王存航 发表于 2015-2-26 12:11:34

国防建设中常使用的传感器

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炮,快速精确地击中目标;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的各类参数,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。

               1.传感器在航天航空方面的应用

               传感器在航天方面有四种用途,即:提供航天器工作信息,起诊断作用;判断各分系统间工作的协调性,验证设计方案;提供全系统自检所需信息,为指挥员提供依据;提供各分系统和整机内部的检测数据,验证设计的正确性。

               美国航天飞机上使用的传感器约有100多种4000多个。俄罗斯大型运载火箭、载人飞船所需的传感器也相应迅速增长。其品种多样,如压力、压差、绝对压力、温度、热流、耗量、燃气浓度、介质成分、密度、湿度、应变、摩擦电场、磁场、生物电势等各类信息的传感器。欧洲航天局的阿里安娜火箭在试验阶段所需测量的参数,常规型达到1100个,低温型达到600个。

               在军用航空方面,各国都强调空中优势与防御。目前每架军用飞机需20多种力学量传感器对操纵杆推拉力、起着陆冲击力、发动机推动力、救生装置弹射力、进气管压力场的分布及动态中各种压力、振动、加速度、角加速度、位移等参量进行测量,还需要测量过载和燃油、飞行员呼吸气流量等参数,检测机舱内含氧量、舱内烟雾报警,机械火控系统的红外、隐形用的传感器等。

               2.传感器在主战坦克中的应用

               坦克的电子化是衡量坦克先进性的一个重要标志,其传感器主要有:①发动机系统中使用的有绝对压力、速度、流量、温度、氧分压传感器等,用来监测、控制发动机,从而使坦克达到加速快、控制自如,以

               最少能耗保证最大的动力;②火力系统中使用的有倾斜、药温及环境温度、压力、风向、风速传感器等,以保证火力系统自动瞄准目标,并根据火炮及外界环境条件及时修正;③故障诊断系统主要需要温度、压力、压差、转速、扭矩等传感器,对战车整体进行故障诊断;④红外传感器是主战坦克中保证全天候作战能力的热成像仪的关键部件。

               ⒊传感器在舰船上的应用

               现代舰船装备的传感器群中包括压力、位置、速度、扭矩、流量、偏航速率等。每万吨级使用温度传感器达150多个,压力传感器150多个。吨位越大,用量越多。在猎雷灭雷武器技术装备中使用声、磁、光、电传感器。另外,为了解自然环境对系统性能的影响,需要配备监测自然环境参数的各种传感器。以主动声纳为重点的舰艇传感器,是保障武器实施有效攻击的先决条件之一。因此,由压电材料制成的声纳在舰艇上也是不可缺少的。

                ⒋地面战场警戒系统的应用

               该系统能及时准确检测、定位、分类识别和实时报告所有入侵人员和武器装备、车辆的活动情况。如美国的REMBASS系统由三个分系统组成:传感器分系统、传输分系统(转发器)如监测分系统(监测仪),该系统采用了地震/声、红外、磁、压力、应变等传感器采集信息。

               ⒌军用机器人方面的应用

               在未来的战场上,机器人将会代替士兵去做许多困难的工作。它可以在沙漠和丛林中行走,可以穿越战线到敌后进行侦察、布雷及运送物资的工作。机器人能够在人难以忍受的环境中,或在危险的情况下去执行任务。军用机器人需配备的传感器见图1。

               ⒍在军事化学器材方面的应用

               一些国家为了对付可能使用的化学武器,准备了大量的防毒面具、防护服、防护帐篷。同时也准备了大量的化学侦察器材。如美国已有了微型毒剂报警器、微型芥子气报警器,还有XM21型遥感式毒剂报警器等。
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