作者：王斌、鄒年

重要目標(biāo)防控可采取視頻監(jiān)控、電子圍欄預(yù)警、人員警衛(wèi)等多種安防手段，基于微震傳感器的重要目標(biāo)防控，與以上方式相比，具有環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、布設(shè)便捷快速、隱蔽不易察覺(jué)的特點(diǎn)，如運(yùn)用于戰(zhàn)場(chǎng)特定目標(biāo)偵察，可發(fā)揮很好的隱蔽突擊作用。 一、系統(tǒng)構(gòu)成及功能

基于微震傳感的重要目標(biāo)預(yù)警系統(tǒng)是集大數(shù)據(jù)分析、人工智能、低頻震動(dòng)傳感器、智能設(shè)備、多光譜聯(lián)動(dòng)攝像頭為一體的仿生防御預(yù)警系統(tǒng)。由微震傳感器、無(wú)線智能球機(jī)、自組網(wǎng)寬帶電臺(tái)、智能預(yù)警手表、預(yù)警平臺(tái)構(gòu)成。

該系統(tǒng)具有入侵定位、智能識(shí)別、監(jiān)控聯(lián)動(dòng)、手環(huán)報(bào)警、選擇預(yù)警等功能。 （一）入侵定位

微震傳感器內(nèi)置GPS、北斗定位裝置，可通過(guò)多個(gè)傳感器感知的入侵者震動(dòng)信息，分析計(jì)算入侵者位置和軌跡。 （二）智能識(shí)別

預(yù)警平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)有大量數(shù)據(jù)樣本，能夠?qū)Ρ确治鋈肭终弋a(chǎn)生的信號(hào)特征，準(zhǔn)確識(shí)別人體走動(dòng)、攀爬、貓狗等動(dòng)物走動(dòng)、車輛機(jī)動(dòng)、挖掘破壞等入侵破壞行為，誤報(bào)率≤10%。也可將智能分析模塊內(nèi)置在震動(dòng)傳感器中，對(duì)特定的幾類目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)目標(biāo)出現(xiàn)時(shí)，將分析處理后的結(jié)論數(shù)據(jù)傳輸至后方。 （三）監(jiān)控聯(lián)動(dòng)

發(fā)現(xiàn)異常入侵行為時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)控制安防監(jiān)控攝像頭轉(zhuǎn)向入侵物所在位置，實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)控、錄像存證、聲光警告和威懾驅(qū)離。 （四）手環(huán)報(bào)警

發(fā)現(xiàn)異常入侵行為時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)向哨兵、巡邏人員佩戴的智能手表發(fā)出聲、光、振動(dòng)預(yù)警信息，手表“雷達(dá)圖”可顯示入侵者位置和初步判斷情況，為應(yīng)急處置贏得時(shí)間。 （五）選擇預(yù)警

可通過(guò)預(yù)警平臺(tái)，對(duì)布防時(shí)間進(jìn)行設(shè)置，對(duì)人體走動(dòng)、車輛機(jī)動(dòng)、挖掘、攀爬等行為進(jìn)行選擇性預(yù)警。 二、關(guān)鍵技術(shù) （一）仿生技術(shù)

微震傳感器利用仿生學(xué)原理，模仿蜘蛛對(duì)周圍環(huán)境的生物感知特性，可以探察到最安靜的震動(dòng)。微震傳感器的內(nèi)置晶體在一定外力作用下受力變形，加在壓電元件上的力也隨之變化，使用采集器進(jìn)行數(shù)字量化采集，采集后的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮傳輸。 （二）邊緣計(jì)算

采用邊緣計(jì)算的方式，將智能分析識(shí)別模塊內(nèi)置在微震傳感器中。當(dāng)目標(biāo)出現(xiàn)時(shí)，震動(dòng)傳感器可自行分析判斷目標(biāo)物，并選擇靜默或啟動(dòng)傳輸協(xié)議。此類方式，適用于戰(zhàn)場(chǎng)前沿區(qū)域布防，當(dāng)傳感器處于靜默狀態(tài)時(shí)，敵方很難通過(guò)電磁偵測(cè)手段發(fā)現(xiàn)我方的系統(tǒng)部署，從而大大的增強(qiáng)系統(tǒng)隱蔽性。 （三）智能識(shí)別算法

首先在預(yù)警平臺(tái)中給定即設(shè)場(chǎng)景布防數(shù)據(jù)，形成場(chǎng)景網(wǎng)絡(luò)，如泥土地、水泥地、沙漠等。而后，根據(jù)即設(shè)場(chǎng)景網(wǎng)絡(luò)，對(duì)生物特征產(chǎn)生的不同變化進(jìn)行深度學(xué)習(xí)修正，不斷充實(shí)樣本數(shù)據(jù)庫(kù)。最后，系統(tǒng)根據(jù)震動(dòng)信息分析入侵物行為。三者的有機(jī)結(jié)合，形成一個(gè)完整的智能識(shí)別系統(tǒng)。 （四）自組網(wǎng)通信系統(tǒng)

該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)5-10公里音視頻數(shù)據(jù)同傳，系統(tǒng)可根據(jù)周圍環(huán)境的變化，自我調(diào)整收發(fā)參數(shù)以優(yōu)化通訊效果。收發(fā)參數(shù)包括發(fā)射頻率、帶寬、調(diào)制方式、編碼等，可有效保障網(wǎng)絡(luò)的暢通。系統(tǒng)使用24/16MHz載波帶寬時(shí)，能夠提供最高78Mbps/52Mbps 的UDP傳輸速率，可提供簡(jiǎn)單、便捷和極具性價(jià)比的無(wú)線寬帶網(wǎng)絡(luò)。

（五）大數(shù)據(jù)預(yù)警監(jiān)控平臺(tái)

大數(shù)據(jù)預(yù)警監(jiān)控平臺(tái)，可顯示預(yù)警區(qū)域的地形地圖和傳感器放置的地理坐標(biāo)位置。出現(xiàn)入侵行為時(shí)，平臺(tái)通過(guò)前端傳回的信息進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，并將分析結(jié)論以可視方式顯示在虛擬地圖中，虛擬入侵點(diǎn)會(huì)閃爍報(bào)警，并顯示入侵物屬性。同時(shí)，平臺(tái)會(huì)調(diào)用附近監(jiān)控球機(jī)回傳入侵地點(diǎn)實(shí)時(shí)視頻圖像，為執(zhí)勤人員提供準(zhǔn)確入侵信息。 三、應(yīng)用場(chǎng)景

該系統(tǒng)可廣泛用于固定、野戰(zhàn)等各類場(chǎng)所，可永久布設(shè)、也可臨時(shí)快速布防。

（一）野戰(zhàn)車場(chǎng)快速布防預(yù)警

以50臺(tái)運(yùn)輸車的車場(chǎng)為例，車場(chǎng)長(zhǎng)100m、寬40m，在車場(chǎng)周邊，距離車輛2-3米距離布設(shè)微震傳感器，傳感器間距8-10m，同時(shí)在車場(chǎng)中央位置布設(shè)360°紅外監(jiān)控球機(jī)，探測(cè)距離約120m。

當(dāng)有人員或動(dòng)物接近時(shí)，微震傳感器會(huì)將震動(dòng)信息上報(bào)至預(yù)警平臺(tái)，預(yù)警平臺(tái)對(duì)照數(shù)據(jù)庫(kù)中的樣本信息判斷物體性質(zhì)，通過(guò)警衛(wèi)人員佩戴的智能手表報(bào)警，同時(shí)控制監(jiān)控球機(jī)拍攝震動(dòng)位置。警衛(wèi)人員在初步了解情況后，按照處突預(yù)案作出快速反應(yīng)。

（二）營(yíng)區(qū)周界預(yù)警

以某部營(yíng)區(qū)周界預(yù)警系統(tǒng)為例，在營(yíng)區(qū)圍墻、門崗?fù)鈧?cè)、重要路口埋設(shè)震動(dòng)傳感器，同時(shí)布設(shè)若干智能球機(jī)，以可覆蓋營(yíng)區(qū)周邊區(qū)域和所有死角為原則。而后，利用寬帶電臺(tái)或wifi熱點(diǎn)組網(wǎng)。當(dāng)有人員或動(dòng)物從圍墻或非入口區(qū)域入侵時(shí)，震動(dòng)傳感器和球機(jī)聯(lián)動(dòng)，將震動(dòng)和視頻信息傳送至控制中心的預(yù)警平臺(tái)，預(yù)警平臺(tái)分發(fā)警報(bào)信息至應(yīng)急分隊(duì)，應(yīng)急分隊(duì)根據(jù)突發(fā)情況性質(zhì)，派遣處突人員前往處置。

（三）戰(zhàn)場(chǎng)偵察 在偵察目標(biāo)附近布設(shè)振動(dòng)傳感器，可使用直升機(jī)或運(yùn)輸機(jī)低空拋灑布設(shè)。傳感器內(nèi)置特定目標(biāo)數(shù)據(jù)信息，平時(shí)處于靜默狀態(tài)，可持續(xù)工作90天。當(dāng)目標(biāo)出現(xiàn)時(shí)，傳感器開(kāi)始工作，分析判斷目標(biāo)屬性和行為軌跡，同時(shí)激活傳送鏈路，通過(guò)衛(wèi)星中繼或無(wú)人機(jī)中繼平臺(tái)向后方發(fā)送敵情信息。我方獲取信息后，作出火力打擊反應(yīng)。