首页 > 技术分析 > 正文
中国机场周界防入侵步入“传感器网络”时代
    2012-8-14 21:15:00    关键字:机场周界,传感器网络      浏览量:
  低信噪比下的目标检测技术

  复杂环境下目标信号淹没在噪声中,信噪比极低,基于多个传感器信息的微弱信号检测算法能有效提高入侵目标的检测概率。

  时域、空域和频域联合检测技术

  针对机场周界环境复杂、目标混杂和气候恶劣的特点,该系统下的信号与信息处理算法必须考虑从时域、空域和频域同时进行分析处理,更重要的是要从三个域之间的关联着手,为目标正确检测提供可靠依据。

  局部气象监测技术

  整个网络系统的探测、识别和融合功能都需要依赖气象传感器节点提供支持,以自适应调整参数和算法。

  自学习机设计

  由于机场环境的不确定性,目标种类、数量、行为的不确定性,传感器自身的不一致性,必须设计相应的自学习机,提高鲁棒性。

  三级三维传感器网络综合防入侵技术

  在中国科学院与上海机场集团共同应用和示范建设的基础上,形成了“三级三维”传感器网络综合防入侵系统。“三级”是指预警区、报警区、出警区。预警区:在周界外部设置范围可调预警区域,画地为牢,排除外界干扰,友善提醒无意靠近围栏的行为。报警区:对目标的入侵过程进行报警。出警区:非法入侵成功后的紧急报警,立即出动警力。

  “三维”是指低空、地面、地下三维立体报警。低空探测:对抛物、翻越和低空飞行器等入侵行为进行报警。地面栅栏:对攀爬、破坏等入侵行为进行报警。地下:对掘地入侵行为进行报警。

  传感器网络机场周界防入侵系统达到的主要技术指标包括:

  ·大规模端到端网络容量:可容纳10万节点以上;

  ·探测手段:10余种传感探测手段;

  ·识别能力:人员、车辆和动物等混杂目标的识别和分离;

  ·入侵响应时间:小于2秒;

  ·入侵目标区域定位精度: 0.5米。

  通过传感器网络手段能告知目标是什么、在哪里、做什么,之后再进行报警,即目标驱动报警,实现了低虚警率、高报警率的周界防入侵,与第二代的信号驱动报警形成鲜明对比。

  应用示范

  中国科学院联合上海国际机场股份有限公司建立了传感器网络周界防入侵系统的2.4公里应用示范段,笔者有幸参加了2009年6月16日由中国民用机场协会主办,上海国际机场股份有限公司协办,由中科院嘉兴无线传感网工程中心承办的机场防入侵新技术研讨会,并参观了该应用示范段。

  从现场效果来看,系统较好地达到了预期目的,反响良好,表现在:虽然周边存在很多干扰,比如与周界紧靠的公路上载重货车横行、机场内部警铃不断、跑道上飞机接连起降等,都没有对防入侵系统造成干扰;该系统对入侵目标的定位精度达到了0.5米,能有效排除外界干扰;当有人员靠近围栏时,系统给予了友善提醒,可以有效喝止不当行为并减少出警次数;对于无恶意的脚踏和手推,系统并不立即报警,但是对围栏的攀爬和破坏,系统无一例外及时发出警报;对于不碰触围栏的空翻入侵和掘地入侵,该系统也能立即检测到并报警。

  据用户反映,该示范段自2008年1月建成以来,经受了南方雪灾、高温、数次冰雹、无数大风大雨等考验,均未发生虚警,对于人员的入侵行为也未出现漏警。由此可见,传感器网络这一新兴技术给机场周界防入侵系统带来了革命性的创新,为周界筑起了无缝立体“电子长城”。

  由于机场示范段的成功,上海世博局在世博园区对该系统进行了测试,即将在世博会期间投入使用。同时,在监狱等国家特种安防领域的传感器网络周界防入侵系统也开始投入建设。

[1] [2] [34