红外技术的物理基础及其军事应用

红外技术的物理基础及其军事应用
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红外技术的物理基础及其军事应用

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摘要:本文介绍了红外技术的物理基础以及在军事领城的主要应用。关键词:红外线红外光电效应红外辐射军事应用

1. 引言

红外技术顾名思义就是红外辐射技术。红外辐射习惯上称为红外线。也称为热辐射。虽然红外辐射在十九世纪初就被发现了,可是真正广泛的应用在军事上却是在第二次世界大战期间。红外技术在二战期间兴起并首次用于军事,战后,美、英、法等国先后开始红外军事应用研究,其中美国一直居领先地位。

60 年代美国研制出机载红外前视系统并在越南战场上大量使用,70 年代以来,英、法、西德等因相继用红外前视系统装备陆海空三军。CCD 器件出现后,人们开始研制第二、三代红外前视系统。至今,红外技术的应用已成为一个国家军事装备现代化的重要标志之一。

2. 红外技术的物理基础

红外技术的发展以红外线的物理特性为基础。红外线是由于物质内部带电微粒的能全发生变化而产生的,它是一种电磁波.处于可见光谱红光之外.突出特点是热作用显著。红外线的波长介于可见光与无线电波之间.从0 .75μm~1000μm,可分为四个波段:近红外(0.75~3μm)、中红外(3~6μm)、远红外(6~15μm)、和极远红外(15~1000μm),红外线具有以下特性:

(1) 红外光电效应

当光线照射在金属表面时,金属中有电子逸出的现象叫做光电效应。红外线光子的能量低于可见光光子,它能对一些较活泼的金属产生光电效应(即红外光电效应),红外光电效应是红外技术得到应用的关健。通过红外光电效应可把红外光转换成电信号,经放大后,作用到荧光屏上,再把电信号转换成可见的光,使人眼看得见红外线照射的物体。

(2) 红外辐射

实验表明,物体在任何温度下都要向周围空间辐射电磁波,物体在一定时间内向周围辐射电磁波的能量的多少以及能童按波长(或频率)的分布与物体的温度有关。在室温下,大多数物体发出的辐射能分布在电磁波谱的红外线部分,随着温度的升高,辐射能盒也随着增加。同时,辐射能的分布逐渐向频率高的方向移动,即温度愈高,辐射能中高频电磁波成份愈多。

自然界的一切物体都是红外辐射源,物体温度不同,辐射的红外线波长就不同,温度越高波长越短,并且产生的红外线越多。这种红外辐射的普遍性和差异性正是红外技术有着广泛应用的根本原因。根据辐射特性,知道了军事目标的温度范围,就可求出其辐射红外波长的范围,选用相应的红外探测器,可探测目标与景物的红外辐射差异。这种差异体现在目标与景物的温度分布,故所形成的图像叫热图像,热图像通过红外光-电-光信号的转换,成为可见光图像,即可从复杂的背景里识别目标。

(3) 红外反射

目标和环境对可见光的反射差异不大,但在近红外区对红外线的反射差异很大,故用近红外线比可见光更易识别目标。军本上利用目标和景物对红外线的不同成像,经转换获得可见光图像以发现识别目标;在反红外伪装时,既要考虑颜色的近似感,同时还要注意它们对红外线的反射情况。

(4) 大气传输特性

大气中的二氧化破、水蒸气、臭氧等对各种波长的红外线有着不同程度的吸收。有些波段的红外线被吸收得多,不易透过大气传播;有些被吸收得少,容易透过大气。这些能透过或能较多透过大气的红外波段称“大气窗口”,红外线有三个大气窗口:0.75~2.5μm、3~5μm 、8~14μm。战争中主要军事目标辐射的红外线大都在窗口内。

导弹辐射的红外线波段是1~3μm.处于第一窗口;喷气飞机辐射的红外线波段是3~4μm ,坦克发动机辐射的红外线约5μm ,均位于第二窗口;装备、工厂、人员等地面和水上目标辐射8~14μm的红

外线,处在第三窗口。故第一窗口的红外装里可用于侦察导弹,第二窗口可用于制导、侦察和跟踪;第三窗口可用于观察地面和水上的一般军事目标。除吸收效应外,红外线在大气中传播时,还会被尘埃、雾滴等散射,在传播方向上不断衰减。散射效应对近红外线影响较大,对中、远红外影响较小,故中远红外线适于全天候和远距离的传输。

3. 红外技术在军事领域的应用

红外线的这些不同于可见光、无线电波的特性,使得它被广泛用于现代军享。目前,红外夜视、红外制导、红外侦察、红外火控、红外雷达、红外通信、红外隐形等技术在现代战争中发挥着极其重要的作用。

3.1 红外夜视

红外夜视技术借助于光电转换器,把红外线转变成可见光以实现夜间观察,它可以征服黑暗,使部队在夜间看得见物体、击中目标。军用红外夜视设备有主动式和被动式两大类。.

主动式红外夜视仪利用人眼对红外线不起视觉效应的物理特性,让红外线在敌我空问传递信息。该仪器自带红外光源.主动发出红外线照射目标,红外线被目标反射回来后,由仪器接收转换成可见光图像以实现夜间观察。

主动式红外夜视技术的历史悠久,30 年代研制出红外变像管,40 年代研制成主动式红外夜视仪,并在第二次世界大战后期,首先由德军和美军将它应用于战场。德军在车辆上安装了这种夜视仪,使之能够在夜间高速行驶,运用这种方法悄悄地在黑暗中将V-2导弹运往前线,成功地进开了同盟国地监视和空袭。美军在攻占太平洋岛屿的夜战中,在步枪上安装了这种夜视仪(称为红外瞄准具),当时的日军对夜视仪一无所知,因而处于被动挨打的境地。

主动式红外夜视仪成像清晰,有一定识别辨伪的能力,但由于它主动发射红外线,很容易被对方的夜视仪发现。1973 年中东战争中,埃、以双方的坦克都配有主动式红外夜视仪,其中许多坦克就是因为使用了红外探照灯而被对方击毁的。此外,由于携带红外探照灯和蓄电池,使其体积大,笨重,不仅作为轻武器的瞄准具没有前途,而且作用距离也受红外光源功率的限制,故不宜在现代战场上使用。这种仪器虽然在二次世界大战及六十年代以前发挥过重要作用,但在七十年代以来,总的趋势已经逐渐为被动式的激光夜视仪和红外夜像仪所取代。

被动式红外夜视仪也叫热像仪,本身不带红外光源,依靠接收目标发射的红外线而成像是目前最先进的夜视器材。它有三个突出的优点:

(1) 能实现“全被动”观察

热像仪的工作方式是完全被动的,它既克服了主动红外夜视仪那种既要依靠人工红外光源工作,以及由此而产生的容易自我基薄的致命弱点,又克服了微光夜视仪那种完全依赖夜天光以及无光难以成像的缺陷,能够在全黑条件下工作,所以十分隐蔽,不易被对方发现。

(2) 能实现“全天候”观察

由于红外线(特别是波长为8 - - 14

微米的红外线)比可见光在大气中的传输能力强,使热像仪不仅探测距离远,而且

无论白天黑夜都具有较强的透过浑浊空气和烟、雾、雪进行观察的能力。正是由于热像仪能看到严密烟幕遮障后面的标.而且不怕强光,所以热像仪更适合在复杂、恶劣的战场环境下使用,尤其是作为瞄准具、不会因炮口的火馅、炸药的烟尘和战场上的闪光而产生迷盲现象。这些优点使热像仪被人们誉为“全被动、全天候”的观瞄仪器。

(3) 能揭露伪装

由于热像仪是靠探测目标与背景之间的热辐射差异(即温差)去识别目标的,因而使其具有识别伪装的特殊能力,尤其能发现隐蔽在树林和草丛中的人员和车辆(据报道,用手持热像仪可探测到隐藏在灌木丛中60 米深处的人,而同样条件下,徽光夜视仪的探测距离只有巧米),即使是白天,用它也能分辨出用树枝、绿叶伪装的人员、车辆与火炮。此外,通过探测地表温差,还可以发现地雷场,甚至还能发现埋入地下l 米深处的、时间已达1 年之久的地下水管。

(4) 能获得目标的状态信息

由于热像仪利用温差成像,使其能获得奇特的观察效果,主要表现在利用热像仪进行观察时,不仅能对目标进行探测,而且还能获得关于目标的状态信息,这在军事上将具有特殊重要的意义.比如用热像仪观察时,对刚刚发射过的枪、炮管和有动力源(如车辆和飞机的发动机)的热目标,尤其显而易见,而且通过热图像中的动力源和轮胎部位的亮度对比(即温度高低)还可以判断出哪些车辆(飞机)是正在发动或刚刚停驶的,哪些是一直停放的,如果目标离开不久,热像仪还能通过“热痕迹”看到它们留下的“影子”,从而判断出敌人员及武器装备的去向。

热像仪的第二代是采用红外CCD 焦平面阵列技术的凝视型热像仪。红外焦平面阵列是指放在光学系统焦平面上的一块芯片.在这块如同邮票大小的芯片上,不仅集成了成千上万个红外探测器,而且与各探测器相匹配的信号放大与处理电路也集成在一块,形成一个整体,使第二代热像仪不仅取消了光机扫描器,能够像眼睛一样摄取目标的完整图像.而且缩小了体积,降低了功耗。

不仅如此.由于CCD 成像器件具有更高的灵敏度和热分辨率,使探测距离和识别能力也有明显提高。因此这种热像仪在超小型、低功耗、低成本、可靠性好、灵敏度高、用途广等方面显示了很大的优越性。军李上,热像仪可用于战术和战略侦察,武器的瞄准,导弹的制导,各种战斗、运输车辆的夜间驾驶,并可供飞机在黑暗中起飞、着陆等。

3.2 红外制导

坦克、飞机、火箭、军舰等军事目标的动力部分是强大的红外辐射源,红外制导导弹前部装有红外导引头,导引头接收目标的红外辐射,经处理产生能控制导弹飞行方向的电信号,把导弹引向目标,提高命中率。红外制导经历了非成像制导、成像制导两个阶段。目前红外成像制导具有很强的抗干扰能力,打了就不用管,灵敏度和分辨率很高,并可进行目标识别,比电视和激光制导的命中精度更高。如美国研制的“小牛”空地导弹采用的就是红外成像制导,它具有更优良的性能,能在白天、黑夜甚至充满烟葬和恶劣的气象条件下使用。红外制导比雷达制导结构简单、成本低、不易受干扰。目前,红外技术已广泛应用于空对空、空对地、地对地、地对空、地对舰及空对舰等各种制导武器

3.3 红外侦察

红外侦察是获取敌情,采取自卫的重要途径,它有许多优点:能24小时工作;能适应不良天气;能提供定时信息;能把捕捉目标和攻击结合起来;有远距离探测和透过能力;能识别伪装;排除电子干扰等。红外照相是实现红外侦察的一种重要方式,它不仅能揭德地面、森林等的伪装,还可揭露地下、水下的军事目标,显示热源目标的运动状态和踪迹。

近年来,前视红外成像系统的位察装

里得到了快速发展,它能像普通电视一样,直接提供前方景物的红外活动图像,可以完成夜间监视、目标捕获、炮手夜间瞄准、攻击目标定位及导引等一系列军卒任务,也可为飞机机组人员作低高度导航。预警卫星上装有对红外线敏感的探测器,能探测地面导弹的发射,还可以测导弹中段飞行的轨迹,准确预报弹着点,甚至还能探测战略轰炸机和巡航导弹的行动。

3.4 红外火控

红外技术在火控系统中的作用是进行目标搜索和跟踪。红外搜索跟踪系统主要用于陆地火炮及防空系统、飞机火控系统以及舰船搜索跟踪系统。例如:英国研制的目标捕获指示镜,装备在AH-64A 阿帕奇高级双座攻击直升飞机上,其瞄准系统由前视红外系统、激光测距跟踪系统等组成,供驾驶员射手使用,能在几秒内发现识别、精确定位目标。随着技术的发展,红外搜索跟踪系统的性能越来越好,它与激光测距仪结合可以获得目标距离,在近距离内正好填补了雷达的空白,其未来的应用将非常广泛。

3.5 红外雷达

利用红外技术研制的新型红外霍达其有搜索、跟踪、测距等多种功能,精度很高,可达几分的角精度。红外雷达可用来警戒空中、地面或海上目标,进行侦察及导航,现合武器系统投射,测量并记录洲际导弹的运动轨迹等。

3.6 红外通信

利用红外辐射来传递声音和编码信号的技术叫红外通信。红外通信与无线电通讯相似,但使用的电磁波的波段不同,它比无线电通信的保密性高、通信距离远。如采用砷化稼激光器进行红外通信,其通信距离可达100km 。军事后勒方面,利用红外技术可诊断治疗多种疾病、加工食品、烘干喷漆;利用红外测温仪或热像仪可实行不接触检查输电线路的故障;利用红外报警装置可警戒、监视敌情等。另外,红外技术还可用于气象测量、测距、红外引信等。

3.7 红外隐形技术

随着红外技术的发展,红外探测器的精度越来越高.为了防止自己的红外军事被敌方发现,各国又研究发展了红外隐形技术,因而红外隐形技术也随之迅速发展起来。目前,红外隐形技术主要有:用隐身涂料降低目标的红外反射;采用热抑制技术降低己方的红外辐射装备的辐射能力:施放红外诱饵.设置假目标。红外隐形技术可以保护已方的军事目标,同时还能削弱敌方的力量。

随着红外技术的发展,各国所掌握的红外技术的先进与否,将是取得未来高技术战争胜负的主导因素之一。红外技术在军事方面将有着更广阔的发展前景。

参考文献

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红外光谱技术及其应用进展

红外光谱技术及其应用进展 苏雄200910835319 集宁师范学院化学系09级化学3班内蒙古乌兰察布市 012000 摘要 波数13000~10cm-1或波长0.75~1000μm之间称为红外区,在此范围内的物质吸收红外辐射后,因分子振动、转动、或晶格等运动产生偶极矩变化,形成可观测的红外光谱。红外光谱技术的发展进程和红外光谱技术分析速度快,分析效率高,分析成本低,测试重现性好等特点。红外光谱技术在制浆造纸工业中木素的定性和结构分析、木素的定量分析、研究纤维素的结晶结构、测定纸浆Kappa 值等,以及在临床医学和药学方面,农业方面,以及食品方面在食品中农药残留检测、环境科学中水环境监测、固体环境监测、气体环境监测,石油工业中对于油品成分,含量等方面的分析有广泛应用。 关键词 红外光谱;特点;应用 引言 分子振动、转动、或晶格等运动产生偶极矩变化,形成可观测的红外光谱。红外光谱广泛应用于分子结构的基础研究和化学组成的分析领域, 对有机化合 物的定性分析具有鲜明的特征性。因此,红外光谱有化合物“指纹”之称,是鉴定有机化合物和结构分析的重要工具。由于其专属性强各种基因吸收带信息多,固可用于固体、液体和气体定性和定量分析[1]。由于用红外光谱作样品分析时基本不需要处理,且不破坏和消耗样品,自身又无环境污染,因而被广泛运用,目前红外光谱广泛已应用于制浆造纸工业、临床医学和药学方面、农业方面、食品方面、环境科学、石油工业等学科领域,并随着技术和研究的深入越来越受到重视。 1、红外光谱法的基本原理 红外吸收光谱是由分子振动能级的跃迁同时伴随转动能级跃迁而产生的,因此,红外光谱的吸收峰是有一定宽度的吸收带。物质吸收红外光应满足两个条件,即辐射应具有刚好能满足物质振动能级跃迁时所需的能量;辐射与物质之间有偶合作用。因此当一定频率的红外光照射分子时如果分子中某个基团的振动频率与其一致,同时分子在振动中伴随有偶极矩变化,这时物质的分子就产生红外吸收。

军事高技术的发展及对现代作战的影响

军事高技术的发展及 对现代作战的影响 杨胜利 科学技术的发展特别是军事高技术的发展正在军事领域引发一场深刻的变革。从20世纪80年代以来发生的屡次局部战争,特别是20世纪末发生的科索沃战争中,人们可以看出:现代战争已在很大程度上表现为高技术的较量,谁拥有军事高技术,谁就能够在战争中占据更大的主动权;现代战争已进入高技术时代。 一、军事高技术的内涵与特点 军事高技术是高技术的重要组成部分。它具有高技术的一切特征,但同时又具有其自身的特点。一般认为,军事高技术是建立在现代科学技术成就基础上,处于当代科学技术前沿,以信息技术为核心,在军事领域发展和应用的,对国防科技和武器装备发展起巨大推动作用的那部分高技术的总称。 高技术与一般技术相比,有七大特点: 1、高智力。高技术是知识密集型技术,它的发展必须依靠创造性的智力劳动,依靠富有创新意识、创新能力的高素质人才,体现了高智力的特性。比如半导体集成电路,从成本上讲,原料及能源仅占其总成本的2%,而其余98%都是其智力含量。 2、高投资。高技术的研究开发需要昂贵的设备和较长的研制周期,因而研制过程需要耗费巨额资金。据统计,目前,一般高技术企业用于研究开发的经费占其产品销售额的比例高达10-30%,而科研成果产业化的投资又比研究开发投资高出5-20倍,形成高技术产业后的设备更新投资还会越来越大。比如制造

集成电路的设备,十年之中关键设备就更新了三代,每更新一代,设备投资就要增加一个数量级。 3、高竞争。高技术的时效性决定了谁先掌握技术、谁先开发出产品并抢先投放市场或用于战场,谁就能获得优势,占据主动。为此,世界军事强国和大国都制定了高技术发展计划,试图在世界高技术发展的竞争中占有一席之地。 4、高风险。高技术竞争的失败,对企业而言,就意味着投资的失败;对国家而言,意味着国家利益将要受到损害。此外,高技术研究本身也蕴含着巨大的风险,甚至要以生命作为代价。以航天技术的发展为例,40多年来,航天技术取得了神话般的巨大成就,但其风险也高得惊人。1961年3月23日,苏联的邦达连科就成为为航天事业献身的第一人。另据英国《新科学家》杂志数据分析:目前正在组装的国际空间站,在组装过程中,发生至少一次重大失误的可能性为73.6%。 5、高效益。高技术产品是高附加值产品,其形态是知识的物化形式,所以其价值远远超过所消耗的原材料和能源的价值。实践证明,高技术成果一旦转化为市场化的产品,就能获得巨大的经济收益,一旦得到实际应用,就能产生广泛的社会影响。比如航天技术,其投资效益比高达1:14,充分体现了高效益的特点。 6、高渗透。高技术本身具有极强的综合性和技术辐射性或渗透性,隐含着巨大的技术潜力,不仅可以用于新兴产业的创立,而且可以用于传统产业的改造,成为经济、国防、科学、技术、政治、外交和社会生活等各个领域发展变化的驱动力。 7、高速度。高技术产业是目前发达国家经济中最活跃也是增长最快的经济部门。美国经济在“9 。11”事件前已连续十多年呈现高增长、低通胀趋势,而且美国GNP占世界总值的比例也由90年代初的24.2%增加到2000年的30%。这些都是以信息技术为

传感器在现在军事中的运用

常州工学院 题目:传感器在现代军事中的应用 班级: 11机Y3 学号: 09120240 姓名: 周唯 专业: 机械设计制造及其自动化 指导老师:金祥曙 时间:2014年6月16号

传感器在现代军事中的应用 11机Y3 周唯09120240 摘要:技术是当今世界令人瞩目的高新技术之一。为了增强人们对传感器及其技术的重要性的认知,阐述了军用传感器在武器装备中的作用、地位与国内外发展趋势,论述了高技术战争需要新型传感器,高技术武器装备发展对传感器技术的更高的要求,提出了传感器发展思路、发展重点、发展措施与建议。 关键词:传感器;军事;作用;趋势 Abstract: Sensor technology is one of the high and new technology in today's world is impressive. In order to enhance people's perception of the importance of the sensor and its technology, elaborated the function of military sensors in weapons and equipment, status and development trend at home and abroad, this paper discusses the high technology war needs new sensors, high technology weapons and equipment development of the higher demands of sensor technology, put forward the development idea, development priorities, sensor development measures and Suggestions. Keywords: sensor; military; role; trend 0引言 在现代电子信息系统中,信息采集-传感器技术,信息传递-通讯技术,信息处理-微处理器(即计算机技术)是现代电子信息技术的三大核心技术,也是现代武器装备发展的必不可少的重要组成部分。由于传感器可将被测目标的各种非电量信息转换成可进行测量的电信号,因此在军事上传感器是武器装备发展的重要环节。近十几年来,发生的历次局部战争中使用的高技术武器上都装有多种传感器,在对目标探测、精确制导、电子对抗、通讯指挥、故障诊断和自我防护中发挥了重要作用。 专家认为,一个国家军用传感器制造技术水平的高低,决定了该国武器制造层次的高低,决定了该国武器自动化程度的高低,最终决定了该国武器性能的高低。 1传感器简介 1.1定义 国家标准GB7665-87对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量件并按照一定的规律(数学函数法则)转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。 1.2传感器主要分类 1.2.1按用途分类:压力敏和力敏传感器、位置传感器、液位传感器、能耗传感器、速度传感器、加速度传感器、射线辐射传感器、热敏传感器。 1.2.2按原理分类:振动传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、真空度传感器、生物传感器等。

红外热成像技术应用与发展

红外热成像摄象机在智能视频监控中的应用与发展 一、引言 1672年,牛顿使用分光棱镜把太阳光(白光)分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各色单色光,证实了太阳光(白光)是由各种颜色的光复合而成。1800年,英国物理学家 F. W. 赫胥尔从热的观点来研究各种色光时,偶然发现放在光带红光外的一支温度计,比其他色光温度的指示数值高。经过反复试验,这个所谓热量最多的高温区,总是位于光带最边缘处红光的外面。于是他宣布:太阳发出的辐射中除可见光线外,还有一种人眼看不见的“热线”,这种看不见的“热线”位于红色光外侧,叫做红外线。这种红外线,又称红外辐射,是指波长为0.78~1000μm的电磁波。其中波长为0.78 ~1.5μm 的部分称为近红外,波长为1.5 ~10μm的部分称为中红外,波长为10~1000μm的部分称为远红外线。而波长为2.0 ~1000μm的部分,也称为热红外线。 红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射,它在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。这种红外线辐射是,基于任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动,并不停地辐射出热红外能量。分子和原子的运动愈剧烈,辐射的能量愈大;反之,辐射的能量愈小。 在自然界中,一切物体都会辐射红外线,因此利用探测器测定目标本身和背景之间的红外线差,可以得到不同的红外图像,称为热图像。同一目标的热图像和可见光图像不同,它不是人眼所能看到的可见光图像,而是目标表面温度分布的图像。或者可以说,它是人眼不能直接看到目标的表面温度分布,而是变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。运用这一方法,便能实现对目标进行远距离热状态图像成像和测温,并可进行智能分析判断。 众所周知,海湾战争已成为展示高科技武器使用先进技术的平台。在这些新科技中,红外热成像技术就是其中最为闪亮的高科技技术之一。红外热成像技术(Infrared thermal imaging technology)是利用各种探测器来接收物体发出的红外辐射,再进行光电信息处理,最后以数字、信号、图像等方式显示出来,并加以利用的探知、观察和研究各种物体的一门综合性技术。它涉及光学系统设计、器件物理、材料制备、微机械加工、信号处理与显示、封装与组装等一系列专门技术。该技术除主要应用在黑夜或浓厚幕云雾中探测对方的目标,探测伪装

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论军事高科技 摘要:军事高科技是建立在现代科学技术成就的基础上,处于当代科学技术前沿所以当今军事高科技对未来战争有很大的影响。本文从以下三个方面论述,一什么是军事高技术;二高技术对未来战争的影响:三打赢高技术局部战争的对策。军事高科技,作为最重要的战斗力,是维护国家主权和经济安全的命脉所在。因此必须坚持创新、跨越、持续、高效的原则,推动军事高科技健康发展必须立足国情军情,科学确定我国军事高科技发展的战略目标和战略重点,必须面向战场市场,不断开阔军事高科技发展的有效途径。 21世纪武器装备进入到信息化时代,走向信息化、网络化、精确化、隐身化、立体化、无人化等。信息战武器、电子战武器、隐身武器、精确制导武器将成为军事大国21世纪占优势的主导武器装备。可见,在现代军事战争中,科学技术已成为主导力量。 关键词:战斗力、经济安全、健康发展、坚持创新 前言 所谓军事高技术,是指高技术在军事上的应用。它是军事和高技术两大领域相互渗透,有机结合,融为一体的新型结构体系,军事高技术对武器装备,作战理论、作战方式有很大的影响。军事高科技,作为最重要的战斗力,是维护国家主权和经济安全的命脉所在。 一、什么是军事高技术 军事高技术包括两个层次,即军事基础高技术和军事应用高技术。 军事高技术的构成:军用微电子技术,军用电子计算机和人工智能技术、军事信息技术、军用光电子技术、军用核技术、军用航天技术、军用海洋技术、军用生物技术、军用新材料技术、军用定向能技术。军事高技术是高技术的重要组成部分,是诸多高技术中为了满足国防现代的需要而发展起来的部分新技术群。尽管军事高技术和民用高技术之闻并存在截然的分界线,但人们还是喜欢把高技术分成军事高技术和民用高技术两类,在高技术的发展过程中,军事高技术往往一起带头作用。 20世纪60年代历来,高新技术发展的浪潮,以锐不可当之势冲击着人类社会的各个方面。 二、高技术对国防建设的影响 一、军事高技术的发展有助于提高武器装备的质量 目前工业经济发达国家对军事高技术的研发与应用,大多首先考量的是尽快使武器装备更新换代,快速提高武器装备的质量和技术水平,提升兵器的毁伤力,使军队在质量上保持优势,以增强军队的综合作战能力。可以说军事技术水平的优劣,时时刻刻影响着武器装备的战技水平。 当代社会以精确制导技术、航天技术、侦查与监视技术、伪装隐身技术、夜视技术、指挥自动化——C4ISR、电子对抗技术、核生化武器技术为军事技能的重点考察对象。而这8项技术的发展无一不依靠兵器性能的拓展,毁伤能力的提高,生存能力和突防能力的增强,机动范围的扩大,自动化智能化水平大的完善,多兵种的联合与适应,传统与现代化的互补等作战功能的快速发展,而这一系列的发展又依赖于军事高技术的发展。 据了解,在阿富汗战争中,美军共投掷各类弹药2.2万余枚,其中精确制导弹药1.3万多枚,使用比例由海湾战争的9%、科索沃战争的35%大幅上升到此次战争的60%,并创造了一次打击任务在20分钟内投掷100枚联合直接攻击弹药的历史纪录。高新技术战争已经成为战争的一种发展趋势。而由此,高新技术对国防的决定性巨大。 所以说,只有在军事高技术的引领下,在全国军民创新浪潮中,形形色色的新兵器不断问世,才能为建设强大的现代化国防夯实物质基础。 二、军事高技术的发展有助于培养大批高素质的军事人才 军事高技术具有高智力、高创新性。现在军事技术中的每一项技术,无一不是当今时代各项科学技术最新成就相互交叉融合创新的结果,是不同学科众多科技人员指挥的结晶。

浅谈机器人在军事上的应用

机器人在军事上的应用 【摘要】我们知道工业机器人是当今最热门的技术,甚至在一些国家中,把应用机器人看作是新技术革命的标志。而随着科学水平的发展,现代战争已不在像以往那样对士兵依赖性较高,并且现代战争武器威力越来越大,战争越来越残酷。为了保护士兵的生命,无人作战系统的应用越来越广泛,各种类型的军用机器人大量涌现。美国发表的《21世纪战争技术》一文认为:“20世纪地面作战的核心武器是坦克,21世纪则很可能是军用机器人”所以机器人或许会在以后在战争上扮演着相当重要的作用。 【关键词】机器人军事应用未来战争 一、军用机器人及其发展 1.军用机器人定义 军用机器人是一种用于完成以往由人员承担军事任务的自主式、半主式或人工遥控的机械电子装置。它是以完成预定的战术或战略任务为目标,以智能化信息处理技术和通信技术为核心的智能化武器装备。 2.军用机器人种类 军用机器人是机器人的极为重要的分支。它们外型千姿百态尺寸大小不一,军用机器人按照军事用途可以分为:地面军用机器人、空中机器人、水下机器人和空间机器人。 ●地面军用机器人 地面军用机器人主要是指智能或遥控的轮式和履带式车辆。它又可分为自主车辆和半自主车辆。自主车辆依靠自身的智能自主导航,躲避障碍物,独立完成各种战斗任务;半自助车辆可在人的监视下自主行驶,在遇到困难时操作人员可以进行遥控干预。 ●空中机器人 这是一种有动力的飞行器,它不载有操作人员,由空气动力装置提供提升动力,采用自主飞行或遥控驾驶方式,可以一次性使用或重复使用,并能够携带各种任务载荷。广义的军用无人机系统不仅仅指一个飞行平台,它是一种复杂的综合系统设备,主要由飞行器、任务载荷、数传/通信系统和地面站4个部分组成。 ●水下机器人 水下机器人即无人潜水器。它是一个水下高技术仪器设备的集成体,除集成有水下机器人载体的推进、控制、动力电源、导航等仪器、设备外,还需根据应用目的的不同,

我国国防科技与军事的发展

“军事理论”课小论文 论文题目我国国防科技与军事的发展 所在院系设计艺术与服装工程学院 专业班级环境设计2班 姓名学号田雪 1305112220 任课教师刘新华 提交日期 2013年11月11日 人文社科学院军事理论教研室

我国国防科技与军事的发展 国防科技与军事是密切相关的两个领域。二者之间的关系可以概括为:军事上的需要促成了国防科技领域的形成与发展;国防科技的发展为军事提供所需要的物质技术手段,在此同时还会促使军事领域不断发生变革,甚至导致出现军事革命,军事上的变革和战争提出了新的需要又会给国防科技发展以新的推动力。国防科技与军事之间相互关系的这种机制或逻辑是一种客观存在的规律。 一、军事上的需要是国防科技发展的动力 社会的需要是科技发展的动力。恩格斯曾指出:“社会一旦有技术上的需要,则这种需要会比十所大学更能把科学推向前进”。同样的,作为整个科学技术的重要组成部分的国防科技,则是社会的特殊需要———军事需要的产物,而且这种需要比任何力量都更能把国防科技推向前进。 自从国家产生以后,为了维护国家的领土主权以及维护和获取国家的根本战略利益,便产生了国防和国家间的战争。为了巩固国防或为了夺取战争的胜利,各国都力图掌握更先进的军事技术手段,于是便组织专门力量研制武器装备,国防科技便由此产生。由于新的武器的发明和使用可以造成军事上的巨大优势,所以各国越来越清楚地认识到国防科技对于军事及战争的重要影响。正如科学学创始人丁·贝尔纳所认为的:“自古以来,改进战争技术,一直比改善和平生活更需要科学。这并不是由于科学家具有好战的特性,而是因为战争的需要比其他需要更加急迫。各国君主和政府不那么乐于向其他研究工作提供津贴,都乐于向军用研究工作提供经费,因为科学界能研制出新的装备,而这种装备由于十分新颖,在军事上极为重要”。这里如实地指出了为满足军事上的需要研制武器装备,是国防科技发展的动力和主要任务与目的。 第二次世界大战结束以后,从50年代至80年代末,在长达40余年的冷战岁月,美苏两国进行了激烈的军备竞争,两国都执行优先发展国防科技的战略,并要求国防科技部门为军队研制出一批又一批、一代又一代在战术技术性能上超过对方的先进武器装备。在军事需求的强烈刺激下,两国的国防科技发展获得了强大的推动力,达到了极度的繁荣。许多其他国家在这种临战状态下也被迫采取

我对军事高技术的了解

我对军事高技术的了解 半个世纪以来,以信息化为中心的现代化战争的发展就是信息革命的直接产物。可以这样说,正是信息技术及其他高技术的应用成就了现代化战争,而现代化战争的最大特色就是信息化。军事高技术的应用对现代化战争的影响是深刻的,全面的。 每一次战争形式的进步,或者说是转变,都是最新科技成果在军事领域应用的结果,可以说,正是科学技术的进步推动了战争模式的转变。纵观人类战争史,战场从陆地延伸到了海洋、天空、太空、电磁世界,而每一次作战空间的拓展背后都有技术革命的影子。 随着第三次科技革命的蓬勃发展,当今世界高科技的发展不但对整个科技的进步与经济的发展产生了巨大的影响,也导致了战争军事技术日益走向了技术化,信息化。信息技术的迅速发展,以各种高技术为支撑,未来的战争形态已经发生了根本性的转变,军队的作战方式和作战手段出现了崭新的面貌,军队信息化的程度决定了军队的战斗力以及一国在军事领域的战略地位和国家安全。 首先,高技术的应用拓展了作战空间。 在大航海时代来临之前,战争是单一的陆地形态,而大航海时代的开始使各国为了争夺海上利益而将战场从陆地拓展到了海洋;1903年飞机的发明标志着又一种战争样式的大幕即将拉开;到了1957年,人类将人造卫星送入外太空时,外层空间的宁静被打破。并且随着科学技术发展,一种无形的作战——电子战也在上个世纪二十年代出现在了战争中。随着高技术的一个应用,人类将作战空间拓展到了难易想象的程度。如果以空间尺度来衡量的话,上到3.6万公里的地球同步轨道,下到几千千米深的大洋深处;大到战略导弹的覆盖范围,小到对昆虫的纳米芯片植入。高技术使人类看到更远,但也使每一寸可以看见的地方变为战场。 其次,高技术的应用使战争重心发生趋向信息战的偏移,情报的获取更为迅速,决策更为准确。 有一句话说得好——知己知彼,百战不殆。自从有了战争,敌我之间的情报获取工作就开始了运行,情报直接关系着战略及战术指挥。而在现代战争中,掌握情报的主动权,就等同于掌握了战场的主动权。纵观半个世纪以来的几次大规模局部战争,信息技术在情报获取工作中的应用使战场变得透明化,从而为战略决策提供了准确的参考,从而避免了己方不必要的损失,而造成敌方的被动与混乱。现代技术的应用使千里眼顺风耳变得可能,多种手段结合的立体侦测使对手无处遁形。 另外,高技术的应用还使作战手段更加多样化。 为了更有效地打击目标,各方都希望能够使打击更有效,而提高打击效果,减小自身伤亡的有效手段就是出其不意,攻其不备。于是大啊家都想到了利用高科技手段来出奇兵制胜。于是各种新的作战样式出现在了战场上。就像索姆河上的坦克拉开了坦克战的序幕,大西洋上空飞机的搏击宣布空战诞生一样,技术的进步推动了作战手段的改变,增加,而现代战场的新型作战样式更是层出不穷。 显然,在现代军事战争中,科学技术已成为主导力量。军事高技术对现代军事领域的影响是十分广泛和深刻的。研究高技术对现代战争的影响,是军事科学研究的重要课题。(P100)

物理与国防

《物理与国防》感想 物理与国防教育课,让我们学到了很多的国防知识,受到了深刻的教育。 一、国防教育介绍,什么是国防 国防,顾名思义即国家的防卫.自古以来,有国就有防.任何一个国家的国防,都是一个十分复杂的系统,它包括的内容十分广泛,国家的国土,资源,人口,民族和社会制度,涉及政治,经济,军事,科技,心理,文化教育和意识形态等一个国家或一个民族赖以生存和发展的各个方面.一个国家安全系数的多少,生产发展的快慢,国际威望的高低,对世界和平事业贡献的大小等,在很大程度上取决于这个国家国防力量的强弱. 二、充分开展国防教育 1、加强国防教育、树立国防观念,是关系到国家强弱和民族兴衰的大事。2、国防教育对经济建设有巨大促进作用。一方面,国防建设不能离开经济建设孤立地进行,它必须以经济建设为基础。另一方面,经济建设没有与之相适应的国防实力作保障,经济建设的发展也是不能持久的。3、国防教育是培养合格党政干部人才必要环节。国防知识是一个包容了从天文到地理,从内政到外交,从自然科学到社会科学,从基础科学到技术科学和应用科学的知识群体,内容丰富,门类齐全。二、着力抓好“七要”,推动党校扎实开展国防教育。 三、为什么要注重国防建设 当时代的滚滚车轮步入21世纪的时候,对和平的企盼已成为全世界各国人民共同的心愿.但卡扎菲领导的利比亚被美国的轰炸又一次把人们从和平的梦中震醒,隆隆的炮火声反复证明:人类的发展史即是一部轰轰烈烈的战争史.自公元前3200年以来,人类共经历大小战争14 550次,和平时期仅有292年,无任何战争的日子仅有26天,战争与和平总是在交相更替.虽然和平与发展已成为当今世界的主流,但战争仍不可避免.因此,世界各国都争相把国防建设,摆到十分突出的位置.在这样的国际环境下,要想国家真正的强大,必须拥有强大的国防实力.在改革开放初期,邓小平就深刻地指出,要始终把国家安全和主权放在第一位.只有国防建设搞好了,国防实力强大了,才能给经济建设创造一个良好的国内外环境,才能真正地一心一意搞经济建设. 国防是为了捍卫国家安全与发展利益而采取的一切防卫措施的总和.它涉及的范围很广泛,凡是国家为增强自身防卫力量,保卫自己的领土主权,在军事,政治,经济,文化等方面所采取的一系列防卫措施都包括在内. 四、加强国防建设的具体内容 国防建设,是国家根本利益需要的综合国防力量的建设.包括了国防物质技术基础建设,国防精神基础建设以及国防武装力量建设等各个方面.概括地说,它是一个大系统,有很强的整体性,涉及各个领域,主要内容有:武装力量建设,国防经济,国防科技,国防教育,国防立法,国防动员,国防理论,国防外交,兵役制度,战场建设,民防体系以及交通通信等诸方面的建设.这些体现了综合国力建设,构成了国防的完整体系. 国防观念,即对国防的看法和态度.是指以群体为标志的主体意识和潜意识,是防卫外来侵略,自觉维护民族和国家利益的行为观念.它是以爱国主义为精髓,以国家防卫为中心的理性思维,是一种无形的,潜在的国防力量,是每个公民为国家安全与发展而构筑的心理堤防,是国防赖以确立的向心力。 在《物理与国防》教育学习之后,我懂得了国防的真正含义,即国家的防务.是指为防备和抵抗侵略,制止武装颠覆,保卫国家主权的统一,领土完整和安全所进行的军事及与军事有关的政治,经济,外交,科技,教育等方面的活动.国防是国家生存与发展的安全保障,自古以来,有国就有防,国无防而不力.作为一个主权国家,最重要的是生存与发展,国防是否巩固,事关国家和民族的兴亡.因此,作为一个当代中学生,更应该以学习国防知识,把自己的人生奋斗目标与国家的发展和民族的存亡联系起来,更努力的学习科学文化知识,为祖国的国防事业作出应有的贡献. 高二(14)班胡齐东

红外隐身原理及其应用技术

课程(论文)题目:红外隐身原理及其应用技术 内容: 1 背景 光电隐身技术可分为可见光隐身、红外隐身和激光隐身三大类。光电隐身起源于可见光隐身,成熟于红外隐身,发展于激光隐身。而现代红外隐身技术经历了探索时期(2 0世纪60年代以前)、技术全面发展时期(20世纪60~70 年代)和应用时期(20世纪80年代至今)。红外隐身技术于20世纪70年代末基本完成了基础研究和先期开发工作,并取得了突破性进展,已由基础理论研究阶段进入实用阶段。从20世纪80年代开始,国外陆海空三军研制的新式武器已经广泛采用了红外隐身技术。 红外隐身技术通过降低或改变目标的红外辐射特征,实现对目标的低可探测性。这可通过改进结构设计和应用红外物理原理来衰减、吸收目标的红外辐射能量,使红外探测设备难以探测到目标。 2 红外隐身原理 概述 从红外物理学可知, 物体红外辐射能量由斯蒂芬-玻耳兹曼定律决定: 式中W——物体的总辐射出射度; σ——玻耳兹曼常数; ε——物体的发射率; T——物体的绝对温度。 温度相同的物体,由于发射率的不同,在红外探测器上会显示出不同的红外图像。鉴于一般军事目标的辐射都强于背景,所以采用低发射率的涂料可显著降低目标的红外辐射能量。另一方面,为降低目标表面的温度,红外伪装涂料在可见光和近红外还具有较低的太阳能吸收率和一定的隔热能力,以使目标表面的温度尽可能接近背景的温度,从而降低目标和背景的辐射对比度,减小目标的被探测概率。 红外侦察系统能探测目标的最大距离R为: 式中J——目标的辐射强度; ——大气透过率; N A——光学系统的数值孔径; ——探测器的探测率; ω——瞬时视场; ——系统带宽; ——信号电平; ——噪声电平。 红外隐身的主要目的是减少公式中第一项的各项取值,也就是说,目标的红外隐身应包括三方面内容,一是改变目标的红外辐射特性,即改变目标表面的发射率;二是降低目标的红外辐射强度,即通常所说的热抑制技术;三是调节红外辐射的传播途径(包括光谱转换技术)。 改变目标红外辐射特性采用的技术 (1) 改变红外辐射波段改变红外辐射波段,一是使目标的红外辐射波段处于红外探测器的响

虚拟现实技术在军事训练中的应用及发展前景

虚拟现实技术在军事训练中的应用及 未来发展前景 一、综述 虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR)是一系列高新技术如计算机软件、硬件、图形学、多媒体、人工智能、智能人机接口、传感器、高性能计算技术以及人类行为学、心理学等多领域最新技术的汇集与融合。 它是建立在自动控制技术、计算机图形学、计算机仿真技术、人机接口技术、多媒体技术、传感器技术及人工智能技术基础之上,本质上是一种在系统仿真技术的基础之上发展起来的高级接口技术,但是它与仿真技术有明显的区别。虚拟现实的目的是为人与实际环境之间接的交互提供一种自然的、方便的界面,即所谓的虚拟环境。虚拟环境可以给人一种进入真实环境的效果,人可以与虚拟环境交互,通过改变虚拟环境,进而实现改变实际环境的目的。 像IT界其他高新技术一样,比如计算机、Internet等,这些新技术不仅是首先应用于军事领域,同时军事领域的应用需求与研究也是这些技术逐步发展成熟的决定性推动力量,VR技术也不例外,在军事训练准备中发挥着越来越重要的作用。下面就对虚拟现实技术在军事训练中的应用和发展前景做简要的分析。 二、虚拟现实技术特点 1.对于一个人造的环境,人需要有参与的感觉,不能只是此环境的

外部观察者,人要对虚拟现实技术中的武器装备进行自主操作,在虚拟技术中掌握武器装备的使用方法。 2.虚拟现实依赖于3维立体的、头跟踪的显示,以及手身体跟踪和双耳声音,虚拟现实是一种有临场感的多传感的体验,给人以身临战场的真实感觉。 3.虚拟现实技术中的场景与实际作战场景的地形和标志物相似,可以使作战人员提前适应战场环境。 4.虚拟现实技术中设计各种突发事件,增强士兵处理突发事件的能力,培养作战小分队的团结协作能力。 三、在军事训练中的应用 (一)在新式武器研究方面 在新式武器与装备的研制和应用上,军事模拟也可以得到很大的效益。 比如,在美国国防部测绘局在1995年8月到9月北约对波黑进行大规模空袭期间,曾在意大利的空军基地建立一个作战模拟设施,利用侦察卫星拍摄的高分辨率图像与测绘据提供的波黑地区的数字地图相结合,通过作战模拟所产生的灵境环境,模拟战斗机在波黑地区上空的飞行。 经过这个仿真环境的训练,极大地提高了实战的成功率和飞行员的适应性。 (二)作战训练与人才培养方面 这些方面的应用主要体现在以下几个方面:

物理在军事的应用

一:水陆两用坦克 水陆两用坦克是一种既能在陆地上行驶,又能在水中航行、作战的坦克。特别是在两栖作战中,水陆两用坦克表现出特有的优越性。这种坦克为什么可以在水中前进呢? 任何水中行驶的物体,必须具有一定的浮力来克服自身的重量,才能不能下沉。又必须有一定的动力推动自己前进,两个条件缺一不可。为了提高坦克在水中的浮力,人们采用薄型钢板制作外壳,车体设计的又轻又长,前部呈般形。所有的拼接部位都焊接起来,防止漏水,使坦克具有良好的密封性,以增加坦克的浮力。 坦克的动力则采用多种多样的方案。有的坦克采用了特制提履带,犹如水车的水斗,通过履带的旋转不断把水排向后方,从而推动坦克前进。有的则在坦克的尾部装上螺旋桨推进器,坦克就象船一样前进。还有的装的是喷水式推进器,通过向后喷水,获得反作用力,推动坦克前进。 这两个基本条件具备后,坦克就可以既在陆地行走又在水中航行了。 二:隐形飞机 如果最早采用隐形技术的B-18型战略轰炸机,人们对它的性能还不清的话,那么,随着F-117型飞机首次在巴拿马战场和海湾战争中的的大量使用,人们对隐形飞机已经不怎么陌生了,我们以B-2为例来研究一下隐形飞机。 B-2是美国诺斯罗·格鲁门公司研制的战略突防隐身轰炸机,主要任务是利用其优异的隐身性能,从高空或低空突破敌方防空系统,对战略目标实施核打击或常规轰炸。该机采用了翼身融合的无尾飞翼构形,从机头至翼尖为成锐角,但上下是拱弧形的固定前缘,前缘为直线,机翼后缘成双W形,使飞机对所有有雷达的波形成镜面反射。飞机结构大量采用先进的复合材料以及蜂窝状雷达吸波结构(RAS)、锯齿状雷达散射结构,机体表面还涂有雷达吸波材料(RAM),S形进气道和V形尾喷管位于机体的上部,使飞机周围的空气形成等离子屏障,成对地装在武器舱的外侧与机翼结构之间的装置可使氯氟硫酸被混在尾气中,以消除发动机的目视尾迹,这样达到“隐身”的效果。 三:火箭 不知道大家有没有注意或留意在发射出的火箭顶端,有一个顶尖的针状物。有人认为这是火箭的雷达装置,起天线作用,其实并不是这么一回事。这个类似于天线的钢针,是空气动力学应用的一项发明。 我们知道空气阻力是影响火箭射程的主要原因之一,为了提高火箭的射程,一般可以增加火箭的级数。可是一般增加了火箭的级数会使火箭的总重量也增加,这就会给发射带来很多问题。科学家经过研究发现若在火箭的顶端安装一个钢针,那么火箭在飞行时,顶端就会形成一个小角度的锥形气流,这股锥形气流能减少空气对火箭的阻力,从而使火箭的射程得以明显增加。

论军事高科技对现代作战的影响

上课周一9、10节成绩 论军事高科技对现代作战的影响 摘要:随着第三次科技革命的蓬勃发展,导致了现代战争军事技术日益走向技术化,军事高技术在现代战争中有着重大影响。而高技术的发展让我们也不得不考虑到军事建设与经济建设的关系。一个国家要有强大的经济实力和国防,军事力量才能自立于世界民族之林。 关键字:军事高技术,军事建设,现代作战 前言 一个国家要有强大的经济实力和国防军事力量才能自立于世界民族之林。众所周知,随着第三次科技革命的蓬勃发展,导致了现代战争军事技术日益走向技术化,高技术的发展不但对整个科学技术的进步和经济发展产生着深远的影响,而且导制军事高技术领域的开拓和发展。因此,无论是谁,不了解当代高技术的发展情况,不熟悉高技术在军事上的应用,不理解高技术武器装备对现代或未来战争所带来的具大影响,就不可能在高技术战争中掌握主权,进而立于不败之地。 一、军事高技术的定义 军事高技术是建立在现代科学技术成就的基础上,处于当代科学技术前沿,对国防科技和武器装备发展起巨大推动作用的那部分高技术的总称。 二、军事高技术主要特征 (一)综合性。军用高技术是由多种技术组成的一个技术群体。 (二)渗透性。军用高技术的应用不仅遍及整个军事领域,同时还会迅速转为民用。(三)创新性。军用高技术的创新科技成果具有生命周期短、创新快的特点,同时它还可在军事领域中支援各种创新活动。 (四)增效性。军用高技术能使武器装备的效能大大提高,使部队的战斗能力增强。(五)时效性。军用高技术发展很快,其阶段性成果只有及时应用与推广,才能发挥巨大的军事效益。 (六)智能性。能提高武器系统自动化、智能化水平。 (七)竞争性。各国军队为了走精兵高效之路,竞相发展军用高技术。 (八)风险性。军用高技术是前沿技术,要进行超前性研究,其结果难以预料。 (九)知识性。军用高技术是以各种科技知识为基础的,其发展更离不开掌握各种知识的高科技人才。 (十)战略性。发展军用高技术是国家的战略决策,它直接关系到一国在世界战略格局中的地位。 三、军事高技术对现代战争的影响 1、高技术武器装备将明显改变现代战场与作战行动。 二十一世纪的战场是五维的--陆、海、空、外层空间、信息网络。战争的样式将发生根本性变化,传统的军事思想和作战样式将面临严峻挑战。从矛盾到火枪,世界从冷兵器时代进入热兵器时代。军事领域随之发生巨大震荡。现在,高科技发展也给“安全”的概念带来很大转变。例如,国防之要义,在于国家边界不可侵犯。然而,高科技时代,卫星应用和互联网本身就没有国界。 未来高科技武器装备的发展,同样将进入信息化时代,逐步实现体系化、信息化、网络

化学在军事中的应用

化学在军事中的应用 姓名:唐玉霞 学号:110505021 班级:11级化学教育 摘要化学在人类活动中的应用相当广泛。本文从化学在军事中应用的角度,通过实例说明化学在军事活动的应用。 科学技术本着造福人类的宗旨,与人类的社会活动相联系机密。化学作为一门中心科学,其与军事的关系的密不可分的。 一、热兵器中的化学。 热兵器的标志便是火药的应用。传统的热兵器的定义是指利用推进燃料快速燃烧后产生的高压气体推进发射器的射击武器。而现代战争的发展下,直接利用火、化学、激光等携带的能量伤人的,也都是热兵器。 在相当长的时期里,作为热兵器中推进燃料的是黑火药和无烟炸药。军事上黑火药的成分是:75%硝酸钾,10%硫,15木炭。其反应方程式为: 2KNO 3+S+3C==K 2 S+N 2 ↑+3CO 2 ↑ 可见,此反应放出大量气体。同时,由于气体带走碳粉,使得爆炸有大量黑烟,因而称为黑火药。 二、化学武器 化学武器是一种以毒剂的毒害作用杀伤有生力量的大规模杀伤性武器。现代意义的化学武器从20世纪初的第一次世界大战首次登上人类战争的舞台,两次世界大战和此后的历次战争中得到使用,造成了几百万人的中毒伤亡。化学武器已经成为一个庞大的家族,其特有的获取容易、制造简单、使用简便、后果严重、防范困难的特点,是一个很好的武器。化学武器起源于一战时的德国,由哈伯向德国参谋部提议使用氯气借助风向杀伤敌人。效果十分显著,也揭开了化学武器走上战场的序幕。例如;氯气属于窒息性毒气,以刺激呼吸道、肺部,损害肺组织,引起肺水肿,导致呼吸功能破坏的毒剂。除氯气外,窒息性毒剂有光气、双光气、氯化苦等。

三、结构材料 冷兵器时代剑的千锤百炼过程中,少不了各种结构的变化。其间主要就是晶型的转化。而以物理化学原理为背景下的铁碳的相图,更是在现代军工制备坚固耐用的结构材料打下了坚实的基础。除了传统的碳钢,各种特种钢,由于其性能的优越性,也在军工中大放异彩。其中比较著名的是锰钢,其硬度很大。用高锰钢制造钢盔、坦克钢甲、穿甲弹的弹头等。炼制锰钢时,是把含锰达60一70%的软锡矿和铁矿一起混合冶炼而成的。骇人听闻的隐形飞机,其设计上除了独特的外形以外,另外就是表面涂了一层吸波材料。吸波材料常采用具有磁性或介电性特点材料制成,例如铁氧体、碳化硅等。其原理简单描述即是将电磁波的能量转换为材料的机械能、电能、热能等而消耗掉,从而达到吸波的效果。 四、结语 军事中各种高精尖技术的运用常常体现了一个时代的科学发展阶段,目前人类科学最高成就是量子的相关理论,而军事上最具威慑力的武器正是在此背景下的核武器。通过对化学在军事中应用的探讨,可以深化对于化学这一学科的实际应用性理解,同时也清楚认识到,对于现代化的军事活动,化学无疑是非常重要的。 参考资料: [1]网络资料,https://www.360docs.net/doc/4f15466252.html,/view/2064780.htm [2]网络资料,https://www.360docs.net/doc/4f15466252.html,/view/2460.htm [3]化学与军事,闫斌,《化学教育》,2003.7 [4]《炸药理论》,金韶华、松全才。 [5]《告别化学武器》,朱建新,科学普及出版社。 [6] 《告别化学武器》,朱建新,科学普及出版社。 [7]《恶魔出瓶》,胡思远,湖南科学技术出版社。 [8]《告别化学武器》,朱建新,科学普及出版社。 [9]《杀伤力巨大的魔王》,郞宗亨,国防科技大学出版社。 [10]《告别化学武器》,朱建新,科学普及出版社。 [11]网络资料,https://www.360docs.net/doc/4f15466252.html,/view/1061735.htm

传感器在军事上的应用

传感器在军事上的应用 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。因此有人说在实战中,看得见、听得到要靠传感器,打得准靠传感器,全天候作战靠传感器,故障诊断靠传感器是毫不夸大的。 下面具体从航空航天、主战坦克、舰船、地面战场警戒系统、军用机器人、军事化学器材等方面说明传感器在军事国防建设中的应用情况。 ?在航空航天方面的应用 传感器在航空方面有四种用途。即:提供航器工作信息,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,给指挥员下决心提供依据;提供各分系统、整机内部检测参数,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、载人飞船迅速发展,所需的传感器也相应迅速增长。发展高质量、高水平的传感器,其品种多样,如压力、压差、绝压、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、生物电势等传感器。欧洲航天局的阿里安娜火箭在试验阶段需测量参数常规的达到1000 个,低温参数大600 个。 在军用航空中,各国都强调空中优势与防御。目前每架军用飞机需20 多种力学量的传感器,对操纵杆拉力、起落着陆冲击力、发动机的推动力、救生装置弹射力、进气管压力场分布及动态中各种压力、振动、加速度、角加速度、位移等参量的测量,还要对过载和燃油密度及飞行员呼吸的流量等参数的测量,检测机舱内含氧量、舱内烟雾报警、机载火控系统的设计、隐型用传感器等。 ?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,其传感器主要装备在: 1 )发动机系统中使用的有绝压、速度、流量、温度、氧分压等传感器,用来检测、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,以保证火力系统的自动瞄准目标,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 )红外传感器则是主战坦克中热成像仪的关键部件,保证全天候下的作战能力。 ?传感器在舰船上的应用 现代舰艇装备的传感器群中包括压力、位置、速度、温度、扭矩、流量、偏航速率等。每万吨级使用温度传感器150 多个,压力传感器150 多个。吨位越大,用量越多。在猎雷和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检测自然环境的各种传感器。以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。 ?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)和监测分系统(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。

军事与数学

大连海事大学交通运输装备与海洋工程学院机械设计制造及其自动化一班 姓名:王康学号:2220163394 军事与数学 摘要:军事与数学是人类文明史中非常重要的两个组成部分。现如今,数学在军事中的应用日加广泛,世界各国每年都会投入巨额资金用以研究数学在军事中的应用[1]。自二战以来,数学被大量的应用到军事当中。从而演化出军事运筹学、军事密码学、军事边缘参数等一系列的数学科学。谁能把现代数学更好的应用到军事斗争中去,谁就能取得战争的胜利。关键词:数学在军事中的发展史;军事运筹学;军事边缘参数 一:数学在军事中的应用史 数学作为一门既在基础学科中占据很重地位的学科,又作为在其他应用学科中应用最为广泛的学科,不论是理论数学的数学家所研究的问题,还是在物理,化学,工学上的应用,数学都是一门举足轻重的学科,同时也是具有悠久历史的学科。从人类开始思考的那一刻起,可以说数学就没有再离开过人类的历史,与数学同样具有长久历史的,甚至可以说伴随人类的时间更长的就是战争。从蛮荒到现 代,战争也一刻未停止。而将数学用于作战,也就在人们认识到数学的那一刻开始了。 人类首先运用数学于军事,可以说就是运用数学原理制造先进的武器,早在数学还是几何与计算结合的初等数学时期,人们便将所掌握的有限的数学知识用于与自己的敌人厮杀。这一时期的数学主要是通过在早期物理学上的应用作用于战争的。数学家们运用抛物线

的知识模拟投石器的抛物轨迹,从而使士兵操作时能够精准掌握其弹着点,将巨石准确送入敌阵,造成更大的杀伤。 随着科技的发展,军事进入热兵器时代,这时大规模的战争不断出现,在其中,数学发挥的作用也愈加大了。大规模的战争意味着有大量的数据需要进行分析,一点偏差可能就会导致大规模行动的失败。军事统计学成为分析信息的一种重要方式,它能够为后来的预测打下坚实的基础。它是以概率论、统计学和模拟试验为基础,通过对地形、气候、波浪、水文等自然情况的统计测量加以统计学分析,对接下来的气象、水文甚至战争态势走向进行科学的预测。二战时期盟军的几次大的登陆作战,比如诺曼底、西西里、硫磺岛等,都是在经过大量的分析预测,结合气象学专业知识给出的具体作战时间,每一次都为盟军成功登陆打下了基础。 除了应用于战术层面,数学也有更多时候是应用于战略层面,直接服务于最高决策层。这在密码方面表现的尤为强烈,密码,作为数学一项重要的贡献,通过各种数字的组合传递着只有己方才会明白的信息,于是破译敌方密码成为战争决胜的重要因素。 进入现代,战争和军事在很大程度上变成了信息化的较量,双方使用现代化武器,战争形态表现为“超视距作战”“非对称战争”“信息战”等,这时数学在导弹弹道上的应用显得极为重要。 在当今时代,借助计算机的强大计算能力,复杂的数学模型也逐渐进入到战争中来。军事运筹学,运用数学工具与现代技术,对军事问题进行定量的分析,为决策提供数量依据。海湾战争之前,美军就对战争态势建立起数学模 型进行大量计算机的模拟仿真,在得到有利于己方的结论的情况下才为最终下作战决心提供了依据。 二:数学在军事中的应用举例 1军事运筹学 1.1概念 军事运筹学是应用数学工具和现代计算技术对军事问题进行定量分析,为决策提供数量依据的一种科学方法。它是一门综合性应用学科,是现代军事科学的组成部分。解决现代条件下国防建设和军事活动中一系列复杂的指挥控制问题,不但要有高度的指挥艺术,还必须有一整套进行高速计算分析的现代科学方法,军事运筹学[3]就是这种科学方法。 军事运筹学的基本理论,是依据战略、战役、战术的基本原则,运用现代数学和建立数学模型的理论和方法来研究军事问题中的数量关系,以求衡量目标的准则达到极值(极大或极小)的一整套择优化理论。它通过描述问题——提出假设——评估假设——使假设最优化,反映出假设条件下军事问题本质过程的规律。 一般而言,军事运筹学包括以下几个内容:模型方式、现代作战模拟、决策论、搜索论、规划论、排队论、对策论、存储论等。 1.2运用实例

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