今天是:
全站搜索:
教育在线

军事仿生动物眼

作者:山东省临沂市高都小学 王克伟    来源:《青少年科学探究》2016.6    2016-8-1

 

动物不仅是人类的朋友,而且是人类的“导师”。单是动物的眼睛,就有很多有价值的军事仿生发明,成就了功能各异的电子眼。

鹰眼与“电子鹰眼”

老鹰眼睛的敏锐在鸟类中赫赫有名,它的视野非常开阔,视角可达320°,在2000米以上的高空,都能发现地面上的老鼠、蛇等小型目标。人类根据鹰眼的构造和视觉原理,研制出模仿鹰眼的搜索和探测系统——电子鹰眼。这种电子光学设备配有望远镜、摄像机、显示屏,飞行员只需在高空盯着显示屏,就可以看到飞机下方宽阔视野中的所有物体,任何微小的物体都逃不过电子鹰眼的侦查。

鸽眼与“电子鸽眼”

鸽子不仅具有强大的导航功能,而且它的视觉系统也非常发达。人类通过生物电流测试,发现鸽子的视网膜中有六种不同的神经细胞,同样也就具备了六种不同的功能,分别对不同的外部事物进行不同的反映。人类巧妙地利用鸽眼的这种特殊构造和功能,用光电管和人工神经元研制成了“电子鸽眼”,这种系统能快速地检测物体的速度、方向、大小和形状。人们将这种电子鸽眼设置在边防和机场中用来警戒,大大提高了安防效果。

青蛙与“电子蛙眼”

青蛙的眼睛对静止的物体可能视而不见,但对运动的物体却明察秋毫,能够迅速锁定方位和速度,进行快速反映,并选择进攻时机。人类最终利用蛙眼的视觉原理,研制出“电子蛙眼”。电子蛙眼的出现,提升了雷达系统的抗干扰性能,能有效地将干扰目标和搜索目标区分开来。同时,它也是飞机场上调度员的优秀助手,检测飞机的起落,避免飞机起降碰撞。

猫眼与“猫眼夜视仪”

猫的眼睛能在黑暗中看清东西,原因在于它视网膜上的圆柱细胞能感受到夜间微弱的光亮,而一般动物的视网膜上通常只有圆椎细胞。人类模仿猫眼的夜视原理研制出了微光夜视仪。微光夜视仪的关键部件是图像增强器,它能把捕捉到的图像亮度增强并加以显示,图像经过增强后,夜晚的可视距离可以达到2000米。虽然“猫眼夜视仪”在性能、结构等方面进行了大量改进,但与真正的猫眼相比,仍然有较大的差距。

飞蛾眼与“自控导弹”

飞蛾在夜间活动,主要依靠月光来辨别方向。当飞蛾看见火光的时候,误以为是月光,才有了飞蛾扑火这样的事情。飞蛾扑火给军事专家以启示,发明了一种自动控制远程导弹的弹头,它安装有一个光电导航和望远镜系统,以一定的角度对着一颗明亮的恒星,导弹发射后,就沿着预定的航线飞行,而类似飞蛾那样的“眼睛”,始终跟踪这颗恒星并一直保持这种角度,如果导弹偏离了航线就会修正,始终保持这种精确的角度。

蜻蜓眼与“反导弹监测仪”

蜻蜓在飞行中捕获猎物靠的是前面的两只硕大的复眼,它的复眼由许多六角形的小眼组成,小眼越多视力越好。在蜻蜓的复眼里约有两万个小眼,是普通昆虫的几十倍。人类通过对其复眼结构的研究,设计出了高精度、高灵敏度的电子侦查检测设备,这种设备安装有许多不同的侦查器,电脑将这些不同的侦查器捕捉到的图像进行处理,得到更加准确的图像数据。这种设备被广泛应用到飞机和反导弹系统中,大大改善了飞机的飞行导航性能,提高了反导弹系统的精确度。