光电传感器在军事上的应用

光电传感器在军事上的应用
光电传感器在军事上的应用

传感器,顾名思义,是对某些事物特别敏感的装置。多种类别的传感器几乎可以探测任何信息,特别是,光电传感器可以探测可见光、红外辐射、微波、无线电信号等等。由传感器输出的信号通常被送往其他电子仪器中进行处理。传感器及信号处理装置所包含的技术都十分重要,同时也是相当复杂的。随着光电技术的迅速发展,形形色色的光电传感器在各种军事装备和武器系统中得到日益广泛的应用,军事力量对光电传感器的依赖与日俱增。光电传感器已成为范围广泛的电子装备的重要组成部分而普遍应用于命令、控制、通信及情报获取,即通常所说的无论是激光测距机,还是激光雷达,或者是各种激光制导系统,都离不开一定类型的传感器。

光电传感器犹如这些武器火控系统的“眼睛”,离开它们,测距机和雷达就“看”不到由目标反射回来的激光,从而无法对目标的距离和其他运动参数进行测量,而激光制导导弹或炸弹也无法跟踪和准确地打击这些目标。一般说来,将一枚正在追踪目标的导弹“致盲”要比把一个普通士兵致盲具有更高的“效益”,因此,传感器就像人眼一样成为低能激光武器的主要攻击目标,甚至是低能激光武器最主要的攻击目标。更何况,人眼致盲激光武器会遭到人道主义的谴责乃至被禁止使用,而攻击传感器的激光武器则不会受到任何非难。激光对传感器的破坏也基于完全相同的机制。即使入射到传感器窗口的辐射相当弱,但由于光学元件的会聚作用,仍可在探测器上得到非常高的能量密度。

一个典型的光电传感器中通常包含很多光学元件,光束进入传感器后经多次会聚,使探测器表面实际入射的能量密度可以高达照射到传感器表面能量密度的100万倍这和角膜在视网膜上产生的能量密度增益属同一量级。传感器这样设计的目的是为了提高灵敏度,以具备探测极微弱光的能力;不幸的是,这一特性使其成为极易受激光武器伤害的目标。由于光电传感器对红外辐射,或可见光,或对二者都特别灵敏,因而就更加容易成为激光攻击的目标。此外,电子系统及传感器本身还极易受到激光产生的热噪声和电磁噪声的干扰而无法正常工作。战场上的激光武器攻击光电传感器的方式主要有以下几种:用适当能量的激光束将传感器“致盲”,使其无法探测或继续跟踪已经探测到的目标。

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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。

传感器的在生活中,工业中和军事中的应用

一、请列出生活中见到的传感器的应用。 答:1.自动门,利用人体的红外微波来开关门 2.烟雾报警器,利用烟敏电阻来测量烟雾浓度,从而达到报警目的 3.手机,数码相机的照相机,利用光学传感器来捕获图象 4.电子称,利用力学传感器(导体应变片技术)来测量物体对应变片的压力,从而达到测量重量目的 5.水位报警,温度报警,湿度报警,光学报警 6.电饭锅:功能:到达沸腾温度(居里点)即停止加热。在某种材料的硬件支持下,使得具有这种功能。 7.电子温度计:功能:简单快捷精确测量人体体温。在电子温度计内部加入红外传感器,由于人体在不同温度下发射红外线的强度等因素皆有不同,利用此特点即可使用红外传感器。 二、请列出工业中见到的传感器的应用。 答:1. 差压传感器在医药方面的应用 2. 光纤传感器在智能复合材料中和热加工生产中的应用 3. 红外传感器在皮带运输机安全警示系统中应用 4. 电涡流传感器在印刷品厚度检测中的应用 5. 距离传感器在判断车辆运动速度方面 6. 湿度传感器在纺织印染生产中的应用很广。在纺织印染生产中,因为对湿度的要求非常高,常常需要对生产环境的湿度进行准确测量。起先是采用湿度计来进行,但随着现代科学技术的发展,加上湿度测

量本身比较复杂,这种仅靠湿度计来测量湿度的方法已经远远不能胜任。湿度传感器是通过湿敏元件,把空气中水蒸气转换成电信号输出,湿度传感器具有反应迅速、测量准确等优点,被大量地应用到纺织印染生产中,提高了生产的质量。 三、请列出航空航天领域中的传感器的应用。 1. 陀螺仪:是一种用来传感与维持方向的装置,基于角动量守恒的 螺仪主要是由一个位于轴心且可旋转的轮子构 成。陀螺仪一旦开始旋转,由于轮子的角动量,陀螺仪有抗拒方向改变的趋向。陀螺仪多用于导航、定位等系统。 2. 加速度传感器在航空航天中的应用。 3. 高度传感器:在重力场中,大气压强随高度增加而减小,故可通过测量大气压强间接地检测高度。利用这种方法检测高度的传感器可称气压式高度传感器。 4. 空速传感器: 空速传感器敏感的信息不断提供给驾驶员和有关控制系统。这样才能合理地操纵和控制飞行姿态、导航、以及照相、轰炸瞄准和武器发射等。 5. 迎角和侧滑角的传感器:迎角是决定飞机升力和阻力的重要参数他对控制飞机的速度和起飞着陆,以及防止飞机失速极为重要。 6. 水平线传感器:地球的水平线 检测水平线可用热敏电阻式热辐射计,亦可用PbTiO3、LiNbO3构成

3S技术及其在中学地理教学中的应用

3S技术及其在中学地理教学中的应用 刘江刘方成李保珠 摘要:本文首先简要介绍了3S技术,并对3S技术运用于中学地理教学的必要性进行了分析,最后以具体案例详细说明此应用及效果。 关键词:GIS;RS;GPS;中学;地理教学;应用 引言 “3S”技术是英文遥感(Remote Sensing RS)、地理信息系统(Geographical information System GIS)、全球定位系统(Global Positioning System GPS)这三种技术名词中最后一个单词字头的统称,这三者之间紧密联系在一起,遥感技术是信息采集(提取)的主力[1];全球定位系统是对遥感图像(像片)及从中提取的信息进行定位,赋予坐标,使其能和“电子地图”进行套合;地理信息系统是信息的“大管家”,为3S技术的核心[2]。目前3S技术是解决人口、资源、环境及经济发展等重大地理问题的重要手段和关健技术。因此,《普通高中地理课程标准》要求:新的高中地理课程在必修、选修模块中必须介绍有关3S的知识,这是课程内容本身的要求[3]。 另一方面,3S技术是地理课程独特的辅助教学技术。目前,中学生普遍不喜欢地理课,《普通高中新课程试验监测报告》显示:在七门学科当中,地理仅排在物理之后,居于第二难学课程,造成这一结果的一个重要原因是目前地理课程教学手段落后,在中学地理教学过程中,大多数教师仍然偏重如何辅助学生记忆,其手段仍然是以地理挂图和幻灯片等作为辅助工具,学生感到枯燥无味,因而教学效果不甚理想。因此地理教学改革的一个重要课题是使课堂教学整体优化,将信息技术引入地理教学,是改革教学方法和教学模式的重要途径之一,结合地理学科的特点,将信息技术中的高端3S技术用于地理教学,是地理教学发展的必然[4]。下面以一些具体实例说用3S技术在地理教学中的应用。 1.GIS技术及其在地理教学中的应用 地理信息系统是20世纪60年代中期才发展起来的新技术,至今已40多年,始终发展迅猛。国内外学者由于对GIS技术研究视角、应用目的的不同,所给出的定义也不尽相同,例如,美国学者Parker 认为“GIS是一种存储、管理、分析和显示有关地理现象信息的综合系统”;加拿大的Roger Tomlinson 博士认为“GIS是全方位分析和操作地理数据的数字系统”;我国著名GIS专家陈述彭院士认为“GIS是在计算机软硬件支持下,把各种地理信息按空间分布或地理坐标,以一定格式输入、存储、查询检索、显示和综合分析应用的技术系统”。虽然这些学者对GIS的定义不尽相同,但都认为GIS具有数据的采集、管理、处理、分析和输出等基本功能。目前,GIS广泛应用于国民经济的各行各业,如环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域。 在中学地理教学中,GIS技术可将复杂的自然景观、地理现象的空间分布甚至抽象的概念用三维的、动态的、直观的方法方式表现出来,将地理教学中不易明察与掌握的内容通过虚拟场景来展现,提高教学效果,下面以地貌演变、地形分析和天体运动这三个教学内容为例进行应用分析。

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,

3S技术在农业中的应用

3S技术在农业中的应用摘要: 3S技术和农业是相辅相成的,农业因为3S技术有了全新的发展——精准农业,同时也促进了3S技术的成熟与进步,现代农业的发展已经逐步脱离了以往落后的生产技术, 21世纪的农业要走集约化的道路, 实现节水农业、优质高产无污染农业, 需要与各种新技术的结合应用。而测绘行业的3S技术, 即全球定位系统( GPS)技术、地理信息系统(G IS)技术和遥感( RS)技术, 能为农业发展建立与其相适应的地理信息系统, 提供规划、设计、施工、管理和决策使用, 为现代农业的高科技发展提供了广阔的前景。随着技术的发展,单纯地运用GPS、RS与GIS中的某一种技术往往不能满足综合工程的需要,不能提供精准农业实施过程中所需要的对地测量、存储管理、信息处理、分析模拟的综合能力。这就需要把RS、GIS、GPS有机结合,综合应用,构成一个一体化信息获取、信息处理、信息应用技术系统,这是一个充分利用各自技术特点的空间技术应用体系,并逐步成为一个实践性和应用性较强的新学科,简称为“3S”集成技术。 论文简要介绍了“3S”的概念及相互关系,并通过解读地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、遥感(RS)的技术特点及技术优势,结合工商管理专业阐述了“3S”技术在农业生产中的作用。同时阐述了精准农业的相关概念。

关键字: 3S技术,精准农业,遥感,信息处理 正文: 1.3S技术的概念: 3S 是全球定位系统( GPS)、地理信息系统( G IS)和遥感( RS)的统称。是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合,多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。 1.1.全球定位系统( Global Positioning System )技术是美国第二代卫星导航系统, 是美国从20世纪70年代开始研制,于1994年全面建成,具有海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS是由空间星座、地面控制和用户设备等三部分构成的。GPS测量技术能够快速、高效、准确地提供点、线、面要素的精确三维坐标以及其他相关信息,具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,广泛应用于军事、民用交通(船舶、飞机、汽车等)导航、大地测量、摄影测量、野外考察探险、土地利用调查、精确农业以及日常生活(人员跟踪、休闲娱乐)等不同领域。 1.2. 地理信息系统简称GIS( Geographical Information System) 就是一个专门管理地理信息的计算机软件系统,它不但能分门别类、分级分层地去管理各种地理信息;而且还能将它们进行各种组合、分

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。

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)

传感器技术的应用及其发展

传感器技术的应用及其发展 摘要:传感器是新技术革命和信息社会的重要技术基础,传感器技术是实现测试与自动控制的重要环节,而测试技术与自动控制水平 高低,是衡量一个国家科学技术现代化程度的重要标志。本文列举了传感器技术在当前一些重要领域里的应用,并讲述了其发展趋势。 关键词:传感器技术应用现状发展趋势 一、引言 传感器技术是当今世界令人瞩目,迅速发展的高新技术之一,也是当代科学发展的一个重要标志,与通许技术、计算机技术共同构成21世纪信息产业的三大支柱。如果说计算机是人类大脑的扩展,那么传感器就是人类五官的延伸。因此各发达国家都将传感器技术作为本世纪重点技术加以发展。随着国内工业自动化、信息化和国防现代化的发展,传感器的年需求量持续增长。传感器的应用也越来越广泛、已渗透到各个专业领域。但是目前国内传感器技术的创新和新产品开发能力落后于国内外先进水平,制约了我国工业自动化和信息化技术的发展。 二、传感器介绍 传感器一般由敏感元件、传感元件和其他辅助件组成,有时也将信号调节与转换电路、辅助电源作为传感器的组成部分。传感器通常可以按照一系列方法进行分类。根据输入物理量的分类,传感器常以别测物理量命名,如位移传感器,速度传感器、温度传感器、压力传感器等;根据工作原理分类,传感器常可以依据工作原理进行命名,如应变式、电容式、电感式、热电式、光电传感器等;按输出信号分类,可分为模拟传感器和数字式传感器。输出量为模拟量则称为模拟式,输出量为数字式则称为数字式传感器等等。 三、主要传感器技术分类 传感器技术是当前代表国家综合科研水平的重要技术,传感器技术的具体应用是传感器技术转化的重要途径和方法。加强对传感器技术应用的研究也是了解传感器技术发展现状并对其未来发展进行预测的基础和前提。 3.1 光电传感器技术

3S技术在生活中的应用

3S技术在生活中的应用 "3S"技术是英文遥感技术(Remote Senescing RS)、地理信息系统(Geographical information System GIS)、全球定位系统(Global Positioning System GPS)这三种技术名词中 最后一个单词字头的统称。 遥感(Remote Sensing)一词首先是由美国海军科学研究部的布鲁依特(E?L?Pruitt)提出来的,顾名思义意为遥远的感知。60年代初在由美国密执安大学等组织发起的环境科学讨论会上正式被采用,此后“遥感”这一术语得到科学技术界的普遍认同和接受,而被广泛运用。而遥感的渊源则可追溯到很久远以前,其发展可大致分为遥感的萌芽及其初期发展与现代遥感发展两大时期。遥感可获取大范围数据资料。遥感用航摄飞机飞行高度为1 0km左右,陆地卫星的卫星轨道高度达910km左右,从而,可及时获取大范围的信息。例如,一张陆地卫星图像,其覆盖面积可达3万多平方千米。这种展示宏观景象的图像,对地球资源和环境分析极为重要。与此同时,遥感获取信息的速度快,周期短。由于卫星围绕地球运转,从而能及时获取所经地区的各种自然现象的最新资料,以便更新原有资料,或根据新旧资料变化进行动态监测,这是人工实地测量和航空摄影测量无法比拟的。例如,陆地卫星4、5,每16天可覆盖地球一遍,NOAA气象卫星每天能收到两次图像。Meteosat每30分钟获得同一地区的图像。再者,遥感获取信息受条件限制少。在地球上有很多地方,自然条件极为恶劣,人类难以到达,如沙漠、沼泽、高山峻岭等。采用不受地面条件限制的遥感技术,特别是航天遥感可方便及时地获取各种宝贵资料。遥感获取信息的手段多,信息量大。根据不同的任务,遥感技术可选用不同波段和遥感仪器来获取信息。例如可采用可见光探测物体,也可采用紫外线,红外线和微波探测物体。利用不同波段对物体不同的穿透性,还可获取地物内部信息。例如,地面深层、水的下层,冰层下的水体,沙漠下面的地物特性等,微波波段还可以全天候的工作。 地理信息系统 (GIS, Geographic Information System) 是一种基于计算机的工具,它可以对在地球上存在的东西和发生的事件进行成图和分析。 GIS 技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作(例如查询和统计分析等)集成在一起。这种能力使 GIS与其他信息系统相区别,从而使其在广泛的公众和个人企事业单位中解释事件、预测结果、规划战略等中具有实用价值。地理信息系统在最近的30多年内取得了惊人的发展,广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域。 当今世界所面临的各种环境类问题,诸如环境污染、气候变暖、资源衰竭等,都与我们的地理因素有关。地图制作和地理分析已不是新鲜事,但GIS执行这些任务比传统的手工方法更好更快。而且,在GIS技术出现之前,只有很少的人具有利用地理信息来帮助做出决定和解决问题的能力。 地理信息系统在最近的30多年内取得了惊人的发展,广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、

无线传感网络在军事领域的应用

传感网络结课报告 论文题目:无线传感器网络在军事领域的应用分析 学院:光电信息与计算机工程学院 专业:光电信息工程 班级:光电三班 学号:1212471329 学生:政鹏 指导教师:克坚 2015年 6 月 7 日

摘要 .......................................................................... II 第一章绪论 . (1) 1.1 背景及国际形势 (1) 1.2 无线传感器网络的发展现状 (1) 1.3 本文的组织结构 (2) 第二章无线传感器网络简介 (4) 2.1 体系结构 (4) 2.1.1 节点组成 (3) 2.1.2 网络体系结构 (3) 2.2 路由协议 (5) 2.2.1平面路由协议 (4) 2.2.2层次路由协议 (6) 第三章特点及应用优势 (9) 3.1 无线传感器网络特点 (9) 3.1.1无线传感器网络的主要特点 (7) 3.1.2与其他网络相比主要区别 (7) 3.2 应用优势 (10) 3.2.1潜在优势 (8) 3.2.2与导弹雷达相比潜在优势 (8) 第四章在军事领域的应用 (11) 4.1 战场侦察与监视 (11) 4.2 战场态势感知 (12) 4.3 核、生、化监测 (13) 4.4 装备、弹药、后勤物资管理 (13) 4.5 智能尘埃 (14) 第五章结束语 (16) 第六章调研照片 (16) 第七章参考文献 (18)

无线传感器网络在军事领域的应用 摘要 无线传感器网络是新兴网络,它采用无线通信技术,由微小的传感器组成,无线传感 器网络节点具备感应能力、信息处理能力和无线通信能力,使无线传感器网络有广阔的 应用前景,可广泛用于军事、环境、医疗保健、空间探索及各种商业应用。文中对无线 传感网络的构建,路由协议以及定位算法做了简介,着重讲了它在军事领域的重要地位,以及当下的主要应用研究方向。 关键词:WSN,体系结构,军事应用 Abstract Wireless Sensor Network is a burgeoning network,which is composed of tiny sensors with wireless communication technology. Node of WSN have influence, information handing and wireless communication abilities, making WSN have wide application foreground, including military,environment, medical treatment, space imploring and various business applications. In this paper, i first provide a brief introduction to the construction of WSN, routing protocol and the Relocation Arithmetic, and then focus on its important position in the military field, main application and research direction now.

3s技术在军事上的应用

3s技术在军事上的应用 20154017042 查苏娜城市规划与设计 人类从航空摄影测量转向基于遥感的航空航天数字摄影测量,从单一的地图制图转向电子地图数据库、地理信息系统的建设,技术结构也从单一技术向“3S”集成技术、基于网络环境的“3S”运行体系发展,已是一个历史发展的必然。3S 技术是遥感(Remote Sensing)、地理信息系统(Geographical Information System)、全球定位系统(Global Position System)的统称。因这三个概念的相应英文中都分别含一个S而得名。 随着科学技术及高新技术在军事领域的应用,加快了数字化战场建设的步伐,论述了战场数字化的基本概念,分析了地理信息系统(GIS)、遥感技术(RS)和全球定位系统( GPS)等高新技术在战场数字化建设方面的重要作用。战场信息的获取、处理到提供使用的全过程仅在几分钟之内。这些事实说明,信息技术已经广泛应用于战场,也使建立数字战场已经引起了各国军界的高度重视。未来的战争中,数字化战场必将成为一大特征。 一、数字化战场 数字化战场是美国在2O世纪末提出的新构想。所谓数字化战场是指以信息技术为基础,以信息环境为依托,用数字化设备将指挥、控制、通信、计算机、情报、电子对抗等网络系统联为一体,把文字、语言、图像等多种形式的信息都变成数字编码,通过无线电台、卫星通信、光纤通信等传输手段,把战场指挥部、各参战部队、单件武器直至单兵以及后勤分队联系起来,形成纵横交错的战场计算机通信网络,实现上下左右近实时的信息交换,最大限度地实现战场信息共享,使陆军各级部队更快、更有效地利用信息,及时掌握战场态势,优化指挥控制功能,提高部队的战斗力、生存能力和协同作战能力。 数字化战场是军队数字化的必然产物,是将战场信息以数字的方式进行处理。所以战场上一切因素、物体、情况、条件都必须事先赋予数字,即进行数字化。战前开始的地形等环境条件的数字化以及数字化地图等,就是数字化战场的基础;加上战场环境的以及敌我双方部队的数字编码,就构成了整个战场的数字化“信息源”,可以说,能按数字化部队的信息处理方式提供信息源的战场就叫数字化战场。 二、3S技术在数字化战场中的作用 战场数字化的出现要求提供实时的军事地理环境信息,常规的技术手段和方法已不能完全满足这一要求。而地理信息系统、遥感技术、全球定位系统以及计算机技术的发展为数字化战场的建设提供了新的技术手段,在军事中,这些新技术的应用可以用数字化方法进行战场建设,提供有定位特征的动态战场图像、战场态势信息和兵力分布信息等,同时也能进行高效快速的信息传输交换。地理信息系统需要遥感技术不断地更新其地理数据库,使之处于实时或准实时的动态状况,但获取遥感信息时,还必须同步地获取由GPS技术求得的相应瞬间卫星平台和地面的三维定位信息。这些由遥感技术和GPS结合所采集的信息数字化后输入地理信息系统,才能用于有效的数据更新和空间分析。地理信息系统得到这些信息后将利用自身的军事空间分析和辅助决策功能,对战场进行各种分析,并提供决策支持。显然,战场数字化与3S等高新技术有不可分的密切联系,3s等高新技术的结合应用对战场数字化建设和发展有着不可替代的作用。

无线传感器网络军事应用

一.无线传感器网络简介 1.)发展及简介: 无线传感器网络的构想最初是由美国军方提出的,美国国防部高级研究所计划署(DARPA)于1978年开始资助卡耐基-梅隆大学进行分布式传感器网络的研究,这被看成是无线传感器网络的雏形。从那以后,类似的项目在全美高校间广泛展开,著名的有UC Berkeley的Smart DuST项目,UCLA的WINS项目,以及多所机构联合攻关的SensIT计划,等等。在这些项目取得进展的同时,其应用也从军用转向民用。在森林火灾、洪水监测之类的环境应用中,在人体生理数据监测、药品管理之类的医疗应用中,在家庭环境的智能化应用以及商务应用中都已出现了它的身影。目前,无线传感器网络的商业化应用也已逐步兴起。 无线传感器网络可以看成是由数据获取网络、数据分布网络和控制管理中心三部分组成的。其主要组成部分是集成有传感器、数据处理单元和通信模块的节点,各节点通过协议自组成一个分布式网络,再将采集来的数据通过优化后经无线电波传输给信息处理中心。 2.)无限传感器网络体系结构: 3.)无线传感器网络的主要优势: (1)低成本、高冗余。传感器节点单个价格低廉,可以大批量生产。节点的大规模部署使得无线传感器网络通常具有较高的节点冗余、网络链路冗余以及采集的数据冗余,从而使得系统具有很强的容错能力。 (2)规模大。为了提高网络的可靠性,通常在目标区域内部署大量传感器节点,传感器网络可能包含多达数千甚至上万个传感器节点。传感器网络的大规模性还能够通过不同空间视角获利更大的信噪比,从而提高监测的准确性,这一直是卫星和雷达这类独立系统难以克服的技术问题。 (3)分布式、自组织性。无线传感器网络是由对等节点构成的网络,不存在中

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:

传感器在焊接过程中的应用

传感器在焊缝跟踪过程中的应用 引言 我们这学期学习了《传感器与检测技术》。了解到了传感器在现代生产生活中起着越来越重要的作用,同时在焊接过程中也越来越受到重视。现在的焊接要求精确化,智能化,自动化,在这些要求中往往离不开一个重要的技术~~传感器技术,本文我们就来研究传感器在焊接过程中的应用。 一、传感器 根据国家标准GB7665-87,传感器定义为:能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件装置。传感器作为检测工具,要求检测研究对象的物理或化学的信息,其工作过程要求稳定、可靠、精度高,所以对传感器有以下几个要求: (1)适应恶劣环境能力强 传感器一般工作环境十分广,从极寒至酷热地区,许多在露天环境下工作,能抗飞沙走石、灰尘,还应耐潮湿,较高的抗盐类腐蚀、酸性腐蚀的能力,有抗污染气体干扰的能力,能适应在高温、极寒、强烈振动、冲击以及在其他条件下正常工作的能力,还应抗噪声能力强,信噪比高。 (2)价格适中,适于大批量生产 要求传感器一致性好,适宜自动化批量生产,对加工设备有较高要求,以便排除人工操作带来的不一致性和失误。 (3)稳定性和可靠性高 传感器是一种高精度检测仪器,在军事、航空、航天中应用都有严格要求,产品都须经过严格测试才能应用。所以传感器生产是一种高新技术的具体运用和体现。一种传感器是否有较高的技术附加值体现在所包含的技术含量和加工工艺的技术是否高新。 有部分传感器由于其应用环境的状况需金属封装,一般采用焊接密封,如压力传感器、力传感器、霍尔传感器、光电传感器、温度传感器等,这类传感器内部有敏感元件和集成电路,充惰性气体或抽真空与外界隔绝,有耐压、气密性要求,另有焊接强度要求和漏气率要求,对焊接质量要求高,而且焊接过程中要求变形小,不能对内部元件和微电路有损坏。目前传感器密封焊接有电阻焊、钨极氩弧焊、等离子弧焊、电子束焊和激光焊。 所谓焊缝跟踪,即以焊炬为被控对象,电弧(焊炬)相对于焊缝中心位置的偏差作为被调量,通过视觉传感、接触传感、超声波传感、电弧传感等多种传感测量手段,控制焊炬使其在整个焊接过程中始终与焊缝对口。其中接触式传感是依靠在坡口中滚动或滑动的触指将焊枪与焊缝之间的位置偏差反映到检测器内,并利用检测器内装的微动开关判断偏差的极性,其结构简单、操作方便、不受电弧烟尘和飞溅的影响,但是对不同形式的坡口需用不同探头,磨损大,易变形,点固点障碍难以克服。超声波传感是利用发射出的超声波在金属内传播时在界面产生发射原理制成的,是一种比较先进的焊缝跟踪传感器,应用在跟踪系统中,跟踪的实时性好。但是由于传感器要贴近工件,不可避免地会受到焊接方法和工件尺寸等的严格限制。另外需要考虑外界震动、传播时间等因素,对金属表面状况要求高,其应用范围也就受到限制。视觉传感具有提供信息量丰富,灵敏度和测量精度高,抗电磁场干扰能力强,与工件无接触的优点。但是算法复杂,处理速度慢。 随着电弧传感技术的发展,焊缝跟踪引入了电弧传感技术,电弧传感器作为一种实时传

3S技术在土地资源调查中的运用

3S技术在土地资源调查中的应用 摘要:土地资源调查确实是运用土地资源学知识,借助测绘制图手段,查清各类土地资源的数量、空间分布状况,以及运用他们之间的规律和相互关系,为综合农业区划、区域土地资源评价、国民经济进展长远规划以及土地资源的科学治理等服务。介绍3S(GPS,GIS/RS)的差不多内容,各自的进展趋势以及应用于土地资源调查中的各种状况,还有各自的应用前景。 关键词:“3S技术”“土地资源调查”“应用” “3S技术”是指RS(Remote Sensing,遥感)、GPS(Globe Positioning System,全球定位系统)、GIS(Geographic Information System,地理信息系统)技术。 RS(RemoteSensing)是遥感的英文缩写,遥感是以航空摄影技术为基础,在20世纪60年代初进展起来的一门新兴技术。开始为航空遥感,自1972年美国发射了第一颗陆地卫星后,这就标志着航天遥感时代的开始。通过几十年的迅速进展,目前遥感技术已广泛应用于资源环境、水文、气象,地质地理等领域,成为一门有用的,先进的空间探测技术。

遥感是利用遥感器从空中来探测地面物体性质的,它依照不同物体对波谱产生不同响应的原理,识不地面上各类地物,具有遥远感知事物的意思。也确实是利用地面上空的飞机、飞船、卫星等飞行物上的遥感器收集地面数据资料,并从中猎取信息,经记录、传送、分析和判读来识不地物。 GPS (Global Positioning System)是全球定位系统的英文缩写。是美国国防部研制的一种全天候的,空间基准的导航系统,可满足位于全球任何地点或近地空间的军事用户连续地精确地确定三位位置和三位运动及时刻的需要。它是一个中距离圆型轨道卫星导航系统。 GPS定位的差不多原理是依照高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据,采纳空间距离后方交会的方法,确定待测点的位置。 全球定位系统的要紧特点:全球、全天候工作。 1.定位精度高。单机定位精度优于10m,采纳差分定位,精度可达厘米级和毫米级。 2.功能多,应用广。 GPS系统的特点:高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、应用广泛等。 GIS(Geographic Information System)是地理信息系统的

传感器在我们生活中的应用

传感器在我们生活中的应用 传感器(英文名称:transducer/sensor )是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器狭义的定义为:能把外界非电信息转换成电信号输出的器件或装置。传感器的广义定义:“凡是利用一定的物质(物理、化学、生物)法则、定理、定律、效应等进行能量转换与信息转换,并且输出与输入严格一一对应的器件或装置均可称为传感器” 。信息化的21 世纪,离开不了传感器,传感器的应用领域非常的广泛,电子计算机、生产自动化、现代信息、军事、交通、化学、环保、能源、海洋开发、遥感、宇航等等。下面对一些常用的传感器做简单的介绍。 1.传感器与家用电器 现代家用电器中普遍应用着传感器。传感器在电子炉灶、自动电饭锅、吸尘器、空调器、电子热水器、热风取暖器、风干器、报警器、电樊斗、电风扇、游戏机、电子驱蚊器、洗衣机、洗碗机、照像机、电冰箱、彩色及平板电视机、录像机、录音机、收音机、影碟机及家庭影院等方面得到了广泛的应用。随着人们生活水平的不断提高,对提高家用电器产品的功能及自动化程度的要求极为强烈。为满足这些要求,首先要使用能检测模拟量的高精度传感器,以获取正确的控制信息,再由微型计算机进行控制,使用家用电器更加方便、安全、可靠,并减少能源消耗,为更多的家庭创造一个舒适的生活环境。目前,家庭自动化的蓝 图正在设计之中,未来的家庭将由中央控制装置的微型计算机,通过各种传感器代替人监视家庭的各种状态,并通过控制设备进行着各种控制。家庭自动化的主要内容包括:安全监视与报警、空调及照明控制、耗能控制、太阳光自动跟踪、家务劳动自动化及人身健康管理等。家庭自动化的实现,可使人们有更多的时间用于学习、教育或休息娱乐。 2.传感器在医疗及人体医学上的应用 随着医用电子学的发展,仅凭医生的经验和感觉进行诊断的时代将会结束。现在,应用医用传感器可以对人体的表面和内部温度、血压及腔内压力、血液及呼吸流量、肿瘤、血液的分析、脉波及心音、心脑电波等进行高难度的诊断。显然,传感器对促进医疗技术的高度发展起着非常重要的作用。为增进全国人民的健废水平,我国医疗制度的改革,将把医疗服务对象扩大到全民。以往的医疗工作仅局限于以治疗疾病为中心,今后,医疗工作将在疾病的早期诊断、早期治疗、远距离诊断及人工器官的研制等广泛的范围内发挥作用,而传感器在这些方面将会得到越来越多的应用。 3.传感器与环境保护 目前,地球的大气污染、水质污浊及噪声已严重地破坏了地球的生态平衡和我们赖以生存的环境,这一现状已引起了世界各国的重视。为保护环境,利用传感器制成的各种环境监测仪器正在发挥着积极的作用。中国现在的环境受到了极大的污染,主要是工业的发展造成了严重的污染。长江、黄河等水域都有不同程度的污染;空气现在的空气也不新鲜,特别是在有工业的地方,比如说PM2.5 等超标;这些都是通过传感器检测出来的。

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