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隐身技术的发展及应用

隐身技术的发展及应用
隐身技术的发展及应用

隐身技术的发展及应用

摘要:介绍隐身技术带来了军事装备的变革,并探讨有源和无源隐身原理,并重点介绍了无源隐身中利用理想对消特性、频率差将破坏相干性、相位差的影响、幅度差的影响,以规避雷达对目标的检测。

接着分析了隐身技术的现状及其原理,分别从可见光隐身技术、声波隐身技术、雷达隐身技术、激光隐身技术及红外辐射隐身技术方面介绍了当前所采用隐身技术的原理、方法及其应用。通过采用可见光、红外及激光隐身兼容技术,更好的达到隐身的效果,即可得隐身兼容技术才是隐身技术的发展方向。

隐身技术迅猛发展,新的隐身方法和技术应运而生。仿生技术、等离子体隐身技术、“微波传播指示”技术及智能隐身技术丰富和扩展了隐身技术的领域。在新的隐身方法中,重点介绍了等离子体隐身技术这一典型事例,通过介绍其原理、方法,以及在军事装备上的应用,以便我们把握这一隐身技术的发展方向。

隐身材料的开发和利用一直是隐身技术发展的重要内容,是飞机等隐身兵器实现隐身的基石,接下来介绍了正在研制开发的新型隐身材料:宽频带吸波剂、高分子隐身材料、纳米隐身材料、手征材料、结构吸波材料及智能隐身材料。新的隐形材料的研制,必将推动隐身技术迈向新的台阶。

隐身技术与反隐身技术的发展,是相互制约、相互促进的,无论哪一方有新的突破,都将引起另一方的重大变革。最后,我们探讨了当今反隐身技术的发展,以及探讨反隐身技术的方法:采用长波低频雷达探测技术、采用激光雷达探测技术、采用光电探测技术、采用数据融合技术、采用自动化和智能化技术。希望隐身技术和反隐身技术,这对矛和盾,能够加快我国的武器装备现代化的进程。

关键词:有效散射截面积(RCS)无源及无源隐身技术等离子体技术

1 前言

在1991年海湾战争中,美空军F-117A隐身攻击机,共出动1296架次,但未损失一架。它出动的架次只占联军出动总架次的2%,但它所击中的战略目标却占全部被联军击中的战略目标的40%。造成这一非凡战绩的原因,除伊拉克防空系统的部署及运作上的不利以外,主要应归功于F-117A的隐身能力。

隐身技术的出现促使战场军事装备向隐身化方向发展。由于各种新型探测系统和精确制导武器的相继问世,隐身兵器的重要性与日俱增。以美国为首的各军事强国都在积极研究隐身技术,取得了突破性进展,相继研制出隐身轰炸机、隐身战斗机、隐身巡航导弹、隐身舰船和隐身装甲车等,有的已投入战场使用,在战争中显示出巨大威力。

2 隐身技术的概述

现代无线电技术和雷达探测系统的迅猛发展,极大地推动了战争中的搜索、跟踪目标的能力,传统的作战武器所受到的威胁越来越严重。隐身技术作为提高武器系统生存、突防,尤其是纵深打击能力的有效手段,已经成为集陆、海、空、天、电磁六维一体的立体化现代战争中最重要、最有效的突防战术技术手段,并受到世界各国的高度重视。

隐身技术(又称为目标特征信号控制技术)是通过控制武器系统的信号特征,使其难以被发现、识别和跟踪打击的技术。即以削弱己方武器系统的观测特征,使敌方的探测器不能发现目标,或使探测距离大大缩短。一般认为隐身主要包括减少目标的雷达特征、红外特征和电视特征等,其中减少雷达特征主要是减少目标的有效散射截面积(RCS)。

雷达目标(飞机、导弹或军舰等)的隐身方法可分为有源和无源隐身两大类。迄今为止,西方军事强国,经过几十年研究与实践,对飞机、军舰的无源隐身技术已达成熟阶段;无论采用外形控制隐身,还是涂层吸波隐身,已从微波频段、热频段到光频段,

无所不在。著名产品有F-117A 。近年年来,随着微型高速计算机技术的发展,有源隐身技术也有了实质性的突破。

2.1无源隐身原理

无源隐身是利用外形特征和(或)涂吸波材料等来减小目标的有效雷达截面积,使探测雷达处理不了接收到的微弱回波信号,从而达到隐身的目的。根据雷达方程可计算得出采用雷达隐身技术后的最大探测距离与目标有效雷达截面积的关系为:

1/4

22311/42231/41/4

1R =P /(4)P P /(4)P *t r t r G G K λσπλπσσ??????=??

= 式中 ,P t 为发射功率;P r 为接收功率;G 为天线增益;λ为雷达工作波长;σ为有效雷达截面积;1R 为雷达最大探测距离;

1/4

2231P /(4)P t r K G λπ??=??即目标采用隐身技术后与雷达参数有关的系数。

由式(1)看出,1R 与σ成4次方根关系,若降低目标有效雷达截面积σ,则雷达的探测距离1R 就将减少。如雷达散射截面减小到1/4096,那么雷达的探测距离便缩短到1/8。可见,采用了隐身技术后,对敌方雷达的探测影响很明显。

2.2有源隐身原理

有源隐身技术是雷达目标利用装载的有源设备发射倒相回波,在雷达接收机天线处与目标真实回波相抵消,从而减弱雷达接收到的目标真实回波,达到雷达隐身的效果。即利用了相参信号的干涉效应,改变目标的散射分布,以减小雷达方向散射功率密度的一种隐身技术,如图1所示。

雷达入射至日标的场强是i

E (幅度相为(00,,i E ω?)),目标反射场强为(00,,r E ω?),

目标有效反射面积为0σ;目标有源设备发出

的无延迟场强为s 11(,,)s E E ω?,其相应的等

效反射面积为1σ。

目标反射面积的一般定义为

2

2

02E 4R r

i E σπ= 在目标回波中加人有源设备发出场强s E 后,目标的综合反射

面积变为

:

()()()22

210100100E 4R 1r s c i E t t σπσσωω??σ==++--+-????(+E )

式中,0t 为有源设备发出对消回波的时延,1?为有源设备发出

对消回波的相角,1ω为有源设备发出对消回波的角频率,而

2s 12E 4R i

E σπ= 2.2.1 理想对消特性

在有源设备发出对消回波与反射回波全相参、无延时的情况下100,(t 0))ωω==(,这时相位差10??-将决定目标综合反射面积c σ的大小。最佳对消特性应由有源设备控制输出功率就可控制

1σ(通过控制幅度E s ),

同时控制输出相位1?寻优,以达最佳控制。当达最佳对消系数时,有

10

101

()

k σσ??π?=???-=?(2k+1)为常数(5) 按式(3) 算得c 0σ=,即在雷达方向有效地实现了目标的完全隐身。这是理想的目标回波的对消特性。

影响有源对消效果的诸因素中,频差10()ωω-影响最大,其次是初相差(10??-),幅度差和对消回波延迟。

2.2.2 频率差将破坏相干性

目标回波是若干脉冲周斯r nT 积累相加的,对全相参信号而言,当角频差10ωωω?=-较小时,积累相加会出现一些新特性,若载波初相差10K ??π-=(+1),回波列以取样函数r n

∑(t-nT )表示,则积累相加合成场为

010E 2sin sin()

2,n

t t

r E na a T πωωπ=-=

Ω=Ω∑(6) 或220n E 4E sin()sin()m ma na ππ=∑∑ (7) 仅在a 为整数时,以上两式才同时为零,即达最佳有源对消;

a 为其他数值时,有源对消效果与脉冲积累数有关,m 很大时(如100个),回波积累对消效果基本消失。

2.2.3 相位差的影响

当010,c c σσσ???=?=-随变化的归一化曲线为:

20lg 20lg sin /2c dB βσ?=-=-? (8)

在0180??=时,对消效果最好,0β=;而当090??=时,则0/245??=,0sin 450.707,3dB β==。说明相位差??偏离π的奇数倍越远,有源对消效果越差。

3.4 幅度差的影响

当K+1?π?=(2),

且取m =则c σ的归一化曲线可表示为:

20lg 1m γ=-- (dB ) (9)

在(0,2)m ∈时,均产生有源对消、目标反射面积缩减的效果。该曲线在m =1附近变化剧烈。如在

1m 0.3210;1m 0.0330dB dB γγ-==-==时,而时,。 3 隐身技术的现状及原理

通常所说的隐身技术,即目标特征信号减缩技术或被称为“低可探测技术”。表示目标特征信号的物理量主要有,光学可见度、噪声强度、雷达散射截面(RCS )、红外辐射强度。以此,目前利用的隐身技术主要可分为可见光隐身技术、声波隐身技术、雷达隐身技术、红外隐身技术及激光隐身技术。

3.1 可见光隐身技术

可见光隐身,就是降低军事装备本身的目标特征,使敌方的

可见光相机、电视摄像机等光学探测、跟踪、瞄准系统不易发现目标的可见光信号。采用可见光隐身技术的目的,是通过减少目标与背景之间的亮度、色度和运动的对比特征,达到对目标视觉信号的控制,以降低可见光探测系统发现目标的概率。

可见光隐身技术手段主要采用迷彩、伪装技术,在武器系统表面涂上与背景颜色相近的迷彩,或者在武器表面罩上网。试验表明,涂敷迷彩具有相当好的隐身效果,如用微光夜视仪观测1000m处坦克的发现概率,无迷彩时为77%,有迷彩时只有33%。现代迷彩兼有吸波作用,不仅可降低坦克的可见光探测概率,还可减弱坦克的红外辐射。伪装网是一种通用性的伪装器材,主要用来伪装常温状态的目标,使目标表面形成一定的辐射率分布,以模拟背景的光谱特性,使之融于背景之中%同时在伪装网上采用防可见光的迷彩,可更有效对抗可见光侦察、探测和识别。

此外,各国正在研究各种新的可见光隐身方法,如美国正研究一种电致变色涂敷材料,用不同的电压控制时,材料将显示出不同的特性,使武器颜色随背景变化。

3.2声波隐身技术

声波隐身技术,也称为听觉隐身技术。隐身武器应具有低声特征信号的隐身特点,以用来对抗性能和种类日趋完善的防御探测系统。飞行器作为主要武器系统之一,它的噪声主要由螺旋桨/旋翼的旋转和涡流噪声,发动机进气、排气、燃烧的噪声,机体空气动力尾流噪声以及涡流噪声等声源组成。尤其是直升机,因为其飞行高度在50m左右,为了避免被侦测到,同时也避免声触发地雷和导弹的打击,降低噪声是极为重要的。另外对低空无人机和潜艇来说也存在同样的问题。

针对噪声源,可应用以下降低噪声的措施:

(1)减震结构:通过采用具有减震作用的蜂窝夹层结构或镶入减震材料,降低噪声源引起的噪声。

(2)整流结构:设计由许多流线型叶片构成的隔栅,纠正气

流的不均匀流动,降低高频谐振。

(3)吸声结构:以吸声材料制成的密集角锥,可以有效地吸收产生的噪声。

降低噪声的措施有时与降低RCS的措施及抑制红外辐射措施是结合的。

3.3雷达隐身技术

雷达隐身技术是以电磁波散射理论为基础,为了不被雷达发现,最有效的办法是减少飞行器的雷达截面积RCS。即采取各种措施使目标在雷达探测波束照射范围内具有极小的雷达截面积,大幅度减少可被敌方雷达接收机截获的电磁波能量,使雷达对目标的探测距离缩短,从而达到隐身的目的。被实践证明行之有效并投入实用的隐身技术有:外形隐身技术和材料隐身技术。雷达外形隐身技术的主要理论依据来自目标各个部件的电磁散射机理,利用计算机辅助设计等现代设计手段,对飞机以及其他装备进行设计,在保持一定性能的前提下,使其被探测的雷达截面积最小。

3.3.1 外形隐身技术

在气动力允许的条件下,改变飞行器外形,使其在特定的照射角度范围内显著降低特定照射角度范围内的RCS的技术成为外形隐身技术。其采用的方法通常如下:

(1)飞机的机翼、机尾和机身之间的结合都是能产生角反射器效应的部位,可采取翼身融合体结构,V型尾翼或倾斜式双立尾结构等方法。

(2)变后向散射为非后向散射,采用后掠翼和三角翼结构对付正前方入射光。

(3)用边缘衍射代替镜面反射,尽量使机上造成镜面反射的部分平滑,使之形成边缘衍射而无强反射。

(4)用平板外型代替曲面外形,减少散射源数量。可将飞机的机身、短舱等处向扁平方向压缩或做成近似三角形机身。

如图2,用倾斜的平板组成的多面体机身代替常规的二次曲面机身,可将入射到机身的雷达波的大部分能量偏转到在一定的角度范围内,雷达接收不到的方向上,雷达接收到的只是很弱的回波e,因此可显著降低机身的RCS。

3.3.2 材料隐身技术

利用材料对电磁波的通透性能、吸收性能及反射性能实现降低RCS的目的,属于材料隐身技术。

1 吸波材料的应用

吸波材料技术通过吸波材料吸收照射在飞机上的激光,其吸波能力取决于材料的导磁率和介电常数。吸波材料从工作机制上可分为两类,即谐振(干涉)型与非谐振型。谐振型材料中有吸收激光的物质,且其厚度为吸收波长的1/4,使表层反射波干涉相消。非谐振型材料是一种介电常数、导磁率随厚度变化的介质,最外层介质的导磁率近于空气,最内层介质的导磁率接近于金属,由此使材料内部较少寄生反射。

吸波材料从使用方法上可分为涂料与结构型两大类。涂料可涂覆在飞行器表面,但在高速气流下易脱落,且工作频带窄。结构型是将一些非金属基质材料制成蜂窝状、波纹状、层状、棱锥状或泡沫状,然后涂吸波材料或将吸波纤维复合到这些结构中去。其特点对比如下:

涂料吸波材料特点:

(1)吸波涂层可抑制镜面反射、行波、爬行波和边缘散射

(2)吸收效果和吸收频率与厚度有关

(3)优点:不需要改变外形

(4)缺点:重量增加,2mm 厚每平方米6kg ;逾高温易氧化,不适用于高速飞行器和喷管;S 波段和L 波段吸波涂层很厚,重量无法被接受。

吸波结构特点:

(1)承力结构件,将吸波材料加入复合材料中,制成飞行器部件

? (2)不改变气动外形,不增加太多重量

(3)可以吸收S 、L 波段电磁波

蜂窝芯层厚度为16mm ,蜂窝管宽度为6mm ,芯层密度为

0.032g/cm 3的结构型吸波材料的吸收特性图如图3所示:

2 透波材料的应用

采用透射材料是指让光透射而反射。从原理上讲,透射材料后应有一光束终止介质,否则仍会有反射或散射光存在。

利用玻璃钢、凯福勒等复合材料制成的透波结构对电磁波透射率可达80-95%,而后向回波剩下很少。但入射电磁波穿过它的透波外壳后,照射到复合材料内部的金属构件和设备上,仍会产生很强的散射回波,其强度甚至远远超过容纳这些设备或元件的流线形金属外壳在同样入射条件下直接产生的散射回波。我们即图3 结构型吸波材料的吸收特性

可在其表面涂以涂覆型吸波涂层或耗能泡沫进行屏蔽。用这种方法设计的立尾,其RCS峰值可较全金属立尾降低90%-96%。

3 镶入式吸波结构的应用

利用透波材料做承力结构,在结构内部镶入不参加承力的、含有碳等耗能物质的泡沫型吸波材料,可以构成一种有效吸收电磁波的特殊结构。这种特殊结构可称作镶入式吸波结构。镶入式吸波结构与结构型吸波材料构成的吸波结构相比,不同之处在于前者的吸波材料不参加承力,而后者的吸波材料参加承力。

镶入式吸波结构的特点:加工易成型;吸收能力强,与金属结构相比,在8-12GHz可使回波RCS衰减99-97%,在4GHz可使RCS衰减90-94%;由于碳耗能泡沫型吸波材料的密度只有

0.06-0.08g/cm3,其重量较轻;另外与金属管相比,可明显降低管壁因高速气流冲击引起的谐振噪声。

4 屏蔽格栅的应用

如果让雷达波入射到进气道的唇口及管道内部,那么唇口及管道内的压气机会产生很强的散射回波。用反射性或吸收性格栅罩在进气口外,可以有效减弱上述两项回波。

反射性格栅是用金属材料制成的网状格栅。它可将入射电磁波的绝大部分能量反射到雷达接收不到的方向上,只允许少量能量透过。根据所对抗的雷达波长,合理设计格栅网眼参数,即可获得可观的屏蔽效果,又可使进气道的进气压力损失不多。同样的网眼参数,入射波长越长,屏蔽效果越高。简单的金属网并不具备对气流的疏导作用,具有这种作用的反射性格栅,其网眼必须使按气动力要求设计的,具有一定深度的管状网眼。

用吸收性格栅也能屏蔽进气道,减弱前述两项回波。在金属格栅表面包括管状网眼内表面,施以涂覆型吸波材料,或用加入吸收剂的复合材料制造格栅,就成为吸收性格栅。这种格栅吸收电磁波的原理与蜂窝状结构型吸波材料很相似。吸波效果也与网眼参数及入射波长有关。这种格栅的屏蔽作用是由吸收及反射两

部分组成。与反射性格栅相比,吸收性格栅能将钻入网眼中的部分电磁波加以吸收,因此电磁波的透过率更低,也就是屏蔽作用更强。

由于不论哪种格栅,均存在不同程度的反射作用,所以只有将格栅按一定角度斜置,也就是罩在斜切进气口的外边,才能达到降低RCS的目的。

5 金属镀膜的应用

常规座舱罩是透波的,可使电磁波穿过并射到座舱内的金属

结构、设备、驾驶员身体等散射体上。由这些散射体产生的后向回波再次穿过座舱罩被雷达接收。若是给座舱罩镀上一层金属薄膜,在透光率允许的条件下增强其反射率,同时改变座舱罩的外形,使反射波绝大部分偏离到雷达接收不到的方向上,可使座舱的RCS显著降低。不论采用什么材料,均应满足透光率不低于70%、电磁反射率不低于90%的基本要求。镀膜应处在两层透明材料之间,以防止机械性及化学性损害。

有些小型飞行器为了减少重量及工艺成本,常用玻璃钢等透波材料制造其机身的外壳。如果允许雷达波透过外壳射到内部的金属结构、设备、导线等反射体上,则回波强度相当可观。这种情况,应在透波外壳的内壁镀一层足够厚的金属膜,阻止电磁波通过。如果再将机身设计成低RCS外形,可将入射波反射到雷达接收不到的方向上。

3.4激光隐身技术

激光隐身从原理上与雷达隐身有许多相似之处,它们都以降低反辐射面为目的,激光隐身就是要降低目标的激光反射截面,与此有关的是降低目标反射系数,及减小相对于激光束横截面区的有效目标区。为此,激光隐身的技术有以下几项:

(1)采用外形技术消除可产生角反射器效应的外形组合,变后向散射为非后向散射,用边缘衍射代替镜面反射,用平板外形代替曲面外形,减少散射源数量,尽量减小整个目标的外形尺寸。

(2)采用吸收材料技术吸收材料可吸收照射在目标上的激光,其吸收能力取决于材料的导磁和介电常数,吸收材料从工作机制上可分为两类,即谐振型与非谐振型,谐振型材料中有吸收激光的物质,且其厚度为吸收波长的1/4,使表面反射波与干涉相消;非谐振型材料是一种介电常数、导磁率随厚度变化的介质,最外层介质的导磁率近于空气,最内层介质的导磁率接近于金属,由此使材料内部很少发生寄生反射。

(3)利用激光的散斑效应激光是一种高度相干光,在激光图像侦察中,常常由于目标散射光的相互干涉,而在目标图像上产生一些亮暗相间随机分布的光斑,致使图像分辨率降低。可利用这一散斑效应来对目标隐身。

(4)改变反射回波的偏振度激光雷达为提高信噪比。在接收通道中一般设置有检偏器,即只允许与发射激光偏振方向相同的回波进入。因此,可设法在被探测目标上采取适当的外形措施,改变目标反射光的偏振方向,降低偏振度,从而达到减少目标反射回波的目的。

(5)采用光致变色材料利用某些介质的化学特性,使入射激光穿透或反射后变成为另一波长的激光。

3.5 红外辐射隐身技术

在红外遥感装置探测、跟踪的重要方向上,减弱飞行器红外辐射强度的措施称作红外辐射隐身技术或称为红外隐身技术。凡是能减缩红外辐射的空间范围及在一定空间范围内减缩辐射强度的措施均能有效降低红外探测装置的发现概率及红外寻的导弹的跟踪精度,从而提高飞行器的生存概率。

飞行器的红外辐射主要来自于被发动机加热的部件、发动机的喷焰及被气动力加热的部位。红外隐身技术就是降低或改变飞行器的红外辐射特征,从而实现飞行器的低可探测性。这可通过改进结构设计和应用红外物理原理来衰减、吸收飞行器的红外辐射能量,使红外探测设备难以探测到飞行器。

3.5.1 红外隐身原理

从红外物理学可知,物体红外辐射能量由斯蒂芬一玻尔兹曼定律决定:

4W T εσ=

式中,W 为物体的辐射发射量,σ为玻尔兹曼常数,ε为物体的比辐射率,T 为物体的绝对温度。

可见物体辐射红外能量不仅取决于物体的温度,还取决于物体的比辐射率。温度相同的物体,由于比辐射率的不同,在红外探测器上显示出不同的红外图像。鉴于一般军事目标的辐射都强于背景,所以采用低比辐射率的涂料可显著降低目标的红外辐射能量。另一方面,为降低目标表面的温度,热红外伪装涂料在可见光和近红外还具有较低的太阳能吸收率和一定的隔热能力,以使目标表面的温度尽可能接近背景的温度,从而降低目标和背景的辐射

对比度,减小目标的被探测概率。

红外探测系统能探测目标的最大距离R 为

[]1/21/2

1/21/2*1/2a 00R J )/2()1/()(/)s n D NA D f V V τπτω????=????? (

式中:J —目标的辐射强度; a τ—大气透过率;

NA —光学系统的数值孔径;

*D —探测器的探测率;

ω—瞬时视场;

f ?—系统带宽;

s V —信号电平;

n V —噪声电平。

在(2)式中,第一项反映了目标的红外辐射特性和大气传输特性,第二项反映了红外探测系统中光学系统的特性,第三项反映了红外探测系统中探测器的特性,第四项反映了红外探测系统中系统特性和信号处理特性。

红外隐身的目的主要是减少公式中第一项的各项取值,也就是说,目标的红外隐身应包括二方面内容,一是改变目标的红外辐射特性,即改变目标表面各处的辐射率分布;二是降低目标的红外辐射强度,即通常所说的热抑制技术;三是调节红外辐射的传播途径(这包括光谱转换技术)。

3.5.2 改变飞行器红外辐射特性技术

(1)改变红外辐射波段

改变红外辐射波段,一是使飞行器的红外辐射波段处于红外探测器的响应波段之外;一是使飞行器的红外辐射避开大气窗口而在大气层中被吸收和散射掉。具体技术手段可采用可变红外辐射波长的异型喷管;在燃料中加入特殊的添加剂来改变红外辐射波长。

(2)调节红外辐射的传输过程

通常采用在结构上改变红外辐射的辐射方向技术。对于直升机来说,由于发动机排气并不产生推力,故其排气方向可任意改变,从而能有效抑制红外威胁方向的红外辐射特征。对于高超音速飞行器来说,机体与大气摩擦生热是主要问题之一,可采用冷却的方法,吸收飞行器下表面热,再使热向上辐射。

(3)模拟背景的红外辐射特征技术

模拟背景红外辐射特征是通过改变飞行器的红外辐射分布状态,使飞行器与背景的红外辐射分布状态相协调,从而使飞行器的红外图像成为整个背景红外辐射图像的部分。

(4)红外辐射变形技术

红外辐射变形技术就是通过改变飞行器各部分红外辐射的相对值和相对位置,来改变飞行器易被红外成像系统所识别的特定红外图像特征,从而使敌方难以识别。目前主要采用的是涂料。

3.5.3 降低飞行器红外辐射强度技术

降低飞行器红外辐射强度也就是降低飞行器与背景的热对比度,使敌方红外探测器接收不到足够的能量,减小飞行器被发现

识别和跟踪的概率。它主要是通过降低辐射体的温度和采用有效的涂料来降低飞行器的辐射功率。其原理主要包括减热、隔热、吸热、散热和降热等等。具体可采用以下几项技术手段:

(1)减少散热源技术

尽量减少散热源、采用散热量小的设计和部件,采用闭环冷却系统,改善气动力特性,减少气动力摩擦。

(2)热屏蔽技术

采用热屏蔽技术,以隔阻飞行器内部发出的热量,使之难以外传。一是在整机布局上考虑热屏蔽手段,以求降低飞行器的红外辐射强度;二是对喷管等重要部位进行红外遮挡。

(3)空气对流散热技术

空气的辐射集中在大气窗口以外的波段上,是一种能对红外辐射进行自遮蔽的散热器。所以红外探测系统只能探测热目标,而不能探测热空气。空气对流散热技术充分利用空气的这一特性,将热能从飞行器表面或涂层表面传给周围空气。

(4)热废气冷却技术

为降低发动机排气管的温度,通常采用隔热层和进行空气对流。排气管外的隔热层能使排气管的红外辐射大大降低,在隔热层上进行空气对流冷却也能使排气管外表面的红外辐射特征进一步降低。

对热废气冷却系统,目前研制的有夹杂空气冷却和液体雾化冷却两种系统。夹杂空气冷却就是用周围空气冷却热废气流,液体雾化冷却主要通过混合冷却液体的小液滴来冷却热废气。

3.5.4红外隐身技术的应用

1 红外隐身技术在飞机中应用

飞机的红外辐射源较多而又较强,因而红外隐身技术要综合

采用多种措施。直升机主要通过改变发动机排气方向来控制红外特征。目前隐身飞机上已采用或正在研究的红外隐身技术有:(1)采用散热量小的发动机

隐身飞机大都采用涡轮风扇发动机,从而使隐身性能大大改善。

(2)采用材料对发动机进行隔热

采用隔热隔温材料对发动机进行隔热;可防止发动机热量传给机身,从而减少飞机的红外辐射特征。

(3)改进发动机喷管的设计

隐身飞机普遍采用了二元喷口(包括S形)从而大大改善飞机的隐身特性。

(4)利用气溶胶屏蔽发动机尾焰的红外辐射

利用气溶胶屏蔽发动机尾焰的红外辐射,可有效遮挡或屏蔽红外辐射,同时也可干扰雷达、激光和可见光探测器。

(5)使用新的燃料降低排气的红外辐射

改进燃料成份,采用喷气束滤波手段,抑制和改变红外辐射波段,使之处于红外导弹响应波段外。

(6)在飞机表面涂覆红外涂料

在飞机表面涂覆红外涂料,在涂料中加入隔热和抗红外辐射成份,以抑制飞机表面温度和抗红外辐射。利用涂料减少或消除飞机的反射特性,减少飞机与背景的对比度;或吸收飞机自身的红外辐射,把这些辐射能转化为其它形式。

(7)采用闭合回路冷却系统

采用闭合回路冷却系统,能把载荷设备产生的热传给燃油,以减少飞机的红外辐射;或者把热在大气中不能充分传热的频率下散发掉。

2 舰艇的红外隐身技术

军事目标的红外隐身在空中和海上的应用与发展是不平衡的。就目前的水平看,飞机

的红外隐身技术比较成熟,已达到或接近实用阶段,而且已经开始应用于飞机的设计和制造中。舰艇的红外隐身技术才刚刚起步,其作用只能是对现有装备进行小的改进,完成低水平的热抑制,

它离实用阶段还有一定距离。为了降低水面舰艇的红外辐射,各国实际采用的措施主要有:

①冷却上升烟道的可见部分;

②冷却排烟,使其可能接近环境温度;

③选取适当材料,用它来吸收3m μ-5m μ的红外辐射; ④采用绝缘材料来限制机舱、排气管道及舱内外结构的发热部位;

⑤对舰桥等上层建筑涂敷红外隐身涂料,这样不仅能减少红外辐射,而且能减少光

反射。

3 坦克装甲车辆的红外隐身技术

坦克的红外辐射主要来源于发动机及其排出的废气,火炮发射时的炮火,履带与地面

摩擦,以及受阳光照射而产生的热等。坦克装甲车辆的红外辐射抑制措施主要有:

①发动机排气和冷却空气出口只能指向后方,而且不能直指地面,以防扬尘。排气中

粒子杂质含量极低,以减少其热辐射。采用陶瓷绝热发动机,降低坦克的红外辐射强度。

②内部热耗散较低,朝向天空水平表面部分应具有较高的发射率,以防向天空辐射。垂直面及与垂直面成小角度平面的发射率应足够低,以使车辆热点视觉温度降到最低。

还可采用不同发射率的隐身涂料来构成热红外迷彩,可使大面积热目标分散成许多个小热目标,分割歪曲了目标的热图像,在热像仪屏上各种不规则的亮暗斑点打破了真目标的轮廓,降低目标的显著性,这样即使有一部分的红外能量辐射出去,但由于已改变了目标的热分布状态,热像仪也难以分辨出目标的原来形状,从而增加敌方探测、识别目标的难度。

4 可见光、红外、激光的复合隐身技术

由于高技术战争中光电侦察和制导手段的多样性,可见光/红外/激光复合隐身技术已经成为隐身技术研究的热点与难点。在光电隐身技术中,复合隐身涂料具有使用方便、性能可靠、性价比高、不会影响目标的原有性能等优点而倍受重视,是光电隐身技术发展的重点。

对于红外侦察与制导系统来说,对目标的探测与制导目标和背景表面温度和发射率密切相关,所以红外隐身材料的主要指标是该红外波段的低发射率ε。而激光侦察与制导要依赖于目标对激光的回波,所以激光隐身材料的主要指标是对该波段激光的高吸收率α或低反射率R 。

激光侦察与制导都是有源的,而红外侦察与制导则是无源的;激光威胁源主要是工作在1.06m μ的Nd :YAG 激光器,因此激光/红外隐身材料在这个波长具有低的反射率即可,且在3m μ~5m μ和8m μ~14m μ这两个波段具有高的反射率,就能具有激光/红外隐身性能。

对于激光隐身来说,通过对激光有强吸收作用材料的研究,涂层表面形态和复配技术的研究,即可研制出低反射率的涂料。考虑到影响目标回波的是目标的平均反射率,因此在目标平均反射率低的情况下,对目标反射率的要求可以放宽,这样就使隐身涂料能与红外隐身相兼容。

实现红外隐身,首先应采用低发射率的材料;然后是根据背景条件进行红外迷彩设计,使目标在红外热像仪观察时出现条块分割,并与背景相融合。通过研制低发射率颜料和红外透明粘合剂,即可获得具有发射率差值的不同发射率涂料。

可采用不同的色彩和不同发射率的涂料,依据地面目标的红外和可见光背景条件,将目标涂覆成红外隐身和可见光迷彩隐身。当使用红外热像仪观察时,目标便明显具有红外分割变形效果。所以可将多色彩的激光和多色彩的红外隐身涂料,按可见光迷彩

隐身和红外迷彩隐身的要求涂覆在同一目标上,这样就不仅具有红外隐身兼容的性能,并具有可见光迷彩隐身的功能。

4 隐身技术的新进展

隐身技术发展迅猛,今天采用的方法和技术,明天可能因为反隐身技术的抗击而被淘汰,随之一种新的隐身方法和技术就会应运而生;

4.1仿生技术

试验证明,海鸥虽与燕八哥的形体大小相近,但海鸥的雷达反射截面比燕八哥的大200倍。蜜蜂的体积小于麻雀,但它的雷达反射截面反而比麻雀大16倍。有关科学家们正在研究这些现象,试图采用仿生技术,寻求新的隐身技术。

4.2等离子体隐身技术

等离子体是由大量自由电子和离子组成,是尺度大于德拜(电偶极矩单位)且在整体上表现为近似中性的电离气体,是物质存在的又一种聚集态,又把等离子体称为物质的第四态或称为等离子态。等离子体产生的方法有多种,例如热致电离、气体放电、高能粒子轰击、激光照射等方法都能使气体电离成为等离子体。在军事上,核爆炸,放射性同位素的射线,高超音速飞行器的激波,燃料中掺有艳、钾、钠等易电离成分的火箭和喷气式飞机的射流,都可以形成弱电离等离子体。

等离子体对电磁波的传播有很大的影响。在一定条件下,等离子体能够反射电磁波;在另一种条件下,又能够吸收电磁波。当存在磁场时,在等离子体中沿磁场方向传播的电磁波极化方向会产生所谓的法拉第旋转,从而使雷达接收的回波的极化方向与发射时不一致,造成极化失真。等离子体的这三个性质,可用于对雷达进行无源干扰。

表征等离子体性质的重要参数之一是它的电子朗缪尔频率,通常称为等离子体频率WP是等离子体的重要特征。在无磁场存在的情况下,欲使微波在等离子体内传播,则微波的频率必须高于

等离子体的频率Wp,频率低于等离子体频率的微波是不能在等离

子体中传播的,只是在等离子体的界面上产生反射。而且等离子体频率与电子密度有关,频率越高,相应的电子密度越大;或者说,对于某一确定的频率,有一确定的临界密度,如果实际等离子体的密度大于临界密度,则这一频率的微波不能通过。

4.2.1 等离子体隐身技术的机理

等离子体隐身技术就是指利用等离子体来规避探测系统的一种新技术,采取相关的技术途径在飞行器表面(周围)形成等离子体,并通过等离子体与电磁波的相互作用,对雷达波实施碰撞吸收、反射和耗散衰减,当存在磁场时,在等离子体中沿磁场方向传播的电磁波的极化方向会产生所谓法拉第旋转,从而使雷达接收的回波极化方向与发射时的不一致,造成极化失真。

因此,等离子体隐身技术使许多武器装备几乎不作任何结构和性能上的改变,都可以利用等离子体发生器来实现隐身。等离子体按其热容量大小,可分为能等离子体、热等离子体和低温等离子体,目前世界上主要是应用低温等离子体。

产生等离子体的方法有两种:一种是利用等离子体发生器产

生等离子体,即在低温下,通过电源以高频和高压的形式提供高能量产生间隙放电,将气体介质激活电离形成等离子体;另一种方法是在装备的特定部位,如强散射区,涂一层放射性同位素,它的辐射剂量应确保它的射线电离空气所产生的等离子体包层具有足够的电子密度和厚度,以确保对雷达波有最强的吸收。

4.2.2等离子体隐身基本原理

(1)等离子体频率

等离子体振荡频率描述由于外界某种扰动引起等离子体内部电子和离子的振荡情况。当等离子体中的粒子遇到外加电磁场时,其中的自由电子将按照外加电磁场的变化而运动。当失去外加电磁场后,被扰动的电子将以一定的频率在质量大的、相对不动的正离子云中间振荡,直到振荡被碰撞所阻尼。该频率就称为等离

移动通信技术的现状与发展

移动通信技术的现状与发展-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

下一代互联网技术大作业 题目移动通信技术的现状与发展 姓名 专业网络工程 班级 1402班 学号

1. 移动通信技术的概念及相关知识 1.1 移动通信的基本概念 移动通信是指通信中的移动一方通过无线的方式在移动状态下进行的通信,这种通信方式可以借助于有线通信网,通过通信网实现与世界上任何国家任何地方任何人进行通信,因此,从某种程度上说,移动通信是无线通信和有线通信的结合。移动通信的发展先后经历了第一代蜂窝模拟通信,第二代蜂窝数字通信,以及未来的第三代多媒体传输、无线Internet等宽带通信,它的最终目标是实现任何人在任何时间任何地点以任何方式与任何人进行信息传输的个人通信。 1.2移动通信的发展 目前,移动通信已从模拟通信发展到了数字移动通信阶段,并且正朝着个人通信这一更高级阶段发展。未来移动通信的目标是,能在任何时间、任何地点、向任何人提供快速可靠的通信服务。1978年底,美国贝尔实验室研制成功先进移动电话系统(AMPS),建成了蜂窝状模拟移动通信网,大大提高了系统容量。与此同时,其它发达国家也相继开发出蜂窝式公共移动通信网。这一阶段的特点是蜂窝移动通信网成为实用系统,并在世界各地迅速发展,这个系统一般被当作是第一代移动通信系统。 从20世纪80年代中期开始,数字移动通信系统进入发展和成熟时期。蜂窝模拟网的容量已不能满足日益增长的移动用户的需求。80年代中期,欧洲首先推出了全球移动通信系统(GSM:Global System for Mobile)。随后美国和日本也相继指定了各自的数字移动通信体制。20世纪90年代初,美国Qualcomm 公司推出了窄带码分多址(CDMA:Code-Division Multiple Access)蜂窝移动通信系统,这是移动通信系统中具有重要意义的事件。从此,码分多址这种新的无线接入技术在移动通信领域占有了越来越重要的地位。些目前正在广泛使用的数字移动通信系统是第二代移动通信系统。

电子信息技术在企业中的应用以及发展

电子信息技术在企业中的应用以及发展 企业是经济活动的基本单元,企业的发展可以带动社会的经济发展,而电子信息技术对企业的发展有很积极的促进作用,所以将电子信息技术更大范围的应用在企业日常管理中将是未来企业发展的必然趋势。 标签:电子信息技术;企业;管理 一、电子信息技术在企业管理中的应用现状和存在的问题 1、电子信息技术在企业管理中的应用现状 随着网络的不断普及,电子信息技术在企业管理中得到了越来越广泛的应用,但是从目前企业发展情况开看,一部分企业对于电子信息技术在企业管理中的应用重视程度还是不够,每一个企业不论小型企业还是大型企业面都需要对自己的发展现状有足够明确的认识,制定准确具体的管理制度,再针对这些制度将其与电子信息技术联系起来,对某些方面的管理给予足够的重视。 2、企业领导人对信息化建设不够重视 信息化技术的高速发展使得一部分长期以来一直遵循传统发展模式的企业领导人不能及时对信息化技术进行了解,跟不上企业发展向信息化生产转型的步伐,仍然在传统生产背景下对企业进行领导规划,所以对在企业中应用电子信息技术的工作重视程度不够,主要的表现有不关注企业硬件设施的更新检查工作,导致电子信息技术不能真正应用在企业生产管理中,影响企业的整体发展。 3、对信息化的认知不够准确全面 信息化技术依赖于计算机,要实行企业信息化管理,首先要在企业中配备相应的計算机设备,数量足够多且能够带动企业信息化发展项目,可是有的企业虽然认识到了设备的重要性,硬件设施配备齐全,但是对于电子信息化认识不够准确全面,不能实现对这些机械设备的全面合理利用,无形中便增加了企业信息化建设的工作难度。所以要想实现企业信息化建设,除了配备相应的计算机硬件设施之外,还要对这些设备及计算机信息化有一定了解,合理有效的利用这些设备,实现其功能的最大化,这样才能更好的实现对信息资源的开发利用,提高企业各项工作环节的工作效率和工作质量,促进企业快速发展。 4、技术人员空缺 缺乏相应的技术人员是企业信息化发展中的重要缺口。配备相应的计算机硬件设施对于企业实现信息化管理是远远不够的,如果没有专业的技术人员对这些设施进行操作,那么有再多再好的设施也只能放作摆设而不能真正的应用到信息化建设当中。而在很多企业中都存在只重视计算机设配的配备工作而不重视对相

隐身技术的发展及应用

隐身技术的发展及应用 摘要:介绍隐身技术带来了军事装备的变革,并探讨有源和无源隐身原理,并重点介绍了无源隐身中利用理想对消特性、频率差将破坏相干性、相位差的影响、幅度差的影响,以规避雷达对目标的检测。 接着分析了隐身技术的现状及其原理,分别从可见光隐身技术、声波隐身技术、雷达隐身技术、激光隐身技术及红外辐射隐身技术方面介绍了当前所采用隐身技术的原理、方法及其应用。通过采用可见光、红外及激光隐身兼容技术,更好的达到隐身的效果,即可得隐身兼容技术才是隐身技术的发展方向。 隐身技术迅猛发展,新的隐身方法和技术应运而生。仿生技术、等离子体隐身技术、“微波传播指示”技术及智能隐身技术丰富和扩展了隐身技术的领域。在新的隐身方法中,重点介绍了等离子体隐身技术这一典型事例,通过介绍其原理、方法,以及在军事装备上的应用,以便我们把握这一隐身技术的发展方向。 隐身材料的开发和利用一直是隐身技术发展的重要内容,是飞机等隐身兵器实现隐身的基石,接下来介绍了正在研制开发的新型隐身材料:宽频带吸波剂、高分子隐身材料、纳米隐身材料、手征材料、结构吸波材料及智能隐身材料。新的隐形材料的研制,必将推动隐身技术迈向新的台阶。 隐身技术与反隐身技术的发展,是相互制约、相互促进的,无论哪一方有新的突破,都将引起另一方的重大变革。最后,我们探讨了当今反隐身技术的发展,以及探讨反隐身技术的方法:采用长波低频雷达探测技术、采用激光雷达探测技术、采用光电探测技术、采用数据融合技术、采用自动化和智能化技术。希望隐身技术和反隐身技术,这对矛和盾,能够加快我国的武器装备现代化的进程。 关键词:有效散射截面积(RCS)无源及无源隐身技术等离子体技术

4G通信技术及其应用前景

热点技术 4G通信技术及其应用前景 □杨超1梅康1陈金鹰1朱军2 (1、成都理工大学信息工程学院,成都 610059; 2、成都军区通信网络技术管理中心,成都 610011) 摘要:本文在介绍第四代移动通信基本概念的基础上,对其可能采用的OFDM、软件无线电、智能天线、MIMO、基于IP的核心网技术进行了讨论。通过对4G通信技术主要优势的分析,探讨了4G的基本特征,以及由于新技术的引用和效能的提高,将为4G带来的更为广阔的应用领域和市场。 关键词:移动通信4G OFDM 全IP核心网 引言 移动通信以其用户可在通信覆盖区域内任意位置、并在运动情况下通信,而极大地拓展了实用性,并为社会发展带来深刻的影响。以模拟信号传输为基础的第一代移动通信,解决了人们基本通话需求,所采用的蜂窝网络结构实现了频率的重用,使成千上万的公众能利用有限的频率资源进行大众化的通信。第二代移动通信以数字信号传输为基础,在改善通信质量、提高频率资源利用率和信道容量的同时,还提供低速率的数据传输能力。第三代移动通信进一步提高频率利用率,使高质量的视频宽带多媒体综合业务成为可能,也使手机上网、移动计算得以实现。进一步的移动通信发展将是怎样的面貌,是值得关注的话题,本文就已经露出了一些端倪进行讨论。 一、4G的概念 “4G”是业界对第四代移动通信通俗的叫法,国际电联的官方称法是“IMT-Advanced”。4G技术不同于3G技术的一个明显特征是,4G技术由于连接传输速率大幅提高,从而能引入高质量的视频通信,将被广泛地应用于人们生活和经济建设的方方面面[1]。就数据传输速率而言,有了较大提高。如韩国三星电子所演示的4G技术,实现了静止时以1Gbps级的速度和移动时以100Mbps级的传输速率连续无停顿传输数据[2]。我国的首个4G外场试验系统在上海的测试也显示,该系统在高速移动环境下的信息传输速率达100Mbps,将现有移动通信传输效率提高了近10倍[3]。其次,就4G的应用和功能而言,同样进行了新的扩展。如韩国三星的4G演示中,同时使用宽带、视频通话、直播论坛等示范服务,4G传输的影像画面清晰,无停顿和抖动。第四代移动通信可以在不同的固定、无线平台和跨越不同频带的网络中提供无线服务,可以在任何地方用宽带接入互联网(包括卫星通信和平流层通信),能够提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。 4G标准正在加紧制定中,4G标准申报工作已经结束,国际电联在相关的截止日期前已经收到6份提案,其中包括中国的TD-LTE-Advanced提案。世界无线电全会将于2012年春天召开,届时将正式公布4G标准最终结果。未来5年移动通信技术的最大热点将是4G和 3D,100Mbit/s的速度可让手机成为真正的移动多媒体终端[4]。 二、4G通信中的关键技术

现代通信技术的发展现状及发展方向

1.简要概述现代通信技术的发展现状及发展方向; 光纤通信技术(现阶段主流): 光纤通信技术是以光信号作为信息载体、以光纤作为传输介质的通信技术。在光纤通信系统中,因光波频率极高以及光纤介质损耗极低,故而光纤通信的容量极大,要比微波等通信方式带宽大上几十倍。光纤主要由纤芯、包层和涂敷层构成。纤芯由高度透明的材料制成,一般为几十微米或几微米,比一根头发丝还细;外面层称为包层,它的折射率略小于纤芯,包层的作用就是确保光纤它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路问题;涂敷层的作用是保护光线不受水气侵蚀及机械擦伤,同时增加光线的柔韧性;在涂敷层外,往往加有塑料外套。光纤的内芯非常细小,由多根纤芯组成光缆的直径也非常小,用光缆作为传输通道,可以使传输系统占极小空间,解决目前地下管道空间不够的问题。 我国从1974年开始研究光纤通信技术,因光纤体积小、重量轻、传输频带极宽、传输距离远、电磁干扰抗性强以及不易串音等优点,发展十分迅速。目前,光纤通信在邮电通信系统等诸多领域发展迅猛,光纤通信优越的性能及强大的竞争力,很快代替了电缆通信,成为电信网中重要的传输手段。从总体趋势看,光纤通信必将成为未来通信发展的主要方式。 量子通信技术(特殊需求必须): 在量子通信网络中,主要有量子空分交换技术、量子时分交换技术、量子波分交换技术等。量子空分交换是通过改变光量子信号的物理传输通道来实现光量子信号的交换;量子时分交换是在时间同步的基础上对光量子信号进行时分复用而进行的交换;量子波分交换是将光量子信号经过波分解复用器、波长变换器、波长滤波器、波分复用器而进行的交换。量子通信网络有三个功能层面:量子通信网络管理层、量子通信控制层和传输信道层。由量子通信控制层进行呼叫连接处理、信道资源管理和建立路由,进而控制光纤通道建立端到端量子信道,管理层负责资源和链路等的管理,控制层和管理层的功能由经典通信链路完2016 年底,北京和上海之间将建成一条全长2000 余公里的量子保密通信骨干线路“京沪干线”,它是连接北京、上海的高可信、可扩展、军民融合的广域光纤量子通信网络,主要开展远距离、大尺度量子保密通信关键验证、应用和示范。此干线可以实现远程高清量子保密视频会议系统和其他多媒体跨越互联应用,也可以实现金融、政务领域的远程或同城数据灾备系统,金融机构数据采集系统等应用。2016 年7 月份中国将发射全球首颗量子科学实验通讯卫星,这标志着我国通信技术的突破性发展,标志着中国同时在军用通信领域站在了世界的最前列,之后会陆续发射的更多量子通讯卫星,就可以建成全球性的量子通信网络。正如潘建伟院士所说量子科学实验卫星的发射,将表明中国正从经典信息技术的跟随者,转变成未来信息技术的并跑者、领跑者,量子通信将会尽快走进每个人的生活,就像计算机曾经做到的一样,改变世界。量子通讯卫星和“京沪干线”的成功将意味着一个天地一体化的量子通信网络的形成。 量子通信与传统的经典通信相比,具有极高的安全性和保密性,且时效性高传输速度快,没有电磁辐射,它的这些优点决定了其无法估量的应用前景。通过光纤可以实现城域量子通信网络,通过中继器连接实现城际量子网络,通过卫星中转实现远距离量子通信,最终构成广域量子通信网络。未来数年内,量子通信将会实现大规模应用,经典通信的硬件设施并不会被完全取代,而是在现有设施的基础上进行融合。在通信发送端和接收端安装单光子探测器、量子网关等量子加密设备,即可在电话、传真、光纤网络等原有的通信网络中实现量子通信,这将大大地提升通信的安全性。量子通信有望在10 到15 年之后成为继电子和光电子之后的新一代通信技术,这种“无条件安全”的通信方式,将从根本上解决国防、金融、政务、商业等领域的信息安全问题。

信息技术的发展及其对社会生活的影响 人类社会生活的改变

信息技术的发展及其对社会生活的影响 人类社会生活的改变,最终是由社会生产力所决定,当今社会科学技术的第一生产力作用日益凸现,信息科学技术作为现代先进科学技术体系中的前导要素,它所引发的社会信息化则将迅速改变社会的面貌、改变人们的生产方式和生活方式,对社会生活产生巨大影响。一、信息就其含义而言,包括两层含义:一是信息本身所表达的意义,即信息的内容;二是传递信息的工具,即信息载体,如符号、声音、文字、图形等都是信息的载体,信息技术则是信息的获取、传输、处理、存储、显示和应用技术,如遥感技术、遥测技术,通信技术、计算机技术、光盘技术、各种显示终端技术等。信息技术包括信息技术的生产和应用两个方面。信息技术的生产主要体现在信息技术产业,包括计算机软硬件、电信设备、微电子生产等,信息技术的应用则是体现在信息技术的扩散上,包括信息服务、管理信息系统等。在信息技术系统中,微电子技术、通信技术、计算机技术和网络技术可称为信息技术的核心。它们的发展进程体现了信息技术的发展过程。从微电子技术看,自从1948年晶体管被发明以后,1958年第一块集成电路问世,引发了一场微电子革命,微电子技术使得越来越复杂的电子系统可以集成在一小块硅片上,使电子设备和系统的微型化、低能耗成为可能。集成电路从中小规模集成电路逐步发展到大规模集成电路,超大规模集成电路,并实现了平均每18个月集成电路芯片上集成的电子器件数翻一番,而价格却保持不变甚至下降,这就带动了以集成电路为基础的信息技术迅速发展,创造了信息技术产品性能不断提

高,而价格不断下降的奇迹。从通信技术和计算机技术看,从19世纪上半叶莫尔斯发明电报至20世纪下半叶初第一部程控交换机的诞生和数字程控交换机的应用,使通信技术开始向数字化发展。卫星通信、称动通信和通信技术的发展,更是开拓了通信手段,进一步扩展了通信技术的应用领域。而从1946年世界上第一台笨重的庞大的、高电能耗的计算机问世以后,随着集成电路和软件技术的发展,计算机的运算速度、存储容量和能力不断提高,其功能也从单一的计算功能发展成能处理数字、语言、图象等多种信息,其应用的领域也覆盖了社会各个方面。从网络技术看,1969年美国建成了世界上第一个采用分组交换技术的计算机网络ARPANET,然而它仅连接了四个大学实验室,这是计算机互联网(因特网)的前身;因特网的真正起点是1986年建成的美国国家科学基金网NSFNET;而因特网的迅速发展则是在进入商业应用的1991年,从此因特网的发展迅速膨胀,给信息产业乃至整个社会带来了革命性的影响。从电子邮件到电视会议,从因特网传真到因特网电话、从网上浏览至购物等等丰富多彩的服务,不仅方便了消费者,为企业参与全球竞争提供了有利的机会,而且带动了同因特网有关的一批新兴服务业的发展。由于信息技术的快速发展,使信息技术的应用已经广泛地渗透到社会、经济和生活的各个方面。计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机集成制造系统等先进制造技术,正在彻底改变传统工业的面貌,信息技术进入消费领域,形成巨大的消费市场,加速了社会信息化的进程;因特网的兴起,更是空前地加速了信息技术的应用和渗透,掀起了全球的信息化热

新型功能材料发展趋势

新型功能材料发展趋势 功能材料是一大类具有特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物功能的新型材料,是信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料,同时也对改造某些传统产业,如农业、化工、建材等起着重要作用。功能材料种类繁多,用途广泛,正在形成一个规模宏大的高技术产业群,有着十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义。功能材料按使用性能分,可分为微电子材料、光电子材料、传感器材料、信息材料、生物医用材料、生态环境材料、能源材料和机敏(智能)材料。由于我们已把电子信息材料单独作为一类新材料领域,所以这里所指的新型功能材料是除电子信息材料以外的主要功能材料。 功能材料是新材料领域的核心,对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用,在全球新材料研究领域中,功能材料约占 85 % 。随着信息社会的到来,特种功能材料对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用,是二十一世纪信息、生物、能源、环保、空间等高技术领域的关键材料,成为世界各国新材料领域研究发展的重点,也是世界各国高技术发展中战略竞争的热点。 鉴于功能材料的重要地位,世界各国均十分重视功能材料技术的研究。 1989年美国200多位科学家撰写了《90年代的材料科学与材料工程》报告,建议政府支持的6类材料中有5类属于功能材料。从1995年至2001年每两年更新一次的《美国国家关键技术》报告中,特种功能材料和制品技术占了很大的比例。2001年日本文部省科学技术政策研究所发布的第七次技术预测研究报告中列出了影响未来的100项重要课题,一半以上的课题为新材料或依赖于新材料发展的课题,而其中绝大部分均为功能材料。欧盟的第六框架计划和韩国的国家计划等

探索信息技术的发展与应用

《探索信息技术的发展和应用》教学设计 一、教材分析 《探索信息技术的发展与应用》是四川义务教育课程改革试验教科书七年级上册第二单元的内容,理论与实践皆有,本单元知识点较多,计划用两个课时来完成,第一课时主要内容包括:什么是信息技术。信息技术的发展历程,了解信息技术在生活中的应用,共享单车的应用,畅想大数据生活大讨论;第二课时在同学们有一定认知的基础上,学习信息技术的四大主要技术及其应用领域,电子计算机技术的发展,本课我准备以古今对比讲发展,实际生活实例讲应用,利用教师讲解、学生自主学习、分组讨论等多种形式感受信息技术在今天的应用, 二、学情分析 本课的教学对象为初一年级学生。学生在第一单元已经对信息与信息技术有了基本的了解,但对“信息技术及其发展与应用”还需要进一步的介绍。很多学生会把信息技术等同于计算机技术,混淆概念,知识结构缺乏完整性。并且,信息技术是一个抽象的概念,涵盖各个方面,所以,在教学过程中,应尽量避免空洞的理论说教,应结合教材,多利用实例介绍信息技术,引导学生从各个维度上理解这个概念,激发他们的兴趣。以发展引出应用,让学生了解生活中的信息技术,了解信息技术为我们生活带来的改变 二、教学目标 1、知识与技能 (1)了解信息技术的发展历程 (2)了解信息技术过去的发展 (4)了解信息技术今天的应用 2、过程与方法 (1)以古今信息技术的对比讲发展,培养学生归纳总结的能力 (2)以实际生活中的实例讲应用,让学生分组合作,积极发言,然后由学生自己总结讲述,锻炼表达能力,实现知识共享,拓展知识面,丰富文化内涵, 提高协作能力; (3)通过课后小练习,鼓励学生联系实际,进行课外拓展学习同时又为后面章节做好准备。 3、情感态度与价值观 (1)激发学生对信息技术兴趣,养成积极主动地学习和使用信息技术的态度; (2)培养学生热爱生活,善于发现生活中的知识,的团结、协作、相互交流的学

信息技术的定义与发展

信息技术的定义与发展 摘要 随着社会的发展和科技的进步,信息技术的应用已经涉及到各个领域,在信息化时代的背景下,信息技术还处在不断变化和发展的过程,信息技术学科的特点就是还有能够发展的空间,在这种情况下,了解信息技术的定义与发展,对信息技术在生活中的应用有着重要的研究价值。 【关键词】信息技术发展 1 信息技术的含义与发展 信息技术是目前在科学技术发展史上发展最为广泛和影响深远的技术,我们人类也在逐渐的进入到信息社会。 1.1 信息技术 信息技术是在信息科学的基本原理和方法下的关于一切信息的产生、信息的传输、信息的发送、信息的接收等应用技术的总称。信息技术使我们人类对于了解自然世界的一种抽象或者数字化的表现形式。信息技术是一个看不见摸不到的抽象的东西,但是信息技术可以通过我们写在纸上或者在计算机上的数据信息表现出来,让我们通过这些数据来更详细的了解事物的具体信息。通过我们的的指令或者描述的概念来展现出的一种形式。信息技术包括信息的基础技术、

信息的处理技术和信息的应用技术、信息的安全技术等。 1.2 信息技术的发展历程 (1)在我们人类最开始的时期,人类语言的产生就是信息产生的最开始时期。人类可以通过语言来进行信息的交流,来促进情感的表达,语言信息促进人类的思维能力不断的进行发展,人类通过语言信息提高了人类的认识和对自然的改造能力,推动了社会的进步; (2)随着人类对生活不断的创造和自身思维能力的提高,就出现了在我们小学历史课本上所知道的象形文字和印刷术,文字和印刷术的发明使文字信息的发展加以迅速,推动了我们人类的发展和文明社会的进步; (3)人类发明的第一台电报机、发明的第一部电话、无线电将信息技术的开发和利用,这些发明和应用让我们的生活彻底的向信息化社会发展。通过社会的不断进步,信息技术的广泛传播,电视、广播、电报、传真和卫星、微波通信等技术的发明,快速的推动了我们人类趋于信息化社会的的发展; (4)电脑的发明使信息技术趋向多样化和综合化方向发展,人们的生活随着信息时代的到来也在不断的进行着变化; (5)六十年代末期美国引用电脑在军事方面取得了显著地成效,开发出了第一个军事目的的计算机网络系统,通

无线通信技术应用及发展

无线通信技术应用及发展 无线通信技术热点领域 近几年来,全球通信技术的发展日新月异,尤其是近两三年来,无线通信技术的发展速度与应用领域已经超过了固定通信技术,呈现出如火如荼的发展态势。其中最具代表性的有蜂窝移动通信、宽带无线接入,也包括集群通信、卫星通信,以及手机视频业务与技术。 蜂窝移动通信从上世纪80年代出现到现在,已经发展到了第三代移动通信技术,目前业界正在研究面向未来第四代移动通信的技术;宽带无线接入也在全球不断升温,近几年来我国的宽带无线用户数增长势头强劲。宽带无线接入研究重点主要包括无线城域网(WMAN)、无线局域网(WLAN)和无线个域网(WPAN)技术;模拟集群通信的应用开始得比较早,但随着技术的发展,数字集群通信技术越来越赢得大家的关注;卫星通信以其特殊的技术特性,已经成为无线通信技术中不可忽视的一个领域;手机视频广播作为一种新的无线业务与技术,正在成为目前最热门的无线应用之一。 无线通信技术演进路线 2.1 无线技术与业务发展趋势

无线技术与业务有以下几个发展趋势: (1)网络覆盖的无缝化,即用户在任何时间、任何地点都能实现网络的接入。 (2)宽带化是未来通信发展的一个必然趋势,窄带的、低速的网络会逐渐被宽带网络所取代。 (3)融合趋势明显加快,包括:技术融合、网络融合、业务融合。 (4)数据速率越来越高,频谱带宽越来越宽,频段越来越高,覆盖距离越来越短。 (5)终端智能化越来越高,为各种新业务的提供创造了条件和实现手段。 (6)从两个方向相向发展—— ①移动网增加数据业务:1xEV-DO、HSDPA等技术的出现使移动网的数据速率逐渐增加,在原来的移动网上叠加,覆盖可以连续;另外,WiMAX的出现加速了新的3G增强型技术的发展;

移动通信技术现状及前景

六安职业技术学院毕业设计(论文) 移动通信技术 姓名:姚彬 指导教师:项莉萍 专业名称:应用电子技术0802 所在系部:信息工程系 二○一一年六月

毕业论文(设计)开题报告

毕业论文(设计)开题报告成绩评定表

毕业论文(设计)成绩评定

摘要 在信息化时代移动通信已越来越为人们所关注,因此移动通信技术的发展及移动通信技术前景的发展越来越显得重要。本课题主要研究的是移动通信技术的发展及移动通信技术前景及相关知识,分析了其应用前景和我国目前的发展状况。 关键词:第三代移动通信系统,移动通信,个人通信网,发展历程 Abstract Mobile communications in the information age has become increasingly of concern to people, so the development of mobile communications technology and the development of future mobile communication technologies become increasingly more important. The main research topic is the development of mobile communications technology and the prospects for mobile communications technology and related knowledge, analysis of its prospects and our current state of development. Key Words:third-generation mobile communication systems, mobile communications, personal communications network, the development process.

信息技术及其应用和发展

复习:完成下列填空题:(提问、回答) 一、关于多媒体的数字化: 1、录制一段时长1分钟、双声道、16位量化位数、44.1kHz采样频率的不压缩的音频数据是: A、10.1MB B、80.8MB C、17.2KB D、344.5KB 2、根据下图所示,有一个声音文件“第4讲附件录音.wav ”,每秒(ps)播放176kb(这里的k 仍旧表示千的意思,kb=1000b),那么播放23.40秒,需要多少存储空间(KB)? 176kb*23.40; 3、一幅1024×768像素的黑白(位图)图象理论上需多少存储空间? A、1.5MB B、120KB C、96KB D、1.2MB (1) 4、一幅1024×768像素、256色的(位图)图象理论上需多少存储空间? (提示:28=256,) 二、分析下面的数制题: 1、十六进制数4FH转换成二进制数是 (A)(1001111)2 (B)(1011011)2 (C)(1010111)2 (D)(1011110)2 2、、若要分别表示一年的月份,用二进制数来表示则最少需要 【A】 1位【B】 2位【C】 3位【D】 4位 3、十进制数121转换成二进制数是______。 A、1111001 B、111001 C、1001111 D、100111 基本方法1:121反复除2求余数; 方法2:倒过来,把4个二进制数转换成十进制数,看哪一个是121? 方法3:倒过来,把4个二进制数转换成十六进制数为: 79H 39H 4FH 27H 十六进制数的幂展开计算结果就是十进制数:79H=7*161+9*160=121 方法4:7个1=(1111111)2=127,111=110 =6,127-6=121 三、其它概念: 1、计算机存储容量单位 存储容量最小单位是“位”(b it),存一个:0或1 存储容量基本单位是字节B:1B=8b it ( B:Byte, 字节;存放一个字符,如:数字、字母、符号。) (2个字节存放一个汉字)

现代通信技术及发展前景

现代通信技术及发展前景 信息技术是指有关信息的收集、识别、提取、变换、存贮、传递、处理、检索、检测、分析和利用等的技术。凡涉及到这些过程和技术的工作部门都可称作信息部门。 信息技术能够延长或扩展人的信息功能。信息技术可能是机械的,也可能是激光的;可能是电子的,也可能是生物的。 信息技术主要包括传感技术,通信技术,计算机技术和缩微技术等。 传感技术的任务是延长人的感觉器官收集信息的功能;通信技术的任务是延长人的神经系统传递信息的功能;计算机技术则是延长人的思维器官处理信息和决策的功能;缩微技术是延长人的记忆器官存贮信息的功能。当然,这种划分只是相对的、大致的,没有截然的界限。如传感系统里也有信息的处理和收集,而计算机系统里既有信息传递,也有信息收集的问题。 目前,传感技术已经发展了一大批敏感元件,除了普通的照像机能够收集可见光波的信息、微音器能够收集声波信息之外,现在已经有了红外、紫外等光波波段的敏感元件,帮助人们提取那些人眼所见不到重要信息。还有超声和次声传感器,可以帮助人们获得那些人耳听不到的信息。不仅如此,人们还制造了各种嗅敏、味敏、光敏、热敏、磁敏、湿敏以及一些综合敏感元件。这样,还可以把那些人类感觉器官收集不到的各种有用信息提取出来,从而延长和扩展人类收集信息的功能。 通信技术的发展速度之快是惊人的。从传统的电话,电报,收音机,电视到如今的移动电话,传真,卫星通信,这些新的、人人可用的现代通信方式使数据和信息的传递效率得到很大的提高,从而使过去必须由专业的电信部门来完成的工作,可由行政、业务部门办公室的工作人员直接方便地来完成。通信技术成为办公自动化的支撑技术。 计算机技术与现代通信技术一起构成了信息技术的核心内容。计算机技术同样取得了飞

现代通信新技术发展现状及趋势

现代通信新技术发展现状及趋势现代通信的发展现状,所采用的最新技术及其发展趋势,主要为通信网中“三网”现状和趋势、宽带网核心技术(ATM与IP)、宽带接入技术、第三代移动通信、蓝牙、超宽带等。 1 引言 在NII(国家信息基础设施)的建设中,大容量、高速率的通信网是主干,NII的目标在很大程度上依*通信网实现,因此通信网的发展倍受瞩目。通信网技术的发展,制约着计算机网络的发展,制约着政治、经济、军事、文化等各行各业的发展,及时了解和掌握现代通信网新技术及发展趋势,并将之运用于军事装备的设计和规划中,对于提高军事发展水平有重要意义。 2 “三网”发展现状和趋势 通信网的发展趋势是宽带化、智能化、个人化和综合化,能够支持各类窄带和宽带、实时和非实时、恒定速率和可变速率,尤其是多媒体业务。目前规模最大的三大网是电话网、有线电视网(CATV)、计算机网,它们都各有自己的优点和不足。 计算机网络虽能很好地支持数据业务,但实时性(QoS,服务质量)差,宽带性不够,不支持电话和实时图像业务,网络管理的让费和安全性不够。 电话网虽可高质量地支持话音业务,但带宽不够,所有的程控交换机均按传输话音的带宽设计(64kbit/s)。同时智能不够,虽有部分智能网业务(如800),但目前还达不到计算机网络的智能。

有线电视网虽然实时性和宽带能力均很好,但不能双向通信、无交换和网络管理。 三种网都在逐步演变,使自己具备其他两网的优点,电信网通过采用光纤、xDSL、以太网和ATM,提供Internet的高速接入和交互多媒体业务;CATV铺设光缆,以更换同轴电缆,采用HFC技术进行双向化改造;网络公司围绕Internet技术建网,力争在同一个网上,支持全业务。目前*单一网络的发展,难以实现通信网的发展要求,因此提出“三网融合”的概念。 “三网融合”不是指三网在物理上的兼并合一,而是指高层业务应用的融合,即技术上互相渗透,网络层上实现互通,应用层上使用相同的协议,但运行和管理是分开的。三网将在GII(全球信息基础结构)概念下,共同存在,向互通融合的趋势发展。 “三网融合”有利于最大程度地共享现有资源,为推动“三网融合”,ITU提出了GII概念,其目标是通过三网资源的无缝融合,构成一个具有统一接入和应用界面的高效网络,满足用户在任何时间、任何地点,以可接收的质量和费用,安全地享受多种业务(声音、数据、图像、影像等)。 下一代网络中软交换、能动网和分布式面向对象的网络结构(DONA)将是新的发展思路。 在现代通信新技术中,主要为大家介绍宽带网核心技术(IP与ATM)、接入网技术、光纤接入技术、第三代移动通信技术及蓝牙、超宽带等无线通信技术。

计算机信息技术发展方向及其应用

计算机信息技术发展方向及其应用 摘要计算机信息技术是当今世界最为重要的一项技术,其在人们的生产、生活过程中都发挥着重要的作用,而且,随着科学技术的不断发展,这项技术仍将会有更多的创新和发展,其未来的发展情况非常值得期待。为此,本文主要论述计算机信息技术的应用以及其发展的方向,希望能够为该技术的发展带来一些有益的参考。 【关键词】计算机信息技术发展方向应用 目前阶段,人们对于计算机信息技术的依赖程度已经非常高,小到普通百姓日常的网络应用,达到国家层面的信息统计和分析,都与计算机信息技术存在着密切的联系,计算机信息技术的出现为人们的生活提供了更多的便利,也给世界发展提供了充足的动力。为了让这项技术能够更好的发展和应用,笔者以自身高中生的视角,阐述计算机信息技术未来的发展方向和应用情况,希望可以为计算机信息技术的发展带来一些帮助。 1 计算机信息技术发展方向 随着社会发展速度的不断加快,计算机信息技术在社会发展过程中的作用也逐渐强大,其在生产和生活中都发挥了重要的作用,在未来仍将具有广阔的发展前景。与此同时,

计算机技术和信息技术仍在不断的发展,新的技术不断出现,计算机信息技术要想得到较好的发展,需要提升自身的各项性能,例如提升自身的安全性能、数据传输性能等,保障用户的信息不被泄露,提高计算机信息技术的安全性和稳定性。同时,计算机信息技术还需要提升自身的安全操作水平,避免病毒入侵,要通过防火墙和系统建设提升病毒防御能力,还要降低计算机信息技术操作的难度,要使得其运行的效率进一步提高。 此外,计算机信息技术还需要提升网络结构设计能力,要提升网络结构的科学性和合理性,做到合理划分,相关设计人员需要让计算机信息技术形成不同的结构层次,要形成相应的规范,提高计算机信息技术的性能,笔者通过学习得知,我国目前在这一方面还存在较大的不足,与发达国家之间的差距较为明显,因此使得计算机信息技术的应用效果降低。同时,在优化处理器系统环节,也需要投入更多的精力,要提升系统的运行能力,提高其运行的效率。 2 计算机信息技术的具体应用 计算机信息技术在许多环节中都有应用,其为各个环节都带来了一定的帮助作用,笔者认为,计算机信息技术较为明显的应用主要表现在以下几个方面: 2.1 计算机信息技术在企业中应用 计算机信息技术为社会企业的发展带来了非常多的帮

隐身材料发展历史综述和应用前景展望

1.绪论 1.1前言 随着无线电技术和雷达探测技术的迅速发展,电子和通信设备向着灵敏、密集、高频以及多样化的方向发展,这不仅引发电磁波干扰、电磁环境污染,更重要的是导致电磁信息泄漏,军用电子设备的电磁辐射有可能成为敌方侦察的线索。为消除或降低导弹阵地的电磁干扰、减少阵地的电磁泄漏,需要大大提高阵地在术来战争中的抗电磁干扰及生存能力。高放能、宽频带的电磁波吸波/屏蔽材料的研究开发意义重大。 吸波材料是一种重要的军事隐身功能材料,它的基本物理原理是,材料对入射电磁波进行有效吸收,将电磁波能量转化为热能或其他形式的能量而消耗掉。该材料应该具备两个特性,即波阻抗匹配性和衰减特性。波阻抗匹配特性即入射电磁波在材料介质表面的反射系数最小,从而尽可能的从表面进人介质内部;衰减特性指进入材料内部的电磁波被迅速吸收。损耗大小,可用电损耗因子和磁损耗因子来表征。对于单一组元的吸收体,阻抗匹配和强吸收之间存在矛盾,有必要进行材料多元复合,以便调节电磁参数,使它尽可能在匹配条件下,提高吸收损耗能力。吸波材料按材料的吸波损耗机理可分为电阻型、电介质和磁介质型。吸波材料的性能主要取决于吸波剂的损耗吸收能力,因此,吸波剂的研究一直是吸波材料的研究重点。 1.2隐身材料定义 随着人们生活水平的提高,各种电器的频繁使用,使我们周围的电磁辐射日益增强,电磁污染成为世界环境的第五害,严重的危害了人类的身体健康。电磁辐射对人的作用有5种:热效应、非热效应、致癌、致突变和致畸作用。因此,在建筑空间中,各类电子,电器以及各种无线通信设备的频繁使用,无时无刻不产生电磁辐射,电磁污染已经引起人们的广泛关注。 电磁吸波材料即隐身材料最早在军事上隐身技术中应用。隐身材料是实现武器隐身的物质基础。武器系统采用隐身材料可以降低被探测率,提高自身的生存率,增加攻击性,获得最直接的军事效益。因此隐身材料的发展及其在飞机、主战坦克、舰船、箭弹上应用,将成为国防高技术的重要组成部分。对于地面武器

信息技术的发展与应用教案

《信息技术的发展与应用》教案设计 一、教案背景 1,面向学生:□中学2,学科:信息技术 2,课时:1 3,学生课前准备: ①课前预习了解。 ②有条件的同学,上网查找有关课程资源。 二、教学课题 通过学习本课及运用“百度搜索”查询相关资料,了解信息技术的发展过程和信息技术在社会生活中的应用等内容。使学生了解信息技术的历史和发展趋势,体验信息技术所蕴含的文化内涵;列举信息技术在社会生活中的应用实例,体验信息技术对社会生活的影响。 通过学生的合作学习,让学生展示自己,体验成功,提高他们的信息展示的能力。同时通过接受他人的意见和对他人作品的评价,提高学生的欣赏和评价能力,同时逐步培养学生之间相互尊重、相互欣赏的感情,以及团结、协作、相互交流的学习精神。 三、教材分析 教材选用广西教育出版社的桂教版《信息技术》七年级上册第一单元第三课《信息技术的发展与应用》。 本课内容,主要讲述信息技术的发展过程和信息技术在社会生活中的应用等内容。使学生了解信息技术的历史和发展趋势,体验信息技术所蕴含的文化内涵;列举信息技术在社会生活中的应用实例,体验信息技术对社会生活的影响。 在学生学习活动过程中,需要学生通过小组合作,根据课文内容、个人经验以及利用互联网搜索有关资料,来进行知识的总结和归纳。教师需要铺设好思维阶梯,让学生主动地思考、学习。 教学目标: 1、认知目标: ①掌握利用搜索引擎查找有用信息;学会搜集和展示信息; ②了解信息技术的发展过程和信息技术的应用情况。 2、能力目标 ①培养学生运用互联网有目的地进行学习探究的能力; ②培养学生的信息沟通能力和信息展示能力; ③培养学生的欣赏和评价能力。 3、情感目标 ①体验信息技术所蕴含的文化内涵,培养学生主动探究知识和获取信息的兴趣; ②培养学生合作学习的意识和能力,以及团结、协作、相互交流的学习精神; ③培养学生之间相互尊重、相互欣赏的感情。

隐身那些事儿(下)——讲述隐身技术发展及应用的故事

续言 【蝶恋花?答李淑一】:“我失骄杨君失柳,杨柳轻飏直上重霄九。”——当美国人在隐身领域一路领先高歌猛进的时候,俄罗斯在新一代战机研制进展方面却连遇挫折,在国家动荡和经济衰退的影响下,其近20多年来的发展历程可谓是一波三折、曲折坎坷。同一时期,我国正深陷于薄弱基础之上,引进、消化、吸收和自主开发三代战机举步维艰的泥潭之中,先进的隐身战机与我们现实中二代当家的窘境看起来是那么的遥远。然而就是在这样的困境中,经历了痛苦和磨难,俄、中两个难兄难弟最终都挺了过来,各自研发出了独具特色的五代战机,同时也跨入了隐身大时代的门槛。“谁无暴风劲雨时,守得云开见月明”,从“望尘莫及”到“望其项背”,如今甚至已经盘算着什么时候可以“并驾齐驱”——虽然未来仍然充满变数,但是——我们已经上路了。 在本文上篇中,讲述了隐身技术在军事航空领域的发展和截止到上世纪80’s ~90’s 年代前的主要应用。由于这一时期也是隐身技术步入大成阶段的一个分水岭,本文将延续上篇的内容,对美国在隐身战机设计上的另外两款巅峰之作F-22 和F-35 进行分析,然后讲述俄罗斯、中国等在此项技术方面的追赶进展。本文后半部分将尝试从隐身无人机、电子对抗、战机生存力和隐身战术等方面作综合性论述和探讨,以引领读者略窥隐身技术涉及领域的全貌。 在开始讲述之前,有必要同时关注的一个现象是,上世纪80’s ~90’s 年代是计算机和雷达技术突飞猛进的一段时期,计算能力的提高使得隐身和气动设计仿真更为高效精细,但同时也促成了雷达特别是相控阵雷达等技术的大幅提升。尤其是80 年代伴随着微机和高速处理芯片技术的飞速进步而形成的数字化波束技术(DBF),为现代雷达发展带来了一次革命性的变革。这项技术从多波束控制和自适应波形变换等方面极大地拓展了雷达的性能和功能,也使得雷达系统的升级能够更方便地与微处理器技术的进步同步,结合后续新体制的双基地雷达、现代中低频雷达、无源相干探测等技术发展,对隐身战机构成了新的全方位威胁,由此也将促进电子对抗手段和隐身战术的进一步发展演变。本文虽不会重点讲述这方面内容,但军事爱好者们有必要对其中的重要性和关联关系有所认识。 一、隐身时代的“绝代双骄” F-22和F-35是隐身技术与气动设计、机动性等完美结合的典范之作,也是美国隐身战机设计到目前为止的巅峰之作,其特点在于对超机动性、低可探测性(LO)、超巡、先进综合航电和态势感知、高可维护性等方面取得了较好地平衡和全面突破,一改F-117这类低性能亚音速超低可探测性(VLO)战机的诸多设计缺陷,为高生存力和高性能“鱼和熊掌得兼”树立了模版。其中F-22 具备的4S 特征——Stealth(隐形)、SuperSonic Cruise(超音速巡航)、Super Maneuverability(超机动)、Superior Avionics for Battle Awareness and Effectiveness(超级战场感知和效能综合航电),已成为其他各国隐身战机设计上跟踪仿效的标准,同时F-22 也是后来者PAK-FA T-50和J-20的主要设计对抗目标,以其为代表的这一代战机被统称为第四代战机,

信息技术的发展及其应用

信息技术的发展及其应用 现代信息技术正以其它技术从未有过的速度向前发展,并以其它任何一种技术从未有过的深度和广度介入到社会的方方面面,从20年中期到现在,信息技术的发展让人类生活发生重大的变化,电话、电报、无线电通信、广播、电视、雷达、自动化系统、计算机、数据库系统、因特网等汇成了现代技术发展的核心与主流,他们的本质都是人类信息器官的延伸,都属于现代信息技术。具体可分为: 1、现代信息处理技术 信息处理技术的基本功能相当于人脑的思维功能, 是信息技术群的核心。从公元前中国人发明的算盘,到17 世纪初欧洲人发明的计算尺,在漫长的岁月里,信息处理主要是靠人脑的筹算并辅之以简单的计算工具。这种人工信息处理方式虽然十分简便,但在速度和准确性方面存在着明显的缺陷。 2、现代信息表述技术 计算机技术出现以后,随之出现了与之相应的信息表述技术。计算机是一个自动化的信息加工工具, 其指令与被处理的数据都是采用二进制数字系统。计算机只能识别二进制数,因此处理的所有数、字母、符号等均要用二进制编码表示。3、现代信息传输技术 有这样一种说法:如果说以计算机技术为核心的现代信息处理技术是社会的“大脑”,那么通信技术就是现代社会的“中枢神经系统”。这里提到的通信技术应当广义地理解为现代信息传输技术。现代信息存贮技术 可以预见, 在本世纪中叶之前, 现代信息技术仍将保持它在全球高技术中的先导地位, 在向着它的顶峰攀登的同时, 持续不断地影响和决定着其他科学技术领域, 包括生物和材料科学与技术的进程, 同时, 也影响着人类社会的发展信 息革命方兴未艾我们正处于人类科学技术的更大变革的前夜, 信息化核心科学与技术的发展, 不仅值得科学家们高度关注, 更值得所有人类高度重视。如今,西方社会信息产业的发展仍然领先中国,并且差距还比较大,国外信息化发展有着许多亮点,如电子信息材料整体稳步向前, 环保节能材料领域发展令人瞩目……展望未来,现代信息化的发展趋势主要是(1)高速、大容量。速度越来越高、容量越来越大,无论是通信还是计算机发展都是如此。(2)综合化。包括业务综合以及网络综合。(3)数字化。一是便于大规模生产。过去生产一台模拟设备需要花很多时间,模拟电路每一个单独部分都需要进行单独设计单独调测。而数字设备是单元式的,设计非常简单,便于大规模生产,可大大降低成本。二是有利于综合。每一个模拟电路其电路物理特性区别都非常大,而数字电路由二进制电路组成,非常便于综合,要达到一个复杂的性能用模拟方式往往综合不起来。现在数字化发展非常迅速,各种说法也很多,如数字化世界、数字化地球等。而搞数字化最主要的优点就是便于大规模生产和便于综合这两大方面。(4)个人化。即可移动性和全球性。一个人在世界任何一个地方都可以拥有同样的通信手段,可以利用同样的信息资源和信息加工处理的手段。

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