无线传感器网络军事应用

无线传感器网络，已发展成为影响未来人类生活的重大新兴技术之一。本书立足军事应用需求和信息技术推动，结合无线传感器网络的近期新发展现状和技术趋势，成体系地对无线传感器网络的军事应用进行了分析和介绍，构建了无线传感器网络军事应用体系架构和技术架构，提出了无线传感器网络军事应用的关键技术，给出了多个军事领域的应用实例，初步形成了无线传感器网络军事应用理论体系。全书共9章，重点描述了无线传感器网络军事应用的概念、内涵、现状、趋势、需求、模式、架构、技术、实例和展望等内容，是作者结合多年来无线传感器网络领域理论研究基础和实际工程经验，持续跟踪靠前外无线传感器网络的应用发展，深入分析研究而形成的成果。本书可以作为从事无线传感器网络军事应用领域工作相关人员、高等院校相关专业本科生和研究生的参考书籍，也可以作为广大国防信息化爱好者的普及读物。

吴振锋，现任中国电子科技集团公司第二十八研究所副所长，工学博士，研究员级不错工程师；长期从事大型电子信息系统工程总体工作，在军事电子信息系统体系结构设计、情报侦察指挥控制、多媒体应用、无线传感网等技术领域有较深入的研究；先后主持完成重大型号工程科研任务3项、重点预研课题4项、一般预研课题5项，取得了较丰富的科研成果。2013年被遴选为江苏省“333工程”第二层次培养对象，同年获得江苏省教科系统科技创新标兵称号；并先后荣获国家科技进步特等奖1项，省部级科技进步一等奖2项、二等奖1项、三等奖2项；作为靠前作者发表学术论文20余篇，累计授权专利6项，参与编著学术著作2部。

第1章绪论 1
1.1无线传感器网络的概念内涵  2
1.1.1无线传感器网络的概念  2
1.1.2无线传感器网络特征  3
1.1.3无线传感器网络体系架构  4
1.1.4无线传感器网络关键技术  7
1.2无线传感器网络军事应用现状  10
1.2.1国外应用现状  11
1.2.2国内应用现状  14
1.2.3应用现状总结  15
1.3无线传感器网络军事应用的趋势  17
第2章无线传感器网络军事应用理论  21
2.1无线传感器网络军事应用需求  22
2.1.1战场感知领域应用需求  24
2.1.2武器装备领域应用需求  26
2.1.3后勤保障领域应用需求  28
2.2无线传感器网络军事应用模式  29
2.2.1情报侦察应用模式  31
2.2.2自主反应模式  32
2.2.3传感器网络战模式  35
2.3无线传感器网络军事应用体系架构  36
2.3.1传感器节点架构  36
2.3.2网络架构  38
2.3.3协议栈架构  42
2.3.4体系架构的设计准则  43
2.4无线传感器网络军事应用技术架构  44
第3章无线传感器网络物理感知技术  49
3.1概述  50
3.1.1传感器定义  50
3.1.2传感器分类  50
3.1.3传感器特性  54
3.1.4传感器校准  62
3.1.5传感器发展趋势  63
3.2传统传感器技术  65
3.2.1电阻式传感器技术  66
3.2.2电容式传感器技术  67
3.2.3磁电式传感器技术  69
3.2.4热电式传感器技术  70
3.2.5谐振式传感器技术  70
3.2.6气敏式传感器技术  71
3.3新型传感器技术  71
3.3.1MEMS传感器技术  72
3.3.2数字传感器技术  73
3.3.3集成传感器技术  74
3.3.4多功能传感器技术  75
3.3.5模糊传感器技术  77
3.3.6网络传感器技术  79
3.3.7模型传感器技术  81
3.3.8智能传感器技术  83
3.3.9图像传感器技术  86
3.4军用传感器技术  88
3.4.1军用传感器的作用和要求  88
3.4.2典型军用传感器  91
3.4.3军用传感器关键技术  93
3.4.4军用传感器应用情况  94
第4章无线传感器网络通信传输技术  97
4.1概述  98
4.2数据链路协议  98
4.2.1MAC协议的特点及分类  98
4.2.2竞争型MAC协议  101
4.2.3分配型MAC协议  111
4.2.4混合型MAC协议  118
4.3网络协议  124
4.3.1路由协议特点及分类  124
4.3.2以数据为中心的路由协议  127
4.3.3分层路由协议  131
4.3.4地理位置信息路由协议  134
4.3.5基于服务质量的路由协议  137
4.4传输协议  140
4.4.1传输协议的特点及分类  140
4.4.2拥塞控制协议  141
4.4.3可靠传输协议  144
4.4.4混合协议  146
第5章无线传感器网络应用支撑技术  149
5.1数据融合技术  150
5.1.1数据融合的定义  150
5.1.2数据融合的作用  150
5.1.3数据融合的分类  151
5.1.4数据融合的架构  155
5.1.5数据融合的方法  158
5.2协同监控技术  166
5.2.1无线唤醒技术  166
5.2.2联动探测技术  179
5.2.3协同调度技术  190
5.2.4目标跟踪技术  199
5.3编码传输技术  211
5.3.1编码传输技术的基本概念  211
5.3.2分布式编码基础理论  214
5.3.3分布式编码实现技术  216
5.4大数据技术  239
5.4.1大数据的基本概念  239
5.4.2大数据处理框架  240
5.4.3大数据关键技术  244
第6章无线传感器网络管理技术  251
6.1拓扑控制技术  252
6.1.1拓扑控制特点及分类  252
6.1.2功率型拓扑控制  253
6.1.3层次型拓扑控制  257
6.1.4启发式拓扑控制  261
6.1.5混合型拓扑控制  264
6.2时间同步技术  266
6.2.1时间同步技术的特点及分类  267
6.2.2接收者―接收者时间同步算法  269
6.2.3发送者―接收者双向时间同步算法  272
6.2.4发送者―接收者单向时间同步算法  274
6.3节点定位技术  275
6.3.1节点定位特点及分类  275
6.3.2基于距离的定位算法  277
6.3.3距离无关的定位算法  281
6.4管理控制技术  285
6.4.1管控技术的特点及分类  286
6.4.2网络管控技术  287
6.4.3节点能耗管控技术  290
6.4.4探测行为管控技术  292
第7章无线传感器网络安全技术  297
7.1概述  298
7.1.1安全需求与内容  298
7.1.2安全面临的挑战  300
7.2安全威胁分析  301
7.2.1物理层安全威胁  301
7.2.2链路层安全威胁  302
7.2.3网络层安全威胁  303
7.2.4传输层安全威胁  304
7.3典型安全技术分析  305
7.3.1安全框架  305
7.3.2加密技术  308
7.3.3密钥管理  312
7.3.4安全服务  314
7.3.5入侵检测技术  318
第8章无线传感器网络军事应用实例  323
8.1慨述  324
8.2战场态势感知应用实例  325
8.2.1智能微尘  326
8.2.2灵巧传感器网络  330
8.3目标定位跟踪应用实例  332
8.3.1枪声定位系统  335
8.3.2战场目标定位跟踪系统  340
8.4单兵系统应用实例  343
8.4.1单兵作战系统  344
8.4.2单兵生命体征监测系统  347
8.5其他领域应用实例  352
8.5.1智能武器  352
8.5.2军事训练  356
8.5.3目标毁伤效果评估  359
8.6重要目标防护开发实例  361
8.6.1应用背景  361
8.6.2无线传感器网络的节点设计  362
8.6.3重要目标防护原型系统  370
第9章建议与展望  381
9.1无线传感器网络军事应用的建议  382
9.2无线传感器网络军事应用展望  385
9.3无线传感器网络军事应用的问题  387
附录A缩略语对照表  391
参考文献  397