无线传感器网络在军事侦察中的应用研究

无线传感器网络在军事侦察中的应用研究

曹雷

（中国人民解放军陆军炮兵防空兵学院南京校区，211131）

摘要：在军事行动中，侦察是在友军部队占领的区域外进行的探索，以获得有关自然特征和敌人存在的信息。由于现有的侦察方式需要人为参与，面临着较大的人身危险问题。无线传感器网络技术具有快速传输的优点，将其应用于军事侦察，将很好的解决上述问题。本文着重研究了需要从低能耗、低成本以及指挥控制节点能串口通信三个方面将无线传感器网络用于军事侦察的应用条件，及其未来发展方向。

关键词：无线传感器网络；军事侦察；应用研究；

在军事行动中，侦察是在友军部队占领的区域外进行的探索，以获得有关自然特征和敌人存在的信息。传统的侦察的手段包括部队巡逻（散兵，远距离侦察巡逻，美国陆军游骑兵，骑兵侦察兵或军事情报专家），间谍通常不是侦察，因为侦察是军事特种部队在其主力之前作战；间谍是在敌后行动的非战斗人员，以上这些均需要人为参与，这就是使得侦察的人员的人身安全受到了极大的威胁，且情报传输速度很慢，往往会贻误战机。

随着现代科技的不断发展，逐渐开发了出了船只或潜艇，侦察机等手段，与传统方式相比，其具有更好的灵活性和隐蔽性，但仍需要人为参与，同样面临着较大的人身危险问题。而后开发的无人机侦察很好的解决了这一问题，但仍存在情报传输慢的问题，无线传感器网络技术具有快速传输的优点，将其应用于军事侦察，将很好的解决上述问题。因此，本文将着重研究将无线传感器网络用于军事侦察的应用条件，及其未来发展方向。

一、无线传感器网络技术

无线传感器网络（WirelessSensorNetwork，WSN）是指一组空间分散和专用的传感器，用于监视和记录环境的物理条件并将收集到的数据组织在中心位置。WSNs测量环境条件，如温度，声音，污染水平，湿度，风力等。

这些类似于无线adhoc网络，因为它们依赖于无线连接和网络的自发形成，因此传感器数据可以无线传输。有时候他们被称为灰尘网络，指的是像灰尘一样小的微小传感器。智能粉尘是由DARPA发起的UCBerkeley项目。DustNetworks公司是生产无线传感器网络产品的早期公司之一。无线传感器网络是空间分布式自主传感器，用于监测物理或环境条件，如温度，声音，压力等，并通过网络将数据合作传递到主要位置。更现代化的网络是双向的，也能够控制传感器活动。无线传感器网络的发展受到战场监视等军事应用的推动;今天，这样的网络被用于许多工业和消费应用中，诸如工业过程监控和控制，机器健康监控等等。

WSN由“节点”构成—从几个到几百甚至几千个，其中每个节点连接到一个（或者有时是几个）传感器。每个这样的传感器网络节点通常具有多个部分：具有内部天线的无线电收发器或与外部天线的连接，微控制器，用于与传感器接口的电子电路和能量源，通常是电池或嵌入式能量收集。一个传感器节点的尺寸可能与鞋盒尺寸不同，直到一尘埃的大小，尽管真正微观尺寸的功能“微粒”尚未创建。传感器节点的成本是相似的，从几个到几百美元不等，具体取决于各个传感器节点的复杂程度。传感器节点上的大小和成本限制导致资源的相应约束，例如能量，存储器，计算速度和通信带宽。无线传感器网络的拓扑可以从简单的星形网络变化到先进的多跳无线网状网络。

二、无线传感器网络技术在军事侦察中的应用条件

由于战场环境的特殊性质，无线传感器网络技术必须具有以下几个特性，才能够使其在军事侦察领域得以充分的应用。

（一）低能耗

无线传感器采用的是电池供电，其所有能量来源均来自于电池，而受到战场条件的制约，无法同一般环境下更换电池。因此，无线传感器必须达到低能耗的要求，使其能够长时间的在战场存在，保证侦察效果，避免因为电量不足影响侦察效果。

（二）低成本

受到战场复杂情况的影响，无线传感器的布置方式无法精确布置，其布置的方式主要采用飞机或大炮进行撒播的方式进行布置。这对无线传感器的数量提出了极大的要求，其必须满足制作成本低廉的要求，才能满足其庞大的战场数量需求。尽管对于成本要求较低，但是其应该具有的功能，如数据存储、信息监测、无线通信和简单的计算等，都是必须满足的。

（三）指挥控制节点能串口通信

无线传感器的收集到的战场信息主要通过互联网进行传输。因此，为了保证战场信息传输的时效性、安全性和准确性，网络的搭建必须将串口通信布置在指挥控制节点处，以便于各个节点能够通过互联网进行通信，实现指挥中心与无线传感器网络通信。

三、未来发展趋势分析

根据上述战争环境中的特殊情况对于无线传感器所提出的要求，提出如下未来的发展趋势。将能够大量储存能量的新型电池材料应用于无线传感器上，可以极大的提高其储能性能，同时增加太阳能充电功能也可以较好的应对其无法更换电池的弊端。为了降低使用成本，通过合理的布置监测点是一个较好的应对策略，通过精确的利用飞机或大炮，有目的性的布置无线传感器将会极大的节约成本；而选择经济性好的材料，既能满足其侦察要求，又可以降低成本。

总之，其他科技领域的发展，将带动无线传感器在军事侦察领域的更好应用，将无线传感器用于军事侦察具有无线的潜力，为保障士兵人身安全，提高侦察效率做出巨大贡献。

参考文献

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[4]李朋谕,杨竹苹.无线传感器网络在军交运输战场环境感知中的应用研究[J].信息通信,2017(3):170-171.

作者简介：曹雷（1994年4月—），男，黑龙江哈尔滨人，中国人民解放军陆军炮兵防空兵学院南京校区，线膛炮专业。