CN104183098B - 一种反劫持系统与方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于公共交通工具的反劫持系统与方法，该反劫持系统包括信息采集传输分系统、手持机终端、指挥中心，其中，信息采集传输分系统至少集成有信息采集、信息传输、定位跟踪三个模块，信息采集模块包括微型音频、视频图像采集设备以及相关的控制模块；信息传输模块包括海事卫星通信模块和宽带无线通信模块；安装在公共交通工具内壁隐蔽处的信息采集模块采集公共交通工具内的战术侦察信息，手持机依托通信模块实现与指挥中心的信号传输，采用北斗定位模块实现定位跟踪。

Description

一种反劫持系统与方法

技术领域

本发明涉及一种反恐怖袭击侦察系统与方法，尤其是针对公共交通工具、例如客机的反劫持战术侦察系统与方法。

背景技术

随着改革开放的深入，我国当前面临着较为严峻的反恐形势，境内外“三股势力”、国际恐怖势力以及部分对社会现状不满的暴力分子对国家安全和社会和谐稳定形成的现实威胁几率呈上升态势。近些年，民航客机等公共交通工具都成为暴力恐怖分子实施劫持行动主要的潜在目标。这些目标在被劫持之后，如何成功营救，一直是世界性的难题，其根源就是难以实时掌握被劫持目标内部的有效信息，导致无法有针对性地制定营救策略，实施营救行动，而历史上有限的几次成功营救也是基于对各类信息的有效掌握。马航MH370事件至今依旧是个谜，最根本的原因就是对机舱内部的情况动态一无所知。为了确保实时、全面掌握被劫持目标内部的情况动态，为有关部门有针对性地制定营救策略，实施营救行动提供情报信息支援，依托卫星导航通信先进技术和宽带移动通信网络，设计“客机反劫持战术侦察系统”。

从实际应用情况来看，考虑到飞行安全、乘客隐私保护等方面，民航客机在反劫持方面依旧有较大空白，目前仅仅在驾驶舱内设置了反劫持按钮用来向地面指挥中心发送被劫持信号，由机长控制，但是由于在飞行过程中，机长对客舱具体情况并不了解，因此也难以及时发出信号。参考有关文献和媒体公布的消息，我们发现现有技术提出了两种解决方案。

一是已经申请国家专利的“反劫持飞机、车辆、船舶、金库预警控制装置”（申请专利号CN03158347.4,专利申请日：2003年9月24日，公开号：CN1601568，公开日：2005年3月30日，发明人：高忠民），该专利试图在民航客机、车辆、船舶或金库的有关部位隐性装置定向喷淋器、针孔式电视、摄像机、数码照相机拍摄镜头、定向喷渗孔、传感器；在驾乘人员制服、制帽内隐性装置喷射器，便能及时发现劫持主犯和从犯所处准确位置，不动声色地迅速制服罪犯，并能减少采取强行突袭手段反劫机时难免发生的误伤，最大限度地保证被保护物和人员的安全。

二是根据国外媒体透露，目前来自11个欧洲国家和以色列的专家正在积极开发一种全新的“民航客机反劫持系统”，这个系统投入使用后，乘客在登机时，都要经过一个高度灵敏的“电子警犬”检查，以便在起飞前再次检查乘客身上是否携带有各类躲过机场安检的化学药品。起飞后，飞机电脑将全面监控机舱里的谈话，并及时录下可疑话语，蜗牛大小的摄像头开始扫描每个乘客面部的细微表情。一旦电脑发现任何可疑现象，机组或飞行员附近的监视器屏幕上将出现“可疑分子”的警报。这种系统将全面监控飞机上每位乘客的一举一动，其中乘客们的脸部表情和他们彼此之间的私人谈话更是其关注的重点，甚至连乘客去洗手间这样的私人行为都要被记录下来进行分析。

但是上述两种方案都存在明显的不足:

第一种方案，即飞机上安装喷淋器，以及机组人员穿戴装置喷射器的衣帽，通过喷射特定的液体或气雾来制服罪犯，这种方式存在很明显的缺陷：一是会影响机舱设备使用，威胁到飞行安全；二是杀伤力有限，难以有效对付穷凶极恶的劫机分子，而且在使用时容易造成机舱内乘客混乱，影响下步救援行动；三是在虚假告警或控制失灵的情况下，会对乘客造成误伤。这项专利在实际应用上，意义有限，即使未来有所应用，也只能作为辅助手段。

第二种方案，即通过采集、分析乘客面部表情来分析其是否处在紧张状态，再进一步分析引发紧张的具体原因，通过内部的闭路电视系统及时向机组人员告警，这种方式同样也存在较多困难和缺陷：一是需要在飞机上大量安装设备，现有飞机无法进行这种造价高昂的大手术，整个系统只能安装在新出厂的民航客机上；二是如何精确分析人类脸部表情的“含义”是国际性难题，短期内难以突破；三是系统应用过程中，如果设置“过度敏感”会经常错误地报警，从而让机组反复处于“狼来了”的状态，影响正常的飞行服务，或者因为“不敏感”而漏报威胁；四是该系统只能向机组人员提供闭路电视信息，在被劫持情况下，不能向外部实时传输信息，无法帮助外界全面了解机舱内的动态，只是一种预防或预警手段，还做不到真正的“反劫持”；五是在飞机飞行全程都在采集、分析乘客的面部表情，能有效保护乘客的隐私权。

因此，有必要设计一种全新的“客机反劫持战术侦察系统”。

发明内容

本发明采取“隐蔽部署、静默待命、多点激活、远程控制、北斗定位、双模通信、多元采传”的总体设计思路。提出一种客机反劫持侦察系统。

隐蔽部署，是指在机舱内壁安装部分信息采集分系统，根据反劫持需要，外露设备应微型化，并安装在便于信息采集和供电散热的隐蔽处；机舱内的安全员、部分乘务员以及机长等机组人员均配发手持机终端，由于安全员一般以乘客身份登机，因此也具有一定的隐蔽性。

静默待命，是指整个系统在平时处于静默状态，不对外辐射无线电波，对飞机的各类用频设备不会产生任何干扰。

多点激活，是指在遇有劫持事件，机舱内的安全员、乘务员以及机长可通过各自手持机发送被劫持信号，依托通信模块将该信号传输至地面指挥中心，由指挥中心发送指令激活系统；在未收到被劫持信号时，地面指挥中心也可根据可疑情况，发送指令对系统进行遥启激活。

远程控制，是指整个系统一旦启动，工作状态由机舱外部的指挥中心控制，在机舱内部除切断供电外无法关闭。

北斗定位，是指机载系统（包括手持机）的定位系统均采用北斗（无源）定位模块。

双模通信，是指系统拥有海事卫星和宽带无线两种模式的通信手段，在高空飞行时，系统依托海事通信卫星，传输少量图像、短信和位置数据；在低空或降落时，自动接入宽带无线通信网，高速、实时向指挥中心传输音频、视频、图像以及短信数据。

多元采传，是指系统可有效采集传输音频、视频、图像等多媒体信息，以及飞机的位置信息，也可接收来自机舱内手持机的短信和语音数据。

本发明提出了如下技术方案：

一种反劫持方法，包括反劫持系统，其中反劫持系统主要由信息采集传输分系统、手持机、指挥中心组成，该反劫持方法包括以下步骤：在公共交通工具内壁安装信息采集传输分系统，根据反劫持需要，所述信息采集分系统安装在便于信息采集和供电散热的隐蔽处，以采集战术侦察信息；当劫持发生时，交通工具内部配备的手持机发出被劫持信号，该被劫持信号依托通信模块将该信号传输至地面指挥中心；地面指挥中心根据该被劫持信号，发送指令信息激活反劫持系统；反劫持系统启动后，由指挥中心远程控制，公共交通内部无法关闭该反劫持系统；根据定位跟踪模块对公共交通工具进行定位借助通信手段，实时向指挥中心传输数据；根据实时回传数据，对公共交通内的情况进行分析，制定反劫持策略。

进一步地，其中的公共交通工具为飞机、船、火车或者其他公交车。

进一步地，其中的信息采集传输分系统至少集成有信息采集、信息传输、定位跟踪三个模块。

进一步地，其中的信息采集模块包括微型音频/视频图像采集设备以及相关的控制模块。

进一步地，其中的信息传输模块包括海事卫星通信模块、宽带无线通信模块。

进一步地，其中的公共交通工具为飞机，高空飞行时，指挥中心通过海事卫星通信通道传输指令信息；在接入宽带无线通信网的条件下，通过无线宽带通信传输指令信息。

进一步地，其中的公共交通工具为飞机，高空飞行时，依托北斗导航通信系统将采集到的图像信息通过卫星信道传输到指挥中心；在接入宽带无线通信网的条件下，遥启音频、视频采集设备，通过无线宽带通信将战术侦察信息实时回传；上述两种情况下，均可通过手持机编辑短信通过卫星信道回传。

进一步地，包括采用目标投影标定技术锁定目标。其中目标投影标定技术包括如下步骤：根据实时回传的影像信息，分选出劫匪目标特征，准确定位；

依托投影设备在公共交通工具外壁标定目标位置，为狙击手瞄准提供支持。

进一步地，其中的定位跟踪模块包括北斗导航定位模块、GPS导航。

一种用于公共交通工具的反劫持系统，包括信息采集传输分系统、手持机终端、指挥中心，其中，信息采集传输分系统至少集成有信息采集、信息传输、定位跟踪三个模块，信息采集模块包括微型音频、视频图像采集设备以及相关的控制模块；信息传输模块包括海事卫星通信模块和宽带无线通信模块；安装在公共交通工具内壁隐蔽处的信息采集模块采集公共交通工具内的战术侦察信息，手持机依托通信模块实现与指挥中心的信号传输，采用北斗定位模块实现定位跟踪。

进一步地，反劫持系统，至少包括以下工作模式：静默模式、预警模式、侦察模式、营救模式。

与现有技术相比，本发明具有以下显著技术效果：

1.不影响飞行安全，系统在正常飞行时，处于静默状态，不对外辐射无线电波，不存在电磁兼容问题，对各类机载用频设备不产生任何干扰。

2.部署简单，即不需对飞机进行大的改装，只需要在机舱隐蔽处安装4-8个普通手机大小的信息采集传输设备，接入飞机供电系统即可，不与机电系统发生信息交互关系，对航电系统和飞机气动外形无任何改变。

3.独立运行，机舱内无法控制系统工作状态，系统主要是接收地面指挥中心的指令来控制工作状态，机舱内的任何人都无法轻易关闭系统。

4.不涉及到侵犯乘客隐私的问题，系统只有在紧急情况下才采集传输机舱信息，在日常飞行状态下，处于静默状态。

5.功能较全，集预警、侦察、营救功能于一体，在整个反劫持全程都能提供充分的信息支撑。

6.使用简单，对手持机持有者而言，仅需要将劫持信号发送出去即可，难度不高于使用普通手机。根据机组人员的工作特点，劫匪同时控制机上所有的手持机持有者几乎不可能，即使在出现“内鬼”的情况下，也难以瞬间控制全部手持机持有者，因此这种方式能确保劫持信号在第一时间发出。

附图说明

图1是客机反劫持战术侦察系统结构组成图。

图2是反劫持方法流程图。

图3是高空飞行状态下的指令信息流程图。

图4是接入宽带无线网状态下的指令信息流程图。

图5是高空飞行状态下的战术侦察信息流程图。

图6是接入宽带无线网状态下的指令信息流程图。

具体实施方式

在图1中，本发明所提出的系统主要由信息采集传输分系统、手持机终端、指挥中心等三个分系统组成。下面分别说明这三个分系统：

1.信息采集传输分系统。主要集成信息采集、信息传输、定位跟踪三个模块，隐蔽安装在机舱内壁相应的窥视孔内，通常每架飞机要安装4-8个信息采集传输分系统。其中信息采集模块主要由微型音频、视频图像采集设备，以及相关的控制模块构成。控制模块接收远程控制指令（遥启、遥闭、检视等），控制采集设备的工作状态，设备在工作时，所产生的声、光、电噪声在人体可识别的标准之下。信息传输模块主要由海事卫星通信模块、宽带无线通信模块构成。系统工作状态下，飞机在高空飞行过程中，由于无法连接宽带无线网络，主要依托海事通信模块向指挥中心实时传输飞机被劫持信号、图像等数据；飞机在低空飞行或是降落之后，系统自动搜索并接入宽带无线网络，开始向指挥中心实时传输音频、视频、短信等数据。定位跟踪模块，主要依托北斗导航定位模块，对飞机位置进行实时定位，并通过数据接口将定位信息传输至信息传输模块。

2.手持机终端。集成北斗定位、海事卫星通信和宽带无线通信模块的双模通信终端。飞机正常飞行时，保持北斗定位和海事卫星通信模块待机即可。在外形设计上可模仿市场上的典型手机，防止劫匪依此辨别出我安全员的真实身份，同时，在劫匪将人质带离逃跑的情况下，指挥中心依旧可根据手持机来实施持续跟踪定位。

3.指挥中心。将机舱内部所采集到的信息引接到民航相关的指挥中心或移动指挥车内，为取证分析劫匪人员组成、所持武器、位置分布、活动规律，甚至性格特点等提供信息支撑。

图2示意了反劫持方法流程，当劫持发生时，交通工具内部配备的手持机发出被劫持信号，该被劫持信号依托信息传输模块（海事卫星或宽带通信网络）将该信号传输至地面指挥中心；

地面指挥中心研判该被劫持信号，如果确认发生劫持，则发送指令信息激活反劫持系统；如果不是发生劫持，则记录并结束流程；反劫持系统被激活后，由指挥中心远程控制，公共交通内部无法关闭该反劫持系统；

反劫持系统启动信息采集分系统采集信息；采集的信息包括音频/视频/图像/短信等信息；

借助信息传输模块，实时向指挥中心传输所采集的信息；

根据定位跟踪模块对公共交通工具进行定位；

根据实时回传数据，对公共交通内的情况进行分析，制定反劫持策略。

图3-5示意了不同状态下的信息流程:

系统中流转的信息分为指令信息和战术侦察信息，指令信息是指触发系统改变工作状态的信息，战术侦察信息是指通过信息采集设备采集而来的信息。

1.指令信息流程。指挥中心在接收到机舱内手持机发出的被劫持信号，经研判确定后，发出遥启指令。飞机在高空飞行时，通过海事卫星通信信道传输指令，如图3所示；在接入宽带无线通信网的条件下，通过无线宽带通信网传输指令，如图4所示。

2.战术侦察信息流程。一是在高空飞行时，依托北斗导航通信系统将采集到的图像信息通过卫星信道传输到指挥中心，也可通过手持机编辑短信通过卫星信道回传，如图5所示。二是在可接入宽带无线通信网的条件下（低空飞行或降落状态），遥启音频、视频采集设备，并依托宽带无线通信网将战术侦察信息实时回传，如图6所示。手持机在这两种情况下均可向指挥中心发送短信数据，在接入宽带无线通信网之后，也可传输多媒体数据，作为重要的辅助侦察和营救协同手段。

下面对本发明提出的系统涉及的工作模式进行介绍：

（一）静默模式。系统在平时所有设备均处于待机静默状态，对飞机的正常飞行不产生任何干扰，在遇有特殊情况时才进入工作状态，向外辐射无线电波。

（二）预警模式。在通过其他渠道收到劫机预警的情况下，可及时向安全员、乘务员、机长等传递预警信号，使之提高警惕，做好防范，并按照一定的规定和程序保持与指挥中心通信联络。遥启信息采集设备，重点采集犯罪嫌疑人动态信息。

（三）侦察模式。在确认飞机被劫持的情况下，遥启信息采集设备，严密监视劫匪动态，收集分析各类信息，为下步行动提供支撑。

（四）营救模式。一是通过采集回传的信息，向突击队员提供目标特征、位置等战术信息，甚至对机舱内部动态进行实时三维重构，在机舱外壁依托投影技术，准确标定劫匪目标的位置，狙击手使用穿甲弹即可贯穿舱壁，命中目标；二是向手持机持有者传递营救协同计划，便于机舱内有组织、有秩序地配合营救行动。

在反劫持过程目标投影标定技术，即根据实时回传的影像信息，分选出劫匪目标特征，准确定位，依托投影设备在机舱外壁标定目标位置，为狙击手瞄准提供支持。该技术仅需根据相应像素点与机舱内的固定设备（如行李架、座椅等）的相对位置，通过解析几何的方式就可计算，同时也可以根据多个信息采集源的数据进行交叉定位，减少误差，同时驱动投影设备工作，帮助狙击手实现“裸眼透视”，该技术原理和实现均较为简单，不作详细介绍，但也是本发明不可或缺的一部分，应纳入保护范围。

Claims (9)

1.一种反劫持方法，包括反劫持系统，其中反劫持系统主要由信息采集传输分系统、手持机、指挥中心组成，该反劫持方法包括以下步骤：

在公共交通工具内壁安装信息采集传输分系统，所述信息采集传输分系统安装在便于信息采集和供电散热的隐蔽处，以采集战术侦察信息；

当劫持发生时，交通工具内部配备的手持机发出被劫持信号，该被劫持信号依托信息传输模块将该信号传输至地面指挥中心；

地面指挥中心研判该被劫持信号，如果确认发生劫持，则发送指令信息激活反劫持系统；

反劫持系统被激活后，由指挥中心远程控制，公共交通内部无法关闭该反劫持系统；

反劫持系统启动信息采集传输分系统采集信息；

借助信息传输模块，实时向指挥中心传输所采集的信息；

根据定位跟踪模块对公共交通工具进行定位；

根据实时回传数据，对公共交通内的情况进行分析，制定反劫持策略；所述制定反劫持策略包括采用目标投影标定技术锁定目标。

2.根据权利要求1所述的反劫持方法，其中所述的公共交通工具为飞机、船、火车或者其他公交车。

3.根据权利要求1所述的反劫持方法，其中所述的信息采集传输分系统至少集成有信息采集、信息传输、定位跟踪三个模块。

4.根据权利要求3所述的反劫持方法，其中所述的信息采集模块包括微型音频/视频图像采集设备以及相关的控制模块。

5.根据权利要求3所述的反劫持方法，其中所述的信息传输模块包括海事卫星通信模块、宽带无线通信模块。

6.根据权利要求2所述的反劫持方法，当其中所述的公共交通工具为飞机，高空飞行时，指挥中心通过海事卫星通信通道传输指令信息；在接入宽带无线通信网的条件下，通过无线宽带通信传输指令信息。

7.根据权利要求2所述的反劫持方法，当其中所述的公共交通工具为飞机，高空飞行时，依托北斗导航通信系统将采集到的图像信息通过卫星信道传输到指挥中心；在接入宽带无线通信网的条件下，遥启音频、视频采集设备，通过无线宽带通信将战术侦察信息实时回传；上述两种情况下，均可通过手持机编辑短信通过卫星信道回传。

8.根据权利要求1所述的反劫持方法，其中目标投影标定技术包括如下步骤：根据实时回传的影像信息，分选出劫匪目标特征，准确定位；

依托投影设备在公共交通工具外壁标定目标位置，为狙击手瞄准提供支持。

9.根据权利要求1所述的反劫持方法，其中定位跟踪模块包括北斗导航定位模块、GPS导航。