应用作战的下一代可穿戴传感器

英国国防科学与技术实验室与行业合作伙伴Roke Manor Research，QinetiQ和系统工程与评估部门共同开发了拆卸式近战传感器，可为前线部队提供在没有GPS导航的情况下，自动威胁检测和信息共享。随着近期传感器技术的成功演示，Claire Apthorp发现该系统如何跟上城市地区冲突的挑战。

全球定位系统（GPS）数据改变了士兵在现场导航和获取目标信息的方式。拥有可靠的信息，显示每个单元，车辆和高空作业平台的位置，始终提高士兵和指挥官的态势感知能力。GPS也是许多武器系统获取目标信息的核心。因此，在现场获得可靠和准确的GPS信号已经成为现代战争中非常宝贵的资产，并且导致越来越多地使用旨在中断或阻塞信号的系统。

保护装配单元的GPS信号的挑战正在取得进展，武装部队投资开发更安全的抗干扰信号，并在信号丢失的情况下提供用于在现场导航和瞄准的替代数据源。然而，由于许多正在开发和使用的解决方案太重而无法实际使用，因此对于单兵作战的士兵的挑战仍然存在。在城市地区，士兵也处于更加不利的地位，当士兵进入建筑物并且GPS信号没有清晰的视线时，信号可能会丢失。

英国国防科学技术实验室（Dstl）是众多组织中的一个，这些组织针对下车士依赖GPS功能的这一关键差距。Dstl发言人：“定位信息对许多军事职能至关重要。特别是位置知识非常重要，不是专门针对士兵的使用，他们都熟练掌握地图和指南针导航，但是为了通知同事和指挥官更广泛的态势感知。这反过来有助于防止蓝色事件发生蓝色，提高操作节奏并提高运营成功率。此外，为了让其他人知道敌人在哪里，目标移交系统必须准确知道士兵在哪里。在城市环境中，城市峡谷，射频反射和建筑物内部存在特别困难的航行挑战，拥有准确位置信息的挑战尤其严峻。”Dstl与行业合作伙伴Roke Manor Research，QinetiQ以及系统工程和评估（SEA）合作。他们共同开发了一种称为拆卸近战传感器（DCCS）的新解决方案，旨在改善导航，自动检测威胁并与其他士兵和指挥官分享这些信息。

当GPS信号不可用时，新系统使用惯性和可视导航传感器。采用最后已知的GPS位置，DCCS结合了由头盔摄像头和惯性传感器捕获的视觉跟踪特征的信息，准确计算个人的位置，允许人们在建筑物和隧道中进行跟踪。

Dstl发言人：“这项关键技术基于视觉的导航以及与惯性导航装置的紧密耦合（传感器融合）， 然后，这个集成的视觉导航系统与高质量的GPS和算法集成，以便了解GPS何时可以信任或不可信任，并在最合适的情况下在导航系统之间平滑过渡。它的工作原理是提供许多不同的导航选项，然后在任何特定时间仔细选择最值得信赖的组件。需要测量传感器输出，还要仔细监测每个传感器的噪声和误差，并相应地融合输出。”

该系统的应用程序比简单的导航更广泛。安装在个人武器上的相机，激光和方向传感器的组合将允许士兵在按下按钮时突出显示其他部队，无人驾驶飞行器和飞机的目标。这个想法是，这比提供口头指示更快，更容易，更容易混淆，同时也非常准确。其他用途包括确定受伤人员，平民所在地和潜在的直升机着陆点。

此外，声学和摄像技术将提供火灾探测能力，自动识别敌人发射的武器的位置，即使个人没有看到或听到它们被释放。然后，这些信息将被转发给用户和指挥官，允许他们采取适当的步骤来处理威胁。

DCCS开发项目的主要目标是展示和确定技术路线，以便将下车士兵保持在城市地区的GPS环路中。该团队已经利用英国工业的基本优势来开发传感器，现在正在寻求将这项创新提升到新的水平。

Dstl发言人：“基本的优势在于理解和利用导航传感器的能力，尤其是基于图像的导航算法的开发，这些算法以最小的计算/功率要求实时运行，然后将这些系统打包成系统系统，这些系统本质上了解在任何给定点使用位置报告的子系统，具体取决于它所处的环境。”

该团队于2016年9月展示了DCCS并取得了积极成果。该系统在许多不同的环境中进行测试，每个环境都旨在为系统带来特定的挑战。未来的挑战是提高系统的稳健性，以便操作员知道他们可以信任系统，而不管环境是否与GPS信号在现场可信任的程度相同。在技术方面，该团队目前正在努力确定资金，以提高技术准备水平，并减少系统的尺寸，重量和功率要求。希望该示范项目将提供重要的技术知识，为未来的可穿戴传感器技术提供信息，目的是让DCCS型系统在2020年前与英国军队一起服务。

本文来源：智能巅峰