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在军事国防上的应用

时间:2022-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:基于MEMS的惯性测量单元可大幅降低导弹等弹药成本,并能满足可靠性要求。在弹道修正引信中,主要应用的MEMS部件是惯性测量单元、GPS接收机和MEMS执行器件。MEMS在弹药引信安全领域的另一个重要应用是保证弹药引信保险安全。用MEMS技术制造的微型飞行器、战场侦察传感器、智能军用机器人和其他MEMS器件,在军事上的无人技术领域发挥着重要作用。美国采用MEMS技术已制成尺寸只有10cm×10cm的微型侦察机。

1.惯性测量应用

基于MEMS的惯性测量单元可大幅降低导弹等弹药成本,并能满足可靠性要求。惯性制导系统用来提供导弹飞行过程中的位置、速度,以及高度等,因而要求IMU(惯性测量单元)能测试其旋转速率与加速度。基于MEMS的惯性传感器已被证实能在各种恶劣环境中稳定工作,特别适用微小型导弹、飞机等制导系统,还可以对一些高速导弹在GPS信号失落的情况下进行信号补偿,并且与万向支架系统结合应用在导弹寻的器上,可有效保障导弹系统上跟踪点的稳定。

美国 “网火”精确攻击导弹 (PAM)首次基于MEMS惯性传感器测试单元成功地通过了测试,并开拓了生产微型、低成本、高精度战术级MEMS惯性测试单元的重要里程碑。在75s的飞行过程中,“网火”精确攻击导弹飞入约6.1km的高空并利用HG1900(MEMS惯性测试器件)与GPS接收器成功地进行了系列机动测试。

2.引信系统应用

引信系统正在向灵巧化、智能化、小型化方向发展。微机电技术作为引信向数字化、信息化发展的推动技术之一,已经成为21世纪提高引信性能的重要技术途径。国内外近年来研究的高新技术引信大量采用了MEMS技术,极大地拓展了引信的功能,提高了引信的性能。为了实现武器系统低成本远程打击、精确命中的能力,国外正在发展弹道修正引信为代表的灵巧弹药引信,力求大幅度减小无控弹药的命中误差,典型代表为美国陆军和海军联合研制的低成本强力弹药LCCM弹道修正引信。

在弹道修正引信中,主要应用的MEMS部件是惯性测量单元、GPS接收机和MEMS执行器件。美国Rockwell Collins公司最新研制开发的MEMS惯性测量单元 (IMU)和射频MEMSGPS接收机能承受超过16000g的高过载冲击,已经在增程弹药降低风险研究、低成本强力弹药LCCM弹道修正引信等项目中进行了验证。

MEMS在弹药引信安全领域的另一个重要应用是保证弹药引信保险安全。导弹机械保险安全装置通过加速产生力来进行操作,而在许多情况下其机械力非常小,因而导致许多弹药不能如期引爆,从而造成弹药效能降低而引人关注。MEMS加速计通过褶皱设计可以克服此类问题,并可在单个引信装置中提供多种功能模态来提高其操作、安全与可靠性,且因为其低价格和抗高过载等优点而成为引信的理想保险安全装置。

3.其他应用

用MEMS技术制造的微型飞行器、战场侦察传感器、智能军用机器人和其他MEMS器件,在军事上的无人技术领域发挥着重要作用。美国采用MEMS技术已制成尺寸只有10cm×10cm的微型侦察机

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