香港娱乐1980:欲穷千里目

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找个更高的地方

某种程度上,拿破仑时代或更早的杰出军事统帅有着更为充分的受人敬仰的理由——那时除了依靠极少数的骑兵或步兵侦察,他们几乎没有任何获知对手军事部署的渠道。当时的地图测绘水平极其有限,如果想要细致地看看战场形势,他们最奢侈的办法,也无非是找到一处高岗或山丘去远眺一下对手的军阵。这种情况下,他们的军事部署、阵型的选择、兵种的运用、进攻的梯次、临时的调整,都更像艺术家的创作,除了极为有限的敌情获取,更多的都得依靠自己的感官认识和敏锐判断,当然还要有那么一点儿运气。如果在几百年前,统帅们能有一个高悬空中的瞭望哨,那么历史上许多重大战役的结局都可能要改写。

拿破仑那个时代的军事统帅在决策指挥上除了要依赖睿智果敢的头脑,还多少要凭借那么一点儿运气,因为他们没机会从空中去真正了解对手。图为滑铁卢战役中发起最后冲击的法军老近卫军部队,如果拿破仑能有机会从空中了解一下英军和普军的部署,他就会真正把精锐兵力用在最需要的地方。

著名法国摄影师纳达尔是照相史上的重要人物。早在1858年他就开始利用气球摄影,但更多是出于新奇的缘故。当时的纳达尔对利用气球进行军事侦察并不重视,1859年甚至还拒绝为拿破仑三世工作,但后来他的观点发生了变化。在1870-1871年的普法战争巴黎被围期间,他曾担任气球部队的指挥官积极工作,可惜当时法国一败涂地,单靠航空侦察已于事无补。

如果说纳达尔的航空摄影属于尝试,那么波士顿人布莱克与当时著名的飞行家萨姆·金合作拍摄的照片则属于经典。1860年两人利用气球从1211英尺高度拍摄了波士顿的航空照片,此后许多年里人们一直都把这张照片视为有史以来最成功的航空照片之一。

有人认为,最早尝试将航空照相术用作军事用途是在1859年的意奥战争期间。现有文献认为,当时用气球拍摄的敌军控制地域照片已经发挥了很大的作用,通过照片,人们能够辨认行军队伍留下的足迹,甚至能够分辨出骑兵和步兵,辨认出敌军的行军队形和员额规模。也是在这一时期,航空照片判读技术也逐渐形成,一些较为专业的判读人员开始出现,但限于当时照相洗印技术和通信技术,这时期的航空摄影对指挥官的指导价值还较为有限。

美国南北战争是近代战争史的重要里程碑,许多科技成果开始崭露头角。南北战争开始时,就有一些飞行人员来到华盛顿加入北军,计划用气球进行军事侦察,北军也的确进行过几次试验。北军中的气球飞行员中最为著名的是罗威(T. C. Lowe),他成了波托马克军队的“首席飞行员”,他曾利用气球升空到华盛顿Fort Corcoran堡的上空,通过架设在气球和地面间的电话成功指挥北军火炮对驻弗吉尼亚的南军部队进行轰击,也曾多次从空中为北军观察过南军在弗吉尼亚的布防。南军也没闲着,他们同样也使用气球观察北军的动向。虽然早在1861年5月人们就考虑从空中进行航拍,而且也有研究者认为,北军将领乔治·麦克拉伦在1862年5月在里士满附近拍摄过航空侦察照片,他本人还制作了巨幅地图,在上面标注网格分划,然后在气球观察员和师指挥部之间架起电话线,用于炮兵校射。其他部分都有佐证,但关于航拍说法的却没有确凿的证据。严格的说法是,气球军事侦察在南北战争中的应用已经确认无疑,但双方是否把相机搬上气球并拍下侦察照片,却尚无定论。

19世纪60年代美国南北战争期间北军罗威的气球队正在给侦察气球充气。当时气球已经成为军事侦察的工具,但是否曾进行过有目的的照相侦察尚无确凿证据。

早期气球航拍获得的照片视场都不太大。到20世纪初一名叫做乔治·劳伦斯的美国人开始使用气球和风筝进行航空拍摄。劳伦斯自制了几台大型航空摄影相机,重量达1000磅之多,能够拍摄4英尺乘8英尺的大幅照片,他把这些相机装上气球,并在数千英尺高度采用了专门设计的控制设备。他设计的相机中有一台实际上就是全景相机,而就是这台相机成功纪录了1906年的旧金山大地震。4月18日大地震发生时,劳伦斯正在距离城区不远的地方。地震发生后,他把相机装上气球升到2000英尺高度,拍摄了8英尺×4.5英尺的震后的旧金山全貌,这也成为世界上最为著名的摄影作品之一。很少有人真正注意到这张照片是从气球上拍摄的,认为相机是由飞机搭载的,事实上当时刚刚出现不久的飞机根本没法搭载如此沉重的相机。

1906年4月18日晨旧金山发生7.9级地震(一些学者认为实际达到8.25级),震源深度仅3千米。地震引发了大火,整个城市一片狼藉,死亡人数达3000人。劳伦斯用气球从2000英尺(约610米)高度拍下了灾后的洛杉矶全景,成为历史上最著名的航空摄影作品之一。

更有趣的是,很早就有人想到用火箭作为航空摄影平台。1906年在斯图加特举行的一次会议上,阿尔弗雷德·茂尔就提出过用火箭搭载照相设备进行军事航空侦察。他起先用可拍摄40毫米见方相片的小型相机进行试验——这照片尺寸和小型露莱相机拍摄的照片差不多。但试验并不顺利,不是相机快门不工作就是回收用降落伞打不开。1912年他开始用更大的带稳定陀螺仪的火箭进行试验,发射重量达92.5磅,可把一部相机发射到2600英尺的高度,拍摄照片尺寸为8英寸×10英寸。但此时飞机已经非常成熟,以飞机为平台的航空摄影已经非常成熟,火箭航空摄影也就不再受人关注。

 

1914-1918

军事航空摄影的真正爆发,是在1914-1918年的第一次世界大战期间。这一时期经历了航空摄影平台从风筝、气球、软式飞艇逐渐向飞机过渡的重要阶段,飞机最终从航空摄影平台的“少数派”发展为绝对的中坚。

和飞机相比,风筝和系留气球有着很大的局限性,它们没办法从一个地区飞行到另一个地区,也就没法拍摄连续的广袤地域的照片。风筝携带的相机必须从地面上通过一套控制机构进行控制,完成相机指向调整、快门操作和更换胶片等动作;而系留气球受风的影响很大,方向和速度都不易控制。软式飞艇算是十分理想的航空摄影平台,甚至有着比飞机更为有利的地方:软式飞艇的吊篮中有更大的空间用于携带相机及摄影用品,而且它的震动比早期飞机小得多。飞艇的飞行安全性也比飞机高,但不可忽视的是,飞艇这种慢吞吞的平台极易成为对方高射武器或飞机的攻击目标,因此一般情况下飞艇不会去敌人阵地后方冒险。

从飞机上拍摄航空照片,最早是在1909年进行的。这一年4月24日,威尔伯·莱特在一位摄影师的陪同下,从罗马附近的琴托切莱起飞,拍摄下了人类历史上第一组飞机航空照片。同年12月,法国人也从飞机上拍摄了航空照片。5年后,第一次世界大战爆发,现代航空照相侦察也就此登上历史舞台。在1914年以前,像英国、法国和美国这样的国家的情报搜集能力都非常有限,战争中各国发现,能深入敌人阵地后方的飞机是“窥视对手的眼睛”,由此航空侦察得到广泛应用。到1918年,各国的侦察部队已经发展成为规模不小的常备部队,负责执行各种复杂的侦察任务。

1914年第一次世界大战爆发,日本在对德作战中已经开始积极运用飞机从事航空侦察活动。这幅1919年日本东京印制的宣传画就形象地记录了这一事件。

大战中航空侦察发挥了重大作用。在英国远征军(BEF)为摆脱攻入法国的德军而选择的战略撤退的问题上,航空侦察就功不可没。当时英军有大约二十多架侦察机从空中不停地监控德军动向,1914年8月22日,英国侦察机飞行员查尔顿上尉报告说,德国将军亚历山大·冯·克鲁克的军队正积极迂回,准备包围英国远征军,而当时其他途径获取的情报都没有发现这一重大行动。权衡再三,英国最高统帅部决定采信航空侦察情报,指挥全军向蒙斯撤退,此举成功挽救了10万英军免遭围歼。

一周后,法国侦察机发现德军正向巴黎以东运动,法军情报军官起初并不相信,但航空侦察的坚定支持者,巴黎军事指挥官加利尼将军却认为情报属实。他立即调动法军部队向德军暴露的侧翼进发,这一行动直接导致了第一次马恩河战役的爆发,经过血战法军最终迫使德军撤离巴黎。与此同时,在东线的波兰,德奥军队通过航空侦察密切掌握着俄军动向,进而在坦能堡战役中(Battle of Tannenburg)击溃了俄军攻势。坦能堡和马恩河两场战役的直接结果就是,东西两线各方军队全面进入防御态势,大家都躲进了堑壕中,战略胶着局势一直持续到战争结束。从这一角度上说,航空侦察是造成一战堑壕战局面的一个重要诱因。

士兵们躲进了堑壕,航空侦察却未停止。与地面上困守充斥着污泥浊水的堑壕的士兵不同,天上的行动依然十分热闹。双方的飞行员驾驶着格式侦察机,频频飞临敌阵上空,带回敌军防御工事的布置详图。现在问题出来了,地面指挥官并不愿意全信航空观察员的话——他们或多或少会夸大其词或描述错误。浑身沾满烂泥的士兵们,从天上看起来很难和地面分开,快速飞过的侦察机上的观察员几乎没办法准确估算敌军兵力。曾有一名德国观察员报告说,有一支英军部队正在惊恐地乱窜,而实际上那群英国士兵只不过是在踢足球。

当时的侦察机和地面联络的联络方式也十分原始。最为理想的情况是,侦察机完成任务后返回,观察员直接向指挥官报告侦察结果。但实际上战场上可供起降的场地并不多,为此人们发明了情报空投装置,观察员可以将书写好的情报从飞机上直接投送到相应部队指挥所附近。但这种方式也不保险,许多情报不是被风吹走“失踪”,就是挂在树上或是陷入沼泽。有些部队又制定了一套飞机“动作信号”,可在天上“搔首弄姿”的飞机发送的信号常常为误读。1915年,人们开始为飞机加装无线电,这样观察员就能将情报以莫尔斯电码方式直接发回地面,解决了空地通讯问题。

当时的侦察机通常搭载两个人,一名飞行员和一名观察员。观察员负责记录和绘制看到的地面情况。最初观察员并没有携带相机,他们的任务是目视观察,他们要一边观察地面上敌人的堑壕布局,找出地面上的机枪和火炮阵地位置,数清铁路线上的军列数量、估算敌人的人数,目测敌人的火炮口径,还要一边迅速地把这些信息记录在纸上和标注在地图上。遗憾的是,没人有鹰那样敏锐的眼力,在快速飞行的飞机中,要想很好地完成这些工作,除了极个别的“精英观察员”,其他人都难以做到。

在一战西线战场上空执行照相侦察的德军Rumpler C.I双翼双座侦察机。

在敌人头顶上进行侦察飞行,观察员和飞行员都必须时时提心吊胆,虽然当时还缺乏专用的防空武器,但各种武器却都能用来招呼原始的侦察飞机,此外观察员还的时时注意躲在太阳的辉光里,避免被对方发现,这样他们就难以全身心观察地面。

不久,终于有一名英国观察员厌倦了拿着笔纸在抖动的且寒风凛冽的座舱里绘图,大着胆子端着相机飞上了天,直接从空中拍下了敌人的防线,结果发现这样获得的信息更为准确,侦察工作也变得简单。这个好主意很快被参战各方“拷贝”并施行。1915年新夏佩勒战役中,交战双方所使用的地图无一例外都是依据航空侦察照片绘制的。到一战末期,英军每月拍摄的航拍照片达数万幅,分发到各级指挥人员的航拍照片更是高达上百万张。1918年时德军每隔两周就会用航拍摄影的方法对整个西线战场进行一次侦察,当时德军装备有大约2000部航拍照相机和100部自动摄影机,每天拍摄的航拍照片多达4000幅。战争结束后,英国估计自己在4年中至少拍摄了50万张航空照片,而德国拍摄的航空照片如果一张挨着一张排列起来,可以铺满相当于德国领土6倍的面积!航空侦察相机的性能也得到快速提升,战争末期时,从15000英尺(4572米)高度拍摄的照片上,已经能够清晰地显示出烂泥中的足迹。

 一战中使用手持式航空侦察相机的后座观察员

一战时期美军野战航空照片处理车。前面的卡车车身上标有“军用航空部摄影发电车”,后面的拖车则是一间机动式野战暗房。这样的装备专门用于冲印航空侦察照片,及时向各级部队传递照片情报。

航拍照片的判读和应用也变得更加专业化,人们已经开始用多幅照片拼接大幅航拍地图,并根据每天的补充侦察进行修正。到战争结束时,指挥官们已经离不开航空照相侦察,他们需要航拍照片来标定己方火炮射击和飞机轰炸的目标,还要依靠它来判断炮击和轰炸的效果。没有航拍照片,他们就无法准确获知敌军第一、第二和第三道堑壕以及交通壕的布局,更无法了解对手机枪和火炮的配置情况,所有这些全都要仰仗飞机上搭载的照相机。

飞机彻底改变了战争的面貌。然而这种改变最初却不是体现在许多人津津乐道的空中格斗,而是航空侦察。飞机出现后,两军交战地域基本上再无秘密可言,原本那些根本无法看到的重要情报,如物资的储备地点、进攻兵力集结地、侧翼迂回行动,甚至是战略转移行动,都一下子暴露在飞行在空中的飞机之下。对于嗡嗡作响的飞机而言,敌人的秘密就如同“一本打开的书”,飞机成了军队的眼睛。

侦察飞机飞到头顶之后,双方都变得十分难受,大规模的部队调动只能在夜间进行,以规避飞行在天上的镜头,而即便如此,对手也可能在空中投下照明弹然后沉重白昼一般的光亮按下快门。围绕着航空侦察与反侦察的需求,配备专用航空机枪的战斗机出现了,战场终于从陆地发展到天空。

 一战中协约国利用航空侦察情报绘制的战场态势图,这种态势图主要供军级单位使用。图上清晰地标出了德法两军前沿堑壕布局、德军重炮阵地位置和中间无人区,在法军前沿后侧还标注了3个气球侦察连的阵地位置。 

从历史到今天

一战结束后,美国随即开始裁军。但当时军队中已经有人认识到未来航空侦察对国家安全的重大意义,此人名叫乔治·戈达德,只是一名中尉,他坚持认为美国应该继续开发航空侦察技术。后来戈达德调到俄亥俄代顿,专门负责航空照相技术的研究,戈达德全身心投入,不久即成立了莱特航空电器实验室。在这所实验室中,戈达德积极支持对红外侦察相机和长焦镜头侦察相机的研究,这两项技术在二战中都发挥了至关重要的作用。很少有人注意到,当时美军作为远程航空侦察平台开发的代号为A、B、C、D的4种飞机,几经修改后最后成为了B-17、B-24、B-19和B-29,除了B-19外的3种都成了著名的轰炸机,而它们最初的开发动因,却全都是为了窥视敌人。如果不是因为航空侦察的需要,这几项设计也不会早早出现在绘图板上,自然也就不可能在二战中担负起历史使命。

二战爆发前,德军总司令弗立契(Werner Von Fritsch)上将就说过这样意味深长的话,“拥有最好的航空照相侦察能力的军队将赢得下一场战争”。第二次世界大战中,交战各方都竭尽所能将航空侦察手段应用到极致。航空侦察部队有时会以无线电通讯、书面报告或航拍照片的形式直接向师、军级指挥机构报送情报,以供指挥官规划和实施作战任务。此外,轰炸前的任务策划以及轰炸后的毁伤效果评估,都需要航空侦察作为手段。通过航空侦察,指挥官能够发现战场上敌人的补给线路和援兵介入方向,据此可以予以切断和阻截,营造出有利的局部战场态势。

1939年,英国空军军官柯顿和朗博特就提出,航空侦察所用的飞机应该飞得更高和更快,这样才能有效规避敌人的探测和拦截。尽管这种观点今天已为人所公认,但在当时却十分难得。他们建议把“喷火”战斗机的武器和无线电拆掉,装上附加燃料箱和侦察相机,改造成为“喷火”PR型侦察机。实践给了“喷火”PR最佳的证明,它是一款相当优秀的航空侦察平台,让英军有了更敏锐的“眼睛”。此后英国陆续将许多其他型号的飞机改造成侦察机,其中包括著名的德哈维兰“蚊”。

没有航空侦察,英国人几乎不可能成功围歼德国战列舰“俾斯麦”号。1941年5月18日,“俾斯麦”号在“欧根亲王”号重巡洋舰伴随下从波罗的海沿岸的格丁尼亚起航。英国人早在关注这两艘军舰的动向,并发现近期德国空军针对北大西洋的航空侦察频率明显加大,据此推断两艘德舰正寻机突破封锁进入大西洋。两天后,英国驻斯德哥尔摩海军武官接到报告,称“俾斯麦”号正穿越卡特加特海峡驶向北海。次日挪威抵抗组织成员发现,两艘德舰出现在挪威南部海岸附近。英国迅速从苏格兰威克派出两架侦察型“喷火”,对挪威海岸进行搜索侦察。5月21日下午1时15分,飞行员萨克林发现了锚泊的“俾斯麦”和“欧根亲王”,并从25000英尺高度拍摄了航空照片。凭借这些照片情报,皇家海军正式拉开了为“胡德”号复仇的围歼大幕。

1942年11月27日,为了不让法国海军残存的舰队落入纳粹德军之手,法国舰队在土伦自毁并自沉。28日英国皇家空军对土伦实施了航空照相侦察,照片中许多舰只仍冒着浓烟。经过情报人员判读,照片中几艘主力舰均被验明正身:最左侧是战列舰“斯特拉斯堡”号(曾爆炸并已坐底),紧邻“斯特拉斯堡”的是重巡洋舰“科尔贝尔”号,再向右依次为“阿尔及尔”号重巡洋舰和“马赛”号轻巡洋舰。这张照片表明,法国本土的主力舰已损失殆尽,不会再对盟军构成威胁。

1942年,英国情报机构获悉德国正在佩内明德开发一种秘密武器。经过精心准备,英国在1943年6月23日对该基地进行了一次航空照相侦察,侦察机拍摄的照片让英国人第一次清楚地看到了V-2弹道导弹,照片准确地记录了试验基地的各种设施以及防空火力的部署情况。1943年8月17/18日,英国派出轰炸机对佩内明德基地进行轰炸,由于已经获得了精确的航空侦察影像资料,英军不再是狂轰滥炸,而是精心选择了关键设施作为打击目标。轰炸之后,英军又派出侦察机进行航空照相,用以评估毁伤程度,结果发现取得了十分理想的轰炸效果。

1944年6月诺曼底登登陆行动的成功同样离不开航空照相侦察。早在最终选定基础抢滩登陆点之前的两年时间,盟军就拍摄了大量法国北部海岸的侦察照片,照片判读人员在分析室内花费了大量时间研究这些照片,他们找到了几乎每一处德军炮兵阵地、每一处碉堡、每一处铁丝网障碍物、和每一处堑壕,在信息资源方面,情报人员已经洞穿了纳粹精心构筑的“大西洋壁垒”。

二战中德军侦察机拍摄的那不勒斯港内盟军运输船只锚泊情况的侦察照片。判读人员已经在照片上为每艘船编了序号,甚至测算除了一些运输船的吨位。对于在以前的轰炸中损毁的盟军运输船也做了标注。

 

二战极大地刺激了航空侦察技术的进步。早在1940年法国战役中,皇家空军观测机飞行员就已经发现,使用旧式的轻型观测机已经很难在德军高速战斗机把持的天空下执行侦察任务。美军筹备战争的过程中,曾考虑过使用英国“莱桑德”轻型观测机,但皇家空军方面的回应是,战术侦察机应该具有更快的速度和更强大的武器,据此美国人了解到,在己方没有空中优势的地区,侦察机的技术要求变得更为苛刻。

二战中美国最为重要的侦察机之一是F-4,这可不是“鬼怪”,而是洛克希德P-38E改装的侦察型,它的机载武器被拆掉,换成了4台高性能K-17航空侦察相机。到1942年3月,美国赶工改装出大约120架F-4和F-4A,并于4月交付驻澳大利亚的第8航空照相中队。所以说,最早参战的P-38其实是侦察型的F-4。装备着三镜头侦察相机的P-38在航空地图测绘方面发挥了重大作用,战争后期,它们还到处搜寻德国导弹发射设施,航空兵则凭借这些信息发动打击。联想到海湾战争中美军凭借航空侦察手段屡屡寻获伊拉克“飞毛腿”导弹发射车并予以摧毁,可见航空侦察的重要地位一直延续至今天。

F-4的航程很大而且速度较快,可以在高空飞行,这对于航空侦察非常有利。1942年下半年,洛克希德还利用P-38G改装制成了96架F-5A侦察型。在前线,指挥官们对战场情报的期盼远大于干掉几架敌机,于是乎不少P-38在战地被拆掉武器换上了相机,担负起侦察任务。战争后期,美国又利用P-51“野马”改装成F-6侦察型,成为当时航空侦察的中坚力量。二战后,美军又先后将马丁B-57、B-47等喷气式轰炸机改装为航空侦察平台,侦察平台从此进入喷气时代并向高空高速方向快速发展,其巅峰产物便是SR-71和U-2。

上世纪50年代美军战术情报人员正在展示RB-57侦察机用K-37航空侦察相机拍摄的胶片。他们傍边的建筑物为“第117战术侦察中队照相实验室”。

1962年古巴导弹危机是航空照相侦察重要性的形象说明。1962年10月14日,两架美国空军U-2侦察机飞临古巴上空侦察,通过研究拍下的照片,美国发现古巴部署了苏制弹道核导弹,距离美国海岸仅90英里!总统肯尼迪立即下令全军进入警戒,并继续派出U-2和RF-101对古巴进行连续侦察,为获得苏联导弹部署的详细证据,RF-101有时甚至冒险低空进行航拍摄影。10月22日,肯尼迪总统在获得了确凿的照片证据后,公布这一事件,并下令对古巴实施海上封锁。与此同时,美国空军飞机对古巴及其周围水域一刻不停地进行航空侦察和监视,为美国海军提供了前往古巴的大量船只的数据和信息。10月27日,美国空军少校飞行员安德森驾驶U-2在古巴上空执行侦察任务时被地空导弹击落丧生,美苏的关系骤然紧张,战争一触即发。次日,苏联领导人赫鲁晓夫在美军强大军事压力下,被迫同意将弹道导弹迁出古巴,连同一起迁出的还有在古巴组装的中程轰炸机。在苏联撤出导弹武器的同时,美国U-2和RF-101一直监视着他们的行动,直到确认美国国家安全的威胁已经彻底清除。

此后近50年时间里,航空侦察一刻也不曾远离战争,就在2008年的俄格冲突中,俄罗斯空军还损失了一架图-22“逆火”,当时这架飞机正在执行航空侦察任务。即使在平时,航空侦察也发挥着重要的情报获取和搜集作用。一点儿也不夸张,就在我们头顶,随时可能有注视大地的眼睛。

古巴导弹危机中对航空侦察照片进行判读和分析的美军情报判读中心。图中左侧为低空航拍照片判读区,右侧为高空航拍照片判读区,判读人员通过卷片器直接对底片进行判读,有价值的底片会安排洗印,供高层决策参考。

1962年10月17日美军拍摄的驻古巴苏联导弹基地航空侦察照片。上面详细标注了各部分设施的用途和名称,还标注了导弹的概略尺寸。

凭借空中侦察优势,美军在1991年海湾战争中牢牢掌握了战场信息主动权。伊拉克军队的撤退行动同样没能逃过美军侦察机的监视,随之而来的孔隙把伊拉克幼发拉底河谷的这条公路变成了“死亡公路”。请注意这张记录摧毁结果的照片也是从一架直升机上拍摄的。 

倾角的问题

军事航拍照片主要可以分为两大类型,即垂直航拍照片和斜向航拍照片。这两种照片的类型取决于拍照时照相机相对于目标地域的位置。

垂直航拍照片是相机与目标地域完全垂直或接近垂直拍摄的照片,通常我们把相机镜头中心轴线铅垂线夹角不超过3°的航拍照片称作垂直航拍照片。此时相机镜头轴线与地面基本垂直,拍摄地表面积相对较小,被拍摄地域在照片上呈现正方形或矩形。由于以纯俯瞰方式拍摄,地面的景物会以平时并不常见的面貌出现,判读难度相应增加。如果地势较为平坦,垂直航拍照片上的距离和方向精度可以接近地图精度,能直接用来指挥行军和作战。倾斜航拍照片是指照相机轴线和铅垂轴线呈30°角度时拍摄的照片。倾斜航拍照片常常用来在发起空袭前研究目标地域,代替侦察和地图,也可以作为地图的补充。和垂直航拍照片不同,倾斜航拍照片取景的面积也相对较小,照片上呈现的拍摄地域会由于景深原因出现近大远小的形变。相比垂直航拍照片,倾斜航拍照片就像是站在小山或楼顶上眺望远方,拍摄的地面景物外观更容易识别。在倾斜航拍照片上,整幅照片没有统一的尺寸比例可供参考,拍摄地域上的距离也无法测算,地面上原本平行的两条线也会不再平行,方位也无法准确判定。

大倾角航拍照片是指相机镜头轴线与铅垂线呈60°甚至更大角度时拍摄的航拍照片。这类照片的军事价值相对有限,但在战争时期,大倾角航拍照片可能是唯一能够获得的情报照片。通常这类照片能够覆盖相当广阔的地域,拍摄的地域也是梯形。照片的判读难度因拍摄高度而异。

 

胶片的类型

航空侦察的常用胶片通常有三种类型,即全色胶片、红外成像胶片和彩色胶片。全色胶片和普通相机的胶片相同,它以从白到黑的灰度色阶方式记录物体反射光线的强度。历史上大部分航拍侦察照片都是使用全色胶片拍摄的。红外胶片是一种红外感光胶片,用它拍摄的照片可以分辨出某些人造伪装物,在夜间也能拍摄有红外辐射的物体。彩色胶片在历史上并不常用于航空侦察摄影,因为使用它需要晴朗良好的天气,冲洗也需要更长时间。

二战时期还出现了彩色红外成像胶片,这种胶片采用三种能感受近红外辐射的感光乳胶制成,能对地面植被的叶绿素成像,照片上自然植被往往呈现偏红的颜色,而人造物体以及人工伪装物则会呈现偏蓝或偏紫的颜色。由于采用了黄色滤光器,这种胶片可以透过薄雾拍摄到不错的侦察照片。由于能有效识别出伪装物,因此彩色红外成像胶片在军队中又被称作“伪装侦察胶片”。发展到今天的彩色红外成像胶片可以对各种叶绿素含量不同的植物形成不同的色调,研究人员可以据此区分地面的植被,比如阔叶林和针叶林。这种胶片可以帮助人们监测树木病虫害以及干旱状况。

 

关于细节

侦察机还会拍摄航路侦察照片,拍摄航路侦察照片时,侦察机会按照指定的航路飞行,侦察相机会根据飞机的速度进行设定,每隔一定时间拍摄一张,原则是各照片重叠部分应该占到拍摄面积的60%左右。如果单张航路照片的幅宽不足以覆盖目标航路的宽度,侦察机还会再飞一次并行航路,两次航路保持平行,其间隔以照片横向重叠20%为宜。如果是广角宽幅航拍,横向重叠应为30%左右。这类航路侦察照片可以提供目标航线上的所有地面信息,侦察人员通过立体目镜,可以获得重要的军事信息。如果是对预定轰炸航路进行航路拍摄,那么就可以对沿途敌军的防空火力配置、战斗机部署以及通信设施做到“心中有数”,据此可以测算出所需护航兵力的规模。

1944年6月7日盟军在诺曼底行动中拍摄的侦察照片,图为前期实施突入敌后控制战略要地的空降部队着陆场,可见画面右侧有许多着陆的英国“霍萨”运输滑翔机。

如果把多张垂直航拍侦察照片拼接起来,那么就能获得一张巨幅马赛克侦察照片,专业人员有本事完成这项复杂的工作。马赛克照片能够提供广大地域的高分辨率侦察照片,具有重要的军事战略用途。拼接马赛克航空侦察照片有两种方式。最为简单的就是无控拼接法,其具体做法就是直接把多张垂直航拍照片凭借地貌信息特征叠加拼接起来,一般只要保证地貌相接即可。这类照片可以满足一般的敌情侦察需要,但其中会包含误差信息。产生误差的原因是由于实际拍摄时获得的照片在比例尺和方向定位上存在差异,各张照片在边缘部分也会存在景物变形。要想获得足够精准的马赛克侦察照片,就必须对垂直航拍照片进行修正,修正的依据,是对拍摄地域的实际勘测。如果条件允许,可以对每张照片的拍摄地域设置多处勘测点,把实际勘测数据与航拍照片上显示的勘测点位置相对照,就能确定每张照片的实际比例尺,并对其统一进行方向定位。经过这样的校准,拼接出来的马赛克照片就有了足够的精确性,当然,此时有些地标可能反而不能良好衔接了,原因还是照片的边缘变形。

喜欢研究历史照片的朋友会发现,几乎所有的军用航拍照片底片上都会带有完整的标注信息,这是军事侦察部门的天职。从专业领域,一张没有标注或标注不当的航拍照片几乎没有太大的价值。二战时美军航拍侦察照片一般在上面标准索引标识信息,如137PS-3M109-11-V-121,这一组数字能反映不少信息。137PS表示照片的拍摄者——美军第137航空侦察中队,3M109中的3代表拍摄时间为1943年(当时只用年份末尾),M109表示第109号航空侦察任务。11-V-121中的11标识胶卷号,V表示相机处于垂直位置(当时的三镜头航空侦察相机拍摄的照片上,V代表垂直位置,L代表左侧相机,R代表右侧相机。如果是五镜头侦察系统,则用A-E五个字母表示相机位置),121代表负片序列号。

除了这些标注,还有些专用于情报判读的标注信息。如果你看到一张二战航拍侦察照片上标有12:28:1330-12:20000-V-842S14826E-Buna New Guinea-Confidential,那么也能从中获得不少信息。这里面的12:28:1330表示拍摄时间,即12月28日13时30分;12:20000中的12表示相机焦距长度为12英寸,20000代表拍摄高度20000英尺;V照例表示垂直相机(如果是45°倾角航拍,则会写成O-45°);842S14826E代表的是照片中心的地理坐标——南纬8°42′,东经148°26′。Buna New Guinea-Confidential的意思再明显不过了,前者表示拍摄地域为新几内亚布纳,后者表示“机密”。

 

判读的铁律

航拍照片的判读是一门专业技术,需要遵循一定的科学原则,有时候还要仰仗判读者的灵感。从高空拍摄的照片上面的景物,和我们平日看到的并不一样,要把它们识别出来,并不是一件容易的事。在航拍照片上,物体看起来都十分渺小,而且形状也会产生变化。大多数航拍照片都是黑白的,景物的各种颜色信息全部会以灰度形式表现。总的来说,自然景物的颜色越暗,它在照片中也就越暗。

航拍照片的判读中需要遵循5条原则。首先要注意物体的尺寸,照片上未知物体的外形尺寸可以通过照相取景地域的尺寸或通过与照片上已知物体尺寸的对比来判断,物体的外形尺寸是判断其属性的重要线索。例如在城市建筑密集区域中,较小的建筑通常是民宅,而较大的则是商业或公共建筑。航拍照片中物体的形状是判读的第二条重要依据,物体的形状包含有重要的判读信息。通常在航拍照片上,人造物体呈现出直线状的或圆润的曲线,而自然物体则没那么规则。照片中诸如高速公路、铁路、桥梁、运河以及建筑物等常常是最为显著的人造物体。

第三条原则是千万别忽略了地面物体的影子。无论地面景物经过了怎样的伪装,但它们的影子仍然可能让它们露出马脚,因为阳光投下的样子会显示出其侧面形状的诸多特征,而侧面形状很容易让帮我们做出正确的判断。一个比较鲜明的例子是高高的水塔或烟囱,从垂直拍摄的照片上,这些物体不过是一个小小的圆圈或一个小黑点,但细心的判读者却能从它们投下的较长的影子发现它们的真实身份。地面物体的影子越长,说明它们的真实高度越大。

色调或纹理也是判读航拍照片的依据之一,现在使用的航空摄影胶片中,除了那些特殊用途外,大多数都是全色胶片。全色胶片对所有光谱颜色都十分敏感,能以不同的灰度色调加以呈现,从白色到黑色。物体的色调取决于其表面特征,一条平淡的公路表面较为光滑,在照片上呈现的色调比较一致,而新犁过的耕地或沼泽表面相当粗糙,其色调也就较杂乱或呈现颗粒状。记住,不同的航拍照片上相同的景物可能会呈现不同的色调,这取决于拍摄时环境光的强度。例如,一条河流或一个湖泊如果将阳光直接反射向相机镜头方向,则照片中它们会非常明亮,否则就变得较暗,其表面特征也可能会由于环境因素而变得光滑或粗糙。

单个地面物体的用途经常很难单独识别出来,但却可以通过它与周围物体的相对位置加以判断。位于铁路沿线或附近的大型建筑物很可能是工厂或仓库之类的建筑,而拥有垒球场或足球场等设施的建筑则可能是学校。但即便如此,有些物体的识别还是相当困难,比如你很难分清铁路旁的水塔和农庄里的筒仓,这是你就要看周围的铁路和耕地来加以判断了。

在研究垂直航拍照片之前必须先确定其拍摄方位。具体的做法并不复杂,首先你要旋转照片,让照片中物体投下的日影指向判读者本人,也就是说判读者面对着自然光源——太阳的方向。如果不这样做,那么照片中物体的高度和深度关系可能就会颠倒。例如,一个露天矿坑或采石场可能会被误认成一座小山。

 

美国海军情报技术人员正在判读航空侦察照片,这类人员需要很强的专业素质,还要足够耐心和细心。

立体目镜

垂直航拍照片优点不少,但最为重要的缺点是缺少对于地势和物体高地关系的信息。这时候可以借助立体目镜来帮助判读,这种小镜子可以帮助判读者将平面照片转化为立体感很强的三维视图,使其容易判断物体的高度、长度和宽度。在许多战争片中,你都能看到情报人员兜里的这个小东西。

德国蔡司公司上世纪30年代出品的Aerotopo折叠式袖珍立体目镜,二战中曾被德军防范用于判读航空照片。

使用立体目镜判读航空照片的研究人员

飞机保持同样高度时,垂直连续拍摄的两张互有重叠部分的航拍照片就可以用立体目镜进行研究。这样的两张照片一般称为立体双片。用立体目镜观察这样的双片时,上面的树、建筑、山丘以及其他地貌特征会抬升成有点儿夸张的立体效果,这样判读者就能透过这薄薄的相片识破敌人的伪装,对交战地域进行深入研究,辨别该区域的飞机、战舰以及其他重要军事设施,当然还有对轰炸的破坏效果进行评估。

使用立体目镜时,先把两张照片平放在工作台上,横向部分叠压,让一张照片中的某些景物和另一张照片上的重合。然后把立体镜放在照片上,把左侧的镜头置于左边的照片,右侧镜头置于右侧照片上。现在把两张照片向左右缓慢分离,在移动相应的距离后,就能透过立体目镜看到三维立体影像了,此时你会看到照片中的山丘会突出画面,而山谷则凹陷下去。在三维立体影像中,照片中的景物特征更容易识别,判读精准程度大大提高。

第二次伊拉克战争中,美军士兵正在进攻前研究费卢杰的航拍照片。今天这类战术用航空照片完全可以通过无人机获得,而且不再需要等到无人机返航,一切影像信息都可以实时传递。