分布式智能無線信息偵察網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

摘要：信息偵察在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的地位和作用日益突出，我國大部分地區(qū)自然環(huán)境復(fù)雜，依靠現(xiàn)有的偵察手段是難以獲得完整的戰(zhàn)場動態(tài)信息，基于此，主要以信息環(huán)境為背景，采用基于聲、紅外、磁、振動等被動探測體制的識別技術(shù)，研制了一種分布式的智能無線信息偵察傳感系統(tǒng)。該智能無線信息偵察系統(tǒng)能夠經(jīng)受得住惡劣條件和激烈的對抗環(huán)境，并且具有高效率、高可靠、高穩(wěn)定、抗干擾、防破譯、環(huán)境適應(yīng)性強等特點。
關(guān)鍵詞：信息偵察：被動探測體制；智能；無線

    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)場信息進行全方位的偵察，能夠準確地了解戰(zhàn)場敵情，提高了戰(zhàn)場情報的準確性。

1 系統(tǒng)設(shè)計
1．1 總體結(jié)構(gòu)
    本系統(tǒng)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(wǎng)，系統(tǒng)總體設(shè)計如圖1所示。目標信號由多傳感器分機單元模塊接收，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)點設(shè)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(shù)據(jù)進行相應(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)和信息進行檢測、互聯(lián)、相關(guān)、估計和綜合等多層次多方面的處理，以獲得準確的狀態(tài)和身份估計、完整而及時的信息態(tài)勢和威脅估計，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
    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單片機及相關(guān)的接口電路設(shè)計而成，為了達到體積小、功耗小、距離遠、工作穩(wěn)定可靠等設(shè)計要求，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)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步解調(diào)，可以同時輸出數(shù)據(jù)和位時鐘，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，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”。單片機還完成“收”“發(fā)”的自動控制，不發(fā)數(shù)據(jù)時為常態(tài)“收”狀態(tài)，發(fā)數(shù)據(jù)時自動轉(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)各分機單元節(jié)點的通信控制結(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單元完成。傳感器分機節(jié)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(wǎng)絡(luò)試驗驗證
    分布式智能無線信息偵察網(wǎng)絡(luò)的信息偵察及組網(wǎng)實驗主要是對信息偵察及局域網(wǎng)功能的測試。實驗方案如下：
    (1)設(shè)置好系統(tǒng)的各種參數(shù)，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(tǒng)經(jīng)過輪詢后會在出現(xiàn)目標人物的分機單元范圍內(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”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(wǎng)絡(luò)各項功能及點對多點的局域組網(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)計指標和要求都在實際應(yīng)用中得到了驗證，達到了預(yù)定指標要求。