Akustiline luure — kuidas jäljetult jälgida?

 (35)
Akustiline luure — kuidas jäljetult jälgida?
Foto: Eesti Ekspress, Tiit Blaat

Kuidas leida snaipri asukoht linnalahingus? Kas klahviklõbin reedab PIN-koodi? Akustiline luure - informatsiooni kogumine helidemaailma kaudu - teeb need trikid võimalikuks.

Enne lennukite tulekut kasutati akustilist luuret laevade asukoha määramiseks udus. Esimese maailmasõja keskpaigast kuni Teise maailmasõja alguseni kasutati akustilist luuret lennukite avastamiseks. Mõlemaid objekte avastati selle kaudu, et kuulati nende mootorite tekitatud müra. Paremaks kuulmiseks tulid esimeste abivahenditena kasutusele kuuldetorud, kirjutab Tarkade Klubi.

Suurenenud torudevaheline kaugus võrreldes inimese kõrvade vahelise kaugusega suurendab vaatleja võimet määrata heliallika suunda. Miks mitte ehitada tohutu suuri kuuldetorusid?
Ilmneb, et suurem pole siiski alati parem, sest ülisuurte kuuldetorude keeramine ning manööverdamine muutunuks liialt tülikaks. Oli vaja midagi uut välja mõelda. Sündis akustiline peegel — suur betoonist kauss või sein, millel oli palju suurem akustiline võimendus ja võime tuvastada lennukeid veelgi kaugemalt.

Tarkade Klubi augustinumbris:
• Ajudoping levib hoogsalt
• Haiguste juured on imikueas
• Katsetame elektrirula
• Mis juhtus allveelaevaga Kursk
• Akustiline luure
• Veealune retk Marsile

Teise maailmasõja ajal võeti kasutusele radar ning sõjalennukid muutusid järjest kiiremateks. Akustilised peeglid ei suutnud enam vaenlase lennukite eest aegsasti hoiatada, muutusid kiiresti kasutuks ja akustiliste peeglite ehitamiseks mõeldud raha suunati ümber radarite valmistamisse. Akustilise luure kasutamise aktiivsus vähenes. Nüüd aga on akustiline luure seoses tehnoloogia arenguga taassündi läbi tegemas.

Lihtsaks akustilise luure meetodiks on aja lugemine välgusähvatuse nägemise ja müristamise kuulmise vahel. Suuna ja kauguse määramiseks piisab vaid ühest vaatluspunktist. Keerulisem on olukord siis, kui sähvatust ei nähta. Kauguse ja suuna määramiseks on vaja täpselt mõõta heli kohalejõudmise hetk kolmes või enamas vaatluspunktis ning kaugus nende punktide vahel.

Olgu kolm sõpra Mari, Jüri ja Kalle. Kõik nad asuvad toas, igaüks erinevas majas, kui järsku kostub hirmus mürin. Juhtumisi vaatavad nad sellel hetkel kella ning fikseerivad aja sekundi täpsusega. Järgnevalt lähevad nad kiiresti internetti ning hakkavad omavahel rääkima. Kõigi kurvastuseks ei tea nad suunda, kustpoolt hääl tuli, aga kõik teavad öelda kellaaja.

Esimesena kuulis mürinat Kalle, järgmisena, kuus sekundit hiljem, kuulis seda Jüri ning viimasena, veel kuus sekundit hiljem, kuulis müristamist Mari. Nad teevad järelduse, et hääl tuli Kalle poolt. Kiiresti võtavad nad kaardi lahti ning mõõdavad majadevahelise kauguse. Kõik majad asuvad ühes sihis, vahekaugustega kaks kilomeetrit. Kuna kuue sekundiga läbib heli samuti kaks kilomeetrit, sai heliallikas olla ainult samas sihis kui nende majadki.

Paraku pole kõik alati nii lihtne, sest mida täpsemalt soovitakse teada heliallika asukohta, seda suurema täpsusega tuleb mõõta aega lainefrontide vahel. Kui plahvatuse hääl tuleb kaugelt, siis muutub see rohkem kõmina moodi ning lainefronti on raske määratleda. Veelgi enam — helikiirus õhus sõltub ka temperatuurist, õhuniiskusest ja õhu koostisest. Tuul tekitab heliallika suuna määramisel täiendava vea.

Täpse suuna ja asukoha väljaarvutamiseks on vaja teada kaugust kuulamiskohtade vahel ning parandeid, mis arvestavad keskkonnast tingitud helikiirust muutvaid tegureid. Kaasajal on muudetud mõõtmiste tegemine automaatseks, seda teevad arvutid ning mikrokontrollerid. Ometi on akustilisel luurel ka kasulik pool. Tegemist on passiivse meetodiga, millel pole jälgitavat kiirgust, mis reedaks mõõtmisaparaadi asukoha vaenlasele. Enamasti ei vaja akustilise luure seadmed suuri antenne ega võimsusi. Tänapäeval on see arenev teadus, mis on sõjandusest levinud muudesse valdkondadesse.

Loe veel

Paljutõotav akustilise luure väljund on vastase suurtükiväe leidmine sooritatud laskude kaudu. Üheks selliseks süsteemiks, mis võimaldab määrata vaenlase kahurite asukohti kümnete kilomeetrite raadiuses, on HALO. Eelduseks on muidugi lasu sooritus kahurist. Kahuri asukoha teadasaamiseks on tarvis eelnevalt asetada laiali mikrofonidest koosnevad sensorid, mis teatavad oma asukoha GPSi järgi täpseks arvutuseks. Andmed saadetakse kesksesse süsteemi, mis teeb vajalikud arvutused ning väljastab koordinaadid kaardile või digitaalsesse käsku. Lisaks suudab HALO tuvastada ka samaaegseid plahvatusi.

Tehnoloogia arenedes on paljud elektroonikakomponendid muutunud järjest kvaliteetsemaks, võimaldades ehitada innovaatilisi süsteeme, mis suudavad tuvastada püstolilaske. Kasu saab sellest sõjavägi, kus sõduritel ei pruugi vaenlase territooriumil olla alati teada, millisest suunast lask tuli. Appi tuleb snaiprituvastussüsteem Boomerang. Auto katusele asetatakse merisiilikukujuline mikrofonidega andur, mis on võimeline kuni 80 km/h kiiruse juures tuvastama väikerelvadest tulistatud kuulide tekitatud helisid, välja arvutama info tulistaja kohta (kust ja kui kõrgelt tuleb lask) ning väljastama selle kiiresti auto pardaarvuti kaudu. Alati pole võimalik kasutada keerulist statsionaarset tehnoloogiat — läheb tarvis kerget mobiilset abivahendit. Selliseks abimeheks sobib hästi snaiprituvastussüsteem Ears. Sõduri õlale kinnitatakse 180 grammi raskune seadeldis, mis on võimeline teatama sõduri suunas laskva snaipri asukoha. Seadme energiatarve on madalam kui üks vatt.

Kuidas on võimalik leida üles snaipri asukoht, kui ta on ennast ära peitnud ning kasutab lasu tegemisel summutit? Summuti vaigistab püssirohu plahvatuse kestas, aga füüsikaseadused näitavad kätte kuuli trajektoori. Enamik sõjaväe vintpüsse tulistavad kuule ülehelikiirusel. Sellel kiirusel ei valgu õhk kuuli eest ära sujuvalt, vaid löögiga. Õhk lüüakse “põmaki!” eest ära ning mõne aja pärast valgub õhk väiksema põmakaga tagasi. Pole võimalik peita kuuli tekitatud lööklainet. Eri paikadesse asetatud mikrofonidega on võimalik neid lööke salvestada ning arvutada välja kuuli trajektoor. Ainuke võimalus, kuidas täpsuslaskur end peita saaks, on tulistada kuule välja helikiirusest väiksema kiirusega, kuid see on ebatõenäoline, kuna näiteks AK-47 tulistab kuule välja kahekordse helikiirusega.

Linnalahingus ei pruugi piisata ainult suunast ning kaugusest, sest majade vahel kaob orientiir kiiresti. Kasutada võib kaasaegseid nutitelefone ning pihuarvuteid, et näidata laskja asukohta kolmemõõtmeliselt. Ka selline süsteem on olemas — snaiprituvastussüsteem ISIS. Sõduri kiiver muudetakse jälgimisseadmeks, mis on võimeline kindlaks tegema laskja asukoha, aga ka mitme laskja asukoha ning kaliibri ja relva tüübi. Laskja asukohta näidatakse pihuarvutil kolmemõõtmeliselt. Igal kiivril on neli sõlme ja igal sõlmel omakorda neli mikrofoni. Laskja suuna määramiseks piisab sellest, kui ühe sõlme kolm mikrofoni kuulevad lasku. Mida rohkem mikrofone laske kuulevad, seda täpsem on lõpptulemus.

Aga miks mitte ehitada linna süsteem, mis jälgib kõiki püstolilaske ja annab lasu sooritamise hetkel sellest kiiresti teada, nagu näiteks püstolilasu tuvastamise süsteem SENTRI? Jälgimisseade on võimeline tuvastama püstolilasu, keerama kaamera lasu suunas, filmima ning helistama politseisse — seda kõike vaid sekundiga. Kõikide süsteemide pilt saadetakse kontrollkeskusesse, kus seda hoitakse seitse päeva ning arhiveeritakse juhuks, kui on vaja videotõestust kohtus. Lisaks on välja töötatud ka mobiilne versioon SENTRI-st suurte rahvaürituste jälgimiseks.

Kas ei teki probleem turvalisuse ning privaatsusega? Tänapäeval on paljud teadlikud kaameratest, mis jälgivad iga sinu liigutust, ning oskavad neid karta ja ennast või oma tegusid nende eest varjata. Paraku teavad vähesed akustilisest luurest ning potentsiaalist, mida võimaldab saavutada tühipaljas kuulamine. Jõuame akustilise luure pahupooleni.

Arvutiklaviatuuri akustiline luure — kuulates mitme mikrofoniga klaviatuuriklõbinat on võimalik kindlaks teha, millist klahvi vajutati. Sama lugu on numbrisisestusklahvistikuga näiteks sularahaautomaadi juures või poes PIN-koodi sisestades. Sõltumata suurtest pingutustest varjata käega klahvikombinatsioone, on võimalikud süsteemid, kus klahvivajutuste mehaanilised helid reedavad koodi häkkerile. Õnneks on kasutusele võetud hulganisti vastumeetmeid, et tagada kasutaja turvalisus. Näiteks tekitab klaviatuur klahvi vajutamisel piiksu, mis on valjem klahvi enda klõbinast. Kuna piiks tuleb alati samast kohast, pole võimalik öelda, millist klahvi vajutati.

Olgugi et akustiline luure on juba sajandeid vana meetod, on see leidnud tee tulevikku. Akustilise luure kasulikkus seisneb selles, et see meetod on energiasäästlik ega jäta jälge.

Jäta kommentaar
või kommenteeri anonüümselt
Postitades kommentaari nõustud reeglitega
Loe kommentaare Loe kommentaare