Page 109 - 航空电子传感器技术的研究与应用

Research and Application of Avionics Sensor Technology
航空电子传感器技术的研究与应用

确保美国在军用传感器领域始终保持全球领先水平，并不断巩固其引领能力。德
国一直视军用传感器为优先发展技术，英、法、日等国对传感器的研究投资也逐
年上升。2003 年美国《技术评论》评出对世界产生深远影响的十大新兴技术，

由美国军方提出并发展的无线传感器网络技术被列为二十一世纪十大新兴技术
之首。
传感器作为航天器的“感官”和“神经”，遍布航天器的各个关键部位，是
确保测得出、测得准、预测对、诊断灵，保障任务成功率的有效手段。例如，运

载火箭中的控制系统、动力系统、推进剂利用系统、附加系统、遥测系统，载人
飞行器中的故障检测与诊断系统、舱内环境控制与生命保障系统、逃逸救生系统、
航天员舱外活动支持系统和再入式登陆系统等，都离不开传感器对航天器各关键
部位工作状态的准确检测。载人航天器舱内密闭空间由于在轨环境的特殊性，在

轨舱内环境监测传感器对于航天员安全就至关重要。美国国际空间站就是依靠高
灵敏传感器的火灾预警，多次成功避免了国际空间站火灾悲剧的发生。在航天器
二次变轨的过程中，需要为航天器提供用于改变飞行方向推进力，高精度压力传
感器用于测量燃料罐压力，是控制点火、开启变轨飞行的关键器件，一旦传感器

的测量精度超差或者失效，将直接导致变轨失败。2010 年，俄罗斯质子 -M 火箭
发射 3 颗 GLONASS-M 导航卫星，因燃料水平传感器超差导致加注燃料过量，
使火箭“头部”重量超标，从而导致火箭飞行末期达到速度不够，未能正确入轨
致使 3 颗导航卫星全部葬身于太平洋中。可见，传感器对于航天装备而言，地位

重要，作用关键。
国内外航天飞行器的各大系统中，无一例外，都大量使用各种类型的传感器。
例如，美国的航天飞机使用的传感器数量超过 3500 只。欧空局的 Ariane 5 火箭上，
在研制试验阶段使用传感器数量 435 只，通常一次飞行测量参数达 570 个，一次

技术飞行测量参数达 1100 个。我国航天任务中也大量使用各种类型的传感器，
例如载人运载火箭中，单发使用传感器、变换器数量达到 600 余只，而新一代大
型运载火箭单发使用传感器、变送器数量更是超过了 1600 只。但通过与美国航
天型号比较分析，可以看出我国对于遥测传感器的用量需求还有大幅的增长空间。

经过以北京遥测技术研究所为代表的国内科研院所长达 60 年的共同努力，
国内航天传感器经历了由仿制到自制、由少品种到多品种、由结构型到复合型、
由低准确度到高准确度的发展历程，较好地满足了我国快速发展的各重点航天型

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