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[摘 要]介绍了芬兰海军的水下轻型可移动目标监视系统（SURA）。该系统中的磁绊网样机系统在Gothenburg港口演示中得到了验证，为整个传感器网络提供了首次警报。描述了SURA系统的体系结构，系统所有的设备都是便携式的，可以用小船甚至是硬式冲汽艇进行布放；岸上设备也不需要专门的基础设施。
[关键词]芬兰海军 磁绊网 水下轻型可移动目标 监视系统
中图分类号：TQ023 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）01-0375-01
0、引言
前不久，Saab公司在Gothenburg 港口、同时在Jarfalla的Saab能力开发中心（Capability Development Center：CDC）对基于网络中心的海港监护系统进行了公开演示验证。演示的主要目的是展示Saab的能力和取得的成果。本文介绍了此次演示的相关情况和基本结论。TietoSaabs公司负责该项目的磁传感器系统的建设，这一部分结论文中会有详细描述。
演示展示了小量可选择的Saab智能监视能力以及服务器软件与现代手持式操作界面的有机结合。系统的先进性不仅体现在先进的传感器网络探测能力，更为重要的表现在模块化定向服务理念。基于这种理念，各种设备或系统可以共享并交换数据和服务，旧式永久性防御设施可以被引入新型结构中，甚至允许旧设备与新型设备合作。不仅传感器和操控界面设备能与这种新型的网络监护系统连接，而且该系统还能控制和使用诸如访问控制系统和后勤管理系统提供的服务。
1、背景
自从2003年和芬兰海军签订合同以来，TietoSaab一直致力于研发水下轻型可移动目标监视系统（简称SURA）。磁绊网的样机系统在Gothenburg港口演示中得到了验证，为整个传感器网络提供了首次警报。除了磁探测外，水听器也被用于声探测。因此联合进行磁、声探测，事后可进行更为详细的记录分析。TietoSaab参与此次演示的主要目的是积累SURA系统在海港监护领域的实践经验。
2、演示验证情况
下图1为SURA系统的演示验证情况示意图。敌船沿虚线穿过SURA系统绊网（蓝色线），警报发送至监视网络。警报发送后，由上文提到的水听器系统完成对目标的跟踪和识别。
3、 SURA体系结构
下图2为SURA系统的体系结构。
两人随小船船长通过工作船将磁绊网（tripwire）布放至演示区（参见图3）。演示区水深13～14m。从码头使用拖车运送系统开始计算，布放时间不到一小时。传感器布放点的位置可由GPS全球定位系统实时记录。
监测单元和网络通信适配器装入一个19英寸的标准仪器架，再放入码头的开放式仪器箱内。该仪器箱内还安装一台笔记本电脑，用于运行监视系统的信号处理和网络接口软件。
4、目标探测
可利用多种方法从测得的磁场值推断出目标的存在。最简单的方法是背景偏离值超过给定的门限值时，触发报警。另一种方法是采用复杂的统计学方法，比如x2检验法，可提高对目标的探测性能。
此次演示论证只采用了门限检测法。演示论证中声特征仅被用作（位置）指示器。记录的数据事后用来调整目标探测概率与虚警概率之间的平衡（trade）。
目标舰的磁特性很弱，但能清楚地被探测（参见图4）。可靠的探测需要目标径直的穿越警戒线以及细密的传感器网络，本示范中，传感器之间的间距为25 m。
海港区的声背景噪声限制了对声信号的使用。图中目标的基频约280Hz， 清晰可辨，通过更加精细的信号分析（如小波信号检测），可以将不同目标从声信号中分离出来。
SURA是一种多模式（如磁、声联合式）监视系统，通过协调不同的测量方法可以对付目标的隐蔽性。比如，如果目标具有引人注目的声特征、非常弱的磁特征，探测声信号时，可以暂时提高磁测量灵敏度。因为低磁特征，当目标穿越绊网警戒线时，可以精确探测到它的时间与位置。当目标已穿越绊网，可降低磁测量灵敏度，以便在附近无目标时，防止不必要的虚警。
5、结束语
本文介绍的先进SURA系统，可以为港口监护提供低耗高效的解决方案。系统所有的设备都是便携式的，可以用小船甚至是硬式冲汽艇进行布放，岸上设备也不需要专门的基础设施。
理论与实践研究表明，对很小的磁背景偏离探测非常可靠，虚警率很低。而且，通过调整传感器之间的间距还可以应对今后低特征威胁。几条绊网线同时与监视系统连接，可提供具有有限目标跟踪能力的多层防护栅格。
本次演示的实践证明：在适当的条件下（SURA）系统可实现对目标的可靠探测。本系统可用拖车运送至测量区，布放迅速、准备工作量极小，对布放的小船也无特别的设施要求。演示完毕，系统經同艘小船回收，装箱拖运，所需时间不到一小时。
参考文献：
[1] Kari Huoman. Network Centric Harbour Protection and Surveillance System Demonstration. UDT 2008 Europe.
[关键词]芬兰海军 磁绊网 水下轻型可移动目标 监视系统
中图分类号：TQ023 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）01-0375-01
0、引言
前不久，Saab公司在Gothenburg 港口、同时在Jarfalla的Saab能力开发中心（Capability Development Center：CDC）对基于网络中心的海港监护系统进行了公开演示验证。演示的主要目的是展示Saab的能力和取得的成果。本文介绍了此次演示的相关情况和基本结论。TietoSaabs公司负责该项目的磁传感器系统的建设，这一部分结论文中会有详细描述。
演示展示了小量可选择的Saab智能监视能力以及服务器软件与现代手持式操作界面的有机结合。系统的先进性不仅体现在先进的传感器网络探测能力，更为重要的表现在模块化定向服务理念。基于这种理念，各种设备或系统可以共享并交换数据和服务，旧式永久性防御设施可以被引入新型结构中，甚至允许旧设备与新型设备合作。不仅传感器和操控界面设备能与这种新型的网络监护系统连接，而且该系统还能控制和使用诸如访问控制系统和后勤管理系统提供的服务。
1、背景
自从2003年和芬兰海军签订合同以来，TietoSaab一直致力于研发水下轻型可移动目标监视系统（简称SURA）。磁绊网的样机系统在Gothenburg港口演示中得到了验证，为整个传感器网络提供了首次警报。除了磁探测外，水听器也被用于声探测。因此联合进行磁、声探测，事后可进行更为详细的记录分析。TietoSaab参与此次演示的主要目的是积累SURA系统在海港监护领域的实践经验。
2、演示验证情况
下图1为SURA系统的演示验证情况示意图。敌船沿虚线穿过SURA系统绊网（蓝色线），警报发送至监视网络。警报发送后，由上文提到的水听器系统完成对目标的跟踪和识别。
3、 SURA体系结构
下图2为SURA系统的体系结构。
两人随小船船长通过工作船将磁绊网（tripwire）布放至演示区（参见图3）。演示区水深13～14m。从码头使用拖车运送系统开始计算，布放时间不到一小时。传感器布放点的位置可由GPS全球定位系统实时记录。
监测单元和网络通信适配器装入一个19英寸的标准仪器架，再放入码头的开放式仪器箱内。该仪器箱内还安装一台笔记本电脑，用于运行监视系统的信号处理和网络接口软件。
4、目标探测
可利用多种方法从测得的磁场值推断出目标的存在。最简单的方法是背景偏离值超过给定的门限值时，触发报警。另一种方法是采用复杂的统计学方法，比如x2检验法，可提高对目标的探测性能。
此次演示论证只采用了门限检测法。演示论证中声特征仅被用作（位置）指示器。记录的数据事后用来调整目标探测概率与虚警概率之间的平衡（trade）。
目标舰的磁特性很弱，但能清楚地被探测（参见图4）。可靠的探测需要目标径直的穿越警戒线以及细密的传感器网络，本示范中，传感器之间的间距为25 m。
海港区的声背景噪声限制了对声信号的使用。图中目标的基频约280Hz， 清晰可辨，通过更加精细的信号分析（如小波信号检测），可以将不同目标从声信号中分离出来。
SURA是一种多模式（如磁、声联合式）监视系统，通过协调不同的测量方法可以对付目标的隐蔽性。比如，如果目标具有引人注目的声特征、非常弱的磁特征，探测声信号时，可以暂时提高磁测量灵敏度。因为低磁特征，当目标穿越绊网警戒线时，可以精确探测到它的时间与位置。当目标已穿越绊网，可降低磁测量灵敏度，以便在附近无目标时，防止不必要的虚警。
5、结束语
本文介绍的先进SURA系统，可以为港口监护提供低耗高效的解决方案。系统所有的设备都是便携式的，可以用小船甚至是硬式冲汽艇进行布放，岸上设备也不需要专门的基础设施。
理论与实践研究表明，对很小的磁背景偏离探测非常可靠，虚警率很低。而且，通过调整传感器之间的间距还可以应对今后低特征威胁。几条绊网线同时与监视系统连接，可提供具有有限目标跟踪能力的多层防护栅格。
本次演示的实践证明：在适当的条件下（SURA）系统可实现对目标的可靠探测。本系统可用拖车运送至测量区，布放迅速、准备工作量极小，对布放的小船也无特别的设施要求。演示完毕，系统經同艘小船回收，装箱拖运，所需时间不到一小时。
参考文献：
[1] Kari Huoman. Network Centric Harbour Protection and Surveillance System Demonstration. UDT 2008 Europe.