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仪器仪表 军事战斗力的关键基础

行业聚焦点中国仪表网2013年11月08日 13:30人气:14381

  导读:仪器仪表已成为现代国防建设技术装备的重要组成部分,我国航天工业的固定资产1/3是仪器仪表和计算机;运载火箭的仪器开支占全部研制经费的1/2左右;导弹的高精度制导、控制,航天精纬测量和红外成像、专用高温实验设备等都是国防装备中的重点产品。
  
  中国仪表网讯    在人类社会进入知识经济时代、信息技术高速发展的背景下,仪器仪表及其测量控制技术得到日益广泛应用,给仪器仪表行业的快速发展提供了良好契机。仪器仪表是信息产业的源头和组成部分,是信息技术的重要基础。钱学森院士对新技术革命有如下论述:新技术革命的关键技术是信息技术,信息技术是测量技术、计算机技术、通讯技术三部分组成,测量技术则是关键和基础。国际上也将信息技术生产行业定性为计算机、通讯、仪器仪表三个行业。
  
  仪器仪表广泛应用于装备、改造传统产业的工艺流程的测量和控制,是现代化大型重点成套装备的重要组成部分,是信息化带动工业化的重要纽带。据有关资料显示,随着装备水平的提高,仪器仪表在工程设备总投资中的比重已达到18%左右;现代化的宝钢技术装备投资中,有1/3的经费用于购置仪器和自控系统。
  
  高水平科学研究和高新技术产业的发展迅速提高了对仪器仪表的需求,仪器仪表在实施科教兴国、知识创新和技术创新的过程中,正发挥十分重要的作用。各项高水平的科学实验是不能离开科学仪器的,现代科学的进步也越来越依靠尖端仪器的发展。现代生物、医学、生态环境保护、新材料(纳米材料等)、现代农业的发展等,同样是建立在尖端精密仪器科技的发展基础上。
  
  仪器仪表已成为现代国防建设技术装备的重要组成部分,我国航天工业的固定资产1/3是仪器仪表和计算机;运载火箭的仪器开支占全部研制经费的1/2左右;导弹的高精度制导、控制,航天精纬测量和红外成像、专用高温实验设备等都是国防装备中的重点产品。
  
  仪器仪表在探索人类社会可持续发展、抵御自然灾害、依法治国并实施有关法律(质量、商检、计量、环保等)的过程中作为重要实施手段和保障工业被普遍采用。
  
  仪器仪表产业其产值虽然在国民经济总产值中所占比例很小,据统计在美国约占4%,在我国不到1.5%,但现代仪器仪表在当今社会的重要作用怎样评估都不为过。现代仪器仪表是信息产业的源头和重要组成部分,又是信息产业带动其他产业发展的桥梁。现代仪器仪表的应用领域,已经涉及到“农轻重、海陆空、吃穿用”,无所不在。因此,发达国家都把发展仪器仪表产业提到战略高度,充分予以重视和支持。高科技的发展总是首先在军用领域得到应用,仪器仪表技术的发展也是如此。部队机动作战需要有体积小、便携式的仪器,自从微处理器应用于仪器后,部队中的许多体积大而能单一的仪器在智能化的同时也逐步趋于小型化,因此广泛应用于军用电子设备、航空导航、测试及智能仪器仪表和测量设备中。
  
  在军事上,仪器仪表是“战斗力”。现代战争中,夺取技术优势已经成为军事战略的根本目标。主要目标是全球监视与通信和精确打击固定及瞬变目标。1991年海湾战争美国使用的精密制导炸弹和导弹只占8%,12年后伊拉克战争中美国使用精密制导炸弹和导弹提高到了90%以上。这些先进武器都是靠一系列先进的测量与控制仪器仪表系统装备并实现其控制功能的。1994年美国国防部成立了“自动测试系统执行局”,以统一海陆空三军的测试技术、产品与标准,保证立体作战方式的有效实施。现代武器装备,几乎无一不配备相关的测量控制仪器仪表。面对世界超级大国的超强“精确打击”军力,为了国防需要,部队的快速反应能力和武器的精确打击能力急需提高,对作为军事上战斗力的仪器科技同样有巨大的需求。在举世瞩目的海湾战争中,多国部队曾在中东上空使用了不少军用卫星,这些形形色色的军用卫星在“沙漠盾牌”、“沙漠风暴”计划的胜利完成中起了很大的作用。
  
  多址通讯卫星是美国海军的一种轻型军用存储和转发卫星,它能从有人值守的地面站和无人看管的传感器接收到电文信息。美国派兵进驻沙特阿拉伯后,为寻找支援“沙漠盾牌”行动的手段,就多次利用多址通讯卫星的存储和转发能力。据美国海军陆战队的查尔斯·盖格上校说:“该系统一天可传输20~50页信息,这种传输速度是惊人的。”
  
  舰队通讯卫星是一个以美国海军为主、海空军联合使用的特高频军用通讯卫星系统。它能在海军飞机、舰队、潜艇与地面站之间建立除两极地区以外的全球特高频卫星通讯。该系统不仅可以满足整个舰队的全球战术指挥、控制和通讯的需要,而且还可以使美国军事当局、地面指挥中心直接同舰队中任何一艘舰只进行通讯。
  
  “白云”号海洋监视卫星是一种用来监视海上舰只和潜艇活动、侦察舰上雷达信号和无线电通信的军用卫星。它能有效地探测和鉴别海上舰船并准确地确定其位置、航向和航速。“白云”号卫星每次发射时一箭4星,一颗重约450千克的主卫星和3颗各重约45千克的子卫星同时截获各种舰载雷达信号,以测定水面舰只的位置。卫星上只带被动式侦察设备用以接收目标发射或辐射的雷达信号,一般载有电子信息收集系统,为了探测潜航的核潜艇,还装备有毫米波辐射仪和红外扫描器。
  
  DSD卫星为综合型导弹预警卫星。它的主要任务是:探测地面和水下发射的洲际弹道导弹尾焰并进行跟踪,提前获得15~30分钟的预警时间;探测大气层内和地面的核爆炸并进行全球性气象观测。
  
  可在全球范围内连续提供位置、速度和时间三维信息的导航星一全球定位系统是一个无线电导航系统。该卫星系统所提供的极其精确的空间和时间信息对于陆上和空中战斗及其支援活动有极其重要的价值,它能使地面部队在沙漠和丛林地带更好地行军;能有效地改进炮队和空地攻击的准确度和协作效果;能使喷气战斗机在空中更顺利地会合并完成加油任务;能让货运飞机准确地把给养和物品空投到9~12米范围内的地面区域;能让战斗轰炸机在使用普通炸弹时其轰炸的精确度可与使用特殊的“灵敏”炸弹不相上下。国防气象卫星每天绕地球14圈,美国军事气象人员通过它收集各种各样详细的气象数据,了解和观测全球各地变化万千的气象情况,根据这些情况,军事指挥人员可迅速作出是否执行各种任务的决定。以上所述这些功效各异的军用卫星,将来在现代战争中一定会发挥重要的作用。
  
  1993年7月,在美国陆军的西尔堡靶场上进行了一次别开生面的新兵器战术演示。演示的单位是视频成像炮弹研究小组,他们在炮兵的配合下,发射了2发155毫米炮弹,炮弹飞行轨迹长达9500米。新奇的是,炮弹并没有爆炸,而是对预先布置在它们弹道下的4个高对比度的战术目标进行了一番视频成像侦察——这就是新颖的战场侦察仪。
  
  美军炮兵对远距离隐蔽的非直射目标的侦察原来是采用远距离侦察分队、巡逻队、侦察兵或空中侦察机(包括固定翼飞机、直升飞机和无人航空器)等手段,其中空中侦察会受到气象条件的限制,其他的手段也不能实时通观战场的正面和纵深,有时还会造成己方人员的伤亡。
  
  面对高技术灵巧弹药的大量使用,必须尽量提高每发炮弹的最佳实际杀伤效果,美国军方的科研人员开展了一系列研究活动,终于试制出上面所说的新颖战场侦察仪——视频成像炮弹系统。视频成像炮弹系统用于提供精确的目标位置信息。它由3部分组成:视频成像炮弹,作为引信组成部分的全球定位系统转发器以及视频成像炮弹地面接收机。视频成像炮弹直径155毫米,弹体中装有机械、光学和电子部件,弹体的侧面开有一圆形“窗口”。弹体在自旋中前进,对所飞临的目标进行扫描,将信息通过传感器发送给地面接收机。
  
  全球定位系统集信号接收、发身和处理于一体,能接受3个以上的全球定位系统卫星的信号,它有一套复杂的无线电装置,能将视频炮弹发回的动态信息与卫星定位系统的信息结合起来加以分析验证。地面接收机是一部无线电信号处理装置,当它收到来自弹上的模拟射频信号后,立即加以数字化,并校正、删除误差,将信息送“阿法兹”电脑系统处理分析。
  
  上述整套系统可使炮兵不用前方观察即可实现自动试射,大大提高了现代战争中炮兵的机动性、即时性,提供实时的目标侦察和战斗毁伤评估能力,减少目标定位误差,而炮后射击精度的提高还减少了所需弹药数,从而减轻了后勤的负担,与此同时,这一系统还能为参谋部提供目标区的其他信息数据等等。
  
  部队机动作战需要有体积小、便携式的仪器,自从微处理器应用于仪器后,部队中的许多体积大而能单一的仪器在智能化的同时也逐步趋于小型化,因此广泛应用于军用电子设备、航空导航、测试及智能仪器仪表和测量设备中。
  
  要实现部队的现代化,必须实现武器的现代化。武器装备的现代化体现在武器装备的高性能、高精度、高杀伤力、高生存能力的各个方面。而这些又必须有先进的测控技术与仪器来保障,仪器技术的发展,给军用测控领域带来一次次变革,促进了军用测控技术的不断发展。
  
  就我国军用测控技术与仪器的现状来讲,尽管有的还在沿用以前的技术与仪器,或利用新的原件与设备,更新改进原来的测控仪器,新的测控技术与仪器都一直在影响军用测控领域并在逐步取代原来的测控技术与仪器、智能化技术、虚拟仪器技术。随着军事科技和军队现代化的发展,军用测控领域也需要多种仪器组合起来,构成高度智能化的、具有网络测控功能的、大型的集成化网络测控技术,来提高测控效率和测控水平,从而提高部队的作战能力。
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