智能弹药的组网技术

《智能弹药的组网技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、智能地雷的组网技术肖艳文（总装备部武汉军代局驻襄樊地区军事代表室，湖北襄阳，441021）在一般人的印象中，地雷既无腿也无翅，是用于对付地面目标的一种防御性、被动性的杀伤武器。而我们这里所说的人工智能地雷是“有腿地雷”，既能蹦，也能跳，还能飞，能够主动、准确地探测跟踪坦克、装甲战车，垂直攻击坦克的顶部或腹部。这些地雷之所以能够获得“智能”，就是因为它和探测技术、传感器技术、微处理器技术等高新技术结合在一起，所以展现出前所未有的活力。80年代后期，欧美国家就已经开始探索研究对抗直升机的地雷系统AHMS。反直升机地雷可弥补现有防空武器系统的不足，

2、其基本任务是用地雷探测和摧毁敌方超低空飞行的入侵直升机或者利用密集散布的反直升机地雷迫使直升机高飞，即便地雷无法攻击高空直升机，但便于用其他防空武器对其进行杀伤。从某种意义上来看，反直升机地雷的出现是地雷史上的一场深刻的革命。而我们在这场革命中，仍然是从“追踪国外先进技术”开始的。智能地雷是现代新概念弹药,其关键技术是声/震传感器阵列探测及组网通信技术。智能地雷是具有广域、自动寻找目标的第三代地雷,与传统地雷相比,它结合了传感器探测技术、无源定位技术、自寻的技术,通过传感器采集的信号区分目标类型,并对目标进行精确定位后主动实施攻击,即能够主动

3、、准确地探测跟踪目标并实施攻击。国外从二十世纪六、七十年代投入大量的人力物力进行研究,如:美国AHM反直升机地雷、法国的Mazac声控反坦克地雷。随着无线传感器网络在军事领域的应用,为自动布设的智能地雷系统组网提供了技术基础。无线传感器网络节点可以通过飞机布撒或人工布置等方式,大量部署在被感知对象内部或者附近。这些节点通过自组织方式构成无线网络,以协作的方式实时感知、采集和处理网络覆盖区域中的信息。对无线传感器网络来说,其网络体系由分层的网络通信协议、传感器网络管理以及应用支撑技术三部分组成。1智能地雷系统工作原理智能地雷用于反击武装直升机和

4、坦克这些进攻性武器,可以人工布设,同时也借助于飞机或火箭进行自动布撒,从而封锁士兵无法深入战区军事项目。自动布撒地雷日益成为布设的发展趋势,不仅可以快速布设,而且可以对雷场的布设进行控制。另外就是智能化程度更高,自动布设后,自动组成智能网络,自动探测、识别并实现对目标的攻击与毁伤,具有协同作战的能力。操作人员与地雷之间,地雷与地雷之间可进行通信,以实现对雷场的计划、管理和使用,从而大幅度提高雷场的效能。智能地雷系统主要包括传感探测系统、通信/定位系统、主控系统、战斗部导向系统、战斗部等部分组成,如图1所示。战斗部主控系统通信/定位系统战斗部导

5、向系统传感探测系统图1XM93智能地雷的系统组成系统的工作过程如下:当地雷利用火箭或飞机空投自动布撒到所需地域,触地后接通地雷电源,首先通信/定位分系统开始工作,由于是自动布设,每组内部地雷节点的位置不能预先精确设定,节点之间的相互邻居关系预先也不知道。因此首先要构建无线传感器网络,建立网络同步,发现网络拓扑,进行网络节点定位等,自动形成无线网络系统。通过先进的联网技术,雷场的地雷在十秒级时间建立一个无线传感器网络与时间同步,同时通过自含的测时定位机制确定各地雷相对位置及其坐标系,进入“值守”状态;当有目标“入侵”激励时,各节点微音器地震头按

6、同步顺序发送本节点采集的地面空中目标信号,并接收场内其它地雷采集的数据,实现整个雷场地雷状态信息和传感器信息交换,对目标进行检测、测向定位并分类识别及航迹跟踪,做出决策判断,引导地雷战斗部随动瞄准并打击。同时自动监测网络自身“健康”状态与对破坏地雷的行人/车辆发起攻击。探测与识别系统采用了高技术传感器,具有全天候工作能力。当前应用最多的是声、震动、红外、激光、雷达技术以及声震动、声红外复合体制等,对反直升机地雷可以通过声传感器、震动传感器和信号处理器探寻直升机螺旋桨叶片的独特声响,并能分辨直升机的类型,实现对目标的探测、识别。同时分析和提取侦

7、听的目标声音、地震辐射信号的时域、频域特征,并与本地存贮的各类目标特征库数据比较,对目标的属性和类型进行识别分类,区分敌我目标。在目标识别的基础上,基于随机分布式传感器网络的测向定位机制与简单快速算法,即在节点自定位和网络拓扑结构己知条件下,依据算法简单的目标定位机制,选择优化算法,首先实现目标当前瞬间的定位,然后将相继瞬间测定的目标位置集成并与目标动态模型进行拟合(即称为跟踪),预报目标未来位置等,要求对目标定位跟踪满足火控要求的定位精度和响应速度(即实时性),完成定位跟踪任务。战斗部根据目标的定位选择对应的攻击方位,同时随动系统能够及时可

8、靠地响应,战斗部及时随动到目标所对应的方位,实现对目标的最佳方位攻击。当攻击坦克目标时,一般采用末敏弹技术进二次爆炸。对直升机目标作战,采用自锻破片或预制破片束直接