности излучения, динамического движения и состава материалов цели. Эти измерения помещают цель в спектральный и пространственный контексты. Датчики, используемые в электрооптическом MASINT, включают радиометры , спектрометры , системы небуквальной визуализации, лазеры или лазерные радары (ЛИДАР). [4]

Например, наблюдение за испытаниями иностранных ракет широко использует MASINT наряду с другими дисциплинами. Например, электрооптическое и радиолокационное слежение устанавливает траекторию, скорость и другие характеристики полета, которые могут использоваться для проверки телеметрической разведки TELINT , получаемой датчиками SIGINT. Электрооптические датчики, которые направляют радары, работают на самолетах, наземных станциях и кораблях.

Электрооптическая система слежения за ракетами на борту самолета MASINT

Самолет США RC-135 S COBRA BALL имеет датчики MASINT, которые представляют собой «...два связанных электрооптических датчика — систему Real Time Optics System (RTOS) и систему слежения с большой апертурой (LATS). RTOS состоит из массива датчиков слежения, охватывающих широкое поле зрения для обнаружения цели. LATS служит в качестве вспомогательного устройства слежения. Благодаря своей большой апертуре он имеет значительно большую чувствительность и разрешающую способность, чем RTOS, но в остальном аналогичен. [5]

Два самолета Cobra Ball на летном поле на авиабазе Оффатт , штат Небраска.

Существует более широкая программа по стандартизации архитектуры различных самолетов RC-135, чтобы обеспечить большую общность деталей и некоторую возможность переключения миссий: COBRA BALL сможет выполнять некоторые миссии радиотехнической разведки самолета RIVET JOINT RC-135.

COBRA BALL подает сигналы наземному радару COBRA DANE и корабельному радару COBRA JUDY. Смотрите Radar MASINT

Тактические противоартиллерийские сенсоры

В современных системах противоартиллерийской обороны электрооптические и радиолокационные датчики сочетаются с акустическими датчиками. Электрооптические датчики направлены и точны, поэтому их необходимо направлять акустическими или другими всенаправленными датчиками. Оригинальные канадские датчики в Первой мировой войне использовали электрооптическую вспышку, а также геофизические звуковые датчики.

Фиолетовый Ястреб

Дополнением к радару противоминной обороны является израильский электрооптический датчик Purple Hawk, установленный на мачте, который обнаруживает минометы и обеспечивает безопасность периметра. Устройство, дистанционно управляемое через оптоволокно или микроволны, предназначено для лазерного целеуказателя. [6]

Наблюдатель за запуском ракет

Более новая американская система объединяет электрооптическую и акустическую системы для создания корректировщика запуска ракетной артиллерии (RLS). [7] RLS объединяет компоненты из двух существующих систем, Tactical Aircraft Directed Infra-Red Countermeasures (TADIRCM) и UTAMS. Двухцветные инфракрасные датчики изначально были разработаны для обнаружения ракет класса «земля-воздух» для TADIRCM. Другие компоненты TADIRCM также были адаптированы для RLS, включая компьютерные процессоры, инерциальные навигационные блоки (INU) и алгоритмы обнаружения и отслеживания.

Это отличный пример автоматического срабатывания одного датчика другим. В зависимости от применения чувствительный, но менее селективный датчик может быть либо акустическим, либо невизуализирующим электрооптическим. Селективный датчик — это направленное инфракрасное излучение (FLIR).

Электрооптические компоненты системы Rocket Launch Spotter

RLS использует два датчика TADIRCM, INU и меньшую одноцветную камеру с полем зрения (FLIR) на каждой башне. INU, которая содержит приемник GPS, позволяет электрооптическим датчикам выравниваться по азимуту и ​​высоте любой обнаруженной сигнатуры угрозы.

Базовый режим системы предназначен для обнаружения ракет, поскольку запуск ракеты дает яркую вспышку. В базовом режиме RLS имеет электрооптические системы на трех башнях, разнесенных на 2-3 километра, для обеспечения всенаправленного покрытия. Оборудование башни подключается к станциям управления с помощью беспроводной сети.

Когда датчик измеряет потенциальную угрозу, станция управления определяет, коррелирует ли он с другим измерением, чтобы дать сигнатуру угрозы. Когда угроза распознается, RLS триангулирует оптический сигнал и представляет точку происхождения (POO) на карте. Затем ближайшая камера FLIR башни настраивается на сигнатуру угрозы, предоставляя оператору видео в реальном времени в течение 2 секунд после обнаружения. Когда режим RLS не используется, камеры FLIR доступны оператору как камеры наблюдения.

Головка башни UTAMS-RLS

Запуски минометов не производят такой сильной электрооптической сигнатуры, как ракеты, поэтому RLS полагается на акустическую сигнатуру от системы измерения и разведки необслуживаемых переходных акустических сигналов (UTAMS) . На вершине каждой из трех башен RLS находится массив UTAMS. Головки башен можно вращать дистанционно.

Каждый массив состоит из четырех микрофонов и оборудования для обработки. Анализируя временные задержки между взаимодействием акустического волнового фронта с каждым микрофоном в массиве, UTAMS обеспечивает азимут происхождения. Азимут от каждой башни сообщается процессору UTAMS на станции управления, а POO триангулируется и отображается. Подсистема UTAMS также может обнаруживать и определять местонахождение точки удара (POI), но из-за разницы между скоростями звука и света UTAMS может потребоваться до 30 секунд, чтобы определить POO для запуска ракеты на расстоянии 13 км. Это означает, что UTAMS может обнаружить POI ракеты до POO, обеспечивая очень мало времени предупреждения, если вообще его предоставляет. но электрооптический компонент RLS обнаружит POO ракеты раньше.

Инфракрасный МАСИНТ

Хотя инфракрасный IMINT и MASINT работают на тех же длинах волн, MASINT не «делает снимки» в общепринятом смысле, но может проверять снимки IMINT. Там, где датчик IR IMINT делает снимок, заполняющий кадр, датчик IR MASINT выдает список по координатам длин волн IR и энергии. Классическим примером проверки будет анализ подробного оптического спектра зеленой области на фотографии: является ли зеленый цвет естественной растительностью или это камуфляжная краска?

Армейская усовершенствованная система дистанционного боевого сенсора AN/GSQ-187 (I-REMBASS) содержит пассивный инфракрасный сенсор DT-565/GSQ, который «обнаруживает гусеничные или колесные транспортные средства и личный состав. Он также предоставляет информацию, на основе которой можно подсчитывать количество объектов, проходящих через его зону обнаружения, и сообщает направление их движения относительно его местоположения. Монитор использует два различных [магнитных и пассивных инфракрасных] сенсора и их идентификационные коды для определения направления движения.

Операции на мелководье [8] требуют обобщения ИК-изображений, чтобы включить неразрабатываемую систему тепловизионных датчиков (TISS) для надводных кораблей с дневным/ночным, высоким разрешением, инфракрасным (ИК) и визуальным изображением, а также лазерным дальномером для дополнения существующих оптических и радиолокационных датчиков, особенно против небольших лодок и плавающих мин. Аналогичные системы теперь доступны в армейских вертолетах и ​​бронированных боевых машинах.

Оптическое измерение ядерных взрывов

Есть несколько отличительных характеристик, в диапазоне видимого света, от ядерных взрывов. Одна из них - характерная "двойная вспышка", измеряемая бангметром . Это вошло в повседневное использование на усовершенствованных спутниках ядерного обнаружения Vela , впервые запущенных в 1967 году. Более ранние Velas обнаруживали только рентгеновские лучи, гамма-лучи и нейтроны.

Метод измерения взрыва использовался ранее, в 1961 году, на борту модифицированного американского самолета KC-135B, который контролировал ранее объявленное советское испытание « Царь-бомбы» — крупнейшего ядерного взрыва, когда-либо осуществленного. [9] Американский испытательный мониторинг, который оснащался как широкополосными электромагнитными, так и оптическими датчиками, включая измерение взрыва, получил название SPEEDLIGHT.

В рамках операции BURNING LIGHT одна из систем MASINT сфотографировала ядерные облака французских атмосферных ядерных испытаний, чтобы измерить их плотность и непрозрачность. [10] [11] Эта операция граничит с ядерной MASINT .

Бхангметры на спутниках Advanced Vela зафиксировали то, что по-разному называют инцидентом Vela или инцидентом в Южной Атлантике, 22 сентября 1979 года. В разных сообщениях утверждалось, что это было или не было ядерным испытанием, и, если это было, то, вероятно, в нем участвовали Южная Африка и, возможно, Израиль. Также предполагались Франция и Тайвань. Только один бхангметр зафиксировал характерную двойную вспышку, хотя гидрофоны ВМС США предполагают взрыв малой мощности. Другие датчики дали отрицательные или двусмысленные результаты, и окончательное объяснение пока не было обнародовано.

Шлирен Фотография

Schlieren-фотография может использоваться для обнаружения самолетов-невидимок , БПЛА и полетов ракет даже после выключения двигателя. Schlieren -анализ основан на принципе, что любые возмущения окружающего воздуха могут быть обнаружены ( эффект Schlieren ), например, тень, отбрасываемая солнцем через пар и горячий воздух от горячего кофе, или даже эффект волны миража, вызванный горячим воздухом на тротуаре в летний день. По сути, это противоположность адаптивной оптике : вместо минимизации эффекта атмосферных возмущений , Schlieren-обнаружение извлекает выгоду из этого эффекта. Эта форма MASINT является как оптической, так и геофизической из-за оптического обнаружения геофизического ( атмосферного ) эффекта. Schlieren-фотография может использоваться для раннего предупреждения о надвигающейся угрозе или надвигающейся атаке, и, если она достаточно развита, может использоваться для устранения скрытых целей.

Лазерный МАСИНТ

Эта дисциплина включает в себя как измерение производительности интересующих лазеров, так и использование лазеров в качестве части датчиков MASINT. Что касается иностранных лазеров, то основное внимание в коллекции уделяется обнаружению лазеров, предупреждению об угрозе лазерного воздействия и точному измерению частот, уровней мощности, распространения волн, определению источника питания и других технических и эксплуатационных характеристик, связанных с лазерными системами стратегического и тактического оружия, дальномеров и осветителей. [4]

В дополнение к пассивным измерениям других лазеров, система MASINT может использовать активные лазеры (LIDAR) для измерения расстояний, а также для деструктивного дистанционного зондирования, которое обеспечивает заряженный материал для спектроскопии. Лазеры ближнего действия могут проводить химический (т.е. MASINT материалов) анализ образцов, испаренных лазерами.

Лазерные системы в основном находятся на уровне проверки концепции. [12] Одной из перспективных областей является система синтетической визуализации, которая могла бы создавать изображения сквозь полог леса, но текущие возможности намного меньше, чем у существующих систем SAR или EO.

Более перспективным подходом было бы получение изображений через затенения, такие как пыль, облака и дымка, особенно в городских условиях. Лазерный осветитель посылал бы импульс, а приемник улавливал бы только первые возвращающиеся фотоны, сводя к минимуму рассеивание и размытие.

Гораздо более удобным является использование ЛИДАРа для точного определения рельефа и картографирования, и опять же, в основном в городских условиях.

Спектроскопический MASINT

Спектроскопию можно применять либо к уже возбужденным целям, таким как выхлоп двигателя, либо к стимулированным лазером или другим источником энергии. Это не метод визуализации, хотя его можно использовать для извлечения большего объема информации из изображений.

Там, где датчик IMINT сделает снимок, заполняющий кадр, датчик Spectroscopic MASINT выдает список длин волн и энергии по координатам. Мультиспектральный IMINT, вероятно, распознает больше длин волн, особенно если он простирается в ИК или УФ, чем человек, даже с отличным цветовым восприятием.

Результаты отображают зависимость энергии от частоты. Спектральный график отображает интенсивность излучения в зависимости от длины волны в определенный момент времени. Количество спектральных полос в сенсорной системе определяет количество деталей, которые можно получить об источнике рассматриваемого объекта. Сенсорные системы варьируются от

  • многоспектральный (от 2 до 100 полос)
  • гиперспектральный (от 100 до 1000 полос)
  • ультраспектральный (более 1000 полос).

Больше полос обеспечивают более дискретную информацию или более высокое разрешение. Характерные спектры излучения и поглощения служат для идентификации или определения состава наблюдаемой особенности. Радиометрический график представляет интенсивность излучения в зависимости от времени; могут быть графики на нескольких диапазонах или длинах волн. Для каждой точки вдоль радиометрического графика интенсивности времени можно сгенерировать спектральный график на основе количества спектральных полос в коллекторе, например, график интенсивности излучения выхлопного шлейфа ракеты во время полета ракеты. Интенсивность или яркость объекта является функцией нескольких условий, включая его температуру, свойства поверхности или материала, а также скорость его движения. [4] Помните, что дополнительные, не электрооптические датчики, такие как детекторы ионизирующего излучения, могут коррелировать с этими полосами.

Развитие оптической спектроскопии было определено как высокоприоритетная задача на семинаре Национального научного фонда [13] в поддержку борьбы с терроризмом и общих потребностей разведывательного сообщества. Эти потребности рассматривались как наиболее важные в контексте ОМУ . Наивысшим приоритетом было повышение чувствительности спектроскопических сканеров, поскольку, если атака фактически не произошла, угрозу необходимо анализировать удаленно. В реальном мире попыток раннего оповещения ожидать получения сигнатуры чего-то, что явно является оружием, нереально. Подумайте о том, что самым страшным химическим отравлением в истории была промышленная авария, катастрофа в Бхопале . Участники предложили, что «разведывательное сообщество должно использовать сигнатуры исходных материалов, прекурсоров, побочных продуктов испытаний или производства и других непреднамеренных или неизбежных сигнатур». Ложные срабатывания неизбежны, и другие методы должны отсеивать их.

На втором месте после обнаруживаемости, приоритетом было отбрасывание шума и фона. Особенно сложно для агентов биологической войны, которые являются самой большой проблемой ОМП для обнаружения с помощью дистанционного зондирования , а не лабораторного анализа образца. Методы могут зависеть от усиления сигнала путем тайного распыления реагентов в интересующей области, которые по-разному могут испускать или поглощать определенные спектры. Флуоресцентные реакции хорошо известны в лаборатории; можно ли их проводить удаленно и тайно? Другие подходы могли бы накачивать образец соответствующим образом настроенным лазером, возможно, на нескольких длинах волн. Участники подчеркнули необходимость миниатюризации датчиков, которые могли бы проникать в рассматриваемую область с помощью беспилотных датчиков, включая миниатюрные воздушные, наземные и даже подземные аппараты.

Электрооптическая спектроскопия является одним из средств химического обнаружения, особенно с использованием недисперсионной инфракрасной спектроскопии излучения, которая является одной из технологий MASINT, которая подходит для раннего оповещения о преднамеренных или фактических выбросах. В целом, однако, химические датчики, как правило, используют комбинацию газовой хроматографии и масс-спектрометрии , которые больше связаны с материалами MASINT. См. Химическое оружие и импровизированные химические устройства .

Лазерное возбуждение с многоспектральным анализом обратного излучения является перспективным методом химического и, возможно, биологического анализа. [12]

Многоспектральный MASINT

SYERS 2, установленный на высотном разведывательном самолете U-2, является единственным действующим военным многоспектральным датчиком, обеспечивающим 7 каналов визуального и инфракрасного изображения с высоким разрешением. [12]

Гиперспектральный MASINT

Гиперспектральный MASINT включает синтез изображений, видимых в видимом и ближнем инфракрасном свете. Американский MASINT в этой области координируется проектом Hyperspectral MASINT Support to Military Operations (HYMSMO). Эта технология MASINT отличается от IMINT тем, что она пытается понять физические характеристики того, что видно, а не только то, как это выглядит. [14]

Для получения гиперспектральных изображений обычно требуются различные методы визуализации , такие как сканеры WhistleBroom , сканеры Pushbroom , томографические сканеры, интеллектуальные фильтры и временные ряды.

Проблемы дизайна

Некоторые из основных проблем в видимой и инфракрасной гиперспектральной обработке включают атмосферную коррекцию для видимого и коротковолнового инфракрасного диапазона. [15] (0,4–2,5 микрометра) диктуют необходимость преобразования излучения датчика в отражательную способность поверхности. Это диктует необходимость измерения и коррекции для:

  • атмосферное поглощение и рассеяние
  • оптическая толщина аэрозоля,
  • водяной пар,
  • поправка на эффект двунаправленной функции распределения отражения,
  • размытие из-за эффекта смежности и восстановления отражения в тенях.

Гиперспектральная, в отличие от многоспектральной, обработка дает возможность улучшить измерение спектральной сигнатуры с бортовых и космических сенсорных платформ. Однако сенсоры на этих платформах должны компенсировать атмосферные эффекты. Такая компенсация проще всего с высококонтрастными целями, обнаруженными через хорошо ведущую себя атмосферу с ровным, надежным освещением, реальный мир не всегда будет таким кооперативным. Для более сложных ситуаций нельзя просто компенсировать атмосферные и световые условия, исключив их. Инвариантный алгоритм для обнаружения целей был разработан для поиска множества возможных комбинаций этих условий для изображения. [16]

Датчики

Несколько организаций с несколькими эталонными датчиками собирают библиотеки гиперспектральных сигнатур, начиная с нетронутых территорий, таких как пустыни, леса, города и т. д.

  • AHI , Airborne Hyperspectral Imager, [17] гиперспектральный датчик, работающий в длинноволновом инфракрасном спектре для программы DARPA Hyperspectral Mine Detection (HMD). AHI — это вертолетный гиперспектральный LWIR-визуализатор с бортовой радиометрической калибровкой в ​​реальном времени и обнаружением мин.
  • COMPASS , компактный бортовой спектральный датчик, датчик, работающий только в дневное время и охватывающий 384 диапазона от 400 до 2350 нм, разрабатываемый Управлением ночного видения и электронных датчиков армии США (NVESD). [12]
  • HyLite , армейский дневной/ночной гиперспектральный длинноволновый тепловизор для тактической среды. [12]
  • HYDICE — эксперимент по сбору гиперспектральных цифровых изображений [18], созданный компанией Hughes Danbury Optical Systems и испытанный в полете на Convair 580.
  • SPIRITT , испытательный стенд для получения спектральных инфракрасных изображений ВВС США, [19] испытательный стенд для получения изображений разведывательного наблюдения на больших расстояниях в режиме «день/ночь», состоящий из гиперспектральной сенсорной системы со встроенной системой получения изображений высокого разрешения.

Библиотеки подписей

В рамках программы HYMSMO был проведен ряд исследований по построению гиперспектральных сигнатур изображений на различных типах местности. [20] Сигнатуры нетронутых лесов, пустынь, островов и городских территорий регистрируются с помощью датчиков, включая COMPASS, HYDICE и SPIRITT. Многие из этих областей также анализируются с помощью дополнительных датчиков, включая радиолокатор с синтезированной апертурой (SAR) .

Типичным испытательным полигоном, с зарытым металлом и без него, является испытательный полигон «Стальной кратер» на испытательном полигоне Юма. [24] Он был разработан для радиолокационных измерений, но сопоставим с другими областями разработки сигнатур для других датчиков и может использоваться для гиперспектрального зондирования зарытых объектов.

Приложения

В приложениях, представляющих интерес для разведки, Лаборатория прикладной физики Университета Джонса Хопкинса (JHU/APL) продемонстрировала, что гиперспектральное зондирование позволяет различать уточненные сигнатуры, основанные на большом количестве узких частотных полос в широком спектре. [25] Эти методы могут идентифицировать, в частности, военную краску для сигнатур конкретных стран. Они могут отличать камуфляж от настоящей растительности. Обнаруживая нарушения в земле, они могут обнаруживать широкий спектр как выемок, так и захороненных материалов. Дороги и поверхности, которые были слабо или интенсивно использованы, будут давать другие измерения, чем эталонные сигнатуры.

Он может обнаруживать определенные типы листвы, помогая идентифицировать наркотические культуры; нарушенную почву, помогая идентифицировать массовые захоронения, минные поля, тайники, подземные сооружения или срезанную листву; и различия в почве, листве и гидрологических характеристиках, часто помогая обнаруживать загрязняющие вещества ЯБХ. Ранее это делалось с помощью инфракрасной фотопленки с ложными цветами, но электроника быстрее и более гибкая. [14]

Обнаружение минных полей

Алгоритмы обнаружения целей JHU/APL были применены в пустыне и лесу программы Army Wide Area Airborne Minefield Detection (WAAMD). Благодаря использованию гиперспектральных датчиков COMPASS и AHI достигается надежное обнаружение как поверхностных, так и заглубленных минных полей с очень низким уровнем ложных срабатываний.

Подземное строительство

Гиперспектральная съемка может обнаружить нарушенную землю и листву. В сочетании с другими методами, такими как радар обнаружения изменения когерентного света , который может точно измерять изменения высоты поверхности земли. Вместе они могут обнаружить подземное строительство.

Пока еще на уровне исследований, гравитиметрический MASINT может, с этими другими датчиками MASINT, давать точную информацию о местоположении глубоко зарытых командных центров, объектов ОМП и других критических целей. Остается азбучной истиной, что как только цель обнаружена, ее можно уничтожить. Ядерное оружие «бункер-бастер» не нужно, когда несколько высокоточных бомб могут последовательно углубить яму, пока не будет достигнута уже не защищенная структура.

Городское спектральное обнаружение целей

Используя данные, собранные над городами США с помощью датчиков Army COMPASS и Air Force SPIRITT, алгоритмы обнаружения целей JHU/APL применяются к городским гиперспектральным сигнатурам. Возможность надежного обнаружения уникальных спектральных целей в городских районах, запрещенных для наземного осмотра, с ограниченной вспомогательной информацией поможет в разработке и развертывании будущих оперативных гиперспектральных систем за рубежом. [25]

Массовые захоронения

Миротворческие операции и расследование военных преступлений могут потребовать обнаружения часто тайных массовых захоронений. Тайна затрудняет получение свидетельских показаний или использование технологий, требующих прямого доступа к предполагаемому месту захоронения (например, георадар). Гиперспектральная съемка с самолетов или спутников может предоставить дистанционно зондируемые спектры отражения для помощи в обнаружении таких захоронений. Визуализация экспериментальной массовой захоронения и реальной массовой захоронения показывает, что гиперспектральная дистанционная съемка является мощным методом поиска массовых захоронений в реальном времени или, в некоторых случаях, ретроспективно. [26]

Обнаружение наземных боевых целей

Алгоритмы обнаружения целей JHU/APL были применены к библиотекам пустынь и лесов HYMSMO и могут обнаружить камуфляж, сокрытие и обман, защищающий наземную военную технику. Другие алгоритмы продемонстрировали, используя данные HYDICE, что они могут определять линии связи на основе нарушений дорог и других поверхностей земли. [25]

Оценка биомассы

Знание долей растительности и почвы помогает оценить биомассу. Биомасса не очень важна для военных операций, но дает информацию для экономической и экологической разведки на национальном уровне. Подробные гиперспектральные изображения, такие как химический состав листьев (азот, белки, лигнин и вода), могут быть актуальны для контроля за наркотиками. [27]

Космические инфракрасные датчики слежения

В 1970 году США запустили первую серию космических датчиков слежения , которые обнаруживали и локализовали инфракрасные тепловые сигнатуры, как правило, от ракетных двигателей, но также и от других интенсивных источников тепла. Такие сигнатуры, которые связаны с измерением энергии и местоположения, не являются изображениями в смысле IMINT. В настоящее время эта программа называется Спутниковой системой раннего предупреждения (SEWS), она является потомком нескольких поколений космических аппаратов Программы поддержки обороны (DSP). Источники в США описывают советско- российский космический аппарат США-КМО как имеющий возможности, аналогичные возможностям DSP. [28]

Развертывание спутников DSP во время STS-44

Первоначально предназначенная для обнаружения интенсивного нагрева запуска МБР , эта система оказалась полезной на уровне театра военных действий в 1990–1991 годах. Она вовремя обнаружила запуск иракских ракет Scud, чтобы дать раннее предупреждение потенциальным целям.

Операции на мелководье

Для проведения военно-морских операций на мелководье потребуется несколько новых технологий. [8] Поскольку акустические датчики (например, пассивные гидрофоны и активные сонары) работают менее эффективно на мелководье, чем в открытом море, существует сильная необходимость в разработке дополнительных датчиков.

Одной из групп методов, для обнаружения которой потребуются электрооптические датчики, является биолюминесценция: свет, генерируемый движением судна через планктон и другие морские организмы. Другая группа, которая может быть решена с помощью электрооптических методов, радаров или их комбинации, — это обнаружение следов надводных судов, а также эффектов на поверхности воды, вызванных подводными судами и оружием.

Ссылки

  1. ^ Межведомственный персонал поддержки OPSEC (IOSS) (май 1996 г.). "Справочник по угрозам разведывательной безопасности операций: раздел 2, Мероприятия и дисциплины по сбору разведывательной информации" . Получено 03.10.2007 .
  2. ^ Лам, Закари (август 1998 г.). «Мера MASINT». Журнал электронной обороны . Получено 04.10.2007 .
  3. ^ Центр исследований и исследований MASINT. "Центр исследований и исследований MASINT". Технологический институт ВВС. Архивировано из оригинала 2007-07-07 . Получено 2007-10-03 .
  4. ^ abc US Army (май 2004 г.). "Глава 9: Измерение и разведка сигналов". Полевой устав 2-0, разведка . Министерство армии. Архивировано из оригинала 2007-07-26 . Получено 2007-10-03 .
  5. Пайк, Джон. «COBRA BALL».
  6. ^ Дэниел В. Колдуэлл. "Планирование, подготовка и применение радиолокационного 3-уровневого покрытия: LCMR, Q-36 и Q-37". Архивировано из оригинала 20.05.2011.
  7. ^ Mabe, RM; et al. "Rocket Artillery Launch Spotter (RLS)" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2007-07-13 . Получено 2007-12-01 .
  8. ^ ab Комиссия Национальной академии наук по наукам о Земле, окружающей среде и ресурсам (29 апреля – 2 мая 1991 г.). Симпозиум по военно-морским операциям и прибрежной океанографии. doi :10.17226/9946. ISBN 978-0-309-57879-0. Получено 17 октября 2007 г.
  9. ^ Саблетт, Кэри. «Большой Иван, Царь-бомба («Король бомб»): крупнейшее в мире ядерное оружие» . Получено 31 октября 2007 г.
  10. ^ Отдел истории, Стратегическое авиационное командование. «История разведки САК, январь 1968 — июнь 1971» (PDF) .
  11. Офис историка, Стратегическое авиационное командование. «История разведывательных операций САК, 1974 финансовый год» (PDF) .
  12. ^ abcde Офис министра обороны. "Дорожная карта беспилотных авиационных систем 2005-2030" (PDF) . Получено 2007-12-02 .
  13. ^ Мониз, Эрнест Дж.; Балдешвилер, Джон Д. (август 2003 г.). «Подходы к борьбе с терроризмом (ACT): отчет о совместном семинаре по изучению роли математических и физических наук в поддержке основных исследовательских потребностей разведывательного сообщества США» (PDF) . Национальный научный фонд. Мониз 2003 г. Получено 21 октября 2007 г.
  14. ^ ab Gatz, Nahum (23 февраля 2006 г.). "Обзор гиперспектральных технологий". Серия выдающихся лекций NASIC по дистанционному зондированию . База ВВС Райт-Паттерсон, Дейтон, Огайо: Центр исследований и разработок MASINT. Gatz 2006. Архивировано из оригинала 29-08-2008 . Получено 04-10-2007 .
  15. ^ Гетц, Александр (3 февраля 2006 г.). "Гиперспектральное дистанционное зондирование Земли: наука, датчики и приложения". Серия выдающихся лекций NASIC по дистанционному зондированию . База ВВС Райт-Паттерсон, Дейтон, Огайо: Центр исследований и разработок MASINT. Архивировано из оригинала 29-08-2008 . Получено 04-10-2007 .
  16. ^ Голд, Рэйчел (май 2005 г.). "Анализ производительности инвариантного алгоритма обнаружения целей в гиперспектральных изображениях" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2008-09-06 . Получено 2007-12-01 .
  17. ^ Люси, ПГ; и др. "Воздушный гиперспектральный тепловизор для гиперспектрального обнаружения мин". Архивировано из оригинала 2007-07-13 . Получено 2007-12-02 .
  18. ^ Нишан, Мелисса; Джон Керекес; Джерролд Баум; Роберт Базедов (1999-07-19). «Анализ характеристик шума HYDICE и их влияние на обнаружение субпиксельных объектов». Труды Imaging Spectrometry . 3753 : 112–123. Bibcode : 1999SPIE.3753..112N. doi : 10.1117/12.366274. hdl : 1850/3210.
  19. ^ "Испытательный стенд для перехода в спектрально-инфракрасную дистанционную визуализацию". Commerce Business Daily . 2000-12-21 . Получено 2007-12-02 .
  20. ^ Бергман, Стивен М. (декабрь 1996 г.). «Полезность гиперспектральных данных при обнаружении и различении реальных и ложных целей». Школа повышения квалификации ВМС США. Архивировано из оригинала ( PDF ) 8 апреля 2013 г. Получено 2007-12-02 .
  21. ^ Фэй, Мэтью Э. (1997). «Анализ гиперспектральных данных, собранных во время операции «Сияние пустыни»». Школа повышения квалификации ВМС США. NPS-Fay-1995. Архивировано из оригинала 14 февраля 2008 г.
  22. ^ Olsen, RC; S. Bergman; RG Resmini (1997). "Обнаружение целей в лесной среде с использованием спектральных изображений" (PDF) . Школа повышения квалификации ВМС США. Архивировано из оригинала (PDF) 2011-06-06 . Получено 2007-12-16 .
  23. ^ Стаффл, Л. Дуглас (декабрь 1996 г.). «Батиметрия по гиперспектральным изображениям». Школа повышения квалификации ВМС США. Архивировано из оригинала 2008-02-13 . Получено 2007-12-16 .
  24. ^ Клайд К. ДеЛука; Винсент Маринелли; Марк Ресслер; Туан Тон. «Эксперименты по обнаружению неразорвавшихся боеприпасов с использованием сверхширокополосного радара с синтезированной апертурой» (PDF) .[ постоянная мертвая ссылка ]
  25. ^ abc Kolodner, Marc A. (2008). "Автоматизированная система обнаружения целей для гиперспектральных датчиков визуализации" (PDF) . Applied Optics . 47 (28): F61-70. Bibcode :2008ApOpt..47F..61K. doi :10.1364/ao.47.000f61. PMID  18830285. Архивировано из оригинала (PDF) 2013-05-14 . Получено 2007-12-01 .
  26. ^ Kalacska, M.; LS Bell (март 2006 г.). «Дистанционное зондирование как инструмент для обнаружения тайных массовых захоронений». Журнал Канадского общества судебной экспертизы . 39 (1): 1–13. doi :10.1080/00085030.2006.10757132. S2CID  110782265. Архивировано из оригинала 2008-02-12 . Получено 2007-12-02 .
  27. ^ Борель, Кристоф К. (17 июля 2007 г.). «Проблемы анализа изображений при эксплуатации гиперспектральных данных дистанционного зондирования для видимой и инфракрасной области спектра». Серия выдающихся лекций NASIC по дистанционному зондированию . База ВВС Райт-Паттерсон, Дейтон, Огайо: Центр исследований и разработок MASINT. Архивировано из оригинала 29-08-2008 . Получено 04-10-2007 .
  28. Межведомственный вспомогательный персонал OPSEC (май 1996 г.). «Справочник по угрозам разведывательной деятельности в сфере безопасности операций, раздел 3, Операции иностранной разведки противника».