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]
![外国军队先进无人地面传感器[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/0a26484be45c3b3567ec8b4e.png)
(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
1
战场情况感知
2
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。
3
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
5
环境探测和控制
6
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。
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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。