無線通信技術在軍事領域中的應用研究

摘要：無線通信技術在系統組織能力、拓展性、穩定性、隱蔽性方面都存在一定優勢。目前，隨著無線通信技術的進一步發展，基于無線傳感網絡的軍事領域研究正在深入推進。為深入研討無線通信技術在軍事信息化戰爭領域所扮演的角色，本文以無線傳感器網絡知識為理論基礎，著重對無線通信技術在軍事領域的實踐優勢與現階段覆蓋范圍進行針對性的應用研究。

關鍵詞：無線通信 軍事領域 研究

中圖分類號：TM862 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）10-0034-01

1 無線傳感器網絡概述

無線傳感器網絡，通過無線通信方式形成的為的自組織網絡。在自組織網絡系統覆蓋區域中，系統可以感知、采集、處理監測目標的信息，并且把數據傳輸至中央服務器。

在軍事領域中，無線傳感器根據功能可劃分為磁、電、光、聲、氣象、電波傳感器等模塊，傳感器核心為傳感器節點，系統憑借遍及的節點感知監測目標信息，并且在節點中設置匯聚節點，負責綜合節點所感知的信息，由匯聚節點一致反饋到信息服務器中進行集成；監測目標則根據對象劃分為敵軍監測、友軍監測，著重于軍資、戰場、地形、布防的監測；中央服務器即為客戶端口計算機，在此處對數據進行再次集成，數據會在顯示屏處展現給情報部門。

2 無線傳感器網絡特點

（1）網絡覆蓋范圍很廣。無線傳感器網絡在自身規模上不斷革新，包括有密度拓展、數量拓展，融合分布式信息服務器技術，對節點數據信息的采集不斷精確，促使系統容錯性不斷提升，伴隨著節點密度、數量的增加，系統網絡覆蓋感知范圍也逐漸拓展，避免網絡洞穴或者盲區的出現。

（2）網絡自組織。根據節點布置特征，限制節點交互協調，并且節點之間始終保持均衡關系。所以說系統網絡不會根據預先配置的基礎部件進行自身組網，而是以自組織網絡為核心，節點保持著約束關系，不會因為某節點故障而影響到系統網絡，促進傳感器網絡可持續發展。

（3）路由多跳。傳感器微型節點制造簡單、價格低廉，僅僅可以在監測目標百米內進行通信，可能無法滿足系統的通訊要求。所以說設置節點時盡量以鄰近直接傳遞為主，倘若目標節點超出可傳遞范圍，則需要在節點間再次布置節點，節點既可以為數據傳輸端口，也可以為傳輸轉發節點。

（4）網絡動態拓撲。由于監測目標可隨機性移動，而節點卻有著固定位置，所以難免存在節點失效強制退出網絡的現象，針對監測目標位置移動的問題，研究對無線傳感器網絡增加拓撲框架自動組織的功能，促使無線傳感器網絡的動態拓撲組織能力逐漸發展。

（5）網絡框架以數據為中心。隨著節點密度、數量不斷增加，節點所采集的數據也逐漸膨脹，同時面對節點位置的隨機性，節點的地址同樣也在隨機置換。用戶所需要的是節點集成數據，而不是某節點，所以說網絡框架以數據信息為中心。

3 無線傳感器網絡在軍事中的應用

在戰場上，對數據信息的捕獲至關重要，無線傳感器網絡對軍事領域的作用不可忽視，其在世界各國軍事領域內一直頗受關注。

3.1 戰場目標對象的定位與跟蹤

所謂知己知彼，百戰百勝，在戰場上，對信息的實時掌控至關重要，而無線傳感器網絡自身在拓展性、隱蔽性、穩定性等方面有著一定優勢，可不間斷向戰場指揮部門傳輸戰爭實況。

2003年，美國國防高級研究計劃局在Network Embed and System Technology項目中提出對無線傳感器網技術的深入研討，針對戰場定位，使用音頻傳感器網絡對戰場聲音進行采集，精準定位參戰目標三維地理位置，并且定位延遲時間僅僅2秒，精度為1.5米，足夠對目標進行詳細監視；2003年8月，美國陸軍部門在俄亥俄州開展“沙地直線”項目，針對網絡覆蓋范圍，提出精準服務器信息處理框架，在保障監測質量的同時，盡量減少網絡費用支出。“沙地直線”可避免戰場信息干擾，尤其在監測金屬目標時，能對敵人的坦克、裝甲車輛等進行定位跟蹤。

3.2 戰場信息偵察與監測

在戰場部署無線傳感器網絡后，可針對戰爭特殊地質、地形，利用傳感器隱秘勘察，洞悉戰場環境。

美國陸軍利用震動傳感器網絡系統來監測隨機移動的目標，系統布置簡單，僅僅幾秒時間便可以在戰場上展開偵查，在傳感器節點130米內可以直接監視，而監測部門可以在1800米外進行監測指揮，促進監測的隱蔽性。

3.3 戰場局勢感知

隨著無線傳感器網絡節點的普及，網絡數據開始以融合集中的方式傳輸至監測服務器，對戰場的感知能力逐漸提升，能詳細到戰場局勢感知。

在阿富汗與伊拉克戰爭后，戰爭逐漸融合現代科學技術，例如以IP與WEB技術為核心，強調“網絡作戰”、“傳感器信息作戰”、“中央行動作戰”，利用傳感器網絡來提高對戰場的感知能力，甚至是戰場局勢感知。美國陸軍部門主導的“戰場感知與數據分析”系統便是此類作戰模式。

4 無線傳感器網絡在軍事應用中的問題

4.1 安全性問題

無線傳感器網絡對軍事安全至關重要，在網絡布置初期，首先需要考慮到節點故障與節點被俘，因為節點往往布置在敵占區域，安全性能無法保障，而一旦節點發生故障，維修部門也無法及時趕到節點位置且節點也難免被敵對俘虜。節點數據在網絡傳輸中依然需要保障儲存、集成安全。

4.2 數據融合問題

無線傳感器網絡在節點捕獲數據后，要求能夠及時傳遞至監測部門，供給數據參考，但是網絡傳感器節點受到自身硬件資源限制，例如環境兼容能力差，節點傳輸距離限制、戰場電波信號干擾、節點拓撲框架動態變化，要求數據融合迅速，及時傳輸到服務器端口。

5 結語

隨著科學技術的不斷發展，為迎合對信息數據的需要，信息技術也不斷隨之革新，帶動著軍事領域逐漸變革。信息戰爭普及，要求對數據信息的捕獲隱蔽化、準確化、科學化，掌握戰場信息便可以真正抓住戰爭的主動權，無線傳感器網絡的介入必定使軍界轟動。雖然無線傳感器前景遼闊，但目前受到科學技術水平的限制，在軍事領域上依然得不到普及使用，目前，世界無線傳感器網絡研究部門主要著重于網絡系統框架、節點數據融合、連接線路，傳感器待解決問題依然很多，但是在未來，相信無線傳感器網絡必定會在軍事領域中得到蓬勃發展。

收稿日期：2016-09-05

作者簡介：夏幸福（1984—），男，安徽馬鞍山人，碩士，工程師，研究方向：通信信息與系統。