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- 磁傳感器技術(shù)的典型軍事應(yīng)用
- 來(lái)源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2016/8/30
隨著自旋電子學(xué)、新型納米材料、微納加工等理論與技術(shù)的異軍突起，傳感器技術(shù)，尤其是磁傳感器技術(shù)得到了飛速發(fā)展， 并逐漸成為信息化武器裝備最為依賴(lài)的技術(shù)之一。
磁傳感是彈藥殺傷力的倍增器
引信是彈藥的觸發(fā)點(diǎn)火裝置， 是彈藥智能化水平的重要體現(xiàn)。 磁引信是利用彈藥接近目標(biāo)時(shí)磁場(chǎng)的變化來(lái)捕捉目標(biāo)信息而控制點(diǎn)火時(shí)機(jī)的，因其對(duì)鐵磁性目標(biāo)具有天然探測(cè)優(yōu)勢(shì)而得到廣泛應(yīng)用，主要配備在各類(lèi)反裝甲彈藥、魚(yú)雷、水雷等殺傷性武器上，用于對(duì)付坦克、艦艇等高價(jià)值目標(biāo)。
近年來(lái)， 美國(guó)陸軍研究實(shí)驗(yàn)室發(fā)布了對(duì)幾種常見(jiàn)軍事磁性目標(biāo)在不同距離上引起磁異常信號(hào)的研究結(jié)果。 一輛坦克在100米處引起的磁異信號(hào)有幾個(gè)nT，而在1000米處的磁異信號(hào)僅幾pT。所以，磁引信所采用磁傳感器的探測(cè)能力很大程度上決定了其對(duì)目標(biāo)的捕捉距離， 特別是裝有pT級(jí)磁傳感器的智能化磁引信，可大幅提升目標(biāo)捕獲距離，增加引信反應(yīng)時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)要害部位的“點(diǎn)穴”打擊。例如，美軍的“陶” 式重型反坦克導(dǎo)彈上就裝有智能化磁引信，可通過(guò)磁場(chǎng)檢測(cè)坦克輪廓， 精確控制彈頭攻擊防御最為薄弱的頂部，極大地提高了對(duì)坦克的殺傷力。
磁探測(cè)是反潛反水雷的有力手段
當(dāng)前，亞太海洋戰(zhàn)略環(huán)境日趨惡劣，馬六甲海峽、巴士海峽、宮古海峽等戰(zhàn)略水道極易受到敵對(duì)勢(shì)力潛艇和水雷的封鎖， 因此急需加強(qiáng)反潛和反水雷力量的建設(shè)。目前反潛反水雷的技術(shù)手段主要有聲納、紅外以及磁異探測(cè)等，前兩者在近遠(yuǎn)海復(fù)雜水文條件下極易受到干擾，而磁異探測(cè)對(duì)此具有很強(qiáng)的抗干擾能力�，F(xiàn)有的潛艇和水雷絕大部分采用鋼鐵材料建造， 會(huì)自發(fā)引起周?chē)卮艌?chǎng)分布狀態(tài)的改變， 高性能的磁傳感器可以靈敏地捕捉到這一變化，使其無(wú)所遁形。目前，反潛機(jī)、獵掃雷艦等裝備上都配備了基于高性能磁傳感器的磁異探測(cè)系統(tǒng)，如美海軍最新的“海神”反潛巡邏機(jī)上裝備了AN/ASQ508磁異探測(cè)系統(tǒng)，其最小可探測(cè)磁場(chǎng)約 為0.3pT/sqr(Hz)（@1Hz），探潛距離估計(jì)可達(dá)1200米以上，但整個(gè)系統(tǒng)的重量（27千克）和功耗（115瓦）較大，只適合大型平臺(tái)裝備�？傮w上看，目前磁異探測(cè)系統(tǒng)與聲納相比在探測(cè)距離上仍有差距， 但有研究表明如果磁傳感器分辨力達(dá)到1fT/sqr(Hz)（@1Hz）水平，那么其對(duì)潛艇的探測(cè)距離將延伸至幾十千米，基本可與聲納相媲美，如此將完全打破傳統(tǒng)水下戰(zhàn)場(chǎng)的格局，使水下聲隱身技術(shù)的作用大為削弱。
磁測(cè)量是航天器安全運(yùn)行和應(yīng)用的重要保障
現(xiàn)有航天器上普遍搭有磁載荷， 不僅可提供姿態(tài)控制所需的磁信息，而且還能同步監(jiān)測(cè)磁場(chǎng)，為空間環(huán)境預(yù)警提供關(guān)鍵參數(shù)。例如，美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）的ACE衛(wèi)星上搭載的磁通門(mén)傳感器，其探頭重225克，電子系統(tǒng)重2.1千克，功耗2.4瓦，分辨力小于6pT（0-10Hz）。歐洲航天局（ESA）和NASA合作的Cluster衛(wèi)星組也攜帶了磁通門(mén)傳感器，其探頭重700克，電子系統(tǒng)重2.2千克，功耗2.1瓦，分辨力小于10pT/sqr(Hz)（@1Hz）。此外，我國(guó)的“神舟”系列飛船上也載有高性能的磁傳感器。正是這些磁傳感器向航天器提供了準(zhǔn)確的空間磁場(chǎng)信息，為其姿態(tài)控制和環(huán)境預(yù)報(bào)提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)，有效地保障了航天器在軌運(yùn)行的安全。
此外，地磁導(dǎo)航、戰(zhàn)場(chǎng)感知等領(lǐng)域?qū)Υ艂鞲衅骷夹g(shù)也有大量需求。 測(cè)量地磁信息可作為沒(méi)有衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)時(shí)的重要補(bǔ)充； 在關(guān)鍵地域布撒磁傳感器節(jié)點(diǎn)，組成戰(zhàn)場(chǎng)感知網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)視敵方部隊(duì)的運(yùn)動(dòng)態(tài)勢(shì)，從而獲得戰(zhàn)場(chǎng)主動(dòng)權(quán)。如今，磁傳感器技術(shù)在軍事上的用途正在被陸續(xù)開(kāi)發(fā)和利用， 其價(jià)值不斷凸顯。
但也必須意識(shí)到，隨著無(wú)人機(jī)、微納衛(wèi)星等小型化平臺(tái)的快速發(fā)展和大量應(yīng)用， 磁傳感器技術(shù)要更好地發(fā)揮其軍事價(jià)值，必須解決高性能、小型化、低功耗和低成本四大問(wèn)題。
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