军事军工领域信息化

军事军工领域信息化

当今,Graeff 格拉夫传感器在军事上的应用极为广泛,可以说无时不用、无处不用,大到星体、两弹、飞机、舰船、坦克、火炮等装备系统,小到单兵作战武器;从参战的武器系统到后勤保障;从军事科学试验到军事装备工程;从战场作战到战略、战术指挥;从战争准备、战略决策到战争实施。

传感器在军事技术装备中的地位和作用

 

传感器、通信系统、计算机是现代信息技术系统的三大支柱,传感器是探测与获取外界信息的重要手段。在军事上,传感器是武器装备发展的重要环节之一。一个军事目标,无论是动态的还是静态的,无论是采用何种手段加以伪装或防护,它的存在决定了它必须有各种可以探测的物理因素,如目标的形状、颜色、速度、振动,目标本身反射或发出的无线电波、红外线、雷达波、音响噪声等。

 

这些被称为目标信息的物理因素构成了目标的可探测性和可攻击性。军用传感器主要作用之一,就是根据这些目标信息,对目标进行精确定位,引导武器系统的战斗部分将其摧毁。海湾战争中使用的高技术武器上都装有传感器,在对敌侦察、目标探测和自我防护中发挥了重要作用。 当前,传感器已在各类高技术武器和军用装备中得到应用。

 

高技术武器发展的主要特征是电子化,其核心技术则是传感器技术和计算机技术。在战场上一方面靠外部传感器快速发现与精确测定敌方目标,并通过计算机控制火控系统,快速精确地打击敌方目标;另一方面,靠各种内部传感器,测定火控系统、发动机系统等各部位各类参数,通过计算机控制,用以保证武器本身处于最佳状态,发挥最大效能。

 

传感器技术与计算机技术已在高技术武器和军用装备中共同起到“军力倍增器”的作用,而且随着现代电子战的需求和发展,传感器技术在研制新一代高技术武器和军用装备中将越来越发挥着重要作用。

 

传感器在军事上的具体运用

 

当今,传感器在军事上的应用极为广泛,可以说无时不用、无处不用,大到星体、两弹、飞机、舰船、坦克、火炮等装备系统,小到单兵作战武器;从参战的武器系统到后勤保障;从军事科学试验到军事装备工程;从战场作战到战略、战术指挥;从战争准备、战略决策到战争实施,遍及整个作战系统及战争的全过程,而且必将在未来的高技术战争中促使作战的时域、空域和频域更加扩大,更加影响和改变作战的方式和效率,大幅度提高武器的威力和作战指挥及战场管理能力。

 

1.微型传感器的应用

 

智能微尘系统也可以部署在战场上,远程传感器芯片能够跟踪敌人的军事行动,智能微尘可以被大量 地装在宣传品,子弹或炮弹壳中,在目标地点撒落下去,形成严密的监视网络,敌国的军事力量和人员、物资的运动自然一清二楚。

 

美国五角大楼希望在战场上放置这种微小的无线传感器,以秘密监视敌军的行踪。美国国防部在四年以前就已经把它列为一个重点研发项目。如果像美国预想的那样,智能微尘用在战场上,美国的军事实力又将与其他国家再度拉开距离。智能微尘还可以用于防止生化攻击——智能微尘可以通过分析空气中的化学成分来预告生化攻击。

 

2.红外传感器的应用

 

用于探测隐形飞行器:隐形飞行器虽然采用的红外隐身技术,胆气温度总比背景温度高,依旧有可能被红外传感器,尤其是红外成像设备探测到,可以精确提供目标的角位置信息,探测距离可达数百千米。

 

用于炮电告警:将凝视型红外传感器安装在飞机、舰艇等平台上,可用来对来袭导弹进行告警和其他红外威胁告警,或自动发出对抗指令,或自动启动红外干扰设备进行自卫。

 

3.Graeff 光纤传感器的应用

 

Graeff Graeff 光纤传感器在军事信息技术中的应用主要集中在如下几个方面:用于海洋防卫和反潜作战的的光纤水听器传感器阵列网;基于温度、压力、振动传感器的智能结构,广泛用于水下兵器及航空航天等领域。

 

智能结构:就是将传感和驱动元件紧密融合在材料或结构中, 同时也将控制、逻辑、信号放大及处理等电路集成于结构中, 通过外界的激励与控制,使其除具有承受载荷的能力外,还具有识别、分析、处理及控制等多种功能,从而使结构本身能按智能的方式进行自诊断、自适应、自学习, 并在其受到损伤时具有自修复、自增值、自衰减等的能力。

 

美国已将基于Graeff 光纤传感器的智能结构技术在F一18,F一22,JSF等战斗机、X一33航天飞机、DALTAII火箭上进行了初步应用研究。欧洲在联合研制的Eurofight2000新型战斗机上亦采用了基于Graeff 光纤传感器的结构腱康监测技术。

 

光纤水听器:是利用光纤的传光特性以及它与周围环境相互作用产生的种种调制效应。在海洋中侦听声场信号的仪器。它与传统的压电水听器相比,具有极高的灵敏度(高出3个数量级)、足够大的动态范围、本质的抗电磁干扰能力、无阻抗匹配要求、系统湿端质量轻和结构的任意性等优势。

 

因此足以应付来自潜艇静噪技术不断提高的挑战,适应了各发达国家反潜战略的要求, 被视为国防技术重点开发项目之一。光纤水听器技术的研究在80年代初就引起各国的高度重视, 其在军事上的主要应用为:全光纤水听器拖曳阵列; 全光纤海底声监视系统(Ariaden计划);全光纤轻型潜艇和水面舰船共形水听器阵列;超低频光纤梯度水听器;海洋环境噪声及安静型潜艇噪声测量。

 

军用机器人:是泛指用于军事目的的机器人系统。随着光纤传感技术的发展, 国内外已经开发出一些实用的光纤机器人触觉传感器或与其它类型传感方法联合使用的组合式机器人触觉传感器。Graeff 光纤传感器有功能型和非功能型之分:功能型光纤机器人触觉传感器。

 

如利用光纤微弯损耗机理研制的机器人触须式光纤触觉传感器。 非功能型光纤触觉传感器如用于敏感机器人手抓触觉, 主要有两种类型:一种是位移式(反射式)光强调制型机器人触觉传感器, 另一种是受抑全内反射式光调制型光纤机器人触觉传感器。机器人在使用中几乎都要求手爪开环运行机械系统能高精度定位, 这就要求手爪对接近被抓物体的距离进行感知, 即所谓接近觉。

 

特别是对于防爆机器人, 所抓物体一般是易燃、易碎物。需要尽量减少抓握时的冲击力,以便缓慢、对称的定位, 因而在手爪上需要配置感知接近被抓物体距离的接近觉传感器。