自动地面传感器


自动地面传感器

免维护传感器网络Elbit Systems公司的宝藏(上图)
这种车辆检测器和Sand(下图)与Elbit Systems公司的灵敏度不同


引入自动地面传感器技术的主要原因之一是,无论是声学探测器,光学探测器,磁力探测器,地震探测器,红外探测器还是雷达探测器,都无法在所有距离上提供所有目标的全面覆盖。 相反,用户需要采用多级方法,即同时部署几种不同类型的完全互连的传感器,以便从被监视的动作场景中获得尽可能多的信息。

自动地面传感器可以执行许多任务,甚至在某些情况下可以取代杀伤人员地雷,后者起着信号装置的作用。 然而,正如在引言中已经指出的那样,所有药物都没有万能药,设计用于检测远距离水箱接近的地震传感器不适合确定远足者的接近。

对于需要光电和红外传感器的消费者,诺斯罗普格鲁曼公司提供自动目标识别系统Scorpion。 Scorpion由光电子和红外传感器组成,可以识别和分类高达100米的车辆和高达30米的车辆。 Scorpion的误报率约为百分之五,低功耗和长电池寿命的结合使其可以运行六个月。

为简化工作,可在调度任务和监控传感器时使用直观的图形界面。 3月,2008公司诺斯罗普格鲁曼公司收到了为美国陆军提供额外Scorpion系统的合同,此外该公司还提供了600系统。

对于V-520红外热像仪,Critical Imaging提供自动光电传感器; 该相机的工作温度范围为-25°C至 - + 60°C,光谱范围为8-12微米,防水深度为2米。 用户可以在具有基于Windows的软件(软件)的计算机上查看来自摄像机V-520的图像。

Flux Data还提供自动图像传感器作为地面图像传感器UGS-X1。 UGS-X1具有日间和近红外摄像机,可用于日夜操作,可与其他声学,地震和磁传感器以及用户通信系统连接,作为其传感器网络的基础。

其他成像解决方案由以色列公司Seraphim Optronics提供,该公司为Mugi(Mini Unattended Ground Imager)迷你自动地面光电探测器提供红外(IR)和传统光学电子(EO)传感器。 Mugi可以使用传统相机识别距离为2,5 km的人,或使用热像仪识别1,2 km。

与摄像机一起使用的是一块操作员,由一台重约5公斤的硬化平板电脑和一台重3公斤的手持设备组成。 Mugi的功耗允许您使用可充电电池组可以使用12天,或者使用非可充电电池可以使用80天,同时它可以将视线内的图像传输到20 km。



McQ的iscout系统包括热和磁探测器以及笔记本电脑上的显示设备。 安装时间长达14天的传感器连接到中继器,中继器又连接到笔记本电脑


Northrop Grumman的Scorpion自动地面传感器结合了OE和IR传感器。 电池可持续使用6个月; 目前,该传感器与美国陆军一起服役



来自21 CSI的Hirsa高分辨率情境感知(高分辨率情境感知)软件将各种传感器系统集合在一起,使您可以从一个位置管理复杂的网络。 此外,Hirsa可用作最佳放置感官设备的规划工具。

声音

除了特殊的光电系统,地震接收器和声学传感器在监测环境方面发挥着作用。 Dragon Ground的Frontline Defense Systems自动地面微型传感器由地震检波器和麦克风组成,用于识别和分类人员,车辆,低空飞行器和正在进行的挖掘工作。

这些传感器连接到自我修复的无线网状网络; 每个传感器都可以识别和分类距离超过50米的人。 他还可以区分个人或一群人,200米距离的轮式车辆和800米以上距离的履带式车辆。

每个传感器的重量约为700克,并在不同的无线电频率下工作。 除了地震和声学功能外,Dragon Sense系统还将被动红外,磁传感器和摄像机集成到其网状网络中。

光电和地震传感器以及磁探测器和热探测器被组合到McQ的iscout系统中。 完整的侦察系统包括膝上型计算机的战术移动显示器以及侦察传感器本身,连接到服务器的中继器,以及移动显示器和无线中继器,允许传感器收集的数据被传输到手持移动显示器。 这些传感器的功耗允许您将其部署长达14天,但是当连接到外部电源时,这段时间会增加到一年。

Elbit Systems生产Sand(智能全地形网络探测器)智能通用网络探测器,据该公司称,它可以探测任何地形中车辆和人员的移动。 这些传感器(参见第一张照片)可以连接到无线网络,并用于各种应用,例如,周边安全和战场识别。 至于放置,传感器可以直接放置在地面上,也可以埋入浅层。 提供不同的型号,工作时间从五年到十年不等。


该系统的EL / I-100光电传感器具有高达500仪表的人识别距离和高达6001米的车辆,可以补充系统的地震和声学传感器,配备迫击炮并使用自己的电源工作30天。 除了声学,地震和光电传感器,Elta EL / I-6001地面传感器网络还可以包括来自同一家公司的微型EL / M-2107太阳能雷达,可以探测距离为300米的人

“感情复杂”

雷达连接到两种自动检测装置,地震和声学传感器。 在一篇文章中,无法详细说明用于在地面和空中进行观测或确定火炮位置的无数雷达系统。 但即便如此,Raytheon BBN Technologies的紧凑型雷达传感器系统也值得考虑。 质量小于2磅且物理尺寸略大于饮料罐,该系统可以跟踪人员和机器,它可以连接到光学电子系统,该系统将在雷达检测到目标之后沿信号发送。 反过来,雷达可以连接到远程卫星通信,以将数据传输给其他用户。

技术小型化的优势允许将多个传感器组合成一组。 这个概念用于瑞典公司Exensor提供的Umra 1G ID,Umra 1G CL和Umra Mini多点触控产品。 Umra 1G ID传感器单元包括两个带五个传感器的探头,包括一个声学传感器,一个地震传感器和三个磁传感器。 这些传感器收集的信息通过无线电中继线传输到基站,该基站由笔记本电脑和在专用Umra软件控制下运行的无线电接收器组成。

使用基站,操作员可以查看和分析从传感器接收的信息。 该软件还包括车辆模板,以便操作员可以确定靠近传感器的车辆操纵类型,以及其行驶速度和方向。 传感器可以在15仪表上检测人员,并且可以在200米的距离处进行车辆检测。

同时,Exensor Umra 1G自动地面传感器可以检测各种类型的车辆,包括摩托车,汽车和自行车,以及坦克和装甲车辆。 该传感器的视距范围高达15 km,射频信道138-144 MHz。


L-3公司的远程控制地面传感器系统Rembass-ll(远程监控战场传感器系统-II)正在为美国军队服务。 它可以使用Mk-75 / GSR地震和声学传感器检测距离为350米的人员和高达2965米的履带式车辆

Umra Mini传感器具有地震接收器和麦克风,可以检测和分类各种目标,包括距离为50米的人员和重达500米的重型机器。 这些传感器可以组合成一个自我修复的无线网状网络。 Exensor还提供“工具箱”,将这些传感器连接到先进的低功率网状网络。

自动地面传感器的用户面临着连接和控制形成其地面监视系统的无数雷达,声学,光电子,地震和磁传感器的最困难的任务。

该问题的一个解决方案是使用来自21CSI的Hirsa(高分辨率情境感知 - 高分辨率情境感知)软件。 Hirsa软件可以下载到笔记本电脑或台式电脑,它为操作员提供了一个包含传感器位置的地图,并显示他们收集的信息。 Hirsa是一个“独立于传感器”的系统,根据公司官员的说法,它与“所有传感器和平台”配合使用。

该软件还允许用户根据区域的地形,使用每个传感器的精确覆盖区域的地图来规划传感器的放置。

Hirsa的吸引力在于该软件具有可扩展性,不仅可以用于保护单个建筑物的设备,还可以用于保护边界的复杂传感器系统。 由于系统不断监控传感器的状态,Hirsa的规划功能得到了改进,当传感器确定感兴趣的事件时,它会给操作员一个警报。

事实上,Hirsa可以配置成使某些日常(例行)事件不会引起关注,例如识别慢慢接近建筑物入口门的机器。 但是,Hirsa软件会向操作员发出警报,例如,当高速接近同一车辆门时可能会突破它们。

以色列公司IAI Elta Systems开发了原装地面传感器,可以通过迫击炮射击进行安装。 它们是该公司EL / I-6001自动地面传感器网络的一部分。

火炮输送的声学和地震传感器可以在没有外部电源的情况下工作到30天,检测距离为30-50米的移动人员和高达500米的车辆。 EL / I-6001系统可以补充一个自动光电传感器,可以检测距离超过500米的人和超过100米的人,以及一个可选的EL / M-2107微型雷达,可以使用太阳能并拥有一系列车辆和300人米。

所有这些传感器都可以通过EL / I-6001命令和控制中心进行控制,该控制中心包括控制计算机,人机界面,调制解调器和用于自动地面传感器网络的收发器。

Trident Systems在其节点侦察地面传感器中结合了多个传感器,包括声学,光学,电子,红外,地震和磁性探测器。 这些带电池的传感器嵌入在创新的宽带通信网络中,具有较低的拦截和检测概率,重量仅为1,3 kg; 它们可以在视线范围内传输数据,并取决于200米距离的地形。

在标准模式下工作时,此通信通道的数据传输速率最高可达5 Mb / s,在低功耗模式下最高可达1 Mb / s。 工作温度范围为-30°C至+ 60°C,电池持续15工作日。

同时,Trident的自动看门狗传感器单元配备了红外运动传感器和内置GPS。 质量略高于半公斤,这些传感器可在90天内保持运行,以50 Kbit / s的标准速度传输数据,尽管250 Kbit / s的最大速度是可能的。 根据地形,这些传感器的无线传输范围可达300米。

虽然Trident Systems为消费者提供检测空中和地面威胁的系统,但Textron Defense Systems生产的产品可用于现场和城市环境。

该公司的信息收集,监视和情报模块可以识别人员,飞机和车辆,对这些目标进行分类,并提供有关其位置的信息。 由他收集的信息被发送到网关节点,网关节点组合来自传感器的数据并通过长途信道将一般信息发送给其他用户。

除了信息收集,监视和情报模块,用户还可以集成OE / IR模块来收集日夜图像。 数据与来自放射性站点的数据一起进入网关模块,该数据识别并报告伽马辐射及其功率。


美国陆军在1800周围部署了L-3的早期预警系统,也称为Bais(战场反入侵系统)。 部队希望为小型部队提供这些区域保护系统的8200。


德事隆的信息采集,侦察和监视模块可以收集有关机载,地面设施和人员的信息,并通过网关节点传输给运营商


Emids高级入侵检测Mini-System是Qual-Tron作为易于部署的自动地面传感器提供的三种产品之一。 Emids还可以在三个频段上运行,通道数量最多为1920


Selex Galileo的Vantage软件提供传统和3D映射。 它在确定自动传感器的位置及其监控方面具有无法估量的价值。 Vantage是同一家公司Hydra系统的关键部分。


Selex Galileo的自动地面传感器Hydra结合了声学传感器(如图)以及有毒物质的摄像头和探测器,如Nexsense-C化学探测器。

德事隆强调其产品的出色可扩展性,它们可用于保护从行进中的卡车柱到固定操作基座的任何物品。 该公司的传感器设计简单,易于使用,因此可以由步兵快速部署,以进行相对较短的操作,或长时间设置以进行长期任务。

上述功能的一个例子是该公司的Microobserver产品系列,包括Microobserver MO-1045节点和电池,可以让您工作到24天,以及Microobserver MO-2730节点,它可以保留在一个地方,无需维护长达两年。

美国陆军目前正在使用由L-3开发的遥控Rembass-II(遥控战场传感器系统-II)战斗传感器系统。 Rembass-II包括Mk-2965 / GSR地震和声学传感器,可以检测高达350米的履带式车辆,高达250米的轮式车辆和高达75米的人员。 反过来,Mk-2965 / GSR可以接受可更换的红外模块Mk-2967,它可以识别距离达到50米的人和高达20米的人的履带式和轮式车辆; Mk-2966 / GSR也很容易集成到Mk-2965 / GSR中,可以在距25米,15仪表上的轮式车辆和3仪表上的人员进行磁性检测。

所有这些传感器都连接到AN / PSQ-16手持无线电接收器,后者又连接到笔记本电脑,以便用户可以看到传感器收集的信息。 Rembass-II套件中还包括RT-1175C / GSQ无线电中继器,它通过克服视线限制来扩展传感器的范围。

萨米传感器具有范围可达15公里,虽然它可提高到150公里,通过使用UAV的作为中继器,或使用处理器单元REMBASS-II卫星中继全球距离。

10月,2010公司L-3公司收到了一份供应美国陆军Bais(战场反入侵系统)预警系统的合同。 目前,美国陆军已经在1800周围部署了可供小型单位使用的系统。 最终,部队将获得8200系统。

Qual-Tron Advanced Emids增强型迷你入侵检测系统迷你入侵检测系统是一种易于安装的设备,包括MMCT 13D0219发送器,MSRY 13D0243中继器和MMCR 13D0209接收器。 Emids有一个内置的故障诊断系统; 该装置使用不同的频率合成多信道通信系统的范围138-153兆赫,154-162 MHz或162-174兆赫。

Qual-Tron的迷你入侵检测系统(Mini-Intrusion Detection System)使用单一固定频率; 它包括MXMT 13D0159发射器,MRLY 13D0126中继器和MPDM 13D0109-1接收器。

最后,经修饰的微型系统Mmids预警(迷你入侵检测系统改性)从同一公司上的单个固定频率138-174 MHz运行和由MXMT发射机(M)13D0269,接收机MPDM(M)13D0370和地震传感器和发送器的MSID(M)123D0368设备。 Emids,Mids和Mmids系统中的发射器可以连接到被动红外,磁,地震和声学传感器。 当传感器被激活时,它们又激活发射器,发射器立即向接收设备发送无线电信号。

本文讨论的几家公司已经生产了相当长一段时间的自动地面传感器。 例如,Selex Galileo公司在90-s中间展示了它的Halo(敌对炮兵定位系统 - 敌人的炮兵定位系统)。 从那以后,这款产品加入了旗舰产品Hydra,正如Selex Galileo所描述的那样,它是感官能力的“储备”。 Hydra的核心是它的Vantage软件,可以运行从手持设备到大型基于服务器的网络。

该软件会记住每个节点和每个传感器在地图上或航拍照片上的位置。 此外,Vantage功能包括三维映射,允许用户确定是否有任何建筑物或地形对正在部署的传感器造成干扰。 反过来,Vantage软件直接连接到Hydra节点。

Hydra节点提供传感器和Vantage软件之间的通信通道,并详细说明这些传感器的位置。 节点还可以使用复杂的算法执行合理数量的数据处理,允许您识别和分类目标,例如车辆。

Hydra系统中使用的传感器由公司自己提供,例如Selex Galileo的Nexsense-C化学传感器,或来自第三方制造商。 该公司特别指出,Hydra系统确实“独立于传感器”。 Vantage还可以通过VHF频道,微波或卫星频道将收集的信息传输给其他用户。

Selex Galileo看到了Hydra系列的真正增长潜力,目前正处于授权的最后阶段,即小型,轻型但功能强大的“抛出和消失”传感器的开发,可以通过卸下的部队轻松部署。 这些传感器将能够与Hydra节点进行通信,并分别与Vantage软件进行通信。

该公司还在考虑将Hydra与自动地面车辆和无人机相结合的可能性。 这将允许其中一个Hydra传感器警告任何这些平台关于感兴趣的目标,然后可以检查。

近年来,地面传感器的物理尺寸显着减小,而其功能却急剧增加。 在很大程度上,小型化过程促进了这一点,这使得将放射性,生物和化学传感器放置在小而不显眼的块中成为可能。 以同样的方式,电池寿命逐渐增加,这使得传感器工作的时间越来越长。

目前,许多这些系统使用笔记本电脑或台式PC进行监控。 然而,在未来几年中,传感器的管理及其收集的信息将越来越多地使用手持设备进行,例如个人数字助理(PDA)或智能手机。 在不久的将来,可用于智能手机或PDA的可下载应用程序的软件可用于控制这些传感器,这些传感器正成为装备作战单位的常用手段。

使用的材料:
www.armada.ch
www.elbitsystems.com
www.mcqinc.com
www.northropgrumman.com
www.21stsystems.com
www.tridsys.com
www.l-3com.com
www.textronsystems.com
www.selexgalileo.com
作者:
Alex Alexeev
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