新一代航空保安系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

　　航空保安系統(tǒng)是保障航空運(yùn)輸安全的第一道防線。中國民航在新一代民航運(yùn)輸系統(tǒng)(NGATS)中,將建立新型的高效、透明、多層次、非干擾式的機(jī)場安全檢查系統(tǒng)列為8個(gè)戰(zhàn)略目標(biāo)之一。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),需要強(qiáng)大的科技力量作為支撐。

　　鑒于目前恐怖犯罪分子針對民航運(yùn)輸飛機(jī)的非法干擾事件時(shí)有發(fā)生,各國政府紛紛出臺了多種更為嚴(yán)格的安檢措施,使得旅客不得不花費(fèi)大量的時(shí)間接受安檢,導(dǎo)致航空運(yùn)輸?shù)?快捷"優(yōu)勢大打折扣。新一代航空保安系統(tǒng)的研究目標(biāo)就是在安全和高效之間尋找一個(gè)平衡點(diǎn),在保證安全的前提下,提高乘客的旅行效率。

　　保安系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)行于航空運(yùn)輸?shù)恼麄€(gè)過程

　　中國民航在新一代民航運(yùn)輸系統(tǒng)中,把"建立新型的高效、透明、多層次、非干擾式的機(jī)場安全檢查系統(tǒng)"作為8個(gè)戰(zhàn)略目標(biāo)之一。它所描繪的未來航空保安系統(tǒng),即各種安檢措施將無縫地運(yùn)行于整個(gè)航空運(yùn)輸系統(tǒng)的各個(gè)階段。

　　例如,從旅客購買機(jī)票開始,系統(tǒng)即可通過背景調(diào)查,可對其進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估,確定其風(fēng)險(xiǎn)等級和安檢流程;旅客進(jìn)入機(jī)場后,分布于機(jī)場特定區(qū)域的探測器對經(jīng)過的人和物可進(jìn)行化學(xué)物品、生物試劑、輻射材料、核材料、爆炸物和武器等違禁物品的探測,對正常旅客則實(shí)現(xiàn)無干擾式安全檢查,提高安檢的效率和有效性;先進(jìn)的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)將對機(jī)場內(nèi)外場景、航空器的客艙和貨艙進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況并做出反應(yīng),從而提高系統(tǒng)的安全性;更加高效、可靠的貨物/郵件安全檢查系統(tǒng)和安檢流程將不安全因素帶來的風(fēng)險(xiǎn)拒絕在航空器之外。

　　從以上程序可以看出,新一代的航空保安系統(tǒng)通過將多種安全防范技術(shù)和程序的多層次的有機(jī)整合,可確保航空運(yùn)輸?shù)母咝?、安全運(yùn)行。

　　新一代航空保安系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

　　新一代航空保安系統(tǒng)既是一個(gè)高效、穩(wěn)定、可靠的保安信息采集、整理、交互、發(fā)布和處理的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),也是一個(gè)全球化的保安體系,需要國際間相關(guān)領(lǐng)域的合作和信息共享。因此該系統(tǒng)是個(gè)多學(xué)科交叉、融合的有機(jī)統(tǒng)一體,涉及電子信息、物理、化學(xué)、生物技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺、視頻信號分析、傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫管理、數(shù)據(jù)挖掘、系統(tǒng)辨識、模式識別和運(yùn)籌學(xué)等多學(xué)科理論和專業(yè)知識。

　　生物識別技術(shù)

　　生物識別技術(shù)是將計(jì)算機(jī)與光學(xué)、生物學(xué)、生物傳感器和生物統(tǒng)計(jì)學(xué)原理相結(jié)合,利用人體固有的可以測量的生理特征和行為特征來進(jìn)行個(gè)人身份鑒定的技術(shù)。人的生理特征是與生俱來的,如人的指紋、虹膜、面相、掌形、DNA(生物基因)等。這些特征具有普遍性、唯一性、穩(wěn)定性和可測量性等特點(diǎn),而且具有防偽性好,"隨身攜帶"等諸多優(yōu)點(diǎn)。

　　目前生物識別技術(shù)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展,指紋、虹膜、面相、掌形等生物識別技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟,在公共安全、出入境管理、金融服務(wù)、通信和航空等領(lǐng)域得到大力發(fā)展和應(yīng)用,而且經(jīng)過多年的使用,大眾對生物識別技術(shù)的接受程度也大幅提高,據(jù)調(diào)查,全球有約7成的被訪者支持生物識別技術(shù)。

　　生物識別技術(shù)的應(yīng)用主要集中在以下幾個(gè)方面：

　　工作人員身份驗(yàn)證和管理 基于生物識別技術(shù)的機(jī)場通行管制系統(tǒng),可以有效地防止因?yàn)楣ぷ魅藛T證件的丟失或冒用給機(jī)場安全所帶來的隱患,有助于增強(qiáng)機(jī)場安全管理水平。

　　旅客的安全檢查 在機(jī)場安全信息管理系統(tǒng)中加入旅客的生物特征信息,可用于旅客身份的鑒別和驗(yàn)證。

　　機(jī)場的智能視頻監(jiān)控 通過視頻圖像,遠(yuǎn)距離地對人的面相和行為進(jìn)行監(jiān)控、分析,可以及時(shí)捕捉人的不正常行為,從而對可疑人員進(jìn)行主動跟蹤,進(jìn)而采取相應(yīng)措施,能夠有效地提高機(jī)場安全管理水平和增強(qiáng)應(yīng)急反應(yīng)能力。

　　近年來生物識別技術(shù)發(fā)展迅速,但基本上停留在身份驗(yàn)證的水平上。在機(jī)場這樣大流量、高密度的人群環(huán)境下進(jìn)行個(gè)人身份識別等還存在很大的不足,需要解決的關(guān)鍵技術(shù)有:高精度、高效率、遠(yuǎn)距離的生物信息采集技術(shù)、人的行為特征的識別技術(shù)、生物特征與視頻監(jiān)控系統(tǒng)的信息交互和融合技術(shù)等。

　　射頻識別技術(shù)(RFID)

　　 RFID技術(shù)具有無接觸、信息量大、可讀寫數(shù)據(jù)、傳輸速率高、可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)。以目前的技術(shù)水平,RFID標(biāo)簽?zāi)軐⑿畔鬟f至6米范圍內(nèi)的射頻識別讀寫器上,并通過網(wǎng)絡(luò)送至中央計(jì)算機(jī),存入相關(guān)數(shù)據(jù)庫。

　　美國運(yùn)輸安全局(TSA) 2005年在世界幾個(gè)機(jī)場成功完成了一項(xiàng)超高頻射頻識別兼容性試驗(yàn)。貼有超高頻RFID電子標(biāo)簽的行李,在經(jīng)過裝有閱讀器的機(jī)場出港和到港行李傳送系統(tǒng)時(shí),行李的信息即被自動讀取、存儲并傳送到中央控制器中。

　　目前,該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)為包括北京首都國際機(jī)場在內(nèi)的全球許多機(jī)場所使用,用于全程跟蹤行李的位置和旅客/行李匹配。實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明,該項(xiàng)技術(shù)的采用不僅大大減少了行李、貨物丟失、錯運(yùn)等現(xiàn)象,而且可以提高航班的正點(diǎn)率。根據(jù)國際航協(xié)(IATA)的統(tǒng)計(jì),預(yù)計(jì)2010年全球?qū)⒂?0%的機(jī)場在行李處理系統(tǒng)中使用RFID技術(shù)。

　　在中國新一代的航空保安系統(tǒng)中,RFID網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將擴(kuò)展應(yīng)用于旅客、行李、貨物和車輛的跟蹤、控制區(qū)道口管理等環(huán)節(jié),不僅可以實(shí)現(xiàn)旅客、行李的匹配,而且能夠完成行李快速定位、旅客的跟蹤管理、地勤車輛監(jiān)控與管理、工作人員進(jìn)入控制區(qū)的時(shí)間和所通過的道口等信息的動態(tài)管理,從而實(shí)現(xiàn)人、物、車輛的動態(tài)管理和監(jiān)視。

　　從實(shí)際運(yùn)行和測試結(jié)果看,目前RFID技術(shù)還存在許多不足,如容易受周圍環(huán)境的干擾,有部分行李出現(xiàn)傳送錯誤,識別率還達(dá)不到100%。鑒于航空運(yùn)輸?shù)膰H性,RFID在全球各機(jī)場的廣泛使用,還存在RFID讀寫格式、存儲格式等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)兼容的問題。因此,下一步RFID技術(shù)需要在識別的準(zhǔn)確性、目標(biāo)的定位、標(biāo)準(zhǔn)化(包括技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)、一致性標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn))等問題上進(jìn)一步研究。

　　現(xiàn)有探測技術(shù)與未來突破

　　鑒于國內(nèi)外經(jīng)常發(fā)生的針對航空器的人為非法干擾事件,特別針對恐怖犯罪分子將爆炸物等違禁物品隱藏在人身、行李、貨物中,對航空安全所造成的威脅,國內(nèi)外安檢生產(chǎn)廠商紛紛研制并推出了許多基于各種原理和方法的爆炸物探測設(shè)備,如基于離子漂移技術(shù)(IMS)的爆炸物痕量探測器、毫米波技術(shù)的人身爆炸物探測門、X射線背散射的人體掃描系統(tǒng)和太赫茲光譜技術(shù)的探測系統(tǒng)等。這些技術(shù)在一定程度上提高安檢效率和準(zhǔn)確性,但是由于傳感器的靈敏度、抗干擾性等原因,只能在較小的空間范圍內(nèi)探測,而且存在誤報(bào)率較高、成本較高和個(gè)人隱私等方面的問題。

　　而新一代航空保安系統(tǒng)中提出要實(shí)現(xiàn)對正常旅客的非干擾式的安檢模式,讓旅客在不知不覺中完成安全檢查,在探測概念和原理等方面應(yīng)該有一個(gè)根本性的飛躍發(fā)展。