程軼非

摘 要:軍事交通運輸是后勤保障信息化發展的重要組成部分,如何實時、廣泛地采集軍事運輸信息資源,科學高效地處理分析關乎后勤保障指揮決策與流程管控的高水平發展。文中在對軍事交通信息采集需求進行分析的基礎上,對各種采集技術及其應用特點進行了對比分析,提出了適合軍事交通信息采集的技術手段及方法,綜合考慮了當前信息化發展需要探討的各類技術的具體應用前景。
關鍵詞:軍事交通信息;信息采集;需求分析;電磁感應;波頻檢測;視頻檢測
中圖分類號:TP39文獻標識碼:A文章編號:2095-1302(2020)03-00-03
0 引 言
隨著信息技術的飛速發展和廣泛應用,信息資源已經成為國家生存發展的戰略資源和國際上政治、經濟、軍事、科技競爭的焦點[1]。軍事交通運輸信息資源既是國防軍事信息資源的重要組成部分,也是軍隊信息化發展改革和未來現代化戰爭不可或缺的重要戰略資源。
合理收集軍事交通信息資源,保證信息原始數據完整與可靠是軍事交通信息化建設的基礎工程,也是信息化作戰環境制定決策指揮的先決條件,通過各種軍事交通采集技術的綜合集成應用,自動將采集到的信息資源轉化成現狀數據,“感覺器官”穩定工作才能更好地將軍事交通信息資源傳輸給后勤指揮平臺,做好軍事交通信息資源管理工作,提高信息化建設的整體效益,發揮信息資源效能對整個軍事后勤運輸的穩健運行起著至關重要的作用[2]。可見,深入研究軍事交通信息資源的各種采集處理手段及其應用方式,對后勤乃至全軍信息化建設和當前形勢下信息化條件的局部戰爭起到重要作用。
1 軍事交通信息采集技術應用需求分析
軍事交通信息參照信息屬性分類和信息源的不同具有多種性質,主要包括靜態的國家道路交通網基本信息、特殊構造物信息、主要城市基礎地理信息。動態信息主要指隨時間變化而采集的基本信息,包括實時路況、環境、突發事件以及主觀應對措施[3]。靜態軍事交通信息由于其固定性,一般情況下僅需要一次性采集與存儲,只有發生重大變化才對數據進行修改。因而動態變化的信息成為采集的重點與難點,文中主要對動態軍事交通信息采集的需求進行分析。
(1)對車況及控制系統的信息需求
一般通過安裝在運輸車輛上的電子測控系統來獲取載運途中的車況信息,主要包括車速、溫濕度、驅動系/轉向系的運行狀況、載運物資情況等,可利用車載傳感器將車況信息及時反饋至駕駛員以保證運輸活動安全順利。
(2)對道路環境的信息需求
道路環境感知代表載運車輛與外部運行環境的信息感知交互,利用安裝在路基下或道路兩側的交通信息檢測器完成路面情況感知、道路通行限制條件收集、天氣變化感知等環境信息收集,使得運輸力量能夠對各種突發事件進行安全預警,提前防備處置。
(3)對載運物資的信息需求
通常在運輸過程中,安裝在貨倉內部的視頻、激光、紅外、電磁傳感器以及RFID等綜合技術手段將物資狀態信息及時采集并發送到監控系統,實現對交通運輸環節的可視、可控、可知,從而保障人員及物資安全。
(4)對車輛位置的信息需求
運輸過程中,運輸車隊位置信息是整個軍事交通運輸保障環節最敏感的信息之一,其中以車輛位置信息來實現位置監控、進度展示、實時調度和路徑優化等關鍵參數,能否快速到達指定運輸地點、載運車輛是否安全等都將決定保障行動是否成功。目前常用的除了采用基于衛星導航的定位技術外,還包括利用設置于道路兩側的基礎設施或檢測設備等完成定位。隨著我國北斗導航定位系統的建設發展,目前已正式提供亞太區域全覆蓋服務,能提供高精度、高可靠的定位與導航及授時服務,為運輸車輛的定位與實時監控提供保障。
2 軍事交通信息采集技術手段
根據軍事交通信息采集需求,可使用的交通信息采集技術手段主要包括獨立式和協作式技術手段。
2.1 獨立式技術手段
獨立式采集技術又稱為車輛檢測技術,目前具有代表性的分類方法可按檢測器的工作方式及工作時的電磁波波長范圍分為3類。典型獨立式檢測器特點比較見表1所列。
(1)磁頻檢測
最為常見的是基于電磁感應原理的環形線圈和地磁檢測技術。環形線圈檢測原理:車輛檢測器通過檢測提前架設在路基下的環形線圈與運輸途中車輛發生線圈回路內部的電磁量波動所引發的相位變化信號,并經相位比較器將地下電磁信號轉化為車輛可感知的信號后進行傳輸,以達到交通信息采集的目的。
(2)波頻檢測
波頻檢測技術主要指微波檢測和紅外線檢測。微波檢測通過雷達線性調頻基本原理,向道路環境中發射微波,利用反射回來的微波信號感知車速、車輛基本信息、道路通行能力、限制條件等。紅外檢測技術可分為主動和被動式紅外檢測器,主動式檢測器自行向檢測目標區域發射低能紅外線,同時接收來自目標反射回來的紅外線并識別,由此完成采集;被動式紅外線檢測器本身并不能自行發射紅外線,而是通過接收來自運輸車輛和道路環境發射的紅外線實現目標檢測。
(3)視頻檢測
隨著智能化監控設備的不斷應用,具備動態感知能力的視頻檢測設備在軍事交通運輸領域得到了廣泛運用,主要包括行駛途中的車輛提取、陰影檢測等。視頻圖象處理技術是基于視頻成像原理,通過拍攝一定范圍內道路交通狀況和當前范圍內道路兩側基本環境圖像并負迭加在圖像上,從而檢測出交通流量和速度的新興技術。
2.2 協作式技術手段
在利用協作式采集技術完成關鍵交通信息的感知過程中,通過被檢測單元上相應的感知設備與整個采集系統的其他終端進行信息交換,以實現信息采集[4]。
基于北斗導航的信息采集技術完成位置信息、短報文雙向數據點對點或多對多傳輸,并通過提前設置在軍用運輸車輛上的發送與接收模塊實現衛星信號傳輸,從而能夠快捷準確地完成軍事運輸進度信息實時位置的定位、追蹤。
無線射頻識別技術(Radio Frequency Identification,RFID)是基于無線電信號識別特定目標并讀寫相關數據,實現非接觸式自動識別的技術。采取安裝有源或無源射頻識別標簽提前存儲車輛基本信息,通過運輸環節中的讀寫器讀取射頻識別標簽信息,獲得包括所屬部隊、車況信息、駕駛員與載運物資情況等在內的信息,完成對車輛的自動識別。
基于蜂窩網絡的采集技術本質上是基于手機信號定位的采集方式。利用蜂窩無線自組網建立無線傳輸通道,鏈接終端設備與網絡傳輸設備,完成用戶在日常行為活動中的交互通信。由于蜂窩定位技術具有覆蓋范圍大、普適性強、安裝方便快捷等優勢,使得其在信息采集領域的應用逐步增加。
各取所長、精確定位,針對不同技術適用的環境以及標準要求促使其在不同場合下發揮功效。協作式采集技術雖然具備智能、精確、即時的特性,但受技術條件的限制,對于一些基本信息的采集不如獨立式傳感器效果好,且衛星定位信號容易受地形等因素影響,綜合以上情況,軍事交通信息采集技術在實際應用中應根據不同的客觀條件,綜合考慮用戶需求,將信息采集技術協調融合,為決策行動提供更為有效的信息資源支持。
3 軍事交通信息采集技術未來發展趨勢
在實時感知、精確保障的要求下,軍事交通信息采集僅靠傳統的人工統計與設備全天候的信息采集不利于后勤保障指揮平臺做出正確的決策,為適應信息化后勤建設未來發展變化,我們立足現實、著眼未來、統籌協調、規劃發展、瞄準實戰,努力提升軍交運輸信息資源采集能力。
3.1 統籌規劃,加強領導
從多年建設經驗來看,信息資源采集復雜程度高于信息資源處理,面對紛繁復雜的交通信息資源數量和種類,單純依靠多樣化的信息采集手段無法有效完成所需信息的收集,倘若不同機構所領導的信息資源平臺協同建設程度不高,會導致信息資源采集重復浪費、已有信息配置不充分等問題,將嚴重影響后勤信息化建設。因此,必須從頂層設計開始,統籌各方面軍事交通信息采集力量,軍隊內部協同保障、互通有無,通過統一領導責任機制串聯軍兵種后勤及戰略、戰役、戰術層次交通信息采集渠道,綜合利用技術設備,規模化、一體化開發采集軍事交通信息資源,實現軍事交通信息多重效益同步增長。
3.2 統一標準,整合重組
縱觀我軍多年來信息資源開發利用相關經驗,“標準化”往往是信息采集、傳輸、處理過程中的關鍵,實現軍事交通信息采集標準化,統一技術格式應注重以下三方面問題[5]。
(1)規范性。從軍事交通信息源頭嚴格按照統一的編碼格式、通信協議標準、數據格式等工具編制。
(2)先進性。通過高新技術的應用,實現模塊間組合互通、網狀分布的傳輸方式,確保采集到的數據信息具有充分的可擴展性與適用能力。
(3)兼容性。選用我軍通用的數據通信標準和網絡標準協議,確保采集到的信息數據的可維護性和可移植性。
3.3 聯合應用,智能處理
高技術信息戰環境下,軍事交通信息呈現出多樣性與復雜性特點,經過信息采集技術獲取到的不僅是定性信息,還包括定量信息,采用獨立式信息采集手段時還需要聯合應用多種采集檢測技術,以求全方面地獲得實時、準確和可靠的軍事交通信息,增強整體兼容性與魯棒性,提高效益。隨著智能技術和計算機技術的不斷發展,對信息采集的同時,還可進一步擴展應用數據融合與數據挖掘技術,根據目標抓取更有價值的軍事交通信息,而這也將成為今后信息采集技術研究的一個重要發展趨勢。
4 結 語
本文在對軍事交通信息資源采集研究過程中所采用的技術及方法提出了一些建議,對采集技術的具體應用仍需進一步深入研究,旨在突出軍事交通信息采集在我軍后勤信息化發展過程中的重要作用,全面深化信息化新軍事革命,為打贏下一場信息化現代戰爭做好準備。
參 考 文 獻
[1]楊建明,王亞軍,高文偉.加強軍交運輸信息資源管理的思考[J].國防交通工程與技術,2012,10(6):20-22.
[2]陳宇峰,向鄭濤,陳利,等.智能交通系統中的交通信息采集技術研究進展[J].湖北汽車工業學院學報,2010,24(2):30-36.
[3]靳引利,范湘湘,高昊.高速公路網的交通信息分類及發布技術
[J].長安大學學報(自然科學版),2010,30(3):76-79.
[4]閔真.基于物聯網技術的交通信息采集系統[D].南昌:南昌大學,2012.
[5]曾已瀧,唐力會,張楠.國防交通信息資源建設對策研究[J].國防交通工程與技術,2012,10(4):9-11.
[6]嚴鄂東.智能軍事交通系統研究[D].武漢:華中科技大學,2007.
[7]宋景蔚.軍用車輛管理信息技術研究與應用[J].物流技術,2017(4):161-163.
[8]胡杰,白云川,何延濤.基于普適計算的軍交運輸數據采集與信息查詢系統模型研究[J].國防交通工程與技術,2009(5):17-20.
[9]于天明.軍交運輸保障信息系統建設芻議[J].軍用汽車管理,2005(5):10-12.
[10]江南,華一新.遙感技術在軍事地理信息系統中的應用研究[J].遙感信息,1997(2):25-27.