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内容提示：— 未 来 战 场 的 无 人 值 守 地 面 传 感 器 (下 ) 杨培根 网 络 化 美国军事部门越来越倾向于分 布式传感的概 念 , 即在一个地区分 散 布设大量小型传感器 , 组成由外 部控制或 自成 系统的阵列 。 在无人 值守地 面传感器领域 , 以往和 目 前的大部分工作集 中在 灵 巧传感 器 上 , 不认 为功率和 通信带 宽是 主要的限制 。 然 而 , 199 年 1月 美国陆军 研 究实 验室 组织 的战 略 评估工作组 得 出 的结 论是 , 对 于 许多应用(如战场监视 、 替代反步 兵地雷的系统 )来说 , 依靠大功率 和 通信的传感器 是 不切实际 的 , 而 大 量布设的 、 ...
未 来 战 场 的 无 人 值 守 地 面 传 感 器 (下 ) 杨培根 网 络 化 美国军事部门越来越倾向于分 布式传感的概 念 , 即在一个地区分 散 布设大量小型传感器 , 组成由外 部控制或 自成 系统的阵列 。 在无人 值守地 面传感器领域 , 以往和 目 前的大部分工作集 中在 灵 巧传感 器 上 , 不认 为功率和 通信带 宽是 主要的限制 。 然 而 , 199 年 1月 美国陆军 研 究实 验室 组织 的战 略 评估工作组 得 出 的结 论是 , 对 于 许多应用(如战场监视 、 替代反步 兵地雷的系统 )来说 , 依靠大功率 和 通信的传感器 是 不切实际 的 , 而 大 量布设的 、 简单而廉价的装 ! , 可能 成为未来战 场认知 的信 息源 。 随着组成分 布式系统 的传感 器数量从几百个 增加 到几 千个 , 或许几百 万个 , 对 形成网络和信 息 处理的关注必 然 急剧 上 升 。 在 城 区 由于建筑 物 干扰 信号传输 , 以及车 辆 、 人员 和人造建筑 的 密 度 大 , 会导 致现 有 的遥 控传感 系 统的性 能 下降 。 而 小 型 声传感器 通 过靠近 目标 , 可以克 服 这些障 碍 。 它 们可 以 区分产生 连 续特征 信号 的直升 机 、 履 带式车 辆 和轮 式车辆 , 然而 对 于 脚 步 、 爆炸噪 声 这 样 的脉冲特 征信号 , 区分起 来有 困 难 , 需 要作相当大 的 改 进 , 同时还必 须降低它们对平 台 移动和 风 噪 声 干扰影 响 的 敏 感 性 。 在网络化方面 , 美国已 经展开 了几项计划 。 国防高级研究计划局 主办了 “连于互联网的无人值守地 面传感器 ” 计划和 “先进的连于 互 联网的微型无人值守地面传感器 ” 计划 。 后者集中研究能够人工布设 或用口径 20 一60 毫米的子弹药投 放的低 功率装置 。 该 计划的目标 是 , 提供一 系列适 于城区 军事行动 的 由弹 药或人 工投放 的成像传感 器 。 B E A 系统 信息 和 电子战系统 公司已演 示 了三种装在40毫米枪 榴弹中 、 发射距离约2 50米的成像 传感器 。 第一种具有可旋转 的传感 器和安装在本体下 的通信天线 , 并 带有尖头 , 能插人墙壁保持大 约一 周 。 第二种悬挂在降落伞下拍摄照 片并给以发送 。 第三种 向前飞 行时 进行条幅式摄像 。 目前 , 连于互联 网的微型无人值守地 面传感器 正在 转人 用户评估阶段 , 可 得 到完 整的 系统样机 。 由国防高级研究计划局 和 陆军 研究实验室牵头 的 “低功率无线综 合微传感器 ” 计划 , 打算提供一种 战场信息系统 , 它基于 采用 微机 电 技术的 自主低功率传感器和 驱动器 的分布式网络 , 并 用无 线通信连 接 。 低功率无线综合微传感器装置 已在海军陆战队 几次实弹演 习 中进 行 了演示 。 国防高级研究计划局 的另一个 计划 “小分队作战用的交 互式 侦察 、 监视和 目标捕获 自适应无线 阵列 ” 计划 , 增添 了 网络协议 和协 同处 理算法 , 以使节点能灵活地完 成任务 , 传感器阵列可 以协同完成 目标监 视 、 波 束成形 、 定位和 定 时 、 联网功率管理和多重处理等操 作 。 国防高级研究 十划局 的 “传感 器信息技术 ” 计划 . 正在开 发包 含 分 布式 多节点 (达几千个) 使用 的 算法 和信息处理技术的软件 。 每个 节点均 由能提供快速精确探测 、 分 类和跟踪的微传感器 (包括成像器 和微 型雷达) 组成 。 该计划要求系 统必须能在严酷 、 不确定 、 动态的 条件下运行 。 因此整个 系统必须设 计得很可靠 , 节点数量可提供适当 的冗余 , 并必须严格管理距离和能 量 。 “传感器信息 一皮术 ” 计划的软 件方 面包括两个关健的 领域 建 网技术和 联网信息处理 。 国防高级 研究计划局正在研究不 同于传统的 因特 网协议的途径 , 以便在部署大 量的 传感器装置时 不必赋予每个装 置一 个因 特网地址 , 而且因特网协 议必须保持全球拓扑的路由表 , 并 在 动态传感 器 网络 环境 中不 断更 新 , 以免造成时间 、 存储和 能量方 面 严重超标 。 “传感器信息 技术 ” 计划的路 由 , 是在按需的基础上根据地理信 息建立的 , 达到最佳的生存能力和 能量利用 。 对于 特 定的数据或特定 的应用则按要求连接 。 通过提供冗 余的路径 、 采用适当数量的节点以 及可 找出 正确路径的 算法 , 来提供 生存能力 和 对环境的 自适应能力 。 { 一 一 年 月 2 2 200 1 12