陳 濤，孫玉友，曾令華，樊武龍，張冀峰

（1.中國人民公安大學(xué)刑事科學(xué)技術(shù)學(xué)院，北京100038；2.公安部物證鑒定中心，北京100038）

工業(yè)無線遙控開關(guān)爆炸裝置的分析研究

陳 濤1，孫玉友2,*，曾令華1，樊武龍2，張冀峰2

（1.中國人民公安大學(xué)刑事科學(xué)技術(shù)學(xué)院，北京100038；2.公安部物證鑒定中心，北京100038）

目的針對近年來出現(xiàn)的利用工業(yè)無線遙控開關(guān)制造爆炸裝置的案件，探索案件中爆炸裝置出現(xiàn)自爆的可能性、可實現(xiàn)的遙控距離，并初步分析炸后現(xiàn)場裝置遺留物，為此類爆炸案件的偵破提供偵查的線索和方向。方法采用實驗驗證的方法，對不同類型無線開關(guān)的學(xué)習(xí)特征、遙控距離等特性進(jìn)行測試，探索其工作原理、學(xué)習(xí)方式、遙控距離。結(jié)果這類無線遙控開關(guān)可實現(xiàn)一對多、多對一、多對多的學(xué)習(xí)功能，遙控距離并沒有達(dá)到標(biāo)稱的距離，且裝置所處高度對遙控距離有較大影響。結(jié)論此類爆炸裝置存在信號誤入可能，現(xiàn)場勘查時需考慮無線遙控開關(guān)可實現(xiàn)的遙控距離。

工業(yè)無線遙控開關(guān)；爆炸裝置；學(xué)習(xí)特征

21世紀(jì)以來，隨著電子科技產(chǎn)品的發(fā)展和智能生活家居的普及，爆炸案件中作案人制作爆炸裝置的手段推陳出新，在以往出現(xiàn)過的利用遙控玩具汽車、摩托車報警器等制作爆炸裝置手段外，近年又出現(xiàn)了利用工業(yè)無線遙控開關(guān)制作爆炸裝置的新方式，如2015年某汽車爆炸案中，調(diào)查人員根據(jù)現(xiàn)場被炸死的犯罪嫌疑人所處位置和受傷情況，以及爆炸裝置和遙控器碎片的分布情況，判定爆炸裝置為自爆，并提出其他信號誤入導(dǎo)致裝置自爆的可能性。為驗證此類爆炸裝置因信號誤入導(dǎo)致自爆的可能性，以及分析此類爆炸裝置炸后現(xiàn)場可能存在的遺留物，本文對工業(yè)無線遙控開關(guān)的工作方式及遙控距離進(jìn)行研究。

1 工業(yè)無線遙控開關(guān)

工業(yè)無線遙控開關(guān)是利用無線電傳遞信號，對遠(yuǎn)處的各種機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制的遙控設(shè)備，無線遙控開關(guān)分為發(fā)射模塊和接收模塊。

1.1 無線電波

無線電波案頻段分為甚低頻（VLF甚長波）、低頻（LF長波）、中頻（MF中波）、高頻（HF短波）、甚高頻（VHF米波）、特高頻（UHF分米波）、超高頻（SHF厘米波）、極高頻（EHF毫米波）[1]。目前民用無線電遙控開關(guān)所使用頻段主要是315 MHz與433 MHz[2]。無線電波以每秒三十萬公里的速度發(fā)射后，經(jīng)過不同路徑到達(dá)接收點(diǎn)，根據(jù)傳播路徑的不同，無線電波分為地波、天波、空間波、散射波[3]。（1）地波，指沿地球表面?zhèn)鞑サ臒o線電波。（2）天波，也即電離層波。無線電波進(jìn)入地球大氣電離層時會改變方向，出現(xiàn)“折射”。因電離層折射效應(yīng)的積累，電波的入射方向會連續(xù)改變，而電離層如同一面鏡子會反射無線電波，最終讓無線電波拐回地面。（3）空間波，分為直射波和反射波。由發(fā)射天線直接到達(dá)接收點(diǎn)的電波為直射波，而通過地面或其他障礙物反射到達(dá)接收點(diǎn)的為反射波。（4）散射波，指在大氣層或電離層出現(xiàn)不均勻團(tuán)塊時，無線電波有可能被這些不均勻媒質(zhì)向四周反射，而部分能量到達(dá)接收點(diǎn)的無線電波[3]。

1.2 工業(yè)無線遙控開關(guān)的構(gòu)成及工作原理

無線電遙控開關(guān)由編碼發(fā)射電路和接收解碼開關(guān)電路組成。發(fā)射部分包括信號源、低頻放大器、調(diào)制器、高頻信號振蕩器、高頻放大器、發(fā)射天線；接收部分包括接收天線、輸入電路、高頻放大器、變頻器、中頻放大器、解調(diào)器、低頻放大器。超遠(yuǎn)距無線開關(guān)有220、380 V交流以及12、14.4、24 V等直流供電類型，并分為單路、多路（2、4、6、8、10、12、16路等）不同通道類型。考慮到爆炸裝置的便攜性，犯罪分子多使用12 V直流遙控開關(guān)。遙控開關(guān)的工作原理：首先對發(fā)射部分和接收部分的地址編碼器和地址解碼器進(jìn)行編碼，啟動發(fā)射部分通道編碼和地址編碼電路，通過控制脈沖發(fā)送電路產(chǎn)生的帶有通道編碼和地址編碼的脈沖信號，由無線電發(fā)射電路發(fā)射出去[4]。接收部分的無線電接收電路將所接收到的無線電信號經(jīng)放大整形后，送入地址解碼電路和通道解碼電路，進(jìn)行編碼地址辯識確認(rèn)，判斷發(fā)射部分和接收部分的編碼地址是否相同。相同則控制脈沖發(fā)生電路產(chǎn)生通道開關(guān)信號，控制開關(guān)電路動作；不相同則控制脈沖發(fā)生電路將無通道開關(guān)信號輸出，開關(guān)電路不動作[5]。

1.3 工業(yè)無線遙控開關(guān)的對碼學(xué)習(xí)

隨著人們生活水平的提高，更多家庭以及工作場合配備有多個無線電遙控設(shè)備，如遙控車庫門、窗簾、燈具、電機(jī)、起吊設(shè)備及家居安防系統(tǒng)等，多通道學(xué)習(xí)型遙控開關(guān)的市場十分廣闊。這類無線遙控開關(guān)可實現(xiàn)對碼學(xué)習(xí)及一對多、多對一、多對多的功能。對碼學(xué)習(xí)是指開關(guān)主機(jī)可通過對碼學(xué)習(xí)操作，任意學(xué)習(xí)同頻率的遙控器；一對多，是指一個遙控器在經(jīng)過對碼學(xué)習(xí)后可以同時控制多個無線開關(guān)主機(jī)；多對一，是指多個遙控器通過對碼學(xué)習(xí)操作后可同時控制同一個遙控開關(guān)接收器；多對多，即指多個遙控器可交叉相互控制多個無線開關(guān)接收器。

2 無線遙控開關(guān)爆炸裝置原理

工業(yè)無線遙控開關(guān)可利用電磁波實現(xiàn)對遠(yuǎn)方執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制，犯罪分子利用無線遙控開關(guān)制作爆炸裝置正是基于無線遙控器的這一基本功能。即對遙控開關(guān)進(jìn)行對碼學(xué)習(xí)后，把電雷管、電阻絲、破殼燈珠等發(fā)火元件接入到無線開關(guān)接收器電路中，通過按動遙控器上對應(yīng)的按鍵，使無線開關(guān)接收器對應(yīng)的通道接通，整個電路導(dǎo)通并輸出電流到發(fā)火元件，進(jìn)而引爆炸藥，對12 V的無線遙控開關(guān)，供電電源一般使用12 V摩托車電瓶。

3 工業(yè)無線遙控開關(guān)遙控特性研究

3.1 實驗設(shè)計

根據(jù)案件中提取到的工業(yè)遙控開關(guān)殘片以及市場上的無線遙控器的銷售情況，選擇多種品牌、外觀不同的無線開關(guān)以及遙控器進(jìn)行實驗。不同品牌無線遙控裝置5款：α1、α2、α3、α4、α5；不同品牌無線遙控器8款：工業(yè)無線開關(guān)配套遙控器，編號為A1、A2、A3、A4、A5，點(diǎn)動卷閘門遙控器B1，棕色摩托車遙控器C1，黑色（無天線）摩托車遙控器C2。如下圖1、2所示。

圖1 無線遙控裝置編號Fig.1 The selected wireless remote control devices for test

α1 α2 α3 α4 α5

圖2 遙控器編號Fig.2 The selected wireless remote control switches for test

A1 A2 A3 A4 A5 B1 C1 C2

將12V摩托車燈珠接入工業(yè)無線接收器所在電路中代替爆炸裝置中的發(fā)火元件，然后在不同條件下，如不同遮擋條件、不同發(fā)射高度、是否拉出天線，對無線遙控開關(guān)的學(xué)習(xí)特性（一對多、多對一、多對多）以及遙控距離進(jìn)行測試。

3.2 實驗內(nèi)容與結(jié)果3.2.1 無線開關(guān)學(xué)習(xí)方式測試

市場上廣泛售賣的學(xué)習(xí)對碼無線開關(guān)可以學(xué)習(xí)任意同頻率的無線遙控器，包括市場上與工業(yè)無線遙控開關(guān)配套的遙控器，如上述編號為A的遙控器，也包括常用于卷閘門開關(guān)的遙控器，如編號為B的遙控器，還包括常用于摩托車報警器的無線鑰匙，如C類遙控器。并且可以實現(xiàn)多對一、一對多以及多對多控制，即經(jīng)過學(xué)習(xí)對碼后一個遙控器可以同時控制多個接收器，一個接收器也可被多個遙控器控制。

3.2.2 遙控器控制距離地面實驗3.2.2.1 地面無障礙控制距離測試

在戶外無障礙情況下，使用8款遙控器對5款接收器進(jìn)行可控制距離測試，接收器為α1、α2、α3、α4、α5；遙控器為A1、A2、A3、A4、A5、B1、C1、C2。分別測試了遙控器在拉出和不拉出天線兩種狀態(tài)下的最遠(yuǎn)控制距離。實驗結(jié)果見表1。

表1 遙控開關(guān)最遠(yuǎn)控制距離測試Table 1 Furthest distances functioned by wireless remote control switches (Unit: meter)

通過表1可以看出，A類遙控器在地面無障礙控制試驗時，拉出天線時對幾類接收器的最遠(yuǎn)遙控距離為350～500 m，并沒有達(dá)到商家宣傳所說3 000 m的距離，不拉出天線時對幾類接收器的最遠(yuǎn)遙控距離為150～250 m，對于接收不好的接收器可能只有30 m左右，白色遙控器（點(diǎn)動卷閘門）在拉出天線的情況下的控制距離基本達(dá)到A類遙控器的水平，而不拉出天線時的控制距離基本和C1摩托車遙控器，C2（無天線）摩托車遙控器的距離差不多，在30 m左右。3.2.2.2 地面有障礙控制距離測試

在有障礙情況下，利用8款遙控器對5款接收器進(jìn)行可控制距離分類測試，5款接收器為α1、α2、α3、α4、α5；8款 遙 控 器:A1、A2、A3、A4、A5、B1、C1、C2。有障礙測試設(shè)置為3種：第一類為在建筑物中對障礙物外的接收器的控制，第二類為建筑物中的拉出天線與不拉出天線兩種情況下對建筑物中的接收器遙控距離的測試，第三類為在建筑物中及建筑物外的對建筑物中接收器遙控的最遠(yuǎn)控制距離測試。通過實驗發(fā)現(xiàn)，A類遙控器進(jìn)行地面建筑物障礙試驗，不拉出天線時對幾類接收器的最遠(yuǎn)遙控距離基本在3間房屋的阻礙距離左右（直線距離30 m左右），拉出天線時對幾類接收器基本可實現(xiàn)6到8間房屋的阻礙距離（直線100～150 m左右）的控制，B1在拉出天線的情況下的控制距離基本達(dá)到A類遙控器的水平，而不拉出天線時的控制距離基本和C1一致，C2的距離差不多為30 m左右（3間房屋阻礙，穿過六層磚墻）。3.2.3 遙控器高空發(fā)射控制距離測試

利用不同型號遙控器對接收器進(jìn)行高空有遮擋和無遮擋情況下的最遠(yuǎn)控制距離測試（遮擋穿過墻的層數(shù)較多，但阻擋物體積不大，兩邊為街道，封閉性相對來說小于之前有遮擋實驗）。實驗運(yùn)用了5個接收器：α1、α2、α3、α4、α5；8個遙控器：A1、A2、A3、A4、A5、B1、C1、C2，都在拉出天線的情況下進(jìn)行最遠(yuǎn)控制距離測試。實驗結(jié)果見表2。

表2 遙控器高空（32m）發(fā)射控制距離測試結(jié)果Table 2 The tested distance 32-meter for wireless remote control switches to operate the devices

5個接收器中α1、α2、α3、α5在有無遮擋物時受到無線遙控器控制時的最遠(yuǎn)距離差距并不大；只有α4受遮掩物的影響比較明顯。8個遙控器中A類遙控器及B1對5種接收器的無遮擋最遠(yuǎn)控制距離基本都在800 m左右，在接收器較好的情況下C1也可達(dá)到該距離；而在有一定遮擋的情況下，A類遙控器明顯比B1和C1的控制距離更遠(yuǎn)，基本能達(dá)到無遮擋遙控距離的93 %左右。所以，遙控器所處高度對于遙控距離有較大影響，在案件勘查偵破過程中應(yīng)該合理考慮該因素。

3.3 環(huán)境因素的影響

電磁波在空間傳播時，向外傳輸?shù)碾姶挪ㄒ郧蛎娌ǖ男问较蛲獍l(fā)射，距離越大，球面半徑就越大，單點(diǎn)的電磁信號就越小，空間損耗也就越大[6]。此外，電磁波在空間傳播的過程中會受到空氣中的水汽、塵土、水滴等物質(zhì)的影響，造成反射以及散射；電磁波在接近地表傳輸時，由于地表不是絕對光滑，而是存在高低起伏、樹木遮擋、建筑物遮擋、大型水面或湖面的影響，而產(chǎn)生反射、繞射等情況，這樣，電磁波信號到達(dá)接收天線時就會由各種傳播方式傳播到的所有信號疊加而成。因為各個地區(qū)的地形存在很大差異，同一地區(qū)各個方向上的建筑物、樹木、河流湖泊等情況也不盡相同，因此這種不是由于空間球面擴(kuò)散而產(chǎn)生的損耗就是很難預(yù)測的。所以對于使用無線遙控開關(guān)的爆炸案件，應(yīng)該綜合考慮現(xiàn)場周圍的環(huán)境判斷嫌疑人所處的位置。

4 討論

市場上廣泛售賣的工業(yè)無線遙控開關(guān)可以學(xué)習(xí)任意同頻率的無線遙控器，能夠?qū)崿F(xiàn)一對多、多對一、多對多的控制；在沒有障礙物阻擋的情況下，遙控距離并沒有達(dá)到商家宣傳的3 000 m的距離，并且障礙物的阻擋對于無線開關(guān)的遙控距離有較大的影響；增加遙控器的遙控高度，會一定程度增加遙控距離，并且對于部分無線開關(guān)，高度對于控制距離的影響較大。實驗研究表明利用工業(yè)無線遙控開關(guān)制作爆炸裝置時，存在信號誤入導(dǎo)致可控制裝置并偶然引爆裝置的可能性。所以，當(dāng)爆炸現(xiàn)場勘查結(jié)果表明裝置屬于誤爆時，如在現(xiàn)場找到了遙控器，并根據(jù)現(xiàn)場的死者的損傷情況、裝置碎片的分布與現(xiàn)場環(huán)境的變化，能確定不是嫌疑人和其作案時身邊人觸發(fā)了遙控器，則應(yīng)該將信號誤入的情況納入考慮范圍。同時，驗證了此類超遠(yuǎn)距離遙控開關(guān)并沒有達(dá)到商家宣稱的3公里的遙控距離。在爆炸案件現(xiàn)場，若能夠確定是使用了無線遙控開關(guān)制作的爆炸裝置，現(xiàn)場勘查和偵查人員應(yīng)該在中心現(xiàn)場1200 m到1500 m的半徑范圍進(jìn)行勘查與訪問；若是能判斷犯罪嫌疑人實施犯罪時距離中心現(xiàn)場距離較遠(yuǎn)，應(yīng)該排除摩托車報警器、電動玩具等控制距離較近的器材制作裝置的可能性，而考慮是否使用超遠(yuǎn)距無線開關(guān)?，F(xiàn)場勘查人員在勘查爆炸案件現(xiàn)場時，要注留現(xiàn)場出現(xiàn)的接線柱、接線口、蓄電池網(wǎng)電池皮、電池碳棒，小燈珠的燈座、電橋絲殘段、雷管腳線殘段，電路板、導(dǎo)線殘段、塑料外殼、金屬器件等物證，結(jié)合工業(yè)無線遙控開關(guān)的相關(guān)結(jié)構(gòu)特征判斷是否是無線遙控開關(guān)制作的爆炸裝置，為裝置材料的溯源提供依據(jù)；并且根據(jù)裝置的制作水平判斷嫌疑人的職業(yè)特征、智力水平、知識層次，為案件偵破提供線索和證據(jù)。

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Research on the Explosive Device Operated with Industrial Wireless Remote Control Switch

CHEN Tao1, SUN Yuyou2,*, ZENG Linghua1, FAN Wulong2, ZHANG Jifeng2
(1. School of Criminal Science and Technology, People’s Public Security University of China, Beijing 100038, China; 2. Institute of Forensic Science, Ministry of Public Security, Beijing 100038, China)

ObjectiveFor providing clues and directions for solving cases in which explosive devices were triggered with industrial wireless remote control switches.MethodsSome basic knowledge about industrial wireless remote control switches and related explosive devices was paved at the beginning, followed with a batch of experimental verifcation to measure the learning trait, remote control distance and other characteristics of the wireless switches, than a conclusion was achieved.ResultsThis kind of wireless remote control switch can realize one to many, many to one, many to many learning function, the remote control distance does not reach the nominal distance, and height has a great infuence on the remote control distance.ConclusionThe possibility of spontaneous blast occurrence does exist when this kind of explosive device is involved, and the remote control distance of the wireless remote control switch should be considered in the scene investigation.

Wireless remote control switches; explosive devices; learning feature

DF793.2

A

1008-3650(2016)06-0446-004

2016-07-16

格式：陳濤，孫玉友，曾令華，等.工業(yè)無線遙控開關(guān)爆炸裝置的分析研究[J]. 刑事技術(shù)，2016,41(4):446-449.

10.16467/j.1008-3650.2016.06.004

陳濤（1990—），男，山東濰坊人，碩士研究生，研究方向為刑事科學(xué)技術(shù)。E-mail:843387994@qq.com

* 通訊作者：孫玉友（1963—），男，吉林公主嶺人，學(xué)士，研究員，研究方向為爆炸縱火案件現(xiàn)場勘查及鑒定。E-mail:sunyuyou126@qq.com