物联网技术在军事智能化指挥和训练领域的应用探析

中国论文榜--------论文发表论文榜第一的专业职称论文发表网中国论文榜--------论文发表论文榜第一的专业职称论文发表网物联网技术在军事智能化指挥和训练领域的应用探析王昊等摘要：随着物联网技术的广泛应用和成本的不断降低，在军事智能化指挥和训练领域将更加全面地应用物联网技术。文章主要从战场感知、目标跟踪定位、态势评估、战场指挥系统四个领域对应用物联网技术进行了详细阐述，这对于全面认知物联网技术在军事领域的应用具有积极的指导意义。关键词：物联网技术；军事智能化指挥；训练领域当前，美国等西方国家对物联网做了大量的研究，物联网技术涉及军事训练与指挥、后勤保障、故障诊断等应用领域，关系到识别与感知技术、智能处理、通信等技术。文章主要从指挥和训练领域出发，系统分析物联网技术在军事领域的应用。1战场感知战场感知是指挥员对战场空间内对敌我双方兵力部署、武器装备、战场环境的动态掌握。权衡战场感知的三个因素主要是信息获取、精确信息控制、一致性战场空间的认知。信息获取主要指的是全面、综合、准确地获取敌我双方状态、意图等信息要素；精确信息控制指依托网络控制和集成指挥、计算、情报、通信、监视与侦查各种资源控制能力；一致性战场感知指指挥员对敌我和环境理解的水平和速度，保持自身与己方部队对战场态势理解的一致性能力。基于此，战场感知除了传统的侦查、监视外，还包括对各种数据的管理和控制。当前，智能传感器作为一门现代综合技术，是一种配备微型处理器，具有信息检测、信息处理、信息记忆、逻辑思维判断的传感器，它具有以下功能和优势。一是自校零、自标定、自校正的功能。二是自动补偿的。三是自动采集、处理数据。四是自动进行检验、自寻故障。五是双向通信，标准化数字输出。六是判断和决策。随着灵巧传感器网络（SSW）在越战中的广泛应用，战场传感器网络成为现代信息战的灵魂。战场传感器实际上是在战场中布置一定数目的传感器以收集、传输信息，然后把这些信息发送至数据中心，建立信息平台，进行信息融合以实现战场信息全景图。当指挥员提出需求时可随时提供访问机制，建立快速访问的信息通道。同时SSW作为一个军事工具可向指挥员提供一个动态更新的数据库，并及时向相关作战人员提供实时战场信息，包括地面车辆、无人驾驶飞机、遥感地图、多重频谱图形等信息。这些信息由于存储格式各异，需根据制定相应标准和规范传感器内容，并通过相关技术实现信息的有效整合，达到感知战场实时信息的目的，实现指挥员统揽全局的作用。2目标跟踪与定位目标的跟踪与定位从本质上来说是对目标状态的实时跟踪问题。根据从传感器上获取目标测量数据，选择合适的算法对目标进行定位并辅助指挥员理解战场态势，但必须说明的是军事指挥领域目标定位、跟踪必须精确可靠。当前基于GPS的目标跟踪与定位发挥了重要作用，它可全天候、连续、实时、高精度地提供位置、速度以及时间等信息，因此利用GPS定位数据可以实现对运动目标的跟踪。以海上舰船为例，利用GPS的目标和定位可分为以下几个步骤：一是建立目标模型。GPS动态测量载体的位置，并结合一定的手段获得海上舰船的目标机动状态参数，采用一定的模型算法获得目标的相对位置，然后将数据转发给地面监控站；二是地面跟踪系统架构。由于导航信号易遭受高大建筑物的干扰，在实际应用中，通常是将GSM和GPS相结合，根据GSM数字蜂窝通信网的高速率数据通信、系统容量大、标准化程度高等特点，提高了GPS系统的可靠性和实时性，使系统具有较大的容量；三是电子地图显示系统，为了便于指挥员现场分析和规划航线，以拥有的所属区域电子地图为蓝本，建立实用的电子地图显示系统。系统中国论文榜--------论文发表论文榜第一的专业职称论文发表网中国论文榜--------论文发表论文榜第一的专业职称论文发表网根据GPS实时解算当前距离出发点的距离和方位，然后将地理坐标转换到电子地图上，并通过显示装置绘制和显示舰船的航迹，从而达到指挥员对舰船监控的目的。此外，电子地图显示系统还具备轨迹回放的功能，这便于指挥员在智能化领域的指挥和训练。四是数字罗盘指示系统。系统将实时接收舰船当前的GPS位置信息，实时解算舰船和相对点之间的角度，同时在屏幕上实时刷新罗盘指针的位置和角度值，船上指挥人员可参考该方向及时调整航向，便于按照计划开展各项训练。3战场态势评估战场态势是指战场中各方兵力分布及战场环境的当前状态和发展趋势。不同的战场态势包括不同的态势要素，因此态势要素不确定的发展变化是战场态势评估的主要内容。战场态势评估主要是根据目标实时数据与有关情况，对战场上的状态和形式进行的评价与估计。其评价的结果经过指挥人员分析、判断、决策后，为下一步的指挥决策提供依据。因此战场态势评估是指挥人员掌握战场环境、认识战场形式的重要技术手段。当前战场态势评估主要分为以下几个步骤：一是战场态势的信息感知。从本质上来说就是利用各型传感器，对目标可能发出的无线电波、雷达波、气味、音响造成的信息进行探测，同时对战场数据进行有效管理，以获取战场态势评估要素所需求的最优质，并获得对传感器数据的有效融合，实现高效的态势评估。二是敌情的侦查和监视。伊拉克战争中，美军利用其信息优势，采取空中、地面多种侦查手段综合运用，实现了实时高效的侦查与监视，不仅构建了空间、高空侦查监视网，实施全程监控，如各种空中侦查飞机配合使用，其作战任务涵盖了高中低各领域，还构建了信息采集网络。通过前线的传感器、太空卫星群实时地将各种情报数据传输给情报处理中心，经过融合后将这些情报信息和图像画面实时地显示在指挥中心显示屏上，从而实现战场的信息共享。4集约的战场指挥系统实现集约的战场指挥的关键是一个具有覆盖全部战场空间，能够实现指挥信息实时共享、实时传递数据的网络，该网络使作战指挥各要素融为一体，从而实现集约的战场指挥。因此，集约的战场指挥系统，主要是指挥实体为了达到对作战单元在多维战场的侦查、打击、支援和保障所进行的一些列指挥和控制的目的，在战场构建对全战场信息实时获取、互通和共享功能的集约性质的战场指挥系统。借助职能传感器和物联网技术，可以更好地实现与现有基础设施的有机融合，扩展军事网络的应用性，推动战场有关的通信、侦查、控制、机动、火力的综合集成，将各型装备与平台联为一体的网络系统，从而拓展指挥员获取信息的速度和质量，实时获取所需情报，准确研判战场态势，做出科学决策，并可通过集约的战场指挥系统将指令传递给各作战单元，使军事指挥更加灵活和高效。美军在伊拉克战场中，依托高度发达的集约战场指挥系统C4ISR将侦查、监视、决策和指挥控制融为一体，实现了侦查→判断→决策→指挥控制的高效融合，实现了发现即摧毁的目标，将打击过程近乎实时化。美军各型参战飞机都安装了图像系统并和目标数据库进行比对，实时接收与修正数据，在特种作战人员装备中使用了“漫步者”软件，从而使美军从卫星、侦察机和其他手段获取的信息实时地传递到各部队。每一飞行员可随时了解到战场变化，对打击目标进行随时的修订和更新。参考文献[1]于辉.物联网军事应用[M].北京：电子工业出版社，2012.[2]徐勇军.物联网技术[M].北京：电子工业出版社，2012.