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无线传感器网络的应用AP1008328覃柏球简述：无线传感器网络可以包含大量的由震动、(地)磁、热量、视觉、红外、声音和雷达等多种不同类型传感器构成的网络节点，可以用于监控温度、湿度、压力、土壤构成、噪声、机械应力等多种环境条件。传感器节点可以完成连续的监测、目标发现、位置识别和执行器的本地控制等任务。微型传感器技术和节点间的无线通信能力为无线传感器网络赋予了广阔的应用前景。作为一种无处不在的感知技术，无线传感器网络广泛应用于军事、环境、医疗、家庭和其他商用、工业领域；在空间探索和反恐、救灾等特殊的领域，它也有着得天独厚的技术优势。(1)军事应用无线传感器网络的相关研究最早起源于军事领域。由于其具有可快速部署、自组织、隐蔽性强和高容错性的特点，因此能够实现对敌军地形和兵力布防及装备的侦察、战场的实时监视、定位攻击目标、战场评估、核攻击和生物化学攻击的监测和搜索等功能。在战场中，指挥员往往需要及时、准确地了解敌我人员、武器装备、通信和军用物资供给的情况。通过随机撤播、特种炮弹发射等手段，可以将大量传感器节点密集地散布于预定区域，收集该区域内有价值的信息，并通过汇聚节点将数据传送至指挥所，也可经由卫星信道转发到指挥部，最后融合来自各战场的数据形成我军完备的战区态势图。在战争中，对冲突区和军事要地的监视也是至关重要的：通过布设无线传感器网络，可以方便地监控我军布防的阵地是否有敌军入侵，或是以更为隐蔽的方式近距离地观察敌方的布防；当然，也可以直接将传感器节点撤向敌方阵地，在敌方还未来得及反应时迅速收集有关作战信息。无线传感器网络可以为火控和制导系统提供准确的目标定位信息。在生物和化学战中，利用无线传感器网络及时、准确地探测爆炸中心将会为我军提供宝贵的反应时间，从而最大可能地减小伤亡。作为C“ISRT系统的一个不可或缺的组成部分，无线传感器网络以其低成本、密集型、随机分布、白组织性和强容错能力的特点，及时、准确地为战场指挥系统提供高可靠的军事信息。即使在部分传感器节点失效时，无线传感器网络作为整体仍能完成观测任务。美国陆军2001年提出了“灵巧传感器网络通信”计划，在2001—2005财政年度期间批准实施。灵巧传感器网络通信的目标是建设一个通用通信基础设施，支援前方部署，将无人值守式弹药、传感器和未来战斗系统所用的机器人系统连成网络，成倍地提高单一传感器的能力，使作战指挥员能更好、更快地做出决策，从而改进未来战斗系统的生存能力，后来，美国陆军确立7“无人值守地面传感器群”项目，其主要目标是使基层部队指挥员具有在他们所希望部署传感器的任何地方灵活地部署传感器的能力，该项目是支持陆军“更广阔视野”的3个项目之一。美国陆军最近还确立了“战场环境侦察与监视系统”项目，该系统是一个智能化传感器网络，可以更为详尽、准确地探测到精确信息，如一些特殊地形地域的特种信息，如登陆作战中敌方岸滩的翔实地理特征信息，丛林地带的地面坚硬度、干湿度等信息，为更准确地制定战斗行动方案提供情报依据。它通过“数字化路标”作为传输工具，为各作战平台与单位提供“各取所需”的情报服务，使情报侦察与获取能力产生质的飞跃。该系统组由撤布型微传感器网络系统、机载和车载型侦察与探测设备等构成。美国海军也确立了“传感器组网系统”研究项目。传感器组网系统的核心是一套实时数据库管理系统。该系统可以利用现有的通信机制对从战术级到战略级的传感器信息进行管理，而管理工作只需通过一台专用的商用便携机即可，不需要其他专用设备。该系统以现有的带宽进行通信，并可协调来自地面和空中监视传感器以及太空监视设备的信息，该系统可以部署到各级指挥单位。此外，美国海军开展的协同交战能力(CooPerati代EngagementCapabil山，CEC)是一项革命性的技术。CEC的实质就是把高性能传感器网络与高性能交战网络有机地结合起来，高效的传感器网络能快速生成交战质量的态势信息，交战网络则可把这一态势信息转化成更高的作战能力。CEC传感器网络的感知数据是原始的雷达数据，通过舰船或飞机战斗群携带的电脑进行感知数据的处理。每艘战船不但依赖于自己的雷达，还依靠其他战船或者装载CEC的战机来获取感知数据。例如，一艘战船除了从自己的雷达获取数据以外，还从舰船战斗群的20个以上的雷达中获取数据，也可以从鸟陇战场的战机上获取数据。空中的传感器负责侦察更大范围的低空目标，这些传感器也是网络中的重要部分。利用这些数据合成的图片具有很高的精度。由于CEC可以从多方面探侧目标，极大地提高了测量精度，利用CEC数据可以准确地击中目标。CEC还可以快速而准确地跟踪混乱战争环境中的敌机和导弹，使战船可以击中多个地平线或地平线以上近海面飞行的超声波目标。美国BAE系统公司为提高美军的电子战能力而研发的“狼群’’地面无线传感器网络系统，就是一个