及军工生产中采用的军用机器人等。由于光纤具有的独特优点，光纤技术其中包括光纤传感技术开始越来越多地在军用机器人中得到应用。目前开始研制或已经研制的军用机器人光纤传感器，主要有机器人触觉传感器和接近觉传感器。触觉是机器人知觉系统的一个重要组成部分， 随着光纤传感技术的发展， 国内外已经开发出一些实用的光纤机器人触觉传感器或与其它类型传感方法联合使用的组合式机器人触觉传感器。光纤传感器有功能型和非功能型之分：功能型光纤机器人触觉传感器。如利用光纤微弯损耗机理研制的机器人触须式光纤触觉传感器。非功能型光纤触觉传感器如用于敏感机器人手抓触觉， 主要有两种类型：一种是位移式(反射式)光强调制型机器人触觉传感器， 另一种是受抑全内反射式光调制型光纤机器人触觉传感器。机器人在使用中几乎都要求手爪开环运行机械系统能高精度定位， 这就要求手爪对接近被抓物体的距离进行感知， 即所谓接近觉。特别是对于防爆机器人， 所抓物体一般是易燃、易碎物。需要尽量减少抓握时的冲击力，以便缓慢、对称的定位， 因而在手爪上需要配置感知接近被抓物体距离的接近觉传感器。
2.7安全防卫警戒
在现代反恐斗争中，高新技术的应用彻底改防卫的许多概念，并导致了安全防卫系统的重大变革。近几年来，发展起来的基于光纤传感技术的光纤网络安全警戒系统也开始在边防及重点区域防卫中得到推广应用。目前，世界上发达国家使用的安全防卫系统就是基于分布式光纤传感网络系统的安全防卫技术，该技术利用了激光、光纤传感和光通信等高新技术构成警戒网络和安全报警系统。
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光纤传感技术工作特点是光纤本身作为传感器，当光纤受到外界干扰时，光纤中传输光的部分特性就会改变，通过检测光的特性变化，监控这些事件和状态。这些事件包括：张力、位移、震动、冲击、声波、温度等，经控制器的特殊算法和分析处理，确定事件真伪，区分非法入侵行为与环境干扰。
传感器应用光干涉检测技术。激光器向光纤发射激光，激光传到光纤的末端后由一个终端单元反射回来。若光纤没有受到外界的扰动，光纤中的光特性不发生改变，则光检测器无输出，不产生报警信号；如果光纤受到外界扰动，则光纤中的光特性发生变化，变化量则取决于光纤受外界扰动的强度，其振幅和频率同样可以被检测到，借助软件工具就可将这些变化转变成可识别的各种信号，进而触发报警。为了检测微应变，通常采用两芯单模光纤来实现。这两根光纤组成了“干涉传感器”的一个臂，用相干激光器向其发射一束激光，若光纤
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没有受到外界的扰动，则光检测器将不对反射波产生报警信号；如果光纤受到外界侵扰，则光的波形改变，并产生干涉图像，通过软件可以分辩出事件的真实情况。光纤传感器的频率响应范围从1 Hz至20K Hz。这项技术可以用来检测动态应变，响应时间在毫秒级，可获得非常高的灵敏度。微应变传感器与定位技术结合，可实现远距离安全保障系统的定位报警功能。
采用独特的算法以及多参数分析法，对反馈信号进行分析，从纷杂的背景噪声中提取有用信息，确保高检测率，并排除自然界的各种干扰，有效降低误报率，实现精确定位。采用分布式光纤传感器以及独特的算法，使传感器对震动、移动和应力变化十分敏感，可实时监测动态应力变化，及早发现管线周围的异常情况和潜在的非法事件，具有预警功能。 归纳起来，其特点包括：
1、分布传感，技术先进。在整个连续光纤的长度上，任意一点都是“传感器”。 2、实时监控，定位准确，响应迅速，克服漏测和难以定位的弊端。
3、结构简单，可靠性高。传感光纤既传输光，又传感，故障少，可维护性好。 4、配置灵活，使用方便。系统配置和参数可按用户具体需求调整，方便灵活。 5、性价比高。测点分布于整个光纤，系统成本远远低于采用传统点式监测系统的价格。
在安防领域应用包括在机场、边境、基地、港口、核电站等重要目标的实施周边安全报警，用于政府、银行、情报机构光缆安全监控，用于监控石油、天然气管线、炼油厂、电力线的管道安全。
2.8多光纤传感器信息融合技术
多光纤传感器信息融合技术，又称多光纤传感器数据融合技术（MSDF），是20 世纪70 年代迅速发展起来的一门学科,在现代C3I（指挥、控制、通信与情报）系统中，光纤传感系统中的一些信息融合节点处理传感器的检测数据，并与其它节点交换传感器的检测数据和目标数据，其中包括以下两个信息融合节点。
①陆基中心的信息融合节点。陆基中心接收来自卫星和其他信息源数据，以对潜艇在港口或者在海上预期作战任务和开机时间等信息的舰队级估计。布置在必经航线上的固定水下声纳系统提供确认潜艇出入港口的航线检测。把这些数据与所有信息源确认的观测和检测信息进行融合，以维持监视范围内的舰队的最高态势估计。就融合结构而论，陆基监视中心一般是分布式或混合式结构。
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②指挥舰上的信息融合节点。海上舰艇编队的指挥舰上建立一个海上信息融合中心，收集来自其他附近海域舰艇，潜艇和飞机的数据，为海上编队提供一个地区性态势估计。由其他海上部队和陆基中心观察到的目标航迹可以用来预测正在接近外围周界的威胁。这个融合中心提供了海上指挥员所关心区域内所有目标（包括空中－水面－水下面）的全部情况，该节点是一个多级式结构。至于每个独立舰艇、飞机和潜艇都需要对各自平台上的局部传感器进行信息融合。舰艇和攻击潜艇采用安装在舰体上的和拖挂配置的声纳及ESM 传感器进行被动侦察。
2.9智能复合材料中的应用
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为了满足信息化战争的要求，各种大型武器装备逐步采用智能复合材料来制造。因为在智能复合材料中植入智能结构， 其中包含各种传感器的探测元件、微处理控制器和驱动元件等，称之为智能蒙皮。采用智能蒙皮制造的各种武器装备，具有能获取来自敌方的各种信息的功能，它将起到监视、预警、隐身和通信等重要作用。
2.10光纤传感器在军事中的应用
由于光纤传感器的巨大优势, 它已成为许多军用传感器的换代产品, 特别是传光型传感器, 技术发展成熟, 在军事领域已广泛投人实用。而传感型光纤传感器则有其更为优越的性能, 将倍受各国军界青睐, 成为发展军事高技术的重点。
传光型传感器用光纤代替金属线可以提高武器的战术性能% 它具有频带宽、传输损耗低的特点及抗电磁干扰能力；光纤向外辐射能量少,不易被敌方雷达发现, 增加了安全系数；光纤浸人江河湖海仍能正常工作,提高了环境适应能力。
从实用的光纤传感器的角度来说, 传光型传感器充分利用传统的优质敏感元件来提高其灵敏度, 结合成熟的传感技术, 利用低损耗的光纤, 将使军事装备体积小、重量轻、结构简单、性能更为优越。例如, 美国陆军研究发展部和工程设计中心研制的新型有线制导系统（FOG-M), 就是对现有的反坦克导弹(TOW)进行更新改造而研制的。对导弹的关键性改进就是用光纤传感器代替原有的电缆式传感器。采用光纤传感器后, 射手不必直接暴露于战场进行观察, 只需通过安装在弹头突出部位的成象寻的器捕捉到的目标视频信号, 用光纤传输给隐蔽处的指挥台显示器进行指挥、发射。
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美国海军海洋系统中心研制的制导光纤作为传感器的信息传输线, 大大改善了鱼雷的性能%传统的金属导线制导由于其传输频带窄、衰减大、体积大, 限制了鱼雷的射程和命中率。改用光纤制导后, 将大大提高鱼雷的速度和射程。目前美国海军已成功地进行了18节速度的光纤制导鱼雷的发射,而且计划将速度增加到70节。
传感型光纤传感器在军事中的应用范围愈来愈广。美国的“纤维光学传感器系统”计划中提出的水声器、磁强计、现代数字光纤控制系统（ADOSS)、光纤陀螺（FOG)、核辐射监控(NRM)都是应用于军事装备的高科技项目, 有的已在军事领域中得到了实际应用。
随着核潜艇技术及潜射导弹技术的迅速发展, 潜艇的噪声日益降低, 而常规的探测潜艇的电式声纳, 其灵敏度受到压电换能器件的限制。光纤水声器的出现使这一状况有所改变,可得到比压电陶瓷/聚合物的电声传感器高几个数量级的灵敏度, 在理论上可达人耳听觉的极限%由于光纤水声器具有几何形状的多方面适应性和抗电磁干扰的优点, 因而各国军方高度重视,英国、德国也研制出性能优良水声器，美国海军舰载光纤声纳系统是高级水下战斗系统的主要项目之一。
在今后几十年内, 光纤传感器与其他光纤技术结合将引起军事战术系统的根本性变革。 可以预见, 如果纤维光学技术完全进人武器系统, 它对未来军事力量的影响有可能超过雷达和坦克。在无人的偏远地区, 光纤传感和激光武器系统的设置将组成坚固的防线。 相比之下, 我国的光纤传感器研究工作起步较晚, 在军事领域中的应用也不多。未来战争的胜负在一定程度上将取决于传感器技术、通信和计算机技术结合的信息革命。因此我们必须对其高度重视, 加紧研究开发, 以满足未来战争的需要。
3 光纤传感技术在军工领域的应用前景
光纤智能结构和智能材料得到了世界各国的关注。所涉及的研究内容不仅包括土木工程结构(如拦河坝、桥梁、矿山和大楼),而且包括飞机部件、汽车防风罩、医疗监测器、舰船壳体和下一代的航天飞机。智能结构技术牵涉到使用埋置在复合结构中的传感器和链路。采用光纤传感器和链路与常规的电传感器和链路相比具有以下一些优点:
1.它们通常用直径125μm或者更细的光纤,获得细如发丝的传感器,能埋置在很多种复合材料结构中而不改变机械特性。
2.光纤传感器能制成按环境加固,能承受复合材料结构制造过程中的温度和压力。
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3.玻璃光纤是无源介质器件,在飞机、航天飞行器要求消除导电通路时,它们能在有效电危险(如雷击)的场合,用于像碳环氧和热塑性材料之类的有机合成材料。光纤传感器的无源性还使这些传感器能成功地埋入金属结构中。
4.很多光纤传感器可以做到高度抗电磁干扰,不需要昂贵而笨重的屏蔽。 5.光纤传感器可以被复接,使很多传感器位于一根光纤的沿线。
6.光纤传感器天然地与光纤数据链路相容,此类数据链路具有支持大量光纤传感器所需的带宽。
7.光纤传感器和电信以及光电子工业之间有高度的协合作用有利于不断改进元件和降低成本。
8.90年代初美国军方看到了智能结构的价值，提出了一些计划项目以开发智能材料和智能结构，并证明系统的可行性。主要目标集中于航空航天结构上。但美国陆、海、空三军、国防高级研究计划局和NASA都提出了一些目的用于飞机、直升飞机和潜艇的项目。应用的目标包括空气动力学和流体力学的流量控制,振动和噪声抑制,升力表面的最优化及飞行表面的控制。
例如,智能机翼(SmartWing)计划的目标是用于控制机翼的扭转和曲面。其中就使用了光纤压力计、光纤应变仪和压电致动器。结构完好性的监测是近期最可能实施的领域, 因为采用光纤传感器已证明比声发射传感器更灵敏,能够检测翼梁中用常规应变规不能检测出来的小量扭矩。这种技术用于FA18飞机舱壁的全面疲劳试验可提高安全性和减少维护量, 仅F18机群预计就可节省3500万美元。光纤智能结构也激发了海军的好奇心。美国海军研究实验室正在进行监测救生筏复合物外壳的研究,其中埋置了大约100个布拉格光栅传感器,以检测应变,然后找出此信息与外壳损伤的相互关系。NASA打算选择光纤传感器用于X33要重新使用空间飞船以减轻飞船的重量,并用埋置光纤布拉格光栅传感器的光纤智能结构技术来监测其内部氢燃料罐的“健康”。该系统采用16根有源光纤,每根光纤带20到25个单点布拉格光栅传感器。而若采用非本征法布里珀罗传感器则最多只能安排4个。在这种应用中,光纤传感器和光纤必须能承受253°C～+121°C的工作温度，并粘结到复合物的燃料罐上。
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再比如所谓的智能蒙皮也在进行研究,它将微波和光传感器埋置在飞机蒙皮中,起到了 “眼睛”和“耳朵”的功能。埋置的相控阵天线和分布式光传感器是这项技术的关键元件。 用埋置光纤将阵列控制信号发送到雷达元件并将接收信号发送到远端的信号处理机。光纤和光纤传感器是光纤智能结构中兼具传输和传感信息双重功能的媒体。可用于智能蒙皮结构的
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