無(wú)線(xiàn)技術(shù):無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )在軍事的應用
無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )可以協(xié)助實(shí)現有效的戰場(chǎng)態(tài)勢感知,滿(mǎn)足作戰力量“知己知彼”的要求。
信息技術(shù)正推動(dòng)著(zhù)一場(chǎng)新的軍事變革。信息化戰爭要求作戰系統“看得明、反應快、打得準”,誰(shuí)在信息的獲取、傳輸、處理上占據優(yōu)勢(取得制信息權),誰(shuí)就能掌握戰爭的主動(dòng)權。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )以其獨特的優(yōu)勢,能在多種場(chǎng)合滿(mǎn)足軍事信息獲取的實(shí)時(shí)性、準確性、全面性等需求。
無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )可以協(xié)助實(shí)現有效的戰場(chǎng)態(tài)勢感知,滿(mǎn)足作戰力量“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(diǎn)散布在戰場(chǎng)的廣闊地域,這些結點(diǎn)自組成網(wǎng),將戰場(chǎng)信息邊收集、邊傳輸、邊融合,為各參戰單位提供“各取所需”的情報服務(wù)。
根據白宮的信息技術(shù)專(zhuān)家介紹,計算機、通信及小型化技術(shù)進(jìn)步正引導美軍進(jìn)入一個(gè)新時(shí)代,在防御技術(shù)上產(chǎn)生“革命性”效果。隸屬于總統辦公廳的國家信息技術(shù)研究與發(fā)展綜合辦公室主任大衛·納爾遜說(shuō),無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )技術(shù),預示著(zhù)為戰場(chǎng)上帶來(lái)新的電子眼和電子耳,“能夠在未來(lái)幾十年內變革戰場(chǎng)環(huán)境”。
由于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )具有密集型、隨機分布的特點(diǎn),使其非常適合應用于惡劣的戰場(chǎng)環(huán)境中,使其非常適合應用于惡劣的戰場(chǎng)環(huán)境中,包括偵察敵情、監控兵力、裝備和物資,判斷生物化學(xué)攻擊等多方面用途。友軍兵力、裝備、彈藥調配監視;戰區監控;敵方軍力的偵察;目標追蹤;戰爭損傷評估;核、生物和化學(xué)攻擊的探測與偵察等。
鑒于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )在軍事應用的巨大作用,引起了世界許多國家的軍事部門(mén)、工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的極大關(guān)注.美國自然科學(xué)基金委員會(huì )2003年制定了傳感器網(wǎng)絡(luò )研究計劃,投資34000000美元,支持相關(guān)基礎理論的研究.美國國防部和各軍事部門(mén)都對傳感器網(wǎng)絡(luò )給予了高度重視,在C4ISR的基礎上提出了C4KISR計劃,強調戰場(chǎng)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(wǎng)絡(luò )作為一個(gè)重要研究領(lǐng)域,設立了一系列的軍事傳感器網(wǎng)絡(luò )研究項目.美國英特爾公司、美國微軟公司等信息工業(yè)界巨頭也開(kāi)始了傳感器網(wǎng)絡(luò )方面的工作,紛紛設立或啟動(dòng)相應的行動(dòng)計劃.日本、英國、意大利、巴西等國家也對傳感器網(wǎng)絡(luò )表現出了極大的興趣,紛紛展開(kāi)了該領(lǐng)域的研究工作。
無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的典型應用模式可分為兩類(lèi),一類(lèi)是傳感器結點(diǎn)監測環(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(lèi)是由管理中心發(fā)布命令給某一區域的傳感器結點(diǎn),傳感器結點(diǎn)執行命令并返回相應的監測數據。與之對應的,傳感器網(wǎng)絡(luò )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(chēng)為多到一通信模式;一是管理中心向區域內的傳感器結點(diǎn)發(fā)布命令,稱(chēng)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(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )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(gè)具有電腦功能的超微型傳感器,它由微處理器、無(wú)線(xiàn)電收發(fā)裝置和使它們能夠組成一個(gè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )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(shù)和生產(chǎn)工藝的突飛猛進(jìn),集成有傳感器、計算電路、雙向無(wú)線(xiàn)通信模塊和供電模塊的微塵器件的體積已經(jīng)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(lái)的智能微塵甚至可以懸浮在空中幾個(gè)小時(shí),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(dòng),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(diǎn)撒落下去,形成嚴密的監視網(wǎng)絡(luò ),敵國的軍事力量和人員、物資的流動(dòng)自然一清二楚。
2)目標定位網(wǎng)絡(luò )嵌入式系統技術(shù)
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