光电器件在航天领域中的应用.doc 7页
发布时间：2022-11-17 12:51:35 所属栏目：应用 来源：
导读： 光电器件及其在航天领域中的应用光电（photoelectricity）是指由光的作用产生的电，具体来说就是以光电为基础，综合利用光学、精密机械、电子学和计算机技术解决各种工程应用课题的技术学科。信息载体正在由电磁
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光电器件及其在航天领域中的应用光电（photoelectricity）是指由光的作用产生的电，具体来说就是以光电为基础，综合利用光学、精密机械、电子学和计算机技术解决各种工程应用课题的技术学科。信息载体正在由电磁波段扩展到光波段，从而使光电科学与光机电一体化技术集中在光信息获取、传输、处理、记录、存储、显示和传感等的光电信息产业上。, 而且有较高的可靠性, 因此在自动检测、计算机和控制系统中， 应用非常广泛。本文主要概括的是光电器件在航天领域中的应用。进入二十一世纪以来世界航天活动呈现蓬勃发展的新态势主要航天国家相继制定或调整航天发展战略、发展规划和发展目标，航天事业在国家整体发展战略中的作用日益突出，航天活动对人类文明和社会进步的影响进一步增强。 在若干重要技术领域已跻身世界先进行列积极探索和利用外层空间，不断为人类航天事业的发展作出新的贡献。中国航天事业实现了快速发展，取得一系列新成就。建成一批具有世界先进水平的研制和试验基地，进一步完善研究、设计、生产和试验体系，航天科技基础能力显著提高；空间技术整体水平明显提升，攻克一批重大关键技术，载人航天取得历史性的突破，月球探测工程全面启动；空间应用体系初步形成，应用领域进一步拓展，应用效益显著提高；空间科学实验与研究取得重要成果。 1999年11月20日至21日，中国成功发射并回收第一艘“神舟”号无人试验飞船光电器件应用，之后又成功发射三艘“神舟”号无人试验飞船。2003年10月15日至16日，发射并回收“神舟”五号载人飞船，首次取得载人航天飞行的成功，突破了载人航天基本技术，成为世界上第三个独立开展载人航天的国家。2005年10月12日至17日，“神舟”六号载人飞船实现“两人五天”的载人航天飞行，首次进行有人参与的空间试验活动，在载人航天领域取得又一个重大成就。用红外、激光、可见光制导与探测系统红外成像跟踪器、红外成像导引头、可见光下视景象匹配系统、激光引信、激光成像雷达特种光学元件、特种光电器件主要系统级产品光电载荷光学元件/组件激光陀螺光学本体、红外头罩、各种光学元件及光学镜头、光学薄膜光电器件/组件ICCD相机、卫星探测器组件、激光探测器组件、光纤陀螺SLD和Y波导器件。任何物体，只要其温度高于绝对零度，就会发出红外辐射，其他部位温度不同，辐射率不同，就会形成物体的红外图像，经过大气传输，就能被红外探测设备所探测，经光电转换，成为人眼可观察的图像，这完全是被动探测的过程。红外探测器是一种辐射能转换器,主要用于将接收到的红外辐射能转换为便于测量或观察的电能,热能等其他形式的能量红外探测技术的主要优点在于符合隐身飞机自身高度隐蔽性的要求，即被动探测、不辐射电磁波，而且由于工作波长较微波雷达短3～4个数量级，可以形成高度细节的目标图像，目标分辨率高。 随着隐身技术的发展，红外探测系统正逐步成为新一代战斗机的主要传感器之一，与电磁微波雷达处在了同样重要的位置。到目前为止，红外探测技术已发展到第四代第四代前视红外体现在中波和长波波段的同时工作能力，最近出现的多量子阱红外探测器为这种双波段探测器提供了一种方法。具有不同光谱灵敏度的多量子阱层可以在纵向集成的结构中生长，通过在多量子阱叠层的中波红外和长波红外部分产生分开的接触层，实现了精确的像元匹配。多量子阱技术为人们提供了一种容易生产的多色焦平面阵列。这种技术允许人们对两种或者更多的颜色同时进行积分和读出，每一种颜色都在同一个焦平面阵列上得到像元配准。这种像元配准多色焦平面阵列提高了系统的性能，同时也大大简化了系统其他元件的设计，简化了现有多色设计中的多个焦平面阵列、扫描器、致冷器等，可降低系统的成本，减轻系统的重量，缩小体积，并能减轻计算机的处理负担0. 8 个像素。 结果表明,光学联合变换相关器能够很好地探测出运动矢量，进而完成图像稳定工作。基于硬件的光学相关器探测位移矢量比单纯的软件算法提取位移矢量具有更快的特点,满足实时性的要求,探测所得的运动矢量亦更加精确。与探测器相呼应的就是光电器件制成的雷达系统。 其中激光成像雷达最为典型。激光成像雷达是一种机载雷达，采用激光脉冲压缩技术来获得窄脉冲以实现举例上的高分辨率，采用合成孔径技术和相应的处理系统来获得窄波束以实现方位上的高分辨率，激光成像雷达取图的物理是指就是在波束照射的区域范围内，接收不同反射特性的地物回波，然后将接收到的地物回波的幅度信息和相位信息记录在胶片上，形成一张全息波片图。下面再介绍一下红外和激光技术在民用飞机着陆系统中的应用。据统计，飞机的大多数重大事故都发生在进场阶段。进场和着陆制导系统对保证飞机安全、使其不受恶劣气象条件的影响是很重要的。目前国际上自动着陆系统发展很快，先进的微波着陆系统逐渐取代仪表着陆系统，但这种非自主式的着陆系统，需要地面上安装一套发射装置，机上安装一套接收设备，这就带来了不便。同时在飞行阶段，进场着陆时，飞机的操纵是很困难的，尤其是在恶劣的天气条件之下。为此，提出发展自主式着陆系统——红外与激光着陆系统。这种系统，不需要地面设备，仅靠机载设备就可以完成着陆。它借助于机场跑道热辐射出的红外光，通过红外系统的光学部分进入红外探测器，把光信号变成电信号成像于显像管上，将跑道直观地显示在驾驶员前面，便于操纵和调整。 前视红外测出目标的角位置，激光测出目标的距离，输给着陆计算机，完成着陆任务。红外与激光着陆系统分侧向和纵向两个控制系统完成着陆。当飞机处在机场上空某一位置时，用红外系统提供的跑道航向角、跑道的图像与跑道的实际航向角的差值和偏航距的综合电压值。控制自动驾驶仪，实施侧向飞机控制。红外与激光着陆系统比微波着陆系统具有独特的优点，也可实现全天候着陆，为导航事业的发展推进了一大步。除了以上介绍的各种应用之外，那些特殊的光电器件在航天器的制作和发明等方面都起着至关重要的作用。总之我国航天领域的发展离不开科技的进步，于此同时光电器件在其中也有着无可取代的作用。相信随着时间的推移，科技进步带来的新的材料将会成为航天事业发展的最大助力，期待着中国航天界不断给我们带来新的惊喜。 （编辑：应用网_扬州站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
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