無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在指揮作戰(zhàn)中的應(yīng)用

黃 波，鄒瑞濤，張曉昱

（石家莊陸軍指揮學(xué)院，河北 石家莊 050084）

0 引 言

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是大量的靜止或移動(dòng)的傳感器以自組織和多跳的方式構(gòu)成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，其目的是協(xié)作地感知、采集、處理和傳輸網(wǎng)絡(luò)覆蓋地理區(qū)域內(nèi)感知對(duì)象的監(jiān)測(cè)信息。具有隱蔽性強(qiáng)、可靠性高、自組織等特點(diǎn)，能滿足戰(zhàn)場(chǎng)信息獲取的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性和全面性的需求。

1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展概況

傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通常包括傳感器節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)、和管理節(jié)點(diǎn)。大量傳感器節(jié)點(diǎn)隨機(jī)部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)部或附近，能夠通過(guò)自組織構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)、器點(diǎn)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)沿著其他傳感器節(jié)點(diǎn)逐跳地進(jìn)行傳輸，在傳輸過(guò)程中監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可能被多個(gè)節(jié)點(diǎn)處理，經(jīng)過(guò)多跳后路由到匯聚節(jié)點(diǎn)，最后通過(guò)聯(lián)網(wǎng)或衛(wèi)星到達(dá)管理節(jié)點(diǎn)[1]。

美軍研制傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)較早。美軍現(xiàn)役的無(wú)人地面?zhèn)鞲醒b備主要包括遠(yuǎn)程戰(zhàn)場(chǎng)傳感器、先進(jìn)空中布設(shè)傳感器系統(tǒng)、未來(lái)戰(zhàn)斗系統(tǒng)無(wú)人地面監(jiān)視系統(tǒng)等[2]。

2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在指揮作戰(zhàn)中的應(yīng)用

2.1 戰(zhàn)場(chǎng)偵察與監(jiān)視

傳感器網(wǎng)絡(luò)將探測(cè)到的信息數(shù)據(jù)，發(fā)送給指揮中心，指揮中心對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，得到有關(guān)行進(jìn)人員、車輛等目標(biāo)的地點(diǎn)位置、規(guī)模和行進(jìn)方向等信息，然后進(jìn)行指揮決策。無(wú)人值守的地面?zhèn)鞲衅飨到y(tǒng)已經(jīng)成功使用，美軍的遠(yuǎn)程戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)視傳感器系統(tǒng)項(xiàng)目已經(jīng)為此進(jìn)行了驗(yàn)證。這個(gè)系統(tǒng)利用了遠(yuǎn)距離監(jiān)視傳感器,由人工放置在敵人可能經(jīng)過(guò)的道路。這些傳感器可以對(duì)敵人的活動(dòng)引起的信號(hào)做出響應(yīng)，記錄下諸如地面震動(dòng)、聲音、紅外和磁場(chǎng)變化等物理量。系統(tǒng)還可以在本地節(jié)點(diǎn)處理傳感器獲取的數(shù)據(jù)。以直接或間接方式把探測(cè)、分類的信息傳輸?shù)絺鞲衅鞅O(jiān)視設(shè)備。傳感器監(jiān)視設(shè)備對(duì)收到的信息進(jìn)行解調(diào)、解碼、顯示和記錄，提供敵方活動(dòng)的完整時(shí)間記錄。

2.2 戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知

現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)被人們喻為“感知者的勝利”，在新的軍事競(jìng)爭(zhēng)背景下，掌控“透明戰(zhàn)場(chǎng)”，既是軍事信息技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果，也是當(dāng)今各國(guó)的建設(shè)重點(diǎn)。美國(guó)近年來(lái)強(qiáng)調(diào)的“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”、“行動(dòng)中心戰(zhàn)”和“傳感器到射手”等作戰(zhàn)模式，都特別突出傳感器組網(wǎng)來(lái)提高態(tài)勢(shì)感知能力，將傳感技術(shù)探測(cè)獲得的目標(biāo)信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳輸給武器裝備，為武器裝備射擊提供及時(shí)的信息[2]。

2.3 戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)跟蹤

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有微型化終端探測(cè)的功能，具有自組網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，因而在目標(biāo)跟蹤定位應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越明顯，其中，跟蹤更精細(xì)，密集部署的微型化傳感器節(jié)點(diǎn)可以對(duì)移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行精確探測(cè)、位置跟蹤和控制，從而可以詳細(xì)顯示出移動(dòng)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)情況；由于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的自治、自組織和高密度部署，當(dāng)節(jié)點(diǎn)失效或新的節(jié)點(diǎn)加入，可以在惡劣的環(huán)境中自動(dòng)配置容錯(cuò)，使得無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在跟蹤目標(biāo)時(shí)具有較高的可靠性、容錯(cuò)性和魯棒性；使得目標(biāo)的跟蹤過(guò)程更加全面；由于傳感器節(jié)點(diǎn)體積小，無(wú)線傳輸功率小，不易被敵方發(fā)現(xiàn)，因而既方便部署應(yīng)用，還可以對(duì)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)更隱蔽的跟蹤。

2.4 核、生、化監(jiān)測(cè)

利用生物和化學(xué)傳感器，可以及時(shí)感知戰(zhàn)場(chǎng)上的生、化污染，較為安全地獲取核、生、化爆炸現(xiàn)場(chǎng)的詳細(xì)數(shù)據(jù)，為已方組織防護(hù)提供快速反應(yīng)時(shí)間，從而減少己方損失。安裝的生物、化學(xué)傳感器一旦檢測(cè)到有害物質(zhì)，就會(huì)自動(dòng)向指揮中心通報(bào)。該系統(tǒng)除了能夠在指揮中心進(jìn)行監(jiān)視外，還可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視。

3 結(jié)束語(yǔ)

信息技術(shù)正推動(dòng)著一場(chǎng)新的軍事變革，作戰(zhàn)雙方誰(shuí)在信息的獲取、傳輸和處理上占據(jù)優(yōu)勢(shì)，取得制信息權(quán)，誰(shuí)就能掌握戰(zhàn)爭(zhēng)的主動(dòng)權(quán)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)正是應(yīng)此而生，已然在軍事領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注。由于當(dāng)前的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)瓶頸，這種技術(shù)在軍事領(lǐng)域還不能大面積的廣泛應(yīng)用。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)要想真正投入作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)，需要解決的問(wèn)題還很多，相信在不遠(yuǎn)的將來(lái)，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在指揮作戰(zhàn)中的應(yīng)用必將日益廣泛。

[1] 代宏陽(yáng).無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在軍事中的應(yīng)用研究[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2010（6）：4409.

[2] 張海翔.外軍先進(jìn)無(wú)人地面?zhèn)鞲衅鱗J].現(xiàn)代軍事，2009（12）：52.