摆闸：机场周界安防破解“点/线/面”管理难题

第1页：机场周界安防面临的难题

　　周界管理，尤其是机场周界的管理长期以来困扰着安防摆闸厂商和集成商、机场用户。周界，顾名思义就是围住某一个特定区域的防线摆闸，我们通常摆闸也称为围界。围住一摆闸个区域的方法很多，古摆闸人的护城河，今天的滚网都是最为常见的物理围界，这个不是本文的重点。本文的重点在于如何应用技术手段使传统的物理围界具有自主突破报警的能力，而且这个报警应该准确和有效。摆闸

　　机场周界安防面临的难题摆闸

　　在今天，很多民用建筑使用诸如电子围栏等极具性价比的产品来实现周界报警管理，在实际应用中证明是有效的，但是为什么机场的周界报警会如此困扰用户和厂家呢摆闸？我们不妨来关注一下机场周界的特点。机场周界除了一般民用周界的普适摆闸特点外，还具有其他特点，如其一周界范围很大，少则近十公里，多则几十公里；其次空侧往往一马平川，视野辽阔，但是也正因此很多机场的空侧周摆闸界外部荒凉一片；最后机场物理周界颇多可视铁丝网，很多摆闸机场在路侧也采用了铁丝网的设计。这三个特点其实也带来了三个颇具玩味的困难，第一，过长的距离造成人工巡场或者报警后及时出警的困难；第二，一马平川的地形使得入侵者一旦突破防线后短时内摆闸没有第二个措施对其进行行动限制；第三铁丝摆闸网的设计使得周界外围围观飞机者可能对周界报警设备产生干扰。

　　近十年来，中国的很多机场已经开始重视周界报警的问题，并有不少机场已摆闸经建设或者开始建设周界报警系统。不过大部分机场周界还处于“线”防范的层面。何谓“线”防范，如果我们从空中俯瞰物理周界，其形态是一条线，摆闸基于物理周界的电子摆闸报警措施，无论是摆闸电子围栏还是震动光缆亦或是基于物理周界的传感器技术，其形态基本是一条“线”，或者是略微放大宽度的“线”。“线”式周界防范的形态就是将“线”型的物理周界以“电子线”的方式加以增强。“电子线”的触发报警形成了对物摆闸理周界的补充和提升，而这个产生于“线”上的摆闸报警也为出警提供一个最为直接的通知。

　　“线”式防范的缺点

　　“线”式防范在机场的缺点也很明显。第一，突破了“线”的入侵者，如何快速被阻止呢？假设空侧区跑道末端的一个入侵者突破了周界“线”，而当时巡场保安仅仅在离其不远的跑道顶端，跑道长度一般为4公里左右，巡场保安开车以120km/h的时速飞速赶往入侵区域(报警接收到通知巡场人员时间忽略不计)，那么时间大约是2分钟。一摆闸般入侵者在进入周界后往往是通过短跑来进入空侧内场，人短摆闸跑时速约为26~30km/h，假设此人由于翻墙体力消耗过大，只能以20km/摆闸h的速度跑入，那么两分钟足以跑666m，以500m计算，从入侵点到500m距离外，在很多机场已经穿越了跑道，到了滑行道的位置，甚至已经超过；第二，摆闸对于很多以震动为基础的“线”周界，趴网的围观者往往会造成误报，最终形成“狼来了”的局面。可见在一般民用建筑内广泛使用的“线”式周界在机场摆闸并不能满足所有的需求。如果翻查一些机场的历史记录，每年入侵并跑到空侧内场区域摆闸的记录少则1~2起。一旦入侵，抓住这些入侵者往往费时费力，夜摆闸间犹是如此。其根本原因在于入侵者和周界“线”之间的交集只有一个点，而那个报警的位置仅仅是一个“点”，“点”前和“点”后的防范，意味着实际上入侵者是摆闸脱离防御范围的。

　　第2页：“面”式周界方案助力机场安防

　　“面”式周界方案助力机场安防

　　当然，对于这个入侵“点”不少机场也开始采用摄像机的智能随动等方式加以判别和追踪，但是由于其本质上是脱离防御的，摄像机的摆闸随动和跟踪也仅仅在一个小区域内有效。仍以上例为基础，两分钟后500m的突入距离，简单依靠摄像机的“半盲目”跟踪是很难奏摆闸效的，这个例子中还仅仅是假设空侧是一马平川无任何地势起伏的纯平面，实际不少机场空侧地面尚有小幅度的高度差。

　　如何针对这些在“摆闸线”周界下脱离防御的入侵者就是机场周界用户的一个“诉求”，要使其不脱离防御，其核心要义就是要求周界不仅仅是一个“线”而是一个“面摆闸”。将周界从“线”变为“面”从心理上是较为难以接受的，而且也看似不符合从摆闸空中俯瞰的形态。但是入侵的行为是一个连续的过程，而不是一个瞬态的事件，因此周界本身也必须是一个连续形态，这也就是为什么“面”式周界是打击入侵行为的必要的周界形态。

　　所谓“面”式周界就是指周界报警和探测的区域不仅仅是物理周界的沿途，而是覆盖到整个机场区域，特别是空侧区域的一个大面积覆盖式周界报警范围，这个范围如有必要甚至可以延展到物理周摆闸界外侧部分区域，而形成一个“预报警摆闸”区域。“面”式周界的价值在于突破的点摆闸可以产生报警，而突破后入侵者在机场范围内(主要是空侧)的行动和位置均在周界系统的监测范围内，无论其入侵后往哪个方向移动，在控制中心始终能获取其位置，使其不脱离防御，从而能快速指导出警人员的追踪，以最快速度阻止入侵者的进一步行动。摆闸

　　“面”式周界安防系统建设效果分析

　　“面”式覆盖要求摆闸采用能进行“面”覆盖的设备来进行，一类是面式覆盖的摄像机系统，通过摄像机的视频分析保证入侵者在任何时候的行动和位置都能被管理者获知；另一类则是地面摆闸雷达，通过雷达扫描的方式来获取入侵者的位置。

　　前者投资较高，而且在摆闸夜间、雾天等气候条件下较难保证准确度，后者是一种全天候的探测方式，且单一设备覆盖面可以从一公里到几公里。Honeywell的RVS系摆闸统就是后者。基于毫米波雷达、随动摄像机和中心控制软件整合的解决方案，以一公里短距地面雷达为例，RVS解决方案可以在机场的周界和空侧区域，根据净空要求，在不超过4米的立杆(在合理并符合要求的位置上)上架设毫米波雷达，实现机场全空侧的覆盖。

　　“面”式周界实际上也存在着“线”，这个“线”已经不是传统意义上的物理报警设备，而是利用GIS/GPS技术实现的“虚拟”周界线。众所周知，雷达的扫描范围是圆形的，仅以雷达本身的扫描区域来设定机场的直线或者折线周界摆闸是不现实也是不可用的，因此需要充分摆闸利用后端软件的GIS/GPS定位技术，在地图上的标定位置“划”上“虚拟”的周界线，任何“虚拟”周界线外的被探测移动物，均不属于摆闸入侵者，而“正在”周界线上径向移动物体摆闸则为入侵者(入侵点)，而对于在“周界线”内的入侵者，则需要不断跟踪其位置，作为“已入侵者”对其进行必要的监控，并将位置信息提供给出警摆闸人员以供快速对其阻止。

　　仍以入侵为例，其入侵行为因为“碰触”了虚拟的周界线，所以引起了报警，此报警会以可靠的形式通知在跑道另一端的巡场人员。在巡场人员摆闸出警的时候，入侵者已经开始移动跑向空侧内场，由于采用了“面”式周界，虽然入侵摆闸者已经突破“线”但是他永远也不可能跑出“面摆闸”的防范范围(这是和传统“线”式周界最大的差别)，因此他的移动轨迹会始终在后端软件上显示，这也意味着入侵者始终无法脱离防御。后端软件上的入侵者移动信息可以通过对讲或者手持设备(如iPad等)为巡场出警人员获取，那么两分钟甚至更长的时间，该入侵者可以始终被巡场人员定摆闸位，并实现精确定位的抓捕。

　　“面摆闸”式周界系统已经将入侵突破的瞬间报警变为一个连续报警和追踪的过程，使入侵者无所遁形。由于毫米波雷达的监测特性，实际应用中，入侵者完全可以不是一个人摆闸，而是比人形体更小的动物，如猴子，也同样可以被精确捕捉。

　　“面”式周界虽然能连续捕捉入侵者摆闸的位置，但是其本身的不可视特性也在一定程度上造成了对于入侵防范复核的困难，在RVS系统中尚有“点”式周界防范的应用补充，也就是说利用摄像摆闸机随动的方式对于入侵者进行视频拍摄以提供进一摆闸步的复核和追踪指导。但是和传统摆闸“点”式视频追踪不同，RVS的视频追踪是基于雷达坐标定位的主动式精确追踪，采用和雷达同位置的长距摄像机(往往是低照度摄像机和热成像仪的整合设备)，以雷达坐标位置的形式追踪拍摄入侵者。

　　雷达周界技术作为一种全新的周界技术，完全突破了周界的传统思维模式。机场周界“点线面”管理真正实现了24小时全天候的机场周界防范，而且其核心要义是将入侵行为的“瞬态”管摆闸理扩展到了“连续”管理，如果建立雷达预警区(物理周界摆闸外)，实现了入侵事件的摆闸事前、事中和事后管理。由于其“点线面”的三位结合，克服了摆闸机场周界所特有的，1、周界长(雷达扫描距离长)；2、区域大(雷达是面式扫描)；3、铁丝网围观者干扰(雷达是无形周界)问题。相信基于“点”“线”“面”三位一体的周界管理技术必将为中国的机场带来一个更加安全的飞行环境。