- 磁傳感器技術的典型軍事應用
- 來源：賽斯維傳感器網 發(fā)表于 2016/8/30
隨著自旋電子學、新型納米材料、微納加工等理論與技術的異軍突起，傳感器技術，尤其是磁傳感器技術得到了飛速發(fā)展， 并逐漸成為信息化武器裝備最為依賴的技術之一。
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時磁場的變化來捕捉目標信息而控制點火時機的，因其對鐵磁性目標具有天然探測優(yōu)勢而得到廣泛應用，主要配備在各類反裝甲彈藥、魚雷、水雷等殺傷性武器上，用于對付坦克、艦艇等高價值目標。
近年來， 美國陸軍研究實驗室發(fā)布了對幾種常見軍事磁性目標在不同距離上引起磁異常信號的研究結果。 一輛坦克在100米處引起的磁異信號有幾個nT，而在1000米處的磁異信號僅幾pT。所以，磁引信所采用磁傳感器的探測能力很大程度上決定了其對目標的捕捉距離， 特別是裝有pT級磁傳感器的智能化磁引信，可大幅提升目標捕獲距離，增加引信反應時間，以實現(xiàn)對目標要害部位的“點穴”打擊。例如，美軍的“陶” 式重型反坦克導彈上就裝有智能化磁引信，可通過磁場檢測坦克輪廓， 精確控制彈頭攻擊防御最為薄弱的頂部，極大地提高了對坦克的殺傷力。
磁探測是反潛反水雷的有力手段
當前，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勢力潛艇和水雷的封鎖， 因此急需加強反潛和反水雷力量的建設。目前反潛反水雷的技術手段主要有聲納、紅外以及磁異探測等，前兩者在近遠海復雜水文條件下極易受到干擾，而磁異探測對此具有很強的抗干擾能力�，F(xiàn)有的潛艇和水雷絕大部分采用鋼鐵材料建造， 會自發(fā)引起周圍地磁場分布狀態(tài)的改變， 高性能的磁傳感器可以靈敏地捕捉到這一變化，使其無所遁形。目前，反潛機、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系統(tǒng)，如美海軍最新的“海神”反潛巡邏機上裝備了AN/ASQ508磁異探測系統(tǒng)，其最小可探測磁場約 為0.3pT/sqr(Hz)（@1Hz），探潛距離估計可達1200米以上，但整個系統(tǒng)的重量（27千克）和功耗（115瓦）較大，只適合大型平臺裝備。總體上看，目前磁異探測系統(tǒng)與聲納相比在探測距離上仍有差距， 但有研究表明如果磁傳感器分辨力達到1fT/sqr(Hz)（@1Hz）水平，那么其對潛艇的探測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)場的格局，使水下聲隱身技術的作用大為削弱。
磁測量是航天器安全運行和應用的重要保障
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)測磁場，為空間環(huán)境預警提供關鍵參數(shù)。例如，美國國家航空航天局（NASA）的ACE衛(wèi)星上搭載的磁通門傳感器，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確的空間磁場信息，為其姿態(tài)控制和環(huán)境預報提供了關鍵數(shù)據(jù)，有效地保障了航天器在軌運行的安全。
此外，地磁導航、戰(zhàn)場感知等領域對磁傳感器技術也有大量需求。 測量地磁信息可作為沒有衛(wèi)星導航信號時的重要補充； 在關鍵地域布撒磁傳感器節(jié)點，組成戰(zhàn)場感知網絡，監(jiān)視敵方部隊的運動態(tài)勢，從而獲得戰(zhàn)場主動權。如今，磁傳感器技術在軍事上的用途正在被陸續(xù)開發(fā)和利用， 其價值不斷凸顯。
但也必須意識到，隨著無人機、微納衛(wèi)星等小型化平臺的快速發(fā)展和大量應用， 磁傳感器技術要更好地發(fā)揮其軍事價值，必須解決高性能、小型化、低功耗和低成本四大問題。
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