Изображение: Pixabay
Океан большой, за всем, что в нём происходит, не уследишь. Одних только исключительных экономических зон (ИЭЗ) наберётся на 137 миллионов кв. километров водной глади. Из-за сложностей с мониторингом и контролем часто появляются лазейки для незаконной деятельности: контрабанды, пиратства, браконьерского вылова рыбы и торговли людьми. Преступления в международных водах становятся всё более изощрёнными, под угрозой оказываются жизни людей, региональная безопасность и экономический рост, — сообщает Управление ООН по наркотикам и преступности.
Танкеры, как и все остальные морские суда, согласно правилам Международной морской организации (ММО), должны использовать «автоматические идентификационные системы» (АИС), которые передают информацию о местоположении корабля другим судам и береговой охране. Суда контрабандистов и браконьеров часто выключают АИС и другие системы отслеживания. Но даже если используя АИС невозможно собрать достаточно сведений, оценить ситуацию на море можно с помощью других важных источников данных. Тут в игру вступают спутниковые технологии.
Наиболее распространённая форма спутниковых технологий для отслеживания таких «тёмных кораблей» — обработка оптических данных. Однако недавнее коммерческое появление устройств радиолокационного синтезирования апертуры (РСА) и таких новых технологий, как космическое радиочастотное (РЧ) картографирование, создали новые возможности для мониторинга океанов.
«Государственные органы и морские страховые компании полагаются в первую очередь на АИС как средство мониторинга, но у него есть свои ограничения. Суда, занимающиеся незаконной деятельностью, могут выключить транспондеры (приемно-передающие устройства) АИС и исчезнуть с карты. Иногда просто возникают сбои в работе оборудования или помехи, которые не позволяют получить информацию о местоположении судна», — поясняет Джон Серафини, генеральный директор HawkEye 360, компании, занимающейся малоразмерными спутниками.
Прочие способы мониторинга — например, патрулирование катерами или самолётами береговой охраны — требуют много ресурсов.
РЧ-картографирование: важна длина волны
Где-то в середине марта 2020 года компания HawkEye 360 начала отслеживать иранские нефтяные танкеры, которые могли ходить в Сирию. Одно из таких судов, «Ромина», по последним сведениям, вернулось в иранские воды 23 февраля. Затем «Ромина» оставалась совершенно «тёмной», пока снова не появилась в водах Суэцкого залива 17 марта. Инструмент SEAker компании HawkEye 360 сразу выявил подозрительные пробелы в данных АИС по этому судну. Когда оно вышло из Суэцкого канала в Средиземное море 21 марта, оно снова «потемнело», т.е. исчезло с экранов радаров.
На этом изображении вы видите ограниченные возможности АИС по отслеживанию перемещений судна — так HawkEye 360 и определили подозрительные пробелы в записях о перемещении судна «Ромина». Фото предоставлено HawkEye 360.
Вечером 25 марта, HawkEye 360 засекли морские сигналы на 16 канале УВЧ с источником близ сирийского нефтеперерабатывающего завода (НПЗ) Банияс. 16 канал СВЧ — это международная судовая частота для установления радиообмена между двумя судами или судном и сушей. Для целей коммуникации и навигации судам необходимо периодически включать свои сигналы СВЧ. Хотя согласно записям АИС, судов в том районе в тот момент не было, запеленгованные сигналы СВЧ потенциально означают, что новоприбывший танкер мог проводить перевалку нефти. Но, чтобы это подтвердить, нужно больше данных.
Этот анализ от 26 марта 2020 года показал, что на якорной стоянке сирийского НПЗ Банияс находятся четыре судна под иранским флагом. Фото предоставлено Tanker Trackers
26 марта 2020 г. Tanker Trackers проанализировали электрооптические спутниковые снимки с детализацией до 3 метров от компании Planet, сделанные над морем возле НПЗ Банияс — и увидели там несколько судов на главной якорной стоянке. Затем они проверили изображения кораблей по каталогу сигнатур с 3-метровой детализацией и обнаружили соответствие четырем судам под флагами Ирана («Ромина», «Самах», «Адриан Дарья-1» и «Тур-2»). Про «Адриан Дарья-1» уже было известно, что он находится в этом порту, а вот прибытие «Ромины» и других танкеров на сирийский НПЗ Банияс без включения АИС очень характерно для судов, которые пытаются избежать санкций.
Такое совмещение нескольких коммерчески доступных решений — геолокация радиочастотных (РЧ) сигналов в сочетании с анализом спутниковых изображений — даёт возможность проводить несекретный анализ для публичного распространения, который власти могут использовать для эффективного мониторинга судоходства. Это также открывает будущие возможности для выявления активности судов, на которые нужно обратить особое внимание, что позволяет правоохранительным организациям правильно распределять ресурсы.
«Сочетание данных HawkEye 360 и визуальной разведки Tanker Trackers (imagery intelligence — IMINT), а также разведки на основе открытых источников (OSINT) даёт нам первый в своём роде незасекреченый анализ активности иранских танкеров, которым можно делиться публично», — сказал Серафини, компания которого занималась заполнением пробелов в данных о судоходстве — это порой нужно и в случае, если получение сигнала от корабля осложнено из-за помех или технических неполадок.
Это судно показывало недостаточно сведений в АИС, со множеством пробелов, когда вышло из малазийского порта в западном направлении. Спутники HawkEye 360 засекли его СВЧ-коммуникации на 70-м канале возле островов Риау. Фото предоставлено HawkEye 360.
«Система спутников HawkEye 360 может проводить геолокацию по разному набору РЧ-сигналов, которые подают корабли: морские РЛС, СВЧ-радио, спутниковые коммуникации, а также аварийные радиомаяки. Этот широкий спектр РЧ-диапазона даёт большую видимость, что полезно для выявления «тёмных кораблей» и аномального поведения», — добавил Серафини.
На этом изображении видно, как мало данных АИС доступно в Южно-Китайском море. Анализ данных спутников HawkEye 360 показывает, что судоходство там куда активнее: это видно благодаря геолокации сигналов судовых навигационных радаров в частотном диапазоне Х. Фото предоставлено HawkEye 360
Глядеть сквозь темноту: радиолокационное синтезирование апертуры
В марте 2020 года анализ показал беспрецедентно большое количество судов в основных портах КНДР. Одно из возможных объяснений: Пхеньян приказал всем кораблям вернуться в порты в рамках карантинных ограничений в связи с COVID-19, а обычно эти суда занимались контрабандой.
Анализ изображений радиолокационного синтезирования апертуры со спутника Sentinel Европейского космического агентства показал, что северокорейские суда возвращались домой всё чаще и чаще в феврале-марте 2020 года. Фото предоставлено Европейским космическим агентством
Проект Sandstone — инициатива Королевского объединенного института оборонных исследований Великобритании (RUSI), старейшего в мире аналитического центра по безопасности и обороне — использует РСА (радиолокационное синтезирование апертуры) и спутниковую оптическую съёмку за февраль-март, чтобы показать сотни судов на долгой якорной стоянке в одном районе. Это беспрецедентное явление: обычно в северокорейском порту Нампо очень оживлённое движение. Ранее проект Sandstone выявил, что северокорейские грузовые корабли продолжают перевозить уголь в Китай в нарушение резолюций Совета безопасности ООН.
На этих более ранних изображениях, полученных при помощи технологии РСА компании Maxar, видно сколько кораблей с выключенными АИС ходят в Японском море неподалеку от Северной Кореи. Фото предоставлено Maxar
Спутники РСА используют радиоволны для визуализации поверхности Земли. Морские суда достаточно крупные, поэтому датчики РСА могут их быстро засечь, несмотря на выключенные транспондеры АИС. И, поскольку радар работает даже сквозь облака и темноту, то изображение поверхности Земли они могут получить при любых погодных условиях или освещённости. Аналитики затем используют алгоритмы машинного обучения, чтобы сопоставить данные АИС и радаров, а иногда и электрооптические или гиперспектральные изображения, и собрать информацию о кораблях.
Например, компания ICEYE, первопроходец технологии РСА на малых спутниках, в партнёрстве со Spire — крупнейшей в мире компании по анализу космической съёмки — в 2019 году смогла выявить незаконный вылов рыбы в исключительной экономической зоне Аргентины, и Береговая охрана Аргентины несколько раз отправлялась на перехват браконьеров. Финская компания ICEYE заявляет, что собрала крупнейшую в мире систему радарных спутников с самым быстрым охватом.
На РСА-изображении от ICEYE-X2 видно китайские суда, занимающиеся выловом кальмаров с включенными АИС и некоторые корабли с выключенными АИС. Фото предоставлено ICEYE
Вот другой пример, на этот раз на Ближнем Востоке. На изображениях ICEYE видно темное судно на стоянке у порта Фуджейра, ОАЭ. В мае четыре торговых судна в том районе получили повреждения в результате «нападений с целью саботажа», как заявили власти ОАЭ. Официально заявлено, что это просто танкер, но изображения высокого разрешения с РСА-спутников ICEYE выявили два танкера, выстроенных для перекачки с корабля на корабль, что часто означает незаконную перевалку нефти — а также буксир, поддерживающий эти суда с одной стороны.
На этом изображении из анализа ICEYE-Spire видно тёмное судно на стоянке возле порта Фуджейра, ОАЭ. Фото предоставлено ICEYE
В прошлом году этот регион привлёк внимание всего мира после нападения на два нефтяных танкера, проходивших Ормузский пролив, главное «узкое место» в нефтеперевозке. Это сразу же повысило напряжённость между США и Ираном, и привело к 3%-ному росту цен на нефть.
«Наша система выявления тёмных судов создана для государственных органов разных стран, желающих обезопасить судоходство и принимать решения на основе надёжных данных. Используя эти данные можно направить усилия правоохранителей на борьбу с незаконной перевалкой нефти, нелегальным выловом рыбы, а также помочь сократить наркотрафик и торговлю людьми», — сказал Стив Янг, вице-президент ICEYE по развитию бизнеса и продаж.
В центре внимания: оптические снимки
Почему эти технологии стали такими востребованными? Благодаря возможности накладывать эти данные на оптическую съёмку. Как мы видели в анализе HawkEye 360, только после наложения РЧ-данных на электрооптические изображения со спутника Planet стала понятна общая ситуация.
Вид на гавань; подводная лодка класса «Синпо», погружная баржа и карликовая подводная лодка видны в закрытой гавани 1 января 2020 года. Фото предоставлено Planet; 38 North
Ещё один пример связан с северокорейскими подводными лодками. В нём РСА дополняет электрооптические спутниковые снимки, мультиспектральные и панхроматические. В январе 2020 года американский аналитический центр 38 North, занимающийся северокорейскими вопросами, проанализировал данные РСА, которые позволяли определить присутствие экспериментальной северокорейской подводной лодки с баллистическими ракетами и погружной контрольно-проверочной баржи, расположенной у причальной стенки под навесом, построенным всего четыре месяца назад, чтобы обеспечить прикрытие и защиту от осадков этих судов на морской базе Синпо.
Следующие два изображения (предоставлены Planet и 38 North) демонстрируют сильный эффект наложения РСА-изображений контрольно-проверочной баржи на базе Синпо:
Международная торговля и санкции
Международная торговля, санкции и регулирование — темы сложные и изменчивые. Часто возникает много нюансов в требованиях, пороговых значениях нарушений и их последствиях. Сооснователь Tanker Trackers Самир Мадани отметил:
«Экспорт нефти из Ирана не является незаконным. Он будет признан таковым только если они нарушат международные резолюции, например санкции ООН, как в случае с КНДР, для которой установлены строгие квоты на импорт и экспорт. И Иран, и Венесуэла находятся под односторонними санкциями США, то есть международные покупатели такой нефти подлежат санкциям со стороны США.»
Именно покупатели несут риск потерять для себя рынок США, банковские операции в долларах и счета банковской системы IBAN. Поскольку правительство США сообщило морским портам, что содействие перевалке иранской или венесуэльской нефти повлечёт за собой такую ответственность, покупатели неохотно заключают такие сделки.
Нефтяные перспективы
РАС-изображение защищённой гавани. Фото предоставлено Airbus; 38 North
Недостаток этих новых технологий в том, что они дороги и их мало. На получение данных может уйти несколько дней, да и охватывают они весь мир не каждый день. Хотя эти инструменты уже давно доступны государственным органам морской безопасности, только сейчас они стали доступны для коммерческого применения и превращаются в лакомый кусочек для бизнеса. Например, сырьевые компании, особенно нефтегазовые, будут особенно в них заинтересованы, когда захотят убедиться, что их посредники не нарушают санкции, или что на их судах не происходит перевалка с судна на судно. Страны-экспортёры нефти сталкиваются с квотами на экспорт, и любое нарушение может потенциально дестабилизировать мировые нефтяные рынки. Отслеживание расположения всех сырьевых запасов и расчётного времени прибытия в конкретный пункт назначения позволит трейдерам куда точнее предсказывать дневные колебания цен в разных регионах мира.
Примеры наложения и подбора ракурса в РСА-изображениях базы Синпо. Фото предоставлено Airbus; 38 North
Иногда есть и вполне обоснованные причины для отключения АИС и ухода «в темноту» — если в регионе есть опасность пиратства или действительно пропал сигнал. Однако по наблюдениям одного из крупнейших морских страховщиков, компании Gard: «Переход «в тень» в зонах повышенного внимания — это сигнал тревоги для властей и вполне обоснованный повод для подозрений в нарушении международных санкций».
Материалы по теме
Ресурсы для поиска и использования спутниковых изображений
Как спутниковые снимки стали незаменимым — и легкодоступным — инструментом журналистики
Использование языковой среды R для создания GIF-изображений на основе спутниковых снимков
Как использовать спутниковые снимки в вашем следующем расследовании
Когда картинка рассказывает историю: 9 расследований, в которых используются спутниковые снимки
Использование солнца и теней для геолокации фото и видео
Эта статья впервые опубликована на ресурсе GW Prime, подписной платформе Geospatial Media. Перепечатывается с разрешения.
Анусуя Датта — автор, редактор и комментатор, освещает пересечение инноваций и практического применения технологий. Она обозреватель отдела технологий и инноваций в Geospatial Media and Commuications. Ранее она работала там исполнительным редактором. Проживает в Канаде.
