无线传感器网络技术的军事应用

　　引言

　　无线传感器网络(wireless Sensor Networks，WSN)是由一组随机分布的，集传感器、数据处理单元和通信模块于一体的微型传感器，以自组织方式构成的无线网络。其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被监测对象的信息，并传送给信息获取者。WSN技术综合了传感器技术、嵌入式计算技术、网络技术、分布式信息处理技术和通信技术，在军事、工业、医疗、交通、环保等诸多方面有着巨大的应用价值，正受到各技术和军事强国越来越多的关注，被美国《技术*论》杂志*选为未来10种改变世界的新兴技术的第1位。

　　由于WSN的探测节点可以通过飞机播撒或人工布置等方法大量部署于感知对象的附近，不断获得感知对象的各种信息，为军事指挥员的决策提供第一手信息资料，因此在当代信息化战争的形态下，具有广阔的军事应用前景。

　　美国国防部及各军事研究部门对WSN技术都给予了高度重视，在C4ISR基础上提出了C4KISR计划，强调基于WSN技术的战场情报感知能力、信息综合能力和信息利用能力。作为很有代表性的WSN军事应用研究项目，“智能灰尘(Smart DuST)”和“沙地直线(A Line in the Sanel)”也取得了令人瞩目的研究成果。“智能尘埃”的设计思想是，在战场上抛撒数千个具有计算能力和无线通信功能的低成本、低功耗超微型传感器模块并组成网络，用于监控敌人的活动情况，并将采集到的原始数据进行简单处理后发送回指挥部。“沙地直线”是国防高级研究计划局的资助下开发的一种WSN系统。该系统可将探测节点散布到整个战场，侦测战区内高金属含量的运动目标。欧洲，德国、芬兰、意大利、法国、英国等国家的研究机构也纷纷开展了WSN技术基础理论与军事应用的相关研究工作。日本与韩国甚至将建设WSN系统提升到国家战略高度。

　　我国目前的WSN技术研究已具初步规模，但对于WSN技术的军事应用研究尚处于起步阶段。

　　1 WSN的构成与特点

　　1.1 WSN的构成

　　典型的WSN系统主要由信息管理节点、汇聚节点(Sink Nocle)、传感器节点(Sensor Node)和相关网络构成。

　　传感器节点由部署在感知对象附近大量的廉价微型传感器模块组成，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并发送到汇聚节点。各模块通过无线通信方式形成一个多跳的自组织网络系统，传感器节点采集到的数据沿着其他传感器节点逐跳传输到汇聚节点。一个WSN系统通常有数量众多的体积小、成本低的传感器节点。

　　汇聚节点和传感器节点构成了底层数据采集和传输的网络系统，虽然单个节点功能有限，采集的数据也不够准确，但是大量具有一定计算能力、存储能力和通信能力的节点相互协作，构成一个具有高度抗毁性的网络系统，其采集数据的精度和广度得以很大提升，传回的数据完全能够作为用户决策的参考。