CN104820220A - 一种军用无线红外多普勒微波侦查传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种军用无线红外多普勒微波侦查传感器，包括聚合物锂电池、电源控制板、ZIGBEE无线传感器、人体热释电红外传感器、多普勒微波雷达传感器、ZIGBEE与无线充电双功能内置天线、薄膜太阳能电池、总线背板和氧传感器；所述薄膜太阳能电池通过电源控制板与安装在传感器内部底端的聚合物锂电池导线串联；所述人体热释电红外传感器和多普勒微波雷达传感器均通过ZIGBEE无线传感器与ZIGBEE与无线充电双功能内置天线连接，且人体热释电红外传感器和多普勒微波雷达传感器还与电源控制板连接；部署快捷、体积小、重量轻、隐蔽性好；独特的氧传感防破坏芯片电路自毁程序设计，安全性高。
Description
技术领域
本发明涉及军用传感器应用技术领域，尤其是一种军用无线红外多普勒微波侦查传感器。
背景技术
我国陆地疆域辽阔，拥有2.2万公里漫长的陆地边境线，而且大多数陆地边境线地处偏远，人烟稀少，交通不便，而且自然条件艰苦，给边防部队巡逻带来很多麻烦，也无法保证不留死角的防卫。陆地边境防卫也是一种战场，他的要求是要及时发现并制止非法入境。近些年不断有恐怖分子通过比较偏僻地形险恶的边境非法越境，说明漫长边境防守光通过巡逻还是不够的。
利用信息手段对陆地边境做智能感知是很多国家正在研究的课题，在信息化作战中，信息主导的地位作用不断攀升，非线式、非接触、非对称作战等新的作战样式日益凸显，并通过新的作战行动体现出来。其中无线传感器网络技术在陆地军事侦察上的应用受到了一些发达国家的青睐。
无线传感器网络通过分布在检测区域内的传感器节点，获取客观世界的最直接、最有效、最真实的信息，并通过无线自组织的网络传递到用户端。在国防和军事领域，该网络可以实时监测、感知、采集和传递战场环境内的各种信息，协助实现有效的战场态势感知，为作战指挥员提供战场情报服务。世界军事强国纷纷开展无线传感器网络的军事应用研究，美国国防部较早开始启动无线传感器网络的研究，将其定位为指挥、控制、通信、计算机、打击、情报、监视、侦查(C4KISR)系统不可缺少的一部分。自2001年起，美国国防部远景计划研究局(DARPA)已投资几千万美元，帮助大学进行“智能尘埃”传感器技术的研发。美陆军2001年提出“灵巧传感器网络通信”计划，旨在通过在战场上布置大量传感器为参战人员搜集和传输信息。2005年又确立了“无人值守地面传感器群”项目，其主要目标是是使基层部队指挥员根据需要能够将传感器灵活部署到任何区域。美海军确立了“传感器组网系统”研究项目，其核心是一套实时数据库管理系统，对从战术级到战略级的传感器信息进行管理。
之所以军事强国重视无线传感器网络在军事上的应用，主要是因为无线传感器网络具有快速部署、隐蔽性强、自组织以及良好的容错性等特点，在军事上具有广泛的应用前景。在战场上，战斗环境恶劣，作战态势瞬息万变，战机稍纵即逝，作战指挥员需要即时了解掌握部队全方位的情况。铺设在作战区域内的传感器节点可以采集相应的信息，并通过汇聚节点将数据送至指挥所，再转发到指挥部，最后融合来自各战场的数据，形成完备的战区事态图。
但是无线传感器应用在军事战场上，还存在一些问题，导致目前还处于研发阶段，没有完全定型上市。比如安全性问题：在军事应用领域，无线传感器网络的安全性显得尤为重要。传感器节点往往散布在敌方区域，其物理安全无法保证，节点很有可能遭俘获，因此在网络设计过程中首先要考虑被俘节点的问题。其次，数据在网络中传输、存储和处理的过程中也要保证其逻辑安全。还有能量受限问题，无线传感器节点体积微小，只能携带十分有限的电池，数据的采集，处理，特别是传输需要消耗大量的能量，而节点部署的广泛性和战场环境的恶劣性使得更换节点电池变得不现实。
发明内容
现有技术难以满足人们的生产生活需要，针对上述问题，本发明旨在提供一种部署快捷、体积小、重量轻、隐蔽性好的军用无线红外多普勒微波侦查传感器。
为实现该技术目的，本发明采用的技术方案是：一种军用无线红外多普勒微波侦查传感器，包括聚合物锂电池、电源控制板、ZIGBEE无线传感器、人体热释电红外传感器、多普勒微波雷达传感器、ZIGBEE与无线充电双功能内置天线、薄膜太阳能电池、总线背板和氧传感器；所述薄膜太阳能电池通过电源控制板与安装在传感器内部底端的聚合物锂电池导线串联；所述人体热释电红外传感器和多普勒微波雷达传感器均通过ZIGBEE无线传感器与ZIGBEE与无线充电双功能内置天线连接，且人体热释电红外传感器和多普勒微波雷达传感器还与电源控制板连接。
作为本发明的进一步技术方案：所述电源控制板、ZIGBEE无线传感器、人体热释电红外传感器和多普勒微波雷达传感器由下到上依次安装在微波传感器内空腔内；所述ZIGBEE与无线充电双功能内置天线设置在传感器最顶端；所述薄膜太阳能电池固定于传感器整体上端面和左端面上。
作为本发明的优选方案：所述氧传感器安装在传感器底端，并与安装在传感器内的自毁程序控制连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该军用无线红外多普勒微波侦查传感器，它相对于其他军用无线传感器，本无线红外多普勒微波侦查传感器具备以下优点：
1、部署快捷、体积小、重量轻、隐蔽性好；
2、设计了氧传感防破坏芯片电路自毁程序，安全性高；
3、能量生存时间长，外壳薄膜太阳能电池，结合内部大容量聚合物锂电池，只要有弱光以上的光，就可以给锂电池充电，大大延长了传感器战场生存时间；
4、使用了多普勒微波24GHz雷达传感器远距离侦查越境人员的数量\距离\速度\角度和使用了近距离红外人体热释电传感器排除动物干扰，确认人体。通过这两个传感器的配合，获得了非法入境的综合信息，并确保了非法入境信息准确和稳定性；
整体结构简单，设计新颖，实用性强，易于推广使用。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明的控制原理示意图；
其中：聚合物锂电池1；电源控制板2；ZIGBEE无线传感器3；人体热释电红外传感器4；多普勒微波雷达传感器5；ZIGBEE与无线充电双功能内置天线6；薄膜太阳能电池7；总线背板8；氧传感器9。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅说明书附图1～2，本发明实施例中，一种军用无线红外多普勒微波侦查传感器，包括聚合物锂电池1、电源控制板2、ZIGBEE无线传感器3、人体热释电红外传感器4、多普勒微波雷达传感器5、ZIGBEE与无线充电双功能内置天线6、薄膜太阳能电池7、总线背板8和氧传感器9；所述薄膜太阳能电池7通过电源控制板2与安装在传感器内部底端的聚合物锂电池1导线串联；所述人体热释电红外传感器4和多普勒微波雷达传感器5均通过ZIGBEE无线传感器3与ZIGBEE与无线充电双功能内置天线6连接，且人体热释电红外传感器4和多普勒微波雷达传感器5还与电源控制板2连接。
作为本发明的进一步技术方案：所述电源控制板2、ZIGBEE无线传感器3、人体热释电红外传感器4和多普勒微波雷达传感器5由下到上依次安装在微波传感器内空腔内；所述ZIGBEE与无线充电双功能内置天线6设置在传感器最顶端；所述薄膜太阳能电池7固定于传感器整体上端面和左端面上。
作为本发明的优选方案：所述氧传感器9安装在传感器底端，并与安装在传感器内的自毁程序控制连接。
本发明在制造时：利用了无线传感器网络优点，同时避免了无线传感器的缺点，为避免无线传感器节点遭俘获后，传感器芯片程序设计的物理安全；整个传感器是集成密封在一个坚固的工程树脂外壳内，并且在封装时内部抽真空并充惰性气体氩气，同时在内部电源板上加装氧传感器，正常密封情况下，氧传感器测不到氧气存在。如果敌方俘获传感器并破坏外壳，空气会进入内部空间，氧传感器会测到氧存在，激发电源板发出强电流及电压烧毁内部电路及芯片。
为了避免能量受限问题，我们在外壳表面覆盖了弱光发电的薄膜太阳能电池，内部设计了大容量聚合物锂电池，只要有弱光以上的光，就可以给锂电池充电，延长了战场生存时间。
无线传感器天线采用内置矩阵平板天线，信号好，有利于隐蔽，相对于外置天线可防止损坏。
对于本领域技术人员而言，然而本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种军用无线红外多普勒微波侦查传感器，包括聚合物锂电池(1)、电源控制板(2)、ZIGBEE无线传感器(3)、人体热释电红外传感器(4)、多普勒微波雷达传感器(5)、ZIGBEE与无线充电双功能内置天线(6)、薄膜太阳能电池(7)、总线背板(8)和氧传感器(9)；其特征在于：所述薄膜太阳能电池(7)通过电源控制板(2)与安装在传感器内部底端的聚合物锂电池(1)导线串联；所述人体热释电红外传感器(4)和多普勒微波雷达传感器(5)均通过ZIGBEE无线传感器(3)与ZIGBEE与无线充电双功能内置天线(6)连接，且人体热释电红外传感器(4)和多普勒微波雷达传感器(5)还与电源控制板(2)连接。
2.根据权利要求1所述的一种军用无线红外多普勒微波侦查传感器，其特征在于：所述电源控制板(2)、ZIGBEE无线传感器(3)、人体热释电红外传感器(4)和多普勒微波雷达传感器(5)由下到上依次安装在微波传感器内空腔内；所述ZIGBEE与无线充电双功能内置天线(6)设置在传感器最顶端；所述薄膜太阳能电池(7)固定于传感器整体上端面和左端面上。
3.根据权利要求1所述的一种军用无线红外多普勒微波侦查传感器，其特征在于：所述氧传感器(9)安装在传感器底端，并与安装在传感器内的自毁程序控制连接。
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Cited By (2)
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| CN108700655A (zh) * | 2016-02-10 | 2018-10-23 | 开利公司 | 存在检测系统 |
| US12148270B1 (en) | 2023-08-29 | 2024-11-19 | Bank Of America Corporation | Microelectromechanical system sensors for ATM information security |
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2015
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Legal Events
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150805 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |