海洋是天然的屏障。借助海洋的隐蔽作用,布局深海攻击平台和防御平台是发达国家高度重视的战略方向。在今年的院士大会上,国家提出了:“大力发展在深海、深空、深地、深蓝等领域积极抢占科技制高点”,为发展深海战略指明了方向。同时,也正是由于海洋的屏蔽作用,导致海洋信息的获取、传输和应用应用变得十分困难。在海洋中探测信息和传输信息主要采用声学或磁学手段。水声器产品历史悠久,已经成为海洋探测和通信的主要技术手段。但是受水声器技术原理的限制,有两种场景使水声器产品无效:一是,环境噪声较大,目标信息较弱时,水声产品的分辨能力不足,从而导致水声产品失效;二是,当目标处于静默状态时,水声产品无法获取信息而失效。然而,磁法则不同。即便是使用玻璃钢之类的无磁材料制作水中兵器,也会产生磁场和磁异常。产生磁场或磁异常的原因:一是,或多或少会有金属磁性材料会产生磁场或磁异常。比如发动机;二是,玻璃钢等无磁材料制作的水中兵器、UUV等同样会导致磁异常。这个磁异常是指水中兵器的出现会引起地磁场的改变。基于磁梯度全张量测量技术的超导磁力仪可以检测到这种改变,从而可以探测到无磁性材料制作的水中移动或静止的目标。
超导磁力仪技术又称超导量子弱磁探测技术或超导磁测量技术,是集超导技术、量子科学与计算机科学相结合的跨学科技术,是十分敏感的战略高技术。超导磁力仪由超导量子干涉器(SQUID)、超导磁梯度计、超导磁强计、全张量算法软件、低噪声放大器及低温容器等组成。近百年来,特别是半导体技术和计算机技术的发展,极大地促进了声、光、电和力法测量技术的发展,已经成为人类感知世界不可或缺的技术。但是,由于地球本身是一个强磁场。受地球磁场的影响,磁法探测与测量技术发展相对滞后。超导量子弱磁探测技术可有效地克服地球磁场的干扰,突破很多领域的技术瓶颈和“卡脖子”问题,必将在感知与通信领域发挥不可替代的作用。超导磁力仪可应用于海洋探测、水下通信、航空磁探测、地磁场测量以及物质磁性能检测。北京美尔斯通科技发展股份有限公司利用自行研制的锋芒系列超导磁力仪系统,分别测量了绿豆、小米、玉米等种子和粮食的磁性能,测量了生姜、薄荷、花椒等中药材的磁性能,测量了混凝土、烧制的砖、瓷砖、木材等非金属类物质的磁性能,以及空洞、防空洞、地下管线探测等方面的探测。在海洋探测方面,已经完成了水下目标探测试验,引起国家有关部门的高度重视。
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