采用被動探測體制的識別技術(shù)實(shí)現(xiàn)分布式智能無線信息偵察傳感系統(tǒng)設(shè)計(jì)

戰(zhàn)場信息偵察是奪取信息資源的基礎(chǔ)和前提，現(xiàn)代戰(zhàn)爭的信息偵察是全方位的立體偵察，空中、地面、水下都成為搶占信息空間的陣地。利用大量的傳感器分布在敵后戰(zhàn)場來了解戰(zhàn)場環(huán)境的變化和探測敵方的動向已成為一種必不可少的地面?zhèn)刹焓侄?。本文所設(shè)計(jì)的分布式智能無線信息偵察網(wǎng)絡(luò)利用多傳感器和信息融合技術(shù)能夠?qū)?fù)雜環(huán)境下的戰(zhàn)場信息進(jìn)行全方位的偵察，能夠準(zhǔn)確地了解戰(zhàn)場敵情，提高了戰(zhàn)場情報(bào)的準(zhǔn)確性。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 總體結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)主要是由四個(gè)分機(jī)單元與一個(gè)主機(jī)單元共同組建一個(gè)專用的信息偵察局域網(wǎng)，系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)如圖1所示。目標(biāo)信號由多傳感器分機(jī)單元模塊接收，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再由控制模塊與CPU系統(tǒng)共同完成原始數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理，接著把處理后的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)接口送給無線收發(fā)模塊，由無線收發(fā)模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸交換，并把數(shù)據(jù)上傳到指揮中心。

1.2 多傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

多傳感器分機(jī)單元模塊主要是對目標(biāo)信號進(jìn)行采集，并將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，最終由無線模塊發(fā)送出去。其結(jié)構(gòu)如圖2所示。

多傳感器分機(jī)單元模塊采用基于聲、紅外、磁、振動等被動探測體制的識別技術(shù)，應(yīng)用了全新的信息偵察技術(shù)和信息融合技術(shù)，即對來自多源的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行檢測、互聯(lián)、相關(guān)、估計(jì)和綜合等多層次多方面的處理，以獲得準(zhǔn)確的狀態(tài)和身份估計(jì)、完整而及時(shí)的信息態(tài)勢和威脅估計(jì)，不僅使系統(tǒng)組合的結(jié)構(gòu)更加合理，而且綜合利用多種傳感器信息的互補(bǔ)性和冗余性，提高了信息的確定性和可靠性。

2 無線數(shù)字傳輸模塊的設(shè)計(jì)

本模塊采用國際最新的無線數(shù)字傳輸芯片（Chipeon公司的CC1020）、新型高速AVR單片機(jī)及相關(guān)的接口電路設(shè)計(jì)而成，為了達(dá)到體積小、功耗小、距離遠(yuǎn)、工作穩(wěn)定可靠等設(shè)計(jì)要求，其結(jié)構(gòu)如圖3所示，主要采用了以下新技術(shù)。

（1）系統(tǒng)內(nèi)設(shè)數(shù)字濾波器，不需外接濾波器；

（2）內(nèi)置位同步鎖相環(huán)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步解調(diào)，可以同時(shí)輸出數(shù)據(jù)和位時(shí)鐘，所以收到的數(shù)據(jù)穩(wěn)定，抗抖動；

（3）高速低功耗AVR單片機(jī)，完成對收到的無線噪聲的識別和過濾，真正做到數(shù)據(jù)通信的"所發(fā)即所收".單片機(jī)還完成"收""發(fā)"的自動控制，不發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)為常態(tài)"收"狀態(tài)，發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)自動轉(zhuǎn)換為"發(fā)"狀態(tài)。無線數(shù)字傳輸模塊的組成如圖3所示。

3 分布式智能無線信息偵察局域網(wǎng)絡(luò)的控制

局域網(wǎng)各分機(jī)單元節(jié)點(diǎn)的通信控制結(jié)構(gòu)相同，而局域網(wǎng)的通信控制及相關(guān)的信息處理均由主機(jī)單元完成。傳感器分機(jī)節(jié)點(diǎn)的主要控制流程如圖4所示。主機(jī)單元的主要控制流程如圖5所示。

4 分布式智能無線信息偵察網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)驗(yàn)證

分布式智能無線信息偵察網(wǎng)絡(luò)的信息偵察及組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)主要是對信息偵察及局域網(wǎng)功能的測試。實(shí)驗(yàn)方案如下：

（1）設(shè)置好系統(tǒng)的各種參數(shù)，并把四個(gè)分機(jī)單元分置于四個(gè)離主機(jī)單元30米的房間里。

（2）讓一人隨意走進(jìn)放有分機(jī)單元的房子，則系統(tǒng)經(jīng)過輪詢后會在出現(xiàn)目標(biāo)人物的分機(jī)單元范圍內(nèi)出現(xiàn)閃爍的紅燈預(yù)警，如圖6所示。而且"XX號發(fā)現(xiàn)目標(biāo)"的信息自動存入"歷史記錄".

本次試驗(yàn)很好地驗(yàn)證了分布式智能無線信息偵察網(wǎng)絡(luò)各項(xiàng)功能及點(diǎn)對多點(diǎn)的局域組網(wǎng)通信，得到比較滿意的效果。

5 結(jié)論

本文所設(shè)計(jì)的分布式智能無線信息偵察網(wǎng)絡(luò)采用最新多信息融合技術(shù)與微電子技術(shù)成果研制而成的高效率、高可靠、高穩(wěn)定、抗干擾、防破譯、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的新型信息偵察網(wǎng)絡(luò)。該智能無線信息偵察網(wǎng)絡(luò)各類設(shè)計(jì)指標(biāo)和要求都在實(shí)際應(yīng)用中得到了驗(yàn)證，達(dá)到了預(yù)定指標(biāo)要求。