光纖技術(shù)及其軍事應(yīng)用

　　在國外，光纖技術(shù)軍事應(yīng)用的研究和開發(fā)于80年代中期形成高潮。進(jìn)入90年代，這些研究和開發(fā)活動(dòng)得到了進(jìn)一步的加強(qiáng)。本文綜述了國外在光纖技術(shù)軍事應(yīng)用方面的最新進(jìn)展以及具有軍事應(yīng)用前景的幾項(xiàng)光纖新技術(shù)。

　　1 前言

　　由于光纖作為一種傳輸媒質(zhì)，與傳統(tǒng)的銅電纜相比具有一系列明顯的優(yōu)點(diǎn)，因此，自70年代以來，光纖技術(shù)不僅在電信等民用領(lǐng)域取得了飛速的發(fā)展，而且因其抗電磁干擾、保密性好、抗核輻射等能力，以及重量輕、尺寸小等優(yōu)點(diǎn)，使它也得到了各發(fā)達(dá)國家政府和軍方的重視與青睞。

　　特別是在美國，早在80年代中期，先后計(jì)劃的光纖軍事應(yīng)用項(xiàng)目就達(dá)400項(xiàng)左右，這些項(xiàng)目包括固定設(shè)施通信網(wǎng)、戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)、遙控偵察車輛和飛行器、光纖制導(dǎo)導(dǎo)彈、航空電子數(shù)據(jù)總線和控制鏈路、艦載光纖數(shù)據(jù)總線、反潛戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)、水聲拖曳陣列、遙控深潛器、傳感器和核試驗(yàn)等。這些項(xiàng)目陸續(xù)有報(bào)道取得了不同的進(jìn)展。

　　進(jìn)入90年代以來，光纖技術(shù)的軍事應(yīng)用繼續(xù)受到美、歐等國軍方的重視。在美國，三軍光纖技術(shù)開發(fā)活動(dòng)的計(jì)劃項(xiàng)目分成五大部分：有源和無源光元件、傳感器、輻射效應(yīng)、點(diǎn)對點(diǎn)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。由三軍光纖協(xié)調(diào)委員會(huì)進(jìn)行組織，每年投資為5千萬美元。

　　在面向21世紀(jì)的今天，美國國防部已把“光子學(xué)、光電子學(xué)”和“點(diǎn)對點(diǎn)通信”列為2010年十大國防技術(shù)中的兩項(xiàng)。其中光纖技術(shù)占據(jù)著舉足輕重的地位。這預(yù)示著美國等西方國家對光纖技術(shù)軍事應(yīng)用的研究將全面展開并加速進(jìn)行。而各項(xiàng)先期應(yīng)用及演示、驗(yàn)證表明。21世紀(jì)的軍事通信和武器裝備離開了光纖技術(shù)將無“現(xiàn)代化”或“先進(jìn)”可言，在未來戰(zhàn)爭中將處于被動(dòng)挨打的局面。

　　2 光纖技術(shù)的軍事應(yīng)用

　　2.1 光纖技術(shù)的陸上軍事應(yīng)用

　　2.1.1光纖技術(shù)的軍事通信應(yīng)用

　　光纖技術(shù)在陸上的軍事通信應(yīng)用主要包括三個(gè)方面：1）戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)通信的遠(yuǎn)程系統(tǒng)；2）基地間通信的局域網(wǎng)；3）衛(wèi)星地球站、雷達(dá)等設(shè)施間的鏈路。

　　自從“信息高速公路”概念的出現(xiàn)，美國就在軍用信息高速公路的發(fā)展中走在了世界各國的前面。1992年6月，美國參謀長聯(lián)席會(huì)議下發(fā)了名為“武士 C4T”的關(guān)于美軍21世紀(jì)通信和協(xié)同作戰(zhàn)總體規(guī)劃的框架文件。“武士C4T”計(jì)劃的目標(biāo)是按軍用“信息高速公路”的要求，建立一個(gè)全球性的實(shí)時(shí)軍用通信網(wǎng)，即稱為“信息球”的全球通信網(wǎng)。它將是一個(gè)連通士兵、指揮所和各種傳感器的指揮網(wǎng)，是一個(gè)反應(yīng)靈敏的C8系統(tǒng)。它的基礎(chǔ)網(wǎng)就是國防信息系統(tǒng)網(wǎng)（DISN），由地面及衛(wèi)星的軍用和民用通信系統(tǒng)所構(gòu)成。

　　目標(biāo)DISN是一個(gè)寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（B－ISDN），傳輸容量將高達(dá)幾 Gb／s。擬分近、中、遠(yuǎn)三個(gè)階段實(shí)施，從1995年起，花10－15年時(shí)間加以實(shí)現(xiàn)。

　　戰(zhàn)場信息系統(tǒng)（BIS－2020）則是支持美國陸軍21世紀(jì)作戰(zhàn)理論的未來陸軍信息系統(tǒng)。

　　作為支持“BIS－2020”系統(tǒng)的陸軍戰(zhàn)術(shù)指揮控制系統(tǒng)（ATCCS），主要是一種地理上分

　　散的，高度機(jī)動(dòng)的，通信密度大的系統(tǒng)。它也將分三步予以實(shí)施。第三步ATCCS，即最終

　　目標(biāo)系統(tǒng)也就是“BIS－2020”系統(tǒng)，其研制周期為1995～2000年。而光纖局域網(wǎng)，特別

　　是光纖分布數(shù)據(jù)接口（FDDI）是其中的關(guān)鍵技術(shù)之一。

　　美軍的C3系統(tǒng)在海灣戰(zhàn)爭中對贏得戰(zhàn)爭的勝利發(fā)揮了重要作用。尤其是美國三軍聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)（TRI－TAC）、移動(dòng)交換設(shè)備（MSE）和改進(jìn)型陸軍戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)都發(fā)揮了重要作用。但這些系統(tǒng)也暴露出不少問題，因此，美軍根據(jù)這些問題和未來的作戰(zhàn)要求，從三個(gè)方面對TRI－TAC進(jìn)行了技術(shù)改進(jìn)。一是由空軍負(fù)責(zé)的TAC－1光纜系統(tǒng)，它將代替同軸電纜，裝備分布在全球的美軍TRI－TAC系統(tǒng)；二是陸軍的野戰(zhàn)光纜傳輸系統(tǒng)（FOTS）。擬用10000km的光纜代替CX－11230型同軸電纜；三是由海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的野戰(zhàn)光纜系統(tǒng)（FOCS）連接數(shù)字交換機(jī)和無線電設(shè)備。此外，本地分配系統(tǒng)也是TRI－TAC的一個(gè)組成部分，它主要將用野戰(zhàn)光纜代替野戰(zhàn)通信車之間的四根26對CX－4566型電纜。除此之外，美國海軍和空軍還都在建設(shè)自己采用異步傳輸模式（ATM）的寬帶光纖通信網(wǎng)。

　　空軍的C3I系統(tǒng)是光纖技術(shù)在美國空軍中應(yīng)用的最大項(xiàng)目之一。1979年，美國GTE公司從美國空軍獲得了3.25億美元的MX導(dǎo)彈發(fā)射場C3系統(tǒng)的合同，用光纜作為作戰(zhàn)控制中心、地區(qū)支援中心、導(dǎo)彈掩體和維護(hù)設(shè)施之間的互連線路，線路總長15000km，連接4800處有人和無人值守場所的5000多臺(tái)計(jì)算機(jī)。而在1987～1996年的十年間，MX導(dǎo)彈C3系統(tǒng)的投資預(yù)算更達(dá)到5.17億美元。

　　美軍還提出了在主要的軍用門道配置軍用衛(wèi)星和光纜雙重鏈路的設(shè)想，以便利用這兩種通信方式工作特點(diǎn)和性能特點(diǎn)的互補(bǔ)性，保障危機(jī)情況下戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)綜合通信的抗毀性。

　　2.1.2 光纖技術(shù)在雷達(dá)和微波系統(tǒng)的應(yīng)用

　　由于光纖傳輸損耗低、頻帶寬等固有的優(yōu)點(diǎn)，光纖在雷達(dá)系統(tǒng)的應(yīng)用首先用于連接雷達(dá)天線和雷達(dá)控制中心，從而可使兩者的距離從原來用同軸電纜時(shí)的300m以內(nèi)擴(kuò)大到2～5km。用光纖作傳輸媒體，其頻帶可覆蓋X波段（8～12.4GHz）或Ku波段（12.4～18GHZ）。目前 X波段高頻光纖系統(tǒng)已實(shí)用化，Ku波段的寬帶微波光纖線路系統(tǒng)也已有大量報(bào)道。光纖在微波信號(hào)處理方面的應(yīng)用主要是光纖延遲線信號(hào)處理。先進(jìn)的高分辨率雷達(dá)要求損耗低、時(shí)間帶寬積大的延遲器件進(jìn)行信號(hào)處理。傳統(tǒng)的同軸延遲線、聲表面波（SAW）延遲線、電荷耦合器件（CCD）等均已不能滿足要求。靜磁波器件和超導(dǎo)延遲線雖能滿足技術(shù)要求，但離實(shí)用化尚很遙遠(yuǎn)。光纖延遲線具有損耗低（在1～10GHz頻段內(nèi)，單位延遲時(shí)間的損耗僅O.4～O.1dB／ps），時(shí)間帶寬積大（達(dá)104～106 ），帶寬寬（＞10GHz）等優(yōu)點(diǎn)，且動(dòng)態(tài)范圍大，三次渡越信號(hào)小，實(shí)現(xiàn)彼此跟蹤的延遲線相當(dāng)容易，而且能封裝進(jìn)一個(gè)小型的封裝盒。用于相控陣?yán)走_(dá)信號(hào)處理的多半是多模光纖構(gòu)成的延遲線。目前國外光纖延遲線已進(jìn)入成熟期。為提高相控陣?yán)走_(dá)天線波束掃描的靈活性，減小初始功耗，以及精密控制所需的單元相位和幅度以實(shí)現(xiàn)低的空間旁瓣，需要對每一天線單元提供波束（相位）控制信號(hào)、極化控制信號(hào)和幅度控制信號(hào)。采用光纖高速傳輸這些控制信號(hào)，相位穩(wěn)定性好，可以大幅度減少每一有源單元的電子組件量，簡化系統(tǒng)構(gòu)成，降低雷達(dá)成本，減小體積和質(zhì)量。光纖技術(shù)在相控陣?yán)走_(dá)的應(yīng)用還包括用光纖延遲線在光控相控陣?yán)走_(dá)波束形成所需的相移。在電光相控陣發(fā)射機(jī)中采用集成光學(xué)進(jìn)行波束形成，用光纖技術(shù)進(jìn)行天線的靈活遙控。利用光纖色散棱鏡技術(shù)的寬帶光纖實(shí)時(shí)延遲相控陣接收機(jī)等。其中，除光纖延遲線外，光纖耦合器、波分復(fù)用／解復(fù)用器、集成光學(xué)、偏振保持光纖、高色散光纖、光纖放大器、光纖光柵等先進(jìn)的光纖元器件技術(shù)得到了應(yīng)用。

　　2.1.3 光纖制導(dǎo)導(dǎo)彈（FOG－M）

　　光纖制導(dǎo)導(dǎo)彈的概念提出于1972年，但其發(fā)展是在80年代初期。美國陸軍的項(xiàng)目主要用于反坦克和反武裝直升飛機(jī)。早期設(shè)計(jì)的射程僅10km。美國海軍的項(xiàng)目則主要用于空對空、空對地及艦對艦作戰(zhàn)。美國陸軍在1989～1991年用于FOG－M的開發(fā)經(jīng)費(fèi)都在1億美元左右。進(jìn)行了4O次以上的點(diǎn)火試驗(yàn)，后因研制費(fèi)用太高而于1991年項(xiàng)目被取消。海灣戰(zhàn)爭中，美軍在用輕武器抗衡重武器或裝甲編隊(duì)時(shí)意識(shí)到，需要一種可以展開又保持攻擊裝甲編隊(duì)所需殺傷力的輕、重應(yīng)急武器，而 FOG－M正好能滿足這種極有殺傷力、存活率、高度可展開和靈活的系統(tǒng)的需要。為了給陸軍快速反應(yīng)部隊(duì)提供對付遠(yuǎn)距離的直升機(jī)和坦克的手段，美國又恢復(fù)了FOG－M的研制。計(jì)劃于1994年初進(jìn)入演示與驗(yàn)證階段。

　　1997～1998財(cái)政年度開始低速生產(chǎn)。

　　最近有報(bào)道，美國陸軍導(dǎo)彈司令部正在對遠(yuǎn)程光纖制導(dǎo)導(dǎo)彈進(jìn)行技術(shù)演示，該導(dǎo)彈能擊中100km外的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。FOG－M不僅受到美國軍方的重視，德國也進(jìn)行了開發(fā)研究，并得到了法國的合作，意大利也加入其中，三國共同制定了三邊光纖導(dǎo)彈（TRIFOM）計(jì)劃。其中Polypheme 20型用于對付師級裝甲車、直升機(jī)，可裝在輕型或高機(jī)動(dòng)車輛上，射程為15km；Polypheme60型用于殺傷縱深特定的固定或低機(jī)動(dòng)性的目標(biāo)，射程為60km；Polypheme SM型用于潛艇水下數(shù)百米深處發(fā)射，反直升機(jī)或飛機(jī)，射程為10km。在1996年10月于巴黎舉辦的歐洲艦艇博覽會(huì)上，法國宇航公司導(dǎo)彈部展出了新研制的光纖制導(dǎo)多用途艦載導(dǎo)彈。

　　巴西也在1995年的巴黎航空展覽會(huì)上展出了20km射程的FOG－M。

　　2.1.4 光纖系繩武器

　　美軍軍用機(jī)器人已于1988年開始中批量生產(chǎn)，年均產(chǎn)值達(dá)5億美元。光纖遙控戰(zhàn)車（TOV）是用一根光纜系留到基地站拖車上的高機(jī)動(dòng)性多用途輪式車輛，可將各種偵察裝置、傳感器及武器送到危險(xiǎn)戰(zhàn)區(qū)，執(zhí)行諸如偵察、探雷、排雷、清除障礙和彈藥補(bǔ)給等任務(wù)，車速可達(dá)3.5km／h，操作距離達(dá)15～30km。如一種由Grumman公司研制的稱為Ranger（別動(dòng)隊(duì)）的光纖系留車輛在試驗(yàn)中成功地?fù)糁辛?00m以外的裝甲目標(biāo)。其最高時(shí)速達(dá)27km。由美國海軍海洋系統(tǒng)中心（NOSC）和Sandia國立研究所聯(lián)合研制的遙控飛行器（AROD）是一種用光纖系留的涵道風(fēng)扇式裝置，通過電視實(shí)施偵察任務(wù)，AROD III 的活動(dòng)范圍達(dá)4000m。

　　使用系留光纜的氣球載雷達(dá)偵察系統(tǒng)也得到了迅速發(fā)展，氣球升空高度600m～6000m，有效載荷100kg～2000kg，持續(xù)滯空時(shí)間15～3O天，可起到類似高空預(yù)警機(jī)的功能。光纖遙控水下深潛器（ROV）也稱水下機(jī)器人或無人潛艇，有拖曳式和系留式兩種。通過裝備不同的設(shè)備可進(jìn)行地形測繪、調(diào)查打撈沉船和墜海飛機(jī)、營救潛艇、反潛監(jiān)聽裝置布設(shè)、探測和排除水雷、自主布雷和水下誘餌等。鷹式電子擇優(yōu)誘餌是美國海軍研究實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的光纖系留無人飛行器，重量36kg，采用旋轉(zhuǎn)翼，負(fù)載能力6.5kg，計(jì)劃于1997年完成最后試驗(yàn)。

　　2.1.5 在地下核試驗(yàn)中的應(yīng)用

　　由于光纖在核環(huán)境中具有兩大優(yōu)點(diǎn)，一是不受電磁脈沖的影響，二是光纖在暴露于強(qiáng)輻射武器爆炸后幾秒鐘內(nèi)就能恢復(fù)。因此，美國軍方將光纖技術(shù)用到了地下核試驗(yàn)中。

　　2.1.6在夜視裝置中的應(yīng)用

　　據(jù)報(bào)道，美軍在新式的夜視裝置中加進(jìn)了光纖元件來增強(qiáng)圖像。這種光纖元件主要是光纖熔融面板。

　　2．2光纖技術(shù)的海上軍事應(yīng)用

　　2.2.1 艦載高速光纖網(wǎng)

　　由于現(xiàn)代化的艦艇裝備有大量的通信、雷達(dá)、導(dǎo)航、傳感器系統(tǒng)和武器指揮系統(tǒng)等電子設(shè)備，加上其它電氣設(shè)備，因此造成了嚴(yán)重的電磁干擾、射頻干擾等問題，為此，80年代初美國海軍實(shí)施了開發(fā)大型新艦船用光纖區(qū)域網(wǎng)作為計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)總線的計(jì)劃-AEGIS（宇斯盾）計(jì)劃。1986年初，美國海軍海洋系統(tǒng)司令部又在此基礎(chǔ)上成立了SAFENET（能抗毀的自適應(yīng)光纖嵌入網(wǎng)）委員會(huì)。并于1987年成立工作組指導(dǎo)制定了SAFENET－I和SAFENE一五兩套標(biāo)準(zhǔn)。分別于1991年1月和1992年1月完成。前者是一種軍用加強(qiáng)型IEEE802.5令牌環(huán)網(wǎng)，傳輸速率16Mb／S，后者是基于ANSI 3XT9.5 FDDI（光纖分布數(shù)據(jù)接口）令牌杯網(wǎng)，傳輸速率100Mb／s。這些系統(tǒng)已安裝在CG－47 Aegis導(dǎo)彈巡洋艦、DDG 51級導(dǎo)彈驅(qū)逐艦、喬治·華盛頓號(hào)航空母艦等艦艇上。美國海上系統(tǒng)司令部和國防高級研究計(jì)劃局還聯(lián)合制定了利用同步光網(wǎng)（Sonet）、寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)（B－ISDN）和異步傳輸模式（ATM）標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)高速光網(wǎng)（HSON）原型的計(jì)劃，由海軍研究實(shí)驗(yàn)室（NRL）負(fù)責(zé)開發(fā)和評價(jià)，從1991年年中開始為期三年。該網(wǎng)利用單模光纖，傳輸速率從155Mb／S（OC－3）到2.4Gb／S（OC－48）。1992年實(shí)現(xiàn)了1.7Gb／S的第一階段目標(biāo)。美國小石城號(hào)航母上的雷達(dá)數(shù)據(jù)總線傳輸容量就達(dá)到了1Gb／S，并使原來重量達(dá)90噸的同軸電纜被半噸重的單模光纜所代替。

　　高級水下作戰(zhàn)系統(tǒng)（SUBACS-Submarine Advanced Combat System），SUBACS是美國海軍最大的艦載水下光纖通信計(jì)劃項(xiàng)目，該項(xiàng)目計(jì)劃在所有的洛杉肌688級攻擊型核潛艇和新型“三叉戟”彈道導(dǎo)彈潛艇中裝備光纖數(shù)據(jù)總線，將傳感器與火控系統(tǒng)接入分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)，從而大大提高潛艇的數(shù)據(jù)處理能力，這就是所謂的AN／BSY－1。據(jù)報(bào)道，整個(gè)計(jì)劃頭兩年的研制開發(fā)經(jīng)費(fèi)為6.38億美元，生產(chǎn)合同預(yù)計(jì)至少20億美元。以后又在1989年以后生產(chǎn)的“海狼”SSN－21級攻擊型潛艇中采用通用電氣公司海戰(zhàn)部開發(fā)的AN／BSY－2綜合光纖作戰(zhàn)控制聲學(xué)系統(tǒng)。

　　1997年11月，美國在核動(dòng)力航空母艦“杜魯門號(hào)”（CYN75）上采用氣送光纖技術(shù)完成了光纖敷設(shè)。后來又成功地在“企業(yè)號(hào)”（CVN 65）上進(jìn)行了敷設(shè)。還計(jì)劃在“里根號(hào)”（CVN 76）、“尼米茲號(hào)”（CVN68）及“USSWasp”號(hào)（LHD－1）上用氣送光纖技術(shù)敷設(shè)光纖系統(tǒng)。其中“杜魯門號(hào)”上所用光纖達(dá)67.58km。

　　2.2.2光纖水聽器系統(tǒng)

　　光纖水聽器是利用光纖技術(shù)探測水下聲波的器件，它與傳統(tǒng)的壓電水聽器相比，具有極高的靈敏度、足夠大的動(dòng)態(tài)范圍、本質(zhì)的抗電磁干擾能力、無阻抗匹配要求、系統(tǒng)“濕端”質(zhì)量輕和結(jié)構(gòu)的任意性等優(yōu)勢，因此足以應(yīng)付來自潛艇靜噪技術(shù)不斷提高的挑戰(zhàn)，適應(yīng)了各發(fā)達(dá)國家反潛戰(zhàn)略的要求，被視為國防技術(shù)重點(diǎn)開發(fā)項(xiàng)目之一。

　　光纖水聽器的主要軍事應(yīng)用為：

　　·全光纖水聽器拖曳陣列

　　·全光纖海底聲監(jiān)視系統(tǒng)（ Ariaden計(jì)劃）

　　·全光纖輕型潛艇和水面艦船共形水聽器陣列

　　·超低頻光纖梯度水聽器

　　·海洋環(huán)境噪聲及安靜型潛艇噪聲測量

　　美國對這項(xiàng)技術(shù)的研究始于70年代末，到1992財(cái)政年度已投入超過1億美元的研究和開發(fā)經(jīng)費(fèi)。美國海軍研究實(shí)驗(yàn)室（NRL）、海軍水下裝備中心（NUWC）、Gould公司海事系統(tǒng)分公司、和Litton制導(dǎo)和控制公司聯(lián)合開發(fā)了全光纖水聽器拖曳陣列（AOTA）、潛艇和水面艦船共形水聽器陣列（LWPA）等各種不同反潛應(yīng)用類型的海試系統(tǒng)，經(jīng)過大量海上試驗(yàn)，已達(dá)可以部署的狀態(tài)。目前他們正在開發(fā)大規(guī)模（幾百個(gè)單元）的全光纖水聽器陣列系統(tǒng)及其相關(guān)技術(shù)。近十年來，美國已對全光纖水聽器及其陣列的各種應(yīng)用場合都進(jìn)行了試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果很成功。英國對水聽器的研究主要由Plessey國防研究分公司、海軍系統(tǒng)分公司和馬可尼水下系統(tǒng)有限公司承擔(dān)，開發(fā)了全光纖水聽器拖曳陣列、海底聲監(jiān)視系統(tǒng)等各種不同反潛應(yīng)用的海試系統(tǒng)，也進(jìn)行了一系列海上試驗(yàn)。

　　2.2.3光纖制導(dǎo)魚雷

　　與光纖制導(dǎo)導(dǎo)彈一樣，光纖制導(dǎo)魚雷能大大改善魚雷的攻擊性能。美國海軍海洋系統(tǒng)中心試驗(yàn)的光纖制導(dǎo)魚雷，制導(dǎo)距離5km，速度18節(jié)（33km／h），進(jìn)一步的試驗(yàn)將達(dá)70節(jié)130km/h），射程則將擴(kuò)大到100km。其關(guān)鍵是光纜及其放線技術(shù)和先進(jìn)的光纖水聽器，法國也進(jìn)行了成功的光纖制導(dǎo)魚雷的試驗(yàn)，制導(dǎo)距離達(dá)到了20km。

　　2.2.4桅桿式光電觀測裝置

　　從80年代開始，美、英、德等國的潛望鏡制造廠商都開始研制一種不穿透潛艇耐壓船體的多功能傳感器成像系統(tǒng)，即潛艇光電桅桿，它將用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的潛望鏡，裝置90年代中、后期乃至21世紀(jì)初服役的新型潛艇。英國海軍于90年代先后建造的4艘“前衛(wèi)”級彈道導(dǎo)彈核潛艇采用的自防護(hù)組合式光電潛望鏡系統(tǒng)，就由光電桅桿和光學(xué)潛望鏡組成，而光電桅桿的可回轉(zhuǎn)多傳感器頭與艇內(nèi)操縱控制臺(tái)之間的信息則由光纜進(jìn)行傳輸。這種桅桿式光電觀測裝置還被用到了裝甲車輛及直升飛機(jī)上。

　　2.3 光纖技術(shù)的航空航天軍事應(yīng)用

　　光纖技術(shù)在航空領(lǐng)域的應(yīng)用主要有以下四個(gè)方面：

　　·代替銅線用于點(diǎn)對點(diǎn)的光纖數(shù)據(jù)傳輸

　　·用于高速網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)的互連

　　·用于飛行和發(fā)動(dòng)機(jī)的控制，即所謂的“光控飛行”

　　·智能結(jié)構(gòu)和智能蒙皮

　　2.3.1 點(diǎn)對點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

　　目前已在飛機(jī)中少量使用的點(diǎn)對點(diǎn)鏈路主要用于航空電子裝置“黑盒子”之間的數(shù)據(jù)傳送。這些鏈路在F/A－18、AV－88及黑鷹直升飛機(jī)中表現(xiàn)良好，數(shù)據(jù)速率從10Mb／s～100Mb／s。由于光纖系統(tǒng)價(jià)格較貴，低損耗及寬帶能力不能充分利用，因此配備數(shù)量較少，只用于存在嚴(yán)重電磁干擾和電磁脈沖問題的場合。隨著復(fù)雜性的增加，光纖數(shù)據(jù)總線的帶寬也將增加。如F－22和RAH－66 Comanche要求100Mb／s～1Gb／s的高速光纖數(shù)據(jù)總線用于通信和傳感器接口。

　　2.3.2 光控飛行（Flight-by－Light）

　　由于電磁干擾（EMI）、電磁脈沖（EMP）、高強(qiáng)度無線電頻率（HIRE）以及新的威協(xié)（如直接能量武器）會(huì)嚴(yán)重威脅配備電控飛行的飛行器的飛行安全，因此人們不得不采取適當(dāng)?shù)钠帘未胧?，但這樣將造成重量的增加，而光控飛行可起到一箭雙雕的作用。對于戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)來說，如用光控飛行替代電控飛行，重量約可節(jié)省90～317kg，而且，光纖系統(tǒng)不僅可進(jìn)行飛行控制，還可用來控制和監(jiān)測飛行器的子系統(tǒng)，機(jī)載光纖系統(tǒng)在“隱形”飛機(jī)中也很重要，因?yàn)闄C(jī)內(nèi)長達(dá)數(shù)公里的電纜的噪聲輻射將成為輻射源而易被雷達(dá)所發(fā)現(xiàn)，采用光纖系統(tǒng)則不存在這個(gè)問題。光控飛行的研制工作始于1980年美國陸軍的“先進(jìn)的數(shù)字光控制系統(tǒng)（ADOCS）計(jì)劃，由Boeing VertolCo.公司承擔(dān)，后來安裝于Sikorski UH－60A“黑鷹”直升飛機(jī)上成功地進(jìn)行了演示。打算安裝在各種軍用直升飛機(jī)上。1985年，美國航空航天局（NASA）和國防部合作，開始了一項(xiàng)“光纖控制系統(tǒng)總成（FOCSI）”的計(jì)劃。該計(jì)劃于1993年秋天在美國海軍的F－18戰(zhàn)斗機(jī)上進(jìn)行了開放環(huán)路飛行試驗(yàn)，重點(diǎn)是飛行控制傳感器，以及用于總壓力、靜態(tài)壓力、馬赫數(shù)、攻擊角度的傳感器，以及用于一個(gè)完整的綜合推進(jìn)／飛行控制系統(tǒng)所需的總體溫度的傳感器。

　　NASA還準(zhǔn)備在一項(xiàng)“推進(jìn)管理光學(xué)接口系統(tǒng)（OPMIS）”計(jì)劃中對光纖控制飛行進(jìn)行另一項(xiàng)演示。美國高級研究計(jì)劃局（ARPA）和NAS已開始著手光控飛行計(jì)劃，這項(xiàng)計(jì)劃稱之為“光控飛行先進(jìn)系統(tǒng)硬件技術(shù)再投資項(xiàng)目（FLASH）”，由Wright實(shí)驗(yàn)室實(shí)施。

　　2.3.3 光纖技術(shù)在導(dǎo)彈及航天飛行器的應(yīng)用

　　除了前面所述的MX導(dǎo)彈發(fā)射場用光纖鏈路外，光纖可以在運(yùn)載火箭的三個(gè)子系統(tǒng)中替代電纜，并大大提高運(yùn)載火箭的可靠性。這三個(gè)子系統(tǒng)是：1）起飛倒計(jì)時(shí)（T－O）臍帶系統(tǒng)；2）航空電子設(shè)備互連網(wǎng)；3）監(jiān)控傳感器。據(jù)報(bào)道，歐洲航天局（ESA）與英國Sira公司簽訂合同，要求該公司設(shè)計(jì)一種低成本、無源、且高度靈活的航天器光纖監(jiān)測系統(tǒng)，以解決航天器缺乏視覺數(shù)據(jù)，特別是不完全展開的問題，并打算安裝在計(jì)劃于1998年底發(fā)射的ENVISAT宇宙飛船上，以及在標(biāo)準(zhǔn)化后裝配到所有宇宙飛船上。美國Rockwell International公司對光纖技術(shù)在液體燃料火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的儀表和控制應(yīng)用的可行性進(jìn)行了研究。應(yīng)用場合包括：用于渦輪葉片溫度測量的光纖高溫計(jì)；燃燒過程的光纖拉曼溫度傳感；渦輪泵軸承磨損的光纖撓度計(jì)測量等。