光線通信技術(shù)在軍事上的應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-08-26 05:22 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 小制導(dǎo)光纖的體積，節(jié)省導(dǎo)彈的空間，提高有效載荷，制導(dǎo)光纖的直徑一般都很小。不同應(yīng)用場合下須選用不同的光纖。工作波長為1550nm的單模光纖多用于中、遠(yuǎn)程（大于10km）制導(dǎo)；工作波長為1310nm的多模光纖多用于近程（小于10km制導(dǎo)）。高強度。在制導(dǎo)過程中，光線從飛行導(dǎo)彈上的線軸中放出，它必須能夠經(jīng)受住彎曲所引起的張力和導(dǎo)彈飛行時間內(nèi)相當(dāng)高的動態(tài)拉力。這些都要求直到光線應(yīng)有比普通光纖更高的抗張強度。拼接效果好。對于遠(yuǎn)程制導(dǎo)，要求光纖的長度在10Km以上。但實際不管制造工藝多么精細(xì)，光纖在這么長的距離上都難免出現(xiàn)裂紋。因此，往往需要對光纖進行很好的拼接。若拼接不好，則會引起較大的能量傳輸損耗及斷線或絞纏等故障。光纖拼接是光纖制造的一項關(guān)鍵技術(shù)。典型的制導(dǎo)光纖的技術(shù)指標(biāo)包括：（1）抗張強度：103N/（2）不拼接長度：≥10km（3）芯徑：多模光纖3050pm，單模光纖56（4）損耗：（工作波長為1310nm時）（5）帶寬距離積：1000MHz/km另外，要是光纖以搗蛋的飛行速度順利地放開，除了要合理的設(shè)計繞線軸外，更重要的是如何纏繞光纖。光線的繞放也是一項關(guān)鍵技術(shù)。為降低微彎損耗，光纖的繞放過程中要控制拉力如何分布和防止回繞。為使光線包裝件在各種環(huán)境下都能保持穩(wěn)定，且在高速放線時不出現(xiàn)絆線等故障，纏繞是還要使用合適的粘合劑。與其他制導(dǎo)（如金屬線制導(dǎo)等）系統(tǒng)相比，光纖制導(dǎo)導(dǎo)彈系統(tǒng)有以下優(yōu)點：（1）有效打擊距離遠(yuǎn)。由于光纖損耗極低（商用石英光纖現(xiàn)已達到的損耗水平是：，比最好的同軸電纜的損耗還要低），通過光纖可使知道信息的傳輸距離更遠(yuǎn)。（2）光纖制導(dǎo)是非視線指令制導(dǎo)，因此刻隱蔽發(fā)射，增加導(dǎo)彈系統(tǒng)的隱蔽能力，提高射手的戰(zhàn)場能力。（3）可實現(xiàn)遠(yuǎn)程目標(biāo)的圖像跟蹤。由于光纖傳輸頻帶極寬，導(dǎo)彈可通過光纜將引導(dǎo)頭捕獲的圖像信息傳至控制站，實現(xiàn)遠(yuǎn)程目標(biāo)的圖像跟蹤能力。（4）抗電磁干擾。光纖不受電磁波的干擾，更適于軍事用途，這是與光纖介質(zhì)本質(zhì)相聯(lián)系的一個重要特點，也是現(xiàn)代戰(zhàn)爭中電子對抗條件下評價現(xiàn)代武器系統(tǒng)自身生存能力的一個重要指標(biāo)。（5）有更強的數(shù)據(jù)保密性。由于光纖限制了信息的傳播途徑，使信息只能在光纖內(nèi)傳遞，幾乎不對外發(fā)出輻射，從而大大提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋Ｃ苄?。?）溫度穩(wěn)定性好、壽命長。光纖的文都系數(shù)小，其傳輸特性基本不受溫度的影響。相對于其他金屬線制導(dǎo)導(dǎo)彈，光纖制導(dǎo)導(dǎo)彈的服役期可以更長。同時，光纖制導(dǎo)武器系統(tǒng)的缺點是作用距離近，在地面應(yīng)用最多的只有10km~20km，光纖的抗拉強度要達到246kg/，但目前大多數(shù)光纖的抗拉強度只有200kg/；光纖制導(dǎo)導(dǎo)彈的飛行速度最大可達300~320m/s，而光纜卷盤的運轉(zhuǎn)速度目前只能做到150~200m/s。 光纖技術(shù)在雷達和微波系統(tǒng)的應(yīng)用由于光纖傳輸損耗低、頻帶寬等固有的優(yōu)點，光纖在雷達系統(tǒng)的應(yīng)用首先用于連接雷達天線和雷達控制中心，從而可使兩者的距離從原來的同軸電纜時的300m以內(nèi)擴大到2~5km。用光纖作為傳輸媒體，其頻帶可覆蓋X波段（8~）或Ku波段（~18GHz）。目前X波段高頻光纖系統(tǒng)已實用化，Ku波段的寬帶微波光纖線路系統(tǒng)也有大量報道。光纖在微波信號處理方面的應(yīng)用主要是光纖延遲信號處理。先進的高分辨率雷達要求損耗低、時間帶寬積大的延遲器件進行信號處理。傳統(tǒng)的同軸延遲線、聲表面波（SAW）延遲線、電荷耦合器（CCD）等均不能滿足要求。靜磁波器件和超導(dǎo)延遲線雖能滿足技術(shù)要求，但離實用化尚很遙遠(yuǎn)。光纖延遲線具有損耗低（在1~10GHz頻段內(nèi)，~），時間帶寬積大（達104~106），帶寬寬（10GHz）等優(yōu)點，且動態(tài)范圍大，三次渡越信號小，實現(xiàn)彼此跟蹤的延遲線相當(dāng)容易，而且能封裝進一個小型的封裝盒。用于相控陣?yán)走_信號處理的多半是多模光纖構(gòu)成的延遲線。目前國外光纖延遲線已進入成熟區(qū)。為提高相控陣?yán)走_天線波束掃描的靈活性，減小初始功耗，以及精密控制所需的單元相位和幅度以實現(xiàn)低的空間旁瓣，需要對每一天線單元提供波束（相位）控制信號、極化控制信號和幅度控制信號。采用光纖高速傳輸這些控制信號，相位穩(wěn)定性好，可以大幅度減少每一有源單元的電子組件量，簡化系統(tǒng)組成，降低雷達成本，減小體積和質(zhì)量。光纖技術(shù)在相控陣?yán)走_的應(yīng)用還包括用光纖延遲線在光控相控陣來打波束形成所需的相移。在電光相控陣發(fā)射機中采用集成光學(xué)進行波束形成，用光纖技術(shù)進行天線的靈活遙控，利用光纖色散棱鏡技術(shù)的帶寬光纖實時延遲相控陣接收機等。其中，除光纖延遲線外，光纖耦合器、波分復(fù)用/解復(fù)用器、集成光學(xué)、偏振保持光纖、高色散光纖、光纖放大器、光纖光柵等先進的光纖元器件技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。 光纖系繩武器美軍軍用機器人已于1988年開始中批量生產(chǎn)，年均產(chǎn)值達5億美元。黃線遙控戰(zhàn)車（TOV）是用一根光纜系留到基地站拖車上的高機動性多用途輪式車輛，可將各種偵查裝置、傳感器及武器送到危險戰(zhàn)區(qū)，執(zhí)行諸如偵查、探雷、清除障礙和彈藥補給等任務(wù)，操作距離達15~30km。如一種由Grumman公司研制的稱為Ranger（別動隊）的光纖系留車輛在試驗中成功地?fù)糁辛?00m以外的裝甲目標(biāo)。其最高時速可達27km。由美國海軍海洋系統(tǒng)中心（NOSC）和Sandia國立研究所聯(lián)合研制的遙控飛行器（AROD）是一種用光纖系留的涵道風(fēng)扇式裝置，通過電視實施偵查任務(wù)，AROD Ш的活動范圍達4000m。使用系留光纜的氣球載雷達偵察系統(tǒng)也得了迅速的發(fā)展
法律信息相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1