超导技术在军事上的应用
无论是利用较早出现的低温超导材料还是利用新出现的高温超导材料, 超导技术在军用和民用产品上都有着广阔的应用前景, 它可以被应用到许多重要的电子装置和大功率装置上。在军事方面, 超导技术将用于弹道导弹潜艇、弹道导弹防御系统、反装甲作战武器、先进空面导弹和反潜武器等许多重要的军事系统上。下面介绍这项技术在电子技术和大功率装置领域的应用。
电子技术
军事和空间系统对电子装置、器件和系统的要求是相当高的在这样一个领域里, 超导电子技术会对传感器、信号处理及数据处理系统产生重大影响, 这是因为超导体有几个独特的特性, 从而使以下几项技术的实现有了可能：
——超低损失/耗散传输线和滤波器技术；
——高速、低噪声、低功率约瑟夫逊隧道结有源装置；
——用于磁及电磁感应的超导量子干扰器件(SQUID)；
——用于模拟（微波和毫米波）和数字式器件的单片集成电路。
更为独特的是, 对于超导体来说, 超高速、低噪声和低功率可以同时实现。
1.红外传感器
超导对红外传感器技术的主要影响是降低了冷却大型焦面阵内的信号处理和数据提取器件所需的功率。这样, 灵敏度和探测范围更大的大型凝视焦面阵就可以实现。超导体还可以改善较长波长下的探测能力、空间分辨率大型焦面阵的工艺性。未来的天基红外焦面阵传感器将采用大型探测器阵、电子多路传输线路和一条连接低温恒温器和环境温度电子装置的数据线。由于对探测器的需求数量很大, 这些传感器的信号处理就成了一个关键性的技术难题。互补型金属氧化物晶体管模/数转换器要消耗几千瓦的功率。性能相同的低温超导模/数转换器在被冷却到10K的红外探测器工作温度时可把所需功率降低90％。低温超导模/数转换器可显著地降低冷却功耗, 并使系统的重量和尺寸大大减小。开发利用高温超导模/数转换器技术需要解决这种新材料系统中的有源装置的研制间题。这种装置对于在较高温度下工作的、半导体的或超导的红外探测器来说都是重要的(如对于工作温度为77K的啼锅汞探测器)。问题的关键是如何利用能在探测器工作温度下工作的低功率模/数转换器。目前人们预计超导模/数转换器芯片上的功率耗散将与温度成线性关系, 但冷却功耗的减少足以补偿信号处理所需功率的增加。一些非常大的红外成像阵也许只有使用超导模/数转换器才能行得通。
2.微波和毫米波传感器
采用超导体的低噪声、低功率单片接收器将增大探测器的探测范围和分辨率。这些改进对于空间监视和通信来说尤为重要。超导体用于地球和海洋成像不仅可以降低噪声, 而且还可以实现多波段毫米波成像阵列, 而常规探测器焦面阵则不适于工作在毫米波段。这些毫米波阵列可能会具有全天候能力以及可见光和红外系统所不具备的对云雾和烟尘的穿透能力, 还可能具有更高的空间和多普勒
分辨率及探测辐射特征很低的目标的能力。多元毫米波焦面阵还将提高与阵元数量成正比的信号收集效率。在背景噪声较小的空间通信线路中, 接收器噪声特性的改善可使探测范围增大, 可降低功率要求以便使用固态发送器, 并可减小天线的尺寸和重量。这些特性将提高系统的使用寿命、自主性和安全性。高温超导技术可能会提高甚宽波段通信系统的可行性。这项技术将对相控阵卫星天线的轻质无源微波/毫米波器件和高性能的毫米波集成电路器件（如振荡器）的研制起到重大推动作用。
3.直流一超高频传感器
SQUID放大器噪声极低这一特性使我们可以在保持高灵敏度和宽带宽性能的同时,在超高频和超高频以下频率使用很小的天线。主要应用有极低频/甚低频通信系统、先进的高频接收器以及小型高增益超高频天线。
4,.磁传感器
低温超导SQUID磁强计和梯度计已经发展到很高的水平,在市场上已可见到。美国海军准备把这些低温SQUID装置用于反潜作战武器和水雷探测装置,目前正在
进行评定工作。由于在较高温度下由热产生的噪声比在低温下高, 因此在某些限制噪声的场合这种磁传感器的应用受到了限制。在后勤支援的复杂性大大降低后, 这种传感器将在遥感方面得到更多的应用。
5.信号处理
模/数转换器超导模/数转换器在速度和电能利用率方面要大大优于半导体装置。高温超导模/数转换器的发展将降低冷却功耗和总功耗, 并改善转换器的性能,
从而会显著地扩大它们的应用. 由于功耗大为降低, 采用多通道模/数转换器
进行多吉赫频谱系统分析将成为可能。延迟线信号处理器以抽头延迟线为基础的模拟信号处理器能为宽波段雷达和通信系统进行宽波段信号处理。超导装置可在20吉赫的宽带宽上进行波形调制、卷积、相关、频谱分析和匹配滤波。半导体装置上可利用新型高温超导材料来提高工作性能。冷却功耗的降低使许多宽波段雷达和窃听系统都有可能使用这种处理器。数字信号和数据处理在复杂程度相同而功耗降低的条件下, 低温超导数字信号处理器的处理速度要比普通砷化稼逻辑线路高10倍以上。应用低温超导技术还可大大提高计算机性能。目前已测得的
最短响应时间约为2×10-12秒, 再加上只有几毫伏的信号漂移, 这样就可以形成耗电很少的高性能的逻辑电路。日本富士通公司曾报道一个以约瑟夫逊技术为基础的四位微处理器, 其速度比同类的砷化稼微处理器快10倍, 而功耗却只有后者的千分之二。高性能计算的一个关键问题是散热问题。对于一项给定的散热技术来说, 系统中线路所需的空间随线路功耗的增加而增大。这样, 逻辑信号在系统内传输所需的时间在决定整个系统性能时就变得越发重要。低温约瑟夫逊技术系统极低的功耗在一定程度上要被维持低温所需的电能抵消, 但即便是一个大型系统也可因功耗很低而大大缩小其体积。如果总功耗相同, 则采用低温超导技术的系统将具有更高的计算能力, 原因是其速度快和传输时间短。目前还没有充分的理由相信晶体管的超导替代物是不可行的。如果这种具有功率增益和很
高性能的装置能付诸实用, 超导技术在计算系统上的应用就将产生革命性的变
化。在这方面, 高温超导材料表现出很大的潜力,因为它们与半导体材料的兼容性要比较早出现的超导体好得多,可以与半导体混用。但需要强调的是, 要开发这种三极装置的潜力就需要发明一种全新的装置。能力, 原因是其速度快和传输时间短。
二、大功率装置
这方面的应用主要是利用高电流密度超导材料所能产生的高强临界磁场。这种材料有发展前途的应用领域很多。超导体磁场可长时间地贮存大量的能量。它们可以为旋转式电动设备提供小型强磁场源, 并可用于研制军事平台所需的非常规
式电动系统。在武器应用方面, 它们能把弹丸加速到极高的速度. 而如果作为
电子束管的控制磁体, 它们又可以为产生毫米波和可见光波能量提供大功率能源。所有这些都有着重要的军事应用价值。
1.磁体
超导技术最早的应用就是将超导体作为粒子加速器和贮能电感的高场强磁体。在工作时, 能量被慢慢地输送到电感器中无限期地贮存起来, 在需要时再释放出来。美国邦纳维尔州电力局已在使用一台中等尺寸的超导贮能电感器（3×107焦）。大型贮能系统（1012焦）可满足地基自由电子激光器或天基定向能武器对峰值功率的要求。具有高强临界磁场的磁贮能装置可能会减小这些贮能装置的尺寸和重量。高场强磁体的近期应用可能包括振动陀螺仪和产生高功率微波、毫米波和光波的自由电子激光器所用的超导波束控制磁体。
2.电动设备
在大功率装置应用方面见效最快的将是把超导材料用于旋转式电动设备上。由于不再需要采用磁路材料和通常的磁场绕组,电动设备的重量可大为降低。用于船
舶推进的一台实验性3×106.瓦超导直流电动机已经问世, 并已在海上进行了试
验。这台电动机比与其相当的普通空气冷却交流电动机小33％。利用超导技术的大功率推进装置很可能首先用在舰船上, 但高场强超导体也可为装甲车辆甚至飞机推进系统提供轻质的发电机和电动机。要指出的是, 要造就这样一些系统就必须研制能承受恶劣工作环境的低温支援系统。应用超导的其它一些推进系统的出现已经指日可待。
3.发射装置
人们对电磁物块加速器方案的研究断断续续已有约25年。最近, 美国战略防御计划局对将电磁炮技术用于弹丸加速器这一研究予以了支持。电磁加速器能受到重视的原因在于它能把一个质量很大的物体加速到很高的速度。与化学推进系统不同, 它所能达到的极限速度不是受气体膨胀速度的限制, 而是受电磁脉冲传播速度的限制。这样, 加速后的弹丸就可以是一个有效的动能杀伤武器。电磁加速器的应用包括作为舰船的近距离防御系统向巡航导弹发射弹丸, 从潜艇发射鱼雷或作为一种高超音速反装甲武器。其弹丸的穿甲速度将超过音速。
常州工学院 题目：传感器在现代军事中的应用 班级: 11机Y3 学号: 09120240 姓名: 周唯 专业: 机械设计制造及其自动化 指导老师：金祥曙 时间：2014年6月16号
传感器在现代军事中的应用 11机Y3 周唯09120240 摘要:技术是当今世界令人瞩目的高新技术之一。为了增强人们对传感器及其技术的重要性的认知，阐述了军用传感器在武器装备中的作用、地位与国内外发展趋势，论述了高技术战争需要新型传感器，高技术武器装备发展对传感器技术的更高的要求，提出了传感器发展思路、发展重点、发展措施与建议。 关键词:传感器；军事；作用；趋势 Abstract: Sensor technology is one of the high and new technology in today's world is impressive. In order to enhance people's perception of the importance of the sensor and its technology, elaborated the function of military sensors in weapons and equipment, status and development trend at home and abroad, this paper discusses the high technology war needs new sensors, high technology weapons and equipment development of the higher demands of sensor technology, put forward the development idea, development priorities, sensor development measures and Suggestions. Keywords: sensor; military; role; trend 0引言 在现代电子信息系统中，信息采集-传感器技术，信息传递-通讯技术，信息处理-微处理器(即计算机技术)是现代电子信息技术的三大核心技术，也是现代武器装备发展的必不可少的重要组成部分。由于传感器可将被测目标的各种非电量信息转换成可进行测量的电信号，因此在军事上传感器是武器装备发展的重要环节。近十几年来，发生的历次局部战争中使用的高技术武器上都装有多种传感器，在对目标探测、精确制导、电子对抗、通讯指挥、故障诊断和自我防护中发挥了重要作用。 专家认为，一个国家军用传感器制造技术水平的高低，决定了该国武器制造层次的高低，决定了该国武器自动化程度的高低，最终决定了该国武器性能的高低。 1传感器简介 1.1定义 国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量件并按照一定的规律(数学函数法则)转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。 1.2传感器主要分类 1.2.1按用途分类：压力敏和力敏传感器、位置传感器、液位传感器、能耗传感器、速度传感器、加速度传感器、射线辐射传感器、热敏传感器。 1.2.2按原理分类：振动传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、真空度传感器、生物传感器等。
文献综述 激光在军事武器中的应用研究 2016年6月2日
目录 摘要 (1) 1.绪论 (2) 1.1引言 (2) 1.2激光技术发展历程 (2) 1.3激光技术在军事领域的应用的研究现状 (3) 2.激光的基本特性 (4) 2.1激光的概念 (4) 2.2激光的特点 (4) 2.3激光的产生 (5) 3.激光技术在军事领域的应用 (6) 3.1激光武器的分类 (6) 3.2已装备的激光技术军事运用 (8) 3.3激光武器的特点及局限 (12) 展望 (13) 参考文献 (14)
激光在军事武器中的应用研究 摘要 随着人类文明和科技不断发展与进步，越来越多的科技被运用，许多技术被运用到军事领域上来，研制了许多的军事武器，高技术武器装备的研究更是带动了科技的不断进步，尤其是激光技术进步。 激光技术是人类20世纪60年代的重大科学技术成就之一，激光具有高亮度、高方向性、高单色性及相干性好的特点，尤其在现代军事的观测、监视、通信及武器系统方面的应用发挥了巨大作用。现代军事侦察技术特别是卫星、遥感技术的发展，地球上空有千余颗各类侦察卫星和通信卫星，对世界各国进行着全方位、全频谱、全时、全维的侦察和探测。激光技术用于军事，不仅可以提高现有常规武器的命中率，而且可为军队提供新型战术武器，从而大大增强军队在现代战争中的作战能力，其应用有激光雷达、激光测距、定向能激光武器、激光制导、激光通信、航空航天、电子对抗等方面，受到各大军事强国的重视，成为军事技术最活跃的一个领域。 关键词:激光技术，激光测量，激光通信，激光制导，激光武器
1.绪论 1.1引言 随着高技术武器装备的问世并运用于局部战争，高技术局部战争便应运而生，并经历着由低级向高级的发展过程。高技术局部战争以其鲜明的特征，标志着战争这个古老而又年轻的社会现象发展到了一个崭新的阶段。 第二次世界大战以来，由于霸权主义的争夺而导致的局部战争和武装冲突连绵不断，在新技术革命大潮的冲击下，科学技术得到了飞速发展。军事高技术的兴起，使军队的武器装备发生了质的飞跃，一件件新式武器装备诞生了，一件件旧式武器装备被淘汰了。高技术局部战争便是这种军事高技术与局部战争的结合体。 因此，在现代战争中，科学技术水平的高低，将直接影响到战争的胜负。高技术运用于军事领域，首先直接作用于武器装备，引起了武器装备的更新换代，而新式武器装备用于战争，便出现许多新的作战样式，产生新的作战方法，引起了战争形态的变化，最终导致了军事理论的变革，科学技术不但推动了人类社会的发展，也推动了战争的发展。当今，一个研究高技术、利用高技术的浪潮正冲击着社会的每一个角落，而研究军事高技术，利用军事高技术，正是时代的需要，是顺应时代发展的必然。而激光技术正是其中一项。 1.2激光技术发展历程 激光技术的发展历程可以大致分为受激辐射概念的提出、微波波谱学的创立、微波激射器的问世、激光器诞生以及激光技术的发展这五个阶段。[1] 1900年普朗克提出了“量子”假说之后, 爱因斯坦于1905年提出了“光量子”假说, 认为辐射不仅在发射和吸收过程中是以量子的形式出现的,而且辐射本身也是由光量子组成的。1909年,爱因斯坦对辐射的理解进一步深化, 他在《论辐射问题的现状》中明确指出, 普朗克定律本身隐含着这样的内容:辐射场不仅显示出波动性, 而且显示出粒子性, 第一次明确提出了辐射的“波粒二象性”概念。1911年, 卢瑟福提出原子结构的核模型。1913年, 波尔提出了原子结构假说, 1954年7月美国物理学家汤斯和他的小组研
机器人在军事上的应用 【摘要】我们知道工业机器人是当今最热门的技术,甚至在一些国家中,把应用机器人看作是新技术革命的标志。而随着科学水平的发展，现代战争已不在像以往那样对士兵依赖性较高，并且现代战争武器威力越来越大，战争越来越残酷。为了保护士兵的生命，无人作战系统的应用越来越广泛，各种类型的军用机器人大量涌现。美国发表的《21世纪战争技术》一文认为：“20世纪地面作战的核心武器是坦克，21世纪则很可能是军用机器人”所以机器人或许会在以后在战争上扮演着相当重要的作用。 【关键词】机器人军事应用未来战争 一、军用机器人及其发展 1.军用机器人定义 军用机器人是一种用于完成以往由人员承担军事任务的自主式、半主式或人工遥控的机械电子装置。它是以完成预定的战术或战略任务为目标，以智能化信息处理技术和通信技术为核心的智能化武器装备。 2.军用机器人种类 军用机器人是机器人的极为重要的分支。它们外型千姿百态尺寸大小不一，军用机器人按照军事用途可以分为：地面军用机器人、空中机器人、水下机器人和空间机器人。 ●地面军用机器人 地面军用机器人主要是指智能或遥控的轮式和履带式车辆。它又可分为自主车辆和半自主车辆。自主车辆依靠自身的智能自主导航，躲避障碍物，独立完成各种战斗任务；半自助车辆可在人的监视下自主行驶，在遇到困难时操作人员可以进行遥控干预。 ●空中机器人 这是一种有动力的飞行器，它不载有操作人员，由空气动力装置提供提升动力，采用自主飞行或遥控驾驶方式，可以一次性使用或重复使用，并能够携带各种任务载荷。广义的军用无人机系统不仅仅指一个飞行平台，它是一种复杂的综合系统设备，主要由飞行器、任务载荷、数传/通信系统和地面站4个部分组成。 ●水下机器人 水下机器人即无人潜水器。它是一个水下高技术仪器设备的集成体，除集成有水下机器人载体的推进、控制、动力电源、导航等仪器、设备外，还需根据应用目的的不同，
纳米技术的应用 用含有纳米材料技术的一种特殊整理剂对羊绒衫进行加工处理纳米技术目前已成功用于许多领域，包括医学、药学、化学及生物检测、制造业、光学以及国防等等。本词条为纳米技术应用的总纲，包括如下领域： 1.纳米技术在新材料中的应用 2.纳米技术在微电子、电力等领域中的应用 3.纳米技术在制造业中的应用 4.纳米技术在生物、医药学中的应用 5.纳米技术在化学、环境监测中的应用 6.纳米技术在能源、交通等领域的应用 7.纳米技术在农业中的应用 8.纳米技术在日常生活中的应用
衣在纺织和化纤制品中添纳米微粒，可以除味杀菌。化纤布挺括结实，但有烦人的静电现象，加入少量金属纳米微粒就可消除静电现象。 食利用纳米材料，冰箱可以抗菌。纳米材料做的无菌餐具、无菌食品包装用品已经面世。利用纳米粉末，可以使废水彻底变清水，完全达到饮用标准，纳米食品色香味俱全，还有益健康。 住纳米技术的运用，使墙面涂料的耐洗刷性可提高10倍。玻璃和瓷砖表面涂上纳米薄层，可以制成自洁玻璃和自洁瓷砖，根本不用擦洗。含有纳米微粒的建筑材料，还可以吸收对人体有害的紫外线。 行纳米材料可以提高和改进交通工具的性能指标。纳米陶瓷有望成为汽车、轮船、飞机等发动机部件的理想材料，能大大提高发动机效率、工作寿命和可靠性。纳米卫星可以随时向驾驶人员提供交通信息，帮助其安全驾驶。 医利用纳米技术制成的微型药物输送器，可携带一定剂量的药物，在体外电磁信号的引导下准确到达病灶部位，有效地起到治疗作用，并减轻药物的不良反应。用纳米制造成的微型机器人，其体积小于红细胞，通过向病人血管中注射，能疏通脑血管的血栓，清除心脏动脉的脂肪和沉淀物，还可“嚼碎”泌尿系统的结石等。纳米技术将是健康生活的好帮手。 纳米技术应用前景十分广阔，经济效益十分巨大，美国权威机构预测，2010年纳米技术市场估计达到14400亿美元，纳米技术未来的应用将远远超过计算机工业。纳米复合、塑胶、橡胶和纤维的改性，纳米功能涂层材料的设计和应用，将给传统产生和产品注入新的高科技含量。专家指出，纺织、建材、化工、石油、汽车、军事装备、通讯设备等领域，将免不了一场因纳米而引发的“材料革命”。现在我国以纳米材料和纳米技术注册的公司有近100个，建立了10多条纳米材料和纳米技术的生产线。纳米布料、服装已批量生产，像电脑工作装、无静电服、防紫外线服等纳米服装都已问世。加入纳米技术的新型油漆，不仅耐
我对军事高技术的了解 半个世纪以来，以信息化为中心的现代化战争的发展就是信息革命的直接产物。可以这样说，正是信息技术及其他高技术的应用成就了现代化战争，而现代化战争的最大特色就是信息化。军事高技术的应用对现代化战争的影响是深刻的，全面的。 每一次战争形式的进步，或者说是转变，都是最新科技成果在军事领域应用的结果，可以说，正是科学技术的进步推动了战争模式的转变。纵观人类战争史，战场从陆地延伸到了海洋、天空、太空、电磁世界，而每一次作战空间的拓展背后都有技术革命的影子。 随着第三次科技革命的蓬勃发展，当今世界高科技的发展不但对整个科技的进步与经济的发展产生了巨大的影响，也导致了战争军事技术日益走向了技术化，信息化。信息技术的迅速发展，以各种高技术为支撑,未来的战争形态已经发生了根本性的转变，军队的作战方式和作战手段出现了崭新的面貌，军队信息化的程度决定了军队的战斗力以及一国在军事领域的战略地位和国家安全。 首先，高技术的应用拓展了作战空间。 在大航海时代来临之前，战争是单一的陆地形态，而大航海时代的开始使各国为了争夺海上利益而将战场从陆地拓展到了海洋；1903年飞机的发明标志着又一种战争样式的大幕即将拉开；到了1957年，人类将人造卫星送入外太空时，外层空间的宁静被打破。并且随着科学技术发展，一种无形的作战——电子战也在上个世纪二十年代出现在了战争中。随着高技术的一个应用,人类将作战空间拓展到了难易想象的程度。如果以空间尺度来衡量的话，上到3.6万公里的地球同步轨道，下到几千千米深的大洋深处；大到战略导弹的覆盖范围，小到对昆虫的纳米芯片植入。高技术使人类看到更远，但也使每一寸可以看见的地方变为战场。 其次，高技术的应用使战争重心发生趋向信息战的偏移，情报的获取更为迅速，决策更为准确。 有一句话说得好——知己知彼，百战不殆。自从有了战争，敌我之间的情报获取工作就开始了运行，情报直接关系着战略及战术指挥。而在现代战争中，掌握情报的主动权，就等同于掌握了战场的主动权。纵观半个世纪以来的几次大规模局部战争，信息技术在情报获取工作中的应用使战场变得透明化，从而为战略决策提供了准确的参考，从而避免了己方不必要的损失，而造成敌方的被动与混乱。现代技术的应用使千里眼顺风耳变得可能，多种手段结合的立体侦测使对手无处遁形。 另外，高技术的应用还使作战手段更加多样化。 为了更有效地打击目标，各方都希望能够使打击更有效，而提高打击效果，减小自身伤亡的有效手段就是出其不意，攻其不备。于是大啊家都想到了利用高科技手段来出奇兵制胜。于是各种新的作战样式出现在了战场上。就像索姆河上的坦克拉开了坦克战的序幕，大西洋上空飞机的搏击宣布空战诞生一样，技术的进步推动了作战手段的改变，增加，而现代战场的新型作战样式更是层出不穷。 显然，在现代军事战争中，科学技术已成为主导力量。军事高技术对现代军事领域的影响是十分广泛和深刻的。研究高技术对现代战争的影响，是军事科学研究的重要课题。（P100）
纳米技术应用于军事领域产生的效应及其对未来战争的影响 蓬勃发展的纳米技术使人类对物质世界有了更为深入的认识，纳米技术的应用越来越受到人们的重视，军事领域也不例外。纳米技术应用于军事领域的诸多方面，有效地提高了军队作战效能，同时也带有一定的风险，对未来战争将产生深远影响。 标签：纳米技术；军事领域；效应；影响 当物质的尺寸小到0.1～100纳米时，物质属性会发生很大变化。如铜块被加工成纳米尺度的粉末，而后再压成块状，其导热速度是自然铜块的数倍；很多物质被加工到纳米尺度后，其导电性和光吸收能力提高数倍等等。研究这些现象的技术被称为纳米技术[1]。先进的技术总是最先应用于军事领域，纳米技术也是如此。当这种技术刚刚兴起时，世界各主要军事大国便相继制定了繁多的军用纳米技术项目。他们认为，在未来的战争中，纳米技术将极大地改善战场侦察和战场指挥手段，并加速武器装备小型化、信息化和一体化进程，甚至改变未来战争的模式[2]。 1 纳米技术在军事领域应用所产生的积极作用 纳米技术在軍事领域应用，将有效地提升指挥系统的性能、改进侦察技术手段、增强武器装备的作战效能和降低士兵伤亡率[3-4]。 1.1 提升指挥系统的性能 高性能的计算机是军队指挥系统中不可或缺的硬件设施。采用纳米技术制造的电子器件，具有更高效的信息接收、处理和发送能力，且其并行能力强。以此作为核心的计算机，在处理大量信息的同时能够保证指令安全、准确、迅捷地发送到作战人员计算机中。 1.2 改进侦察技术手段 纳米技术可用于制造微型卫星和纳米卫星。微型卫星、纳米卫星易发射，体积小、重量轻，生存能力强且研发费用低。多星组成卫星网，即可实现对地球表面的覆盖。它还可用于制造微型侦察设备获取战场信息。与普通武器相比，纳米技术制造的武器更具有穿透性和伪装性。另一方面纳米技术使得对目标的监控更快、更具有选择性[5]。 1.3 增强武器装备的作战效能 1.3.1 提高武器装备的防护性能和攻击性能 纳米陶瓷耐冲击且具有很高的韧性，可用于制造军用车辆的发动机和对抗冲
纳米在军事领域的应用 催化剂 ●纳米镍粉作为火箭固体燃料反应催化剂，可燃烧效率提高100倍●纳米材料制成的燃油添加剂，可节省燃油，降低尾气排放 ●纳米炸药比常规炸药性能提高千百倍 特殊性能 ●把纳米技术用于武器制造，可大大提高武器弹头对目标的穿透力和 破坏力 ●提高了武器装备的防护能力（未来防弹装甲车可能产生使导弹滑落 或弹回去的奇迹） 隐身性能 ●用纳米吸波材料涂在战略轰炸机、导弹等攻击性飞行器表面，能有 效的吸收敌方防空雷达的电磁波 ●将纳米粒子添加于发烟剂中，能对阵地起到很好的屏蔽作用 ●与土壤混合，可遮蔽地下指挥所等重要设施
原理 （1）由于纳米微粒尺寸远小于红外及雷达波波长，因此纳米微粒材料对这种波的透过率比常规材料要强得多。这就大大减少波的反射率，使得红外探测器和雷达接收到的反射信号变得很微弱，从而达到隐身的作用。 （2）纳米微粒材料的比表面积比常规粗粉体大很多，对红外光和电磁波的吸收率也比常规材料大得多，这就使得红外探测器及雷达得到的反射信号强度大大降低，因此很难发现被探测目标，起到屏蔽作用。 微型武器 ●美国研制的小型智能机器人，大的像鞋盒子，小的如硬币，他们会 爬行、跳跃甚至可飞过雷区、穿过沙漠或海滩，为部队或数公里外的总部收集信息 ●微型机电武器还可用于敌我识别、探测核污染和化学毒剂、无人侦 察机
纳米技术可以把现代作战飞机上的全部电子系统集成在一块芯片上，也能使目前需车载的电子战系统缩小至可由单兵携带，还可以潜在敌方关键设备中长达几十年之久。 现代战争消耗巨大，让人望而生畏。从第二次世界大战到现在，武器弹药价格少则上涨几十倍，多则可达上千倍。短短42天的海湾战争就耗资高达600多亿美元，使当时的美国总统布什心惊肉跳，难以承受，最后只好向英、法、德、日等盟国摊派，被戏称为“叫花子”盟主。 然而，进入纳米时代后，由于纳米武器装备所用资源少，成本极其低廉，未来造价昂贵的庞然大物型舰艇、飞机、坦克、火炮等将可能呈锐减之势，而纳米级战争将成为十足的低消耗战争。纳米技术让未来战争降价。 总之，纳米时代将是一个全新的时代，纳米级战争也将是全新样式的战争，处在纳米技术孕育全面突破的前夜，我们当以全新的姿态迎接这一场全新的军事技术变革。
激光技术的发展及应用 引言 随着激光技术的飞速发展和广泛应用激光已成为工业生产，科学探测和现代军事战争中极为重要的工具。总结了激光技术在工业生产，军事，国防，医疗等行业中的应用，提出激光技术应用领域的发展趋势。 “激光”一词是“LASER”的意译。LASER原是Light amplificati on by stimulated emissi on of radiation取字头组合而成的专门名词，在我国曾被翻译成“莱塞”、“光激射器” 、“光受激辐射放大器”等。激光具有普通光源发出的光的所有光学特性，是上世纪 60 年代所诞生和发展起来的新技术。1964年，钱学森院士提议取名为“激光”，既反映了“受激辐射”的科学内涵，又表明它是一种很强烈的新光源，贴切、传神而又简洁，得到我国科学界的一致认同并沿用至今。 激光不是普通的光，其特性是任何光都无法比拟的。激光能量密度高，其亮度比太阳表面还高数百亿倍；[1]激光方向性强，其发散度仅为毫弧度量级，所以用途非常广泛。由于激光的优异特性，使激光在工业生产，科技探测，军事等方面得到了广泛应用，激光渗透到社会的各个行业，而且发展潜力还非常大，激光也成为了当代科学发展最快的科学领域之一。 一、激光发展史 激光技术的启蒙研究发展就完全印证了上面的话。最早对激光做出理论研究的人是爱因斯坦，1916年爱因斯坦提出受激辐射的概念，即处于高能级的原子受外来光子作用，当外来光子的频率与其跃迁频率恰好一致时，原子就会从高能级跃迁到低能级，并发射与外来光子完全相同的另一光子，新发出的光子不仅在
频率方面与外来光子相一致，而且在发射方向、偏振态以及位相等方面均与外来光子相一致，因此，受激辐射具有相干性；在发生受激辐射时，一个光子变成了两个光子，利用这个特点，可实现光放大，并且能够得到自然条件下得不到的相干光． 受激辐射提出后，陆续有科学家进行研究。如1916-1930年间拉登堡及其合作者对氖的色散的研究并于1933年绘制出色散系数随放电带电流密度变化的曲线。1940年法布里坎特首先注意到了负吸收现象。这一阶段发展并不迅速。到了第二次世界大战之后，1947年兰姆和雷瑟夫指出通过粒子数反转可以受激辐射，从此激光理论的研究开始突破。1952年帕塞尔及其合作者实现了粒子数反转，观察到了负吸收现象。第二年，韦伯产生了利用受激辐射诱发原子或分子，从而放大电磁波的思想，进而提出了微波辐射器的原理。1957年斯科威尔实现了固体顺磁微波激射器。既然微波可以激发受激辐射，那么红外乃至可见光等也应该可以。1958年汤斯和肖洛发表了著名的“红外与光学激射器”一文，1959年汤斯提出了建造红宝石激光器的建议。终于1960年由休斯航空公司的莱曼建造出第一部可用的激光装置。（我国第一台红宝石激光器于15个月后的1961年8月建成。）从此人类拥有了激光这一利器。 由于生产技术不成熟，激光技术产生之初并未有太多实际用途。后虽有切割，光束武器等应用，但又受制于制造成本高昂和气候条件复杂等。几十年来各方面工程师和专家一直努力改进创新激光技术及应用，随着激光技术的发展成熟，今天，它已经广泛地应用于生产生活的各方面。 二、激光的特点及激光器 激光的特点主要有四点，一是方向性好，激光束偏离轴线的发散角往往非常小，甚至可以用来测量地球到月球的精确距离（发射到38万公里外的月球形成的光斑直径不超过一公里）；二是亮度高，激光功率在空间高度集中，亮度是普通太阳光的百万倍；三是单色性好，比如氪激光的波长范围只有4.7微埃，比原来个公认单色性最好的氪灯高出数个数量级；四是相干性好，激光器输出的光子频率、偏振、相位和传播方向都完全一致，这使得很多光学实验的精度大大提高。
传感器在军事上的应用 高技术武器发展的主要特征是电子化，其核心技术则是传感技术和计算机技术。在战场上一方面靠外部传感器快速发现与精确测定敌方目标，并通过计算机，控制火炮，快速精确地打击敌方目标；另一方面，靠各种内部传感器，测定火控系统、发动机系统等各部位各类参数，通过计算机控制，用以保证武器本身处于最佳状态，发挥最大效能。因此有人说在实战中，看得见、听得到要靠传感器，打得准靠传感器，全天候作战靠传感器，故障诊断靠传感器是毫不夸大的。 下面具体从航空航天、主战坦克、舰船、地面战场警戒系统、军用机器人、军事化学器材等方面说明传感器在军事国防建设中的应用情况。 ?在航空航天方面的应用 传感器在航空方面有四种用途。即：提供航器工作信息，起诊断作用；判断各分系统间工作的协调性，验证设计方案；提供全系统自检所需信息，给指挥员下决心提供依据；提供各分系统、整机内部检测参数，验证设计的正确性。美国航天飞机上使用的传感器约有100 多种4000 多个。俄罗斯大型运载火箭、载人飞船迅速发展，所需的传感器也相应迅速增长。发展高质量、高水平的传感器，其品种多样，如压力、压差、绝压、温度、热流、耗量、燃气浓度、介质成分、密度、湿度、应变、摩擦、电场、磁场、生物电势等传感器。欧洲航天局的阿里安娜火箭在试验阶段需测量参数常规的达到1000 个，低温参数大600 个。 在军用航空中，各国都强调空中优势与防御。目前每架军用飞机需20 多种力学量的传感器，对操纵杆拉力、起落着陆冲击力、发动机的推动力、救生装置弹射力、进气管压力场分布及动态中各种压力、振动、加速度、角加速度、位移等参量的测量，还要对过载和燃油密度及飞行员呼吸的流量等参数的测量，检测机舱内含氧量、舱内烟雾报警、机载火控系统的设计、隐型用传感器等。 ?传感器在主战坦克中的应用 坦克的电子化是衡量坦克先进性的一个重要标志，其传感器主要装备在： 1 ）发动机系统中使用的有绝压、速度、流量、温度、氧分压等传感器，用来检测、控制发动机，从而使坦克达到加速快，控制自如，以最少能耗保证最大的动力。 2 ）火力系统中使用的有倾斜、药温及环境温度、压力、风向、风速传感器等，以保证火力系统的自动瞄准目标，并根据火炮及外界环境条件及时修正。 3 ）故障诊断系统主要需要温度、压力、压差、转速、扭矩等传感器，对战车整体进行故障诊断。 4 ）红外传感器则是主战坦克中热成像仪的关键部件，保证全天候下的作战能力。 ?传感器在舰船上的应用 现代舰艇装备的传感器群中包括压力、位置、速度、温度、扭矩、流量、偏航速率等。每万吨级使用温度传感器150 多个，压力传感器150 多个。吨位越大，用量越多。在猎雷和灭雷武器技术装备中使用声、磁、光电传感器。另外为了解自然环境对系统性能的影响需要配备检测自然环境的各种传感器。以声纳为重点的舰艇传感器是保障武器实施有效攻击的先决条件之一。因此由压电材料制成的声纳在舰艇上也是不可缺少的。 ?地面战场警戒系统的应用 该系统能及时准确检测、定位、分类识别和实时报告所有入侵人员和武器装备、车辆的活动情况。如美国的REMBASS 系统由三个分系统组成：传感器分系统、传输分系统（转发器）和监测分系统（监测仪）。该系统采用了地震声、红外、磁、压力、应变等传感器采集信息。
纳米技术阅读答案 人类对物质世界的认识不断发生革命性的飞跃。从最初的分子、原子到电子以及质子、中子等更小的微粒的发现，人类正不断揭开微观物质世界的神秘面纱。随着这一认识的不断深入，纳米技术应运而生。纳米技术也叫超微科技，是21世纪的一个全新的概念，它研究和制造极其微小的物体（十亿分之一米），广泛用于工业、农业、军事等各个领域。 ⑴1959年，著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼预言，人类可以用小的机器制作更小的机器，最后将变成根据人类意愿，逐个地排列原子，制造产品，这是关于纳米技术最早的梦想。 ⑵近年来，一些国家纷纷制定相关战略或计划，投入巨资抢占纳米技术战略高地。日本设立纳米材料研究中心，把纳米技术列入新5年科技基本计划的研究重点；德国专门建立纳米技术研究网；美国将纳米计划视为下一次工业革命的核心，美国政府部门将纳米科技基础研究方面的投资从1997年的1．16亿美元增加到2001年的4．97亿美元。 ⑶纳米技术制造的产品固然小得令人眼花缭乱，可是有什么用途呢？老实说，由于这个技术发展的时间还很短，可以说还处于打基础的阶段，目前应用并不广泛，但是，就是这样，其应用前景已经显现在人们面前，仅2001年，纳米技术产品的销售额就高达500亿美元，而德国萨尔布鲁肯市的一个专门研究纳米化学的研究所，就有90多家来自全世界的公司前来签订合同和合作协议。下面我们只择其要者略举几项。 ⑷首先，当然还是计算机信息存储芯片，它越小而存储量越大，计算机就会在体积缩小的同时，增大性能。今年年初，克林顿总统在宣布为美国纳米技术研究拔款50亿美元的讲话中赞叹地说，“请大家想像，整个国会图书馆的图书都能存储在一个糖块儿大小的芯片中”，这该是多么令人惊奇。 ⑸其次，使用纳米技术可以选定原子来构成分子，这样就可以制造新物质，而这样的应用多得简直无法叙说。仅就涂料来说，将使用纳米技术制造出来的硬度极强的涂料涂在刀具上，机械工人就不会因刀具不锋利而苦恼了；将抗磨的涂料镀在玻璃和眼镜片上，玻璃和镜片再也不会有划痕；将抗热又抗压的涂料镀在建筑物的玻璃幕墙上，不仅抗压，而且可以不让阳光透过，甚至可以防火；将不产生摩擦的涂料镀在输液和排液的医疗用管道内壁，护士就不会为总在管道中有遗留物而发愁了。 ⑹至于新材料的应用，就连想像力极强的人也无法全部想到，这里只举关于能嗅到气味的材料的几个应用例子就可见一斑。将这种物质放入冰箱中就能检测里面食物的新鲜程度；将这种物质放入牙刷中，医生可以根据它检测出来的口腔气味来判断人的健康程度和生病的迹象；将这种物质放入电缆中，在电缆即将要燃烧但还没有燃烧的时刻，它就可以报警，这是非常重要的。几天前报道的美国一家航空公司在4年前的失事原因，就是因为电缆起火而引起发动机起火的，莫斯科电视塔的大火也怀疑是由于电缆起火造成的。如果使用纳米技术产品，一切就平安无事了。 ⑺一个新技术的发展，必然要导致其他技术的发展，因此，难怪从事纳米技术的科学家骄傲地宣称：“我们正在引起一场新的技术革命。” 1．解释文中加点的词语。 “至于新材料的应用，就连想像力极强的人也无法全部想到，这里只举关于能嗅到气味的材料的几个应用例子就可见一斑。” 可见一斑： 2．通读全文，试说说本文围绕纳米技术主要说明了什么内容。
浅谈我眼中的光电对抗在军事中的运用 摘要：随着红外和激光技术的不断完善，光电对抗技术在现代军事中的地位也逐渐地提高，各种光电对抗设备和武器也变成了不可或缺的重要作战手段。先简单地介绍各种相关光电侦察和光电干扰技术，并谈一些自己的想法。最后在谈论一下光电对抗技术在军事上未来的发展趋势。 关键词：光电对抗军事应用海湾战争光电侦察光电干扰未来发展趋势 正文： 不得不说，对以前的我来说“光电对抗”这个名词是相当陌生的。但通过最近查了的大量资料，我想自己对它也算有了一定的了解了。 首先简单地介绍一下何为光电对抗。这是指利用光电对抗设备通过光波的作用，对敌方光电观瞄器材和光电制导武器进行侦察、干扰或摧毁，以削弱或破坏其战斗效能，同时保护己方光电器材和武器的有效使用。它是电子对抗的组成部分，包括了光电侦察与光电干扰、反光点侦查与反光电干扰两个部分，涉及到可见光、红外和激光三个技术领域。由此可见，光电对抗是现代电子战的一个重要分支，且必将在未来的战争中起到一决胜负的作用。 下面还是应该先略微介绍一下光电对抗技术的发展历程。红外对抗始于20世纪50年代。美国是最先研制成对抗红外制导导弹的红外装置的国家，在1974年第四次中东战争中，就开始使用红外干扰机和红外干扰子弹等。自此，红外对抗技术才得到了进一步的发展；而激光对抗则始于60年代末期，1968年美国研制成功世界上新的制导武器激光制导炸弹时，便开始了对抗措施的研究。在70年代初期，就开始出现坦克载激光告警设备、舰载激光告警器和装在飞行员头盔上的激光告警器。一直至今各国都在积极地发展光电对抗技术并建立新型的光电对抗体制。毕竟，随着光电对抗技术的发展和应用，使得现代战争中防空武器系统面临的作战环境越来越严峻，没有光电对抗能力或对抗能力差的防空武器不仅不能有效地杀伤敌人，甚至自身的生存也会成为问题。而且近代的几次战争也从侧面充分地证明了这点，历史的教训往往更直接、更深刻。 现在就以海湾战争为例来分析光电对抗技术在现代战争中所起的作用。以美国为首的多国部队，对伊拉克采用了夜间突袭战术和“外科手术式”的精确打击
虚拟现实技术在军事训练中的应用及 未来发展前景 一、综述 虚拟现实技术（Virtual Reality，简称VR）是一系列高新技术如计算机软件、硬件、图形学、多媒体、人工智能、智能人机接口、传感器、高性能计算技术以及人类行为学、心理学等多领域最新技术的汇集与融合。 它是建立在自动控制技术、计算机图形学、计算机仿真技术、人机接口技术、多媒体技术、传感器技术及人工智能技术基础之上，本质上是一种在系统仿真技术的基础之上发展起来的高级接口技术，但是它与仿真技术有明显的区别。虚拟现实的目的是为人与实际环境之间接的交互提供一种自然的、方便的界面，即所谓的虚拟环境。虚拟环境可以给人一种进入真实环境的效果，人可以与虚拟环境交互，通过改变虚拟环境，进而实现改变实际环境的目的。 像IT界其他高新技术一样，比如计算机、Internet等，这些新技术不仅是首先应用于军事领域，同时军事领域的应用需求与研究也是这些技术逐步发展成熟的决定性推动力量，VR技术也不例外，在军事训练准备中发挥着越来越重要的作用。下面就对虚拟现实技术在军事训练中的应用和发展前景做简要的分析。 二、虚拟现实技术特点 1.对于一个人造的环境，人需要有参与的感觉，不能只是此环境的
外部观察者，人要对虚拟现实技术中的武器装备进行自主操作，在虚拟技术中掌握武器装备的使用方法。 2.虚拟现实依赖于3维立体的、头跟踪的显示，以及手身体跟踪和双耳声音，虚拟现实是一种有临场感的多传感的体验，给人以身临战场的真实感觉。 3.虚拟现实技术中的场景与实际作战场景的地形和标志物相似，可以使作战人员提前适应战场环境。 4.虚拟现实技术中设计各种突发事件，增强士兵处理突发事件的能力，培养作战小分队的团结协作能力。 三、在军事训练中的应用 （一）在新式武器研究方面 在新式武器与装备的研制和应用上，军事模拟也可以得到很大的效益。 比如，在美国国防部测绘局在1995年8月到9月北约对波黑进行大规模空袭期间，曾在意大利的空军基地建立一个作战模拟设施，利用侦察卫星拍摄的高分辨率图像与测绘据提供的波黑地区的数字地图相结合，通过作战模拟所产生的灵境环境，模拟战斗机在波黑地区上空的飞行。 经过这个仿真环境的训练，极大地提高了实战的成功率和飞行员的适应性。 （二）作战训练与人才培养方面 这些方面的应用主要体现在以下几个方面：
纳米材料导论 纳米陶瓷材料及其在军事领域的应用前景
纳米陶瓷材料及其在军事领域的应用前景 摘要：近期以来外军专家纷纷指出：纳米军事离我们并不遥远，纳米技术革命并非海市蜃楼，纳米 战争从实验室走向未来战场将使新知世界大门洞开，届时联合作战态势更加复杂多变，战争更加扑朔 迷离……进入21世纪，科技发展如火如荼，军事变革风起云涌。站在历史新起点上审视，到底什么 科技能够像核能和微电子技术一样，对未来军事发展产生革命性的深远影响，并将主导新一轮军事变 革？国外专家不约而同地指出：“纳米技术将在21世纪引发重大变革，并成为新的技术革命的核心！” Abstract: since the recent foreign experts have pointed out that: nano military is not far away from us, not the Nanotechnology Revolution mirage, nano war from the laboratory to the battlefield of the future will make the new world the gate opens, then joint combat situation more complex, more whirling war...... Enter the twenty-first Century, science and technology development like a raging fire, military reform be raging like a storm. Standing on the new historical starting point to examine, what technology can be like nuclear and microelectronic technology, bringing revolutionary far-reaching influence on the future military development, and will lead the new revolution in military affairs? Foreign scholars pointed out: "nanotechnology will cause great change in twenty-first Century, and become the core of the new technological revolution!" 一．纳米陶瓷及其发展历程 陶瓷材料在日常生活、工业生产及国防领域中起着举足轻重的作用。但是，由于传统陶瓷材料质地较脆，韧性、强度较差，因而使其应用受到了很大限制。随着纳米技术的广泛应用，纳米陶瓷随之产生，希望以此来克服传统陶瓷的脆性，使其具有像金属一样的柔韧性和可加工性。与传统陶瓷相比。纳米陶瓷的原子在外力变形条件下自己容易迁移，因此表现出较好的韧性与一定的延展性，因而从根本上解决了陶瓷材料的脆性问题。英国著名材料科学家卡恩在Nature杂志上撰文道：“纳米陶瓷是解决陶瓷脆性的战略途径。” 中国的陶器可追溯到9000年前,瓷器也早在4000年前出现。最初利用火煅烧粘土制成陶器。后来提高燃烧温度的技术出现, 发现高温烧制的陶器, 由于局部熔化而变得更加致密坚硬, 完全改变了陶器多孔、透水的缺点, 以粘土、石英、长石等矿物原料烧制而成的瓷器登上了历史舞台。新型陶瓷诞生于20 世纪二三十年代, 科学技术高速发展,对材料提出了更高的要求。在传统陶瓷基础上, 一些强度高、性能好的新型陶瓷不断涌现, 它们的玻璃相含量都低于传统陶瓷。纳米陶瓷的研究始于80 年代中期。 所谓纳米陶瓷，是指陶瓷材料的显微结构中，晶粒尺寸、晶界宽度、第二相分布、气孔尺寸、缺陷尺寸都限于100nm以下，是上世纪80年代中期发展起来的新型陶瓷材料。由于纳米陶瓷晶粒的细化，品界数量大幅度增加，可使材料的韧性和塑性大为提高并对材料的电学、热学、磁学、光学等性能产生重要的影响，从而呈现出与传统陶瓷不同的独特性能，成为当今材料科学研究的热点。 二．纳米陶瓷的制备方法 2．1物理制备方法 物理制备方法主要是蒸发凝聚法和高能机械球磨法两种。 蒸发凝聚法：在真空蒸发室内充入低压惰性气体，加热金属或化合物蒸发源，
纳米技术及其意义 纳米是一种长度单位，1纳米是1米的十亿分之一，相当于十个氢原子一个挨一个排起来的长度。20纳米相当于1根头发丝的三千分之一。而纳米技术则是指在纳米尺寸范围内，通过直接操纵和安排原子、分子来创造新物质。 科学家告诉我们，于细微处显神奇的纳米技术“润物细无声”，已经悄然进入寻常百姓的生活，渗透到了衣、食、住、行等领域。纳米技术可使许多传统产品“旧貌换新颜”，把纳米颗粒或者纳米材料添加到传统材料中，可改进或获得一系列的功能。这种改进并不见得昂贵，但却使产品更具市场竞争力。纳米的世界丰富多彩，离我们却并不遥远。 纳米生物技术是一项涵盖生物学、化学和物理学的综合性跨领域技术。它的出现与发展，将会对未来人类疾病的诊断与治疗提供新的可能。来自20个国家的约400名专家日前在德国参加第二届“纳米生物技术”大会时，就纳米生物技术的发展及应用前景进行探讨。 德国纳米生物技术专家指出，将来人类可以对生物过程进行纳米级的微量分析，而这项技术的成熟可以使人们制造出一种用于验血的生物芯片，并把它用于对多种疾病进行更早期的诊断。同时，纳米生物技术的成果也会为制造人造器官和人造皮肤提供便利。如今科学家们已经能够利用烧伤患者未被破坏部分的皮肤细胞制成被烧伤部位的人造皮肤，并使其具有正常的代谢作用。将来纳米生物技术的进一步发展还会为医生有效治疗脑血栓提供可能，纳米微粒也将会在摧毁脑肿瘤方面起到重要作用。 当然，与会科学家们也强调，这些应用计划目前多数还属设想。但他们相信，纳米生物技术的研究完全有可能在未来10年内取得重大突破，并且具有广泛的应用前景。 比如说，在化纤制品和纺织品中添加纳米微粒，可以除味杀菌。冰箱、洗衣机可以抗菌，也是因为用了纳米材料。无菌餐具、无菌扑克牌、无菌纱布等产品也已面世。 化纤布料应用纳米技术，加入少量的金属纳米微粒就可以摆脱因摩擦而引起烦人的静电现象。食品制造采用纳米技术，可以帮助我们提高肠胃吸收能力，安徽有一家公司就已经生产出了纳米硒食品。 纳米技术作为一种最具有市场应用潜力的新兴科学技术，其重要性毋庸质疑，许多发达国家都投入了大量资金进行研究，正如钱学森院士所预言的那样："纳米左右和纳米以下的结构将是下一阶段科技发展的特点，会是一次技术革命，从而将是21世纪的又一次产业革命。“在充满生机的21世纪，信息、生物技术、能源、环境、先进制造技术和国防的高速发展必然对材料提出新的需求，元件的小型化、智能化、高集成、高密度存储和超快传输等对材料的尺寸要求越来越小；航空航天、新型军事装备及先进制造技术等对材料性能要求越来越高。新材料的创新，以及在此基础上诱发的新技术。新产品的创新是未来10年对社会发展、经济振兴、国力增强最有影响力的战略研究领域，纳米材料将是起重要作用的关键材料之一。纳米材料和纳米结构是当今新材料研究领域中最富有活力、对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象，也是纳米科技中最为活跃、最接近应用的重要组成部分。近年来，纳米材料和纳米结构取得了引人注目的成就。例如，存储密度达到每平方某时400G的磁性纳米棒阵列的量子磁盘、成本低廉、发光频段可调的高效纳米阵列激光器、价格低廉高能量转化的纳米结构太阳能电池和热电转化元件、用作轨道炮道轨的耐烧蚀高强高韧纳米复合材料等的问世，充分显示了它在国民经济新型支柱产业和高技术领域应用的巨大潜力。正像美国科学家估计的“这种人们肉眼看不见的极微小的物质很可能给予各个领域带来一场革命”。纳米材料和纳米结构的应用将对如何调整国民经济支柱产业的布局、设计新产品、形成新的产业及改造传统产业注入高科技含量提供新的机遇。 研究纳米材料和纳米结构的重要科学意义在于它开辟了人们认识自然的新层次，是知识创新的源泉。由于纳米结构单元的尺度（1～100urn）与物质中的许多特征长度，如电子的德布洛意波长、超导相干长度、隧穿势垒厚度、铁磁性临界尺寸相当，从而导致纳米材料和纳米结构的
激光测距及在军事上的应用 光子学中心袁建伟 摘要：本文简要介绍了脉冲激光测距原理及常见的激光测距光源，并对它们在军事上的应用作了相应的介绍。 关键词：激光测距,激光光源, 军事应用 1 引言 激光测距是激光在军事上应用最早和最成熟的技术。自1960年第一台激光器--红宝石激光器发明以来，便有人开始进行激光测距的研究。和微波测距等其它方法相比,激光测距具有更好的方向性和更高的测距精度,测程远,抗干扰能力强,隐蔽性好,因而得到广泛的应用。激光测距的研究还对雷达技术的发展起了很大的促进作用,因而在国民经济和国防建设中具有重要意义。 根据所发射激光状态的不同,激光测距分为激光脉冲测距和连续波激光测距,后者根据起止时刻标识的不同又分为相应激光测距和调频激光测距。本文将介绍脉冲测距的最新技术发展。 2 脉冲激光测距原理 脉冲激光测距是利用激光脉冲持续时间极短,能量在时间上相对集中,瞬时功率很大(一般可达兆瓦)的特点,在有合作目标的情况下,脉冲激光测距可以达到极远的测程;在进行几公里的近程测距时,如果精度要求不高,即使不使用合作目标,只是利用被测目标对脉冲激光的漫反射索取的反射信号,也可以进行测距。 一个典型的脉冲飞行时间激光测距系统通常有以下五个部分组成:激光发射单元,一个或两个接受通道,时刻鉴别单元,时间间隔测量单元和处理控制单元。激光发射单元在t0时刻发射一激光脉冲,其中一小部分功率直接进入接收通道1,经时刻鉴别单元产生起始(START)信号,开始时间间隔测量;其余功率从发射天线向目标发射出去,经距离R到达目标后被反射;接受通道2的光电探测器接受到返回脉冲,经放大后到达时刻鉴别单元,产生一终止(STOP)信号,终止时间间隔测量;时间间隔测量单元把所测得的结果t输出到处理控制单元,最后得到距离R=ct/2。 3 激光测距在军事上的应用 （1） 激光测距光源 战术和战略用脉冲激光测距仪主要包括红宝石、Ｎｄ∶ＹＡＧ、ＣＯ２、喇曼频移Ｎｄ∶ＹＡＧ和Ｅｒ∶玻璃等脉冲激光测距仪。 １．红宝石脉冲激光测距仪 ０．６９μｍ的红宝石脉冲激光测距仪是第一代军用激光测距仪，其结构简单，紧凑。因工 作波长属近红外绿光，极易暴露目标，加上对人眼极不安全，目前除少数应用外已被淘汰。 ２．Ｎｄ∶ＹＡＧ脉冲激光测距仪 Ｎｄ∶ＹＡＧ脉冲激光测距仪的主要优点是隐蔽性、电效率和脉冲重复工作频率大大优于红宝石激光测距仪，因而从６０年代后期开始广泛装备部队；主要缺点：①工作波长为１．０６μｍ，相对说来较短，在大气中的衰减较大，不完全适合自然雾和战场烟幕等环境条件；②１．０６μｍ波长被发射后经人眼聚焦进入视网膜，在很短的距离上若不加防护观察，可以使人眼永久致盲；③１．０６μｍ波长不与８￣１２μｍ热成像系统兼容。而Ｎｄ∶ＹＡＧ脉冲激测距仪目前仍具有无法取代的独特优点。 ３．ＣＯ２脉冲激光测距仪 ＣＯ２脉冲激光测距仪是７０年代末和８０年代中期主要针对１．０６μｍ的Ｎｄ∶ＹＡＧ激光测距仪的缺点发展起来的新一代人眼安全激光测距仪。其主要优点有：①大气穿透能力优于