戰場信息偵察是奪取信息資源的基礎和前提,現代戰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場來了解戰場環境的變化和探測敵方的動向已成為一種必不可少的地面偵察手段。本文所設計的分布式智能無線信息偵察網絡利用多傳感器和信息融合技術能夠對復雜環境下的戰場信息進行全方位的偵察,能夠準確地了解戰場敵情,提高了戰場情報的準確性。
1 系統設計
1.1 總體結構
本系統主要是由四個分機單元與一個主機單元共同組建一個專用的信息偵察局域網,系統總體設計如圖1所示。目標信號由多傳感器分機單元模塊接收,經A/D轉換成數字信號,再由控制模塊與CPU系統共同完成原始數據的數據處理,接著把處理后的數據通過數據接口送給無線收發模塊,由無線收發模塊進行數據傳輸交換,并把數據上傳到指揮中心。
1.2 多傳感器節點設計
多傳感器分機單元模塊主要是對目標信號進行采集,并將采集到的數據進行相應的處理,最終由無線模塊發送出去。其結構如圖2所示。
多傳感器分機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,應用了全新的信息偵察技術和信息融合技術,即對來自多源的數據和信息進行檢測、互聯、相關、估計和綜合等多層次多方面的處理,以獲得準確的狀態和身份估計、完整而及時的信息態勢和威脅估計,不僅使系統組合的結構更加合理,而且綜合利用多種傳感器信息的互補性和冗余性,提高了信息的確定性和可靠性。
2 無線數字傳輸模塊的設計
本模塊采用國際最新的無線數字傳輸芯片(Chipeon公司的CC1020)、新型高速AVR單片機及相關的接口電路設計而成,為了達到體積小、功耗小、距離遠、工作穩定可靠等設計要求,其結構如圖3所示,主要采用了以下新技術。
(1)系統內設數字濾波器,不需外接濾波器;
(2)內置位同步鎖相環,實現數據的同步解調,可以同時輸出數據和位時鐘,所以收到的數據穩定,抗抖動;
(3)高速低功耗AVR單片機,完成對收到的無線噪聲的識別和過濾,真正做到數據通信的"所發即所收".單片機還完成"收""發"的自動控制,不發數據時為常態"收"狀態,發數據時自動轉換為"發"狀態。無線數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絡的控制
局域網各分機單元節點的通信控制結構相同,而局域網的通信控制及相關的信息處理均由主機單元完成。傳感器分機節點的主要控制流程如圖4所示。主機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絡試驗驗證
分布式智能無線信息偵察網絡的信息偵察及組網實驗主要是對信息偵察及局域網功能的測試。實驗方案如下:
(1)設置好系統的各種參數,并把四個分機單元分置于四個離主機單元30米的房間里。
(2)讓一人隨意走進放有分機單元的房子,則系統經過輪詢后會在出現目標人物的分機單元范圍內出現閃爍的紅燈預警,如圖6所示。而且"XX號發現目標"的信息自動存入"歷史記錄".
本次試驗很好地驗證了分布式智能無線信息偵察網絡各項功能及點對多點的局域組網通信,得到比較滿意的效果。
5 結論
本文所設計的分布式智能無線信息偵察網絡采用最新多信息融合技術與微電子技術成果研制而成的高效率、高可靠、高穩定、抗干擾、防破譯、環境適應性強的新型信息偵察網絡。該智能無線信息偵察網絡各類設計指標和要求都在實際應用中得到了驗證,達到了預定指標要求。
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