识别技术的军事应用

2024-08-06

识别技术的军事应用（精选9篇）

识别技术的军事应用篇1

1 引言

自1960年7月美国科学家梅曼发明世界上第一台红宝石激光器以来,科学家对激光技术的研究已有近50年的历史,突破了许多技术难题并取得了非凡的成就。今天的激光仪器无论是从工作原理实验手段,还是制造工艺都已逐步成熟,激光日益受到各大军事强国的重视,并有望成为未来军事技术发展中最活跃的领域之一。激光技术在军事上已经广泛应用于激光武器、航空航天、激光侦察与反侦察、激光制导、激光通信等诸多领域,大大提高了军队在高技术战争条件下的打击与防御能力。本文介绍一些激光军事应用技术,而这些激光技术在民用领域也必将有着广泛的应用前景。

2 激光技术的应用现状与前景

2.1 激光武器

激光在军事上最吸引人的应用莫过于激光武器。激光武器是指利用激光束直接摧毁目标或使之失效的定向能武器,以其攻击速度快、转向灵活、可实现精确打击、不受电磁干扰等优点倍受青睐。这种武器能够像常规武器那样直接杀伤敌方人员,使某些光电测量仪器的光敏元件损坏甚至失效,击毁坦克飞机等;主要代表有激光枪和激光炮。早在1978年,美军就曾用战术激光炮成功地击落一枚“陶”式反坦克导弹。在1982年英国和阿根廷进行的马岛战争中,英国就秘密使用了刚刚研制出的“激光眩晕器”,用于拦截攻击英国军舰的阿根廷战机,导致阿根廷飞行员失明而机毁人亡。战略激光武器是指可攻击数千公里之外的洲际导弹、太空中的侦察卫星和通信卫星等的高能激光武器。对于当今世界惟一的超级大国——美国,已具备了激光反卫星能力。海湾战争爆发前数月,它曾用激光武器MIRACL/SLBD的反卫星能力来威胁法国,以迫使其停止向伊拉克出售法国斯波特卫星在海湾地区上空拍摄的卫星图像,并最终取得成功。美国还用激光武器来拦截导弹,如在1996年的白沙导弹靶场试验中,美国成功地用高能激光武器(Nautilus)击毁了两枚俄制BM-21"喀秋莎”火箭弹。

由此,我们不难看出高能激光武器有望成为未来高科技战争中夺取空间优势的杀手锏武器。目前,美、俄、英、以色列等国已研制出初步的车载和机载激光武器,并且有望在不久的将来应用于战术防空、战区反导和反卫星作战。按照现有的水平,今后五到十年可望在地面和空中甚至太空平台上部署,用于战术防空、战区反导和反卫星作战等。

2.2 激光侦察与反侦察

(1)激光测距。激光测距与普通测距相比,具有远、准、快、抗干扰、无盲区等优点。激光测距在技术途径上可以分为脉冲式激光测距和连续相位式激光测距。脉冲式激光测距是指向目标发射激光信号,碰到目标就被反射回来,由于光的传播速度是已知的,只要记录下光信号的往返时间,用光速乘以二分之一,就是所要测量的距离。连续波相位式测距是用连续调制的激光波束照射被测目标,从其往返中造成的相位变化,换算出距离。

(2)激光雷达与激光测速。雷达的分辨率与波长有关,波长越小分辨率和精度就越高。激光雷达工作在光波段以激光来探测目标,较微波雷达在高精度和成像方面都占有优势。激光雷达在分辨率上可以达厘米甚至毫米级,比微波雷达高近100倍,在测角速精度上,理论上比微波雷达高一亿倍以上。目前军用激光雷达主要应用于飞机导航和来袭军事目标的定位与测量上。民用的激光测速仪是激光雷达的简化装置,目前已经应用与交通管制时的车速检测等方面,激光测速仪较原有的微波测速仪有着独特的优势。

(3)激光报警与激光反偷拍。激光报警是利用安放在隐蔽处的激光发射装置发射出不可见的激光,通过扫描并探测分析回波或在另一侧有接收装置,若正常接收则整个系统平安无事;若激光被阻挡,则接收端收不到激光,说明有情况,报警系统发出报警,从而达到警戒的目的。目前激光报警系统主要应用于对重要军事设施的秘密监视以及反狙击等方面。

激光报警技术在军事上可以承担重要军事设施,军事地段的警卫任务,在民用上亦可以用在重要文物、金库等重要地方,报警系统可以对重要设施进行秘密监视。激光反偷拍是利用红外激光逐层扫描寻找目标,一旦接受到由目标反射回来的特定的信号,反偷拍系统立即相应,沿原光路射出一道一定强度的激光使正在工作中的摄像仪拍得的像模糊不清甚至直接损坏摄像仪中的光电器件,由此达到反偷拍目的。

(4)激光侦察对抗。激光侦察在军事上占有十分重要的地位。利用激光技术进行多光谱摄影,可以识别伪装目标。由于各种物体对各种光的吸收和反射能力不同,可以在底片上引起不同感光反应而实现对目标的侦察。海湾战争中,美国利用这一技术,发现了伊拉克严密伪装在树林里的坦克和导弹发射架。激光对抗可对激光测距进行欺骗,使其无法测定其真实距离或使导弹改变弹道。

2.3 激光制导

激光制导指的是控制和导引飞行器,使其按照选择的基准飞行路线进行运动的过程。激光制导具有投掷精度高、捕获目标灵活,导引头成本低、抗干扰性能好、操作简单等优点。激光制导可同时攻击多个来袭目标,即把激光信号经过编码以数个指示器分别控制数枚导弹,打击来袭目标。为提高激光制导全天候作战能力,各国都在研制先进的激光目标指示器,以保证昼夜作战使用。目前激光制导技术的发展趋势:制导体制仍以半主动寻的制导和波束制导为主;发展高性能目标捕获跟踪和激光指示系统,提高武器系统的抗干扰能力和生存能力;开发小型化激光雷达导引头,以实现“打了不管”能力的激光自主制导;CO激光频段的制导有取代YAG制导系统的趋势,特别是C雷达成像技术;发展双式多模制导系统等。

2.4 航空航天

激光在航空航天领域有着广泛的应用,主要介绍现今处于研究前沿的激光点火、推进和控制燃烧的技术。(1)激光点火:激光点火技术作为一种新型的点火技术已越来越受到各个国家的重视。当激光强度足够高、光斑直径足够小、辐射热流密度足够高时,热吸收速率就会远远大于热扩散速率而使能量迅速积累,从而使激光点火成为可能。这种技术使燃料在低温条件下实现爆震燃烧成为可能,大大提高了普通发动机达到超音速飞行推力。(2)激光推进:激光推进技术是将激光的能量转化为飞行器动能而飞行器自身不用携带燃料的一种新型推进技术。主要分为两种方式:一是利用激光和工质相互作用产生推力;二是利用激光显著的光压效应产生推力,即借助太阳光压来推动飞船,实现无燃料航行。(3)激光控制燃烧:激光控制燃烧技术是一种随着航天航空技术要求的提高而产生新型燃烧控制技术,指的是采用激光维持燃烧设计,可任意节流和熄灭。重起燃烧的推进控制方法在推力器的设计上,非自主燃烧推进剂的燃烧由激光照射控制,激光照射时燃烧进行,反之,燃烧就会停止。用这种方法可制成高效率的非自主燃烧推进的激光控制的微型推力器。

2.5 大气激光通信

大气激光通信因其波长短,发散角小,所以天线可做得很小,在接收器处可获得以数量级提高的功率密度,对于光的自由空间传输,只需要较小的望远镜和极低的发射功率,并且还可以利用光进行极高密度的数据率传输。这种通信常用于空间载体间的通信(包括飞机对飞机、卫星对卫星、飞船对飞船等),因为空间载体通信不存在影响传光的诸多因素。对海军来说,激光对潜通信尤为重要。蓝光或绿光穿透海水时衰减最小,波长为0.47~0.54μm的蓝光经过100m深度传播,其损耗仅为其他波长的1/10。蓝绿光在海水中的穿透能力可达600m以上,其传播方向好,不易被敌方截获,且隐蔽安全,极大地提高了其生存能力。这就引起美国和前苏联等国研究和开发潜通信的极大兴趣。然而激光通信也有一些不足之处,例如激光强度在传输介质中的衰减,激光束的发散问题等,这一问题的克服有待于激光技术的进一步发展。

3 总结

激光技术在军事上除上述应用外还有许多其他应用,诸如激光拦截、激光隐身、激光防护、激光对抗、激光引信等,它们的成功应用将大大提高军队在高技术战争中的对敌打击与自我防护能力。同时激光技术的民用化也大大促进民用科技的迅速发展,如激光测速、激光反伪、反偷拍等,随着激光技术的飞速发展,这些激光技术在民用领域也有着广泛的应用前景。

参考文献

[1]陆宇灵,程祖海,张耀宁,孙锋,余文峰.Investigations and experiments of a new multi-layer complex liquid-cooled mirror[J];Chinese Optics Letters,2004,07.

[2]张玲玲,孟俊清,黄燕,胡企铨.高功率板条激光器的研究进展[J].激光与光电子学进展,2005,04.

[3]刘兰琴.高功率超短脉冲钛宝石激光光束控制研究.[D].中国工程物理研究院,2005.

识别技术的军事应用篇2

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2011.03

军事物资自动识别管理方案

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军事演练物资AEI自动识别管理系统

1.微波射频识别RFID技术简介

自动设备识别系统（英文名称为Automatic Equipment Identification,简称AEI）, 是国际上正在努力开发并快速推广普及的一种用于各种安全性要求较高场合的自动监控管理系统。该项技术的基本思想是通过采用一些先进的技术手段，实现人们对各类物体和设备在不同状态下（移动、静止、恶劣环境）的自动识别和管理。通过计算机网络，可在监控范围内或所需区域内对监控目标进行监控、稽查，是传统方法无法比拟的。

1.1 系统组成

系统由电子标签、读写器、天线和软件系统组成。在库区出入口、运输车辆上，或其他关键位置配备电子标签阅读器（读写器）与天线，每个受控物资配备一个电子标签。对应的人员管理可选配相应的门禁系统，利用智能卡或指纹认证来验证相关人员的身份并进行记录。

1.1.1 电子标签（英文名称为TAG）

电子标签又称RFID卡，由专用芯片和微带天线组成，每一块重量不到10克、电子标签可以存储军演物资的基本档案信息。粘贴或固定安装在受控物资或受控物资的外包装上。通过阅读器与电子标签进行远距离通讯来实现对监控目标的实时监控。

1.1.2 电子标签阅读器

（英文名称为READER）

电子标签阅读器（读写器）可以无接触的读取电子标签中所保存的电子数据信息或向电子标签存储器写入数据信息，从而达到自动识别物体或改写电子标签存储器数据的目的。读写器是一个主动雷达，重约2.5公斤。按应用场合不同，分为车载式、路边式、台式、手持式等。利用这些读写设备，可在0-10米甚至更远的距离与移动状态或静止状态的电子标签进行短程微波无线通信，采集受控物资电子标签中所存储的信息，通过计算机系统分析，进行无接触识别。由于电0311-83801980 87961716

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子标签读写器与标签卡的微波无线通信是在数微秒内完成的，受控物资移动状态下不影响信息读出。

图3-4 读出（写）器实物图

1.1.3 天线

1.2 微波RFID系统工作原理

利用雷达反射原理，电子标签阅读器通过天线向电子标签发出微波查询信号，电子标签被读写器微波能量激活，接受到微波信号后应答并发出带有受控物资数据信息的回波信号。读写器接收到电子标签信号后，由读写器中的解码器解析出与受控物资有关的各种信息，从而建立读出（写）器与电子标签的通讯联系，解析出受控物资信息再通过计算机处理，实现受控物资自动识别管理的目的。

图3-6 微波工作原理图

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2.产品开发背景

伴随着我国军事现代化的快速发展，对战略物资的管理要求也在逐步提高。如何利用现代化的管理手段与先进的科学技术来为我服务，逐渐提上部队领导的工作日程。到目前为止，各部队对战略物资的管理大部分停留在条形码的管理阶段，效率相对比较低，差错的出现也会偶尔出现。我公司开发的自动化识别系统利用先进的RFID技术，实现了对受控目标的快速非接触识别，有效缓解了以上存在的种种弊端，使战略物资的管理水平上一个新的台阶。

3.软件系统构成

软件系统由综合管理系统、实时监控系统、车辆定位系统、远程查询系统等模块组成，采用C/S结合B/S模式设计。

“综合管理系统”主要实现电子标签发行管理、受控物资出入详细记录查询、打印等管理功能。

“实时监控系统”主要对受控物资出入情况进行实时监控，同时可选择对受控物资出、入库进行图像实时监控和录像。

“远程查询系统”主要实现相关领导或协同部门远程查询功能。

4.安装位置设计

电子标签粘贴或固定在受控物资或受控物资的外包装上，阅读天线的安装位置可以选择顶装或侧装方式安装在仓库出入口或运输车辆上。由于射频电缆的长度会影响标签识别的距离和性能，电缆长度应在10米以内。读出（写）器的安装根据天线的安装位置和现场的具体环境确定。如果天线距离办公室或值班室较近（走线距离<10米），可以选择将读出（写）器安装在室内墙壁上；如果天线距离办公室或值班室较远（走线距离>10米），应考虑将读出（写）器安装在天线附近的防雨箱内，以缩短电缆长度提高识别距离和识别率。

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5.控制流程

（1）信息配置，对受控物资、车辆、人员信息进行设定与权限分配。（2）物资入库，物资名称、品种、型号、有效期等参数录入数据库保存，可结合物品自带的条码标签。物资入库后，可随时通过计算机系统查询库内物资储备情况，储备数量不足时报警，有效期到期前预警。（3）出库申请：出库单位通过“物资调用客户端“选择物资品类与数量，形成“物资出库单”，可同时选定出库物资运送车辆。

（4）出库批准：经有关部门批准，出库物资运送车辆信息以及“物资出库单”传输给仓储管理工作站。

（5）物资出库：提取物资的车辆到达物资库，电子标签阅读器根据车辆标签信息自动调出该车辆信息，并自动调出该车对应的“物资出库单”，避免非法出库或互相提错。

（6）对车辆编队并形成行进梯队，通过车辆定位系统监控车辆位置。（7）通过车载阅读器随时监控物资状态，并结合车辆定位信息，记录物资卸载时间与地点。

（8）发生非法侵入、无出库权限的受控物资出库、互相取错等情况出现时，自动声光报警，并自动电话联系相关管理人员。

5.1 综合管理系统设计

综合管理系统设计简洁，便于使用及维护，具有较强的易用性。管理软件为用户提供有效的管理措施和手段，可以对所有受控物资的基本信息和历史信息记录进行管理、操作、维护，以及人员管理和其他管理。包括：系统参数设置、标签信息登记、出入库记录查询、挂失处理等。

5.1.1 系统参数设置模块

本模块的主要设计目的是通过一些参数的调整选择通讯端口、读出器设置、0311-83801980 87961716

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数据库的初始化和系统自动升级功能。如图6-3

系统参数设置维护模块端口和读出器设置数据库初始化自动升级数据备份数据恢复数据转发设置

图9-3系统设置模块

特点是将现在比较通用的智能管理系统的功能与RFID标签阅读器以及标签结合在一起，突现产品的优异特性。数据备份功能设计了手工备份和定时自动备份（包括：每天、每周、每月或设定时间段备份）。为用户提供了可靠的数据安全性保护，避免人为过失导致历史数据全部丢失。数据恢复功能设计有全部恢复数据和选择恢复数据操作，同时考虑到数据的安全性除了有操作权限和操作密码外，对于备份时刻后发生的数据将全部保留并做标记显示。数据转发功能主要针对较大规模采用C/S网络结构设计的需要将本地的流量信息和发卡信息等上传到上一级机构的系统设计，增强系统的兼容性和可扩展性。通过该功能可以在指定的时间将指定数据表中的数据自动发送到上级服务器中，或手工直接选择数据发送。

5.1.2 信息登记模块

本模块包括受控物资电子标签登记，以及出入车辆人员的信息登记，电子标签配置、电子标签认证，标签信息查询功能。对于用于微波识别标签要先进行新标签注册并录入相应数据（物资标号、类别、有效期、车辆所属单位等），否则标签不能正常使用。

5.1.3 出入库记录查询模块

本模块主要实现车辆、人员、受控物资出入库以及移动情况的查询以及打印0311-83801980 87961716

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计算机技术军事领域的应用研究篇3

随着信息时代的来临,计算机已经被应用到人们生产生活的各个领域,军事领域也不例外,在现代军事系统中,计算机技术是不可或缺的重要组成部分,是现代化武器的灵魂,在战场上扮演着指挥者的角色。与商用计算机相比,军用计算机的功能更专业,质量更坚固,要求也更加严格。

1军事领域中的计算机应用

1.1军事领域中的车载计算机

军事领域中的车载计算机主要指的是在现代装甲战车、防空武器、地面炮、近程导弹发射车、侦察车等车辆内所装备的计算机系统。运用车载计算机,能够在很大程度上缩短军事武器系统的反应时间、提升命中率、提高系统自动化程度,还能够提升信息的处理效率,在现代军事系统中的作用非常大。

在装甲车与防空武器中的计算机技术,主要用于火控系统, 故这类计算机也被称为“火控计算机”,是火控系统中必不可少的核心部件,能够根据实际情况,解决火力控制问题,并具备解算与控制功能。

在近程导弹发射车与地面炮中的计算机技术,也主要用于火控系统,但两者的功能与名称都有所不同。控制地面炮进行设计的车载计算机被称为地面炮计算期,能够以目标地点的气象与诸元为依据,自动计算出命中目标所需要的诸元,并对目标地点进行及时修正。控制近程导弹发射的计算机被称为近程导弹指挥仪,在导弹发射以后,设备可以根据弹道的飞行情况进行准确计算,并将无线电指令发动给导弹,从而对目标进行连续的飞行控制。

在迫击炮上的计算机又被称为弹道计算器,能够对弹道进行导航与计算。

在侦察车中的计算机技术主要用于处理信息,要求计算机有很快的运算速度。多个探测器传输回来的大量信息必须经过实时传感器才能进行数据的融合与处理,从而保证信息的准确性,并将信息及时传输给前方战场与作战平台。

1.2军事领域中的机载计算机

机载计算机主要装备于现代战机,是一种微型的计算机系统,现阶段已经在雷达、大气数据处理、机上监控、电子侦察、自动飞行控制、飞行管理、仪表控制、通讯等领域广泛使用。

在超音速远程轰炸机中,计算机技术已经可以实现支持飞机的自动驾驶,在飞行以前,可以将飞行过程储存到计算机内, 飞行员的控制只需要存在于飞机起飞与着陆阶段,其他飞行过程可以全部由计算机进行控制,根据实现制定的飞行计划到达目的地。在轰炸机的驾驶舱中,也并没有纷繁复杂的各种仪表, 而是只有一块显示屏,驾驶员只需要操作显示屏上面的小飞机, 便可以完成对飞机的控制。

在战斗机中,计算机技术的应用可以使其在应急情况下, 也可以完成高难度的飞行动作。在战斗过程中,飞机中运用计算机技术的飞行武器控制系统可以完成自动的飞行与射击,战斗所需要的信息可以全部显示在做场内的荧光屏与平视仪中, 驾驶员可以省略查看仪表这一步骤,集中精力克敌制胜。

1.3军事领域中的移动计算机

军事领域中的移动计算机可以分为笔记本电脑、平板电脑、掌上电脑三种,但与生活中使用的电脑不同,军事领域中的电脑都是加固型的。

“网络中心战”的提出使得移动计算机的需求更加迫切,美军在伊拉克战争中的胜利使其感受到了信息优势所带来的作战优势,在此之后,美国国防部也意识到了需要在战场士兵身上配备高性能的计算机,这对战争非常有利。

1.4军事领域中的嵌入计算机

军事领域中的嵌入计算机主要指的是嵌入弹药或侦察系统中的微型计算机,具有体积小、能耗低、重量轻、可靠性高等优势,在远程导弹上嵌入微型计算机可以控制导弹的飞行速度, 还能够控制火箭发动机的关机与脱离时间,在最大程度上确保导弹能够按照预计的轨道飞行。除此之外,在精确制导炸弹中, 微型计算机技术也得到了有效利用。以美国“杰达姆”系列导弹为例,计算机技术便应用于其结构任务中,导弹中的定位接收机与惯性测量装置会接收到卫星发出来的飞行信息,并将其导入到任务计算机中,计算机可以根据收到的信息完成对导弹的控制,还可以对控制功能进行解算,将相应信息向其他设备输出,从而对炸弹的舵面偏转情况进行控制,保证炸弹不偏离既定轨道。

1.5军事领域中的C4KISR计算机

C4KISR是美国的军事信息处理系统,在以信息化为基础的战争时代,信息处理系统能够在最大程度上获取战场上的有效信息,有利于对决策与作战优势进行合理判断,同时,C4KISR也是进行网络中心战与联合作战的核心技术。C4KISR系统最初仅为C2,随着科学技术的发展,又相继出现C3、C3I、C4I、C4ISR等系统,C4KISR为最新一代。在C3I向C4I过渡的过程中,能够在一定程度上反映出自动化指挥系统中观念的发展,换句话来讲,在C3I中,主要强调以通信为核心,来实现指挥作战系统的自动化;而过渡到C4I时,则着重于计算机技术与通信技术的相互结合,计算机技术在整个系统中有着非常重要的地位, 从某种角度看,C4I就是C3I的数字化升级。

2军事领域计算机的未来发展趋势

第一,储存空间更大,数据处理更加快速。在现代化战场上,各种各样的信息令人眼花缭乱,但真正对战争有用的信息往往一瞬即逝,因此,能够在最短的时间内掌握最有效的信息, 是把握战斗机会的核心。所以,军事领域计算机必须有足够快的运算速度,且具备充足的信息储存空间,拥有良好的软件兼容性与便捷的人—机接口。

第二,输出与输入能力更强。计算机内部的宽带主要取决于数据总线,在过去的一段时间里,主要应用的是紧凑型的PCI总线,但一些用户希望能运用PCI超速结构,相比来讲,后者具备的性能更加优良,其也是下一代平台互联标准总线的有力竞争者。

第三,融合无线通信技术。如今,无线通信技术已经发展的非常成熟,在战争的武器系统中,运用无线技术进行联网已经是大势所趋。所以,美国一些公司也在无线局域网的解决方案上下了很多功夫,具体来讲,就是将无线局域网卡装置在计算机内,从而实现计算机在短距离内的无线通信。只要用户位于局域网范围以内,不用利用电台,便能够实现图片、影像、声音的传输,还可以向他人报告自己与目标的位置。

第四,发展数字式多微机分布结构。数字式的多微机分布结构是计算机的主要发展趋势,在第三代战斗坦克中,每辆坦克中的微机都有近四十台,这些计算机能够进行完美的综合运用,使坦克能够在夜间也可以实现高速行驶,还能在条件相对恶劣的情况下,帮助坦克准确击中目标。

第五,具备可重构性。未来的计算机技术能够以战争的实际需求为基础,进行系统的重新配置,在设计计算机时,设置多个扩充端口,这些端口能够接插各种模块化部件、功能卡、电源以及驱动器。另外,用户还可以通过平台进行个性化配置, 从而以自己的需求为基础,配置出不同使用要求的计算机。

3结论

综上所述,随着信息化进程的不断加快,计算机技术在军事领域的运用也越来越广泛,随着这些应用的日益成熟,战斗过程中的信息准确度与战斗力也会随之提升,在未来,计算机技术将会更广泛的在军事领域中应用,并逐渐成为战争中不可或缺的重要因素。

摘要：随着科学技术的迅猛发展,计算机技术已经逐渐应用到各个领域中,军事领域的计算机技术更是从根本上改变了战争的传统模式与手段。本文从车载、机载、移动、嵌入、C4KISR等方面,论述当前军事领域中的计算机应用,并就未来军事领域中计算机的发展趋势提出了一些看法。

识别技术的军事应用篇4

报

告

2012年1月至2013年8月，苗馆镇卫生院开展了“射频识别在医疗护理中的技术研究”课题，经充分调查和认证，射频识别可以有效改善医疗体系效率低下、医疗服务质量欠佳的就医现状，无疑是推进中国医疗改革事业发展的一把利器。其主要技术要点如下：

（一）调查论证

射频识别(RFID)在医疗、护理领域的潜力巨大，能够帮助医院医疗、药品、人员及管理信息的数字化采集、处理、传输和共享等。特别是在医疗卫生领域的条码化患者身份管理、移动医嘱、诊疗体征录入、移动药物管理、移动检验标本管理、移动病案管理数据保存及调用、婴儿防盗、护理流程、临床路径等管理中，均能发挥重要作用，从而解决医疗平台支撑薄弱、医疗服务水平整体较低、医疗安全生产隐患等问题，实现加速推进医疗信息系统的建设。

（二）射频识别主要功能

RFID移动护理系统，是物联网技术在医疗护理系统中的应用之一。在加强医院的现代化信息管理和提高工作效率的同时，它能给患者带来很多好处，使得隐私得到保护，医疗更加安全。由于采用嵌入式RFID腕带，使得相关医疗信息得到了保密，只有医护人员可以按权限查询患者的信息，保护了患者隐私。并且，采用RFID技术实现对患者诊疗过程中的每个环节得到跟踪确认，协助和指导护士完成医嘱，由于有了医嘱执行项目的电子化确认过程，使护理质量监控和护理工作量的量化成为可能，实现患者诊疗过程的可视化管理。

图一移动护理系统

移动护理系统是以无线网络技术(如WiFi、3G或LTE)和RFID无线射频识别技术为核心，通过医院管理信息系统和智能型手持移动终端(如PDA等)为移动中的一线医护人员提供随身数据应用的信息服务系统，如图1所示。医护人员查房或者移动的状态下，可通过智能型移动终端的护理人员端软件，通过无线网络实时联机，与医院管理信息系统的数据交互，使医护人员随时随地在手持终端上获取全面医疗数据，而患者可借助佩戴在手上的装有RFID的腕带，在与PC机(或PDA终端)连接的RFID读卡器查询显示该患者目前的检查进度，并可获取全面医疗数据。根据历史记录和临床检查结果，对比患者病情的变化情况，及时会诊和制定治疗方案。

（三）技术规程

1.1 无线实时信息传送

通过无线技术实现数据传递，可快速、正确地将数据信息传送至后端服务器。在数据收集时，以数字化形式储存，并透过无线网络回传至服务器，单张表格实时回传所需时间将缩短为2分钟。无线传输不受地域限制，即使在移动中或是没有Cable线的地方，都能随时将数字数据上传或下载。

1.2 RFID腕带管理

RFID腕带发行管理主要是在后台系统建立起RFID腕带与患者信息的对应关系，患者从挂号开始随身佩戴电子腕带，其中记录了患者的姓名、性别、血型、以往病史、入院生命体征情况等信息，在门诊系统的各个环节，患者均佩戴唯一的电子腕带作为身份识别方式，并可据此在医院提供的自助查询平台进行自助病历查询甚至打印化验单据，在各个关键诊疗环节核对患者身份，保障医疗安全。

1.3 移动护理利用医院管理信息系统生成医嘱执行条目，护士使用移动到患者的床旁，读取患者佩戴的RFID腕带信息，通过无线网络自动将需要执行的医嘱调用，护士通过移动终端记录医嘱具体执行的信息，记录患者生命体征及相关项目，用药、治疗信息确认，实现动态实时的床边护理服务。由于采用移动护理系统，医护人员能更简便的获取、录入患者各种医疗数据的信息，使得护士减少了因查询、核对而产生的打印、抄写工作以及来往护士站与病房之间所化费的时间，大大优化了护士工作流程

1.4 患者跟踪

通过RFID患者定位跟踪系统，使得通过护士站的电子显示屏或医院的监控电脑或医生的随身移动终端，即可掌握患者的物理位置。从而实现了对手术患者、精神患者和智障患者等的24小时实时状态监护，保障住院患者安全。这样也可以限制患者到某些非安全地带，以及避免某些智障患者或老人离开医院而走失。

（四）技术安全性探讨

任何新技术的应用都很可能是一把双刃剑。虽然智能化、行动化的医疗系统能大大提高了医疗服务的质量，优化管理流程，但是在实施过程中也有发现一些问题并需要进一步研究改进，使移动医疗更加完善。个人隐私的泄露

移动护理系统面临信息安全与隐私泄露等带来的更多的威胁，若不能同步的解决，物联网技术在移动医疗护理系统中就得不到真正快速的发展。对护理行为执行时间的正确性和真实性反映有所欠缺。计算机系统若不能正确的记录每一条医嘱，以及遗漏执行某项医嘱等，一定程度上存在医疗安全隐患。

对护理查对制度执行的支持欠缺

移动护理系统存在患者身份识别差错的危险，也无法识别治疗单抄错等情况。特别是对于昏迷、有精神障碍或者新生儿等的查对存在一定隐患。尚无统一标准，存在安全隐患

除了RFID设备的高成本外，标准不健全也是限制物联网技术在医疗领域大展拳脚障碍。RFID对一些人体植入式设备，例如心脏起搏器会否产生安全隐患，RFID低频信号所产生的一些反应，包括不适当的起搏频率，改变起搏率，高电压冲击和设备重新编程等，也是制约RFID在该领域大规模应用的主要原因之一。

（五）技术研究结论

利用射频识别构建电子医疗体系，可以给医疗服务领域带来更多的便利。要提高医疗服务现代化水平，不仅要提高对患者的高精尖的医疗人才的服务，同时还要通过相应的手段来提高医护人员自身的服务能力。通过射频识别可以大幅度降低成本，使医疗监护设备无线化，目的是使患者能够得到更加方便快捷的低成本高质量的服务，最终的目标是使有限的卫生资源得到充分的利用，使医疗资源最大化，使大家能够共享优质医疗资源。

射频识别技术在医疗护理系统中的应用课题组

试论军事上虚拟现实技术的应用篇5

关键词：虚拟现实技术,训练应用,研发

0 前言

通过计算机硬件与软件系统的共同应用, 模拟人在自然环境中的听、看以及动作等行为的高级人机交互技术就是我们常说的虚拟现实技术。现阶段, 该技术已经广泛应用在了教育、科技以及军事等领域, 特别是在军事领域中虚拟现实技术的应用程度直接体现了军队信息化的发展状况, 与军队的综合作战实力有着直接的关系。通过该技术的应用不仅能够减少人员伤亡、节约大量经费, 还能够提高军人的训练水平, 改善国防实力, 对于军队的信息化建设起着积极地促进作用。

1 虚拟现实技术的主要应用

虚拟现实技术最初起源于军事领域, 其最新成果往往也率先被应用在军事方面。21 世纪的军事技术发展速度非常快, 与此同时对虚拟现实技术的依赖程度也越来越高, 其在武器装备的设计、生产、制作、训练、战备等方面有着非常重要的贡献, 因此说虚拟现实技术有着广泛的军事应用前景。

此外, 由于虚拟现实技术不受时间、空间以及场地的限制, 并且具有安全、可控以及可重复利用等特点, 已经引起了全世界各国军方的高度关注。虚拟现实技术的应用主要体现在四个方面, 分别是:军事训练、作战模拟、作战分析研究以及作战任务保障与评估。

1.1 军事训练

为了保证军队的战斗力, 各国都对教育训练予以了足够的关注, 通过大量的训练与演习提高部队的战斗力。近年来在虚拟现实技术广泛应用的背景下, 各军事强国在尖端武器的使用训练方面有着突飞猛进的进步。例如:美军通过该技术的应用研发了一种专适用于海军舰载机飞行员训练的系统, 通过该系统展开飞行员的训练。通过这种训练, 能够更加直观的反映出飞行员的飞行错误与技术特点, 使飞行员能够以最佳的状态进行战斗飞行。

1982 年美国高级研究计划局与美国陆军联合开发了SIMNET系统, 该系统的核心是控制、指挥以及管理接口, 是一个由计算机主机平台相连的网络群, 并且包括了参谋监视控制系统。该系统最初是为了降低训练费用, 并增强训练安全程度。通过SIMNET系统的应用, 并且大量在装甲车、坦克、直升机、步兵以及飞机等安装模拟仿真器, 并通过广域网的应用, 就可以实现大规模、高仿真的军事演习。

随着电子信息技术的不断进步, 分布式虚拟现实系统已经研发出来, 它可以将各种用户连接到一起, 形成一个较大的虚拟空间, 并且每个用户都能够有一个更加宽阔的观测境界, 通过这种系统们能够更好地发挥多兵种合成训练的特长。由于这种系统的先进行, 美国军方正在开发类似的海军特种作战部队计划和演习系统以及空军的任务支援系统。

1.2 作战模拟

随着军事作战模拟仿真技术的不断发展, 该技术广泛应用在了军事作战模拟领域, 并通过计算机的应用, 可以实现科学、准确、快速、可靠以及低耗的作战模拟。这不仅为现阶段的高科技战争提供了科学的训练和指挥模拟平台, 更加贴近实战, 使得作战指挥与作战技能等能够全方面发展。通过虚拟现实技术的应用, 能够更加逼真的将虚拟战场和作战过程显示出来, 可以为专家制定作战方案、模拟决策提供依据, 现阶段受到了作战指挥人员的强烈欢迎。

1.3 作战分析研究

面临日益复杂的战术与战法, 军队广泛采用了虚拟现实技术技术, 并在战术、战役以及战略等层面来进行作战进程和作战结果的模拟分析, 为规划、计划以及预算提供预测, 也能够为试验和鉴定提供实验性环境。作战分析研究更倾向于高层次的作战模拟分析, 主要在联合作战中的兵力调动、使用以及配合等方面。

作战指挥控制系统通常有数据显示、数据处理、数据传输以及信息采集四个系统组成。指挥控制系统方针主要用于在特定条件下对特定攻击目标在有效性、响应时间以及决策预案方面的分析研究, 并对操作程序、作战软件进行优化, 最终对多目标情况下的协同作战进行决策方案分析。

1.4 作战任务保障与评估

虚拟现实技术在军队的作战任务保障与评估中的应用频率也较高。特别是由于部队的作战任务演练、试验都需要大量使用可重现环境的运载工具的仿真器, 这样就可以通过模拟可能发生的状况为训练人员提供足够的演习目标, 并且通过高水平的敌人与恶劣环境的模拟, 实现作战水平的提升。在后勤保障中可以对各种武器库存、油料、弹药以及各类后勤物资的供应状况进行模拟和分析。

2 结论

综上所述, 在军事领域中虚拟现实技术已经得到了广泛的应用, 各个国家都在这方面加大了研发力度, 为了保证我国的军事实力稳步提升, 我们也应对虚拟现实系统的开发、应用加大力度。为了适应未来科技含量日益提高、综合性不断增强的潜在战争, 我们应充分在战场研究、军事训练、武器研发与评估方面加大虚拟现实技术的应用, 不仅要提高部队的作战能力, 还要不断锤炼部队在后勤保障、指挥协调方面的能力, 保证我国的军事力量不断提升, 为我国铸造新一代的钢铁长城。

参考文献

[1]李胜和.浅析虚拟现实技术的应用对军事实力的提升作用[J].解放军报, 2012 (11) .

大数据技术及其军事应用篇6

数据一词传统意义上指的是数值或者数字,如营业额、业务量、客户量等,传统的数据解决方案即可处理此类数据,而大数据则包括数值、数字、文本、图片、音视频、地理位置信息等多种类型的数据。其定义为超过现有数据库系统采集、存储、共享、分析和处理能力的海量复杂数据集合,数据量通常在10TB规模以上。大数据技术的主要特点包括:

第一,数据体量巨大性。目前互联网搜索巨头Google月处理数据超过400PB,百度数据总量则接近1000PB,日处理60亿次搜索请求,淘宝网日交易量逾千万笔,日数据量超过50TB,所有这些皆为海量数据的呈现。

第二,数据种类多样性。相对于传统数据,大数据在结构、模式等方面变化较大,不仅包括数值形态的结构化数据,而且包括邮件、报表等形态的半结构化数据以及文档、图片和音视频等形态的非结构化数据。

第三,数据处理迅速性。大数据生成的快速性和动态性使得数据处理由传统的批处理模式转变为流处理模式,同时对处理速度也提出了更高的要求,通常应在秒级范围内完成数据的采集、处理和分析过程。

第四,数据分析精确性。大数据的战略意义不在于掌握海量的数据信息,而在于对这些数据进行专业化处理,通过复杂算法完成数据“提纯”从而实现数据“增值”,通过数据的整合与挖掘来获得精准价值。

二、大数据在军事领域的应用

从计算机到因特网,军事领域一直都是人类最先进科技的“孵化器”和“实验床”,而随着大数据时代的到来,全球军事领域又将迎来新的变革,战争形式也将为之改变。在信息化战争中,战争的胜败取决于对数据的掌控,具备大数据优势的一方将能够把握战争进程,因此掌握大数据技术对于打赢未来战争具有重要意义。

2.1大数据将使情报侦察和决策能力产生质的飞跃

以美国为例,美军明确提出,要通过大数据将其情报分析能力提高百倍以上。如果这一目标实现,那么在该领域其它国家与美国的差距就不能以简单的代差来衡量。美军通过多年的发展,已拥有全球最先进的情报侦察系统,对海量情报数据的分析,一直是美军情报侦察能力的短板,而大数据正好能够帮助美军突破这一瓶颈。

2.2大数据将促进各类新型武器装备加速产生

美军大数据研究的第一个重要目标,就是通过大数据创建真正能够自主决策和自主行动的无人系统。以无人机为例,未来无人机有可能摆脱人为控制而实现完全的自主行动。美军2013年试飞的X-47B就是这一系统的代表,它已经可以在完全无人干预的情况下,自主在航母上完成起降并执行作战任务。

2.3大数据将使体系作战能力大幅提高

从作战角度看,大数据及其支撑的新型武器装备的应用,将丰富美军的作战体系;从作战效能角度看,美军的“观察、判断、决策、执行”的作战行动循环,所耗时间将大为缩短,更符合“未来战争不是大吃小,而是快吃慢”的制胜规律。

2.4大数据将推动战争形态的急剧演变

美军一直追求从传感器到平台的实时打击能力,追求零伤亡。由大数据支撑的拥有自主能力的无人作战平台,将使得这些追求成为可能。现今,美空军的无人机数量已经超过了有人驾驶的飞机,或许不久的将来,美军将向以自主无人系统为主的、对网络依赖度逐渐降低的“数据中心战”迈进。基于大数据的实时、无人化作战,将彻底改变人类几千年来以有生力量为主的战争形态。

三、大数据技术所面临的挑战

在享受大数据带来的科技便利的同时,还要重视对海量数据进行安全防护的问题。主要体现在四个方面:一是大数据成为网络攻击的显著目标;二是大数据加大了信息满足风险;三是大数据威胁现有的存储和安防措施;四是大数据技术可作为攻击手段。

可见,在大数据时代,信息已成为国家和社会发展的重要战略资源,信息安全不再仅限于军事或外交等领域,已涉及到公众皆可触及到的层面;信息安全也不单是技术问题,而是涉及到公众个体安全、社会公共安全和国家信息安全的方方面面,是关系到诸多领域的战略性问题。

未来影响、决定军事行动的最大核心在数据,数据的积累量、数据分析和处理能力、数据主导决策将是获得战场优势的关键。面对大数据时代的到来,我们必须认清特点、把握走向、积极应对,高度重视其潜在战略价值,时刻关注其前沿技术,加快推进其实际应用,确保在新一轮信息化浪潮中占得先机。

参考文献

[1]陶雪娇,胡晓峰,刘洋.大数据研究综述[J].系统仿真学报,2013,08:142-146.

识别技术的军事应用篇7

1 确定合适的建模理念、手段和方法

由于仿真是基于模型,甚至是基于虚拟模型的试验科学:它通过构造系统模型,在模型上做试验,对试验结果进行分析,取得和真实事件相同的效果,因而具有安全经济可控、便于观测、无破坏性、可多次重复等显著的优点。仿真技术的这些优点就是仿真具有强大生命力之所在。

仿真技术的发展源于军事需求,过去直到今天的军事需求都是仿真技术发展的主要推动力,能否构建合理的系统模型并检验其正确性是“基于模型试验”的仿真技术赖以生存的基础。随着仿真在军事应用范围中的不断拓宽,近年来建模与验模理论、方法的研究成果不断发展,包括连续系统、离散事件系统及各类分布系统的建模理念与方法的成果,VVA技术(即系统模型的校核,仿真模型的难以及仿真结果的认可技术)成果,以及人工智能技术成果等。这就需要我们在仿真建模中选择正确的、合理的建模技术,以便于实现我们仿真系统,这是我仿真系统实现的基础。

2 选择合格的开发硬件、软件和算法

国家和平离不开军事应用,仿真因其安全可行、经济实惠、可靠有效等方面的特点应用在军事的各个方面,如武器系统的设计生产,检验定型和实战推演、训练模拟中都有其存在的价值。但要达到仿真效能的实现,就要选择适格的数学算法、软件程序和硬件设施。

能否实现、达到何种精度、需要什么样的效率,是不是正确表达所要仿真的事物,及实现的便捷性和自动化程度是仿真设计中要综合考校的。仿真技术是对数据计算、处理并高度整合、融合的过程,这都要受制于仿真设计的硬件、软件和算法。要达到所要实现的仿真效果就是在考虑现存仿真计算机系统软硬件的处理速度、网络通讯、存储容量等硬件方面的实现能力下,并根据应用范围中仿真需要实现的精确性、便捷性、效率性、可靠性等,通过不同的事件如串、并行,离散、连续等不同情况下选择不同的算法,当然还可利用人工智能等来优化算法。

3 模拟合理的系统情境、样式和操作

利用VR仿真技术,进行形象思维和抽象思维结合,可以充分提升军事应用中的效能。如战斗员可以在虚拟的战场上体验真实的战争环境和氛围;技术员可以在模拟的武器装备上进行训练操作,增强操作水平;指挥员还可在与虚拟的N维战场中去动态的模拟、推演、观察战场变化,推敲作战计划、制定作战方案。

如何建立实物仿真?模拟合理的系统情境、样式和操作,这就需要模拟实际的物理设备和装置,根据我们所要仿真的环境,通过各种设施、模拟器(如转台、负载模拟器、射频红外目标模拟器、压力模拟器等)、计算机技术(如多媒体技术、信息机术等)等来设计运动系统、飞行系统、视景系统、音响系统等仿真环境系统,来产生和实际相同或相似的声音、光线、力学和运动等物理效果,令使用着在仿真系统中能通过回路操作感觉到身临其境的感受。

4 设计合情的人机交互、虚拟和现实

人机交互是指利用人——机接口技术,让使用者在仿真回路中,通过输入、反馈和控制等人机交互技术,对仿真环境进行感知和操纵。合乎情理的人机交互能使操作者在真实和虚拟结合的交互中,没有产生虚假或尽量少的不真实的感受。这就需要用到计算机技术(如人文科学技术、机电技术等)、传感技术、人工智能技术等,来模拟真实的感觉,如具有视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等不同感知的逼真世界。

仿真是基于模型的试验,利用计算机仿真技术进行仿真与VR技术(虚拟现实)具有相似的地方,都是通过数学、物理等建模手段来产生和真实相仿的环境,来实验或训练,其区别是VR(虚拟与现实)增加了计算机生成的虚拟环境。虚拟与现实技术为复杂的训练仿真提供了新手段,尤其是在人参与的系统中,如生物、医学、军事训练等仿真系统中,对思维、推理、模演等方面的发展增加了新的手段。

5 结论

仿真技术的发展源于军事需求,又推动了军事应用,过去直到今天军事需求都是仿真技术发展的主要推动途径。军事领域需求的广泛性和多样性又为仿真技术的展提供了更多的支撑技术。仿真系统的开发、设计、制作和实现的过程中的每一个环节(选择模型、硬件、软件、算法、情境、交互、VR等)都要具有其实现的支撑技术。军事应用中仿真训练系统的实现,离不开现有条件下的技术支撑,一个好仿真系统就要考虑正确的模型、合理的成本、真实的环境、优异的交互、良好的VR等方面实现的支撑技术。

参考文献

[1]Rabin Steve.Strategies for Optimizing AI.Game Programming Gems 2.Charles River Media,2001

[2]Tozour Paul.Building an Al Diagnostic Toolset.Al Game Programming Wisdom.Charles River Media,2002

用例技术在军事需求分析中的应用篇8

关键词：需求分析,用例分析技术,用例模型,参与者

1引言

需求分析是软件开发过程中一个十分重要的环节。需求分析的结果决定了软件系统能否符合用户的要求,也奠定了软件工程和项目管理的基础。在军事软件需求分析阶段,软件开发人员和军事人员都习惯于从自己的角度考虑问题,用自己的专业术语进行沟通,这就使得双方在软件需求方面容易产生误解,影响需求分析结果的正确性。因此,采用什么技术进行需求分析设计,对军事软件需求分析的效率高低和分析结果的正确与否有着直接的影响。

用例分析技术是面向对象的需求分析技术。用例分析技术比传统的需求分析技术更易于被用户所理解,是开发人员和用户之间针对系统需求进行沟通的一个有效手段。使用用例分析技术能够提高需求分析的效率,增强分析过程的科学性,是军事软件需求分析的重要途径。

2需求分析的概念和任务

需求是计算机应用系统必须为其用户所做的事,是系统必须提供的具体功能、特性、质量,以体现系统存在价值。需求分析一般分为需求获取、分析建模、需求描述3个步骤。软件需求分析的任务是确定系统必须完成哪些工作,也就是对目标系统提出完整、准确、清晰、具体的要求。他所做的工作是深入描述软件的功能和性能,确定软件设计的边界和软件同其他元素的接口,定义软件的其他有效性要求。

3军事需求分析的特点

军事软件系统的用户需求是一个十分复杂的问题,系统的成败首先在于他能否满足作战环境和使用软件系统的指挥员和参谋人员的作战需求。满足用户需求是软件系统必须具备的能力,良好的需求描述方法是系统开发的关键。而在军用软件系统需求分析中存在两个重要问题:

需求描述问题一方面,指挥人员由于缺乏使用系统的实践经验,很难把系统需求说得很清楚;另一方面,研制人员对作战指挥的需求缺乏实际体会,而且相当一部分系统开发的技术人员为非军事人员,对军用软件的特殊需要和指挥流程、指挥结构不够明确。

需求管理问题一方面,在系统建设过程中,需求变更会从需求层次起,影响后续的所有工作直至设计实现和检验,需求描述不能满足需求重用的需要;另一方面,需求描述通用性不强,由于多种原因引起的系统设计人员或技术骨干人员的变更,使系统研制的连续性受到破坏,新进入项目研发成员对原需求描述方法掌握需要时间,影响效率。

本文主要目的是针对军事软件系统需求在需求描述和需求管理方面存在的问题,通过运用科学、规范化的描述方法,来直观形象地反映系统需求,力求建立系统分析和软件设计阶段之间的桥梁,使需求描述具有互操作性并使之符合军事软件系统的功能和结构要求。

4用例分析技术

用例分析技术是一项源于实践的需求分析技术。他通过用例的参与者和用例以及用例之间的关系来描绘系统外在可见的需求,他从外部用户和外部系统的角度,分析和考察系统的行为,把需求与设计完全分离开来,并通过参与者与系统之间的交互关系描述系统对外提供的功能特性。这正好满足了用户的需求,因为他们并不真想了解系统的内部结构和设计,他们所关心的是系统能提供什么样的服务。所以,用例分析技术为解决现代软件需求问题提供了一个有效的解决方案。首先,他描述了待开发系统的功能需求;其次,他将系统看作黑盒,从外部参与者的角度理解系统;第三,他驱动了需求分析之后的各阶段的开发工作。不仅在开发过程中保证了系统所有功能的实现,而且被用于验证和检测所开发的系统,从而影响到开发工作的各个阶段。因此用例分析技术适合军事软件系统需求分析的需要,用例模型在军事需求分析中的作用如图1所示。

4.1 用例的概念

用例是系统外在可见的需求,定义参与者如何使用系统。每一个用例描述的是用户需要系统完成的某一个完整的功能,所有的用例共同描述从用户角度看到的系统的完整功能。用例主要有3方面的含义:

(1) 用例通常是由最终用户或外部环境发起的。用例的发起者被称为参与者。参与者是同系统交互的所有事物,例如:人、其他的软件、硬件设备等。

(2) 每个用例只描述单独的任务,而不能描述多个任务。

(3) 用例必须产生一个对用户有意义的结果。

4.2 用例建模

用例建模就是通过分析用户的功能性需求,从而得到用例模型的工作过程。用例建模的主要步骤为:

(1) 确定参与者。

(2) 确定用例。

(3) 撰写用例规约。

4.3 UML中的用例图

用例图是9种UML图之一,他用于描述参与者和用例之间、一个用例和另一个用例之间的关系。用例图的表示法很直观,如图2所示。用例用一个椭圆表示,他的名字可以放在椭圆里也可放在椭圆下面。参与者用一个人形的符号表示,参与者的名字放在参与者图标的下方。参与者和用例之间或用例和用例之间的关联均用直线表示。

参与者和用例之间或用例和用例之间的基本关联有3种:包含、扩展和泛化。

包含一个用例中重用另一个用例的关系,在用例图中使用带箭头的虚线表示,箭头指向被包含的用例,同时在线上加上用双尖括号扩起的“include”。

扩展表示一个特殊用例扩展原有的用例。他的表示与包含相似,不同的是箭头指向原用例且用“extend”标识。

泛化指一个用例继承了另一个用例,参与者之间也可能有泛化关系。泛化可用实线加上空心箭头表示,箭头指向父用例或父参与者。

5军事系统用例建模方法

5.1 确定参与者

在军事软件需求分析中,应该由军事专家、军事系统使用人员、建模专家、建模工程师四类角色参与。军事专家具备丰富的军事知识,熟悉军事体系结构和军事软件应用背景,对系统设计的总体有效性和正确性进行验证;军事系统使用人员熟悉军事软件具体应用的作战指挥环境和具体指挥应用要求,提出系统具体的细节;建模专家应熟悉系统开发方法,并且有丰富的建模经验,能针对军事系统的特点,提出需求分析的指导原则、实施方案、需求建模的文档规范,并对需求分析及建模的进度实施必要的控制;建模工程师应熟悉具体建模方法和丰富的建模领域知识,同时具备技术实现领域知识,能够和技术实现人员良好的沟通,在建模专家的指导下充分挖掘需求、并提出一些初步的方案,形成最终的需求分析文档。在需求分析过程中,由于建模专家、建模工程师同军事人员的知识领域的差异,他们在同一个问题上常常有两种完全不同的理解。所以最终的用例模型是军事人员与软件工程人员之间反复交互的结果,也是军事人员和技术实现人员交流的桥梁。

5.2 确定基本用例模型

这个阶段主要任务是由军事专家、军事系统使用人员同建模人员进行充分的沟通,以清晰的方式表述客户的需求。为便于军事人员对需求分析结果正确性的确认,在这个阶段对模型的描述主要采用自然语言和图形为主。首先使用业务流程图对业务流程进行建模。业务流程图是需求分析中经常使用的一种非结构化工具,由于业务流程图是使用人员业务的再现,所以军事人员能够清晰正确地理解并利用他充分表达自己的意见,和建模人员形成一致的认识。业务流程图直观和易于理解的优点在需求分析过程中具有显而易见的优势,军事人员可以向建模人员清楚地表达业务流程图主要描述的作战指挥方式、指挥流程、指挥手段、指挥机构组成、指挥人员编制等军事需求。我们可以得到一个清晰的、能同时被建模人员和军事人员正确理解的基本模型,这个模型是构造用例模型的基础。

5.3 细化用例模型

基本用例描述了系统外部的参与者要实现的目标,只反映用户需求而不干涉系统应提供具体功能细节,为获得这些功能细节,以便于软件构架的建立和将来的设计和实现工作,就要将用例细化。在需求模型建立后,系统分析员就可以以需求模型和用例图作为起始点详细描述每个用例,并将每个用例逐步描述细化为精确动作序列的分析模型。

细化每个用例的主要任务是详细描述其事件流。事件流是描述参与者执行用例过程中发生的各种交互的序列,包括用例如何开始、结束以及如何与参与者进行交互。事件通常会形成两种路径: 一种是参与者顺利达成目标的基本路径称为基本流,另一种是反映可选或异常情况行为的备选路径,称之为备选流。

基本流描述的是该用例最正常的一种场景,在基本流中系统执行一系列活动步骤来响应参与者提出的服务请求。基本流的描述格式为:

(1) 每一个步骤都需要用数字编号清楚地标明步骤的先后顺序。

(2) 用一句简短的标题来概括每一步骤的主要内容,这样可以通过浏览标题来了解用例的主要步骤。

(3) 当整个用例模型基本稳定之后,再针对每一步骤详细描述参与者和系统之间所发生的交互。每一步骤都需要从正反两个方面来描述,既参与者向系统提交了什么信息和系统对此的响应。

备选流负责描述用例执行过程中异常的或偶尔发生的一些情况,备选流和基本流的组合应该能够覆盖该用例所有可能发生的场景。在描述备选流时,应该包括以下几个要素:

(1) 起点:该备选流从事件流的哪一步开始;

(2) 条件:在什么条件下会触发该备选流;

(3) 动作:系统在该备选流下会采取哪些动作;

(4) 恢复:该备选流结束之后,该用例应如何继续执行。

参与者要完成用例,必须通过整条基本路径,而备选路径则不一定会通过。需要时可先确定用例的基本路径和关键的备选路径,在以后的迭代中再增加其他的备选路径。此外,在细化用例时还应指出用例的前提条件和后置条件。前提条件指调用用例时必须满足的条件,后置条件指用例结束时必须满足的条件。

细化后的用例描述内容:

参与者:与系统发生交互的人或其他系统;

用例名:表明主角通过他的交互能达到什么目的;

简明描述:简要说明系统实现的功能和方式;

事件流程:是用例的核心,对参与者的操作以及系统的响应的文本描述。

备选事件流:系统对非主事件流状态下,对参与者操作的响应。

前置条件:用例开始之前需要满足的系统状态和环境条件;

后置条件:用例结束后系统可能处于的状态;

特殊需求:主要定义可靠性、可用性、性能等非功能需求。

5.4 建立测试模型

“用例技术的最大好处就是他构建了一组可用来驱动测试过程的资产”。用例可以直接派生测试用例的开发,用例的场景为单个测试用例创建模板,增加数据值将完成测试用例,最后测试非功能性要求来完成对软件的测试。测试用例的过程为:

(1) 确定用例的场景;

(2) 对每个场景,确定一个或多个测试用例;

(3) 对每个测试用例,确定让他执行的条件;

(4) 增加数据值来完成测试用例。

6结语

用例模型用于需求分析阶段,描述待开发系统的功能需求,驱动需求分析之后各阶段的开发工作。用例分析技术运用文字和标准的图形来描述用户需求,易于开发人员和客户之间交流、沟通和理解并精确地定义软件需求,保证开发人员和客户之间对需求理解的一致性。因此,用例分析技术有助于提高军事系统需求分析的效率和质量,在整个软件项目开发过程中起着非常重要的作用。

参考文献

[1]Dean Leffingwell,Don Widrig.Managing Software Require-ments:A Use Case Approach[M].Second Edition.DeanLeffingwell,2004.

[2]Suzanne Robertson,James Robertson.Mastering the Re-quirements Process[M].Addison Wesley,2003.

[3]Daryl Kulak,Eamonn Guiney.Use Cases Requirements inContext[M].Second Edition.Addison Wesley,2004.

[4]王建军.UML建模:实例分析[J].微计算机信息,2002(5):66-68.

识别技术的军事应用篇9

1.1 物联网的定义

物联网(Internet of Things,IOT)指的是将射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统(GPS)、激光扫描器等各种信息传感设备与互联网结合起来,将生活中各种“物品”都纳入这个网络,按约定的协议完成任何物品在任何时间、任何地点的连接,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络,它随着无线通讯技术和网络技术的发展,得到了高速发展[1]。

其实质是通过计算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联共享,它具有两层含义:(1)物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上延伸和扩展的网络;(2)其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通讯。

1.2 物联网的架构

物联网被公认为有4个层次,从下至上依次为感知层、传送层、运营层和应用层[2]。如果拿人来比喻的话,感知层就像皮肤和五官,主要用来识别物体,采集相关信息;传送层又似人的神经系统,将信息传递到运营层———“大脑”来进行处理;大脑对这些信息做出反应进而做出各种复杂的事情,这就是各种不同的应用,体现了应用层的作用。

2 物联网技术在军事物流中的应用

物联网的高速发展为当今世界网络化变革做出了巨大贡献,提升了物流体系运转效率,将该理念与技术运用于军事物流体系中,将极大提高后勤物资补给的快速化和精确化水平,实现“精确后勤”、“透明后勤”的战略目标。目前,广泛使用的物联网技术主要有:GIS(地理信息系统)、RFID(射频技术)、GPS(全球定位系统)、交通诱导出行系统、运载工具操作辅助系统等。

2.1 GIS在军事物流中的应用

GIS是利用准确的地理空间数据实施计算以模拟事件运行的软件系统平台,可依托此系统进行二次开发,满足用户不同功能需求。GIS凭借其强大的数据处理、地理模拟和空间分析能力,可快速、精确、综合地对复杂的地形系统进行空间定位和动态分析,具有采集、处理、分析和输出多种地理空间信息的能力。MGIS是GIS技术在军事领域的应用,是指在计算机软硬件的支持下,对军事地形、资源与环境等空间信息进行采集、存储、检索、分析、显示和输出的技术系统。其主要功能涵盖:基础地理信息、航海、航空管理、地形分析、任务规划(战略层次)、战争管理(战术层次)、基础作业支持、边界控制、情报等。在军事物流指挥与管理过程中,涉及的信息不但量大,而且点多、线长、面广,兼具动态特点。因此,采用GIS技术研究军事物流领域的相关问题,可充分依托地理信息直观、精确的特点,实现军事物资仓储、运输的图上显示、运输计划的快速拟制、运行方案的迅即调整。近年来,我军在GIS领域发展迅速,基于各种平台的GIS软件数量众多、质量不一,但缺乏统一的数据规范和接口标准,导致推广使用困难,重复开发较多,资源浪费严重。

2.2 RFID技术在军事物流中的应用

RFID是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象,并获取目标中的相关数据。由于RFID技术具有鲜明的技术优势和较为廉价的成本,在物资可视化系统中有着广阔的应用前景。作为一种快速、实时、准确地采集与处理信息的高新技术,RFID被列为本世纪十大重要技术之一,是物联网管理信息系统的核心关键技术[3]。在军事供应链中,RFID技术与EPC(电子产品编码)系统的结合为军事物资的管理提供了完善的解决方案,以EPC软硬件技术构建的物联网,使产品的生产、仓储、采购、运输、分发及消耗的全寿命管理发生根本性的变化[4]。美军RFID技术应用广泛,在人员管理上使用智能卡,在资产唯一识别上使用DataMatrix码,在集装箱和托盘上使用有源射频标签,在运输包装箱和贵重物品上使用无源射频识别技术。依靠信息读写装置可随时更新数据库系统,并支持譬如运输、接收、库存管理等多种后勤业务处理过程。在按规定程序使用完毕后还可再次使用,极大地提升了后勤保障效能。目前,我军已在车辆进出场、物资集装化等领域试用射频识别技术,取得了良好效果。

2.3 GPS在军事物流中的应用

GPS是以卫星为基础的无线电导航系统,其主要特点是全球无缝连续覆盖、精度高、实时定位速度快、抗干扰性能好、保密性强。GPS具备实时跟踪车辆、物资和补给的能力,可以向驾驶员提供数字通讯。一个完整的GPS系统一般需要5个组件,包括无线电收发机、卫星、卫星地面站、供应商网络控制中心和接受数据的后勤自动化信息系统。在整个系统中,每个终端—军用车辆上安装了GPS接收机,它能够从卫星系统获得实时地面定位信息。汽车部(分)队的指挥通信装备能把整个车队及装载的物资信息和车队地面定位信息,以加密的形式发往军事物流网络信息系统的指挥中心。指挥中心根据这些信息,再结合地理信息系统,就会在电子地图上显示此时物资、载具状态。指挥中心依据前线客户的需求,实时调整物资、车辆、目的地信息,保证所需物资定时、定量送达指定位置,满足战时需要,极大节省了物流成本,提高了物资补给效率。目前,国外GPS、GLONASS、GALILEO等系统起步较早,部署进度快,卫星技术先进,系统发展思路明确,值得我国学习和借鉴。我国研制的“北斗”导航定位系统近年来进展迅速,计划于2012年覆盖我国及周边地区区域的导航服务,2020年要完成全球部署。

3 应用中存在的问题

3.1 信息安全问题

物联网技术应用于军事物流领域,在提高军队后勤保障水平的同时,又对国家信息安全问题提出了严峻挑战。物联网的基础是互联网,目的是让世界上的万事万物都“互联互通”,涵盖的领域既包括民用物资,又包括军用物资的运输与储藏、部队编制实力、军事单位驻地等涉及国家机密的敏感信息。对于一个国家而言,敏感信息的泄露,也就意味着没有任何家底可以隐藏。在网络时代,网络中的不法分子和网络病毒严重威胁着我国网络安全,外军也已组建专门实施“网络信息战”的指挥机构及作战力量。一旦网络被瘫痪或攻击,危及国家防御安全,甚至造成更大的破坏力。只有以安全的网络环境做为保障,才能实施相应的军事物联网计划,否则反而会适得其反,功亏一篑。

3.2 标准体系问题

标准是行业内的统一规范,如果没有统一的标准,就会使整个产业资源分配混乱、效能低下。从互联网的发展历程来看,统一的技术标准和一体化的协调机制是导致现代互联网遍布全球的重要原因。物联网是一个多设备、多网络、多应用、互联互通、互相融合的一个大网,这里面既有传感器、计算机,又有通信网络,需要把所有这些系统都联在一起,因此物联网的标准化是其发展的关键要素。物联网所涉及的接口、通信协议等都需要有一个既定的标准来指引。当前应尽快明确一个统一合理的标准,同时,尽快着手制定物联网相关标准体系,并尽快着手研究和制定我国军事物联网标准,统一技术和接口标准。

3.3 健康发展问题

目前,物联网的触手已伸及各行各业。一方面,我们注意到物联网产业链正在健康发展。另一方面,要尽量避免“一哄而起”和“炒作”,急需国家作出发展规划统一协调,努力引导物联网的发展和应用,要清楚地看到我国发展物联网还要克服不少问题才能健康发展,例如:技术产业能力不强、规模经济不够大、行业间存在壁垒等。第三,要充分借鉴国外物联网发展的先进思想,“取其精华,去其糟粕”,采用与实际条件相结合的理念与技术,单纯“搭车”思想不可取。此外,国家、军队层面一开始就要注意物联网的安全、可信、隐私等重大问题,如此才能保障物联网的可持续健康发展。

4 解决措施

4.1 提升信息安全工作质量

一要采用先进科技手段,提高防范安全措施。运用高科技手段进行文件加密,对于关键核心技术,加大自主研发的力度,从信息源头上提高装备技术的防范能力。二要提高官兵信息安全防范意识。官兵思想麻痹,是当前部队引发失泄密事件最大的隐患。因此,要深入开展以明确标准为重点的法规教育。部队要运用各种形式组织信息安全保密法律、法规教育,使广大官兵养成按保密法规办事的习惯。同时,要加强普及科技知识的常识教育,让官兵对敌对势力的高科技窃密手段做到心中有数。

4.2 加强物流标准体系建设

物联网,谁掌握标准谁主动。物联网技术的优点就在于将物品信息统一在一个局域网中,因此,制订出统一的标准是关键所在。在制订军用物联网标准的过程中,应根据我军现行物流管理体制和后勤保障对象的实际情况,在广泛调研的基础上,借鉴外军的成功经验,积极采用国外的先进标准,特别是美国军事物流标准,制订适合我国国情、军情的标准体系。通过采取上述的措施方法,可以提高我军物联网标准体系建设的研究起点,避免低水平重复研究,从而缩短标准研究和制订周期。在消化吸收外军先进标准的过程中,我们还可以及时了解国外军事物流运输发展的最新动态,进而瞄准世界先进水平,提高我军新技术的应用与创新能力,使我军军事物流实现跳跃式发展,缩小与发达国家军队之间的差距。

4.3 提倡军民融合式发展

美国政府大力提倡并支持民用物联网计划———“智慧地球”,旨在全球物联网规划与建设中独占鳌头,而国防部开展的“智能微尘”计划,则是在军事、民用两大方面对物联网进行全面控制。众所周知,物流具有良好的军民通用性,部分后勤物资属于军民两用,运输力量在战时迅速动员和征用,经过较短时间培训或演练,可以很好地弥补军事力量的不足。2007年12月,中央军委颁发了《全面建设现代后勤纲要》,具体提出了要构建“军民结合的军事物流体系”。我军物流建设的总体发展水平还很低,且发展不平衡,基础设施比较薄弱,管理水平还较落后,特别是信息化建设方面有很大的差距,在军事物流领域采用军民结合式的发展思路势在必行。为此,在编制和修订物联网标准、进行物联网设施配套建设时,应充分考虑军事的特殊需要,使之能够最大限度地满足军民通用的要求,以减少不必要的重复研制的投入。

5 结束语

物联网技术发展迅猛,涉及国内各行各业,特别是在军事物流体系中应用前景广阔,能极大提升后勤保障效能。但由于信息安全制度不健全、行业标准不规范、健康发展理念不深入等一系列问题的存在,制约了物联网技术在我国和军队的发展。我们应当借鉴国外先进的管理理念,采取适应我国、我军特点的方法和手段,寓军于民,军民融合,才能使物联网技术在我军军事物流体系建设中发挥其长处。

参考文献

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