Ana Maria Mihalcea, doktorgradAna Maria Mihalcea, MD, PhD27. november 2024
Nov 27, 2024
I 2006 hadde militæret sensorer som kunne avhøre slagmarken på størrelse med et lønnetrefrø. Disse og mindre sensorer kan også inhaleres. Nok en gang, 18 år senere, hva er tilstanden til slagmarkavhør? DARPA var involvert da og er en viktig bidragsyter de siste tiårene med å utvikle smarte sensorer.
Den viktige delen av denne artikkelen er hvor allsidig informasjonsinnsamlingen var til og med i 2006 – telemetri, kommunikasjon, navigasjon, bildesensorer var alle tilgjengelige da.
Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) tildelte Lockheed Martin en $1,7 millioner, 10-måneders kontrakt for å designe et revolusjonerende fjernstyrt nanoluftkjøretøy (NAV) som vil samle militær etterretning innendørs og utendørs på den urbane slagmarken.
Lockheed Martin Advanced Technology Laboratories (ATL) leder et team som skal designe en fjernstyrt NAV, lignende i størrelse og form som et lønnetrefrø. En kjemisk rakett innelukket i den enbladede vingen vil gi en sensor nyttelastmodul mer enn 1100 meter. Leveres fra en hover og veier opp til 0,07 gram, vil modulen kunne byttes ut basert på oppdragskrav. Foruten å kontrollere heis og stigning, vil vingen også huse telemetri, kommunikasjon, navigasjon, bildesensorer og batteristrøm. NAV vil være omtrent 1,5 tommer lang og ha en maksimal startvekt på omtrent 0,35 gram.
I typisk operasjon vil en krigsfighter lansere NAV og fly den mot målet ved å se flyveien gjennom et kamera innebygd i vingen. Som et lønnetrefrø, vil den enbladede enheten rotere under flyging, men kameraet vil gi en stabil fremovervisning og overføre bilder tilbake til et lite, håndholdt display. Når systemet modnes, vil en enkel autopilot ombord i NAV gi begrensede autonome operasjoner. Når NAV leverer nyttelasten, vil den returnere til krigsmannen for innsamling og oppussing.
I følge James Marsh, ATL-direktør, utforming og bygging av en så liten enhet vil kreve revolusjonerende produksjonsteknologier for å integrere nesten mikroskopiske komponenter i flyrammen. Men selv flyrammen vil kreve en utfordrende kombinasjon av nye og nye teknologier.
«Utfordringene er både spennende og skremmende, fordi noen av teknologiene som er viktige for vår suksess ennå ikke er oppdaget,» sa Marsh. «Vi vet at vi trenger noen av de beste sinnene innen produksjonsteknologi og i utvikling og integrering av svært sofistikerte, programvaredrevne kontrollteknologier og oppdragssystemer.»
Kontrakten vil finansiere konseptuell design og risikoreduksjon ved bruk av prototyper av motor, flyramme, flykontrollsystem og kommunikasjonssystem samt datamodeller for veiledningssystem og sensorer. Etter en vellykket foreløpig designgjennomgang planlagt sommeren 2007 og en sekvens av go / no-go-tester, kan DARPA finansiere en ytterligere 18-månedersperiode der Lockheed Martin skal designe og teste en flygende prototype.
Lockheed Martin ATL leder et team som inkluderer Lockheed Martin Advanced Development Programs (Skunk Works), Lockheed Martin Advanced Technology Center, Lockheed Martin-administrerte Sandia National Laboratories, AeroCraft, ATK Thiokol og University of Pennsylvania.
Lockheed Martins NAV-program er en del av en DARPA-innsats fra Defense Sciences Office til forbedre kvaliteten, mengden og påliteligheten til informasjon samlet og overført av ubetjente bakkesensorer. Effektiviteten til disse sensorene kan være avhengig av deres nøyaktige beliggenhet. Å oppnå optimal overvåking og kommunikasjon krever ofte presis distribusjon av sensorer.
Lockheed Martin har hovedkontor i Bethesda, Md., Og sysselsetter rundt 135 000 mennesker over hele verden og driver hovedsakelig med forskning, design, utvikling, produksjon, integrering og opprettholdelse av avanserte teknologisystemer, produkter og tjenester.
Nedenfor kan du se hvor mange nanosensorapplikasjoner det er. Det er vanlig å spore soldatene vitale tegn, og det samme er nanosensorer for medisinsk og kjemisk diagnostikk i nano skala.
Sensorer brukt i militære applikasjoner og de elektriske kontaktene som holder dem drevet
Elektroniske sensorer er viktige for forskjellige militære overvåkings-, etterretnings-, ordinans- og kampteknologier. Sensorer som brukes i militære applikasjoner, må være pålitelige, pålitelige, holdbare og effektive. De må ikke bare være pålitelige, men være i stand til å motstå de tøffe forholdene som følger med ekstreme miljøforhold og krigføring. Dette krever at sensorene har elektriske kontakter av høy kvalitet som er spenstige og kan produsere kraftige signaler.
Uten sensorer ville mye av forsvarsteknologien som ble brukt av militæret ikke være mulig. Dette inkluderer innovasjonene innen kommunikasjon, overvåking og transport som brukes i dag.
Her er en omfattende guide for forskjellige typer militære sensorer og hvordan de brukes. Den første er mikroelektro-mekaniske systemer. Dette er komplekse sensoriske mikrobrikker, aktuatorer for biologisk telemetri.
https://www.youtube-nocookie.com/embed/FtA5mCrqgy0?rel=0&autoplay=0&showinfo=0&enablejsapi=0
Sensorer brukt i militære applikasjoner
Typer sensorer for militær bruk inkluderer:
- Mikroelektro-mekaniske systemer (MEMS)
- Aktive sensorer
- Brukbare sensorer
- Smarte sensorer
- nanosensorer
- Kamerasensorer
- Infrarøde sensorer
- Sensorer som brukes i militære applikasjoner har høyspesifikke krav som må oppfylles. I tillegg til holdbarhet og spenst, må de oppfylle høye signal- og effektkrav, slik at de kan fungere under en lang rekke tøffe forhold.
Disse sensorene må være effektive selv når de utsettes for smuss, gjørme, vann og andre typer rusk som vil forårsake dem skade, for ikke å nevne, sjokk og vibrasjoner. For å unngå disse miljøskadene, kan militære sensorer ha kvalitetstetting og hurtigrensende funksjoner, samt stabiliseringer — eller sterke kontakter — på plass.
MEMS-sensorer
MEMS-sensorer er populære for en rekke bruksområder i militæret på grunn av deres:
- Kompakt størrelse
- Kostnadseffektivitet
- Pålitelig ytelse
De kan fungere som trykksensorer i fly, vann-i-drivstoff-sensorer og venn-eller-fiende identifikasjon. De brukes også i eksterne satellitter for å samle data, direkte raketter og forbedre sikkerheten. De er også tilpasset et bredt spekter av bruksområder, for eksempel innen bilindustri og medisinske applikasjoner.
Aktive sensorer
Aktive sensorer bruker en ekstern strømkilde for å sende ut et signal eller bølgelengde av lys, slik at de kan oppdage endringer i miljøet.
Disse sensorene er viktige for militære enheter som brukes til å oppdage gjenstander i et område, for eksempel radarer og ekkolodd. Slike enheter brukes i:
- Luftforsvar
- Overvåkning
- Navigering
- Søk og redning
- Våpenbrannkontroll
- Våpen-lokaliseringssystemer
Militære aktive sensorer bruker sine egne strålekilder for å belyse objekter. Energien reflekteres tilbake til sensorene og måles for å avsløre objektets avstand og bevegelse.
Bærbare og smarte sensorer
Militære wearables kan samle inn data og overføre signaler for trening og feltformål. De kan bæres komfortabelt på kroppen, noe som gir økt portabilitet.
Bærbare ting gir forbedrede måter å:
- Spor en soldats beliggenhet og vitaliteter
- Gi nye måter å kommunisere oppdragskritisk informasjon på
- Tren soldater ved hjelp av augmented og virtual reality-enheter
Bærbare sensorer må fungere tilstrekkelig i områder med lav båndbredde. De må også ha tiltak for å redusere risikoen for krysstale og beskytte mot forstyrrelser.
Av denne grunn fungerer mange wearables — som smarte vester — også som smarte sensorer.
Smarte sensorer er brukervennlige, multifunksjonelle, selvdiagnostiserende og mye mer. De er pålitelige, gir bedre tilkobling og gir mulighet for mer effektiv datakommunikasjon.
nanosensorer
Nanosensorer er mekaniske eller kjemiske sensorer som ofte har en av dimensjonene mindre enn 100 nm. De er i stand til å samle inn data om partikler på nanoskala-nivå.
Nanosensorer er nyttige for:
- Medisinsk diagnostikk
- Kjemisk deteksjon
- Bestemme kvaliteten på mat og vann
Disse sensorene kan også brukes til å forbedre klesmaterialene og gjøre dem sterkere, lettere og mer tilpasningsdyktige. Dette forbedrer deres beskyttende evner og bidrar til å øke mobiliteten.
Kamera- og overvåkingssystemer
Sensorer er viktige for forskjellige sikkerhetssystemer, for eksempel inntrengingsdeteksjonssystemer. De brukes også til miljøovervåking og overvåking:
- På land
- Undervann
- På flyplattformer
- I satellitter
Kamerasensorer er viktige for en rekke overvåkingssystemer.
Disse sensorene er nyttige for ansikts-, bevegelses- og scenedeteksjon og er effektive til å spore mål basert på deres IR-lysutslipp.
De forbedrer et overvåkingssystems evne til å oppdage hastigheten og retningen på fanget bevegelse. Kamerasensorer kan også bidra til å redusere uskarphet og forbedre fôringens synlighet.
+ There are no comments
Add yours