傳感器在戰(zhàn)機(jī)中的應(yīng)用(參考版)
2025-05-16 03:28本頁面
【正文】 。 ? 從國內(nèi)外的航空電子的發(fā)展中可以看出，世界航空電子已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)高度綜合化時(shí)代，從美國研制的 F22和中國研制的殲十再到美國的 F35，觀念及采用的技術(shù)發(fā)生了很大的變化，其最大變化是實(shí)現(xiàn)傳感器的射頻綜合和孔徑綜合，在傳感器射頻部分實(shí)現(xiàn)模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，傳感器發(fā)展越來越先進(jìn)。 ? 簡單介紹無線網(wǎng)絡(luò)傳感器的應(yīng)用 現(xiàn)代傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，通過飛機(jī)撒播、特種炮彈發(fā)射等手段，可以將大量便宜的傳感器密集地撒布于人員不便于到達(dá)的觀察區(qū)域如敵方陣地內(nèi)收集到有用的微觀數(shù)據(jù)；在一部分傳感器因?yàn)樵馄茐牡仍蚴r(shí)，傳感器網(wǎng)絡(luò)作為整傳感器網(wǎng)絡(luò)體仍能完成觀察任務(wù)，監(jiān)測人員、裝備等情況以及單兵系統(tǒng)、監(jiān)測敵軍進(jìn)攻、評估戰(zhàn)果，核能生物、化學(xué)攻擊的偵察。更讓人感興趣的是，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都是一個(gè)可以進(jìn)行快速運(yùn)算的微型計(jì)算機(jī)，它們將傳感器收集到的信息轉(zhuǎn)化成為數(shù)字信號，進(jìn)行編碼，然后通過節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間自行建立的無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給具有更大處理能力的服務(wù)器。它們的體積都非常小巧。傳感器對我們來說也不陌生，比如溫度傳感器、壓力傳感器，還有比較新穎的氣味傳感器。它將所檢測到的信號經(jīng)過變換處理后，以數(shù)字量形式通過現(xiàn)場總線與中央處理器進(jìn)行信息通信與傳遞。而且，智能傳感器的總線采用同一標(biāo)準(zhǔn)，使系統(tǒng)更具備開放性和通用性。其特性的好壞、輸出信息的可靠性對整個(gè)系統(tǒng)質(zhì)量至關(guān)重要。運(yùn)用在航空控制系統(tǒng)中的智能傳感器，除了發(fā)送接收數(shù)字信號外，還執(zhí)行信號采集和處理、故障自診斷、故障隔離及故障容錯(cuò)等任務(wù)，分擔(dān)了 FADEC 系統(tǒng)的繁重低級任務(wù)，騰出大量 CPU 資源來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜、精確的控制算法和監(jiān)控管理，用以提高飛行 /推進(jìn)綜合系統(tǒng)的動態(tài)特性和整體性能。 ? 如果使用傳統(tǒng)傳感器的模擬信號為輸出，整個(gè)飛行 /推進(jìn)綜合系統(tǒng)的傳感器輸入信號多達(dá) 30 多路中央處理器將花費(fèi) 50﹪ 至 70﹪ 的資源消耗在對模擬信號的數(shù)據(jù)處理、余度管理和故障診斷上，大大削弱了數(shù)字控制系統(tǒng)的優(yōu)勢。由若干種敏感元件組成的多功能傳感器則是一種體積小巧而多種功能兼?zhèn)涞男乱淮綔y系統(tǒng)，它可以借助于敏感元件中不同的物理結(jié)構(gòu)或化學(xué)物質(zhì)及其各不相同的表征方式用單獨(dú)一個(gè)傳感器系統(tǒng)來同時(shí)實(shí)現(xiàn)多種傳感器的功能。此類傳感器系統(tǒng)一經(jīng)問世即刻受到科研界的普遍重視，尤其在探測器應(yīng)用領(lǐng)域，如分布式實(shí)時(shí)探測、網(wǎng)絡(luò)探測和多信號探測方面一直頗受歡迎，產(chǎn)生的影響較大。 ? 微型化： 為了能夠與信息時(shí)代信息量激增、要求捕獲和處理信息的能力日益增強(qiáng)的技術(shù)發(fā)展趨勢保持一致對于傳感器性能指標(biāo)（包括精確性、可靠性靈敏性等）的要求越來越嚴(yán)格；與此同時(shí)，傳感器系統(tǒng)的操作友好性亦被提上了議事日程，因此還要求傳感器必須配有標(biāo)準(zhǔn)的輸出模式；而傳統(tǒng)的大體積弱功能傳感器往往很難滿足上述要求，所以它們已逐步被各種不同類型的高性能微型傳感器所取代；后者主要由硅材料構(gòu)成，具有體積小、重量輕、反應(yīng)快、靈敏度高以及成本低等優(yōu)點(diǎn)。 ? 主要有兩個(gè)大的方面，一是改善傳感器的性能，二是開發(fā)新的傳感器。人類社會對傳感器提出的越來越高的要求是傳感器技術(shù)發(fā)展的強(qiáng)大動力。 國內(nèi)的現(xiàn)狀 ? 目前，幾乎所有的傳感器都在由傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化生產(chǎn)設(shè)計(jì)向基于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ CAD）的模擬式工程化設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變，從而使設(shè)計(jì)者們能夠在較短的時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)出低成本、高性能的新型系統(tǒng)，這種設(shè)計(jì)手段的巨大轉(zhuǎn)變在很大程度上推動著傳感器系統(tǒng)以更快的速度向著能夠滿足科技發(fā)展需求的微型化的方向發(fā)展由計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ CAD）技術(shù)和微機(jī)電系統(tǒng)（ MEMS）技術(shù)引發(fā)的傳感器研發(fā)制造已經(jīng)進(jìn)入微型化時(shí)代（尤其是在航電領(lǐng)域 ）。 多模航空精密導(dǎo)航系統(tǒng)通過綜合利用多導(dǎo)航傳感器的信息，可以進(jìn)行相互補(bǔ)充、校準(zhǔn)和信息綜合處理，提高導(dǎo)航精度，擴(kuò)展覆蓋范圍，提高系統(tǒng)可用性、可靠性，為從航
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