军事交通信息及采集技术应用研究

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　　摘 要：军事交通运输是后勤保障信息化发展的重要组成部分，如何实时、广泛地采集军事运输信息资源，科学高效地处理分析关乎后勤保障指挥决策与流程管控的高水平发展。文中在对军事交通信息采集需求进行分析的基础上，对各种采集技术及其应用特点进行了对比分析，提出了适合军事交通信息采集的技术手段及方法，綜合考虑了当前信息化发展需要探讨的各类技术的具体应用前景。
　　关键词：军事交通信息;信息采集;需求分析;电磁感应;波频检测;视频检测
　　中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2020）03-00-03
　　0 引 言
　　随着信息技术的飞速发展和广泛应用，信息资源已经成为国家生存发展的战略资源和国际上政治、经济、军事、科技竞争的焦点[1]。军事交通运输信息资源既是国防军事信息资源的重要组成部分，也是军队信息化发展改革和未来现代化战争不可或缺的重要战略资源。
　　合理收集军事交通信息资源，保证信息原始数据完整与可靠是军事交通信息化建设的基础工程，也是信息化作战环境制定决策指挥的先决条件，通过各种军事交通采集技术的综合集成应用，自动将采集到的信息资源转化成现状数据，“感觉器官”稳定工作才能更好地将军事交通信息资源传输给后勤指挥平台，做好军事交通信息资源管理工作，提高信息化建设的整体效益，发挥信息资源效能对整个军事后勤运输的稳健运行起着至关重要的作用[2]。可见，深入研究军事交通信息资源的各种采集处理手段及其应用方式，对后勤乃至全军信息化建设和当前形势下信息化条件的局部战争起到重要作用。
　　1 军事交通信息采集技术应用需求分析
　　军事交通信息参照信息属性分类和信息源的不同具有多种性质，主要包括静态的国家道路交通网基本信息、特殊构造物信息、主要城市基础地理信息。动态信息主要指随时间变化而采集的基本信息，包括实时路况、环境、突发事件以及主观应对措施[3]。静态军事交通信息由于其固定性，一般情况下仅需要一次性采集与存储，只有发生重大变化才对数据进行修改。因而动态变化的信息成为采集的重点与难点，文中主要对动态军事交通信息采集的需求进行分析。
　　（1）对车况及控制系统的信息需求
　　一般通过安装在运输车辆上的电子测控系统来获取载运途中的车况信息，主要包括车速、温湿度、驱动系/转向系的运行状况、载运物资情况等，可利用车载传感器将车况信息及时反馈至驾驶员以保证运输活动安全顺利。
　　（2）对道路环境的信息需求
　　道路环境感知代表载运车辆与外部运行环境的信息感知交互，利用安装在路基下或道路两侧的交通信息检测器完成路面情况感知、道路通行限制条件收集、天气变化感知等环境信息收集，使得运输力量能够对各种突发事件进行安全预警，提前防备处置。
　　（3）对载运物资的信息需求
　　通常在运输过程中，安装在货仓内部的视频、激光、红外、电磁传感器以及RFID等综合技术手段将物资状态信息及时采集并发送到监控系统，实现对交通运输环节的可视、可控、可知，从而保障人员及物资安全。
　　（4）对车辆位置的信息需求
　　运输过程中，运输车队位置信息是整个军事交通运输保障环节最敏感的信息之一，其中以车辆位置信息来实现位置监控、进度展示、实时调度和路径优化等关键参数，能否快速到达指定运输地点、载运车辆是否安全等都将决定保障行动是否成功。目前常用的除了采用基于卫星导航的定位技术外，还包括利用设置于道路两侧的基础设施或检测设备等完成定位。随着我国北斗导航定位系统的建设发展，目前已正式提供亚太区域全覆盖服务，能提供高精度、高可靠的定位与导航及授时服务，为运输车辆的定位与实时监控提供保障。
　　2 军事交通信息采集技术手段
　　根据军事交通信息采集需求，可使用的交通信息采集技术手段主要包括独立式和协作式技术手段。
　　2.1 独立式技术手段
　　独立式采集技术又称为车辆检测技术，目前具有代表性的分类方法可按检测器的工作方式及工作时的电磁波波长范围分为3类。典型独立式检测器特点比较见表1所列。
　　（1）磁频检测
　　最为常见的是基于电磁感应原理的环形线圈和地磁检测技术。环形线圈检测原理：车辆检测器通过检测提前架设在路基下的环形线圈与运输途中车辆发生线圈回路内部的电磁量波动所引发的相位变化信号，并经相位比较器将地下电磁信号转化为车辆可感知的信号后进行传输，以达到交通信息采集的目的。
　　（2）波频检测
　　波频检测技术主要指微波检测和红外线检测。微波检测通过雷达线性调频基本原理，向道路环境中发射微波，利用反射回来的微波信号感知车速、车辆基本信息、道路通行能力、限制条件等。红外检测技术可分为主动和被动式红外检测器，主动式检测器自行向检测目标区域发射低能红外线，同时接收来自目标反射回来的红外线并识别，由此完成采集;被动式红外线检测器本身并不能自行发射红外线，而是通过接收来自运输车辆和道路环境发射的红外线实现目标检测。
　　（3）视频检测
　　随着智能化监控设备的不断应用，具备动态感知能力的视频检测设备在军事交通运输领域得到了广泛运用，主要包括行驶途中的车辆提取、阴影检测等。视频图象处理技术是基于视频成像原理，通过拍摄一定范围内道路交通状况和当前范围内道路两侧基本环境图像并负迭加在图像上，从而检测出交通流量和速度的新兴技术。
　　2.2 协作式技术手段
　　在利用协作式采集技术完成关键交通信息的感知过程中，通过被检测单元上相应的感知设备与整个采集系统的其他终端进行信息交换，以实现信息采集[4]。
　　基于北斗导航的信息采集技术完成位置信息、短报文双向数据点对点或多对多传输，并通过提前设置在军用运输车辆上的发送与接收模块实现卫星信号传输，从而能够快捷准确地完成军事运输进度信息实时位置的定位、追踪。 　　无线射频识别技术（Radio Frequency Identification，RFID）是基于无线电信号识别特定目标并读写相关数据，实现非接触式自动识别的技术。采取安装有源或无源射频识别标签提前存储车辆基本信息，通过运输环节中的读写器读取射频识别标签信息，获得包括所属部队、车况信息、驾驶员与载运物资情况等在内的信息，完成对车辆的自动识别。
　　基于蜂窝网络的采集技术本质上是基于手机信号定位的采集方式。利用蜂窝无线自组网建立无线传输通道，链接终端设备与网络传输设备，完成用户在日常行为活动中的交互通信。由于蜂窝定位技术具有覆盖范围大、普适性强、安装方便快捷等优势，使得其在信息采集领域的应用逐步增加。
　　各取所长、精确定位，针对不同技术适用的环境以及标准要求促使其在不同场合下发挥功效。协作式采集技术虽然具备智能、精确、即时的特性，但受技术条件的限制，对于一些基本信息的采集不如独立式传感器效果好，且卫星定位信号容易受地形等因素影响，综合以上情况，军事交通信息采集技术在实际应用中应根据不同的客观条件，综合考虑用户需求，将信息采集技术协调融合，为决策行动提供更为有效的信息资源支持。
　　3 军事交通信息采集技术未来发展趋势
　　在实时感知、精确保障的要求下，军事交通信息采集仅靠传统的人工统计与设备全天候的信息采集不利于后勤保障指挥平台做出正确的决策，为适应信息化后勤建设未来发展变化，我们立足现实、着眼未来、统筹协调、规划发展、瞄准实战，努力提升军交运输信息资源采集能力。
　　3.1 统筹规划，加强领导
　　从多年建设经验来看，信息资源采集复杂程度高于信息资源处理，面对纷繁复杂的交通信息资源数量和种类，单纯依靠多样化的信息采集手段无法有效完成所需信息的收集，倘若不同机构所领导的信息资源平台协同建设程度不高，会导致信息资源采集重复浪费、已有信息配置不充分等问题，将严重影响后勤信息化建设。因此，必须从顶层设计开始，统筹各方面军事交通信息采集力量，军队内部协同保障、互通有无，通过统一领导责任机制串联军兵种后勤及战略、战役、战术层次交通信息采集渠道，综合利用技术设备，规模化、一体化开发采集军事交通信息资源，实现军事交通信息多重效益同步增长。
　　3.2 统一标准，整合重组
　　纵观我军多年来信息资源开发利用相关经验，“标准化”往往是信息采集、传输、处理过程中的关键，实现军事交通信息采集标准化，统一技术格式应注重以下三方面问题[5]。
　　（1）规范性。从军事交通信息源头严格按照统一的编码格式、通信协议标准、数据格式等工具编制。
　　（2）先进性。通过高新技术的应用，实现模块间组合互通、网状分布的传输方式，确保采集到的数据信息具有充分的可扩展性与适用能力。
　　（3）兼容性。选用我军通用的数据通信标准和网络标准协议，确保采集到的信息数据的可维护性和可移植性。
　　3.3 联合应用，智能处理
　　高技术信息战环境下，军事交通信息呈现出多样性与复杂性特点，经过信息采集技术获取到的不仅是定性信息，还包括定量信息，采用独立式信息采集手段时还需要联合应用多种采集检测技术，以求全方面地获得实时、准确和可靠的军事交通信息，增强整体兼容性与鲁棒性，提高效益。随着智能技术和计算机技术的不断发展，对信息采集的同时，还可进一步扩展应用数据融合与数据挖掘技术，根据目标抓取更有价值的军事交通信息，而这也将成为今后信息采集技术研究的一个重要发展趋势。
　　4 结 语
　　本文在对军事交通信息资源采集研究过程中所采用的技术及方法提出了一些建议，对采集技术的具体应用仍需进一步深入研究，旨在突出军事交通信息采集在我军后勤信息化发展过程中的重要作用，全面深化信息化新军事革命，为打赢下一场信息化现代战争做好准备。
　　参 考 文 献
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