CN104302016A - 一种基于多功能复合式传感器的无线传感网架构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于多功能复合式传感器的无线传感网架构，包括：若干个传感模块，包括多个第一传感节点、和第二传感节点，第一传感节点用于在感测移动目标进入探测区域后采集目标信号，提取移动目标的特征信息，分析移动目标的特征信息形成初级目标信息，传输初级目标信息至第二传感节点，第二传感节点将多个第一传感节点传输的移动目标的初级目标信息进行移动目标匹配和关联，并将关联后的初级目标信息进行修正形成中级目标信息；控制模块，用于综合和校准中级目标信息，通过融合校准后的中级目标信息获取到移动目标的态势评估形成高级目标信息。本发明提升了无线传感网的抗毁能力，延长了传感网生命周期，增加了融合处理高级目标信息的可信度。

Description

一种基于多功能复合式传感器的无线传感网架构

技术领域

本发明属于无线传感器网络技术领域，涉及一种无线传感网架构，特别是涉及一种基于多功能复合式传感器的无线传感网架构。

背景技术

随着无线网络和传感设备的高速发展，感知数据类型也迅速扩充，由原来单一的数据发展到音频、视频、图像等多媒体信息，并由此产生了以传统无线传感网为基础的无线传感网络。其节点一般装备有多个具有采集、震动感测、声音感测、加速度感测、温度感测、方向感测、光强度感测等等功能的传感器，它们一般部署在无人值守的环境，尤其是野外中自主地完成指定的任务，是一种能耗敏感的无基础设施网。与只具有简单环境数据采集功能的传统无线传感器网络相比，无线传感器探测系统能感知信息量丰富的音频、视频、图像等多媒体信息，能实现细粒度、精准信息的移动目标信息的监测，可广泛应用于战场可视化监控、环境监测、安全监控、交通监控、智能家居、医疗卫生等领域。

而目前的无线传感网中，无线传感器探测系统多采用在不同地点布放不同种类的传感器节点的方式来实施对目标进行区域监控，分类识别和实时跟踪，而这些单一功能的节点得到的目标信息有限，在节点内无法得到目标的属性和状态，只能通过融合多个传感器节点才能得知目标的属性和运行状态。为保证无线传感网中节点的工作时间，不适合进行大批量数据传输，这种无线传感网中，对多传感器的融合处理只能选用决策级融合。这样会导致传感器节点处，损失掉大量有用的目标信息，对于后级融合来说，无法通过智能化的推理和决策算法来弥补。尤其，在恶劣的环境下，这种信息损失是致命的。这对无线传感网中传感器节点的多功能复合化提出了需求。

因此，如何提供一种基于多功能复合式传感器的无线传感网架构，以解决现有技术中的无线传感器底层信息融合的准确度不高、无线传感器网络的鲁棒性、抗毁性不高等种种缺陷，实已成为本领域从业者亟待解决的技术问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于多功能复合式传感器的无线传感网架构，用于解决现有技术中无线传感器底层信息融合的准确度不高、无线传感器网络的鲁棒性、抗毁性不高的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于多功能复合式传感器的无线传感网架构，用于监测移动目标，包括：若干个传感模块，各该传感模块包括多个第一传感节点、和第二传感节点，所述多个第一传感节点和第二传感节点形成一探测区域；其中，所述第一传感节点用于在感测到所述移动目标进入所述探测区域后采集所述移动目标的目标信号，预处理所述目标信号，提取所述移动目标的特征信息，分析所述移动目标的特征信息形成初级目标信息，并将所述初级目标信息传输至所述第二传感节点，所述第二传感节点用于将多个第一传感节点传输的移动目标的初级目标信息进行移动目标匹配和关联，并将关联后的初级目标信息进行修正以形成中级目标信息；与所述传感模块连接的中继传输模块，用于与所述第二传感节点进行通信以接收所述中级目标信息；与所述中继传输模块连接的控制模块，用于接收所述第二传感节点传输的中级目标信息，综合和校准所述中级目标信息，通过融合校准后的中级目标信息同时获取到所述移动目标的态势评估，及根据所述移动目标的态势评估形成高级目标信息。

可选地，所述第一传感节点包括震动传感器、声音传感器、图像传感器、第一信息融合单元、第一通信单元、定位单元；其中，所述震动传感器包括震动感测单元和震动信号处理单元；多个所述声音传感器按照预定规则组成一多元声阵列，所述多元声阵列包括多元声感测单元和多元声信号处理单元；所述图像传感器包括图像感测单元和图像信息处理单元；所述震动感测单元、多元声感测单元、和图像感测单元分别用于感测和采集所述移动目标的震动信号、声音信号、及图像信息；所述定位单元用于获取所述第一传感节点内的预设参照物的绝对方位信息；所述震动信号处理单元和多元声信号处理单元分别用于根据采集到的震动信号、声音信号提取所述移动目标的声震特征信息，识别所述移动目标的目标类别，根据所述多元声阵列获取所述移动目标运行方向与所述预设参照物的相对方向角，将所述移动目标运行方向与所述预设参照物的相对方向角和所述定位单元提供的所述预设参照物的绝对方位信息结合估计出所述移动目标的实际运动方向；当获取到所述移动目标运行方向与所述预定参照物的相对方向角时启动所述图像传感器的图像感测单元获取所述移动目标的连续多帧图像，及所述图像传感器的图像信息处理单元提取所述移动目标的多维图像信息、获取所述移动目标的图像特征信息；所述第一信息融合单元用于融合所述移动目标的声震特征信息和图像特征信息、目标类别、实际运行方向，估计所述移动目标的运行状态、形成初级目标信息；所述第一通信单元用于将所述初级目标信息传输至所述第二传感节点。

可选地，所述第一传感节点还包括用于感测移动目标所处环境气候条件的、和获取所述第一传感节点倾角信息以确定所述震动传感器和图像传感器的工作状态的环境信息获取单元、和用以感测所述第一传感节点的能量损耗的能量感测单元；其中，根据所述环境信息获取单元获取到的环境气候条件以判断图像质量。

可选地，所述第二传感器节点包括第二通信单元、第二信息处理单元、及第二信息融合单元；其中，所述第二通信单元用于接收多个第一传感节点传输的所述初级目标信息；所述第二信息处理单元用于汇聚所述初级目标信息，并将汇聚后的初级目标信息进行目标匹配和关联，并将关联后的信息进行矢量状态及协方差修正；所述第二信息融合单元用于将修正后的初级目标信息进行时空融合以形成中级目标信息，并令所述第二通信单元将所述中级目标信息传输至所述控制模块；其中，所述第一通信单元和第二通信单元具有自动调节自身发射功率的功能。

可选地，所述第二传感节点还包括第二感测单元用于感测所述第二传感节点的能量损耗；若感测到所述第二传感节点的能量损耗达到耗尽阈值时，所述第二感测单元传输重新选举第二传感节点的指令，令所述第一传感节点根据预定选举规则选举出新的第二传感节点。

可选地，所述控制模块包括第三通信单元、第三信息融合单元、第三信息处理单元、指挥控制单元、及存储单元；其中，所述第三通信单元用于接收多个所述传感模块经所述中继传输模块传输的所述中级目标信息；所述第三信息融合单元用于将接收到的中级目标信息进行数据融合；所述第三信息处理单元用于对融合后得到的中级目标信息进行态势分析和态势预测以获取高级目标信息；所述指挥控制单元用于根据所述高级目标信息发出指控命令至操作人员；所述存储单元用于存储所述高级目标信息。

可选地，所述中继传输模块还用于自动调节自身发射功率。

可选地，所述基于多功能复合式传感器的无线传感网架构还包括与多个所述传感模块和中继传输模块连接的节能管理模块，所述节能管理模块用于管理多个所述传感模块和所述中继传输模块的工作模式以优化配置所述第一传感节点和第二传感节点的工作状态，和管理所述中继传输模块的发射方式。

可选地，所述多个第一传感节点和所述第二传感节点之间采用网状网络结构。

如上所述，本发明的基于多功能复合式传感器的无线传感网架构，具有以下有益效果：

第一，本发明通过在单体传感器节点内集成了多种传感器，具有多种传感探测手段，在单体传感器内可实现多种类探测信息数据级融合和特征级融合，使底层传感器得到的初级目标信息更准确，从而增加了上层融合处理中高级目标信息的可信程度。

第二，本发明通过将第一传感节点和第二传感节点组成一Mesh网络结构，提升了区域内节点间通信的可靠性，使邻近节点得到的目标信息有效的参与到当前节点的融合处理中，使目标轨迹更精确，同时具有连续性。“第一传感节点”和“第二传感节点”可进行切换，提升了无线传感网的抗毁能力，并通过节能管理和节点内信息融合处理单元的信息交互延长了传感网生命周期。

附图说明

图1显示为本发明的基于多功能复合式传感器的无线传感网架构的原理结构示意图。

图2显示为本发明的基于多功能复合式传感器的无线传感网架构的实景示意图。

图3显示为本发明的基于多功能复合式传感器的无线传感网架构中传感模块的原理结构示意图。

图4显示为本发明的基于多功能复合式传感器的无线传感网架构中控制模块的原理结构示意图。

元件标号说明

1        基于多功能复合式传感器的无线传感网架构

11       传感模块

111      第一传感节点

112      第二传感节点

113      探测区域

1111     震动传感器

1112     声音传感器

1113     图像传感器

1114     定位单元

1115     第一信息融合单元

1116     第一通信单元

1121     第二感测单元

1122     第二通信单元

1123     第二信息处理单元

1124     第二信息融合单元

12       中继传输模块

13       控制模块

131      第三通信单元

132      第三信息融合单元

133      第三信息处理单元

134      指挥控制单元

125      存储单元

2        移动目标

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例

本实施例提供一种基于多功能复合式传感器的无线传感网架构1，用于监测移动目标2，所述移动目标可以是一个可以为多个，例如、人、车辆等等，在本实施例中以车辆作为移动目标。本实施例所述的。请参阅图1和图2，显示为基于多功能复合式传感器的无线传感网架构的原理结构图和实景示意图，所述基于多功能复合式传感器的无线传感网架构1包括若干个传感模块11、中继传输模块12、控制模块13、及节能管理模块14。

在本实施例中，所述传感模块11的数量为2个，所述传感模块11包括多个第一传感节点111、和第二传感节点112，所述多个第一传感节点111和第二传感节点112形成一探测区域113，所述探测区域也称之为传感场。其中，所述第一传感节点111用于在感测到移动目标进入所述探测区域后采集所述移动目标的目标信号，预处理所述目标信号，对所述目标信息进行特征提取以提取出所述移动目标的特征信息，分析所述移动目标的特征信息形成初级目标信息，并将所述初级目标信息传输至所述第一传感节点112，在本实施例中，所述移动目标每经过一个第一传感节点便将在该第一传感节点处形成的初级目标信息传输至所述第二传感节点112。所述第二传感节点112用于将多个第一传感节点111传输的移动目标的初级目标信息进行移动目标匹配和关联，并将关联后的初级目标信息进行修正以形成中级目标信息。以下将具体介绍一下所述第一传感节点111和第二传感节点112的内部结构。

请参阅图3，显示为传感模块的原理结构示意图，所述第一传感节点111包括多个震动传感器1111、声音传感器1112、图像传感器1113、定位单元1114、第一信息融合单元1115、及第一通信单元1116，为了简单，清楚描述所述传感模块的原理结构图，图3中仅示出一个震动传感器1111、声音传感器1112、图像传感器1113、及定位单元1114。在本实施例中，所述移动目标进入第一个探测区域113时，如图2所示，所述移动目标的运动轨迹为b→j→i→h，其中，b，c，d，e，f，g，h，i，j表示第一传感节点111，a表示第二传感节点112，其也称之为簇头节点。以下将详细介绍所述第一传感节点111的具体结构及其功能。

其中，所述震动传感器1111包括震动感测单元和震动信号处理单元。多个所述声音传感器1112按照预定规则组成一多元声阵列，所述预定规则可以是将多个声音传感器布设成三角状、圆形状等等。所述多元声阵列包括多元声感测单元和多元声信号处理单元。所述图像传感器包括图像感测单元和图像信息处理单元。所述定位单元1114用于获取所述第一传感节点111内的预设参照物的绝对方位信息。在本实施例中，所述定位单元1114包括电子罗盘(指南针)和GPS定位器，所述电子罗盘用于获取所述存储在所述第一传感节点111内预设参照物的绝对方向信息，所述GPS定位器用于获取所述第一传感节点111的地理位置信息。

所述震动感测单元用于感测和采集所述移动目标2的震动信号。所述多元声感测单元用于感测和采集所述移动目标2的声音信号。所述图像感测单元用于感测和采集所述移动目标2的图像信息。所述震动信号处理单元和多元声信号处理单元分别用于根据所述震动感测单元和多元声感测单元采集到的震动信号和声音信号分别进行声震特征信息的提取，换句话说就是，所述震动信号处理单元和多元声信号处理单元根据所述震动信号和声音信号提取所述移动目标的声震特征信息，识别所述移动目标的目标类别，根据所述多元声阵列获取所述移动目标运行方向与所述预设参照物(所述第一传感节点111中某一标记物)的相对方向角，将所述移动目标运行方向与所述预设参照物的相对方向角和所述电子罗盘提供的所述第一传感节点111中预设参照物的绝对方向信息，第一传感节点111的地理位置信息结合估计出所述移动目标2的实际运动方向；当获取到所述移动目标与所述预定参照物的相对方向角时启动所述图像传感器1113的图像感测单元获取所述移动目标2的连续多帧图像，并通过所述图像传感器1113的图像信息处理单元对所述连续多帧图像进行提取以获取所述移动目标的多维图像信息、获取所述移动目标的图像特征信息就是指获取所述移动目标的细化类别、速度、距离、数量等信息，在本实施例中，多个所述图像传感器1113全方位360度采集所述移动目标2的图像信息。在本实施例中，所述第一传感节点111可根据所述移动目标的特征信息获取所述移动目标的类别例如为车辆。

所述第一传感节点111还包括能量感测单元和环境信息获取单元，所述能量感测单元用于感测所述第一传感节点111的能量损耗。所述环境信息获取单元用于实时感测移动目标所处环境气候条件和获取所述第一传感节点111的倾角信息以确定所述震动传感器和图像传感器的工作状态。其中，所述第一传感节点111根据所述环境信息获取的那样获取到的环境气候条件以判断图像质量。例如，在本实施例中，所述环境信息获取单元包括加速度传感器、温湿度计、和光强度计。所述加速度传感器可用于获取第一传感节点布设后的倾角信息，可得知震动传感器、声音传感器、及图像传感器等是否能够正常工作，同时可对所述多元声阵列的移动目标的相对运动方向信息进行修正。所述温湿度计和光强度计获取所述第一传感节点所处环境的温湿度信息、光照信息以此获取所述图像传感器获取到的多帧图像的图像质量。

分别与所述多个震动传感器1111、声音传感器1112、图像传感器1113、定位单元1114连接的所述第一信息融合单元1115用于将所述震动信号处理单元、多元声信号处理单元、及图像信息处理单元分析处理得到的所述移动目标的声震特征信息和图像特征信息、目标类别、实际运行方向，估计所述移动目标的运行状态融合在一起以形成初级目标信息。在本实施例中，所述第一信息融合单元1115还用于计算所述第一传感节点111与所述第二传感节点112的距离，并根据第一传感节点111与第二传感节点112的距离控制第一通信单元1116的发射功率。所述第一信息融合单元1115可对震动传感器1111和声音传感器1112的原始数据做数据级的融合，保留更多的有用声震特征信息，再结合图像传感器1113得到的移动目标的图像特征信息进行特征级融合，可实现对目标精细化分类的目标，提升了单体传感器情报信息的准确程度。

与所述第一信息融合单元1115连接的所述第一通信单元1116用于将所述第一信息融合单元1115产生的所述初级目标信息传输至所述第二传感节点112。在本实施例中，所述第一通信单元为无线通信单元，且所述第一通信单元1116适用于短距离信息传输。在本实施例中，所述第一通信单元1116具有自动调节自身发射功率的功能。

在本实施例中，所述车辆作为移动目标研究对象，它分别经过b、j、i、h这四个第一传感节点111，当所述移动目标行进到第一传感节点的探测区域113范围内就会形成各自的初级目标信息，并将形成的关于车辆的初级目标信息都传输给第二传感节点112。

所述第二传感节点112包括第二感测单元1121、第二通信单元1122、第二信息处理单元1123、及第二信息融合单元1124。其中，所述第二通信单元1121用于接收多个第一传感节点，即本实施例中b、j、i、h第一传感节点111传输的所述初级目标信息。

所述第二感测单元1121用于感测所述第二传感节点112的能量损耗。若感测到所述第二传感节点112的能量损耗达到耗尽阈值时，所述第二感测单元1121传输重新选举第二传感节点的指令至所述第一传感节点111，令所述多个第一传感节点111根据预定选举规则选举出新的第二传感节点112。在本实施例中，所述预定选举规则包括通过选举算法推举出一个新的第二传感节点，或者采用第一传感节点轮流充当第二传感节点的工作方式，以实现多个传感节点电量的平衡型。在实际的应用实例中，凡是具有选举和推举功能的算法均可达到本发明之目的均可采用。

与所述第二通信单元1122连接的所述第二信息处理单元1123用于将所述第二通信单元1122接收的所有初级目标信息汇聚起来，并将汇聚后的初级目标信息进行目标匹配和关联，并将关联后的信息进行矢量状态及协方差修正，获取到高质量、高精确度的状态估计，并保持对移动目标的连续跟踪。在本实施例中，所述第二通信单元1122也为无线通信单元。且所述第二通信单元1122适用于短距离和长距离信息传输。在本实施例中，所述第二通信单元1122具有自动调节自身发射功率的功能。

与所述第二信息处理单元1123连接的所述第二信息融合单元1124用于将修正后的初级目标信息进行时空融合以形成中级目标信息，并令所述第二通信单元1122将所述中级目标信息传输至所述控制模块13。

在本实施例中，所述多个第一传感节点111和所述第二传感节点112之间采用网状(Mesh)网络结构，这样可有效实现传感节点件的目标信息共享，更有效地促使邻近传感节点产生的信息参与到当前传感节点产生的信息关联中，有利于实现同批次移动目标轨迹跟踪的连续性。Mesh网络传感节点间存在多条路由路径，使互相通信的传感节点间形成多条连接路径，确保了传感节点间信息传输的稳定性，Mesh网络具有长传输距离和覆盖连通区域大的优点，特别适合野外恶劣环境下工作的无线传感网。

如图2所示，所述中继传输模块12与2个传感模块11连接，所述传输模块12用于与所述第二传感节点112进行通信以接收所述中级目标信息，并将所述中级目标信息传输至所述控制模块13。在本实施例中，所述传输模块12可为中继传输设备，其具有自动调节自身发射功率的功能。

与所述中继传输模块12连接的所述控制模块13用于接收所有第二传感节点112传输的中级目标信息，综合和校准所述中级目标信息，融合校准后的中级目标信息以获取所述移动目标2的态势评估，及根据所述移动目标2的态势评估形成高级目标信息。在本实施例中，所述控制模块13可以为计算机终端，但并不局限于此，在实际的应用实例中，凡是具有融合和控制功能的终端设备均可达到本发明之目的，特此述明。请参阅图4，显示为控制模块的原理结构示意图，所述控制模块13包括第三通信单元131、第三信息融合单元132、第三信息处理单元133、指挥控制单元134、及存储单元135；

其中，所述第三通信单元131用于接收多个所述传感模块11经所述传输模块12传输的所述中级目标信息。所述第三通信单元131适用于长距离信息传输。

与所述第三通信单元131连接的所述第三信息融合单元132用于将接收到的中级目标信息进行大批量、多层次的数据融合得到目标的态势评估。

与所述第三信息融合单元132连接的所述第三信息处理单元133用于对融合后得到的中级目标信息进行中级目标信息的数据校准，态势分析和态势预测以获取高级目标信息。所述态势评估包括移动目标的态势分析和态势预测。所述态势分析把包括实体合并，协同处理和协同关系分析，移动目标的实体分布和行动意图等。态势预测包括未来时刻移动目标的地理位置的预测和分布情况。所述第三信息处理单元133为指挥控制单元134实现指挥决策提供可靠依据。

与所述第三信息处理单元133连接的所述指挥控制单元134用于根据所述高级目标信息发出指控命令至操作人员。在本实施例中，所述第三通信单元131也会将所述指控命令通过所述第二通信单元1122发送至所述第一通信单元1116。

与所述第三信息处理单元133连接的所述存储单元135用于存储所述高级目标信息，即将感知到有用的信息进行存储。

所述基于多功能复合式传感器的无线传感网架构1还包括与多个所述传感模块和传输模块连接的节能管理模块14，所述节能管理模块14用于管理多个所述传感模块11和所述传输模块12的工作模式以优化配置所述第一传感节点111和第二传感节点112的工作状态，和管理所述传输模块12的发射方式。所述节能管理模块14能对处于工作状态的传感节点进行优化配置，从而延长所述基于多功能复合式传感器的无线传感网架构1中传感网络的工作时间。

在本实施例中，所述基于多功能复合式传感器的无线传感网架构获取到的移动目标的目标信息分为3个等级，初级目标信息、中级目标信息、及高级目标信息，在数据融合过程中，随着移动目标的目标信息级别的提升、推理逻辑和决策方法趋向于智能化、复杂化。

本实施所述的基于多功能复合式传感器的无线传感网架构全方位、多层次的融合过程中，首先，多功能复合式传感器“第一传感节点”内各单元执行目标信号的采集，预处理，特征提取与分析，节点内融合处理单元形成初级目标信息；其次，“第一传感节点”融合得到的初级目标信息汇聚到“第二传感节点”处，进行目标配对和关联，关联后的数据进行矢量状态及协方差的修正，获得高质量、精确的状态估计，保持对目标的连续跟踪，形成中级目标信息；最后，控制中心进行大批量、多层次的数据融合得出移动目标的态势评估和威胁评估，形成高级目标信息，同时对感知到的有用信息进行存储。

综上所述，本发明所述的基于多功能复合式传感器的无线传感网架构具有以下有益效果：

1、本发明通过在单体传感器节点内集成了多种传感器，具有多种传感探测手段，在单体传感器内可实现多种类探测信息数据级融合和特征级融合，使底层传感器得到的初级目标信息更准确，从而增加了上层融合处理中高级目标信息的可信程度。

2、本发明通过将第一传感节点和第二传感节点组成一Mesh网络结构，提升了区域内节点间通信的可靠性，使邻近节点得到的目标信息有效的参与到当前节点的融合处理中，使目标轨迹更精确，同时具有连续性。“第一传感节点”和“第二传感节点”可进行切换，提升了无线传感网的抗毁能力，并通过节能管理和节点内信息融合处理单元的信息交互延长了传感网生命周期。

所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种基于多功能复合式传感器的无线传感网架构，用于监测移动目标，其特征在于，包括：

若干个传感模块，各该传感模块包括多个第一传感节点、和第二传感节点，所述多个第一传感节点和第二传感节点形成一探测区域；其中，所述第一传感节点用于在感测到所述移动目标进入所述探测区域后采集所述移动目标的目标信号，预处理所述目标信号，提取所述移动目标的特征信息，分析所述移动目标的特征信息形成初级目标信息，并将所述初级目标信息传输至所述第二传感节点，所述第二传感节点用于将多个第一传感节点传输的移动目标的初级目标信息进行移动目标匹配和关联，并将关联后的初级目标信息进行修正以形成中级目标信息；

与所述传感模块连接的中继传输模块，用于与所述第二传感节点进行通信以接收所述中级目标信息；

与所述中继传输模块连接的控制模块，用于接收所述第二传感节点传输的中级目标信息，综合和校准所述中级目标信息，通过融合校准后的中级目标信息同时获取到所述移动目标的态势评估，及根据所述移动目标的态势评估形成高级目标信息。

2.根据权利要求1所述的基于多功能复合式传感器的无线传感网架构，其特征在于：所述第一传感节点包括震动传感器、声音传感器、图像传感器、第一信息融合单元、第一通信单元、定位单元；其中，所述震动传感器包括震动感测单元和震动信号处理单元；多个所述声音传感器按照预定规则组成一多元声阵列，所述多元声阵列包括多元声感测单元和多元声信号处理单元；所述图像传感器包括图像感测单元和图像信息处理单元；

所述震动感测单元、多元声感测单元、和图像感测单元分别用于感测和采集所述移动目标的震动信号、声音信号、及图像信息；

所述定位单元用于获取所述第一传感节点内的预设参照物的绝对方位信息；

所述震动信号处理单元和多元声信号处理单元分别用于根据采集到的震动信号、声音信号提取所述移动目标的声震特征信息，识别所述移动目标的目标类别，根据所述多元声阵列获取所述移动目标运行方向与所述预设参照物的相对方向角，将所述移动目标运行方向与所述预设参照物的相对方向角和所述定位单元提供的所述预设参照物的绝对方位信息结合估计出所述移动目标的实际运动方向；当获取到所述移动目标运行方向与所述预定参照物的相对方向角时启动所述图像传感器的图像感测单元获取所述移动目标的连续多帧图像，及所述图像传感器的图像信息处理单元提取所述移动目标的多维图像信息、获取所述移动目标的图像特征信息；

所述第一信息融合单元用于融合所述移动目标的声震特征信息和图像特征信息、目标类别、实际运行方向，估计所述移动目标的运行状态、形成初级目标信息；

所述第一通信单元用于将所述初级目标信息传输至所述第二传感节点。

3.根据权利要求2所述的基于多功能复合式传感器的无线传感网架构，其特征在于：所述第一传感节点还包括用于感测移动目标所处环境气候条件的、和获取所述第一传感节点倾角信息以确定所述震动传感器和图像传感器的工作状态的环境信息获取单元、和用以感测所述第一传感节点的能量损耗的能量感测单元；其中，根据所述环境信息获取单元获取到的环境气候条件以判断图像质量。

4.根据权利要求2所述的基于多功能复合式传感器的无线传感网架构，其特征在于：所述第二传感器节点包括第二通信单元、第二信息处理单元、及第二信息融合单元；

其中，所述第二通信单元用于接收多个第一传感节点传输的所述初级目标信息；

所述第二信息处理单元用于汇聚所述初级目标信息，并将汇聚后的初级目标信息进行目标匹配和关联，并将关联后的信息进行矢量状态及协方差修正；

所述第二信息融合单元用于将修正后的初级目标信息进行时空融合以形成中级目标信息，并令所述第二通信单元将所述中级目标信息传输至所述控制模块；

其中，所述第一通信单元和第二通信单元具有自动调节自身发射功率的功能。

5.根据权利要求4所述的基于多功能复合式传感器的无线传感网架构，其特征在于：所述第二传感节点还包括第二感测单元用于感测所述第二传感节点的能量损耗；若感测到所述第二传感节点的能量损耗达到耗尽阈值时，所述第二感测单元传输重新选举第二传感节点的指令，令所述第一传感节点根据预定选举规则选举出新的第二传感节点。

6.根据权利要求1所述的基于多功能复合式传感器的无线传感网架构，其特征在于：所述控制模块包括第三通信单元、第三信息融合单元、第三信息处理单元、指挥控制单元、及存储单元；

其中，所述第三通信单元用于接收多个所述传感模块经所述中继传输模块传输的所述中级目标信息；

所述第三信息融合单元用于将接收到的中级目标信息进行数据融合；

所述第三信息处理单元用于对融合后得到的中级目标信息进行态势分析和态势预测以获取高级目标信息；

所述指挥控制单元用于根据所述高级目标信息发出指控命令至操作人员；

所述存储单元用于存储所述高级目标信息。

7.根据权利要求1所述的基于多功能复合式传感器的无线传感网架构，其特征在于：所述中继传输模块还用于自动调节自身发射功率。

8.根据权利要求7所述的基于多功能复合式传感器的无线传感网架构，其特征在于：所述基于多功能复合式传感器的无线传感网架构还包括与多个所述传感模块和中继传输模块连接的节能管理模块，所述节能管理模块用于管理多个所述传感模块和所述中继传输模块的工作模式以优化配置所述第一传感节点和第二传感节点的工作状态，和管理所述中继传输模块的发射方式。

9.根据权利要求1所述的基于多功能复合式传感器的无线传感网架构，其特征在于：所述多个第一传感节点和所述第二传感节点之间采用网状网络结构。