Technológiával garantált biztonság – 1

Innovatív repülésbiztonsági testszkenner az utasok bosszantó ellenőrzése nélkül

A légiutasok általában vegyes érzelmekkel viszonyulnak a biztonsági ellenőrzésekhez. A légiközlekedés világot átfogó rendszerének biztonságát azonban még a földön, a repülőgépekre történő beszállás előtt végzett alapos ellenőrzések garantálhatják. Az ellentmondás csak olyan módszerek bevezetésével oldható fel, amelyek az utasok számára nem okoznak kényelmetlenséget, miközben az ellenőrzés hatékonysága sem szenved csorbát. A Rohde & Schwarz új fejlesztése közelebb visz a cél eléréséhez. 

A probléma

A németországi Bitkom (Szövetségi Informatikai, Távközlési és Új Média Egyesület) reprezentatív felmérése szerint a légiutasok többségének kedvező véleménye van a biztonsági technológiák, köztük a testszkennerek repülőtéri használatáról. Ugyanakkor bosszantja őket számos kellemetlenség, többek között a kézipoggyásszal kapcsolatos korlátozások, öltözetük egyes részeinek kényszerű levétele a biztonsági ellenőrzésnél, a hagyományos testszkennereknél megkövetelt természetellenes testhelyzet vagy a biztonsági személyzet által végzett kézi ellenőrzés. Mindezt a rossz érzést még fokozza az ellenőrzésnél szokásos hosszú várakozás. Mivel nem valószínű, hogy a biztonsági előírások szigora a közeljövőben csökkenni fog, a technológia feladata választ találni erre a dilemmára, mégpedig egyre szigorodó ellenőrzések mellett. A cél a legmagasabb szintű biztonság fenntartása az utasok lehető legnagyobb komfortérzetét biztosítva. Az új R&S^®QPS testszkenner (1. ábra) jelentős előrelépés e célkitűzés elérése felé.

1. ábra A kétpaneles, R&S^®QPS 200 típusú szkenner elsősorban repülőtéri használatra készült. Korlátozások nélkül beépíthető gyakorlatilag bármilyen kapu környezetébe. Az (itt nem ábrázolt) R&S^®QPS 100 típus egy panellel rendelkezik; a vizsgált személynek a teljes ellenőrzéshez 180°-kal el kell fordulnia

A repülőtéri biztonsági ellenőrzések rövid története

A repülőtéri biztonság története, legalábbis ami a támadások elleni védekezést illeti, egy sor kulcsfontosságú eseményhez és a megelőzésük érdekében tett ellenlépésekhez kapcsolódik. A polgári légi utazás első évtizedeiben gyakorlatilag nem létezett repülőtéri biztonság, mivel a repülés kizárólag gazdag utazók luxuskalandja volt, és messze volt még az idő, hogy védekezést igénylő erőszakos bűncselekmények helyszínévé váljon. A hatóságok még akkor sem látták szükségét jelentős ellenintézkedéseknek, amikor elterjedtté vált a főként politikai indíttatású repülőgép-eltérítés, amelynek csúcsidőszakában, 1969-ben 82 eltérítés történt. Fémdetektorokat csak akkor alkalmaztak utasokon, ha volt oka a gyanúnak. A fokozott földi utasellenőrzés és kutyák használata csak az 1980-as években kezdődött el, amikor elsősorban az Egyesült Államok szigorított a kábítószerek elleni harcán. Az 1988-ban – Lockerbie térségében, bombatámadás miatt – lezuhant repülőgép katasztrófáját követően Európában elkezdték szúrópróbaszerűen ellenőrizni a poggyászokat, de csak 2003-ban jelent meg a minden egyes poggyász kötelező ellenőrzését megkövetelő EU-előírás.
A biztonsági szabályok „nulladik óráját” sok szempontból a 2001. szeptember 11-i támadások jelentették. A hatóságok minden elképzelhető szinten mindent megtettek a támadások megismétlődésének elkerülésére, az utasadatok határokon átnyúló kiterjedt egyeztetésétől a légi marsallok alkalmazásáig, a hegyes vagy éles tárgyak, például körömreszelők kézipoggyászban történő szállításának megtiltásától a páncélozott ajtajú pilótafülkék bevezetéséig (az ilyen ajtók telepítése csak a Lufthansának több mint 30 millió eurójába került a vállalat nyilatkozatai szerint). Ettől kezdve a beszállás előtti biztonsági ellenőrzések is gyorsan megváltoztak. 2011. decemberében megakadályozták, hogy Richard Reid felrobbantsa a cipősarkába rejtett robbanóanyagot, ám az Egyesült Államok és néhány más ország ettől kezdve megkövetelte, hogy az utasok vegyék le cipőjüket ellenőrzésre. Ezt 2006-ban a nagy mennyiségű folyadékok betiltása követte, miután Nagy-Britanniában lelepleztek egy folyékony vegyszerekkel tervezett támadást. 2009 karácsonyán a támadók kreativitása már kiterjedt az alsóneműkre is: röviddel a detroiti leszállás előtt egy nigériai támadó (az „alsóneműs bombázó”) az alsóneműjébe rejtett robbanóanyagot próbálta meg felrobbantani. Az ikertornyok megsemmisítésére adott válaszlépésként felállított amerikai Közlekedésbiztonsági Hatóság (TSA) a támadás nyomán bevezette az utasok teljes testét letapogató repülőtéri szkennereket. Az 1990-es években kifejlesztett eszközök telepítése az Egyesül Államok repülőterein és néhány más helyen, például Amszterdamban már 2007-ben megkezdődött, de csak 2010-től vált elterjedtté. A szkennerek első generációja röntgensugárzáson alapuló technológiát használt, ami nemcsak a potenciálisan veszélyes tárgyakat mutatta ki, hanem a test intim részleteit is, ami viszont a nagyközönség ellenérzésével találkozott. Probléma volt az is, hogy a röntgensugarak ionizáló hatása károsítja a sejteket, bár a sugárzás alacsony szintje alapján a hatóságok kizárták az egészségügyi ártalom lehetőségét (a mérések szerint ez a szint nagyjából annak felelt meg, mint ha az utasok néhány percnyi kozmikus sugárzásnak lettek volna kitéve). Ennek ellenére a visszaszórt sugárzáson alapuló eszközök nagyrészt eltűntek a piacról, és használatukat ma már sok országban be is tiltották. Még a TSA is visszavonulót fújt: 2012 ősze és 2013 májusa között minden első generációs eszközt eltávolított, és milliméteres hullámsávú eszközökre cserélte le őket – nem közegészségügyi meggondolásokból, hanem azért, mert a gyártó képtelen volt határidőre megvalósítani egy olyan szoftverfrissítést, amely személytelené tette volna az átvilágítás eredményeit. A nyilvános felháborodás következtében az Egyesült Államok a Szövetségi Légügyi Hatóság (FAA) „Modernizáció és reform” című, 2012-es törvényébe belefoglalt egy olyan cikkelyt, amelynek értelmében a testszkennerek által létrehozott meztelen képeket le kell cserélni egy minden utas esetén azonos szimbolikus testrajzra.

Az Európai Unió egy 2011 novemberében közzétett előírásában egészségügyi aggályok miatt betiltotta a röntgensugaras szkennereket (és minden olyan technológiát, amely ionizáló sugárzást használ), továbbá kötelezővé tette a személyi és adatvédelmi jogok betartását is. Németország 2010-ben hajtotta végre egy első generációs, milliméteres hullámsávban működő szkenner első helyszíni próbáját a hamburgi repülőtéren. A helyszíni vizsgálatokat a Német Szövetségi Rendőrség kutatóközpontja végezte el és nyújtott hozzá tudományos támogatást. Az átvilágításnak 800 000 önkéntes vetette alá magát, köztük de Maizière szövetségi belügyminiszter is. A nagy populáción végzett teszt célja az volt, hogy megállapítsák az eszközök valós viszonyok közötti teherbíró képességét, felfedjék az esetleges problémákat, és megtalálják az általános vizsgálati módszerek optimális megvalósításának módját. Az országos hatóságok közvetlenül együttműködnek a légi szállítással kapcsolatos tanúsításokért felelős Európai Polgári Repülési Szervezettel (ECAC), amiben a hamburgi tesztelés kulcsfontosságú szerepet töltött be. A vizsgálati eredmények (köztük a téves riasztások nagy százalékos aránya) alapján a német szövetségi kormány azt a következtetést vonta le, hogy a piacon jelenleg kapható eszközök még nem alkalmasak általános használatra. Azóta a gyártók fokozták a megbízhatóság javítására tett erőfeszítéseiket.
A legújabb generációjú szkennerek, például a Rohde & Schwarz R&S^®QPS típusú berendezése a korábbiaknál jóval kiérleltebbek, és alkalmasak a korlátozások nélküli széles körű használatra. A szabályozó hatóságok azt is megkövetelik, hogy a szkennerek ne lassítsák, hanem gyorsítsák a biztonsági ellenőrzéseket. A ma kapható eszközök ezt lehetővé teszik. Az automatikus biztonsági berendezések egyre szélesebb körű használata alapján reménykedhetünk, hogy belátható időn belül elviselhető mértékűre csökken az eljárás utasokra rótt terhe. Az első lépés ebben az irányban az volt, hogy 2014-ben az EU egész területén megszüntették a kézipoggyászban szállított nagy mennyiségű folyadékok tilalmát (bár csak a gyógyszerekre, a speciális élelmiszerekre és a repülőtéri vámmentes zónában vásárolt termékekre vonatkozóan). Ezt az tette lehetővé, hogy az új technológia képes észlelni a folyékony robbanóanyagokat. A letapogatási technológia fejlődésével hamarosan vastag ruharétegek is átvilágíthatók lesznek, így az utasoknak nem kell majd levenniük kabátjukat és zakójukat. Már nem kell sokat várnunk olyan megoldásokra, amelyek a színfalak mögött működnek, azaz az utasok biztonsági ellenőrzése úgy fog történni, hogy észre sem veszik. Remélhető, hogy az utazók akadályoztatás nélkül tudnak majd beszállni, nem úgy, mint az a nő, akinek Las Vegasban elkobozták a karácsonyi tortáját, mert a tetején lévő tejszínhab a biztonsági ellenőr szerint túlságosan hasonlított valamilyen robbanószerre.

Egy termékfajta kialakulása

Az első testszkennereket az 1990-es évek elején fejlesztették ki, amikor még nem is nagyon volt rájuk piaci kereslet. Ezeket a röntgentartományban működő, visszaszórt sugárzást mérő eszközöket ritkán használták repülőtereken. Az első berendezéseket néhány évvel később követték a mikrohullámú készülékek, továbbra is korlátozott kereslet mellett. A 2001. szeptember 11-i drámai események után világossá vált, hogy a biztonsági berendezések iránti igény dinamikus fejlődése várható, ezért a Rohde & Schwarz nagyon gyorsan, már 2007-ben úgy döntött, hogy részt vesz abban a konzorciumban, amely európai alternatívát kívánt kínálni e termékfajta úttörője, az Egyesült Államok által gyártott berendezésekkel szemben. A hároméves kutatási és fejlesztési időszak eredménye egy megvalósíthatósági példa lett, amely alátámasztotta, hogy a konzorcium által kitűzött út járható. A programban részt vevő vállalatok azonban eltérően képzelték el a tömeggyártást, ezért mindegyikük saját, külön utat választott. A QPASS projektből kinőtt, a Rohde & Schwarz által kezdeményezett és a Német Szövetségi Oktatási és Kutatási Minisztérium (BMBF) által finanszírozott újabb projektben a Rohde & Schwarz az Erlangen-Nürnbergi Egyetem Mikrohullámú és Fotonikai Intézetével együttműködve kezdett dolgozni az összes elvárást teljesítő, új prototípus kifejlesztésén, annak tudatában, hogy az EU új követelményei további kihívásokat fognak jelenteni.
A korábbi eszközök képeit embereknek kellett kiértékelniük. Mivel azonban a felvételeken intim részletek is látszottak, erős érzelmi töltésű, nyilvános vita alakult ki e rendszerek kapcsán, és ez arra kényszerítette mind az európai, mind az amerikai hatóságokat, hogy változtassanak az eszközzel szembeni elvárásaikon. Az a szabály, mely szerint az ellenőrző pontokon ma már tilos fényképszerű képeket megjeleníteni, látszólag egyszerű, de teljesítése rendkívül mélyreható műszaki következményekkel járt. A cél immár az lett, hogy a gyanús tárgyak észlelése teljesen automatizáltan történjen. Ehhez a milliméteres hullámhosszakat alkalmazó technológiát ki kellett egészíteni egy olyan gyors képfeldolgozó rendszerrel, amely megbízhatóan szűri ki a mért adatokból az anomáliákat, és az eredményt egy sematikusan ábrázolt emberalakon jeleníti meg (2. ábra). A feladat megoldására összeállított fejlesztői csapat olyan gyors ütemben haladt a megvalósítás felé, hogy már 2014-ben bevezetésre készen állt a tömeggyártásra alkalmas, R&S^®QPS100 modell. A valós körülmények között tesztelt, folyamatosan továbbfejlesztett, minden vonatkozó tanúsítással rendelkező és a még újabb, R&S^®QPS200 típusra is kiterjesztett R&S^®QPS100 platform olyan innovatív biztonsági megoldássá érett, amelyet nemcsak repülőtereken használnak, hanem mindenhol, ahol nagy biztonsági követelményeket támasztó beléptető rendszereket üzemeltetnek. A kereslet nagy. Több ország, például Németország is követi az Egyesült Államok példáját, amely 2010-ben összes repülőterét elkezdte szkennerekkel felszerelni. A német Szövetségi Belügyminisztérium és a Rohde & Schwarz között 2016-ban 300 egység szállítására megkötött keretszerződést követően az R&S^®QPS200 hamarosan megszokott látvány lesz Németország repülőterein.

2. ábra A vizsgálat eredményei egy semleges grafikán jelennek meg. A személyes adatok nem kerülnek megjelenítésre, és a rendszer sem tárolja azokat

Új utakon

Az R&S^®QPS másképp néz ki, másképp működik és másképp végzi a letapogatást, mint versenytársai. A fülkés megoldásokra jellemző szűk tér a múlté. A rendszer tetszetős megjelenésű, helytakarékos lapos paneljei korlátozás nélkül beépíthetők az ellenőrző kapuba (1. ábra). Nyílt kialakításának köszönhetően a biztonsági személyzet akadálytalanul áttekintheti az egész ellenőrző pontot. Az átvilágítás – aminek hagyományos berendezések esetén rossz mellékíze volt, mivel az utasoknak fel kellett tenniük a kezüket, mint egy rendőri ellenőrzésnél – immár sokkal kényelmesebb az utasok számára. A karokat természetes tartásban kell kissé széttartani: erre még fizikailag sérült emberek is képesek, és ez minden kultúrában etikailag elfogadhatónak számít.
Az R&S^®QPS teljesen elektronikus, csendes megoldás, és nincsenek mozgó alkatrészei. Ez a piacon jelenleg kapható egyetlen olyan eszköz, amely a radartechnikából ismert multisztatikus vételi elven alapul: az adó visszavert jelét egyidejűleg több antenna veszi (3. ábra), ezért a letapogatott ember jobban „megvilágítható”, ami javítja az észlelés minőségét.
A féléves kalibrációs ellenőrzéstől eltekintve a rendszer gyakorlatilag nem igényel karbantartást. A kalibrálás természetesen a helyszínen történik. A telepítés és üzembe helyezés egy órát sem vesz igénybe, mert minden időigényes előkészítő munka a gyárban történik.

3. ábra A multisztatikus működés elve: bár a panelben egyidejűleg mindig csak a 3008 adó egyike aktív, a visszavert jelet mind a 3008 vevőantenna veszi. Mivel mindegyik adó gyorsan végiglép 128 frekvencián, mielőtt a következő adó adni kezdene, minden letapogatási ciklus panelenként több mint egymilliárd (!) komplex értéket (abszolút értéket és fázist) eredményez, mindössze 32 ms alatt

Az olvasó áprilisi lapszámunkban találja a cikk folytatását, amely az R&S^®QPS vizsgálati módszerének részleteibe nyújtott betekintéssel folytatódik.

Rohde & Schwarz Budapesti Iroda
1138 Budapest, Madarász Viktor u. 47-49.
Tel.: +36 1 412 4460
E-mail: Ez az e-mail-cím a szpemrobotok elleni védelem alatt áll. Megtekintéséhez engedélyeznie kell a JavaScript használatát.
www.rohde-schwarz.hu

Még több Rohde & Schwarz