(完整版)战场传感器简介
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传感器知识科普介绍传感器知识科普介绍引言在当今的科技时代,传感器在各个领域中的应用越来越广泛,成为我们生活中不可或缺的一部分。
从智能手机、智能家居、医疗设备到环境保护等领域,传感器都发挥着重要的作用。
本文旨在为读者普及传感器的相关知识,让读者了解什么是传感器,如何分类,以及在现实生活中的应用示例。
传感器定义传感器是一种检测装置,能够感受到规定的被测量,并将感受到的信息按照一定的规律转换成电信号或其他形式的信息输出。
传感器在实现自动化检测和控制方面发挥着关键作用,是现代工业、农业、医疗等行业中不可或缺的技术设备。
传感器分类根据不同的分类标准,传感器可以划分为以下几种类型:1. 根据使用场景:工业传感器、农业传感器、医疗传感器、环境传感器等。
2. 根据测量原理:电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、光电式传感器等。
3. 根据输出信号:模拟输出传感器、数字输出传感器、智能传感器等。
传感器应用传感器的应用范围非常广泛,以下仅列举了一些典型领域:1. 医疗领域:医疗设备和仪器中使用的各种传感器,如血压计、心电图机、体温计等。
2. 工业领域:用于生产过程控制、质量检测、环境监测等方面的各种传感器,如压力传感器、温度传感器、流量传感器等。
3. 农业领域:用于精确测量土壤湿度、作物生长状况等方面的农业传感器,如土壤湿度传感器、作物长势传感器等。
4. 环境监测:用于监测空气质量、水质、气候变化等方面的环境传感器,如空气质量传感器、水质传感器、风速传感器等。
传感器实例以智能手机为例,它内部集成了各种传感器,如加速度传感器、陀螺仪、气压计等。
这些传感器使得智能手机具备了更为丰富的功能,如导航、电子罗盘、游戏等。
通过与APP的配合,这些传感器能够提供更为精准的数据和功能,满足用户的各种需求。
加速度传感器可以测量手机的加速度,当用户在手机上滑动或点击屏幕时,加速度传感器的数据能够被用于计算手机的速度和方向。
陀螺仪则可以测量手机的角速度,使得手机能够感知用户的动作和方向。
传感器详细介绍范文传感器是一种能够感知环境、参数和物体特征的设备。
它能够将收集到的信息转换为电信号或其他形式的输出信号,以供其他设备或系统进行处理和分析。
传感器广泛应用于各个领域,如工业、农业、医疗、交通、航空航天等,是现代化技术的重要组成部分。
传感器的工作原理基于一系列物理、化学或生物现象。
不同类型的传感器具有不同的工作原理,常见的传感器类型包括光传感器、温度传感器、压力传感器、湿度传感器、加速度传感器、磁场传感器、声音传感器、气体传感器等。
光传感器是一种能够感知光线强度的传感器。
它能够将收集到的光信号转换为电信号,从而用于测量光强度、检测物体的存在和位置等。
光传感器被广泛应用于自动照明控制、家电设备、相机和光电耦合等领域。
温度传感器是一种用于测量环境或物体温度的传感器。
它可以感知温度的变化并将其转换为电信号。
温度传感器有多种类型,如热电偶、热电阻和半导体温度传感器等。
它们在工业生产、气象、医疗、汽车等领域具有广泛的应用。
压力传感器是一种用于测量气体或液体压力的传感器。
它能够感知压力的变化并将其转换为电信号。
根据工作原理的不同,压力传感器可以分为压阻传感器、电容传感器和压电传感器等。
压力传感器广泛应用于工业自动化、机械制造、航空航天等领域。
湿度传感器是一种用于测量环境或物体湿度的传感器。
它能够感知湿度的变化并将其转换为电信号。
湿度传感器通常采用电容传感器或电阻传感器的工作原理。
它们在农业、气象、冷链物流等领域具有广泛的应用。
加速度传感器是一种用于测量物体加速度的传感器。
它能够感知物体的加速度并将其转换为电信号。
加速度传感器通常是基于压电效应、电容效应或磁效应的工作原理。
它们在汽车安全、运动检测、物体定位等领域具有重要的应用。
磁场传感器是一种用于测量磁场强度的传感器。
它能够感知磁场的变化并将其转换为电信号。
磁场传感器通常采用霍尔效应或磁阻效应的工作原理。
它们在导航、电子罗盘、磁共振成像等领域具有广泛的应用。
bea雷达传感器eaglesix说明书摘要:1.雷达传感器简介2. Eaglesix 雷达传感器的特点3.雷达传感器的主要应用领域4.操作与维护指南5.安全注意事项正文:一、雷达传感器简介雷达传感器是一种利用无线电波进行距离测量、目标检测和跟踪的设备。
在我国,雷达传感器技术已广泛应用于军事、气象、航空、交通等领域。
其中,Eaglesix 雷达传感器以其出色的性能和可靠性,赢得了市场的认可。
二、Eaglesix 雷达传感器的特点1.高灵敏度:Eaglesix 雷达传感器具有较高的灵敏度,能够检测到较远距离的目标。
2.抗干扰能力强:Eaglesix 雷达传感器采用先进的抗干扰技术,能够在复杂环境中稳定工作。
3.精确度高:Eaglesix 雷达传感器具有较高的测量精度,可实现精确的目标定位。
4.自动跟踪:Eaglesix 雷达传感器具备自动跟踪功能,可实时跟踪目标的运动轨迹。
5.易于集成:Eaglesix 雷达传感器具有良好的兼容性和集成性,可方便地与其他设备配合使用。
三、雷达传感器的主要应用领域1.军事领域:雷达传感器可用于战场监测、无人机导航、导弹制导等。
2.气象领域:雷达传感器可用于探测降水、风速、风向等气象信息。
3.航空领域:雷达传感器可用于飞机导航、飞行安全、空中交通管制等。
4.交通领域:雷达传感器可用于智能交通系统、车流量监测、违章监测等。
四、操作与维护指南1.操作注意事项:操作雷达传感器时,应确保设备平稳、可靠地工作,避免强烈震动和阳光直射。
2.维护保养:定期对雷达传感器进行清洁、检查和保养,确保设备处于良好状态。
3.故障处理:遇到故障时,应立即停机检查,找出原因并进行修复。
五、安全注意事项1.防止触电:操作雷达传感器时,应确保设备接地良好,避免触电事故。
2.防止辐射:在雷达传感器工作范围内,应尽量避免长时间暴露于辐射环境。
3.安全防护:根据实际应用场景,为雷达传感器配置相应的安全防护措施。
介绍传感器传感器是一种能够感知、测量或检测物理量或环境条件的设备或装置。
传感器通常将物理现象转换成电信号或其他可量化的形式,以便进行数据分析、控制系统或自动化过程。
传感器在各个领域都有广泛的应用,包括工业、医疗、军事、环境监测、汽车、消费电子和通信等。
以下是一些常见类型的传感器及其应用:1.温度传感器:测量温度,常用于气象站、热管理系统、医疗设备和食品加工等领域。
2.湿度传感器:测量空气中的湿度水平,广泛应用于气象学、温室农业、室内空气质量监测等。
3.光敏传感器:检测光线强度,用于自动照明系统、摄像机、光电子器件和太阳能应用。
4.压力传感器:测量气体或液体的压力,用于汽车制动系统、医疗监测、工业流体控制等。
5.加速度传感器:测量物体的加速度或震动,用于智能手机、汽车安全系统和航空航天。
6.磁场传感器:测量磁场强度,应用于指南针、磁导航、磁共振成像和电子罗盘等。
7.声音传感器:检测声音或声压级,用于音频录制、噪声监测、语音识别和超声波成像。
8.气体传感器:测量空气中特定气体的浓度,应用于煤气检测、环境监测和空气质量控制。
9.生物传感器:用于检测生物分子、细胞或生理参数,用于医疗诊断、生物研究和药物开发。
10.运动传感器:检测物体的运动,应用于游戏控制、体育追踪和虚拟现实。
11.图像传感器:用于捕捉图像和视频,广泛应用于数码相机、摄像机、智能监控和机器视觉。
12.激光传感器:利用激光技术进行距离测量、3D扫描和位置感知。
传感器的发展和创新不断推动着科学和工程领域的进步,它们在日常生活中也起到了关键作用,使我们能够更好地理解和控制我们周围的环境。
随着物联网(IoT)的兴起,传感器的应用将进一步扩展,将不同领域的数据和信息连接起来,实现更智能的系统和应用。
国防概述有国必有防,立国当思防,既是古今中外人类历史发展的真实写照,又是悠悠千载风云变幻给后人留下的千古铭训。
态度:我们希望和平,但不惧怕战争一、国防的基本内涵(一)国防的概念:国防是国家为防备和抵抗侵略,制止武装颠覆,保卫国家的主权统一、领土完整和安全,而进行的军事及与军事有关的政治、经济、外交、科技、教育等方面的活动。
国家作为一个政治概念,应包括四个基本要素,即:领土、人民、政府和主权。
我国既是陆地大国,又是海洋大国我国陆地国土+ 海洋国土总面积达1260多万平方公里主权是一个国家具有按照自己的意愿,根据本国情况,独立自主地处理国家内部和外部事务的权力。
国家利益最根本的是生存与发展两大方面,按利益的内容可分为政治利益、安全利益、经济利益、文化利益。
政治利益主要是“谋求巩固完善和发展有利的社会政治制度和意识形态,并力求在世界范围内扩大自己的社会制度和意识形态的影响”。
国家安全利益是国家利益最基本的组成部分,是国家生存与发展的基本条件。
国家经济利益在国家利益中居核心地位,是整个国家利益的物质基础。
国家文化利益包括传播民族文化,防止国外腐朽思想侵蚀,保持民族国家固有的文化传统、价值观念和发展中的新观念与理想等。
国家安全是保障国家生存与发展、社会安定和人民安居乐业的基本条件,是国家利益的重要方面。
传统安全:在历史上,军事安全始终是世界各国面临的最重要、最突出甚至是惟一的安全课题,军事安全在国家安全中始终处于绝对优先地位。
非传统安全:冷战结束后,由于两极格局的瓦解,国际安全环境发生了深刻变化,安全威胁日益呈现多元化的趋势。
第一,人类为了实现可持续发展所必须面对的安全问题,如环境问题、能源危机、大规模传染性疾病问题等。
第二,国家社会内部所产生的社会问题影响到其他国家、地区,甚至是整个国际社会,如经济危机、难民问题、社会危机、人权问题等。
第三,有组织的跨国犯罪活动,如跨国毒品走私、贩卖人口、国际洗钱活动、非法移民等。
各类传感器介绍范文传感器是一种可以将非电能转化为电能信号的装置,它能够感知和测量环境中各种物理量的变化,并将其转化为电信号输出,以便于在电子设备中进行处理和控制。
传感器广泛应用于各个领域,如工业自动化、医疗健康、环境监测、军事安防等。
下面将介绍几种常见的传感器及其原理和应用。
1. 温度传感器(Temperature Sensor):温度传感器是一种用来感知环境中温度变化的传感器。
常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶和红外线传感器等。
热敏电阻基于温度对电阻值的影响,热电偶利用两种不同材料的电动势差随温度变化而变化,红外线传感器则测量物体放射出的红外线辐射能量来计算温度。
温度传感器广泛应用于气象观测、温控系统、家电等领域。
2. 湿度传感器(Humidity Sensor):湿度传感器是一种用来感知环境中湿度变化的传感器。
常见的湿度传感器有电容式湿度传感器、电阻式湿度传感器和表面声波湿度传感器等。
电容式湿度传感器基于湿度对介质电容值的影响,电阻式湿度传感器则利用吸湿材料的电导性质来测量湿度,表面声波湿度传感器则通过测量湿度对声速的影响来计算湿度。
湿度传感器广泛应用于气象观测、粮食储存、仓储检测等领域。
3. 光线传感器(Light Sensor):光线传感器是一种用来感知环境中光照强度变化的传感器。
常见的光线传感器有光敏电阻、光电二极管和光电三极管等。
光敏电阻利用光对电阻值的影响来测量光照强度,光电二极管和光电三极管则通过光的照射产生电压信号来测量光照强度。
光线传感器广泛应用于照明系统、自动化设备、智能手机等领域。
4. 压力传感器(Pressure Sensor):压力传感器是一种用来感知环境中压力变化的传感器。
常见的压力传感器有电容式压力传感器、电阻应变式压力传感器和压电传感器等。
电容式压力传感器利用压力对电容值的影响来测量压力,电阻应变式压力传感器则通过压力对电阻值的影响来测量压力,压电传感器则利用压力引起的压电效应来转化为电信号输出。
海湾战争中美军武器中的测控技术车辆11-2班李佳 111024225摘要:1991年1月17日到2月28日,以美军为首的多国联盟向伊拉克发动局部战争,以较小的代价取得了决定性的胜利,重创了伊拉克军队。
根据资料显示,在海湾战争中,美军首次将大量高科技武器投入实战,展示了压倒性的制空、制电磁优势。
而海湾战争的实质是美军依靠全面领先的传感器技术,彻底击败以苏氏武器为主的伊拉克军队。
海湾战争戳穿了苏氏武器的神话,也宣告了信息话战争的来临。
关键词:海湾战争美军测控技术传感器一、海湾战争1.海湾战争概述海湾,即波斯湾简称,位于西亚中部。
海湾周边国家是世界石油主产区,战略地位突出。
1990年8月,这一地区爆发了战后世界最大的一场局部战争——海湾战争。
这场战争对冷战后国际新秩序的建立产生了深刻影响,同时,它所展示的现代高技术条件下作战的新情况和新特点,对军事战略、战役战术和军队建设等问题带来了众多启示。
海湾战争是指1990年8月2日至1991年2月28日期间,以美国为首的由34个国家组成的多国部队和伊拉克之间发生的一场局部战争。
1990年8月2日,伊拉克军队入侵科威特,推翻科威特政府并宣布吞并科威特。
以美国为首的多国部队在取得联合国授权后,于1991年1月16日开始对科威特和伊拉克境内的伊拉克军队发动军事进攻,主要战斗包括历时42天的空袭、在伊拉克、科威特和沙特阿拉伯边境地带展开的历时100小时的陆战。
多国部队以较小的代价取得决定性胜利,重创伊拉克军队。
伊拉克最终接受联合国660号决议,并且从科威特撤军。
本次战争是美军自越南战争后主导参加的第一场大规模局部战争。
在战争中,美军首次将大量高科技武器投入实战,展示了压倒性的制空、制电磁优势。
通过海湾战争,美国进一步加强了与波斯湾地区国家的军事、政治合作,强化了美军在该地区的军事存在,同时为2003年的伊拉克战争打下了伏笔。
2.海湾战争战况第二次世界大战结束后,美国对外用兵规模最大的三场战争分别是朝鲜战争、越南战争和海湾战争。
直升机上几种常用的传感器介绍剖析直升机是一种重要的航空器,它通常用于军事和民用领域。
为了保证直升机的飞行安全和任务执行的准确性,传感器的使用变得至关重要。
下面将介绍几种常用的直升机传感器。
1.陀螺仪传感器:陀螺仪传感器主要用于测量直升机的姿态、角速度和角加速度。
它们可以提供精准的飞行姿态监测,帮助飞行员掌握飞机的倾斜和旋转状态。
陀螺仪传感器有助于直升机保持稳定的飞行姿态,减少飞机在飞行过程中的不稳定性。
2.气象雷达传感器:气象雷达传感器可用于探测直升机周围的天气情况。
它可以检测大气中的降雨、云层、闪电等现象,并提供相关的天气数据。
这些数据对飞行员来说至关重要,可以帮助他们正确评估飞行条件,避免恶劣天气区域,确保飞行安全。
3.GPS导航系统:GPS(全球定位系统)导航系统用于确定直升机的位置、速度和航向。
它通过接收卫星信号来计算直升机的三维位置和速度,为飞行员提供准确的导航信息。
GPS导航系统可以帮助飞行员规划最短航线、准确着陆和执行任务。
4.惯性导航系统:惯性导航系统利用陀螺仪和加速度计等传感器来跟踪直升机的运动状态。
它可以提供准确的位置、速度和加速度数据,即使在没有GPS信号的情况下也可以继续导航。
惯性导航系统对于执行长途飞行和在恶劣天气条件下保持导航稳定性非常重要。
5.高度传感器:高度传感器主要用于测量直升机与地面的高度。
它通常通过测量气压或拉长绳子的长度来估算高度。
高度传感器对于低空飞行和起降过程中的高度控制非常重要,可以帮助飞行员确保安全的垂直距离。
6.视觉传感器:视觉传感器是近年来越来越流行的一种传感器,用于提供直升机周围环境的视觉信息。
这些传感器可以通过图像或视频数据来实时显示障碍物、地形和其他直升机周围的物体。
视觉传感器在起降、低空飞行和障碍物避让方面发挥着重要的作用,提高了飞行员的感知能力。
综上所述,直升机上常用的传感器包括陀螺仪传感器、气象雷达传感器、GPS导航系统、惯性导航系统、高度传感器和视觉传感器。
战场态势感知研究综述当今世界正处于一个困境之中:在紧密联系、融合的战场环境中,人类迅速的发展也带来了很多挑战和不确定性,其中最大的挑战之一就是识别和感知现代战场态势。
战场态势感知(Battlefield Situational Awareness,简称BSA)是现代军事指挥的先决条件,它旨在捕捉战场信息,预测敌方情况,并处理相应结果。
以前,几乎所有的战场态势感知都是以人工方式处理的,以便获取更多战场数据。
然而,随着网络和信息技术的发展,自动化战场态势感知系统也开始产生作用,从而大大提高战场士兵的作战能力。
随着传感器技术的发展,传感器和其他硬件设备也可以用于战场态势感知,从而提高识别能力。
目前,战场态势感知研究正在推进整体网络化和信息化军事指挥体系的发展,并努力构建具有较强可扩展性、智能化和分布式算法的战场态势感知系统。
另外,现代混合信息网络设施(如无线网络、移动网络、传感器网络)也使得战场态势感知更加可行。
本文综述了近年来战场态势感知的研究现状,包括传感器技术、网络技术以及混合信息服务技术。
首先,介绍了现代战争中应用传感器技术以及不同传感器网络的技术细节。
其次,介绍了基于网络的战场态势感知技术,以及如何利用现有的传感器网络和网络技术来构建战场态势感知系统。
最后,介绍了混合信息网络设施如何改善战场态势感知的结果,以及目前还存在的挑战和展望。
战场态势感知的研究现在正处在爆发式发展的历程,如何充分利用现有和发展中的技术来提高战场态势感知的性能,实现更高水平的可操作性和可扩展性,提升军事指挥能力,仍然是研究者要解决的重要问题。
此外,在未来,战场态势感知的评估方法仍在研究中,有待研究的课题也越来越多,战场态势感知的发展将有望受到更多机构的关注。
总之,战场态势感知研究是一个非常复杂的领域,它涉及到传感器技术、网络技术以及混合信息服务技术等多个领域。
未来,战场态势感知将继续扮演重要的角色,使军事指挥系统更加高效、智能和科学化。
武器系统中的高效能传感器技术应用在现代战争中,武器系统的性能和作战效能在很大程度上取决于传感器技术的应用。
高效能的传感器能够为武器系统提供精确、及时和全面的战场信息,从而使作战人员能够更准确地了解战场态势,做出更明智的决策,提高武器系统的打击精度和作战效率。
传感器作为武器系统的“眼睛”和“耳朵”,其作用不可小觑。
它们能够探测、识别和跟踪目标,为武器的发射和制导提供关键的数据支持。
从传统的雷达、光学传感器到新兴的红外、激光和声学传感器,各类传感器技术在武器系统中都有着广泛的应用。
雷达传感器是武器系统中最为常见的一种。
它通过发射电磁波并接收回波来探测目标的位置、速度和形状等信息。
在防空武器系统中,雷达能够远距离探测来袭的敌机和导弹,并引导防空导弹进行拦截。
在海战中,舰载雷达可以监视广阔的海域,发现敌方舰艇和飞机,为舰艇的自卫和攻击提供预警。
光学传感器则凭借其高分辨率和良好的目标识别能力在武器系统中发挥着重要作用。
例如,在坦克的观瞄系统中,光学瞄准镜能够让车组人员在远距离上清晰地观察到目标,并准确地瞄准射击。
卫星光学侦察系统能够对敌方军事设施和部队部署进行高清成像,为战略决策提供重要依据。
红外传感器利用目标的红外辐射来探测和识别目标。
在夜间和恶劣天气条件下,红外传感器具有独特的优势。
它能够发现隐藏在黑暗中的目标,如敌方的车辆和人员。
在导弹的制导系统中,红外制导能够使导弹更加精确地追踪目标的热信号,提高打击效果。
激光传感器则以其高精度和快速响应的特点受到青睐。
在武器的测距和目标指示方面,激光传感器能够提供极为准确的距离信息,为火炮和导弹的射击提供精确的参数。
同时,激光武器系统中的传感器能够实时监测激光束的传输和命中情况,确保武器的有效性和安全性。
声学传感器在水下武器系统中有着重要的应用。
潜艇通过声纳系统可以探测到敌方潜艇和水面舰艇的声音信号,从而实现隐蔽侦察和攻击。
水雷也可以利用声学传感器来感知敌方舰艇的接近,触发爆炸。
战场传感器简介战场的侦察和监视技术是随着战争形式的发展而发展起来的。
最早的侦察是指挥员或侦察人员的耳目侦察,侦察距离相当有限。
欧洲工业革命后照相机、望远镜的发明和应用,人们获得了对较远的目标进行侦察的技术手段。
19世纪末20世纪初,随着电子、航空等近代科学技术的发展,先后出现了无线电侦察技术、雷达侦察技术、航空侦察和潜艇侦察等间接侦察手段,使侦察的范围大大扩展。
第二次世界大战后,出现了航天侦察和各种遥感侦察技术,使军事侦察技术发展到了一个新的水平,可以从陆、海、空、天四维空间实施侦察和监视战局。
之后,随着传感器的发展和信息革命的到来,侦察信息的获取和处理又进入了一个全新的时期。
海湾战争和科索沃战争充分表明,现代战争是高技术条件下的局部战争,战场态势瞬息万变,精确制导武器大量使用,武器的射程、命中精度和杀伤能力都大大提高,同时伪装、欺骗手段不断变化。
因而现代战争对侦察情报的时效性、准确性和连续性提出更高的要求。
谁在信息获取技术方面占有优势,谁就将赢得军事行动的主动权。
因此,世界各国都在尽最大努力,利用最新的科学技术成果发展先进的军事侦察装备。
在陆海空天四维空间侦察中,地面侦察是不可或缺的一维。
这是因为地面侦察在复杂的地形地物条件下甚至是严密伪装的情况下仍能充分发挥其作用,可以弥补光学侦察、无线电侦察和雷达侦察等现代侦察技术存在的盲区。
技术特点地面战场传感侦察系统被美军称为无人值守地面传感器U G S(Unattended Ground Sensor),是一种无源被动探测的侦察与监视装备,一直伴随着军事需求而发展。
地面战场传感侦察系统最早由美国军方在越战时期推出,成功监测了胡志明小道的动向,并引导空军对其实施了封锁。
受此鼓舞,美国国防部国防高级研究计划局(DARPA:D e f e n s e A d v a n c e d R e s e a r c h Projects Agency)和美国国家科学基金委员会(NSF:National ScienceFoundation)联合资助了一系列研究计划,推动了以网络中心战为核心的新军事革命。
2 0 0 3年,美国陆军首席科学家安德鲁斯博士指出,未来作战系统将是一个网络化的、诸兵种合成的战斗系统,由无人值守地面传感器、智能武器系统及无人飞行器等组成,是多个系统组成的集成系统,各系统之间密切协同作战,从而明确了地面战场传感侦察系统在全球信息栅格网(GIG:Global Information Grid)中的地位。
地面战场传感侦察系统能够用于对地面目标探测与战场监视、对空中目标探测以及区域入侵报警等。
它一般设置在地面上,通过多种传感器自动收集远距离目标的信息而无须人工干预,并与控制中心通信,具有极好的抗干扰特性和保密特性。
地面战场传感侦察系统的传感器节点终端由传感器模块、处理器模块、无线通信模块、能量供应模块组成,存在“四大受限(能源受限、处理能力受限、存储能力受限、通信能力受限)”的技术特点。
其中,传感器模块包括:声响、震动、磁敏、红外、温湿度、视频、生化、核辐射、组合气象等多种类传感器。
地面战场传感侦察系统通过人工布设、飞机空投、火炮发射等方式随机密集布设在边境地段、敌方纵深地域及其可能通过的地段和要道上,以短距低速通信方式迅速组成分簇、网状、树型等多种网络拓扑,推举的簇头通过单跳或多跳路由与隐蔽的汇聚节点相连,并通过中继器、无人机或卫星接入战场数据链,对敌方武装人员、轮式车、履带车、超低空飞行器等目标,实施无人值守、昼夜监视,以及进行检测、识别、分类、定位和跟踪,将感知信息传送到远端的情报指挥中心,形成战场传感侦察情报,根据战场态势做出反应决策,完成火力控制、精确制导、电子对抗、辅助决策等作战意图,为作战指挥提供情报保障。
地面战场传感侦察系统是一种大规模的、动态可重构的、四大受限的自治协同信息系统。
当发生环境变化、能源耗尽、节点故障等影响时,网络拓扑结构容易动态变化,它能够充分利用节点布设的冗余度,自适应重构网络拓扑,发挥最终自愈合网络功能。
当传感器受风、雨、雪、温度、噪声、光照、地磁、地形等环境干扰时,它能够通过单节点多种类传感器的数据融合降低虚警率,并通过多节点协同信息处理克服单节点感知能力的限制,提高目标识别率,改善目标定位和跟踪精度,形成准确的态势感知,缓解四大受限。
发展进程在6 0年代的越南战争期间,美军就使用当时被称为“热带树”的无人值守传感器来对付北越的“胡志明小道”。
所谓“热带树”实际上是一个地震动传感器和声传感器组成的系统,它由飞机投放,落地后插入泥土中,仅露出伪装成数枝的无线电天线,因而被称为“热带树”。
当人员、车辆等目标在其附近行进时,“热带树”便探测到目标产生的地震动和声信息,并立即将信息通过无线电通信发送给指挥中心。
指挥中心对信息进行处理后得到行进人员或车辆的地点、规模和行进方向等信息,然后进行指挥决策。
“热带树”在越战中的成功应用,促使许多国家在战后纷纷研制、装备各种无人值守地面传感器系统。
美国在越战中尝到甜头,在地面战场传感监视技术上更是先行一步,在70年代,其陆、海、空三军都投入巨大的资金进行研制,其中最著名的是REMBASS(Remotely Monitorelefield Sensor System)系统。
REMBASS系统在监视区域内没有目标时,能自动处于所谓的“休眠状态”,当有目标进入监视区域时,它能根据传感器探测的信号对目标进行判定,并通过内装的一个具有精确数字频率合成的内插式发射机将原始信号和分类信号直接或通过中继站传送到终端处理站。
这种系统能提供全天候的昼夜预警,提高了对目标进行监视和侦察的能力,以致许多国家对REMBASS系统表示出了极大的兴趣。
REMBASS系统于80年代装备部队、90年代进一步改进为IREMBASS系统。
美军于1 9 9 5年研制出了更先进的系统IDEWS(Intrusion Detectionand Early Warning System)。
该系统对传感器部分进行了较大改进,采用由地震动/声传感器并可附加红外、磁、压电、微波等多种传感器构成的多节点传感器,通信系统采用模块化结构,无须改变基本的软硬件部分即可添加传感器。
这种多节点传感器体积小,重量轻(不到2磅),成本低(只有单节点传感器的1/4),不仅能够提供全天候高可靠性探测并识别人员、轮式车和履带式车,而且能识别出运动目标的数量和运动方向。
2000年,美军研制出RENBASSII第二代地面战场传感侦察装备AN/GSR-8(V)(如图1所示)。
它采用高速CPU和更为先进的声响/震动目标识别、分类算法,增加了红外、磁敏传感器,可确定武装人员、车辆、坦克等目标的行进方向,具有全天时、全天候、各种地质条件下的侦察能力,而且体积、重量、功耗进一步减小。
2 0 0 4 年,在R E N B A S S - I I 的基础上研制了简捷实用、供排级小部队便携使用的战场防入侵系统(BAIS:Battle field Anti-IntrusionSystem)AN/PRS-9。
它由三组声响/震动传感器和一个手持数字终端组成,可在小部队防御地域的正前方及侧翼建立早期预警网络。
2005年,又推出RENBASS-II改进型远视目标识别系统REM-VIEW(如图2所示)。
它将8~12μm波段热成像传感器与声响/震动、磁敏、被动红外等传感器综合集成,可随机布设在需要监视的战场上,快速展开、自动组网、协同处理,以被动方式对目标进行探测、识别和分类,并通过中继器、无人机或卫星通信系统将探测场景高分辨率的静止图像传输到手持式数字终端和指控中心,实现高探测概率和极低的虚警率,使指挥员实时了解战场态势,形成陆、海、空网络化联合感知和协同作战能力。
JTRS由地面区域、机载和海上区域、网络企业区域、专用无线电系统区域(原J T R S集群5)等四部分组成。
其中,JTRS集群5由IMS/UGS(智能弹药/无人值守地面传感器)、单兵子系统、无人车、无人机、导弹发射遥控器等共同组成空地联合感知与协同作战系统(如图5所示)。
下车士兵可获得作战网络提供的感知信息和情报指挥中心的作战指令,并成为网络中心战的双向传感节点和作战平台,防护能力得到提升。
同时,指挥员可以更清晰地了解战场态势,做出准确的决策。
J T R S集群5凸现了人与人、人与机器、机器与机器互联的新概念。
其12款小型装配SFF:Small FormFit)无线收发模块(如图6所示),分别装配在移动单兵、传感侦察节点、智能火控模块、无人车、无人机、导弹发射遥控器等平台上,提供了互联的通信平台。
由此可以预见,地面战场传感侦察系统必将成为未来多军兵种空地联合感知、协同作战的重要信息基石。
目前美国的两个国家实验室Sandia National Laboratories和L awr e n c e L i v e rmo r e N a t i o n a lLaboratories仍然对UGS系统进行研究。
美国最新研制的人工布设UG S系统称作“远方峭兵”,它采用的传感器有声传感器、非制冷热像仪、微光电视摄像机和激光测距机,还装有全球定位系统接收机、处理器、控制器、无线电发射机等。
一个“远方哨兵”可自主地监视半径3公里的区域,也可通过无线电系统与其他“远方哨兵”、IREMBAS S系统相连,从而扩大监视区域。
英国在地面传感与侦察系统的研制与开发中发展相当迅速,较有代表性的有TOBIAS系统、CLASSIC系统等。
另外,前苏联、法国、德国、瑞典等国家也分别对地面战场传感器系统进行了深入研究。
与发达国家相比,我国的地面侦察装备相对比较落后,侦察主要还是以雷达侦察、基本技术侦察、部队侦察为主,情报综合处理技术仍处于初级阶段。
八十年代以来,我国开展了人工布设的地面侦察传感器系统的研究,进入九十年代以来,北京理工大学、南京理工大学、西安212所等多家单位共同合作,开展“多传感器与控制网络系统技术”预研课题,研究利用火炮发射的主要包括地震动探测、声探测、磁探测、红外探测组成的UGS系统以及相应的分类识别监视系统。
结论当前,地面战场传感侦察技术已成为军事技术新的研究热点。
随着研究的深入和技术的进步,地面战场传感侦察技术装备必将得到更加广泛的应用。
纵观现有地面战场传感侦察技术装备的应用以及地面战场监视与侦察的需求变化,地面战场传感侦察技术应具有如下发展趋势:(1)地面战场传感侦察技术将向指挥、控制、通信、计算机、情报、监视、侦察(C4ISR)一体化方向发展,并成为未来多军兵种空地联合感知、协同作战的重要信息基石和全球信息栅格网的重要组成部分;(2)地面战场传感侦察技术可直接向射击平台提供高精度的目标信息,以满足未来作战探测打击一体化的需求,提高打击目标的实时性和准确性;(3)地面战场传感侦察技术将广泛采用信息融合技术,可同时融合多种侦察平台的探测信息,大大提高对战场态势的了解、捕获目标的范围及准确程度;(4)地面战场传感侦察技术将向侦察与打击一体化方向发展,将具备可移动、自组织、抗毁伤或毁伤后能够自我愈合的能力,从而更好的适应战场恶劣的环境。