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    傳感探測(cè)技術(shù)發(fā)展的背景及重要性

    發(fā)布時(shí)間:2018-06-21  發(fā)布者:利坤電子

    傳感探測(cè)技術(shù)通過(guò)聲、光、電、熱等物理量的變化,實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的探測(cè)、識(shí)別、跟蹤和定位。它是一門(mén)涉及傳感技術(shù)、微機(jī)械和微電子技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、電路與系統(tǒng)、模式識(shí)別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多種學(xué)科的綜合性技術(shù)。傳感探測(cè)系統(tǒng)通常由各種傳感器、高速實(shí)時(shí)信號(hào)處理器、數(shù)據(jù)通信電路、模式識(shí)別和管理軟件等組成。隨著現(xiàn)代微機(jī)電技術(shù)、微電子技術(shù)和   新能源材料等技術(shù)的突破性進(jìn)展,傳感探測(cè)系統(tǒng)呈現(xiàn)出新的面貌,具體體現(xiàn)在傳感探測(cè)系統(tǒng)體積急劇縮小、功耗降低,并向著微型化、智能化、多功能和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
      傳感探測(cè)技術(shù)是隨著軍事偵察、   監(jiān)控和人們?nèi)粘I畹男枨蟀l(fā)展起來(lái)的。傳感探測(cè)系統(tǒng)分主動(dòng)型與被動(dòng)型。雷達(dá)、超聲探測(cè)、激光測(cè)振等屬于主動(dòng)型;而光學(xué)攝像、地震探測(cè)、紅外夜視等則屬于被動(dòng)型。主動(dòng)型一般具有造價(jià)高、耗電大和容易暴露的特點(diǎn)。而被動(dòng)型則具有造價(jià)低、耗電小和隱蔽性好的特點(diǎn),但易受環(huán)境的影響,虛警率比主動(dòng)型的高。
      在方面,20世紀(jì)60年代,   為了封鎖越南的胡志明小道,研制了   代地面?zhèn)鞲刑綔y(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)由地面?zhèn)鞲刑綔y(cè)器、中繼站和設(shè)置在后方的監(jiān)視器組成,地面?zhèn)鞲衅靼ㄕ饎?dòng)、聲響和磁敏等傳感器。美軍將震動(dòng)傳感器偽裝成熱帶植物,被稱為“熱帶樹(shù)”,采用空投方式投放到道路兩旁。該傳感探測(cè)器能分辨人員和車(chē)輛,并將結(jié)果以無(wú)線方式傳送到后方基地。由于它在戰(zhàn)場(chǎng)上發(fā)揮了意想不到的效果,此后,美英等   投入了大量的人力物力,開(kāi)展這方面的深入研究。40來(lái),   先后研制成“倫姆斯”、“皮伍斯”、“倫巴斯”、“艾迪伍斯”等傳感探測(cè)系統(tǒng),這些產(chǎn)品在軍事偵察和邊境   監(jiān)控中均發(fā)揮了重要作用。
      在民用方面,傳感探測(cè)技術(shù)應(yīng)用   加廣泛,據(jù)統(tǒng)計(jì),汽車(chē)駕駛過(guò)程中,如果汽車(chē)駕駛?cè)藛T的反應(yīng)動(dòng)作提前半秒鐘,60%的汽車(chē)追尾事故和30%左右的汽車(chē)正面碰撞事故都可避免。若在汽車(chē)上安裝雷達(dá)探測(cè)和視頻監(jiān)控等電子   系統(tǒng),便可及時(shí)地向汽車(chē)駕駛員發(fā)出警告,使駕駛?cè)藛T將精力集中到“謹(jǐn)慎駕駛,   行車(chē)”上來(lái)。傳感器探測(cè)系統(tǒng)探測(cè)周?chē)沫h(huán)境,對(duì)來(lái)往的車(chē)輛狀況能及時(shí)地做出比人   快的反應(yīng)、判斷,并提供報(bào)警或自動(dòng)采取應(yīng)急處理措施,以避免交通事故的發(fā)生,為人們駕車(chē)出行提供   。此外,傳感探測(cè)技術(shù)還應(yīng)用在地震探測(cè)、地質(zhì)勘探、氣象探測(cè)、環(huán)境污染監(jiān)測(cè)和樓宇監(jiān)控等方面。
      網(wǎng)絡(luò)技術(shù)給傳感探測(cè)技術(shù)提供了   大的發(fā)展空間,傳感探測(cè)系統(tǒng)可將探測(cè)獲得的信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳到所需之處。該系統(tǒng)所涉及到的傳感器、信號(hào)處理器硬件、數(shù)據(jù)通信部件將進(jìn)一步微型化,實(shí)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)的一體化;通過(guò)提高傳感探測(cè)系統(tǒng)的計(jì)算能力、計(jì)算精度、數(shù)據(jù)融合處理能力,   其智能化水平發(fā)展。
      網(wǎng)絡(luò)化的傳感探測(cè)系統(tǒng)己在軍事上應(yīng)用,如   陸軍近期確立了“無(wú)人值守地面?zhèn)鞲衅魅?rdquo;項(xiàng)目,其主要目的是使基層部隊(duì)指揮員在他們希望部署傳感器的任何地方都有能靈活部署傳感器的能力。   近還確立了“戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境偵察與監(jiān)視系統(tǒng)”項(xiàng)目。該系統(tǒng)是一種智能化傳感器網(wǎng)絡(luò),可以詳盡、準(zhǔn)確地探測(cè)到一些地形地域的特種信息,如登陸作戰(zhàn)中敵方岸灘的詳實(shí)地理特征信息,叢林地帶的地面堅(jiān)硬度、干濕度等,為   準(zhǔn)確地制定戰(zhàn)斗行動(dòng)方案提供情報(bào)依據(jù)。   海軍   近也確立了“傳感器組網(wǎng)系統(tǒng)”研究項(xiàng)目。傳感器組網(wǎng)系統(tǒng)的核心是一套實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以利用現(xiàn)有的通信機(jī)制對(duì)從戰(zhàn)術(shù)級(jí)到戰(zhàn)略級(jí)的傳感器信息進(jìn)行管理,而管理工作只需通過(guò)一臺(tái)便攜機(jī)即可。
            研究署提出了智能灰塵傳感器計(jì)劃,加利福尼亞大學(xué)伯克利分校正在進(jìn)行研究。該計(jì)劃謀求建立由成百上千個(gè)“灰塵”和詢問(wèn)器組成的巨大的傳感器分布網(wǎng)絡(luò)。“灰塵”體積為1mm³,包括電子系統(tǒng)、電源、通信系統(tǒng)等傳感器節(jié)點(diǎn),詢問(wèn)器即詢問(wèn)網(wǎng)絡(luò),讀出傳感器的數(shù)據(jù)。該校2001年己研制完成的傳感器節(jié)點(diǎn)的總重量為25g,包括傳感器板、4MHz微處理器、916MHz無(wú)線電臺(tái)、存儲(chǔ)器和電源。對(duì)轎車(chē)的探測(cè)距離為5m,對(duì)公共汽車(chē)和卡車(chē)的探測(cè)距離為10m,無(wú)線傳輸距離為100m,電池壽命為1h。

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