中國超靈敏磁力傳感技術顛覆傳統反潛理念

傳統反潛手段,是指利用水面艦艇或潛艇上的拖曳聲吶、鼻艏聲吶或側陣聲吶,以及反潛飛機投放的浮標聲吶來探測敵軍潛艇的蹤跡。

中國超靈敏磁力傳感技術顛覆傳統反潛理念

二戰後,一些國家就開始嘗試利用磁異常探測技術來反潛。在反潛機上安裝磁異常探測器,試圖通過監控、分析潛艇對地球磁場造成的干擾數據,然後使用複雜的算法來計算、追蹤潛艇的位置。

但傳統磁異常探測技術存在兩個致命缺陷,導致傳統磁異常探測技術沒能成為主流的反潛技術手段。一是磁異常探測距離有限,隨著距離的增大,磁信號的強度逐漸下降。二是磁探測信號的強度易受多種因素影響,比如地球磁場因太陽風暴等引發的變動,或是潛艇耐壓艇殼的材料變化,都會嚴重影響其探測精度。

中國超靈敏磁力傳感技術顛覆傳統反潛理念

當前,世界各國水下反潛網絡建設的主要技術手段是水下聲波監聽系統。這是用海底線纜連接、基於被動聲吶技術建立的多個水下聲吶陣,每個陣內有幾百個連接在水下接收天線上的水下聽音器,能夠把獲取的水聲信號通過海底線纜傳入岸上的數據處理中心,從而發現並識別潛艇。從實踐看,水下聲波監聽系統對探測高噪聲的第一、二代潛艇極為有效,探測距離可達300公里。但隨著減噪減震技術的迅速發展,新型潛艇越來越安靜,水下聲波監聽系統的聲吶性能發展相對緩慢,再加上鋪設密度不足、數據處理算法不佳,對新型潛艇的探測和識別效果越來越差。

新型超靈敏磁力儀之所以能克服傳統磁異常探測技術的缺陷,是因為運用超導量子干涉儀陣列相關的新技術、新算法。構建了超導量子干涉儀陣列。超導量子干涉儀的基本原理是基於超導約瑟夫森效應和磁通量子化現象,能測量出相當於地球磁場一百億分之一的微弱磁場,是常規磁異常探測器靈敏度的數百倍甚至數千倍,能夠更容易捕捉到潛艇對地球磁場造成的微弱變化。新型超靈敏磁力儀集成使用了大量的超導量子干涉儀探測器,構建了一個探測陣列,從而在數據收集的速度、強度和覆蓋範圍等方面都遠遠超過傳統磁探測技術。

中國超靈敏磁力傳感技術顛覆傳統反潛理念

據中國科學院網站的一篇文章稱新研究出來的航空超導全張量磁梯度測量裝置可實現地下礦體磁異常的精確定位,其精確度達到了目前世界上現有設備的同等水平甚至是實現了領先,而且這項技術,不但可以用來探測陸地上的礦物,還可以追蹤海洋中的潛艇。

如果用新型超靈敏磁力儀來組建水下反潛網絡,不管新型潛艇的降噪技術有多麼優異,其金屬艇殼也不可避免地會引起地球磁場的變化,從而被探測鎖定準確位置。

全文完。


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