[发明专利]一种低空目标探测传感器网络体系架构

说明书

技术领域

本发明涉及传感器网络技术领域，特别是涉及一种基于声光协同的低空目标探测传感器网络体系架构。

背景技术

随着我国国民经济的迅速发展，航空领域呈现出前所未有的发展形势。2010年11月14日，中国国务院、中央军委印发《关于深化我国低空空域管理改革的意见》，对深化低空空域管理改革做出部署，这为我国的通用航空发展和崛起带来了契机，同时也向低空空域的管理提出了新的挑战。

目前对于低空空域探测和管理保障，主要依赖雷达监视系统，但是雷达存在低空监视盲区，且系统复杂，故迫切需要针对低空、地面研制新型轻便的传感监视系统，弥补目前以雷达为主的监视系统的不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于声光协同的低空目标探测传感器网络体系架构，以缓解目前低空空域管理能力的不足，适用于民航飞行管理、公共安全、国土安全与防御等传感器网络。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种低空目标探测传感器网络体系架构，包括指控中心，还包括采用分布式信息协同处理与融合的双层带状传感器网络和能够提供冗余机制的骨干传输层网络；所述双层带状传感器网络的外层为声音传感节点组成的网络，所述外层的声音传感节点接有声阵列传感器，所述声音传感节点对感知的声音信息数据进行多节点数据融合、分布式协同数据处理，并根据处理的结果引导内层的光学传感节点对目标进行精确定位和跟踪；所述双层带状传感器网络的内层为可与外层的声音传感节点通信的无线网络，该无线网络由光学传感节点组成，所述内层的光学传感节点接有光学跟踪传感器；所述内层的光学传感节点在收到所述外层的声音传感节点的信号时启动并采集目标的光学信息；所述骨干传输层网络为用于连接所述双层带状传感器网络的内层光学传感节点与所述指控中心的网络。

所述外层声阵列传感器和内层光学跟踪传感器配对布置，1个内层光学跟踪传感器与1～4个外层声阵列传感器配对组成局域网。

所述双层带状传感器网络的内层光学传感节点和外层声音传感节点完成层间协同处理与融合，判断得出低空目标的方位、类别、速度、数量、走势信息。

所述低空目标探测传感器网络体系架构采用市电供电或者采用太阳能供电系统进行供电。

所述双层带状传感器网络的外层、内层和骨干传输层网络所需提供的能量依次提高。

所述骨干传输层网络为以太网、光纤网络、3G无线网络、或公共交换电话网。有益效果

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

由于各类飞行器的声、光学特征明显且不易消除，因此利用声光协同感知手段对低空目标进行实时监视是对雷达系统的有益补充。和雷达探测比较，声学探测具有抗干扰、反侦察、无盲区、全方向、维护保障要求低等特点。光学系统具有可靠性高，取证容易和直观等特点，具有很好的跟踪与定位功能。

基于无线传感器网络技术的声光协同的探测手段，将大幅度提高对近地低空目标监视能力，且系统结构简单，可以方便的安装在城市周围、边境以及岛礁上，对于加强我国低空空域的管理和国土防御、预警能力起到重要作用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

如图1所示，一种面向低空目标探测的无线传感器网络体系构架，包括采用分布式信息协同处理与融合的双层带状传感器网络1和能够提供更大冗余机制的骨干传输层网络2，其中，

双层带状传感器网络1的外层为声音传感节点4组成的网络，声阵列传感器接入外层的声音传感节点4，声音传感节点4对感知的声音信息数据进行多节点数据融合、分布式协同数据处理，并根据处理的结果引导内层的光学传感节点5对目标进行精确定位和跟踪。

双层带状传感器网络1的内层为可与外层的声音传感节点4通信的无线网络，该无线网络由光学传感节点5组成，光学跟踪传感器接入内层的光学传感节点5。内层的光学传感节点5在收到外层声音传感节点4的信号时启动并采集相应的光学信息。