隔墙探人技术

隔墙探人技术

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课程：智能化单兵武器

摘要：由于探测狙击手技术的出现，反美武装只好隐蔽在建筑内以求与美军近战。隔墙探人技术，犹如士兵长了第三只眼，能较早地发现隐蔽在墙后的敌人，极大地提高了城市巷战人员的侦察与生存能力。目前美军已开发出利用静电场、超低频电磁能、雷达生命特征信号监测原理等技术。

关键词：

1.军事需求

狙击手在战争中的作用毋庸置疑。他们高效率地射杀敌方人员、毁伤关键设备,迟滞敌方部队的行动.他们行踪诡秘、伪装良好、难于察觉.他们的存在往往带来恐慌,成为敌方的心腹之患。随着狙击步枪射程、精度、威力的提高,以及高性能观瞄设备的涌现,狙击手的威胁日益增加。在常规作战、维和、反恐等行动中,狙击手成为最主要的威胁之一，各国政府要员更是需要防范狙击手的黑枪。因此，反狙击手已经成为各国关注的问题。狙击手往往躲藏在建筑物内或丛林中，隐蔽的等待目标的出现。特别是在城市环境中，狙击手可准备多出设计位置和多条逃跑路线，很容易逃脱。因此，迅速发现并准确确定狙击手的位置，是实施反狙击手行动必须首先解决的问题。

2.国内外研究现状及发展趋势

美国目前已开发出利用静电场、超低频电磁能、雷达生命特征信号监测、超宽带雷达原理的隔墙探测技术。利用静电场技术实现隔墙探人的“探人器”，利用人体能产生静电场以及两个极性相反的静电场之间存在着吸引力的原理进行工作。自身仅重0.45千克，用9伏

电池供电，可使用3至4天，能探测到120至140米距离内的位于墙壁后的人员。使用时，操作手用“探人器”对四周进行扫描。当前方有人时，“探人器”的静电场与人体静电场产生引力，将“探人器”天线拉向人所在的方向，使“探人器”对向人，识别出与人匹配的静电场。

利用超低频电磁能技术实现隔墙探人的手持式“生命卫士”，它是通过探测人跳动的心脏产生的超低频电磁能，可以透过金属、墙壁、沙地、深水确定人的准确位置。

试验表明，“生命卫士”能区分人和灵长类动物所产生的低频信号。最新的3型“生命卫士”，能在无混杂信号的环境中探测到500米距离处的人。这类装置是被动式工作，不会被对方发现，且不会被任何已知的系统所干扰。

利用雷达生命特征信号监测技术实现隔墙探人的“手电筒”雷达，它状似手电筒而得名，能探测到位于墙壁、房门、树丛后的人员，甚至可以遥测人的心跳和呼吸速率。设置在房间中即可探测到房间周围运动的可疑人，也可以探测到未运动的、呼吸平稳的可疑人。但前者的作用距离比后者远得多。

利用超宽频带透墙监视雷达技术实现隔墙探人的“士兵视力”雷达，它重约4.54千克，作用距离为10米。工作时，依靠硅-锗专用集成电路构成的时间芯片发射和接收脉冲，经处理器分析后，将墙壁另一侧隐藏的敌方战斗人员显示在显示器上。它经过加固，性能良好，不仅可以穿透几种不同性质的墙壁，还可以在任何恶劣的作战环境下

使用。

“隔墙探人”的神话日前被第四军医大学生物医学工程系的科技人员打破：利用他们研制的雷达式“生命探测仪”，在没有任何接触的情况下，穿透多个房间仍可探测到人员的存在。这一成果已经通过了专家鉴定。

生命探测是近代发展的新技术，主要用于清理战场时伤员的寻找以及在废墟中发现幸存者。传统的方法是用探测声波，但需要设置多个接触式传感器。雷达式探测不需要设置任何和人体接触的辅助装置，即可探测到生命的存在。“生命探测仪”融合雷达技术和生物医学工程技术，通过特殊的雷达发射微波，接收反射波后检测是否含有人体生命活动所引起的各种微动，并用特殊的生物医学信号处理技术提取人的呼吸、心跳和体动等生命特征，从而探测到人。雷达式“生命探测仪”探测距离可达30至50米，穿透实体砖墙厚度可达2.3米，可隔着几间房探测到人，并具有自动人体识别功能。不仅具有明显的军事利用价值，还可以用于灾难救护、反恐斗争、传染病人监护等领域，应用前景极为广泛。

3.关键技术分析

3.1声探测系统

声探测系统是通过接收并测量膛口激波和弹丸飞行产生的冲击波来确定狙击手的位置。不安装消声器的单兵武器射击时,膛内的高温高压火药燃气喷出枪口,会突然膨胀并与大气混合,形成以声速向外传播的枪口激波(爆炸声).而高速飞行的弹头也会在空气中摩擦产

生涡流、激波和飞行噪声,当弹头飞行速度接近并超过声速时,这种飞行嗓声更为明显。而声探测系统通过布置一系列声传感器,通过精确测定枪口激波和弹丸飞行激波到达每个传感器的时间差,可以精确计算出射击位置，以及弹丸飞行弹道、飞行速度和枪械口径。目前，声探测系统是价格最低廉、测定最精确、使用最广泛的敌狙击手探测系统。声探测系统是通过探测子弹出膛产生的声波来定位狙击手的，故其在响应时间上具有很大的滞后性，必须在狙击手击发后才能够发现狙击手。即使这些探测系统都成功发现了目标，但是对目标进行确认，再调动火力系统实施攻击，又存在了很大的攻击响应延时。在探测精度方面，激光探测系统是靠光电探测器来对回波进行定位的，在处理远距离的回波时必然要求很高分辨率的成像系统，这一点往往很难做到。图1为声探测系统原理图：

3.2红外探测系统

红外探测系统是通过探测枪口闪光和跟踪飞行的枪弹来确定狙击手的位置。红外探测器可以探测子弹出膛时的闪光,发现1000米距离，视线不被阻断的目标。由于飞行的弹丸比周围空气的温度高,红外探测器可在几千米外探测到弹丸的热特征,通过弹丸的飞行弹道,回溯发现狙击手的位置。在波长为3到5微米的中红外波段内，探测效果尤为明显。红外探测系统具有较高的分辨率和很短的响应时间(基本上是实时响应)，探测距离远,定位精度高,采用无源探测、被动接收的方式,工作隐蔽，不易受电子干扰，其性能比声探测系统有了很大的提高。

3.3激光探测系统

激光探测系统是利用“猫眼”效应来探测狙击手的。所谓“猫眼”效应是由猫眼在黑暗中显得特别明亮的原理而得名的。但猫眼本身不发光，只是猫的视网膜与身体其他部位相比对光的反射能力强。同理，光学系统与周围背景相比，反射光的能力强，当光辉照明器的光束打到狙击手武器配用的光学瞄准镜上时，就会产生较强的反射光，使目标暴露。不同于声探测系统和红外探测系统,激光探测系统是一种主动系统,有可能在狙击手开枪之前就找出他们的位置。图2为激光探测系统原理图：