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被動傳感器

鎖定
被動傳感器是通過接收以目標為載體的發動機、通信、雷達等所輻射的紅外線、電磁波,或目標所反射的外來電磁波,來探測目標位置的一種傳感器。 [1] 
中文名
被動傳感器
外文名
passive sensor
性    質
本身不發射電磁波
例    如
紅外、聲納
難    點
如何有效排除虛假定位
優    點
抗干擾能力強、隱蔽性好

被動傳感器簡介

被動傳感器較主動傳感器具有抗干擾能力強、隱蔽性好等優點,因此受到國內外的普遍重視。被動傳感器系統可分為三大類:測時差定位系統、測向交叉定位系統、測向測時差定位系統。而測向交叉定位系統是用的比較多的一種,它通過高精度的測向設備在多個觀測點對目標進行測向,各個測向線的交點就是目標的位置。然而,當利用兩個以上的觀測站對空域中的多個目標進行測向交叉定位時,不同的定位線將產生大量的虛假定位點。 [1] 

被動傳感器主要類型

被動傳感器分為光學攝影類型傳感器、光電成像類型傳感器、成像光譜儀
光學攝影類型傳感器
攝影機種類很多,常見的為:框幅式攝影機(分幅式攝影機)、縫隙式攝影機、全景式攝影機、多光譜攝影機(多鏡頭型、多攝影機型、光束分離型)。
1、框幅式攝影機(分幅式攝影機)的成像原理是在某一個攝影瞬間獲得一張完整的像片(18釐米×18釐米或23釐米×23釐米幅面),一張像片上的所有像點共用一個攝影中心和同一個像片面,即所謂中心投影,就是平面上各點的投影光線均通過一個固定點(投影中心或透視中心),投射到一平面(投影平面)上形成的透視關係。
2、縫隙式攝影機又稱推掃式攝影機或航帶攝影機。
在飛機或衞星上,攝影瞬間所獲取的影象,是與航線方向垂直且與縫隙等寬的一條線影象。當飛機或衞星向前飛行時,攝影機焦平面上與飛行方向成垂直的狹縫中的影象也連續變化。當攝影機內的膠片不斷捲動,且其速度與地面在縫隙中的影象移動速度相同,則能得到連續的航帶攝影像片。
3、全景式攝影機又稱掃描攝影成像或搖頭攝影成像。
在物鏡的焦面上平行於飛行方向設置一條狹縫,並隨物鏡作垂直於航線方向的擺動掃描,得到一幅掃描成像的圖像。物鏡擺動的幅面很大,能將航線兩邊的地平線內的影像都攝入底片。
4、多光譜攝影機:對同一地區,在同一瞬間攝取多個波段影象的攝影機。
可充分利用地物在不同光譜區有不同的反射特徵,來增多獲取目標的信息量,以提高識別地物能力。有三種基本類型:多攝影機型多光譜攝影機、多鏡頭型多光譜攝影機、光束分離型多光譜攝影機。
光電成像類型傳感器
1、電視攝像機
2、離散傳感器與掃描鏡多光譜成像。
Landsat MSS、TM、ETM+、NOAA\AVHRR、SeaWiFS、ATLAS
3、線陣列多光譜成像
SPOT-1/2/3HRV,SPOT-4/5HRVIR
成像光譜儀
特點:獲取窄波段連續光譜數據。 [1] 

被動傳感器與主動型傳感器的區別

傳感器按能量關係分類,可分為主動型和被動型傳感器。汽車上使用的傳感器大多數是屬被動型傳感器,這種被動型傳感器需要外加輸入電源(一般為+5V),它才能輸出電信號。例如温度傳感器,它以改變電阻值的方式向外輸出電信號,但信號的輸出需要測試迴路提供電源,但電源的輸出能量要受測試對象輸出信號所控制。採用電阻、電感、電容及應變效應、磁阻效應、熱阻效應制成的傳感器都屬於被動型傳感器。
主動型傳感器是指傳感器本身在吸收了能量(光能和熱能)經它本身變換後再輸出電能。例如,太陽能電池和熱電偶輸出的電能分別來源於傳感器吸收的光能和熱能。因此主動型傳感器不需要外加電源,它本身是一個能量變換器。例如採用壓電效應、磁致伸縮效應、熱電效應、光電效應等製成的傳感器都屬於主動型傳感器。 [1] 

被動傳感器應用

被動式傳感器被廣泛應用到了軍用防禦、探測系統中,為了提高系統的可靠性和健壯性,拓展系統的探測範圍,人們越來越重視多感器信息融合技術的研究。被動式傳感器以紅外傳感器為代表,紅外傳感器不能直接提供距離信息,但是由於其具有精確的角度信息,又具有很好的隱蔽性等優點,目前被較多的使用在了軍事防禦、探測領域。被動跟蹤,運用被動傳感器對目標進行跟蹤。
參考資料
  • 1.    王慶有主編.光電傳感器全套技術:機械工業出版社,2010