无线传感器网络简明教程第七章概述.pptVIP

无线传感器网络简明教程;本章内容：;第7章 传感器网络技术的军事应用 ; 战场感知是随着信息技术特别是探测技术的发展、信息优势等概念的形成，以及新军事革命理论的深化而产生的新概念。所谓战场感知(Battlefield Awareness, BA)是指参战部队和支援保障部队对战场空间内敌、我、友各方的兵力部署、武器配备和战场环境（如地形、气象和水文）等信息的实时掌握过程。 战场感知除了具有传统的侦察、监视、情报、目标指示与毁伤评估等内涵以外，它的最大特点在于信息共享和信息资源的管理与控制。为了提高部队的战场感知能力，各军事强国都非常重视战场感知技术，投入巨资研制相关系统。; 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。 美空军已经在战略计划制定部门中组建了态势感知特别工作组，提高部队的传感器分析和数据融合能力，并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。美军的未来战斗系统为士兵提供全天候、全天时识别目标的功能。 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”、陆军“战场环境侦察与监视系统”、海军“传感器组网系统”等。; 除美军在战场感知领域投入大量经费和精力外，其它国家也纷纷展开了研究。法国武器装备总署正在设计一种技术演示器，保证海军和空军的各种异构传感器通过网络互换信息，希望提高舰船和飞机的态势感知能力。澳大利亚研制的先进传感器网络系统提供实时目标捕获的功能，为澳军能及时获取目标和环境信息打下基础。; 随着电子技术和信息技术的发展，战场目标信息采集的手段和设备日益先进，可以通过地面和空中的各种侦察设备获取大量的情报。 目标信息感知系统具有实现确定重点侦察地域的功能，提高侦察器材的针对性，从而提高目标信息感知的科学程度。这种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。; 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。目标信息感知系统充分利用这些先进的情报采集手段，接收和处理它们所提供的各种情报。 在陆军地面侦察设备系统中，地面传感器可以充当现代战场的隐形侦察兵。所谓地面传感器，顾名思议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。; 地面传感器与其他侦察设备相比，具有结构简单、便于携带埋伏、易于伪装等特点。它可用飞机空投、火炮发射或人工设置在敌人可能入侵的地段，特别是在其它侦察器材“视线”达不到的地域。 正是基于上述原因，地面传感器自诞生之日起就倍受军事家们的青睐。目前，经过蓬勃发展，地面微型探测传感器已发展成为了包括震动传感器、磁性传感器、声响传感器、红外传感器、压力传感器和超声波传感器等在内的系列产品。 ;随着现代科学技术的发展，地面侦察传感器呈现两个重要的趋势和特点： (1) 随着MEMS微型化技术的出现，早先体积较大、电路组成复杂的传感器变为体积微型化、低功耗、高灵敏度的探测器件； (2) 随着无线局域网技术、ZigBee自组网通信技术等的发展，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。 目前外国军事部门常用的地面探测传感器包括如下几种。;7.2.1 微震动传感器; 目前电子市场上常见的微震动传感器产品及型号包括： 美国ADI公司的ADXL系列加速度传感器(单轴向、双轴向、三轴向)。 飞思卡尔公司的MMA62xxQ系列MEMS加速度传感器等。 特别是博世(BOSCH)公司推出的三轴加速度传感器SMB380，一个典型的特点就是具有自动唤醒功能，在低功耗和长期监测应用中可以发挥作用。; 震动传感器的主要优点是探测距离远、灵敏度高，通常可探测到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。 同时，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，因为它们的震动信号强度通常差别很大。; 另外，震动传感器的耗电量很小，自备电池可使用数月甚至若干年都不需更换，且传感器可在开启后不中断地进行长期侦察与监视，不会漏掉目标。 当然震动传感器也存在着不足，它的探测距离受地面土质变化影响较大。土质硬，探测距离远；土质软，探测距离近。如果震动传感器抛撒在洼地、沟壑、水溪等地带，则它会丧失对运动人员和车辆的探测功能。; 美