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传感器的军事应用

传感器的军事应用
传感器的军事应用

传感器在军事领域的应用

什么是传感器:

传感器就是能感知外界信息并能按一定规律将这些信息转换成可用信号的装置;简单说传感器是将外界信号转换为电信号的装置。所以它由敏感元器件(感知元件)和转换器件两部分组成,有的半导体敏感元器件可以直接输出电信号,本身就构成传感器。敏感元器件品种繁多,就其感知外界信息的原理来讲,可分为:①物理类,基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。②化学类,基于化学反应的原理。③生物类,基于酶、抗体、和激素等分子识别功能。通常据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。

传感器的分类:

一温度传感器

温度传感器主要由热敏元件组成。热敏元件品种教多,市场上销售的有双金属片、铜热电阻、铂热电阻、热电偶及半导体热敏电阻等。以半导体热敏电阻为探测元件的温度传感器应用广泛,这是因为在元件允许工作条件范围内,半导体热敏电阻器具有体积小、灵敏度高、精度高的特点,而且制造工艺简单、价格低廉。

二光传感器

光传感器主要由光敏元件组成。目前光敏元件发展迅速、品种繁多、应用广泛。市场出售的有光敏电阻器、光电二极管、光电三极管、光电耦合器和光电池等。

光敏电阻器

光敏电阻器由能透光的半导体光电晶体构成,因半导体光电晶体成分不同,又分为可见光光敏电阻(硫化镉晶体)、红外光光敏电阻(砷化镓晶体)、和紫外光光敏电阻(硫化锌晶体)。当敏感波长的光照半导体光电晶体表面,晶体内载流子增加,使其电导率增加(即电阻减小)。

三气敏传感器

由于气体与人类的日常生活密切相关,对气体的检测已经是保护和改善生态居住环境不可缺少手段,气敏传感器发挥着极其重要的作用。例如生活环境中的一氧化碳浓度达0.8~1.15 ml/L时,就会出现呼吸急促,脉搏加快,甚至晕厥等状态,达1.84ml/L时则有在几分钟内死亡的危险,因此对一氧化碳检测必须快而准。利用SnO2金属氧化物半导体气敏材料,通过颗粒超微细化和掺杂工艺制备SnO2纳米颗粒,并以此为基体掺杂一定催化剂,经适当烧结工艺进行表面修饰,制成旁热式烧结型CO敏感元件,能够探测0.005%~0.5%范围的CO气体。还有许多易爆可燃气体、酒精气体、汽车尾气等有毒气体的进行探测的传感器。常用的主要有接触燃烧式气体传感器、电化学气敏传感器和半导体气敏传感器等。接触燃烧式气体传感器的检测元件一般为铂金属丝(也可表面涂铂、钯等稀有金属催化层),使用时对铂丝通以电流,保持300℃~400℃的高温,此时若与可燃性气体接触,可燃性气体就会在稀有金属催化层上燃烧,因此铂丝的温度会上升,铂丝的电阻值也上升;通过测量铂丝的电阻值变化的大小,就知道可燃性气体的浓度。电化学气敏传感器一般利用液体(或固体、有机凝胶等)电解质,其输出形式可以是气体直接氧化或还原产生的电流,也可以是离子作用于离子电

极产生的电动势。

目前国产的气敏元件有2种。一种是直热式,加热丝和测量电极一同烧结在金属氧化物半导体管芯内;旁热式气敏元件以陶瓷管为基底,管内穿加热丝,管外侧有两个测量极,测量极之间为金属氧化物气敏材料,经高温烧结而成。

四力敏传感器

力敏传感器的种类甚多,传统的测量方法是利用弹性材料的形变和位移来表示。随着微电子技术的发展,利用半导体材料的压阻效应(即对其某一方向施加压力,其电阻率就发生变化)和良好的弹性,已经研制出体积小、重量轻、灵敏度高的力敏传感器,广泛用于压力、加速度等物理力学量的测量。

五磁敏传感器

目前磁敏元件有霍尔器件(基于霍尔效应)、磁阻器件(基于磁阻效应:外加磁场使半导体的电阻随磁场的增大而增加。)、磁敏二极管和三极管等。以磁敏元件为基础的磁敏传感器在一些电、磁学量和力学量的测量中广泛应用。

在一定意义上传感器与人的感官有对应的关系,其感知能力已远超过人的感官。例如利用目标自身红外辐射进行观察的红外成像系统(夜像仪),黑夜中可1000米发现人,2000米发现车辆;热像仪的核心部件是红外传感器。1991年海湾战争中,伊拉克的坦克配置的夜视仪探测距离仅800米,还不及美英联军的一半,黑暗中被打得惨败是必然的。目前世界各国都将传感器技术列为优先发展的高新技术的重点。为了大幅度提供传感器的性能,将不断采用新结构、新材料和新工艺,向小型化、集成化和智能的方向发展。

传感器在军事领域的应用:

无线传感器网络在军事中的应用优势:

(1) 可快速部署。由于传感器网络节点单个体积较小,通过飞机或炮弹就能直接将传感器节点播撒到敌方阵地内部,或者是敌我双方的公共隔离带,在部署之后节点之间可以快速进行无线网络链接,在获基站所下任务命令后,迅速收集战场信息,并及时将所得作战信息反馈给指挥中心。

(2) 可自组织性。传感器网络是由大量的随机分机的节点组成的,即使一部分传感器节点被敌方破坏,剩下的节点依然能够自组织地形成网络。而这一点是独立的卫星和地面雷达侦察系统所不能比拟的。传感器网络还可以借助个别具有移动能力的节点对网络拓朴结构进行调整,达到有效消除探测区域内盲点和阴影的效果。

(3) 强隐蔽性。传感器网络节点体积微小,可悄无声息地发送到敌人内部,于无声息处收集战场信息。“智能尘埃”是上世纪90 年代末由美国国防部提供资金、加州大学伯克利分校实施的一项课题,其中所做的传感器节点已达到沙粒级别,但是它却包含了从信息收集、信息处理到信息发送所必需的全部部件。未来的智能微尘甚至可以悬浮在空中几个小时,搜集、处理和发射信息,它能够仅靠电池工作多年。智能微尘的远程传感器芯片能够跟踪敌人的军事行动,可以把大量智能微尘装在宣传品、子弹或炮弹中,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、物资的流动自然一清二楚。无线传感器网络在军事领域中的应用情况

1) 战场侦察与监视。

在敌方阵地附近、道路、桥梁、港口等关键地区部署各种类型的传感器,了解敌方动向,以及武器装备的部署情况。分布式传感器在军事领域的应用已有几

十年的历史。在20 世纪60 年代的越南战争期间,美军就使用了当时被称为“热带树”的无人值守传感器网络来对付北越的“胡志明小道”。所谓“热带树”实际上是一个震动传感器和声传感器组成的系统,它由飞机投放,落地后插入泥土中,仅露出伪装成树枝的无线电天线。当人员、车辆等目标在其附近行进时,“热带树”便探测到目标产生的震动和声信息,并立即将信息数据通过无线电通信发送给指挥中心。指挥管理中心对信息数据进行处理后,得到行进人员、车辆等目标的地点位置、规模和行进方向等信息,然后进行指挥决策。“热带树”越战中的成功应用,促使许多国家战后纷纷研制和装备各种无从值守的地面传感器系统(Unattended Ground Sensors,UGS)。美军的远程战场监视传感器系统(Remotely Mnitorored BattlefieldSensors System,REMBASS)项目已经为UGS 的成功使用进行了验证。REMBASS 使用了远距离监视传感器,由人工放置在敌人可能经过的道路。这些传感器可以对敌人的活动两句引起的信号做出响应,记录下诸如地面震动、声音、红外和磁场变化等物理量。REMBASS 可以在本地节点处理传感器获取的数据,以直接或通过无线中继设备把探测、分类的信息传输到传感器监视设备。传感器监视设备对收到的信息进行解调、解码、显示和记录,提供敌方活动的完整时间记录。此外用于战场侦察监视的还有美军C4KISR计划中的Smart Sensor Web、灵巧传感器网络通信、战场环境侦察与监视系统等项目;用于对付狙击手的枪声定位系统;用于探测低空飞行器的DSN 系统;用于对电磁信号进行侦察与干扰的“狼群”系统等。

2) 战场态势感知。

现代战争被人们喻为“感知者的胜利”,在新的军事竞争背景下,掌控“透明战场”既是军事信息技术发展的必然结果,也是当今各军事强国的建设重点。美国空军已经在战略计划制定部门中组建了态势感知特别工作组,提高部队的传感器分析和数据整合能力,并先后研制了快速攻击识别、探测和报告系统、战场感知广域视界传感器等感知系统。美军的未来战斗系统为士兵提供全天候、全天识别目标的功能。美军开展的其他类似项目还包括陆军“无人值守地面传感器群”、海军“传感器组网系统”等。特别是自从阿富汗和伊拉克战争以来,战争样式具有了更多的网络化作战成分,即大量采用IP 和WEB 技术。美国近年来强调的“网络中心战”、“行动中心战”和“传感器到射手”等作战模式,都特别突出传感器组网来提高态势感知能力,将传感技术探测获得的目标信息通过网络系统传输给武器装备,为武器装备射击提供及时的信息,例如,美军开始研制的“战场感知与数据分发”系统就是用来演示和实践新型作战模式。

3) 战场目标跟踪

无线传感器网络具有微型化终端探测的功能以及自组网的特点,因而在目标跟踪应用中的优势越来越明显,其中:跟踪更精细,密集部署的微型化传感器节点可以对移动目标进行精确探测、位置跟踪和控制,从而可以详细显示出移动目标的运动情况;跟踪更可靠,由于无线传感器网络的自治、自组织和高密度部署,当节点失效或新的节点加入,可以在恶劣的环境中自动配置容错,使得无线传感器网络在跟踪目标时具有较高的可靠性、容错性和鲁棒性;跟踪更及时,多种传感器的同步监控,使得移动目标的发现更及时,也更容易实现分布的数据处理、多种异构传感器节点相互之间协同工作,使得目标的跟踪过程更加全面;跟踪更隐蔽,由于传感器节点体积小,无线传输功率小,不易被敌方发现,因而可以对目标实现更隐蔽的跟踪,同时也方便部署应用。

4) 核、生、化监测

借助于生物和化学传感器,可以及旱发现已方阵地上的生、化污染,可以较为安全地获取一些核、生、化爆炸现场的详细数据,为已方组织防护提供快速反应时间从而减少损失。2002 年5 月,美国Sandia 国家实验室与美国能源部合作,共同研究能够尽早发现以地铁、车站等场所为目标的生化武器袭击,并及时采取防范对策的系统。它属于美国能源部恐怖对策项目的重要一环。该系统集检测有毒气体和化学传感器和网络技术于一体。安装在车况的传感器一旦检测到某种有害物质,就会自动向管理中心通报,自动进行引导旅客避难的广播,并封锁有关入口等。该系统除了能够在专用管理中心进行监视外,还可以通过Internet 进行远程监视。

自己的想法:

上课提到小型传感器后我就在想,可以用他们建成传感器网络,用来检测一定范围的敌军机械化部队的数量,该系统能够散射网到各个地方, 甚至覆盖整个战场,运用传感器检测金属或者磁场以侦测运动的高金属含量目标, 可用于侦察和定位敌军坦克和车辆。给予远程作战部队精确坐标,可以在较少伤亡的情况下进行精确打击。如果换成热感应传感器的话,可以精确定位狙击手或敌方小股部队的位置,可以有效防止渗透和刺杀的发生,好像在伊拉克战场上美军已经用到了相关的传感器来打击伊拉克的狙击手。至于课上讨论的能源问题,我认为采用老师所说的利用地震波来转化为能源的方式可能成本略高,其实就用生物电池就可以了,生物电池也有较强的续航性,而且成本不高,所以应该比较合适。

课后感:

《传感器》是一门实用性很强的课程,在老师的讲述过程中,让我们很有感想,老师通俗易懂的讲课方式,使我们更容易的接受了这一门新课程和一个新的领域。《传感器》的教学方式也注定了能更好的被我们掌握,理论与实习相结合的方式,我们更全面的认识了传感器。传感器的应用领域很广,尤其是军事方面,对于身为国防生的我们,深深的吸引了我的注意,在学习和实习的过程中更有兴趣更加主动的去接受这方面的知识。我不仅在上课和实习期间努力的去学习传感器方面的知识,在课余时间,通过网络和图书馆,在传感器的理论和应用方面有了更加的深刻的认识。当然,这些都离不开老师的教导,是老师认真负责的教授态度和通俗易懂的讲课方式,让我进入了这一全新的领域。老师不仅在上课期间关心我们,课余也付出心力去帮助我们学习这门课程,耐心的给我们讲解不易理解的方面和难题,老师同样关心我们的生活,课余的交流也让我明白了很多为人处世的道理,我明白大学不仅是学习知识的地方,更是学习做人的地方,而老师们丰富的阅历对我们来说更是不可多得的财富,与老师的每一次交流我都受益匪浅。使我在做人做事方面更加成熟老练。总之,感谢老师耐心的教导和关心,谢谢!

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

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。

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

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.

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

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

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。

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,比如说等超标;这些都是通过传感器检测出来的。

红外技术的军事应用

美军双色和多色传感器技术的进展极快,目前已从Si、HgCdTe或QWIP焦平面阵列分离器件的组合过渡到了单片式阵列,其中GaAlAs QWIP焦平面阵列的双色、三色、四色等多色传感器发展尤为突出。除了雷声、洛克威尔科学中心等机构已研制出的640×512像素的双色阵列和陆军通信电子司令部夜视和电子传感器管理局已在准备评估3mm~5mm波段和8mm~14mm波段的1024×1024元双色传感器阵列外,美国海军研究实验室正投资一个耗资1100万美元的三年研发计划,计划开发HgCdTe中波双色凝视红外焦平面阵列,复盖波段为4.5mm~5.0mm和 4.0mm~4.5mm;美国国防高级研究规划局(DARPA)也已出资1600万美元,让QWIP技术公司为其发展同时可在可见光、二个中波红外和长波红外波段工作的四色焦平面阵列。 2、反巡航导弹舰载防御技术— 红外搜索、跟踪和拦截系统[3,4,5,6] (1)海军面临的严重威胁 巡航导弹是一种主要以巡航姿态 飞行的精确制导打击武器。它问世 于第二次世界大战,经过数十年的 发展,已成为目前战场上的主要精 确打击武器,在近年几次局部战争 中都发挥了重要作用,法国飞鱼式(EXOCCT)掠海面飞行导弹和美军舰载“战斧”式巡航导弹都就是其中的代表。 反舰掠海面飞行的巡航导弹是迄今为止水面舰船最为严重的威胁,1987年5月17日,二枚飞鱼式导弹击中和击伤了美国战舰斯特克号驱逐舰,由于其没有有效的防犯掠海面飞行巡航导弹攻击的能力,导致37名士兵丧生;英-阿马岛战争中,阿根廷超级军旗式战机发射的二枚这种巡航导弹也使英军战舰遭受严重损失—英皇家海军军舰谢菲尔德号被击沉。目前,世界上拥有这种掠海面飞行反舰巡航导弹的国家已多达35个以上,很快具有这种能力的国家和地区将增加到60多个,而且这一趋势还在快速扩大。毫无疑问,海军水面舰船生存面临着从小型巡逻艇到大型护卫舰、潜艇、直升机、海上巡逻机和战斗轰炸机发射的这种巡航导弹越来越严重的威胁。 (2)反舰巡航导弹(ASSM)的特点 反舰巡航导弹有二种:超音速巡航导弹和亚音速巡航导弹,其设计的主要目的是必须避开下列武器系统: ·搜索雷达和火控雷达:ASSM的迎头探测截面要尽可能小,飞行轨道尽可能低。

物联网技术在军事领域的应用

物联网技术在军事领域的应用 摘要 无线传感器网络可以协助实现有效的战场态势感知,满足作战力量“知己知彼”的要求。典型设想是用飞行器将大量微传感器结点散布在战场的广阔地域。 关键词:物联网军事 前言:信息技术正推动着一场新的军事变革。信息化战争要求作战系统“看得明、反应快、打得准”,谁在信息的获取、传输、处理上占据优势(取得制信息权),谁就能掌握战争的主动权。无线传感器网络以其独特的优势,能在多种场合满足军事信息获取的实时性、准确性、全面性等需求。 无线传感器网络可以协助实现有效的战场态势感知,满足作战力量“知己知彼”的要求。典型设想是用飞行器将大量微传感器结点散布在战场的广阔地域,这些结点自组成网,将战场信息边收集、边传输、边融合,为各参战单位提供“各取所需”的情报服务。 根据白宫的信息技术专家介绍,计算机、通信及小型化技术进步正引导美军进入一个新时代,在防御技术上产生“革命性”效果。隶属于总统办公厅的国家信息技术研究与发展综合办公室主任大卫?纳尔逊说,无线传感器网络技术,预示着为战场上带来新的电子眼和电子耳,“能够在未来几十年内变革战场环境”。 由于无线传感器网络具有密集型、随机分布的特点,使其非常适合应用于恶劣的战场环境中,使其非常适合应用于恶劣的战场环境中,包括侦察敌情、监控兵力、装备和物资,判断生物化学攻击等多方面用途。友军兵力、装备、弹药调配监视;战区监控;敌方军力的侦察;目标追踪;战争损伤评估;核、生物和化学攻击的探测与侦察等。 鉴于无线传感器网络在军事应用的巨大作用,引起了世界许多国家的军事部门、工业 界和学术界的极大关注.美国自然科学基金委员会2003年制定了传感器网络研究计划,投资34 000 000美元,支持相关基础理论的研究.美国国防部和各军事部门都对传感器网络给予了高度重视,在C4ISR的基础上提出了C4KISR计划,强调战场情报的感知能力、信息的综合

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。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台,正品现货、优势价格、迅捷配送,是一站式采购的工业品商城!具有 10年工业用品电子商务领域研究,以强大的信息通道建设的优势,以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力,为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。

传感器的军事应用

传感器在军事领域的应用 什么是传感器: 传感器就是能感知外界信息并能按一定规律将这些信息转换成可用信号的装置;简单说传感器是将外界信号转换为电信号的装置。所以它由敏感元器件(感知元件)和转换器件两部分组成,有的半导体敏感元器件可以直接输出电信号,本身就构成传感器。敏感元器件品种繁多,就其感知外界信息的原理来讲,可分为:①物理类,基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。②化学类,基于化学反应的原理。③生物类,基于酶、抗体、和激素等分子识别功能。通常据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。 传感器的分类: 一温度传感器 温度传感器主要由热敏元件组成。热敏元件品种教多,市场上销售的有双金属片、铜热电阻、铂热电阻、热电偶及半导体热敏电阻等。以半导体热敏电阻为探测元件的温度传感器应用广泛,这是因为在元件允许工作条件范围内,半导体热敏电阻器具有体积小、灵敏度高、精度高的特点,而且制造工艺简单、价格低廉。 二光传感器 光传感器主要由光敏元件组成。目前光敏元件发展迅速、品种繁多、应用广泛。市场出售的有光敏电阻器、光电二极管、光电三极管、光电耦合器和光电池等。 光敏电阻器 光敏电阻器由能透光的半导体光电晶体构成,因半导体光电晶体成分不同,又分为可见光光敏电阻(硫化镉晶体)、红外光光敏电阻(砷化镓晶体)、和紫外光光敏电阻(硫化锌晶体)。当敏感波长的光照半导体光电晶体表面,晶体内载流子增加,使其电导率增加(即电阻减小)。 三气敏传感器 由于气体与人类的日常生活密切相关,对气体的检测已经是保护和改善生态居住环境不可缺少手段,气敏传感器发挥着极其重要的作用。例如生活环境中的一氧化碳浓度达0.8~1.15 ml/L时,就会出现呼吸急促,脉搏加快,甚至晕厥等状态,达1.84ml/L时则有在几分钟内死亡的危险,因此对一氧化碳检测必须快而准。利用SnO2金属氧化物半导体气敏材料,通过颗粒超微细化和掺杂工艺制备SnO2纳米颗粒,并以此为基体掺杂一定催化剂,经适当烧结工艺进行表面修饰,制成旁热式烧结型CO敏感元件,能够探测0.005%~0.5%范围的CO气体。还有许多易爆可燃气体、酒精气体、汽车尾气等有毒气体的进行探测的传感器。常用的主要有接触燃烧式气体传感器、电化学气敏传感器和半导体气敏传感器等。接触燃烧式气体传感器的检测元件一般为铂金属丝(也可表面涂铂、钯等稀有金属催化层),使用时对铂丝通以电流,保持300℃~400℃的高温,此时若与可燃性气体接触,可燃性气体就会在稀有金属催化层上燃烧,因此铂丝的温度会上升,铂丝的电阻值也上升;通过测量铂丝的电阻值变化的大小,就知道可燃性气体的浓度。电化学气敏传感器一般利用液体(或固体、有机凝胶等)电解质,其输出形式可以是气体直接氧化或还原产生的电流,也可以是离子作用于离子电

无线传感器网络技术的军事应用

无线传感器网络技术的军事应用 引言 无线传感器网络(wireless Sensor Networks,WSN)是由一组随机分布的,集传感器、数据处理单元和通信模块于一体的微型传感器,以自组织方式构成的无线网络。其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被监测对象的信息,并传送给信息获取者。WSN 技术综合了传感器技术、嵌入式计算技术、网络技术、分布式信息处理技术和通信技术,在军事、工业、医疗、交通、环保等诸多方面有着巨大的应用价值,正受到各技术和军事强国越来越多的关注,被美国《技术*论》杂志*选为未来10种改变世界的新兴技术的第1位。 由于WSN的探测节点可以通过飞机播撒或人工布置等方法大量部署于感知对象的附近,不断获得感知对象的各种信息,为军事指挥员的决策提供第一手信息资料,因此在当代信息化战争的形态下,具有广阔的军事应用前景。 美国国防部及各军事研究部门对WSN技术都给予了高度重视,在C4ISR基础上提出了C4KISR计划,强调基于WSN技术的战场情报感知能力、信息综合能力和信息利用能力。作为很有代表性的WSN军事应用研究项目,“智能灰尘(Smart DuST)”和“沙地直线(A Line in the Sanel)”也取得了令人瞩目的研究成果。“智能尘埃”的设计思想是,在战场上抛撒数千个具有计算能力和无线通信功能的低成本、低功耗超微型传感器模块并组成网络,用于监控敌人的活动情况,并将采集到的原始数据进行简单处理后发送回指挥部。“沙地直线”是国防高级研究计划局的资助下开发的一种WSN系统。该系统可将探测节点散布到整个战场,侦测战区内高金属含量的运动目标。欧洲,德国、芬兰、意大利、法国、英国等国家的研究机构也纷纷开展了WSN技术基础理论与军事应用的相关研究工作。日本与韩国甚至将建设WSN系统提升到国家战略高度。 我国目前的WSN技术研究已具初步规模,但对于WSN技术的军事应用研究尚处于起步阶段。 1 WSN的构成与特点 1.1 WSN的构成

压力传感器在军用与航空环境中的应用

在极端环境下表现优异仔细看一下主要军用与民用航空应用,可以发现使用MEMS压力传感器的地方有很多。其中包括飞行数据系统、环境与舱压、机身中的液压系统、引擎与辅助电源设备,以及其它各种应用,比如舱门、氧气罩、飞行试验与结构监控。 总体来看,航空器、喷气飞机、螺旋桨飞机和直升机中使用的压力传感器数量可能非常庞大。例如,大型喷气飞机需要多达130个传感器。 对于引擎和其它环境恶劣的应用场合,豪华客机中有13个引擎压力传感器和开并,较小的喷气式飞机通常有六到七个传感器。所谓的全权限数字电子控制(FADEC)另外需要五到六个变换器(transducer)。FADEC是一种电子引擎控制器及相关附件,用于接收与分析多个变量,包括空气密度与引擎温度。 采用一级封装的军用或航空MEMS压力传感器价格很容易达到或超过1000美元。与汽车中使用的MEMS器件相比,价格差距非常巨大,主要是因为前者对于芯片性能有更高的要求,而且需要在长达25年的时间里在规定温度范围内保持稳定,而汽车只要求保证10年的稳定性。 总体来看,MEMS压力传感器必须能承受恶劣环境下的剧烈震动、高G过载影响与加速度、极端温度与高压。军用与航空应用通常是这类极端环境。另外,传感器还必须在这种困难环境下表现出完美的性能,具有高精度、低漂移和长期稳定性。必须在非常小的封装内满足这些苛刻要求,而且重量要轻。从这些方面来看,MEMS压力传感器能够主宰军用与航空领域。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台,正品现货、优势价格、迅捷配送,是一站式采购的工业品商城!具有10年工业用品电子商务领域研究,以强大的信息通道建设的优势,以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力,为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解图尔克传感器、亚德克传感器、科瑞传感器、山武传感器、巴鲁夫传感器、倍加福传感器的选型,报价,采购,参数,图片,批发等信息,请关注艾驰商城https://www.wendangku.net/doc/f51585161.html,/

无线传感器网络在军事领域的应用

无线传感器网络在军事领域的应用 摘要:无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)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。不仅是物联网技术发展的重点,同时也在信息化作战中具有广阔的应用前景。本文首先介绍了无线传感器网络的基本概念和结构,其次介绍了无线传感器网络的特点,最后论述了无线传感器网络在军事中的应用,包括应用优势及应用情况。 关键词:无线传感器网络;体系结构;军事应用。 引言: 无线传感器网络是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络,其目的是协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内感知对象的监测信息,并报告给用户。它的英文是Wireless Sensor Network, 简称WSN。大量的传感器节点将探测数据,通过汇聚节点经其它网络发送给了用户。 一、无线传感器网络的体系结构 无线传感器网络包括4类基本实体对象:目标、观测节点传感节点和感知视场,另外,还需定义外部网络、远程任务管理单元和用户来完成对整个系统的应用刻画,如图1所示。大量传感节点随机部署,通过自组织方式构成网络,协同形成对目标的感知视场。传感节点检测的目标信号经本地简单处理后通过邻近传感节点多跳传输到观测节点。用户和远程任务管理单元通过外部网络,比如卫星通信网络或Internet,与观测节点进行交互。观测节点向网络发布查询请求和控制指令,接收传感节点返回的目标信息。 传感节点具有原始数据采集、本地信息处理、无线数据传输及与其它节点协同工作的能力,依据应用需求,还可能携带定位,能源补给或移动等模块。节点可采用飞行器撒播、火箭弹射或人工埋置等方式部署。目标是网络感兴趣的对象及其属性,有时特指某类信号源。传感节点通过目标的热、红外、声纳、雷达或震动等信号,获取目标温度、光强度、噪声、压力、运动方向或速度等属性。传感节点对感兴趣目标的信息获取范围称为该节点的感知视场,网络中所有节点视场的集合称为该网络的感知视场。当传感节点检测到的目标信息超过设定阀值,需提交给观测节点时,被称为有效节点。观测节点具有双重身份。一方面,在网内作为接收者和控制者,被授权监听和处理网络的事件消息和数据,可向传感

传感器的论文

传感器 摘要:随着计算机技术的不断发展,信息处理技术也在不断发展完善。但作为提供信息的传感器,它的发展相对于计算机的信息处理功能来说就落后了。这使得自动检测技术受到影响,而检测技术是人类认识世界和改造科技不可少的重要手段。基于上述因素,越来越多的科技工作者对传感器技术予以了高度的重视,促使传感器技术加速发展,以适应信息处理技术的需要。突破是以测试技术的水平为基础的压阻型扩散硅压力传感器以其低价格得到广泛应用,基于单片机技术的智能压力传感器以其使用方便,测量精确而得以推广。压力传感器的核心是扩散硅电阻桥,智能压力传感器应用单片机技术采集数据、信号的处理并输出显示结果。扩散硅的压阻系数是温度的函数,所以存在灵敏度温漂,而影响温度的因素是多方面的:测量环境的变化,测量电路产生的热量的影响等等,所以要想得到比较精确的压力值,必须对压力传感器进行校正。压力传感器的零点存在热漂移、电漂移和时间漂移,减小压力传感器的热零点漂移的措施是各力敏电阻的电阻值及其温度系数的相等性。 关键字:光电效应光电元件光电特性传感器分类传感器应用

引言 传感器技术在当代科技领域中占有十分重要的地位,是21世纪人们在高新技术发展方面争夺的一个制高点,在国外各发达国家都将传感器技术视为现代高新技术发展的关键。从20世纪80年代起,日本就将传感器技术列为优先发展的高打捞技术之首,美国等西方国家也将传感器的基本知识列为国家科技和国防技术发展的重点内容。当前,世界上正面临着一场新的技术革命,这场革命的主要基础就是信息技术。信息技术的发展给人类社会和国民经济的各个部门及各个领域都带来了巨大的、广泛的、深刻的变化,是当今人类社会发展的强大动力。并且正在改变着传统工业的生产方式,带动着传统工业和其他新兴产业的更新和变革。在军事国防、航空航天、海洋开发、生物工程、医疗保健、商检质检、环境保护、安全范围、家用电器等方面,几乎每一个现代化项目也都离不开传感器技。信息的采集是指从自然界中、以及生产过程中或科学实验中获取人们需要的信息。信息的采集是通过传感器技术实现的,因此传感器检测技术实质上也就是信息采集技术。显而易见,在现代信息技术的三大环节中,“采集”是首要的基础的一环,没有“采集”到的信息,通信“传输”就是“无源之水”,计算机“处理”更是“无米之炊”。然而随着计算机技术的飞速发展,信息处理技术也在不断更新完善。但作为提供信息的元件传感器,它的发展相对于计算机的信息处理功能来说就落后了。这使得自动检测技术受到影响,也直接影响到多种技术的进一步发展。基于上述因素,越来越多的科技工作者对传感器技术予以了高度的重视,促使传感器技术加速发展,以适应信息处理技术的需要。 本设计研究的智能压力传感器,就是将压力传感器输出的电信号进行信息处理后将压力显示出来,并通过键盘控制使智能化更趋于完善。

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