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無線傳感器網將引起一場軍事技術革命

2016-03-17

  近年來,隨著傳感器的推出,以及半導體技術、通信技術、計算機技術的高速發展,一種被稱為無線傳感器網的技術被開發出來。因為其在軍事上曾起到了巨大的作用,所以美國國防部在2000年將無線傳感器網定位為五個國防尖端領域之一。

  所謂無線傳感器網,是指由大量無人值守、具有無線通信與計算機能力的微小型節點構成的自主探測系統。這些節點的體積大的有如一個茶杯,小的與硬幣相當,更小的只有硬幣的幾十分之一,甚至可以做到沙粒般大小。

  然而無論節點體積大小,其結構都是基本相同。主要由電源、處理器、傳感器、通信等單元組成。電源單元為系統提供能量,由微型電池、超薄太陽能板、專用電容器等組成。處理器單元由CPU、存儲器、嵌入式操作系統、數據庫組成。傳感器單元由傳感器和模數轉換器組成。

  此外,傳感器可以采用不同的探測單元,如聲音傳感器可以探測槍、炮聲;振動傳感器可以通過地面振動探測裝甲車輛的行蹤;電磁傳感器可以發現戰場上的電磁輻射源;紅外傳感器主要探測熱敏目標。這些傳感器生成的模擬信號,經過模數轉換器轉換成數字信號后,傳輸到處理器單元。

  通信單元負責將節點與戰場網絡連接起來,除此之外,一些節點還安裝了特殊裝置。如機動節點安裝了運動裝置;電子對抗節點安裝了電磁波發射裝置等。

  無線傳感器網的典型運用模式,是將大量傳感器節點分均部署在戰場上,形成所需的監測區域。其中一個為網關節點,負責向遠程控制站發送信息。當目標進入監測范圍,首先發現目標的傳感器節點通過網關向遠程控制站,發送目標在T1時間的三維坐標信息。當目標進一步深入時,其它節點先后發送目標在T2、T3時間的三維坐標信息。遠程控制站可以綜合分析這些信息,為精確打擊提供基礎。

  與其它探測系統相比,信立科技無線傳感器網具有以下四個特點:

  1、布設速度快,方式靈活。可以采用航空器空投、機器人布設等多種方式,在需要監控的地區快速形成監控網絡,極大的提高戰場態勢感知能力。

  2、隱密性好,可實施抵近偵察。無線傳感器網節點可以制作成葉片等外形,即使投放在目標附近,也不容易被發現。由于距離目標近,可有效的克服環境噪聲對探測信號的影響。

  3、節點數量大,可靠性高。大量布設的傳感器節點,可以使探測信息互相印證。網絡的容錯能力強,即使某個節點失效,對整體影響也不大。

  4、成本低,功能強。無線傳感器網成本低廉,未來單個節點的價格有望低于1美元,具有聲、光、電、振動等多種探測功能的傳感器網絡,可以對戰場上各種物理參數進行測量,具有非常強大的探測能力。

  另外,無限傳感器網技術也是典型的軍民兩用戰略高技術。其還可探測包括地震、電磁、溫度、濕度、噪聲等。

  無線傳感器網功能如此強大,應用價值非常高。對此,美國今日防務雜志對無線傳感器網給予高度評價,認為其將引起一場劃時代的軍事技術革命。事實上,無線傳感器網也正在向這個方向進發。在未來,隨著技術的進步,無線傳感器網將向著更加微型化、長壽命、多功能、高機動等方向發展。


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