MEMS技术在单兵作战系统中的应用

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小弟以前一直在铁血网游荡,现在注册了账号。。。由于小弟我水平有限,所以若有错误之处,还希望各位前辈批评指正。。。我发的文章仅仅是我个人观点 。。。不喜勿喷。。。

微系统(MEMS)20世纪80年代末在成熟的微电子设计和加工技术基础上发展起来的一种新兴技术。主要具有微型化、机械电器性能优良、批量生产、集成化、多学科交叉等显著特点。

单兵作战系统包括单兵防护系统、单兵武器系统,是用高科技加强步兵战斗力、机动性和防护性的整体系统,通常包括头盔、防弹衣、生命维持系统、通讯系统、火控系统和单兵计算机,以及先进的武器等。

<p>由于单兵作战系统面向的对象是最广大的士兵个体,因此系统本身必须实现批量化、微型化。又加上单兵系统需要具有很强的环境适应性,这就需要系统的性能必须优良。从这几个方面看,微系统(MEMS)在单兵作战系统上的应用前景非常广阔。 </p><p> 1.在作战服装方面的应用</p><p> 在战争中,士兵任务执行地域的环境是十分复杂的,并且在时间上也具有不确定型。因此,作战服装的舒适性就显得尤为重要。目前在纺织行业,存在一种名为特氟龙Teflon 的处理方法。主要就是用某种特殊材料对布料进行表面处理,使其具有疏水的功能,从而大大提高了作战服装的舒适性。 </p><p>

MEMS技术在单兵作战系统中的应用


2.生物传感器的应用</p><p><p>微电子机械系统(MEMS)技术可在微米到纳米的尺度上制造固态传感器,并易与信息处理电路集成在一块芯片上,为生物微传感器实现小型化、便携式、低成本,高灵敏度的片上系统提供了有力技术支持。</p><p>生物传感器指依托于MEMS技术,结合生物化学技术和信号处理技术制造的传感器。具有特异性强、灵敏度高、响应时间快、样品量少、容易实现仪器的微型化和系统化等显著特点。可以用来探测地雷以及发现敌人的军火库和燃料库。</p><p>目前美军已经实现了在士兵作战服上佩戴环境传感器,可以提高单兵检测化学和生物战剂的能力,同时可避免中暑、冻伤等环境条件所致病伤。</p><p> </p>

MEMS技术在单兵作战系统中的应用


3.物理传感器的应用</p><p>

</p><p><p>物理传感器在军事医学中,主要用来监测士兵的生命体征(脉搏、血压、体温等),以准确掌握作战士兵的生理状态。应用在单兵作战系统中,可以用来监测单兵的身体状况,以便在士兵身体出状况的时候及时提出警告。</p><p>美军使用高灵敏度震动传感器,获取心跳引起的微弱振动,从而提取心率指标,以从战场上大量的伤亡战士中探测存活者。其伤员生命救助和运送(LSTAT)系统,使用皮肤传感器持续监测伤员的各项关键生理指标。美国AdelpihMd军事研究实验室研制一种简单的充满液体的声学传感器垫,放在伤员的胸部或担架下层,以监测伤员护送过程中的呼吸和脉搏。</p>

MEMS技术在单兵作战系统中的应用


<p> 4.基于MEMS技术的微型燃料电池</p><p> 微型燃料电池具有广阔的应用前景与巨大的市场需求,而传统的加工手段无法满足人们对其便携式以及大批量生产的要求,限制了其进一步的发展。将MEMS技术用于微型燃料电池的研究主要具有以下优势:(1)可以将常规的微型燃料电池结构进行简化,有效减少电池体积;(2)可以制作出微型燃料电池极板复杂的流场结构,控制燃料和空气(氧气)流动,提高电池的性能;(3)更容易实现微型燃料电池的批量生产,并降低成本;(4)可以将微型燃料电池和功能器件集成到一个芯片上,节省系统体积。因此,以现有的研究成果为基,将先进的MEMS技术应用于高质量、高性能的MEMS微型燃料电池的研制,必将成为微型燃料电池研究与发展的主要方向</p>

MEMS技术在单兵作战系统中的应用



MEMS技术在单兵作战系统中的应用


<p> 5.组合导航系统的应用</p><p> </p><p>目前单兵所用的导航系统主要是GPS导航系统,但是GPS导航系统也存在许多缺点,就比如说在某个特殊环境地区,某段特殊时间难以保证精度。</p><p>惯性导航系统:由于导航信息经过积分而产生,定位误差随时间而增大,长期精度差;但是短期内精度较好,因此我认为可以将这两种导航系统进行组合。</p><p>

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</p><p>6.超低功率无线通讯信号处理(RF MEMS)</p><p>所谓RF MEMS是用MEMS技术加工的RF产品。RF-MEMS术可望实现和MMIC的高集成,使制作集信息的采集、处理、传输、处理和执行于一体的系统集成芯SOC)成为可能。按微电子技术的理念,不仅可以进行圆片级生产、产品批量化,而且具有价格便宜、体积小、重量轻、可靠性高等优点</p><p>随着信息时代的来临,在单兵无线通信领域,特别是在移动通信和卫星通信领域,正迫切需要一些低功耗、超小型化且能与信号处理电路集成的平面结构的新型器件,并希望能覆盖包括微波、毫米波和亚毫米波在内的宽频波段。而目前的通讯系统中仍有大量不可或缺的片外分立元件,例如电感、可变电容、滤波器、耦合器、移相器、开关阵列等,成为限制系统尺寸进一步缩小的瓶颈。RF MEMS技术的出现有望解决这个难题</p></p>


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