不知疲倦的“哨兵”

耿海軍

在偵察設(shè)備這個大家庭中，活躍著一支日益興旺的生力軍，這就是現(xiàn)代戰(zhàn)場隱形偵察兵——地面?zhèn)鞲衅?。所謂地面?zhèn)鞲衅?，顧名思義，就是一種專門置于地面，通過對地面目標(biāo)運動所引起的電磁、聲、地面震動和紅外輻射等物理量的變化進(jìn)行探測，并轉(zhuǎn)化成電信號后對目標(biāo)進(jìn)行偵察識別的偵察設(shè)備。

從“白屋”、“雙刃”起步

提起地面?zhèn)鞲衅?，則要從20世紀(jì)60年代的越南戰(zhàn)爭說起。在60年代后期的越南戰(zhàn)爭中，美軍為了阻斷越南人“軍事物資的動脈”——胡志明小道，采用了各種高技術(shù)偵察手段。但是，由于胡志明小道處在密林中，且常年陰雨綿綿，這大大降低了美軍先進(jìn)偵察器材的偵察效果，無論是衛(wèi)星照相，還是航空偵察都難以奏效。在這種情況下，美軍研制了代號為“白屋”和“雙刃”兩個系列的戰(zhàn)場偵察傳感系統(tǒng)，并將這些兩個鉛筆盒大小、1.5～3千克的偵察器材拋灑在胡志明小道所在的密林中。結(jié)果，它們隱蔽地獲取了準(zhǔn)確度很高的情報，取得了令人意想不到的偵察效果。

與其它偵察設(shè)備相比，地面?zhèn)鞲衅骶哂薪Y(jié)構(gòu)簡單、便于攜帶埋伏、易于偽裝等特點。它可用飛機空投、火炮發(fā)射或人工設(shè)置在敵可能入侵的地段，特別是在其它偵察器材“視線”達(dá)不到的地域。同時，它不受地形和氣候的限制，能夠有效地彌補雷達(dá)和光學(xué)偵察系統(tǒng)的不足，這大大擴(kuò)大了戰(zhàn)場信息探測的時空范圍。正是基于上述原因，地面?zhèn)鞲衅髯哉Q生之日起就備受軍事家們的青睞。目前，經(jīng)地蓬勃發(fā)展，它已發(fā)展成為了包括震動傳感器、磁性傳感器、聲響傳感器、紅外傳感器、壓力傳感器和擾動傳感器等在內(nèi)的一個大家族。

震動讓“你”無處藏身

震動傳感器也叫震動探測器，它類似于記錄地震和原子彈爆炸震波的地震儀，是傳感器中使用最為普遍的一種。這種傳感器在偵察目標(biāo)時，主要是通過裝置的震動探頭(也叫拾震器)捕捉人員或車輛活動而造成的地面震動信號來探測目標(biāo)。戰(zhàn)場使用時，可采用人工、火炮發(fā)送和飛機空投等設(shè)置方式，通常拾震器要設(shè)在地表層，當(dāng)人員或車輛經(jīng)過附近時，傳感器便將目標(biāo)引起的地面震動信號轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)放大處理后發(fā)給監(jiān)控中心，進(jìn)而進(jìn)行實時的戰(zhàn)場監(jiān)測。

震動傳感器的主要優(yōu)點是探測距離遠(yuǎn)，靈敏度高，通常可探測到30米以內(nèi)運動的人員和300米以內(nèi)行進(jìn)的車輛，是所有傳感器中探測距離較遠(yuǎn)的一種。同時，震動傳感器還具有一定的目標(biāo)分類能力，不僅可區(qū)分人為震動與自然擾動，并能區(qū)分人員和車輛。此外，震動傳感器耗電量很小，自備電池可使用數(shù)月不需更換，且傳感器可在開啟后不中斷地進(jìn)行長期偵察與監(jiān)視，不會漏掉目標(biāo)。當(dāng)然，震動傳感器也存在著不足，它的探測距離受地面土質(zhì)變化影響較大。土質(zhì)硬，探測距離遠(yuǎn)；土質(zhì)軟，探測距離近。甚至于洼地、溝濠、水溪幾乎可以完全阻止震動傳感器對運動人員和車輛的探測。

目前，比較典型的震動傳感器，是美國陸軍正在使用的一種輕型的震動入侵探測裝置，它適合遠(yuǎn)程偵察巡邏隊使用。這種裝置能夠有效探測距離約130米的人員活動引起的震動，且能在5分鐘內(nèi)設(shè)置完畢。偵察巡邏隊可在距離1800米遠(yuǎn)的位置上監(jiān)控震動傳感器，能收到很好的探測效果。

靠聲響探尋蛛絲馬跡

所謂聲響傳感器，就是一種通過對運動目標(biāo)發(fā)出的聲響信號進(jìn)行接收、處理后，實現(xiàn)對運動目標(biāo)偵察探測的偵察裝置。實際上，聲響傳感器的探測器就是常見的“話筒”，它可以把獲取的目標(biāo)發(fā)出的聲音信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柊l(fā)送給監(jiān)控中心，再還原為聲音信號，以此，來對目標(biāo)進(jìn)行識別、探測。

聲響傳感器的最大優(yōu)點是分辨力強，它能鑒別目標(biāo)的性質(zhì)。在對人員進(jìn)行探測時，不僅可以直接聽到聲音，還能根據(jù)話音判明其國藉、身份和談話內(nèi)容。如果探測的目標(biāo)是車輛，則可根據(jù)聲響判斷車輛的種類。特別值得一提的是，它還能夠準(zhǔn)確地分辨出是人為的聲響還是自然聲響，從而排除自然干擾。此外，聲響傳感器的探測范圍也較大，一般對人員正常談話探測距離可以達(dá)到40米，對運動車輛可以達(dá)到數(shù)百米。聲響傳感器的缺點是耗電量大?；谶@個原因，聲響傳感器在實際工作時，為了能保持較長的工作時間，通常是受人工指令信號控制探測，或者與震動傳感器聯(lián)用。平時震動傳感器處于工作狀態(tài)，聲響傳感器則關(guān)機。震動傳感器探測到目標(biāo)后再啟動聲響傳感器，把震動傳感器耗電量少與聲響傳感器鑒別目標(biāo)能力強的優(yōu)點結(jié)合起來，達(dá)到取長補短、相互配合完成探測任務(wù)的目的。

目前，聲響傳感器的典型代表是美國陸軍使用的一種可懸掛在樹上的被稱做“音響浮標(biāo)”的傳感器，它的探測距離可達(dá)300～400米，已接近人的聽力范圍。

磁場充當(dāng)“神探兒”

磁性傳感器，又稱遙控電磁傳感器，它的探測器為一個磁性探頭。磁性探頭工作時，能連續(xù)發(fā)出無線電信號，并在其周圍形成一個靜磁場，當(dāng)鐵磁金屬制成的物體，如步槍、車輛等進(jìn)入這個靜磁場時，就會感應(yīng)產(chǎn)生一個新的磁場，干擾了原來的靜磁場，由于目標(biāo)的運動變化所產(chǎn)生的干擾使磁場發(fā)生變化，引起磁強計指針的偏轉(zhuǎn)及擺動，產(chǎn)生一個電信號，進(jìn)而實現(xiàn)對攜帶武器的人和車輛的探測。

磁性傳感器鑒別目標(biāo)性質(zhì)的能力較強，能區(qū)別徒手人員、武裝人員和各種車輛；同時，對目標(biāo)探測的反應(yīng)速度也比較快，一般為2.5秒，可實時地探測快速運動的目標(biāo)。與其他傳感器相比，磁性傳感器還有一個突出的特點，這就是它能適應(yīng)各種條件下的戰(zhàn)場探測，特別是適用于震動傳感器難以探測的沼澤、灘涂、水網(wǎng)等地區(qū)，從而彌補了震動傳感器的不足。但是，由于受設(shè)備體積和重量的限制，傳感器的能源有限，這使得它的探測距離較近，一般對人員的探測距離為3～4米，對輪式車輛的探測距離為15米以內(nèi)，對履帶式車輛的探測距離為25米以內(nèi)。

專抓紅外的“獵手”

紅外傳感器是一種能夠感應(yīng)目標(biāo)輻射的紅外線，并將其轉(zhuǎn)換成電電信號后對目標(biāo)進(jìn)行識別探測的偵察設(shè)備。這種傳感器，通常分為有源式和無源式兩種。有源式紅外傳感器的工作原理是，當(dāng)戰(zhàn)場上運動的人員或車輛通過傳感器的工作區(qū)域時，傳感器發(fā)出的紅外光線即被切斷，此時傳感器便被啟動，同時監(jiān)控站的警報器便自動報警，以此來探測目標(biāo)。無源式紅外傳感器的工作原理是，當(dāng)目標(biāo)發(fā)出熱輻射使傳感器工作區(qū)域的溫度突然發(fā)生變化時，傳感器便被啟動。這種裝置非常靈敏，在15米的范圍內(nèi)，人的正常體溫就足以啟動該裝置。

紅外傳感器通常隱蔽地布設(shè)在需要監(jiān)視的道路和目標(biāo)區(qū)附近，可探測到視角扇面區(qū)20米以內(nèi)的人員和50米以內(nèi)的車輛目標(biāo)。它的主要優(yōu)點是體積小，無源探測，隱蔽性好，響應(yīng)速度快，能探測快速運動的目標(biāo)，還可探測目標(biāo)運動的方向并計算出目標(biāo)的大體數(shù)量，所以它是傳感器系統(tǒng)中很重要的復(fù)核傳感器。但紅外傳感器也有不足，這就是它只能進(jìn)行人工布設(shè)，探測范圍有限，只局限于正對探測器的扇形地區(qū)，無辨別目標(biāo)性質(zhì)的能力。

警報來自“腳”下

壓力傳感器，又稱應(yīng)變電纜傳感器。它的探測器是一根極細(xì)的應(yīng)變電纜，使用時，埋設(shè)在目標(biāo)可能通過的路面下，當(dāng)運動目標(biāo)壓過淺埋的應(yīng)變電纜時，電纜因受擠壓而變形，從而引起電阻發(fā)生變化，產(chǎn)生一個電信號，起到報警的作用。

壓力傳感器是使用最早、種類最多的一種傳感器。早在60代中期的越南戰(zhàn)爭中，美軍就曾使用了很多壓力傳感器。使用最多的是應(yīng)變鋼絲傳感器和平衡壓力傳感器。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，震動磁性電纜傳感器，駐極體電纜和光纖壓力傳感器等作為一 種偵察裝備也得到了廣泛的應(yīng)用。

與其它傳感器相比，壓力傳感器的突出特點是虛警率低，目標(biāo)信息判斷準(zhǔn)確，抗電磁干擾能力強，且響應(yīng)速度快。但這種傳感器只有當(dāng)運動目標(biāo)壓過電纜時，才能發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。因此，探測范圍與電纜的布設(shè)長度相等，通常只有30米左右，而且只能人工布設(shè)，故在野戰(zhàn)使用上有一定的局限性。

碰“我”就讓你露“真身”

擾動傳感器，是指傳感器被移動或干擾時，能自動發(fā)出報警信號的探測器。如一種名為“無聲微型炸彈”的擾動傳感器，外觀像石頭或樹枝，當(dāng)其被移動時，傳感器即刻便會發(fā)出強大的無線電信號，向監(jiān)控器發(fā)出警報，還有一種名為“守夜者”的擾動傳感器，設(shè)置一根極細(xì)的金屬傳感器，當(dāng)金屬線被折斷時，便立即向監(jiān)控器報警。擾動傳感器的特點是體積較小，反應(yīng)速度快，可靠性高，并能較為準(zhǔn)確地鑒別人員和車輛。但只能人工埋設(shè)，特別是只有直接接觸目標(biāo)時才能探測目標(biāo)，因而具有一定的局限性。

此外，目前正在研制的地面?zhèn)鞲衅鬟€有智能傳感器，一種帶有微處理機，兼有判斷與信息處理能力的傳感器；光導(dǎo)纖維傳感器，一種利用光纖本身的某種敏感特性或功能，探測戰(zhàn)場指定區(qū)域的壓力、電場、磁場等環(huán)境的變化，以判斷敵方目標(biāo)的性質(zhì)和活動情況的傳感器；圖像傳感器，利用光電器件的光—電轉(zhuǎn)換功能，將其光面上的成像轉(zhuǎn)換為與光像相應(yīng)電信號圖像，用以觀察戰(zhàn)場上聲像并存的敵方活動情況的傳感器；圖像傳感器，利用光電器件的光—電轉(zhuǎn)換功能，將其光面上的所成像轉(zhuǎn)換為與光像相應(yīng)電信號圖像，用以觀察戰(zhàn)場上聲像并存的敵方活動情況的傳感器；以及微量氣體傳感器，一種通過敵方車輛排出氣體的氣味和含量濃度來判斷其車輛的種類和數(shù)量的傳感器等。

據(jù)有關(guān)專家預(yù)測，在未來的戰(zhàn)場上，將會有種類萬千、形態(tài)各異的地面?zhèn)鞲衅麟[藏在敵方行動的區(qū)域內(nèi)，這些隱形的“偵察兵”將會悄悄地監(jiān)視著敵方的一舉一動，使戰(zhàn)場上的偵察與反偵察的斗爭愈演愈烈。△