穿戴式信息感知技术军事应用与发展趋势
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国内对信息感知技术的军事应用较为普遍袁 且产 品型号较多袁如红外观测仪尧光电探测器尧战场目标侦 测仪尧单兵侦毒仪等袁但没有进行集成化设计袁多为手 持式或背负携带式袁不具备穿戴功能遥 近年来袁国内军
1 穿戴式信息感知技术概述
穿戴式信息感知技术是以人为平台袁 通过把传感 单元尧处理单元尧显示单元尧通信单元等集成一体袁并 具备可穿戴形态袁 使人与传感器融为一体袁 辅助穿戴 者更好的感知其自身信息和外界信息的技术袁 是对人 体自身生物感觉尧知觉的增强和延伸遥
根据感知方式的不同, 可以把信息感知技术区分 为物理感知技术和化学感知技术两大类遥 其中袁 物理 感知技术主要是对力尧热尧光尧电尧声尧磁等外界信息的 感知袁以及对人体心率尧呼吸尧脉搏等身体生理信息的 感知袁化学感知技术主要是对烟尧雾尧毒尧酶尧激素等信 息的感知遥 从目前世界各国对穿戴式信息感知技术的 应用来看袁 物理感知技术相对更为成熟袁 器件集成度 更高袁 在穿戴式产品上结合应用较多袁 而化学感知技 术目前相关产品体积大部分重量较大袁 操作使用方式 多以手持和便携为主袁还难以与穿戴式设备相结合遥
Science & Technology Vision
科技视界
穿戴式信息感知技术军事应用与发展趋势
路明磊 韩启龙 程 明 杨 渊 63936 部 队 袁 中 国 北 京 100080 冤
揖摘 要铱介绍了穿戴式信息感知技术的概念袁归纳了穿戴式信息感觉技术的军事应用现状,研究了发展趋 势袁提出了对我军发展智能穿戴装备的意见建议遥
2 军事应用现状
90 年 代 末 袁 美 国 乔 治 亚 工 程 技 术 研 究 所 为 美 军 研 制出一款用于士兵生理状态监视和伤情检测的 野智能 衬衣冶袁 开启了穿戴式信息感知技术的军事应用遥 目 前袁随着民用市场智能手表尧智能手环尧智能眼镜等智 能穿戴设备的普及和相关技术的日趋成熟袁 各军事强 国争相将穿戴式信息感知技术引入军事领域袁 尤其是 美欧等国袁 已有多种型号的智能穿戴装备应用部队遥 我国相较国外发达国家起步较晚袁但是发展迅速遥 2.1 物理信息感知技术应用
和 激 光 标 识 目 标 等 功 能 袁 夜 间 目 标 识 别 率 达 到 150 米 内 80 % 尧 300 米 内 50 % 的 水 平 袁 可 以 辅 助 士 兵 在 各 种 照 明条件或具备能见度的条件下执行任务袁是野光冶感知 的典型应用曰 美军特种部队装备的爆炸冲击记录仪佩 戴于士兵的头部尧 胸部和肩部袁 可以感知爆炸产生的 冲击波对士兵造成的影响袁并以野绿尧黄尧红冶三种颜色 的指示灯对士兵进行提示袁是野力冶感知的先进应用曰 美 军 的 Silynx c4ops 通 信 系 统 不 仅 可 以 滤 除 噪 音 袁 还 可 以有选择性地对声音进行放大袁 例如在强噪音背景下 可实现可靠通话袁 安静环境中对周边细微声音进行放 大侦听袁是野声冶感知的有效应用遥
对人体生理信息的感知应用主要集中在医疗尧日 常安全管理尧 军事训练和后装保障等领域袁 如穿戴式 生理检测与医疗辅助设备袁 主要集成了数据计算技 术尧人机交互技术及功能性纺织技术等袁具备心率尧呼 吸频率尧肺活量尧体表温度尧血氧饱和度和血压等生理 参数的监测功能遥 在军用领域相袁 美国和欧洲一些国 家的军队已配发了部分具备心率尧 血氧饱和度和血压 等生理参数监测功能的 T 恤衫遥 2.2 化学信息感知技术应用
揖关键词铱信息感知技术曰军事应用曰发展趋势
中 图 分 类 号 院 TP391 . 41
文献标识码院 A
DOI 院 10 . 19694 / j . cnki . issn2095 - 2457 . 2019 . 20 . 015
文 章 编 号 院 2095 - 2457 渊2019冤20-0036-002
未来战场正在逐渐向信息化尧数字化尧智能化方向 转变袁 在这种新的战争模式下袁 传统士兵作战单元的 概念已经产生了质的飞跃袁 单兵作战能力的高低直接 决定了战场整体战斗力的强弱遥 为了更好地提升单兵 作战能力袁 智能可穿戴设备应运而生袁 如飞行员可视 化头盔尧 单兵系统等袁 这些智能可穿戴设备可以更好 地帮助单兵感知其所处的外部环境袁 在计算机尧 网络 或者其他设施的辅助下更为高效地处理信息袁 极大地 提升了单兵作战能力遥
化 学 感 知 技 术 应 用 方 面 袁 如 美 军 的 M256A1 化 学 战 剂检测包袁 可检测神经毒剂尧 芥子气和氰化物等有毒 物质袁但体积重量较大袁必须由专用背包携行袁不具备 穿 戴 功 能 曰 其 他 的 化 学 信 息 感 知 设 备 袁 如 DNA 检 测 设 备 袁 根 据 有 关 报 道 袁 美 军 的 两 种 便 携 式 DNA 检 测 设 备 一 种 重 55 公 斤 袁 一 种 重 91 公 斤 袁 都 需 要 持 续 供 电 袁 从 目前的重量和设备工作要求条件看袁 也难以与穿戴设 备相结合遥 2.3 综合信息感知技术应用
综合信息感知技术应用方面袁以美军野奈特勇士冶尧 英 军 野 重 拳 系 统 冶 尧 法 国 野 FELIN 系 统 冶 尧 俄 罗 斯 野 步 兵 作 战系统冶 等为代表的士兵系统装备袁 是穿戴式信息感 知技术综合应用的典范袁 主要是把微型计算机尧 传感 器尧 侦察成像设备尧 通信导航设备集成于单兵战斗装 具袁具备了信息的采集尧处理和感知功能袁从而提升了 单兵在战场上指挥通信尧导航定位尧态势感知尧协同行 动 尧 自 身 防 护 等 综 合 战 斗 能 力 遥 特 别 是 法 国 野 FELIN 系 统冶已批量装备部队并经实战检验遥
美英等国家在穿戴式信息感知技术应用领域布局 较 早 袁 目 前 已 装 备 部 队 的 产 品 较 多 袁 如 美 军 AN / PSQ 20 增 强 型 夜 视 镜 袁 是 美 国 陆 军 下 一 代 头 盔 式 夜 视 镜 的 代表袁其集成于头盔之上袁可感知可见光和红外光线袁 具备夜间热成像尧智能化野集像增强冶尧图像数字处理
1 穿戴式信息感知技术概述
穿戴式信息感知技术是以人为平台袁 通过把传感 单元尧处理单元尧显示单元尧通信单元等集成一体袁并 具备可穿戴形态袁 使人与传感器融为一体袁 辅助穿戴 者更好的感知其自身信息和外界信息的技术袁 是对人 体自身生物感觉尧知觉的增强和延伸遥
根据感知方式的不同, 可以把信息感知技术区分 为物理感知技术和化学感知技术两大类遥 其中袁 物理 感知技术主要是对力尧热尧光尧电尧声尧磁等外界信息的 感知袁以及对人体心率尧呼吸尧脉搏等身体生理信息的 感知袁化学感知技术主要是对烟尧雾尧毒尧酶尧激素等信 息的感知遥 从目前世界各国对穿戴式信息感知技术的 应用来看袁 物理感知技术相对更为成熟袁 器件集成度 更高袁 在穿戴式产品上结合应用较多袁 而化学感知技 术目前相关产品体积大部分重量较大袁 操作使用方式 多以手持和便携为主袁还难以与穿戴式设备相结合遥
Science & Technology Vision
科技视界
穿戴式信息感知技术军事应用与发展趋势
路明磊 韩启龙 程 明 杨 渊 63936 部 队 袁 中 国 北 京 100080 冤
揖摘 要铱介绍了穿戴式信息感知技术的概念袁归纳了穿戴式信息感觉技术的军事应用现状,研究了发展趋 势袁提出了对我军发展智能穿戴装备的意见建议遥
2 军事应用现状
90 年 代 末 袁 美 国 乔 治 亚 工 程 技 术 研 究 所 为 美 军 研 制出一款用于士兵生理状态监视和伤情检测的 野智能 衬衣冶袁 开启了穿戴式信息感知技术的军事应用遥 目 前袁随着民用市场智能手表尧智能手环尧智能眼镜等智 能穿戴设备的普及和相关技术的日趋成熟袁 各军事强 国争相将穿戴式信息感知技术引入军事领域袁 尤其是 美欧等国袁 已有多种型号的智能穿戴装备应用部队遥 我国相较国外发达国家起步较晚袁但是发展迅速遥 2.1 物理信息感知技术应用
和 激 光 标 识 目 标 等 功 能 袁 夜 间 目 标 识 别 率 达 到 150 米 内 80 % 尧 300 米 内 50 % 的 水 平 袁 可 以 辅 助 士 兵 在 各 种 照 明条件或具备能见度的条件下执行任务袁是野光冶感知 的典型应用曰 美军特种部队装备的爆炸冲击记录仪佩 戴于士兵的头部尧 胸部和肩部袁 可以感知爆炸产生的 冲击波对士兵造成的影响袁并以野绿尧黄尧红冶三种颜色 的指示灯对士兵进行提示袁是野力冶感知的先进应用曰 美 军 的 Silynx c4ops 通 信 系 统 不 仅 可 以 滤 除 噪 音 袁 还 可 以有选择性地对声音进行放大袁 例如在强噪音背景下 可实现可靠通话袁 安静环境中对周边细微声音进行放 大侦听袁是野声冶感知的有效应用遥
对人体生理信息的感知应用主要集中在医疗尧日 常安全管理尧 军事训练和后装保障等领域袁 如穿戴式 生理检测与医疗辅助设备袁 主要集成了数据计算技 术尧人机交互技术及功能性纺织技术等袁具备心率尧呼 吸频率尧肺活量尧体表温度尧血氧饱和度和血压等生理 参数的监测功能遥 在军用领域相袁 美国和欧洲一些国 家的军队已配发了部分具备心率尧 血氧饱和度和血压 等生理参数监测功能的 T 恤衫遥 2.2 化学信息感知技术应用
揖关键词铱信息感知技术曰军事应用曰发展趋势
中 图 分 类 号 院 TP391 . 41
文献标识码院 A
DOI 院 10 . 19694 / j . cnki . issn2095 - 2457 . 2019 . 20 . 015
文 章 编 号 院 2095 - 2457 渊2019冤20-0036-002
未来战场正在逐渐向信息化尧数字化尧智能化方向 转变袁 在这种新的战争模式下袁 传统士兵作战单元的 概念已经产生了质的飞跃袁 单兵作战能力的高低直接 决定了战场整体战斗力的强弱遥 为了更好地提升单兵 作战能力袁 智能可穿戴设备应运而生袁 如飞行员可视 化头盔尧 单兵系统等袁 这些智能可穿戴设备可以更好 地帮助单兵感知其所处的外部环境袁 在计算机尧 网络 或者其他设施的辅助下更为高效地处理信息袁 极大地 提升了单兵作战能力遥
化 学 感 知 技 术 应 用 方 面 袁 如 美 军 的 M256A1 化 学 战 剂检测包袁 可检测神经毒剂尧 芥子气和氰化物等有毒 物质袁但体积重量较大袁必须由专用背包携行袁不具备 穿 戴 功 能 曰 其 他 的 化 学 信 息 感 知 设 备 袁 如 DNA 检 测 设 备 袁 根 据 有 关 报 道 袁 美 军 的 两 种 便 携 式 DNA 检 测 设 备 一 种 重 55 公 斤 袁 一 种 重 91 公 斤 袁 都 需 要 持 续 供 电 袁 从 目前的重量和设备工作要求条件看袁 也难以与穿戴设 备相结合遥 2.3 综合信息感知技术应用
综合信息感知技术应用方面袁以美军野奈特勇士冶尧 英 军 野 重 拳 系 统 冶 尧 法 国 野 FELIN 系 统 冶 尧 俄 罗 斯 野 步 兵 作 战系统冶 等为代表的士兵系统装备袁 是穿戴式信息感 知技术综合应用的典范袁 主要是把微型计算机尧 传感 器尧 侦察成像设备尧 通信导航设备集成于单兵战斗装 具袁具备了信息的采集尧处理和感知功能袁从而提升了 单兵在战场上指挥通信尧导航定位尧态势感知尧协同行 动 尧 自 身 防 护 等 综 合 战 斗 能 力 遥 特 别 是 法 国 野 FELIN 系 统冶已批量装备部队并经实战检验遥
美英等国家在穿戴式信息感知技术应用领域布局 较 早 袁 目 前 已 装 备 部 队 的 产 品 较 多 袁 如 美 军 AN / PSQ 20 增 强 型 夜 视 镜 袁 是 美 国 陆 军 下 一 代 头 盔 式 夜 视 镜 的 代表袁其集成于头盔之上袁可感知可见光和红外光线袁 具备夜间热成像尧智能化野集像增强冶尧图像数字处理