地面战场传感侦察系统及其发展概述
外国军队先进无人地面传感器[1]
(Falcon Watch)工作原理 示意图。
内 置 式 近 程 无 线 电 收 发 设 备,频 率 8 6 8 M H z~ 870 M H z,通信距离约1千米。当目标出现在视 场 15 °~2 0 °范围内时,红 外 探 测 器 将触 发 照 相 机 。 Umra 1G传感器有一种体积更小的改进型号,称做 Umramini,只配备了一个地音探测器和一个麦克风, 也由红 外 探 测 器触 发 照 相 机 。此 外,该 型 探 测 器能 与多种传感设备配套使用。这批改进型号,已经在德 国、瑞典、芬兰、比利时和法国陆军部队、美军特种部 队大量使用。
先进空中布设传感器系统 先进空中布设传感器系统(A ADS)专为海军陆 战队研制。这种传感器配备有稳定装置,可在空投过 程中 保 持 稳 定性并以 头 部向上姿 态 立于 地面。先 进 空中布设传感器系统由声响和震动传感器、传感器管 理软件、信号处理器、双向卫星通信设备、存储设备、 GPS和电池等组成。使用过程中,目标产生的噪声或 震动将触发系统,目标信号将送至工作站进行分析处 理。
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军事装备 ARMS & EQUIPMENTS
外军先进无人地面传感器
张海翔
无人地面传感设备是现代战争战场 态势感知不可或缺的重要手段之一。近年 来,外军借助先进通信与网络技术,大力发 展 无 人地面传感设备,扩展了传 统 传感 器 的效能。
美军地面部队
美 军 地面 部队 主要包括陆军、海 军陆 战队及特种部队。其现役无人地面传感装 备主要包括远程战场传感器(Rembass)、 先 进 空中布设传感 器系统、未 来 战斗系 统 无 人 地面监 视 系 统、“地 形 指 挥官系 统”、“费尔康”(Falcon)监测系统和模块 化监视收集观察单元(SCOUT)等。
传感器技术在军事情报侦察中的应用研究
传感器技术在军事情报侦察中的应用研究随着科技的进步和信息化时代的到来,军事情报侦察已经成为一项关键的任务。
为了获取准确、及时的情报,传感器技术在军事情报侦察中发挥着至关重要的作用。
本文将从传感器技术的概念、分类、应用以及未来发展等方面来探讨传感器技术在军事情报侦察中的应用研究。
一、传感器技术概述传感器是一种可以感知某种现象或特征并将其转化为可用信号的装置。
在军事情报侦察中,传感器技术用于收集、侦测和分析敌方的信息和行为。
传感器技术可以分为多种类型,包括光学传感器、雷达传感器、声学传感器、无线电传感器等等。
这些传感器能够通过不同的方式获取信息,并在军事侦察中发挥重要作用。
二、传感器技术的分类1. 光学传感器光学传感器利用光学原理来侦测目标,包括红外传感器、激光传感器、可见光传感器等。
它们能够通过测量目标的热量或反射光线来获取有关目标位置、温度、光谱特性等信息。
在军事侦察中,光学传感器可以用于目标探测、侦测敌方目标军事设施和武器等,提供重要的情报支持。
2. 雷达传感器雷达传感器利用电磁波来探测目标的位置和速度。
雷达可以通过发射电磁波并接收其反射信号来确定目标的距离、方位和高度等信息。
雷达传感器在军事情报侦察中广泛应用于目标侦测、追踪以及天气状况的监测等方面,为军事侦察提供了重要的技术支持。
3. 声学传感器声学传感器利用声波来探测目标的位置和运动。
例如,水声传感器可以在水下侦测敌方潜艇的声音,提供重要的水下侦查情报。
声学传感器在军事侦察中还广泛应用于目标定位、战场监听等方面,对于军事侦察具有重要的意义。
4. 无线电传感器无线电传感器利用无线电技术来侦测目标的信号和通信。
它们可以通过接收、解码敌方的无线电信号,获取有关敌方通讯网络、战术指挥等情报信息。
无线电传感器在军事侦察中发挥着重要的作用,能够帮助军方了解敌方的通信系统、指挥结构和作战意图等。
三、传感器技术在军事情报侦察中的应用1. 目标探测与识别传感器技术可以用于目标的探测与识别。
军事传感技术
3.2 红外探测器的应用
(1) 对战略弹道导弹的预警 为了适应未来战争的需要,美军于1994 年 提出建立探测与跟踪导弹发射的新一代卫星监视 系统,以取代目前的DSP 计划。该计划称为 SBIRS计划(天基红外系统) ,由高轨与低轨卫 星系统组成。高轨由4 颗静止轨道卫星、2 颗大 椭圆轨道卫星组成,主要用于探测与跟踪处于助 推段的弹道导弹:低轨系统计划用24 颗卫星组 成,用于捕获与跟踪中段飞行的导弹,SBIRS 计划预算230 亿美元。
如Tronic 公司采用表面微机械加工技术在直 径为100 mm 的SOI 基片上制作了5500 多个电 容式压力敏感元件,其压力测量范围为65~145 kPa ,灵敏度为1 p F/ 100 kPa ,准确度< 1 %F· ,产品尺寸为0. 5 mm ×2 cm 。 S 美国研制出一种用3 个MEMS 陀螺和3 个 MEMS 加速度计组成的微型捷联式惯性导航系统样 机,尺寸仅为2 cm ×2 cm ×0. 5 cm ,质量5 g ,功率小于1 W,它的体积、质量、耗电功率、 价格和小型惯性导航系统之比为:体积比为0. 012 %,质量比为0. 12 %耗电功率比为4. 2 %价格 比为2 %,美国研制成功的MEMS 加速度计能承 受火炮发射时产生的近105 g n 的冲击力,可以为 制导导弹提供一种经济的制导系统。
1 军用传感器类别
按军用传感器在装备中的作用和特点分为两类: 用于探测军用装备外界信息的传感器称为外部传 感器,如用于目标探测、精确打击、姿态控制的 光电传感器、红外传感器、光纤陀螺等; 而所有检测与控制内部各子系统、各部件、参数 的传感器均为内部传感器,如用于各类发动机系 统、火控系统和监控系统的力学量传感器、温度 传感器、光电传感器等。 在实战中,各类武器装备一方面靠外部传感器快 速发现与精确测定并打击敌方目标;另一方面靠 各种内部传感器保证武器装备本身处于最佳状态, 发挥最大效能。因此,两类传感器同等重要。
战场传感器简介
战场传感器简介战场的侦察与监视技术就是随着战争形式的发展而发展起来的。
最早的侦察就是指挥员或侦察人员的耳目侦察,侦察距离相当有限。
欧洲工业革命后照相机、望远镜的发明与应用,人们获得了对较远的目标进行侦察的技术手段。
19世纪末20世纪初,随着电子、航空等近代科学技术的发展,先后出现了无线电侦察技术、雷达侦察技术、航空侦察与潜艇侦察等间接侦察手段,使侦察的范围大大扩展。
第二次世界大战后,出现了航天侦察与各种遥感侦察技术,使军事侦察技术发展到了一个新的水平,可以从陆、海、空、天四维空间实施侦察与监视战局。
之后,随着传感器的发展与信息革命的到来,侦察信息的获取与处理又进入了一个全新的时期。
海湾战争与科索沃战争充分表明,现代战争就是高技术条件下的局部战争,战场态势瞬息万变,精确制导武器大量使用,武器的射程、命中精度与杀伤能力都大大提高,同时伪装、欺骗手段不断变化。
因而现代战争对侦察情报的时效性、准确性与连续性提出更高的要求。
谁在信息获取技术方面占有优势,谁就将赢得军事行动的主动权。
因此,世界各国都在尽最大努力,利用最新的科学技术成果发展先进的军事侦察装备。
在陆海空天四维空间侦察中,地面侦察就是不可或缺的一维。
这就是因为地面侦察在复杂的地形地物条件下甚至就是严密伪装的情况下仍能充分发挥其作用,可以弥补光学侦察、无线电侦察与雷达侦察等现代侦察技术存在的盲区。
技术特点地面战场传感侦察系统被美军称为无人值守地面传感器U G S(Unattended Ground Sensor),就是一种无源被动探测的侦察与监视装备,一直伴随着军事需求而发展。
地面战场传感侦察系统最早由美国军方在越战时期推出,成功监测了胡志明小道的动向,并引导空军对其实施了封锁。
受此鼓舞,美国国防部国防高级研究计划局(DARPA:D e f e n s e A d v a n c e d R e s e a r c h Projects Agency)与美国国家科学基金委员会(NSF:National ScienceFoundation)联合资助了一系列研究计划,推动了以网络中心战为核心的新军事革命。
外国军队先进无人地面传感器[1]
54 现代军事 · 2009/12
ARMS & EQUIPMENTS 军事装备
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1.这个 摄 像 机 是T-
U G S 传感 器 的 一 部 分,已 经根据评估测试部队士 兵们的要求进行了改进。 在综合了士兵试用意见之 后,T-UGS传感器被改进 得更轻巧且易于操作。
2.瑞典研制生产的
Umra及Umramini传感系 统。
12 0 47- 3 7 2 磁 探 测器对车 辆和 人员的探 测范围分别为25米和3米;12047-373X被 动红外 探测器则分别为10 0米和 5 0米。系 统还包括RF-5000VH-RU中继设备,可以 扩展传感器的通信距离。系统通信频率为 138MHz~174MHz,功率1.5W至5W。使 用中,传感 器向配备 R F- 5 410 传感 器管理 应用和RF-6910 C2PC-CNR态势感知软 件 的手 持 设备、背 负电台或便 携 计 算设备 发出警报信号,所有使用通用映射、军标轨 迹测定和地面部队符号的指挥机构都可共 享这些战术图像。
先进空中布设传感器系统 先进空中布设传感器系统(A ADS)专为海军陆 战队研制。这种传感器配备有稳定装置,可在空投过 程中 保 持 稳 定性并以 头 部向上姿 态 立于 地面。先 进 空中布设传感器系统由声响和震动传感器、传感器管 理软件、信号处理器、双向卫星通信设备、存储设备、 GPS和电池等组成。使用过程中,目标产生的噪声或 震动将触发系统,目标信号将送至工作站进行分析处 理。
地面无人作战系统及环境感知雷达发展概述
地面无人作战系统及环境感知雷达发展概述作者:孙晓舟刘露来源:《科技视界》2017年第08期【摘要】本文对无人作战系统进行了简要概述,重点分析了地面无人作战系统的发展现状、系统组成和关键技术。
雷达作为地面无人系统环境感知的一种重要传感器,具有作用距离远、不受恶劣环境因素影响的优点。
本文分析了环境感知雷达的研究现状和关键技术,并对无人作战系统环境感知雷达未来发展所面对的主要问题进行了阐述。
【关键词】无人作战系统;环境感知;雷达【Abstract】In this paper, the unmanned combat system(UCS) is briefly described, and we focus on the development status,composition and key technologies of the UCS. Radar, as an important sensor for the environment perception of UGV, has the advantages of a remote detection and free from adverse environment effects. This paper analyzes the research status and key technologies of environmental sensing radar(ESR), and expounds the problems faced by the ESR in the future development.【Key words】Unmanned combat system;Environment perception;Radar0 引言未来战争中信息战、空袭战、机动战、甚至核生化战斗可能同时并存,各种高技术武器装备充斥战场,命中精度高,机动性强,射程远,杀伤威力大,这对交战上方都构成极大的威胁。
《传感器的军事应用》课件
总结
• 传感器在军事中的应用已经越来越广泛。 • 传感器技术的不断更新和创新,对战场的信息获取和决策指挥提供了有效的支持。 • 未来随着新技术的发展,传感器的应用将更加广泛和深入。
传感器在军事领域的重要性
传感器在军事中的应用可以提供实时情报和战场数据,为指挥决策提供重要支持。
传感器在军事中的应用
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战场情况感知
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传感器可以监测战场上的各种情况,如
敌军动态、火力部署和地形变化,为指
挥官提供准确的战场态势。
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瞄准和射击辅助
4Байду номын сангаас
传感器可以提供瞄准和射击辅助,帮助 士兵快速锁定目标并实现精确打击。
通过传感器的测绘和目标识别功能,可 以提供目标的精确信息,帮助指挥员做 出准确的决策。
重点介绍几种传感器及其应用
激光雷达传感器
激光雷达传感器可用于精确定位 和目标跟踪,是现代军事技术不 可或缺的一部分。
红外传感器
红外传感器在夜间战斗和隐蔽作 战中发挥重要作用,可监测敌军 动态和探测隐蔽设施。
超声波传感器
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环境探测和控制
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传感器可以监测环境参数,如温度、湿 度和气体浓度等,为军事行动提供便利
和安全。
人员定位与追踪
通过传感器的定位功能,可以及时掌握 敌我双方在战场上的位置信息,提高作 战效率。
导弹导航和控制
传感器在导弹中的应用可以实现精确导 航和目标跟踪,提高导弹的命中率和作 战效果。
瞬时轨态测绘和目标识别
超声波传感器在地雷侦测和障碍 物检测中应用广泛,是军事工程 中的重要技术。
战场侦察监视技术与装备
战场侦察监视技术与装备战场侦察监视技术与装备是现代战争中至关重要的一项技术和装备。
随着科技的不断发展,战场侦察监视技术和装备也在不断更新和进步。
本文将对战场侦察监视技术和装备进行详细探讨。
一、战场侦察监视技术战场侦察监视技术主要包括以下几种:1.卫星侦察技术卫星侦察技术已经成为了现代战争中最主要的侦察手段之一。
通过卫星可以获得战场上的各种情报信息,包括地形、地貌、敌军兵力、武器装备等。
卫星侦察技术的优点是侦察范围广、精度高、适用范围广。
但是也存在一定的缺点,如卫星数量有限、时间和空间限制等问题。
2.无人机侦察技术无人机侦察技术是近年来迅速发展起来的一种技术。
无人机可以在空中长时间飞行,对战场进行侦察、监视和目标打击。
无人机侦察技术的优点是灵活、实时、安全,可以克服卫星侦察技术的局限。
但是无人机也存在一定的缺点,比如受天气影响、通信距离有限、成本较高等问题。
3.雷达侦察技术雷达侦察技术是一种可以获得敌军位置、行动、武器等情报信息的技术。
雷达可以在不同的频段进行探测,获得不同的信息。
雷达侦察技术的优点是具有强大的穿透能力,可以在夜间和恶劣天气下进行探测。
但是雷达侦察技术的缺点是易被敌方干扰和被动探测。
4.电子侦察技术电子侦察技术是一种对敌方电子通讯设备进行监视和干扰的技术。
通过电子侦察技术可以获得敌方通讯情报和位置信息。
电子侦察技术的优点是秘密、隐蔽,可以洞悉敌方情报和计划。
但是电子侦察技术也存在一定的缺点,如易被敌方干扰和被动侦查。
以上几种技术在现代战争中都有着重要的应用。
战场侦察监视技术的发展越来越成熟,成果也越来越显著。
二、战场侦察监视装备战场侦察监视装备主要包括以下几种:1.便携式望远镜便携式望远镜是一种轻巧便携的观察装备。
在战场上可以通过望远镜观察敌军位置和兵力,帮助制定作战计划。
便携式望远镜的优点是易于携带和使用。
但是望远镜也存在范围有限、精度不高等问题。
2.潜望镜潜望镜是一种可以在水下观察周围情况的装备。
地面侦察装备
地面侦察装备主要包括装甲侦察车、战场雷达、地面传感侦察系统和无人地面侦察车等。
这些侦察系统可与海、空、天基侦察资源相联,构成陆战侦察体系,及时为地面部队提供准确的战场态势和目标信息。
1 装甲侦察车装甲侦察车是装有侦察设备的装甲战斗车辆。
分为履带式和轮式两种,一般都装有多种侦察仪器和设备,并配有通信及导航系统,机动性较好。
主要装备坦克和机械化部队的侦察发队。
装甲侦察车在陆军中一直发挥着极其重要的作用。
各国现装备的装甲侦察车中代表性的有:美国的M3“骑兵”侦察车、英国的“弯刀”和“佩刀”侦察车、法国的AMX-10RC(6×6)侦察车、德国的“山猫”(8×8)侦察车以及俄罗斯ЪMP“山猫”侦察车。
这睦侦察车都是在装甲车基础上,加装战场监视雷达、热像观察装置、激光测距仪、地面导航系统及大量通信设备后改装而成的,一般都具备核、生、化的探测和防护能力。
此外,英美还将联合研制一种“未来骑兵侦察车”,这是迄今第一种专为侦察而设计的装甲侦察车,旨在弥补现有地面侦察反侦察装备在未来非线性战场上能力的不足。
车上将安装各种先进的探测系统、通信系统和自卫系统,具备隐身特性和两栖作战能力。
能探测和识别至少10千米以外的目标,越野速度可达90千米/小时,行程640千米,无补给情况下可持续作战72小时,计划2007年装备部队。
2 战场雷达包括战场监视协达、防代空警戒雷达和炮位侦察雷达。
这些雷达作用距离远,精度高,抗干扰能力较强,可全天候工作,能组成多功能的侦察网络。
2.1 战场监视雷达用于监视和获取战场情报的地面雷达,是夜间或能见度较差情况下,执行战场侦察任务的主要手段。
一般作用距离在十几千米范围,配备在战斗地域的前沿,因而要求雷达的机动性好、可靠性高和操作维护简便。
典型装备有美国的AN-PPS-5雷达、AN-TPS-5XX雷达;英国的“姆斯塔”和ZB298战场监视雷达;法国的RB12A战场监视雷达等。
地面战场侦察传感器系统的发展状况及技术分析
文章编号:!""#$%&’((%""))"*$""!’$"(地面战场侦察传感器系统的发展状况及技术分析马春庭!,高萍%,关士成),高文汉)(!+军械工程学院火炮工程系,%+装备指挥与管理系,河北石家庄,"’""");)+总装第)!基地,吉林,!)-""!)摘要:主要介绍了国内外地面战场侦察传感器系统的主要用途、基本组成和分类,对其未来发展趋势进行了分析,根据我军地面战场侦察传感器系统的技术现状提出了需要解决的关键问题。
关键词:战场侦察;侦察传感器系统;无人值守传感器;探测中图分类号:./%!%,,,,,,文献标识码:0随着现代科学技术的飞速发展及其在军事领域里的广泛应用,传统的作战思想、作战方式已发生了根本性的变化,以信息为基础的高度机动性、隐蔽性及空地一体化是现代战争的主要特点。
近年来的几次局部战争已经证明了信息在战争对抗中的决定性作用。
各军事大国都在发展包括地面雷达、红外探测、光学探测,空中无人机、预警机、侦察机,天上卫星等在内的信息收集、目标探测系统。
但是,随着高科技不断发展及其在战争中的应用,以辐射电磁波为主要途径的主动探测方式逐渐暴露出了其自身的弱点,即在探测敌方的同时,也使自己暴露给了敌方,不但成为敌方进行电子欺骗的重要内容,而且成为敌方使用反辐射手段首要的攻击目标[!]。
为解决上述问题,无源被动式探测技术的研究引起了人们的更大注意,各国竞相发展自己的地面战场侦察传感器系统,使之成为1*234的重要组成部分。
战场侦察传感器系统(56789$3:;<=>36>?:977@;A:3B<8:C =;D@887:E9:7F )运用最新高科技的成果,具有侦察范围广,侦察纵深远,不受地形和天候条件影响,隐蔽性好,抗干扰能力和生存能力强,获取情报准确、及时、不间断,布设方便灵活等特点。
战场侦察的发展趋势
战场侦察的发展趋势
战场侦察的发展趋势可以从以下几个方面进行分析:
1. 自动化和智能化:随着科技的不断进步,越来越多的自动化设备和智能化系统被应用于战场侦察中。
例如,自主无人机和机器人系统能够进行实时侦察和情报收集,减少了侦察人员的风险,并提高了侦察的效率和精确度。
2. 多源信息融合:战场侦察的一个重要趋势是将来自多个传感器和信息源的数据进行融合和分析。
通过集成卫星图像、无人机监视视频、地面传感器数据等多种数据来源,可以提供更全面、准确的战场情报,帮助指挥员做出更明智的决策。
3. 高分辨率和实时性:高分辨率的侦察技术使得侦察人员可以更清晰地观察目标区域,获取更准确的信息。
同时,实时传输和处理技术的进步使得侦察人员能够在战场上快速获取和分析信息,并实时传递给指挥中心,以支持即时决策。
4. 隐身和伪装技术:随着敌方军事技术的不断发展,战场上的侦察活动越来越容易被对手察觉和干扰。
因此,隐身和伪装技术在战场侦察中变得尤为重要。
例如,隐身无人机和军事装备能够减少被敌方侦察和攻击的风险,同时增加侦察活动的成功率。
总的来说,战场侦察的发展趋势是向着更自动化、智能化、多源信息融合、高分辨率与实时性、隐身与伪装等方向发展。
这些趋势将大大提高战场侦察的效果和
效率,并有助于指挥员做出更明智的决策,保证战场上的作战优势。
战场传感器简介
战场传感器简介战场的侦察和监视技术是随着战争形式的发展而发展起来的。
最早的侦察是指挥员或侦察人员的耳目侦察,侦察距离相当有限。
欧洲工业革命后照相机、望远镜的发明和应用,人们获得了对较远的目标进行侦察的技术手段。
19世纪末20世纪初,随着电子、航空等近代科学技术的发展,先后出现了无线电侦察技术、雷达侦察技术、航空侦察和潜艇侦察等间接侦察手段,使侦察的范围大大扩展。
第二次世界大战后,出现了航天侦察和各种遥感侦察技术,使军事侦察技术发展到了一个新的水平,可以从陆、海、空、天四维空间实施侦察和监视战局。
之后,随着传感器的发展和信息革命的到来,侦察信息的获取和处理又进入了一个全新的时期。
海湾战争和科索沃战争充分表明,现代战争是高技术条件下的局部战争,战场态势瞬息万变,精确制导武器大量使用,武器的射程、命中精度和杀伤能力都大大提高,同时伪装、欺骗手段不断变化。
因而现代战争对侦察情报的时效性、准确性和连续性提出更高的要求。
谁在信息获取技术方面占有优势,谁就将赢得军事行动的主动权。
因此,世界各国都在尽最大努力,利用最新的科学技术成果发展先进的军事侦察装备。
在陆海空天四维空间侦察中,地面侦察是不可或缺的一维。
这是因为地面侦察在复杂的地形地物条件下甚至是严密伪装的情况下仍能充分发挥其作用,可以弥补光学侦察、无线电侦察和雷达侦察等现代侦察技术存在的盲区。
技术特点地面战场传感侦察系统被美军称为无人值守地面传感器U G S(Unattended Ground Sensor),是一种无源被动探测的侦察与监视装备,一直伴随着军事需求而发展。
地面战场传感侦察系统最早由美国军方在越战时期推出,成功监测了胡志明小道的动向,并引导空军对其实施了封锁。
受此鼓舞,美国国防部国防高级研究计划局(DARPA:D e f e n s e A d v a n c e d R e s e a r c h Projects Agency)和美国国家科学基金委员会(NSF:National ScienceFoundation)联合资助了一系列研究计划,推动了以网络中心战为核心的新军事革命。
光电传感器在战场侦察车上的应用与发展资料
光电传感器在战场侦察车上的应用与发展(《机械参数测试技术》课程论文)学院:机电工程学院班级:姓名:学年学期:2014-2015学年第一学期学号:报告完成日期:二〇一五年一月十二日总成绩:光电传感器在战场侦察车上的应用与发展目前, 世界各国均已认识到, 战争将是在核威慑条件下常规武器战争向数字化战争发展, 作战方式和作战手段将发生重大变化, 且精确制导武器已被大量应用, 武器的射程、命中率和杀伤率都已达到极高水平的作战模式。
在战场瞬息万变的情况下, 为充分发挥部队和武器的最大作战效能, 实时、准确地了解战场动态、敌方战区和全纵深内的战略及重要战术目标的有关图像信息显得越来越重要。
因此,各国都在发展先进的侦察车以争取赢得战争的胜利。
若按操控分类,目前的战场侦察车可以分为有人侦察车和无人侦察车2大类, 其主要用途都是利用侦察车上的侦察设备对战场目标进行监视和侦察, 在昼夜任何时间和复杂条件(包括雨、雪、雾、烟幕、屏障和强烈光源干扰等情况)下, 对目标进行搜索、探测、识别和监视。
无人侦察车的发展与应用可使部队面临的风险降到最小,还可使作战手段多样化,增强指挥官的应变能力,把人从武器系统中解放出来,降低了防护要求,缩小了车辆的体积,提高了作战平台的生存能力和作战效能。
因此, 从战略意义上来说, 无人侦察车必将产生极其深远的影响。
无论是有人还是无人侦察车,其受到青睐和赏识的最主要的原因都是侦察平台传感器。
通过传感器的侦察系统,实施昼夜全天候侦察,可以提高武器系统性能15%~150%,并提高武器的单独作战能力和战术性能。
一、国外传感器系统在侦察车上的应用状况过去, 在自动化技术成熟之前, 各国对所需要的侦察传感器从来没有很好地解决,仍然依靠人控制的平台实施侦察。
据称,美国陆军在国家训练中心进行的演习中,其侦察兵遇到真正对抗时,信息丢失率竟高达50%,究其原因是侦察平台性能远远不能满足数字化战场的需要。
因此,这给各先行部队侦察车带来了重要的课题,必须对侦察车进行重大的革命性改进。
地面战场传感侦察系统及其发展概述
图 1 美军 AN/GSR-8(V)传感侦察装备
RENBASS-II 主要技术指标为: 声响/震动传感器:对履带车探测距离 350 m; 对轮式车探测距离 250 m; 对武装人员探测距离 75 m 。 红外传感器:对履带车探测距离 50 m, 目标移动速度 1.7~ 40 m/s; 对轮式车探测距离 50 m, 对武装人员探测距离 20 m, 目标移动速度 0.1~ 2.4 m/s 。 磁敏传感器:对履带车探测距离 25 m, 目标移动速度 1~ 24 km/h; 对轮式车探测距离 15 m, 目标移动速度 4~ 108 km/h ; 对武装人员探测距离 3 m, 目标移动速度 7 km/h(最小) 。 工作频率: 138 MHz~153 MHz 灵敏度:-111 dBm 发射功率: 2 W 最大传输距离:15 km (视距传输) 工作温度:-40 ℃ ~+65 ℃ 2004 年, 在 RENBASS-II 的基础上研制了简捷 实用、供排级小部队便携使用的战场防入侵系统
心战的重要信息基石。对美军地面战场传感侦察系统的研究现状及其发展趋势作出了分析。
[关键词] 无人值守地面传感器;战场监视与侦察;联合战术无线电系统;态势感知 [ 中图分类号] TP212 [ 文献标识码] A [ 文章编号] 1006-141X(2010) 01-0012-05
An Overview of Ground Battlefield Sensor Reconnaissance System and Its Development
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智能地雷如图 5 所示, 其边缘内置声阵/震动复 合传感器,工作频率为 2.4 GHz,63 hops/s,TDMA 多址方式,数据速率为 250 kbps,内置 GPS ,集成 了 2 个带推进器的移动装置。
装甲车战场态势感知系统
装甲车战场态势感知系统在现代战争中,装甲车作为重要的作战装备,其战场态势感知能力直接影响着作战效能和生存能力。
装甲车战场态势感知系统就如同装甲车的“眼睛”和“耳朵”,能够实时收集、处理和分析战场信息,为车组人员提供全面、准确的战场态势,从而帮助他们做出明智的决策,有效执行作战任务。
一、装甲车战场态势感知系统的组成装甲车战场态势感知系统是一个复杂而综合的系统,通常由多个子系统组成。
首先是传感器系统,这是获取战场信息的关键部分。
包括光电传感器,如可见光摄像机、红外摄像机等,能够在不同的光照条件下捕捉目标图像;还有雷达传感器,可探测远距离的目标,并提供目标的速度、方向等信息;声学传感器则能够监听周围的声音,包括敌方车辆的发动机声、枪炮声等。
其次是通信系统,负责将收集到的信息及时传输给车内的指挥人员以及与其他作战单位进行信息共享。
这包括短波、超短波通信设备,以及卫星通信设备等,确保在各种复杂的战场环境下都能保持稳定的通信。
数据处理与分析系统也是不可或缺的。
它将来自各种传感器的大量原始数据进行快速处理和融合,提取出有价值的信息,并通过算法进行分析和判断,生成直观的战场态势图和相关的决策建议。
此外,显示与控制系统能够将处理后的信息以清晰、直观的方式展示给车组人员,使他们能够迅速了解战场情况,并通过操作界面实现对系统的控制和指挥。
二、装甲车战场态势感知系统的工作原理当装甲车投入战场后,各个传感器开始工作。
光电传感器不断扫描周围环境,捕捉可见光和红外波段的图像信息;雷达传感器发射电磁波,并接收反射回来的信号,以此确定目标的位置、速度等参数;声学传感器则监听周围的声音,并通过声音特征来识别目标类型和方向。
这些传感器收集到的原始数据被迅速传输到数据处理与分析系统。
在这里,数据经过预处理、融合和分析等一系列复杂的算法处理。
例如,通过对不同传感器获取的目标信息进行融合,可以提高目标定位的精度和可靠性;利用模式识别算法,可以对目标的类型进行判断,区分是敌方车辆、友方车辆还是平民车辆等。
地面侦察装备简介
地面侦察装备主要包括装甲侦察车、战场雷达、地面传感侦察系统和无人地面侦察车等。
这些侦察系统可与海、空、天基侦察资源相联,构成陆战侦察体系,及时为地面部队提供准确的战场态势和目标信息。
1 装甲侦察车装甲侦察车是装有侦察设备的装甲战斗车辆。
分为履带式和轮式两种,一般都装有多种侦察仪器和设备,并配有通信及导航系统,机动性较好。
主要装备坦克和机械化部队的侦察发队。
装甲侦察车在陆军中一直发挥着极其重要的作用。
各国现装备的装甲侦察车中代表性的有:美国的M3“骑兵”侦察车、英国的“弯刀”和“佩刀”侦察车、法国的AMX-10RC(6×6)侦察车、德国的“山猫”(8×8)侦察车以及俄罗斯ЪMP“山猫”侦察车。
这睦侦察车都是在装甲车基础上,加装战场监视雷达、热像观察装置、激光测距仪、地面导航系统及大量通信设备后改装而成的,一般都具备核、生、化的探测和防护能力。
此外,英美还将联合研制一种“未来骑兵侦察车”,这是迄今第一种专为侦察而设计的装甲侦察车,旨在弥补现有地面侦察反侦察装备在未来非线性战场上能力的不足。
车上将安装各种先进的探测系统、通信系统和自卫系统,具备隐身特性和两栖作战能力。
能探测和识别至少10千米以外的目标,越野速度可达90千米/小时,行程640千米,无补给情况下可持续作战72小时,计划2007年装备部队。
2 战场雷达包括战场监视协达、防代空警戒雷达和炮位侦察雷达。
这些雷达作用距离远,精度高,抗干扰能力较强,可全天候工作,能组成多功能的侦察网络。
2.1 战场监视雷达用于监视和获取战场情报的地面雷达,是夜间或能见度较差情况下,执行战场侦察任务的主要手段。
一般作用距离在十几千米范围,配备在战斗地域的前沿,因而要求雷达的机动性好、可靠性高和操作维护简便。
典型装备有美国的AN-PPS-5雷达、AN-TPS-5XX雷达;英国的“姆斯塔”和ZB298战场监视雷达;法国的RB12A战场监视雷达等。
2.2 防低空警戒雷达在防空网中担负着预警空中目标任务的雷达。
地面传感侦察技术主要有些?
地面传感侦察技术主要有些?
地面传感侦察技术包括传感器技术、信息传输与组网技术、传感器数据融合技术、传感器任务规划与布设技术等。
①传感器技术。
是地面传感侦察技术的核心,是将目标产生的各类非电量信号转换成电信号,并采用数字信号处理、模式识别等技术分析信号时域、频域特征,对目标类型(人员、轮式车、履带车)、数量、位置、方向等进行判别的技术。
包括声传感技术、震动传感技术、磁传感技术、红外传感技术和压力传感技术等。
②信息传输与组网技术。
完成各传感器间和中继器及监视终端之间的信息传输与组网通信,将之互联成分布式传感器网。
其技术设备包括传感器与监控终端的收发信机和中继器等。
常采用随机突发、直接序列扩频、组网通信等无线电传输技术。
③传感器数据融合技术。
自动汇集各传感器获取的信息并融合处理,判别战场态势和目标运动轨迹等。
其主要包括分布式传感器信号与信息协同处理、多传感器数据融合、图形图像监视、地理信息、传感器网络组织与监控等技术。
④传感器任务规划与布设技术。
传感器的组合应用、配置和部署布设的方法和技术。
包括传感器的组织、配置、部署的地理位置、拓扑结构规划和传感器组网技术,以及传感器展开时的布设投掷方法和技术等。
布设投掷方法有人工布设和炮射、空投等。
战场上的侦查兵-地面传感器
面传感器是60年代出现的一种辅助性战术侦察器材,通常是指能对地面目标运动所引起的电磁场、声、地面震动和红外辐射的强度等物理量的变化进行测量的信息探测装置。
它主要用于执行预警、目标搜索与监视等任务。
由于地面传感器能够有效地弥补雷达和光学侦察系统的不足,且不受地形和气候的限制,并具有实时、隐蔽和不间断的自动侦察与监视的功能,扩大了战场信息探测的时空范围,许多国家的军队都十分重视它的研究与应用。
目前投入使用的地面传感器主要有以下几种。
灵敏度高、探测距离远的震动传感器震动传感器,是目前普遍使用的采取微型信息处理器的地面传感器。
这种传感器,主要是通过仪器的拾震装置来捕捉人员或车辆活动引起的震动信号,以发现远距离上运动的敌方人员和车辆。
战场上设置震动传感器时,通常将拾震器设在地表层,并严密伪装。
当人员和车辆经过附近时,传感器便将目标引起的地面震动信号转化为电信号,经放大处理后发给监控中心,从而进行实时的战场监视。
如美军远程巡逻队使用的一中轻型震动传感器,能在5分钟内设置完毕,并可在1800米的距离上进行监控。
震动传感器的主要优点是:灵敏度高,可探测到地面微小的震动信号;探测距离远,可探测到距传感器30米以内的运动人员和300米左右行进的车辆;耗能少,传感器内的一节电池可连续工作数日;布设手段多,既可人工安放,又可机载空投,还可火炮发射;分辨率强,可有效地辨别人为震动或自然扰动,并能准确地区分人员和车辆。
其缺点主要是在松软土质条件下,探测范围明显减小;沟壕水溪等可完全阻断震动信号的传播,在沼泽滩涂水网地区,传感器则无法工作。
鉴别力强、探测快速的磁性传感器磁性传感器,又称遥控电磁传感器,其探测器为一个磁性探头。
探头工作时,能连续发出无线电信号,并在其周围形成一个磁场。
当金属物体进入这个磁场后,磁场的信号就会受到扰动。
由于目标运动所产生的干扰使磁场发生变化,引起磁强针偏转和摆动。
而后将磁信号转换成电信号。
磁性传感器鉴别目标性质的能力较强,能准确地探测运动的铁磁金属物体或携带铁磁金属的目标。
战场图像情报侦察处理技术及其发展综述
战场图像情报侦察处理技术及其发展战场图像情报是通过战场侦察传感器平台所获得的侦察图像及其相关的情报产品,它包括白光、微光、激光、红外的图像,各种平台的电视侦察图像,各种机载平台的合成孔径雷达(SAR)和逆合成孔径雷达的雷达图像以及由地面人工侦察所获得的人工图像情报。
一、战场图像情报的特点和主要获取手段1.特点战场图像情报属战术型情报,与卫星遥感图像等战略型图像情报相比,具有以下显著特点:①情报周期(包括情报任务下达、收集、处理、分析和分发的时间)短,时效性强,更能满足现代作战对情报的需要。
②图像侦察具有持续侦察监视能力,可以完成全天时、全天候的图像实时侦察。
③能获得多角度、全方位的情报,其中地面的人工图像情报是空中侦察和卫星侦察图像无法替代的。
地面图像情报和航空图像情报有机结合,可使图像情报更丰富,精度更高。
④战场C-4ISR系统使战场图像的获取、传递、处理、分发以及应用形成一个统一的网络,使图像情报与其他非图像情报集成于一体,便于指挥决策机构掌握瞬息万变的战场局势。
2.主要获取手段获取战场图像情报的主要手段有光学观测、照相、激光、红外、电视、合成孔径雷达等。
这些手段根据载体的不同又分为便携式、车载式、机载式和舰载式等。
地面照相侦察可记录各种目标、工事设施、交通情况及绘制军事地图等,主要用于搜索地面、海上和低空目标。
战场电视侦察是获取视频图像情报的重要手段,具有直观、清晰、快速、实时传输等特点,能通过图像一目了然地观察到前沿敌方阵地地形、布设、武器装备、兵力部署、调动等情况。
夜视侦察装备,如主动式红外夜视仪、微光夜视仪、红外成像仪等用于夜间观察。
用于战场侦察的合成孔径雷达主要是获取战场图像和地面活动目标信息,可在夜间和恶劣的气候条件下探测、搜索、跟踪敌方运动中的人员、车辆、舰船等,具有探测距离远、覆盖面积大、测量速度快、全天候、全天时工作的特点。
二、美军目前使用的几种典型战场图像侦察装备在阿富汗战场,美军利用C-4ISR系统将侦察卫星、有人/无人侦察机、地面特种部队结合在一起进行联合作战,将多源情报(包括图像情报)综合分析处理,缩短了目标搜索和打击时间,制止了敌方利用情报搜集和使用两者之间的“时间差”,基本上实现了国防部在海湾战争后制定的“从传感器到射手的时间不能超过10分钟”的目标。
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智能地雷如图 5 所示, 其边缘内置声阵/震动复 合传感器,工作频率为 2.4 GHz,63 hops/s,TDMA 多址方式,数据速率为 250 kbps,内置 GPS ,集成 了 2 个带推进器的移动装置。
图 5 智能地雷
地面战场传感侦察系统与发展综述
庞瑞凡等
2010 年 3 月第 41 卷第 1 期 (总第 138 期)
Ground battlefield sensor reconnaissance system is the foundation stone of modern network centric
warfare combining sensor technology with signal & information processing and wireless network transmission technology. This paper analyzes the latest research of US Army and future development trend.
March 2010 Vol.41 No.1 (serial No.138)
航 空 电 子 技 术
AVIONICS
TECHNOLOGY
地面战场传感侦察系统及其发展概述
庞瑞帆,丁勇飞,徐丁海,刘国梁
(中国航空无线电电子研究所,上海 200233)
[摘 要]
地面战场传感侦察系统集传感器技术、信号与信息处理技术、无线网络传输技术为一体,是网络中
导作战飞机实施对地攻击,如图 4 所示。
图3
“铁鹰”和 AADS 网络化远程感知示意图
2006 年, 美国 TEXTRON 公司研制了先进空中 传 送 传 感 器 ( AADS : Advanced Air Delivered Sensor) ,如图 3 所示。该传感器加装了空中展开装 置、GPS 和两个卫星链路,体型更为灵巧,组网能 力得到加强,已装备美国海军陆战队使用。 3.1.3 侦察与打击一体化装备趋向移动、自组织、 抗毁 智能弹药是一种面向武器装备的侦察与打击 一体化系统, 如美国“ 猛禽” 、 TEXTRON 公司的 “蜘 蛛”等智能弹药系统 ,体现了美军 “ 从传感器到射 手” 、 “ 发现即消灭 ” 的新型作战理念。 其最新代表是 美国 Sensoria 公司研制的 100 个节点规模的智能地 雷阵,如图 4 所示。雷阵布设之后,智能地雷之间 能够相互通信并迅速组成自适应网络。当雷阵被爆 破出缺口后,智能地雷能够迅速发现并借助移动装 置愈合战场缺口,重新自组成网状雷阵。
March 2010 Vol.41 No.1 (serial No.138)
航 空 电 子 技 术
AVIONICS
TECHNOLOGY
(BAIS:Battlefield Anti-Intrusion System)AN/PRS-9。 它由三组声响 /震动传感器和一个手持数字终端组 成,可在小部队防御地域的正前方及侧翼建立早期 预警网络。2005 年,又推出 RENBASS-II 改进型远 视目标识别系统 REM-VIEW , 如图 2 所示。 它将 8~ 12 μ m 波段热成像传感器与声响/震动、磁敏、被动 红外等传感器综合集成,可随机布设在需要监视的 战场上 ,快速展开、自动组网、协同处理,以被动方 式对目标进行探测、识别和分类,并通过中继器、 无人机或卫星通信系统将探测场景高分辨率的静 止图像传输到手持式数字终端和指控中心,实现高 探测概率和极低的虚警率,使指挥员实时了解战场 态势,形成陆、海、空网络化联合感知和协同作战 能力。
家安德鲁斯博士指出,未来作战系统将是一个网络 化的、诸兵种合成的战斗系统,由无人值守地面传 感器、智能武器系统及无人飞行器等组成,是多个 系统组成的集成系统,各系统之间密切协同作战, 从而明确了地面战场传感侦察系统在全球信息栅 格网(GIG : Global Information Grid)中的地位[3]。
红外、温湿度、视频、生化、核辐射、组合气象等 多种类传感器。 地面战场传感侦察系统通过人工布设、飞机空 投、火炮发射等方式随机密集布设在边境地段、敌 方纵深地域及其可能通过的地段和要道上,以短距 低速通信方式迅速组成分簇、网状、树型等多种网 络拓扑,推举的簇头通过单跳或多跳路由与隐蔽的 汇聚节点相连,并通过中继器、无人机或卫星接入 战场数据链,对敌方武装人员、轮式车、履带车、 超低空飞行器等目标实施无人值守、昼夜监视地进 行检测、识别、分类、定位和跟踪,将感知信息传 送到远端的情报指挥中心,形成战场传感侦察情 报,根据战场态势做出反应决策,完成火力控制、 精确制导、电子对抗、辅助决策等作战意图,为作 战指挥提供情报保障。 地面战场传感侦察系统是一种大规模的、动态 可重构的、四大受限的自治协同信息系统。当发生 环境变化、能源耗尽、节点故障等影响时,网络拓 扑结构容易动态变化,它能够充分利用节点布设的 冗余度,自适应重构网络拓扑,发挥最终自愈合网 络功能。当传感器受风、雨、雪、温度、噪声、光 照、地磁、地形等环境干扰时,它能够通过单节点 多种类传感器的数据融合降低虚警率,并通过多节 点协同信息处理克服单节点感知能力的限制,提高 目标识别率,改善目标定位和跟踪精度,形成准确 的态势感知,缓解四大受限。
图 2 美军 REM-VIEW 传感侦察装备
此外, 美国 Harris 公司的 “猎鹰守卫” RF-5400、 TEXTRON 公司的 FCS-UGS 和 OASIS2 等系列地面 侦察与监视装备已装备部队,性能处于国际领先水 平。 3.1.2 空投型装备趋向复合、灵巧、网络化
图 4 智能地雷阵战场愈合示意图
地面传感器( UGS: Unattended Ground Sensor ) ,是 一种无源被动探测的侦察与监视装备,一直伴随着 军事需求而发展 。地面战场传感侦察系统最早由 美国军方在越战时期推出,成功监测了胡志明小道 的动向,并引导空军对其实施了封锁[2]。受此鼓舞, 美国国防部国防高级研究计划局 (DARPA: Defense Advanced Research Projects Agency(和美国国家科 学基金委员会( NSF:National Science Foundation) 联合资助了一系列研究计划,推动了以网络中心战 为核心的新军事革命。2003 年, 美国陆军首席科学
心战的重要信息基石。对美军地面战场传感侦察系统的研究现状及其发展趋势作出了分析。
[关键词] 无人值守地面传感器;战场监视与侦察;联合战术无线电系统;态势感知 [ 中图分类号] TP212 [ 文献标识码] A [ 文章编号] 1006-141X(2010) 01-0012-05
An Overview of Ground Battlefield Sensor Reconnaissance System and Its Development
PANG Rui-fan,DING Yong-fei ,XU Ding-hai ,LIU Guo-liang
(China National Aeronautical Radio Electronics Research Institute, Shanghai 200233, China)
Abstract:
美军为实施大纵深、远距离战场侦察与监视的 全球战略,充分发挥其空中及太空优势,全力研制 灵巧的复合型空投传感侦察装备 。 1998 年美国 SenTech 公司在“ 钢铁响尾蛇” ( Steel Rattler)基础 上开发了“ 铁鹰” (Steel Eagle)空投型侦察装备, 如 图 3 所示。该系统长 1.5 m,直径 10 cm,重 1.5 kg, 复合了声阵、 震动、 气象等多种类传感器, 可由 F15E 空投,通过无人机或卫星中继,攻克了地面天线贴 地传输难题,可将战场温度、湿度、气压、光照、 部队运动等信息通过专用战术数据链传送到远端 的情报指挥中心,形成及时准确的态势感知,并引
Key words: unattended ground sensor; battlefield surveillance and reconnaissance; joint tactical radio system; situation
awareness
1
概述
地面战场传感侦察系统被美军称为无人值守
13
3
3.1
国际研究现状
装备研究现状 90 年代末,随着微机电系统 (MEMS)技术、高
速处理器技术、分布式协同信息处理技术、无线网 络传输技术的快速发展,美国开展了一系列地面战 场传感侦察装备研究,其巨大应用价值引起了世界 各国军事部门和科研机构的极大关注,进入一个高 速发展期。 3.1.1 便携式装备趋向小型、智能、成像、网络 化 远 程 监 控 战 场 传 感 器 系 统 ( REMBASS : Remotely Monitored Battlefield Sensor System )系列
[1]
2
技术特点
地面战场传感Leabharlann 察系统的传感器节点终端由传感器模块、处理器模块、无线通信模块、能量供 应模块组成,存在 “ 四大受限(能源受限、处理能 力受限、存储能力受限、通信能力受限)” 的技术 特点。其中,传感器模块包括:声响、震动、磁敏、
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地面战场传感侦察系统与发展综述
庞瑞凡等
2010 年 3 月第 41 卷第 1 期 (总第 138 期)
传感侦察装备器材是美军代表性的地面战场传感 侦 察 装 备 。 2000 年 , 美 国 L-3COM 研 制 出 RENBASS-II 第 二 代 地 面 战 场 传 感 侦 察 装 备 AN/GSR-8(V), 如图 1 所示。 它采用高速 CPU 和更 为先进的声响/震动目标识别、 分类算法,增加了红 外、磁敏传感器,可确定武装人员、车辆、坦克等 目标的行进方向,具有全天时、全天候、各种地质 条件下的侦察能力, 体积、重量、 功耗进一步减小。