情报搜集技术（最新中文译本）

　　第一章   特征
　　特征通常是通过对某一物理或化学实体在空间、时间，以及/或者频率方面的力度、强度和状态的测量而得出的。例如，测量的结果可能是由一个物体的大小、温度、信号强度，或气压等组成的物理数值。另外一种类型的特征指的是化学特征，其测量的是一个样本中化合物或化学元素的存在状态（通常是指其数量）。而对于色彩的感知，实际上也是对光的强度（即光的频率）的一种粗略测量。
　　本书将特征定义为“通过技术搜集手段所得到的非文字信息”。相反，模式指的是由分析（通常是对特征的分析）得出的结果。区分这两个概念十分重要，因为它们通常重叠，且区别甚微。此外，多数技术搜集手段得到的是特征，而对于某一个来源或所有来源的分析得出的是模式。
　　1. 例如，某一罪犯作案的地理空间模式往往被称为一种特征，用司法术语来说就是犯罪手法；但实际上这是一种模式识别，它源于分析而非技术搜集手段。
　　2. 分析飞机的一系列机动动作可以得出一种模式，该模式能够显示该飞机的自身状况或飞行员的意图。虽然这些机动动作可以通过雷达所获得的一系列特征来进行识别，但是这种机动模式并不是一个特征。
　　为了进一步明确特征和模式之间的区别，我们来考察一个经典的情报案例，也就是在古巴导弹危机期间，识别正在古巴境内建造的设施。
　　图1-1显示的是1962年U-2飞机所拍摄的有关SA-2防空导弹基地的图像。地面痕迹产生了一系列的特征，某些车辆的存在构成了一个独特的模式，两者结合起来，构成了一幅图像。该基地的分布格局被分析人员称为“大卫之星，恰与苏联的SA-2防空导弹基地的格局相符，因而分析人员轻而易举地认出了这个基地。整个模式包括一个目标跟踪雷达的图像特征和环绕在其四周的六个导弹发射器的图像特征。
　　区别一种模式和一个特征的确很难，因为在实践中两者通常会出现一定程度的重叠。但是本书的最大不同之处在于，全篇主要关注特征的搜集、处理和利用，而非对于模式的分析。
　　特征可以通过许多专门技术获得，而这些技术多数只关注特定目标，并且提供具体的情报答案。多数此类技术都会使用专门设计的传感器，或使用从常规的信号情报传感器和图像情报传感器中获得的、经过特殊加工的原始数据。正如本书序言所强调的，在美国，此类技术多数被称为测量与特征情报，它包含了一系列搜集和加工技巧；而其他技巧则被归为信号情报或图像情报。这类技巧涵盖的范围十分宽泛，同时也在不断地吸纳新技术。可以说，这是一个变化迅速的研究领域。
　　一、特征的应用
　　为了实现情报目的，特征必须与特定的人、物或过程相联系。在情报活动中，搜集者通常想要对特定的人、物或过程从时间和空间上进行定位，而特征就用于实现这一目的。以下是特征在执法机关、国家情报和战场情报中应用的例子。
　　许多特征可以用于对人进行识别，并对人的移动情况进行跟踪。指纹就是一种基于二维空间里的色彩密度（深度）得出的特征。该特征用于个体识别已有数十年历史。最近，诸如生物测定学技术也被用于这一目的。每个人的DNA分子均不相同，为了识别个体，法医学家测量了DNA分子中的13个部分之间的联系，并用测量所得的数据建立了一个有关该测量个体的DNA序列图（有时也称为DNA指纹图谱）。另外一个人在这13个DNA区域有着同样序列图的概率微乎其微（同卵双胞胎除外）。
　　对某一化学物的痕迹进行测量可以得出一个特征。对于放射气体氪-85的痕迹进行测量就可以得出一个特征，即某一设备内正在制造钚-239（一种用于制造核武器的可裂变材料）。测量工业排放物中的三氯氧化磷的痕迹也可以得出一个特征，显示（该工厂）正在生产化学战剂。
　　特征也可以用于识别和跟踪核武器、化学武器、生化武器及先进的常规武器系统，以实现导弹监视、防武器扩散、军备控制，以及对条约遵守情况进行监督等目的。根据目标所存在的一些较难掩盖的特征，例如火箭羽流、化学物的生物成分或分子组成以及生物制剂，运用技术搜集可以从一个安全距离对目标进行识别。诸如多光谱热成像（第五章会讨论）此类的特征搜集技术为识别气体排放物痕迹提供了宝贵的参考，此类气体排放物包括在核武器或化学武器制造、存储和应用过程中所产生的物质。特征也用于对一些具有情报价值的环境特点——包括表面温度、水质、材料成分和污染物——进行描述。
　　今天的一些智能武器系统也使用特征对飞行中的表面目标进行探测和确认，但是在这之前还需要通过技术搜集手段来获得该目标的独特特征。
　　技术搜集手段可以让许多现代隐蔽和伪装手段失效。指挥官可以根据某一特征来识别战场上特定的敌对装备，从而实现精确瞄准。战场指挥官还可以使用技术搜集手段在战场空间跟踪友军。另外，雷达系统也可以对某一物体（如坦克、导弹或者弹头）的形状进行远程测量，以帮助指挥官确定特定模型或类型。
　　在某次测试活动（如弹道导弹测试或核爆炸测试）开始之前、进行过程中，以及结束之后所搜集到的有关环境条件的特征可以用于判读该测试的结果。
　　特征通常是一段时间内在环境不断变化的情况下所搜集到的多类测量的产品，一般反映了某一目标或事件的动态变化。例如，一架飞行中的飞机的雷达、红外线及声学特点将会随着其海拔高度、功率级、飞机配置的变化而发生可预见的变化。这些特征可用于识别特定目标或行动，或者，在这些目标或活动同时发生时对其进行区分。
　　二、特征库
　　除非存在一个特征数据库或特征库，能够将特征与特定的人或物体类别联系起来，否则技术搜集手段将毫无价值。如果有了特征库，那么识别出某一特征，就可以将其与特定的人、现象、物体或物体类别联系起来。
　　情报工作有一项主要任务，即建立起一个可靠的特征数据库，这项任务需要持之以恒去完成。许多搜集系统可以得到一些实时的（即在数秒之内）特征。但是，仅仅探测到某一特征是远远不够的，还需要一个包含大量特征的特征库，这样就可以在实时或近实时的情况下对特征进行识别。这些特征库在确保技术搜集系统在战场情况下快速且准确地识别特征方面发挥着关键性的作用。（此处注释见原书）许多现存的特征数据库都已经过于陈旧，因为它们所包含的数据都是由较为陈旧且可靠性较低的传感器所记录下来的。在某些情况下，诸如用化学制剂探测器所进行的识别活动，因为相关的特征的数量在变化，所以特征库也需要不断更新。现存的分子结构特征库仍在组合当中，许多新的化学物质还在不断地产生。
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　　罗伯特·克拉克（Robert M. Clark），电子工程学博士，法学博士，马里兰大学情报研究教授，美国资深情报分析人员，从事情报工作40余载。先后担任美国空军电子战军官和情报官，中情局分析师和情报分析支持小组负责人；曾在美国国家情报总监办公室参与“情报官课程”的开发和教学，担任“情报界入门课程”的主管。他是一位独立咨询师，为美国情报界提供太空威胁分析，并在美国“情报与安全学院”担任教职。本书姊妹篇《情报分析：以目标为中心的方法》（已由我社翻译出版），是其重要的代表作。

　　情报搜集是情报流程中的重要一环，也是情报分析的前提与基础。它分为人力搜集、技术搜集和开源情报搜集三类。《情报搜集技术（较新中文译本）》一书集中讨论了各种技术搜集手段，包括声学情报、红外情报、激光情报、核情报、雷达情报、物料利用等。美国情报界将这些情报搜集技术命名为“测量与特征情报”(MASINT)，它是一种新型的情报搜集手段，既不属于图像情报，也不属于信号情报。测量与特征情报在国家安全领域主要有三大用途：
　　第1，重要的战略情报手段。可用于识别与跟踪核武器、生化武器和先进的常规武器系统，以实现导弹监视、防止大规模杀伤性武器扩散、军备控制等目的。
　　第二，战场监控的重要手段。可提供实时战场态势感知和目标设定，帮助指挥员了解“山那边的情况”，从而消除战争迷雾，减少战争的不确定性。
　　第三，遏制非传统安全威胁的手段。可用于识别生物恐怖威胁，追寻威胁源头；在环境监测、预报重大自然灾难方面，也能发挥重要作用。
　　作者还阐述了情报搜集中特征(signatures)的基本概念，为实现情报目的而进行特征搜集的传感器和搜集平台（飞机、卫星、舰船和地面站），以及情报搜集策略与管理问题。读者从中可以一窥美国情报界强大的情报搜集能力、发展动向及维护国家安全的较新思维。书中的彩色插页为实践操作提供了宝贵的示范，参考书目利于深入研究特定情报主题。
　　《情报搜集技术（较新中文译本）》一书是首部系统论述情报搜集技术的专著，堪称该领域标杆性读物，为中情局“情报官书架”推荐图书，被众多学校和机构选为情报学教材。

序  言
第一章   特  征
一、特征的应用
二、特征库
三、电磁波谱特征
四、非电磁特征
五、小结
第二章   电磁传感器
一、搜集型传感器类别一览
二、传感器性能
三、传感器设计和使用之间的折中
四、传感器组
五、小结
第三章   搜集平台
一、卫星
二、飞机和无人机
三、浮空器
四、舰船与潜艇
五、地面站
六、小结
第四章   光学成像及辐射测量
一、光学系统的基本知识
二、成像几何基础
三、像素和分辨单元
四、光电成像仪的类型
五、图像加工/处理
六、图像利用
七、立体图像
八、视频跟踪和监视
九、辐射计
十、测偏振术
十一、商业图像
十二、小结
第五章   光谱感应及成像
一、光谱
二、光谱成像
三、光谱特征
四、光谱特征的加工、利用和分析
五、特征库
六、小结
第六章   主动传感：雷达
一、雷达的工作原理
二、雷达频段
三、激光雷达
四、振动测量
五、小结
第七章   成像雷达
一、合成孔径雷达简介
二、合成孔径雷达的工作原理
三、合成孔径雷达成像
四、机载合成孔径雷达与空载合成孔径雷达
五、合成孔径雷达图像处理和利用
六、卢皮合成孔径雷达
七、测偏振合成孔径雷达
八、变化探测
九、叶簇穿透合成孔径雷达
十、合成孔径雷达水上成像
十一、移动目标显示
十二、激光雷达成像
十三、小结
第八章   利用无源射频进行情报搜集
一、电子情报搜集和分析
二、遥测情报搜集和分析
三、通信情报特征
四、其他射频发射
五、无源射频传感器
六、定位
七、小结
第九章   导弹情报和太空情报
一、雷达
二、陆基光学传感
三、天基光学传感
四、信号情报
五、小结
第十章    非电磁特征
一、磁场和电场
二、核辐射
三、声波和次声波
四、小结
第十一章    物料和材料的搜集和利用
一、材料取样
二、物料获取和利用
三、生物测定学
四、行为特征
五、小结
第十二章    管理技术搜集工作
一、技术搜集管理的理想状态
二、管理前端
三、管理后端
四、评估情报搜集
五、跨界管理
六、管理用户预期
七、联机在线带来新的情报搜集能力
八、结论
九、小结

致  谢
参考书目和报告单
术语表
缩略语表
译后记
图表目录
图 1–1  古巴的 SA–2 导弹基地，摄于 1962 年
图 1–2  电磁能与物质的相互作用
图 1–3  电磁能的天然和人工发射
图 1–4  射频波谱
图 1–5  光谱
图 1–6  偏振的类型
图 2–1  遥感器的类别和类型
图 3–1  主要的卫星轨道类型
图 3–2  轨道类型的侧面图
图 3–3  极轨道的几何视图
图 3–4  全球覆盖的地面路径
图 3–5  太阳同步轨道的地球覆盖
图 3–6  不同卫星群的赤道覆盖
图 3–7  范艾伦辐射带
图 3–8  “全球鹰”无人机
图 3–9  美国海军观察岛号
图 3–10  德国信号情报搜集船
图 3–11  毛伊岛空间监视系统
图 3–12  丹麦“眼镜蛇”雷达
图 3–13  长颈鹿战场监视雷达
图 4–1  光学传感器元件
图 4–2  焦距对视场的影响
图 4–3  遥感器的视场和能视域
图 4–4  成像系统的类别
图 4–5  假色图像
表 4–1  国家图像判读度分级标准
图 4–6  可视图像和辐射测量图像的比较
图 4–7  空中持久红外技术手段搜集的德尔塔 4 号火箭发射情况
图 4–8  国防支援计划卫星
图 4–9  人工特点与自然特点的偏振效应比较
图 5–1  电磁波在大气传输中的衰减情况
图 5–2  光谱成像分辨率和所得信息的级别
图 5–3  北科罗拉多州陆地卫星 7 号的两个像素
图 5–4  全色图像中两个像素的比较
图 5–5  多光谱图像中两个像素的比较
图 5–6  一张多光谱图像中两个像素的光谱特征
图 5–7  高光谱图像中像素的光谱特征
图 5–8  Hyperion 传感器搜集的高光谱图像
图 5–9  两个像素的多光谱和高光谱特征的比较
图 5–10  高光谱数据立方体
表 6–1  雷达频段
图 6–1  OTH-B雷达覆盖
图 6–2  FPS–85 雷达
图 6–3  海上 X频段雷达
图 6–4  激光振动测量
图 7–1  五角大楼的机载合成孔径雷达图像
图 7–2  相干脉冲序列
图 7–3  啁啾脉冲的频率变化
图 7–4  合成孔径几何模拟成像图
图 7–5  机载与空载合成孔径雷达的幅宽和入射角
图 7–6  合成孔径雷达图像中的掩叠与投影
图 7–7  合成孔径雷达的多反弹现象
图 7–8  合成孔径雷达图像中的目标移动假象
图 7–9  德国卢皮合成孔径雷达飞船的效果图
图 7–10  反复通过成像几何图
图 7–11   北大西洋的合成孔径雷达图像
图 7–12  联合监视与目标攻击雷达系统的移动目标显示图像
图 7–13  坦克的可视图像及激光雷达图像
图 8–1  作战电子情报和技术电子情报
图 8–2  “银河辐射及背景”电子情报侦察卫星
图 8–3  信号情报天线类型
表 8–1  微波射频接收器一览
图 8–4  对测角交叉定位信息的综合
图 8–5  位于德国奥格斯堡附近的 AN/FLR–9 环形配置天线阵
图 8–6  信号到达时间差定位
图 8–7  运用到达时间差定位的“维拉”无源监视系统
图 8–8  利用多径接收确定目标高度
图 8–9  利用三个移动的接收机演示到达频率差法定位
图 9–1  再入飞行器雷达图像
图 9–2  航天飞机的雷达图像
图 9–3  贝克 – 努恩相机
图 9–4  航天飞机的红外图像
图 9–5  导弹加速度典型历史记录
图 10–1  携带地磁异常探测器尾桁的 P–3“猎户”飞机
图 10–2  声波和次声波监视区域
图 10–3  卡车的声学功率谱图
图 10–4  飞机和直升机的声学特征比较
图 10–5  水面行驶船只的频谱图
图 10–6  拖曳水听器基阵
图 10–7  地震检波器设计构造
图 10–8  地震波传感路径
图 10–9  印度核试验和地震图比较