[发明专利]大范围战场态势智能感知系统及感知方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线传感网络智能感知系统及方法，尤其是指利用分布式多视频多跳无线传感器网络，实现多目标检测、分类、定位与跟踪的大范围战场态势智能感知系统和方法。

背景技术

在战场环境中，对战场态势的把握起着相当重要的作用，如果信息收集处理不及时或不适当，就有可能失去主动权，造成极其重大的损失。因此战场态势感知系统是十分必要的，针对战场环境的紧急性、突发性、大范围性及易损伤性，要求战场态势感知系统能够快速部署，进行大范围多目标监视，且获取信息准确、实时，同时，抗打击能力强、支持多终端接入也是战场环境所必须的。这已成为业界亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是在于针对现有技术的不足，提供一种大范围战场态势智能感知系统及感知方法，主要解决大范围战场环境下，利用多跳无线传感网络进行多目标识别、分类与定位，达到实时精确信息获取，把握战场态势。

为完成本发明的目的，本发明采取的技术方案是：

大范围战场态势智能感知系统由无线传感网与终端接收装置组成。无线传感网由无线传感器结点自组织构成，各结点包含处理器模块、存储模块与无线通信模块，集成有GPS模块、电子罗盘模块、激光测距模块以及多个视频采集模块。无线传感器结点通过视频采集模块进行运动检测、目标识别及分类，然后进行目标测距，定出目标经纬度信息，并在网内多跳传播。各传感器协同工作，完成对战场态势的感知。终端接收装置通过多跳无线传感网络实时收集战场态势信息并转化为二维平面图像显示。

与现有技术相比，本发明大范围战场态势智能感知系统的有益效果是：

本系统中无线传感网络采用多跳自组织形式构建，适合大范围环境下部署，同时由于可以通过空降等方式进行部署，可实现系统的快速部署。另外，本系统采用无线传感器作为信息采集、处理与传播的设备，省去了布线开销，同时作为独立的整体，传感器也十分方便安置，适合于战场及各种复杂地形环境。以此为基础，每个无线传感器集成多个视频采集模块，增大了监视范围，适合多目标同时监视；而且在每个传感器上均集成GPS模块、电子罗盘模块及无线传输模块，可以获得位置信息和朝向信息，并通过无线多跳网络交换信息，从而更快速、准确地进行目标识别、分类、定位与跟踪。此外，本系统采用了分布式无线传感网络，不存在中心结点，若干传感器结点受损后，整个系统仍能继续工作，同时也可以动态及时的增补无线传感器结点，增强了系统的抗打击能力及可扩充性。各传感器在获取到视频信息后，本地进行计算，最后在网络中传输的信息仅包含目标类型、标识，目标位置及时间，占用带宽少，对终端处理能力要求较低，多个终端可以同时接入，获取目标信息并显示二维轨迹。另外，本系统中各无线传感器结点实时计算、传输战场目标信息，多个传感器之间可以利用其它传感器提供的信息，对目标进行快速识别及多次确认，提高了信息的实时性与准确性。最后，本系统可以通过设定特征库，实现对多种类物体的识别与分类，如装甲车、坦克及单兵，可扩展性好。

总之，本发明具有大范围多目标检测、快速部署、实时精确信息获取、抗打击能力强、支持多终端接入、扩展性强等特点，在各类民用及军用应用中具有广阔的市场前景和应用价值。在军事方面可以用于战场态势感知、目标入侵检测及反侦察等，在民用方面可以实时动态进行应急突发事件处理，如救灾现场等。

附图说明：

图1是无线传感器结点模块图；

图2是一类信息格式；

图3是二类信息格式；

图4是多无线传感器协作流程图；

图5是无线传感器结点目标识别、分类及信息处理流程图；

图6是无线传感器结点接收信息处理流程图；

图7是本发明大范围战场态势智能感知系统原理图。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。