因为雷达勘探存在盲区,低空与超低空飞翔的侵略方针给雷达防护体系带来困难与要挟。依据GPS技能、多传感器技能、网络技能及单片机技能规划出一种散布式多传感器勘探节点,把长途散布的多传感器勘探节点所勘探到的信息实时、有效地聚集在一同完结超远间隔的多传感器信息交融,实时进行方针发现,可补偿雷达防护体系存在的缝隙,有效地根绝雷达防护体系存在的安全危险。
1 导言
因为电磁波是沿直线传播的，受地球曲率的约束以及山地的影响，使雷达勘探发生盲区， 看不到低空与超低空飞翔的方针，所以低空方针给雷达勘探带来困难与要挟。为了及早地发 现和勘探中、低空，特别是超低空高速侵略的*、装备直升机等，就要处理长途勘探 方针的问题。现在首要选用开展低空补盲雷达、选用升空渠道监督雷达体系(如空中预警机 体系、系留气球载雷达体系、飞艇载雷达监督体系等)、改善和进步雷达的低空勘探功能等 几种办法，进步雷达对空、对海戒备的效果间隔[1]。这些办法有效地进步雷达对空、对海警 戒的效果间隔，但造成了防护本钱的大规模添加、雷达载体方针露出易遭受对方的进犯等， 一同依然存在着勘探盲区，使安全防护体系存在必定的危险。
针对以上问题，本文提出运用 MSP430F133 嵌入式微处理器规划出一种散布式多传感 器勘探节点，可随机地分散地设置在雷达体系勘探的盲区，运用GPS 体系授时和定位、利 用多传感器供给观测数据、运用GPRS 网络和互联网进行多传感器信息交融，实时进行方针发现、优化归纳处理，获取状况估量、方针特点、行为目的、态势*估、要挟剖析和辅佐决 策等，可补偿雷达防护体系存在的不足之处，根绝安全防护体系存在的危险[2-4]。
2 散布式多传感器信息交融体系整体结构.
整个散布式多传感器信息交融体系由若干个不规则散布的多传感器勘探节点、 INTERNET 网络、监控中心服务器、交换机、数据库服务器、运用服务器、多传感器信息 交融终端和勘探节点操控终端等组成，其整体结构如图1 所示。
当勘探方针进入到多传感器勘探节点所能够勘探到的区域内，勘探节点经过通讯模块 (GPRS 模块)把传送数据分组，无线传送到GPRS 网络，再经INTERNET 网把数据传送 到监控中心服务器上。
监控中心服务器实时接纳各勘探节点传递过来得信息，并经过交换机与数据库服务器、 运用服务器、多传感器信息交融终端和勘探节点操控终端进行数据交换。
信息交融终端对监控中心服务器收到的数据进行处理并经过其它服务器进行数据交换 完结信息交融，实时进行方针发现、优化归纳处理，来获取状况估量、方针特点、行为目的、 态势*估、要挟剖析和辅佐决议计划等。
勘探节点操控终端传送各种指令到各勘探节点，监测各勘探节点的运转状况，并对各探 测节点进行实时操控。
布式传感器勘探节点硬件部分首要由通讯模块(GPRS 模块)、GPS 模块、存储模块、 电源模块、时钟模块、复位模块、各种传感器和嵌入式微处理器组成，其硬件结构如图2 所示。
微处理器挑选德州仪器公司出产的 16 位单片机MSP430F133，芯片处理能力强、运转速度快，选用了JTAG 技能、FLASH 在线可编程等先进技能。其片上资源丰富，含有8KB FLASH 存储器，并含有UART 接口,可用于异步或同步通讯，一同还可经过Timer-A 软件实 现串行通讯。
通讯模块即 GPRS 模块，选用索爱公司出产的GR47，该模块内嵌TCP/IP 协议，支撑SMS、GPRS、CSD 等传输方法，并供给SIM 卡接口和三路串行数据通讯接口(UART1、 UART2 和UART3)。模块支撑AT 指令集，有指令状况和在线状况两种作业状况，处于指令 状况时，模块接纳MCU 经过串口发送的指令;处于在线状况，即数据形式时，可进行数据 传输，此刻不响应指令，直接传送所接纳到的数据。该模块体积小，开发简洁，内嵌TCP/IP 协议栈，运用户不必自己开发杂乱的TCP/IP 协议栈软件，大大降低了开发难度，也最大程 度上缩短了产品的研制周期。该模块需求一张注册GPRS 事务的SIM 卡，和它配套运用。
存储模块选用 24C256 存储器，保存一些重要的数据，这些数据在体系掉电后是不能丢 失的。首要存储勘探中心IP 和端口号、口令、收集数据等。 电源模块是选用太阳能电池并加以备用的锂电池，电源部分经过加一些必要的滤涉及电压转化电路，来终究输出24V、12V 和5V 的3 组直流电，供各个传感器和微处理器等部件 运用。
GPS 模块运用GPS 体系对散布的多传感器勘探节点进行授时和定位，在确认各勘探节点精确方位的一同，保证各勘探节点的时刻的高度一致。
传感器部分依据不同的运用环境别离动态地设置相应的传感器，高可靠性地完结方针的 勘探、发现、辨认、定位及图画拍照等。跟着反侦查技能的开展，单一的传感器勘探很难有 效地勘探到方针，有必要运用多传感器进行勘探。在几百米以下的超低空范畴，经过红外传感 器、声传感器、轰动传感器等根本能够有效地勘探和辨认进入该区域的方针，经过红外热像 仪等吸取图画，以便更精确地判别方针，更好地进行信息交融。
4 散布式多传感器勘探节点的软件规划
软件部分首要由多传感器数据收集和GPRS 长途数据通讯两部分组成。多传感器勘探数 据收集及处理部分实时勘探和辨认该区域的方针信息，经过微处理器转化成相关传送数据; GPRS 长途数据通讯部分实时经过GPRS 与监控中心服务器进行通讯。
4.1 多传感器勘探数据收集及处理
多传感器勘探数据收集是指在勘探节点运转的一个收集周期内，红外传感器、声传感器、 轰动传感器等输出的AD 转化值。微处理器对收集的数据进行预处理，假如发现可疑的方针 信息，发动红外热像仪吸取方针图画，随后将收集的一切参量及图画数据传送到监控中心服 务器。
在数据传送过程中，因为各项参量数据不是独立传送的，所以首要要选用TLV(标识、 长度、数据)的格局对一切的数据按次序进行编码打包。然后，再以固定的长度对打包好的 数据进行分块，分块的目的是保证每次送入网络的数据长度适中，易于网络传输。之后再调 用数据传输子程序把每块数据次序发送出去。
在数据传输子程序中，原始数据块顺次由运用层数据传送指令报文、传输层 UDP 包、网络层IP包和链路层PPP帧报文进行封装，然后送入GPRS 模块，发送到网络中。传输层选用了UDP(用户数据报协议) 协议，该协议是一种面向无衔接的传输协议，其自身没有应 答机制和指令重发机制，归于小的、节省资源的传输层协议， 传输速度快。而咱们在运用层选用了应对和重发机制，所以 能够保证数据被收到。网络层则选用IP 协议，IP 头里包含了本机IP 地址和监测中心IP 地址，指出了数据的传送途径。
4.2 GPRS 长途数据通讯
运用GPRS 模块上网进行数据传送，一般具有三种方法，一是选用公网静态IP，衔接操作较简略，具有较高的可靠性和稳定性，可是静态IP 的请求和运用需求较高的费用;二是选用动态IP 结合DNS 域名解析的方法，每次上线的IP 或许不同，但能够经过DNS 动态域名解析在终端与后台之 间树立相关;三是选用APN专线接入方法，经过请求APN 专线接入GPRS 网络，然后给每个模块分配固定IP，组成一个私有广域网，这种方法也需求较高的费用。
本体系选用了第二种方法取得自身 IP，而后台监控中心服务器的IP是固定的。选用GPRS模块上网时，GPRS模块首要完结拨号登陆，然后进行数据传输。完结动态IP方法上网通讯的处理流程如图3 所示。
5 结束语
本文立异点是：运用GPRS 网络作为长途无线数据通讯渠道，可充分发挥通用无线分组 事务数据传输的优势，把长途散布的多传感器勘探节点所勘探到的信息实时、有效地聚集在 一同，完结了超远间隔的信息交融，可实时进行方针发现、优化归纳处理，获取状况估量、 方针特点、行为目的、态势*估、要挟剖析和辅佐决议计划等。
