第7章 传感器网络技术的军事应用

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1、第七章传感器网络技术的军事应用本章内容7.1战场感知的网络架构7.2常见的地面战场微型传感器7.2.1微震动传感器7.2.2声响传感器7.2.3磁性传感器7.2.4红外传感器7.2.5压力传感器7.2.6超声波传感器7.3美军沙地直线传感器网络项目介绍7.3.1项目背景7.3.2目标探测的传感器选项1.3.3项目系统实验本章内容7.1战场感知的网络架构战场感知兵力部署武器配备战场环境战场感知(BattlefieldAwareness,BA)是指参战部队和支援保障部队对战场空间内敌、我、友各方信息的实时掌握过程。7.1战场感知的网络架构战场感知的特点战场感知信息共享和信息资源的管

2、理与控制侦察监视情报目标指示毁伤评估7.1战场感知的网络架构美军科学咨询委员会在2002年就曾建议美军应在组织和技术上进行改进，以获得更好的“预先战场感知”能力。7.1战场感知的网络架构美空军先后研制了快速攻击识别、探测和报告系统、战场感知广域视界传感器等感知系统。7.1战场感知的网络架构美军开展的其它类似项目还包括陆军“无人值守地面传感器群”、海军“传感器组网系统”等。7.1战场感知的网络架构7.2常见的地面战场微型传感器随着电子技术和信息技术的发展，可以通过地面和空中的各种侦察设备获取大量的情报。7.2常见的地面战场微型传感器提高目标信息感知的科学程度提高目标信息感知确定重

3、点侦察地域目标信息感知系统需要充分考虑系统的扩展，在实现现有侦察器材数据接收接口的基础上，预留对多种侦察设备进行数据接收的接口。7.2常见的地面战场微型传感器地面侦察设备通常包括战场监视雷达、地面传感器和电子侦察设备等。地面侦察设备侦察设备监视雷达传感器7.2常见的地面战场微型传感器地面传感器，就是一种专门植于地面，通过对地面目标运动所引起的电磁、声、微震动和红外辐射等物理量的变化进行探测，并转化成电信号后对目标进行侦察与识别的探测设备。7.2常见的地面战场微型传感器特点结构简单便于携带埋伏易于伪装地面传感器手段飞机空投火炮发射人工设置在敌人可能入侵的地段7.2常见的地面战场微

4、型传感器地面微型探测传感器系列产品：震动传感器磁性传感器声响传感器红外传感器压力传感器超声波传感器7.2常见的地面战场微型传感器地面侦察传感器变为体积微型化、低功耗、高灵敏度的探测器件；传感器之间采用通信与组网方式进行连接，更适宜地面战场的信息采集和传输。地面侦察传感器呈现两个重要的趋势和特点：7.2常见的地面战场微型传感器目前外国军事部门常用的地面探测传感器包括如下几种：7.2常见的地面战场微型传感器微震动传感器也叫震动探测器，它类似于记录地震和原子弹爆炸震波的地震仪。这种传感器主要是通过装置的震动探头(也叫拾震器)捕捉人员或车辆活动造成的地面震动信号来探测目标。7.2.1微

5、震动传感器人工放置火炮发送飞机空投微震动传感器的布置方式7.2.1微震动传感器4321将拾震器设在地表层实现实时的战场监测检测到震动信号将震动信号转化为电信号经放大处理后发给监控中心7.2.1微震动传感器工作流程：灵敏度高一定的目标分类能力探测距离远震动传感器可探测到30米以内运动的人员和300米以内行进的车辆，是所有传感器中探测距离较远的一种。震动传感器还具有一定的目标分类能力，不仅可区分人为震动与自然扰动，还能区分人员和车辆。7.2.1微震动传感器声响传感器是一种通过对目标发出的声响信号进行接收、处理后，实现对目标侦察探测的侦察装置。声响传感器的探测器就是常见的“话筒”。7

6、.2.2声响传感器优点分辨力强探测范围大不足耗电量大声响传感器7.2.2声响传感器磁性传感器的探测器为磁性探头。工作时能在其周围形成一个静磁场，当铁磁金属制成的物体进入磁场时，就会干扰了原来的静磁场，实现对携带武器的人和车辆的探测。7.2.3磁性传感器优点鉴别能力强反应速度快适应范围广不足能源有限探测距离近磁性传感器7.2.3磁性传感器红外传感器是一种能够感应目标辐射的红外线，并将其转换成电信号后对目标进行识别探测的侦察设备。这种传感器通常分为有源式和无源式两种。通常隐蔽地布设在需要监视的道路和目标区附近。7.2.4红外传感器优点体积小隐蔽性好响应速度迅速可探测目标数量不足只能

7、人工布设探测范围不足无法辨别目标性质红外传感器7.2.4红外传感器压力传感器的探头通常是一根极细的应变电缆。使用时埋设在目标可能通过的路面下，当运动目标压过浅埋的应变电缆时，引起电阻发生变化，产生的电信号起到报警作用。7.2.5压力传感器优点虚警率低目标信息判断准确抗电磁干扰能力强响应速度快不足只能人工布设探测范围不足红外传感器7.2.5压力传感器超声波距离传感器一般采用独立的发射器和接收器，发射器由高频信号(40-80kHz)来激励。传感器测量发射一个超声波脉冲至接收到反射信号所用的时间间