無線傳感器網絡在軍事的應用

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1、無線傳感器網絡在軍事的應用【簡介】信息技術正推動著一場新的軍事變革。信息化戰(zhàn)爭要求作戰(zhàn)系統(tǒng)“看得明、反應快、打得準”，誰在信息的獲取、傳輸、處理上占據優(yōu)勢(取得制信息權)，誰就能掌握戰(zhàn)爭的主動權。無線傳感器網絡以其獨特的優(yōu)勢，能在多種場合滿足軍事信息獲取的實時性、準確性、全面性等需求。無線傳感器網絡可以協(xié)助實現有效的戰(zhàn)場態(tài)勢感知，滿足作戰(zhàn)力量“知己知彼”的要求。典型設想是用飛行器將大量微傳感器結點散布在戰(zhàn)場的廣闊地域，這些結點自組成網，將戰(zhàn)場信息邊收集、邊傳輸、邊融合，為各參戰(zhàn)單位提供“各取所需”的情報服務。

2、根據白宮的信息技術專家介紹，計算機、通信及小型化技術進步正引導美軍進入一個新時代，在防御技術上產生“革命性”效果。隸屬于總統(tǒng)辦公廳的國家信息技術研究與發(fā)展綜合辦公室主任大衛(wèi)•；納爾遜說，無線傳感器網絡技術，預示著為戰(zhàn)場上帶來新的電子眼和電子耳，“能夠在未來幾十年內變革戰(zhàn)場環(huán)境”。由于無線傳感器網絡具有密集型、隨機分布的特點，使其非常適合應用于惡劣的戰(zhàn)場環(huán)境中，使其非常適合應用于惡劣的戰(zhàn)場環(huán)境中，包括偵察敵情、監(jiān)控兵力、裝備和物資，判斷生物化學攻擊等多方面用途。友軍兵力、裝備、彈藥調配監(jiān)視；戰(zhàn)區(qū)監(jiān)控；

3、敵方軍力的偵察；目標追蹤；戰(zhàn)爭損傷評估；核、生物和化學攻擊的探測與偵察等。鑒于無線傳感器網絡在軍事應用的巨大作用，引起了世界許多國家的軍事部門、工業(yè)界和學術界的極大關注。美國自然科學基金委員會2003年制定了傳感器網絡研究計劃，投資34000000美元，支持相關基礎理論的研究。美國國防部和各軍事部門都對傳感器網絡給予了高度重視，在C4ISR的基礎上提出了C4KISR計劃，強調戰(zhàn)場情報的感知能力、信息的綜合能力和信息的利用能力，把傳感器網絡作為一個重要研究領域，設立了一系列的軍事傳感器網絡研究項目。美國英特爾公

4、司、美國微軟公司等信息工業(yè)界巨頭也開始了傳感器網絡方面的工作，紛紛設立或啟動相應的行動計劃。日本、英國、意大利、巴西等國家也對傳感器網絡表現出了極大的興趣，紛紛展開了該領域的研究工作。無線傳感器網絡的典型應用模式可分為兩類，一類是傳感器結點監(jiān)測環(huán)境狀態(tài)的變化或事件的發(fā)生，將發(fā)生的事件或變化的狀態(tài)報告給管理中心；一類是由管理中心發(fā)布命令給某一區(qū)域的傳感器結點，傳感器結點執(zhí)行命令并返回相應的監(jiān)測數據。與之對應的，傳感器網絡中的通信模式也主要有兩種，一是傳感器將采集到的數據傳輸到管理中心，稱為多到一通信模式；一是管

5、理中心向區(qū)域內的傳感器結點發(fā)布命令，稱為一到多通信模式。前一種通信模式的數據量大，后一種則相對較小。在這里收集了一些目前西方國家(主要是美國)在無線傳感器網絡軍事應用方面的主要研究：1)智能微塵(smartdust)智能微塵(smartdust)是一個具有電腦功能的超微型傳感器，它由微處理器、無線電收發(fā)裝置和使它們能夠組成一個無線網絡的軟件共同組成。將一些微塵散放在一定范圍內，它們就能夠相互定位，收集數據并向基站傳遞信息。近幾年，由于硅片技術和生產工藝的突飛猛進，集成有傳感器、計算電路、雙向無線通信模塊和供電

6、模塊的微塵器件的體積已經縮小到了沙粒般大小，但它卻包含了從信息收集、信息處理到信息發(fā)送所必需的全部部件。未來的智能微塵甚至可以懸浮在空中幾個小時，搜集、處理、發(fā)射信息，它能夠僅依靠微型電池工作多年。智能微塵的遠程傳感器芯片能夠跟蹤敵人的軍事行動，可以把大量智能微塵裝在宣傳品、子彈或炮彈中，在目標地點撒落下去，形成嚴密的監(jiān)視網絡，敵國的軍事力量和人員、物資的流動自然一清二楚。2)目標定位網絡嵌入式系統(tǒng)技術目標定位網絡嵌入式系統(tǒng)技術(NetworkEmbedSystemTechnology)是戰(zhàn)場應用實驗是美國國

7、防高級研究計劃局主導的一個項目，它將實現系統(tǒng)和信息處理融合。項目的定量目標是建立包括10~100萬個計算節(jié)點的可靠、實時、分布式應用網絡。這些節(jié)點包括連接傳感器和作動器的物理和信息系統(tǒng)部件?；A嵌入式系統(tǒng)技術節(jié)點采用現場可編程門陣列(FPGA)模式。該項目應用了大量的微型傳感器、微電子、先進傳感器融合算法、自定位技術和信息技術方面的成果。項目的長期目標是實現傳感器信息的網絡中心分布和融合，顯著提高作戰(zhàn)態(tài)勢感知能力。2003年該項目成功驗證了能夠準確定位敵方狙擊手的傳感器網絡技術，它采用多個廉價音頻傳感協(xié)同定位

8、敵方射手并標識在所有參戰(zhàn)人員的個人計算機中，三維空間的定位精度可達到1.5米，定位延遲達到2秒，甚至能顯示出敵方射手采用跪姿和站姿射擊的差異。防核生化襲擊美國CyranoSciences公司已將化學劑檢測和數據解釋組合到一種專有的芯片技術中，稱為CyranoNoseChip。基于這一技術可創(chuàng)建一個低成本的化學傳感器系統(tǒng)，捕獲和解釋數據，并提供實時告警，以應付恐怖分子使用化學武器進行的攻擊。該系統(tǒng)在前