传感器在水面舰艇中的应用及发展趋势分析
时间：2020-04-05 05:11:37 来源：千叶帆 本文已影响人
摘 要：对于现代化水面舰艇来说，传感器是保证其通信通畅、获取信息高效的关键技术。近年来，随着我国在水面舰艇上的投入和重视越来越多，以及未来战争的多样化，我国更加注重传感器的有效使用以及新型传感器的研发。本文基于此，对传感器在水面舰艇中的应用以及未来的发展趋势做了介绍，希望能够为相关的从业人员提供指导和帮助。
关键词：传感器;水面舰艇;具体应用;发展趋势
一、传感器在水面舰艇的应用情况
1.1目标探测跟踪
对于水面舰艇来说，部分水面舰艇经常要承担着对敌方舰艇进行探测和跟踪的任务，而探测跟踪传感器作为整个舰艇作战系统的核心，能够对舰艇所处三维立体环境进行一个有效的识别和追踪，为将士领导提供更多的数据，从而协助其制定相应的作战规划。同时，水面舰艇传感器还能够对舰艇配备的各类武器进行目标引导，具体来说，常见的需要舰艇传感器引导的设备包括电子侦察器、声呐、红外线探测仪以及雷达等。传统的探测设备以及人力探测的方法都具有较为明显的局限性，而通过传感器进行探测，不仅能够有效提升探测的准确度，同时还能够实现“穿透性”探测。“穿透性”探测能够帮助军士在恶劣的自然条件下进行对异常行军环境的探测，同时也能够实现对敌方高速运动的设备的有效追踪。
1.2自身状态检测
对于舰艇来说，在操作人员对其运行的过程中，需要对舰艇的自身状态以及各项理化参数有一个充分的掌握，而为了达到这个目标，需要使用大量的传感器，这些传感器的内容包括位移记录器、陀螺仪、速度测量仪、加速度测量仪以及重力传感器等。通过这些传感器的应用，能够获取到相应的数据，从而帮助工作人员掌握舰艇的自身运行状态。
1.3周边环境监测
对于舰艇来说，其上应用的传感器进行环境的监测主要包括舰艇自身环境的监测以及外部环境的监测两个部分，而这一切实现的基础便是借助传感器来对所处环境的气温、气压、湿度、噪声、氧浓度、烟雾等进行测定。
综合来说，在现代战争中，水面舰艇想要充分的掌握自身的情况以及周边的环境，通过信息化数据来占得先机，就需要各项传感器技术的有效运用。
二、舰载传感器的具体发展趋势及其应用
2.1传感器在舰艇自身发展中的应用
现阶段，各国之间的海军在发展时更加注重信息的快速获取以及隐身，因此，传感器在应用的过程中，首先要向这个方向看齐。而传感器的应用对于舰艇信息的获取是必然的，因此通过传感器的应用，首先能够满足水面舰艇信息自动化以及操控自动化的要求，同时，信息自动化以及操控自动化的实现也能够减少水面舰艇人员的数量，精简人员编制，从而给予舰艇工作人员更大的空间。
其次，舰艇在发展过程中也更加注重自身的隐蔽性，因此舰艇需要解决的另一问题便是在敌方舰艇大量的多功能传感器以及探测天线下有效的对自身进行隐蔽。而想要达到这一目标，要做的便是在舰艇上安装相应的整合传感器，研发多功能的传感设备，达成舰艇传感器的一体化，避免舰艇上传感器过多而增加被地方舰艇雷达发现的可能性。而想要在天线的监测下有效的对自身进行隐藏，则可以选择将雷达的峰值功率进行调整，使之从频率以及数量两个方面都降低，提升自身的隐蔽性。有相关信息显示，美军的新一代舰艇就打算将原有的雷达种类从20种降低至4种。同时，为了提升舰艇的隐蔽性，当前水面舰艇都采用了密封甚至半密封设计，因此舰艇的内部状态也需要被舰艇的管理人员进行有效的监控，从而对舰艇的毁损情况采取相应的措施，提升火灾以及气体灾害的防范能力，避免出现意外情况造成非战斗状态舰艇战斗人员数量的减少，提升舰艇的整体战斗能力。
2.2传感器在舰艇装备配置中的应用
对于水面舰艇来说，其在战斗以及运行过程中最常见的潜在威胁来自于潜艇、战斗机、电磁波干扰以及连续炮弹攻击四个方卖弄。而现代化技术的快速发展使得传感器具备了良好的对以上威胁进行防范的能力，近年来，水面舰艇的传感设备也呈现出将新材料以及新技术手段积极应用的趋势。
举例来说，在反潜作战当中，现阶段传统的水面舰艇声纳检测能力提升了0.75分贝，而潜艇降低的辐射噪声速率达到了每年1分贝，这种差异的存在使得潜艇进行水下探测的安全性越来越高。近年来，各国海军在对自身的水面舰艇进行声纳设备优化的同时，研发出了对应的水声换能材料，包括聚偏二氟乙烯薄膜以及镧铁合金磁制伸缩材料。这些材料的应用能够有效提升舰艇的声纳探测准确度，从而帮助舰艇能够更好的抵御可能存在的威胁。
另外，水面舰艇在提升自身的隐蔽能力的同时，反舰导弹以及战斗机也在实现自身隐藏能力的提升，因此，水面舰艇携带的舰载雷达以及红外探测设备需要具备比以往更大的探测范围，同时，舰艇传感器以及探测雷达的抗干扰能力也需要有所提升。
2.3传感器在非常规战斗中的应用
现阶段，科学技术的发展使得战争进入到了一个新的领域，通过分析战争的发展历程就可以发现，战争形态的升级和现代科学技术的发展是呈线性正相关的。在这种情况下，水面舰艇除了要对常规战争进行处理外，还需要面对信息战、生化战以及其他类型的战斗形式，因此，未来的水面舰艇需要兼顾传统舰艇功能以及声波、磁场等新型的探测能力。此外，由于无人机以及无人潜水器技术逐渐趋于成熟，因此无人舰艇在各国之间的研究越来越多。无人舰艇能够实现各种睡眠环境下的长时间驾驶，同时还能够有效降低能耗、提升负载，且无人舰艇的续航能力更强，而想要达到这一目标，必须需要雷达以及图像采集器这些传感器的应用。
三、结语
综合全文，随着科学技术的快速发展，水面舰艇被赋予的功能越来越多，想要实现保卫国家领土完整的任务，就必须对水面舰艇进行新技术的应用，而这些新技术离不开传感器的帮助，因此需要对传感器的功能以及发展趋势进行分析，切实提升水面舰艇的功能。
参考文献：
[1]类延冲，林彬彬，林一铭.传感器在水面舰艇中的应用及发展趋势[J].科技风，2018（05）：93.
作者简介：卢兴（1988-），男，汉族，籍贯河南，助理工程師，大学本科，中国船舶重工集团公司第七一三研究所，主要从事水面舰艇设备自动监控等方面的工作。
相关热词搜索：舰艇，发展趋势，传感器，水面，分析，
