引言

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks,WSN),是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)大量的微型傳感器節(jié)點(diǎn)，通過(guò)無(wú)線通信方式形成的一個(gè)多跳的、自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它的主要作用和目的是協(xié)同感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中被監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息，并將信息傳送給信息獲取者山。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)和通信技術(shù)，其在軍事、工業(yè)、醫(yī)療、交通、環(huán)保等諸多方面有著巨大的應(yīng)用價(jià)值，已受到各國(guó)越來(lái)越多的關(guān)注,被美國(guó)《技術(shù)評(píng)論》雜志評(píng)選為未來(lái)10種改變世界的新興技術(shù)的第一位。

目前，我國(guó)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究已具初步規(guī)模，但對(duì)于軍事應(yīng)用，尤其是情報(bào)搜集的研究尚處于起步階段。

1  無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1.1  無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)

典型的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要由傳感器節(jié)點(diǎn)(SensorNode)、接收發(fā)送器(Sink)、互聯(lián)網(wǎng)或通信衛(wèi)星(InternetandSatellite)、任務(wù)管理節(jié)點(diǎn)(TaskManagerNode)等組成。圖1所示是一個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)圖。

傳感器節(jié)點(diǎn)是一種微型嵌入式設(shè)備，由部署在感知對(duì)象附近大量的廉價(jià)微型傳感器模塊組成,可借助于節(jié)點(diǎn)中內(nèi)置的各式傳感器來(lái)測(cè)量所在周邊環(huán)境中的熱紅外、聲納、雷達(dá)和地震波信號(hào)，從而探測(cè)包括溫度、濕度、振動(dòng)、噪聲、光強(qiáng)度、壓力、土壤成分、移動(dòng)物體的大小、速度和方向等各種物理量。也可以通過(guò)人工放置、飛機(jī)撒播或炮彈發(fā)射等方式，將傳感器節(jié)點(diǎn)散布在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)，以采集監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的相關(guān)信息,并發(fā)送到匯聚節(jié)點(diǎn)。各模塊通過(guò)無(wú)線通信方式形成一個(gè)多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),從而把傳感器節(jié)點(diǎn)采集到的數(shù)據(jù)沿著其他節(jié)點(diǎn)逐跳傳輸?shù)絽R聚節(jié)點(diǎn)。

匯聚節(jié)點(diǎn)也稱(chēng)數(shù)據(jù)中心或基站，它的處理能力、存儲(chǔ)能力和通信能力相對(duì)較強(qiáng),通過(guò)連接傳感器網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)等外部網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)兩種協(xié)議棧通信協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換，同時(shí)發(fā)布管理節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)任務(wù)，并將搜集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到外部網(wǎng)絡(luò)上。匯集節(jié)點(diǎn)既可以是一個(gè)具有增強(qiáng)功能的傳感器節(jié)點(diǎn)，有足夠的能量提供給更多的內(nèi)存與計(jì)算資源;也可以是沒(méi)有監(jiān)測(cè)功能而僅帶有無(wú)線通信接口的特殊網(wǎng)關(guān)設(shè)備。

管理節(jié)點(diǎn)通過(guò)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的配置和管理,可實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)任務(wù)的發(fā)布和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的收集與處理。而反過(guò)來(lái)，管理節(jié)點(diǎn)也可以將數(shù)據(jù)傳輸給傳感器節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的再配置以及重新發(fā)布監(jiān)測(cè)任務(wù)。所以，傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸是雙向的。

1.2  無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為一門(mén)新興的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)自組網(wǎng)絡(luò)相比，具有顯著的特征。

1.2.1  生存能力強(qiáng)

理論上，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中密集分布在監(jiān)測(cè)區(qū)域的大量傳感器節(jié)點(diǎn)地位平等，沒(méi)有嚴(yán)格的控制中心。但在現(xiàn)實(shí)情況下,傳感器節(jié)點(diǎn)可能由于人為或環(huán)境因素而會(huì)受到破壞，這時(shí)，隨機(jī)分布的大量傳感器節(jié)點(diǎn)之間可以協(xié)調(diào)互補(bǔ)，動(dòng)態(tài)連接成新的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而保證部分傳感器節(jié)點(diǎn)的損壞不會(huì)影響到全局任務(wù)。而且每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)可以隨時(shí)加入或離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)，而不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。即使在惡劣的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)仍有很強(qiáng)的生存能力。

1.2.2  自組織能力強(qiáng)

在通常情況下，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)不需要得到特別基礎(chǔ)設(shè)施的支持,傳感器節(jié)點(diǎn)的位置以及相互鄰居關(guān)系在網(wǎng)絡(luò)部署前也不知道，傳感器節(jié)點(diǎn)通常被放置在沒(méi)有電力基礎(chǔ)設(shè)施的地方通過(guò)飛機(jī)播撒和炮彈發(fā)射等方式可以實(shí)現(xiàn)傳感器節(jié)點(diǎn)的部署，但這些部署地區(qū)往往是人不可到達(dá)或危險(xiǎn)的區(qū)域,這就要求傳感器節(jié)點(diǎn)不但要具備自組織的方式組網(wǎng)的功能,還要有網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)配置和自動(dòng)維護(hù)的功能，以保證網(wǎng)絡(luò)的通信效果。

1.2.3  準(zhǔn)確可靠

在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的布置中，低成本的傳感器節(jié)點(diǎn)可以觸及監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的眾多目標(biāo)，進(jìn)而對(duì)監(jiān)測(cè)目標(biāo)形成分布式、多角度、全方位的偵察。這種多節(jié)點(diǎn)聯(lián)合和多方位信息的綜合能夠有效地提高信噪比，從而大大減少環(huán)境噪聲對(duì)系統(tǒng)性能的影響，提高監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。同時(shí)，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通常具有較高的節(jié)點(diǎn)冗余、網(wǎng)絡(luò)鏈路冗余以及采集數(shù)據(jù)冗余，因而為整個(gè)系統(tǒng)提供了很強(qiáng)的容錯(cuò)能力。通過(guò)個(gè)別傳感器節(jié)點(diǎn)的可移動(dòng)性和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的可調(diào)整性，可以進(jìn)一步消除陰影和盲盲,進(jìn)而降低環(huán)境噪聲和提高探測(cè)的準(zhǔn)確性。

1.2.4  拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可動(dòng)態(tài)變化

傳感器節(jié)盲作為一種微型嵌入式系統(tǒng)，其CPU的處理能力比較弱，存儲(chǔ)器容量比較小，電池能量有限，但是需要完成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集和轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)的管理和處理、應(yīng)答匯聚節(jié)盲的任務(wù)請(qǐng)求、節(jié)盲控制等多種工作。因此在實(shí)際應(yīng)用中，環(huán)境的影響、節(jié)盲能量耗盡或其它故障都可能造成節(jié)盲失效,傳感器節(jié)盲、感知對(duì)象和用戶(hù)這三個(gè)組成傳感器網(wǎng)絡(luò)的要素都可能具有移動(dòng)性，為保證可靠性，隨時(shí)可能有新的節(jié)盲加入網(wǎng)絡(luò)。這種動(dòng)態(tài)性要求其網(wǎng)絡(luò)能夠適應(yīng)這種變化,并具有動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)可重構(gòu)性。

2  目標(biāo)毀傷效果情報(bào)的搜集

目標(biāo)毀傷效果情報(bào)搜集起始于第一次世界大戰(zhàn)，并在第二次世界大戰(zhàn)中不斷發(fā)展，其分析技術(shù)不斷成熟，經(jīng)過(guò)幾十年的應(yīng)用和驗(yàn)證，現(xiàn)已經(jīng)成為信息化作戰(zhàn)的一個(gè)重要組成部分。

2.1  概念及重要性

目標(biāo)毀傷效果情報(bào)搜集,就是對(duì)計(jì)劃打擊或完成打擊的目標(biāo)可能產(chǎn)生或已經(jīng)產(chǎn)生的毀傷效果的信息進(jìn)行搜集。它貫穿于作戰(zhàn)計(jì)劃與作戰(zhàn)實(shí)施的全過(guò)程。

目標(biāo)毀傷效果情報(bào)搜集是進(jìn)行目標(biāo)毀傷效果預(yù)測(cè)與評(píng)估的基礎(chǔ)。及時(shí)、準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)、評(píng)估毀傷效果，既是優(yōu)化火力打擊方案、高效配置打擊資源、有效控制作戰(zhàn)進(jìn)程、推動(dòng)作戰(zhàn)順利進(jìn)行的重要保證,也是檢驗(yàn)?zāi)繕?biāo)信息收集、目標(biāo)研究、目標(biāo)選擇等工作質(zhì)量的重要途徑。目標(biāo)毀傷效果情報(bào)搜集適用于各種武器系統(tǒng)，包括空中、陸上、海上和一些特殊的武器系統(tǒng)。

2.2  情報(bào)搜集的方法和手段

目標(biāo)毀傷效果評(píng)估的內(nèi)容包括組織結(jié)構(gòu)、評(píng)估流程、評(píng)估模型和情報(bào)搜集等，其中情報(bào)搜集是目標(biāo)毀傷效果評(píng)估的基礎(chǔ)，影響著武器裝備性能的發(fā)揮甚至是戰(zhàn)爭(zhēng)的進(jìn)程。例如，美國(guó)目標(biāo)毀傷效果情報(bào)搜集技術(shù)的發(fā)展一直落后于其武器裝備發(fā)展的腳步「詞，海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中，由于高新技術(shù)武器的運(yùn)用，使得落后的情報(bào)收集、處理技術(shù)及評(píng)估程序難以及時(shí)、準(zhǔn)確地對(duì)目標(biāo)毀傷信息進(jìn)行收集、分析及處理，從而難以滿(mǎn)足戰(zhàn)場(chǎng)指揮官對(duì)目標(biāo)毀傷效果的需求、制約了美軍及其盟軍的各項(xiàng)軍事行動(dòng)。長(zhǎng)期以來(lái)，目標(biāo)毀傷效果情報(bào)主要是通過(guò)偵察衛(wèi)星、偵察機(jī)、測(cè)繪等方法來(lái)獲取。

2.2.1  航天偵察

信息化條件下的天際空間已經(jīng)成為維護(hù)國(guó)家安全和利益的戰(zhàn)略要地，偵察衛(wèi)星也隨之成為戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知和目標(biāo)毀傷效果評(píng)估的主要裝備,各主要軍事大國(guó)都在大力研究高分辨率的成像偵察衛(wèi)星和高對(duì)抗性的電子偵察衛(wèi)星，并通過(guò)衛(wèi)星成像和電子偵察來(lái)搜集目標(biāo)毀傷情報(bào)。

2.2.2  航空偵察

搭載偵察設(shè)備的有人和無(wú)人偵察機(jī)可以從空中獲取圖像情報(bào)、信號(hào)情報(bào)、測(cè)量和特征等情報(bào)，與偵察衛(wèi)星相比,偵察機(jī)則可以更機(jī)動(dòng)靈活的提供有關(guān)目標(biāo)的毀傷信息，從而可為目標(biāo)毀傷效果評(píng)估提供不可或缺的情報(bào)保障。

2.2.3  地面?zhèn)刹?

作為一種傳統(tǒng)的偵察方式，地面?zhèn)刹斓氖侄魏芏?例如常見(jiàn)的光學(xué)偵察，即利用望遠(yuǎn)鏡、測(cè)距儀、潛望鏡、偵察經(jīng)緯儀、地面遠(yuǎn)程攝影機(jī)等，此外還包括無(wú)線電通信偵察和雷達(dá)偵察等。

2.3  情報(bào)搜集存在的問(wèn)題

雖然目標(biāo)毀傷效果評(píng)估有了很大的發(fā)展,其客觀性和準(zhǔn)確性也不斷提升,但相關(guān)的情報(bào)搜集方法仍存在著不少的問(wèn)題。

2.3.1  偵察手段的局限性

偵察衛(wèi)星是進(jìn)行情報(bào)搜集的重要手段，但偵察衛(wèi)星會(huì)受到過(guò)境時(shí)間限制。如果對(duì)目標(biāo)的攻擊時(shí)間不在衛(wèi)星的過(guò)境偵察區(qū)域內(nèi)，則會(huì)錯(cuò)失良好的戰(zhàn)機(jī)。另外，當(dāng)敵軍計(jì)算好衛(wèi)星過(guò)境時(shí)間時(shí)，會(huì)利用此時(shí)的間隙做好戰(zhàn)斗準(zhǔn)備及目標(biāo)偽裝。

有人和無(wú)人偵察機(jī)相對(duì)偵察衛(wèi)星來(lái)說(shuō)更為機(jī)動(dòng)靈活，但如果在目標(biāo)打擊過(guò)后進(jìn)行及時(shí)的偵察往往會(huì)有很高的風(fēng)險(xiǎn)性,而側(cè)視大傾斜成像偵察的清晰度和地物遮蓋又是影響其偵察效果不可忽略的因素。2.3.2環(huán)境因素的偶然性

高技術(shù)裝備的性能發(fā)揮，往往需要很?chē)?yán)格的客觀條件。在航天偵察和航空偵察中，如果遇到不良天氣，傳感器的偵察效果就會(huì)大大降低，多云的天氣則會(huì)影響成像偵察的效果。地面?zhèn)刹欤ㄈ鐭o(wú)線電通信和雷達(dá)偵察）的效能發(fā)揮也跟環(huán)境因素息息相關(guān)。戰(zhàn)場(chǎng)不是可以規(guī)劃的舞臺(tái)，環(huán)境因素錯(cuò)綜復(fù)雜，戰(zhàn)場(chǎng)形勢(shì)瞬息萬(wàn)變,各種偶然因素的影響都是制約情報(bào)搜集的重要方面。

2.3.3  情報(bào)傳輸?shù)膹?fù)雜性

目標(biāo)毀傷效果的情報(bào)信息需要從偵察平臺(tái)傳到指揮控制中心，雖然充足的信道有利于確保數(shù)據(jù)的接收，但在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，需要經(jīng)過(guò)多個(gè)系統(tǒng)，這樣既增加工作的時(shí)間，也增加了數(shù)據(jù)錯(cuò)誤和分類(lèi)錯(cuò)誤的概率,而且，傳輸過(guò)程中還必須考慮情報(bào)傳輸?shù)陌踩珕?wèn)題,這些都使得目標(biāo)毀傷效果評(píng)估情報(bào)搜集構(gòu)成變得更加復(fù)雜。

3  傳感器網(wǎng)絡(luò)在目標(biāo)毀傷情報(bào)搜集中的應(yīng)用

作為一種獲取情報(bào)的重要技術(shù)手段，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的部署快速、自組織、隱蔽性和高容錯(cuò)性等特點(diǎn)，在很大程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)偵察方式（如航天、航空和地面?zhèn)刹欤┑牟蛔?，它為目?biāo)毀傷效果情報(bào)搜集提供一種新的方法。

3.1  節(jié)點(diǎn)部署

在進(jìn)行目標(biāo)打擊之前，或打擊完成后的有效時(shí)間內(nèi)，可通過(guò)人工設(shè)置、飛機(jī)播撒或炮彈發(fā)射等方式把傳感器節(jié)點(diǎn)投送到相應(yīng)的區(qū)域內(nèi)。其中傳感器節(jié)點(diǎn)的功能、時(shí)間同步和定位等問(wèn)題是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)展開(kāi)應(yīng)用的基礎(chǔ)。

3.1.1  節(jié)點(diǎn)功能

由于傳感器節(jié)點(diǎn)和戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的特殊性，在功能上，對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)有很高的要求。傳感器節(jié)點(diǎn)一般釆取電池供電，而當(dāng)我們把節(jié)點(diǎn)播撒到戰(zhàn)場(chǎng)上之后，給節(jié)點(diǎn)更換電池已經(jīng)不現(xiàn)實(shí)，這就要求傳感器節(jié)點(diǎn)的消耗能量要低;在播撒節(jié)點(diǎn)的過(guò)程中，我們無(wú)法仔細(xì)確定每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的精確位置,只能通過(guò)節(jié)點(diǎn)的高密度性來(lái)搜集精確信息，所以，節(jié)點(diǎn)的成本要盡可能廉價(jià)，但還必須具備無(wú)線通信、信息監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和簡(jiǎn)單的技術(shù)功能。

3.1.2  時(shí)間同步

時(shí)間同步是實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)自身協(xié)議運(yùn)行、數(shù)據(jù)融合、定位等的基礎(chǔ)，是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一項(xiàng)重要技術(shù)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，要求時(shí)間同步要具有良好的擴(kuò)展性，要既能實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步，相應(yīng)的算法還要支持多跳方式。此外，定位技術(shù)也依賴(lài)于時(shí)間同步,在聲波測(cè)距定位中，如果網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)保持時(shí)間同步，則聲波在節(jié)點(diǎn)間的傳輸時(shí)間很容易被確定。常用的時(shí)間同步機(jī)制包括基于接收者一接收者、基于發(fā)送者一接收者和基于輕量級(jí)的時(shí)間同步機(jī)制。

3.1.3  節(jié)點(diǎn)定位

傳感器節(jié)點(diǎn)的自身定位是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的基礎(chǔ)。它的表述為：依靠有限的位置己知節(jié)點(diǎn)，確定布設(shè)區(qū)中其它節(jié)點(diǎn)的位置，在傳感器節(jié)點(diǎn)間建立起一定的空間關(guān)系3〕。一般來(lái)說(shuō)，節(jié)點(diǎn)定位需要基于一些前提，例如有一定比例的節(jié)點(diǎn)位置已知或具有GPS定位功能，這些節(jié)點(diǎn)可以作為參考節(jié)點(diǎn)。此外，節(jié)點(diǎn)定位還需有先進(jìn)的算法支撐，才能確定較好的定位精度，比如利用節(jié)點(diǎn)間通信的跳數(shù)場(chǎng)大小和互連性的免測(cè)距位置估計(jì)方法,或利用無(wú)線信號(hào)的衰減特征進(jìn)行換算并融合多距離位置計(jì)算的定位方法等。

3.2  情報(bào)搜集

散布在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)帶有各式偵察傳感器，這些傳感器自組成網(wǎng)，在火力打擊之后，通過(guò)對(duì)目標(biāo)的可見(jiàn)光、無(wú)線電通信、人員部署等信息進(jìn)行收集和傳遞，將戰(zhàn)場(chǎng)打擊目標(biāo)（諸如核心指揮區(qū)域、有機(jī)生產(chǎn)設(shè)施、機(jī)場(chǎng)、公路、建筑和部隊(duì)作戰(zhàn)力量等目標(biāo)）的毀傷效果情報(bào)信息相互融合，為戰(zhàn)爭(zhēng)指揮決策人員提供一個(gè)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)的、可以不斷更新的戰(zhàn)場(chǎng)信息數(shù)據(jù)庫(kù)。這種全方位、及時(shí)的目標(biāo)毀傷效果情報(bào)搜集也為各作戰(zhàn)平臺(tái)更準(zhǔn)確地制定戰(zhàn)斗行動(dòng)方案提供情報(bào)保障，同時(shí)，情報(bào)人員可以根據(jù)戰(zhàn)況快速調(diào)整和部署新的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò),及時(shí)發(fā)現(xiàn)地方企圖和對(duì)我方的威脅程度，實(shí)現(xiàn)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)的全天候嚴(yán)密監(jiān)控,使目標(biāo)毀傷效果情報(bào)搜集產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。

3.3  數(shù)據(jù)管理和應(yīng)用

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在戰(zhàn)場(chǎng)獲取的情報(bào)信息如何傳輸?shù)街笓]控制中心，從而形成準(zhǔn)確實(shí)時(shí)的情報(bào)，并為作戰(zhàn)決策提供高效的保障，離不開(kāi)合理有效的協(xié)議棧、數(shù)據(jù)融合和數(shù)據(jù)安全。

3.3.1  協(xié)議棧

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行要靠合理高效的協(xié)議棧來(lái)支撐,與互聯(lián)網(wǎng)的五層協(xié)議相對(duì)應(yīng)，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議棧包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層。為了使傳感器節(jié)點(diǎn)能夠按照高效的方式協(xié)同工作，還需要能量管理平臺(tái)、移動(dòng)管理平臺(tái)和任務(wù)管理平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和資源共享等3〕。

3.3.2  數(shù)據(jù)傳輸

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸是一個(gè)從下至上的數(shù)據(jù)上傳和從上而下的命令下達(dá)傳輸過(guò)程。數(shù)據(jù)傳輸需要合理的系統(tǒng)框架，才能把傳感器節(jié)點(diǎn)獲取的目標(biāo)毀傷信息快速高效地傳輸給匯聚節(jié)點(diǎn)，匯聚節(jié)點(diǎn)再把處理過(guò)的數(shù)據(jù)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或衛(wèi)星通信系統(tǒng)傳輸給指揮總部。同樣，指揮員對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的命令下達(dá)、部署調(diào)整等也是通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹?

3.3.3  數(shù)據(jù)融合

數(shù)據(jù)融合是對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的多份數(shù)據(jù)或信息進(jìn)行處理,組合出更有效、更符合用戶(hù)需求的數(shù)據(jù)的過(guò)程。在目標(biāo)毀傷效果評(píng)估中，指揮員更多地是關(guān)心偵察的結(jié)果，而不是需要收到大量的原始數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)融合就是通過(guò)處理傳感器的數(shù)據(jù)，得出準(zhǔn)確判斷的過(guò)程。

3.3.4  數(shù)據(jù)安全

傳感器網(wǎng)絡(luò)中的安全隱患主要是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的廣播特性西。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的廣播特性是指通信信號(hào)在物理空間上是暴露的，任何設(shè)備，只要調(diào)制方式、頻率、振幅、相位都和發(fā)送信號(hào)匹配，就能夠獲得完整的通信信號(hào)。這種廣播特性使傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)部署高效，只要保證一定部署的密度，就容易實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的連通特性，但同時(shí)也帶來(lái)了安全隱患，例如信息泄密和空間攻擊。新型的網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制應(yīng)從維護(hù)路由和協(xié)議方面出發(fā),釆用擴(kuò)頻通信、接入認(rèn)證/鑒權(quán)、數(shù)據(jù)水印、數(shù)據(jù)加密等技術(shù)，在一定程度上加強(qiáng)數(shù)據(jù)的安全性。

3.3.5  數(shù)據(jù)管理及評(píng)估應(yīng)用

數(shù)據(jù)管理和處理包括感知數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、査詢(xún)、分析、挖掘、理解等,其目的是將傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理方法與物理實(shí)現(xiàn)方法分離，使指揮員只需要關(guān)心查詢(xún)數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu),而無(wú)需關(guān)心無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)具體如何獲取信息的細(xì)節(jié)。

數(shù)據(jù)管理和處理的結(jié)果可以使作戰(zhàn)指揮員及時(shí)準(zhǔn)確地進(jìn)行戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)毀傷效果評(píng)估。從而一方面使指揮員能夠掌握火力打擊任務(wù)的完成情況，適時(shí)調(diào)整火力打擊計(jì)劃和火力打擊重點(diǎn),為實(shí)施正確的決策提供科學(xué)依據(jù);另一方面，也可以最大限度地優(yōu)化打擊火力配置,集中優(yōu)勢(shì)火力對(duì)關(guān)鍵目標(biāo)進(jìn)行打擊，從而大大提高作戰(zhàn)資源的利用率。

4  結(jié)語(yǔ)

戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為戰(zhàn)場(chǎng)信息獲取的源頭和途徑，以其生存能力強(qiáng)、可靠性和準(zhǔn)確性高以及戰(zhàn)場(chǎng)感知實(shí)時(shí)能力強(qiáng)等獨(dú)特優(yōu)勢(shì),在目標(biāo)毀傷效果情報(bào)搜集中的應(yīng)用體現(xiàn)出信息化作戰(zhàn)中把握制信息權(quán)的重要性。同時(shí)，由于若干技術(shù)問(wèn)題尚未解決，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在軍事領(lǐng)域仍處于理論研究和小規(guī)模試驗(yàn)階段,距離實(shí)際應(yīng)用還存在一定距離。但是，我們相信，隨著相關(guān)問(wèn)題的不斷解決,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)必將對(duì)信息化戰(zhàn)爭(zhēng)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

20210828_612a0da3a1e62__基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)毀傷效果情報(bào)搜集