军用微型机器人及其关键技术

现代科学技术的发展,特别是微细加工技术和微机电系统的飞速发展为微型机器人的出现奠定了技术基础。微型机器人并非现有机器人在尺寸上的简单微型化,而是指以微机电系统技术(MEMS)为依托,具有微小尺寸结构,可进行微细操作的机器人。微型机器人的最基本的部件是微型机电系统,它是将微型传感器、微型驱动器、微型开关、微型电机、微型电子器件有机地组合在一起,用特殊材料封装而成的。     

DAPRA选择古德里奇公司研发下一代夜视设备

美国防部国防高级研究计划局(DARPA)已经选择古德里奇(Goodrich)公司开发用于单兵头盔和微型飞行器的下一代夜视设备。根据 DARPA 的成像用微型传感器(MicroSensorsfor Imaging,MISI)计划,古德里奇公司 IRS 系统分部获得了     

微型空中飞行器──即将走向战场的空中飞“鸟”

美国正在研制未来城区作战中极为重要的装备──微米级的微型空中飞行器,其翼展约１５厘米,形状如空中普通飞鸟。作为未来战场上探测装置的一部分,它的主要功能是完成包括空中监视、生化战剂探测、目标确认、通信转播、空中布雷以及对大型建筑物和设施内部的侦察任务。 微型空中飞行器的研制方案,是由麻省理工学院的林肯实验室在研制一种小型空中监视平台时提出的。美国国防高级研究计划局宣称：“尽管用于此类飞行器的探测装置尚未成型,但目前的技术水平已基本具备,该方案代表着微型探测装置的发展趋势。”国防高级研究计划局已经组…     

GEO对潜地弹道导弹探测能力与突防策略研究

天基红外系统(SBIRS)是美国部署的新型天基红外预警系统,分析了该系统中GEO的覆盖范围及探测能力,研究了卫星观测角和大气透过率2个主要因素对卫星探测能力的影响,计算了GEO覆盖下不同大气透过率对潜地弹道导弹探测能力的影响,并对GEO及其星座的探测能力进行了分析,提出了潜地弹道导弹变时域和变海域发射的突防策略。     

面向区域覆盖的多传感器优化布站

针对约束条件下传感器优化布站问题,提出了一种基于遗传粒子群算法(GA-PSO)的多传感器优化布站方法。首先网格化战场地理环境,依据战场地理环境和战术条件建立布站约束矩阵;然后考虑任务需求,建立基于探测覆盖率的目标优化函数;最后采用遗传粒子群算法求解传感器最优布站位置。仿真实验验证了所提方法的有效性和合理性。     

GEO对潜地弹道导弹探测能力与突防策略研究北大核心

天基红外系统(SBIRS)是美国部署的新型天基红外预警系统,分析了该系统中GEO的覆盖范围及探测能力,研究了卫星观测角和大气透过率2个主要因素对卫星探测能力的影响,计算了GEO覆盖下不同大气透过率对潜地弹道导弹探测能力的影响,并对GEO及其星座的探测能力进行了分析,提出了潜地弹道导弹变时域和变海域发射的突防策略。     

美军首次激光反卫星试验浅析

1997年10月17日,美国陆军在新墨西哥州白沙导弹靶场进行了激光反卫星试验,这种试验对美国无疑具有重要的军事意义,而对国际社会及人类和平利用外层空间却是木祥之兆。现根据外刊报道,对试验情况做些分析。试验用的目标和激光器这次试验的“靶星”是“微型探测技术综合”卫星-3号(MSTI-3)。该系列卫星原是美国弹道导弹防御局(BMDO)根据“微型探测技术综合”计划研制的,1994年10月移交给空军,共发射3颗,主要用作试验、鉴定与导弹防御有关的微型传感器和其他探测技术的试验平     

舰载多传感器协同探测资源调度模型构建

先对多传感器协同探测的概念、技术基础和优势进行了分析,构建了舰载多传感器协同探测体系结构,给出了传感器选配依据和协同策略规划,然后结合线性规划资源调度算法,建立了多传感器协同探测资源调度模型。通过仿真计算验证了模型的合理性和适用性,为舰载多传感器系统充分发挥协同探测的体系作战能力提供了一种理论和技术参考。     

自适应传感器融合

在不同提取级自适应提取、相关和融合多源信息的感知推理系统被看作是下一代监视系统的标准部件。提出一种采用集中式和分布式预探测融合的系统结构,它与连结平台上及机外的跟踪与决策级融合结果的智能监视器的控制器结合起来。该系统的目的是产生一个“gestalt“融合传感器系统”,其信息产品大于各个传感器的信息产品的总和,其性能优于单个传感器或优于一小组的联合传感器。这一结构概念在采用多个不同时空的监视平台和/或信息源的执法领域(例如,禁毒)里的应用可用来说明自适应感知推理系统概念的好处。     

现代传感器的发展趋势

今天的传感器已经从简单的换能器发展成带有微型电子机械发动机和具有无线传输能力的智能型传感器。这类智能传感器最重要的发展有三个方面:采用了微电子机械系统(MEMS)、智能化的传感器和实现了网络化(特别是无线联网)。 这三种技术发展趋势并不是传感器技术所独有的,它是许多高技术发展阶段中都能看到的技术发展的反映。例如,智能传感器就是半导体组件正在出现的发展趋势之一集成更多功能。集成电路的尺寸越来     

超大规模集成(VLSI)电路应用于“灵巧探测器”

本文所介绍的一组灵巧探测器是用VLSI来实现的,且用于信息采集和弹药引爆系统。这类探测器是以微型信号处理器技术为基础的,并在满足系统低价格、小尺寸以及极低功耗的约束条件下,能以高度可靠性及灵活性来实时地识别、探测和（或）分类特定目标的特征。 基本的设计方案能适应由多种多样传感器所组成的多路输入。具体来说,文中阐明了利用地震波及声波的输入,来进行信息采集和火箭炮弹引爆,或利用水听器输入来进行水下声波处理等应用情况。     

美国研究用于探测秘密核爆炸的机载吊舱系统

2012年9月底,美国桑迪亚国家试验室演示了其“收割机”系统探测秘密核爆炸的能力。该系统由3个机载吊舱组成,其中两个用于大气颗粒采样,另一个为“伽马辐射方向指示传感器”,它通过4个大型碘化钠探测器和一套复杂的处理算法,引导载机飞向放射性云团。“收割机”系统能探测多种放射性元素的分布情况,既包括自然界大气中的氡放射性衰变产生的放射性同位素铅和铋,也包括由宇宙射线诱发自然界中的碳一14裂变而产生的放射性铍-7。此次试验是美军“联合能力技术演示”项目的一部分,目的是将“收割机”模块化吊舱系统集成到MQ-9“死神”无人机上。改装有人驾驶飞机专门用于执行秘密核爆炸探测任务成本高昂,导致可执行这一任务的飞机数量非常有限。“收割机”系统可由多种飞机携带,届时可执行核爆炸探测任务的飞机数量将大幅增加。     

美国空间发展公司研制小型导弹预警卫星

美国空间发展公司(SpaceDev)正在研制微型试验性导弹预警卫星．用于探测和跟踪助推段及中段飞行的弹道导弹。2004年3月,国防部授予该公司一项为期5年、价值4300万美元的合同,以实施“微型卫星分布式传感验证”计划。据SpaceDev公司称．该计划包括设计、制造和运行由3颗编队飞行微型卫星组成的星群．以跟踪助推段及中段飞行的弹道导弹。星上传感器由空间动力学实验室制造。     

面向21世纪的军民两用技术微米/纳米技术

自微电子技术问世以来,人们不断追求越来越小、越来越完善的微小尺度结构的装置,并对生物、环境控制、医学、航空、航天、精确制导弹药、灵巧武器、先进情报传感器以及数字通信等领域,不断提出微小型化方面的更新更高的要求。按照一种习惯的划分,装置尺度在1毫米(10~(-3)米)～10毫米范围的,称微小型(mi-ni-)机械;在1微米(10~(-6)米)～1毫米范围的,称微型(micro-)机械;在1纳米(10~(-9)米,或10埃)～1微米范围的,称纳米(nano-)     

面向故障预测与健康管理的传感器优化配置

传感器优化配置是保证装备故障预测与健康管理(Prognostics and Health Management,PHM)系统有效实现的基础.针对目前陆军装备保障中缺乏有效的传感器配置方法的现状,以某型防空导弹调平起竖系统为研究对象,建立了考虑传感器失效的PHM系统传感器优化配置模型.对导弹发射车调平起竖系统控制回路进行了分析,在此基础上形成系统的故障-传感器相关性矩阵;根据系统的指标要求建立传感器优化配置模型,采用蚁群算法求解;将结果与粒子群算法进行比较,表明利用蚁群算法取得了更优的配置方案,能够为PHM系统中装备的传感器优化配置提供有效指导.     

基于Unscented粒子滤波的传感器管理算法

传感器管理是信息融合技术的重要研究方向,以往的传感器管理算法主要是针对线性融合系统,现实中非线性系统更为普遍,而针对非线性融合系统的传感器管理算法研究较少。粒子滤波是目前非线性领域中应用最广的滤波算法,该算法的主要思想是使用一个带有权值的粒子集合来表示系统的后验概率密度。Unscented粒子滤波采用Unscented卡尔曼滤波计算提议概率密度分布,粒子的产生充分考虑当前时刻的量测,使得粒子的分布更加接近状态的后验概率分布。针对非线性系统,提出了一种基于Unscented粒子滤波的传感器管理算法。首先利用Unscented粒子滤波对目标进行状态估计,求出目标的协方差;然后利用信息熵计算目标的信息增量;最后利用信息增量最大对传感器资源进行分配,并对该算法进行了仿真。     

基于SOA的远程预警仿真系统的研究与实现

远程预警系统是由多平台多传感器组成的复杂系统,是国土防空体系的重要组成部分。在对预警系统预警过程进行分析的基础上,基于面向服务的体系结构进行仿真系统框架设计,将系统功能抽象为服务实现系统重用性和可扩展性。采用Windows Communication Foundation(WCF)进行面向服务编程,初步实现了远程预警仿真系统的部分功能,通过调用信息融合算法,综合利用各类传感器资源探测信息实现对目标的探测与跟踪任务。测试结果验证了仿真系统及相关融合算法的有效性。     

潜艇综合作战系统

先进的潜艇作战系统除了利用传统的主传感器如柱形水听器基阵和被动阵列之外,主要依赖低频传感器如侧翼阵列和拖曳阵列覆盖远距离并探测低噪声目标。当潜艇浮出水面,使用各种非声学传感器如光电系统、ESM、雷达和数据链。如果指挥小组要正确地评估这些大量的有效信息,那么来自传感器和子系统的信息输入就必须进行综合并协调到一个功能实体中去。这些使命和威胁方面的发展对先进的作战系统的设计产生了极大的影响,并意味着涉及应用新技术的新的作战概念。本文选用STNATLAS公司的综合潜艇水下系统(ISUS)来说明如何达到这些要求令操作人员满意。     

PHM在空空导弹勤务保障中的应用

简要介绍了PHM概念和国内外研究现状,参照OSA-CBM模型,提出了空空导弹PHM系统结构,并阐述了各个模块的功能作用。分析了PHM技术应用于空空导弹贮存的效益和影响可靠性的因素,确定了监测参数,根据尺寸、成本等提出传感器选型要求,构建空空导弹包装箱状态监控系统。通过市场调查,确定了可用于状态监控系统的传感器类型,对未来应用于导弹内部的传感器系统提出了期待。     

美新型空中无人隐形侦察机

美空军研究实验室和诺思罗普·格鲁曼公司正在联合研制一种被称为"传感器飞机"的空中无人隐形侦察系统。该机利用机载传感器系统执行任务,计划在2015-2020年期间开始使用。据设想,"传感器飞机"能携带雷达、摄像机和数据链,在战场上空1.9812万米高度飞行60-80小时。该机具有E-3预警机的空中探测能力和E-8地面监视飞机的对地探测能力,采用连接机翼技术使传感器与机翼集成,可提供360度的情报、监视和侦察(ISR)覆盖。 飞杌没计新模式 在飞机设计领域,几乎每一个设计从纸