不知疲倦的“哨兵”

耿海军

在侦察设备这个大家庭中，活跃着一支日益兴旺的生力军，这就是现代战场隐形侦察兵——地面传感器。所谓地面传感器，顾名思义，就是一种专门置于地面，通过对地面目标运动所引起的电磁、声、地面震动和红外辐射等物理量的变化进行探测，并转化成电信号后对目标进行侦察识别的侦察设备。

从“白屋”、“双刃”起步

提起地面传感器，则要从20世纪60年代的越南战争说起。在60年代后期的越南战争中，美军为了阻断越南人“军事物资的动脉”——胡志明小道，采用了各种高技术侦察手段。但是，由于胡志明小道处在密林中，且常年阴雨绵绵，这大大降低了美军先进侦察器材的侦察效果，无论是卫星照相，还是航空侦察都难以奏效。在这种情况下，美军研制了代号为“白屋”和“双刃”两个系列的战场侦察传感系统，并将这些两个铅笔盒大小、1.5～3千克的侦察器材抛洒在胡志明小道所在的密林中。结果，它们隐蔽地获取了准确度很高的情报，取得了令人意想不到的侦察效果。

与其它侦察设备相比，地面传感器具有结构简单、便于携带埋伏、易于伪装等特点。它可用飞机空投、火炮发射或人工设置在敌可能入侵的地段，特别是在其它侦察器材“视线”达不到的地域。同时，它不受地形和气候的限制，能够有效地弥补雷达和光学侦察系统的不足，这大大扩大了战场信息探测的时空范围。正是基于上述原因，地面传感器自诞生之日起就备受军事家们的青睐。目前，经地蓬勃发展，它已发展成为了包括震动传感器、磁性传感器、声响传感器、红外传感器、压力传感器和扰动传感器等在内的一个大家族。

震动让“你”无处藏身

震动传感器也叫震动探测器，它类似于记录地震和原子弹爆炸震波的地震仪，是传感器中使用最为普遍的一种。这种传感器在侦察目标时，主要是通过装置的震动探头(也叫拾震器)捕捉人员或车辆活动而造成的地面震动信号来探测目标。战场使用时，可采用人工、火炮发送和飞机空投等设置方式，通常拾震器要设在地表层，当人员或车辆经过附近时，传感器便将目标引起的地面震动信号转化为电信号，经放大处理后发给监控中心，进而进行实时的战场监测。

震动传感器的主要优点是探测距离远，灵敏度高，通常可探测到30米以内运动的人员和300米以内行进的车辆，是所有传感器中探测距离较远的一种。同时，震动传感器还具有一定的目标分类能力，不仅可区分人为震动与自然扰动，并能区分人员和车辆。此外，震动传感器耗电量很小，自备电池可使用数月不需更换，且传感器可在开启后不中断地进行长期侦察与监视，不会漏掉目标。当然，震动传感器也存在着不足，它的探测距离受地面土质变化影响较大。土质硬，探测距离远；土质软，探测距离近。甚至于洼地、沟濠、水溪几乎可以完全阻止震动传感器对运动人员和车辆的探测。

目前，比较典型的震动传感器，是美国陆军正在使用的一种轻型的震动入侵探测装置，它适合远程侦察巡逻队使用。这种装置能够有效探测距离约130米的人员活动引起的震动，且能在5分钟内设置完毕。侦察巡逻队可在距离1800米远的位置上监控震动传感器，能收到很好的探测效果。

靠声响探寻蛛丝马迹

所谓声响传感器，就是一种通过对运动目标发出的声响信号进行接收、处理后，实现对运动目标侦察探测的侦察装置。实际上，声响传感器的探测器就是常见的“话筒”，它可以把获取的目标发出的声音信号转变为电信号发送给监控中心，再还原为声音信号，以此，来对目标进行识别、探测。

声响传感器的最大优点是分辨力强，它能鉴别目标的性质。在对人员进行探测时，不仅可以直接听到声音，还能根据话音判明其国藉、身份和谈话内容。如果探测的目标是车辆，则可根据声响判断车辆的种类。特别值得一提的是，它还能够准确地分辨出是人为的声响还是自然声响，从而排除自然干扰。此外，声响传感器的探测范围也较大，一般对人员正常谈话探测距离可以达到40米，对运动车辆可以达到数百米。声响传感器的缺点是耗电量大。基于这个原因，声响传感器在实际工作时，为了能保持较长的工作时间，通常是受人工指令信号控制探测，或者与震动传感器联用。平时震动传感器处于工作状态，声响传感器则关机。震动传感器探测到目标后再启动声响传感器，把震动传感器耗电量少与声响传感器鉴别目标能力强的优点结合起来，达到取长补短、相互配合完成探测任务的目的。

目前，声响传感器的典型代表是美国陆军使用的一种可悬挂在树上的被称做“音响浮标”的传感器，它的探测距离可达300～400米，已接近人的听力范围。

磁场充当“神探儿”

磁性传感器，又称遥控电磁传感器，它的探测器为一个磁性探头。磁性探头工作时，能连续发出无线电信号，并在其周围形成一个静磁场，当铁磁金属制成的物体，如步枪、车辆等进入这个静磁场时，就会感应产生一个新的磁场，干扰了原来的静磁场，由于目标的运动变化所产生的干扰使磁场发生变化，引起磁强计指针的偏转及摆动，产生一个电信号，进而实现对携带武器的人和车辆的探测。

磁性传感器鉴别目标性质的能力较强，能区别徒手人员、武装人员和各种车辆；同时，对目标探测的反应速度也比较快，一般为2.5秒，可实时地探测快速运动的目标。与其他传感器相比，磁性传感器还有一个突出的特点，这就是它能适应各种条件下的战场探测，特别是适用于震动传感器难以探测的沼泽、滩涂、水网等地区，从而弥补了震动传感器的不足。但是，由于受设备体积和重量的限制，传感器的能源有限，这使得它的探测距离较近，一般对人员的探测距离为3～4米，对轮式车辆的探测距离为15米以内，对履带式车辆的探测距离为25米以内。

专抓红外的“猎手”

红外传感器是一种能够感应目标辐射的红外线，并将其转换成电电信号后对目标进行识别探测的侦察设备。这种传感器，通常分为有源式和无源式两种。有源式红外传感器的工作原理是，当战场上运动的人员或车辆通过传感器的工作区域时，传感器发出的红外光线即被切断，此时传感器便被启动，同时监控站的警报器便自动报警，以此来探测目标。无源式红外传感器的工作原理是，当目标发出热辐射使传感器工作区域的温度突然发生变化时，传感器便被启动。这种装置非常灵敏，在15米的范围内，人的正常体温就足以启动该装置。

红外传感器通常隐蔽地布设在需要监视的道路和目标区附近，可探测到视角扇面区20米以内的人员和50米以内的车辆目标。它的主要优点是体积小，无源探测，隐蔽性好，响应速度快，能探测快速运动的目标，还可探测目标运动的方向并计算出目标的大体数量，所以它是传感器系统中很重要的复核传感器。但红外传感器也有不足，这就是它只能进行人工布设，探测范围有限，只局限于正对探测器的扇形地区，无辨别目标性质的能力。

警报来自“脚”下

压力传感器，又称应变电缆传感器。它的探测器是一根极细的应变电缆，使用时，埋设在目标可能通过的路面下，当运动目标压过浅埋的应变电缆时，电缆因受挤压而变形，从而引起电阻发生变化，产生一个电信号，起到报警的作用。

压力传感器是使用最早、种类最多的一种传感器。早在60代中期的越南战争中，美军就曾使用了很多压力传感器。使用最多的是应变钢丝传感器和平衡压力传感器。随着科学技术的发展，震动磁性电缆传感器，驻极体电缆和光纤压力传感器等作为一 种侦察装备也得到了广泛的应用。

与其它传感器相比，压力传感器的突出特点是虚警率低，目标信息判断准确，抗电磁干扰能力强，且响应速度快。但这种传感器只有当运动目标压过电缆时，才能发现目标。因此，探测范围与电缆的布设长度相等，通常只有30米左右，而且只能人工布设，故在野战使用上有一定的局限性。

碰“我”就让你露“真身”

扰动传感器，是指传感器被移动或干扰时，能自动发出报警信号的探测器。如一种名为“无声微型炸弹”的扰动传感器，外观像石头或树枝，当其被移动时，传感器即刻便会发出强大的无线电信号，向监控器发出警报，还有一种名为“守夜者”的扰动传感器，设置一根极细的金属传感器，当金属线被折断时，便立即向监控器报警。扰动传感器的特点是体积较小，反应速度快，可靠性高，并能较为准确地鉴别人员和车辆。但只能人工埋设，特别是只有直接接触目标时才能探测目标，因而具有一定的局限性。

此外，目前正在研制的地面传感器还有智能传感器，一种带有微处理机，兼有判断与信息处理能力的传感器；光导纤维传感器，一种利用光纤本身的某种敏感特性或功能，探测战场指定区域的压力、电场、磁场等环境的变化，以判断敌方目标的性质和活动情况的传感器；图像传感器，利用光电器件的光—电转换功能，将其光面上的成像转换为与光像相应电信号图像，用以观察战场上声像并存的敌方活动情况的传感器；图像传感器，利用光电器件的光—电转换功能，将其光面上的所成像转换为与光像相应电信号图像，用以观察战场上声像并存的敌方活动情况的传感器；以及微量气体传感器，一种通过敌方车辆排出气体的气味和含量浓度来判断其车辆的种类和数量的传感器等。

据有关专家预测，在未来的战场上，将会有种类万千、形态各异的地面传感器隐藏在敌方行动的区域内，这些隐形的“侦察兵”将会悄悄地监视着敌方的一举一动，使战场上的侦察与反侦察的斗争愈演愈烈。△