随着科学技术的发展,军事斗争领域不断出现新的情况、新特点,例如信息化军事设备的大量使用,目标机动性的提高和杀伤性武器的增强,某些任务中操作人员危险性的增加,无线传感器网络的可快速部署、自组织、隐蔽性强和高容错性的特点,非常适合应用在军事领域。此基于无线传感器网络的军事侦察系统的设计与实现具有很大的实用价值和重要的学术价值。本文以无线传感器网络在军事侦察中的应用为背景,分析了针对战场环境这种特殊的应用背景网络协议所应该满足的条件。首先分析了传感器节点在战场上的部署和节点的功能要求,然后在原有的MAC协议和时间同步协议基础上,设计适合战场环境监测的MAC协议-CSMA/CA协议和时间同步协议-FTSP协议。最后介绍本文使用的仿真平台OMNeT++,用OMNeT++实现对节点程序的编写,然后形成整个网络,并显示整个网络的运行结果。本文的核心内容是对路由协议的设计,通过分析典型的LEACH协议,进行改进,设计高效节能的多跳路由协议。之后利用仿真软件OMNeT++对其进行性能分析,并用可视化工具Scalar和Plove显示分析结果。最后针对复杂的战场环境的监测需要不同种类的传感器节点,设计能区分不同种类的信息类型的数据融合方案。改进了传统的数据融合方案在簇头节点进行数据冗余处理耗能、存在风险的不足,引进了类型码。通过类型码的设计不仅实现了在成员节点向簇头节点发送信息前就进行数据融合,大大减少了传输的数据包量,而且通过类型码不易获得实际的数据信息,改善了网络的安全性。改进后的路由协议和数据融合方案,非常适合应用在军事侦察中的大规模无线传感器网络。最后对论文所做工作进行总结,分析系统设计存在的不足和问题。