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在APL为国家安全和太空探索做出的数千项关键贡献中,有一些是决定性的创新:改变游戏规则的技术突破,创造了历史的拐点. 这些革命性的进步在全球范围内引发了新的工程成就, 挽救了生命, 保护美国免受国内外威胁.

APL开发了 定义创新海报系列 为了庆祝这些突破. 点击下面的图片下载海报.



接近Vuze

无线电近炸引信:APL的第一个改变游戏规则的技术

日本偷袭珍珠港后不到六个月, APL的成立是为了完善和部署美国最严密保护的战时秘密之一——无线电近炸引信. 叫VT引信来保护它的真实能力, 该装置是一个复杂的微型化电子系统,装在防空炮弹的尖端,坚固耐用,足以抵御20枚炮弹,从海军火炮发射的000克的力量,灵敏到足以在快速移动的敌机附近引爆炮弹. 当它被执行的时候, 无线电近炸引信减少了击落一架敌机所需的平均2发防空炮弹的数量,400个到几个. 为美国生产了2300多万枚引信.S. 和盟军在战争期间, 大大提高了太平洋地区的防空效能,并在欧洲的突出部战役中发挥了至关重要的作用. 无线电近炸引信被历史学家认为是二战中最重要的三大发明之一,另外两个是雷达和原子弹.

美国海军地对空导弹

美国的诞生地.S. 海军地对空导弹

In 1944, APL开始开发一种可以在10-20海里距离打击敌机的导弹. 到第二年, 他们进行了第一次成功的超音速冲压发动机飞行试验, 随着空气动力学和导弹制导控制技术的不断进步, APL诞生了海军的第一代地对空制导导弹——talos, 梗, 和鞑靼人. 与工业界合作的进一步进展导致了海军第一个可操作的舰载导弹防御系统, 小猎犬II, 在20世纪50年代早期. 舰载较小导弹的需求导致海军采用APL设计,减少了背鳍的尺寸,主要依靠尾鳍转向控制——这一设计演变成标准导弹的现代变种. 今天, APL仍然是海军标准导弹计划的技术方向代理, 包括SM-2和SM-6, 它们是海军防空的支柱, 以及SM-3, 这是美国海基弹道导弹防御系统的关键组成部分.

交通

世界上第一个基于卫星的全球导航系统

1957年,苏联的斯普特尼克卫星发射后不久, 世界各地的科学家试图用各种方法确定这颗卫星的轨道,但都没有成功. 两名年轻的APL物理学家仔细观察并记录了斯普特尼克发射信号中的多普勒频移,很快就能在一次架空飞行中准确确定它的轨道. APL的其他人意识到,如果知道卫星的轨道, 逆方程可以在卫星覆盖范围内精确定位地球表面的任何位置. 在美国国防高级研究计划局(DARPA)和美国政府的资助下.S. 海军, APL创建了世界上第一个全球卫星导航系统, 由36颗卫星组成的星座,为海军的弹道导弹潜艇部队提供全球导航. 随后的技术进步导致了维持精确频率和定时以及双频处理所需的超稳定振荡器, 哪些是现代航海和电信所必需的. 自船上天文钟问世以来,凌日仪是航海史上最重要的进步,直到21世纪初,它一直服务于广泛的军事和商业需求.

相控阵雷达路径

相控阵雷达路径

到20世纪50年代末, 很明显,现有的雷达技术无法探测到, track, 和引导U.S. 地对空导弹对付多架攻击的敌机或导弹. 为了应对这一关键挑战,APL为海军开发了一种“相控阵”雷达系统. 该系统设计用于提供近乎瞬时的扫描, 跟踪, 闭环制导需要防御同时发生的飞机和导弹袭击. 随着技术的进步,相控阵的关键元件移相器原型问世,雷达波束控制算法和软件以及从环境杂波和信号噪声中区分真实目标所需的复杂信号处理也随之问世. By 1969, APL已经建造并测试了一个被称为AMFAR(先进多功能阵列雷达)的相控阵雷达系统原型。. 该系统是AN/SPY-1A的前身,AN/SPY-1A是海军宙斯盾作战系统的关键推动者. 今天, APL的AMFAR遗留在AN/SPY-1雷达及其后继雷达中, 提供保卫美国所需的持续雷达覆盖.S. 海军, 以及日本海军, 澳大利亚, 西班牙, 和韩国, 对多个, 飞机和导弹同时攻击.

先进声纳阵列

利用海底物理:启用先进声纳阵列

20世纪80年代,长缆线拖曳声纳阵列的实验未能像预期的那样在更远距离探测到威胁潜艇, APL开发了测试, 原型, 模型, 详细的海洋物理和工程分析需要解锁这一革命性技术应用的潜力. APL领导了开发和原型工作, 包括SURTASS 3X阵列(近3英里长), 这大大提高了九卅体育在更大范围内探测先进威胁潜艇的能力. APL开创性的海底研究和开发为在美国各地使用的强大的远程拖曳阵列提供了基础.S. 今天的海军在潜艇上, 表面的战士, 以及监控平台, 并指导了美国多代战斗机的隐身设计要求.S. 潜艇.

SATRACK

SATRACK:转换弹道导弹测试

作为我国海基核威慑战略的一部分,美国将在海上部署核威慑设施.S. 海军在20世纪70年代发起了一项提高潜射弹道导弹精度的计划. 迎接这一严峻的挑战, APL开发的SATRACK, 一种导弹携带的仪器包,用于收集原始GPS数据,与导弹遥测和详细的误差估计模型相结合,以预测导弹精度,也预测无法飞行的导弹轨迹, 世界上任何地方. APL的技术和方法很快被海军采用, 将精确估计武器系统精度所需的飞行试验次数减少一半,从而节省数十亿美元的飞行试验成本. 更重要的, APL的发展使海军能够成功部署三叉戟II,并实现了无与伦比的精度水平.S. 战略司令部有能力完成任务.

战斧

战斧:世界上第一种远程、自主、精确制导武器

20世纪70年代初, 海军寻求APL的帮助,以部署一种远程核巡航导弹,该导弹可以在戒备森严的环境中航行,并打击战略目标. 这种武器需要一种方法来验证和调整其在通往目标的途中的位置. 为了解决这个问题, APL工程师应用了地形轮廓匹配(TERCOM)技术, 导弹的机载高度计读数与电脑中存储的高程地图相匹配. APL开发的算法可以可靠地预测哪些地面区域可以提供正确的匹配. 当常规装备的战斧需要更高的精度时, APL开发了应用数字场景匹配区域相关器(DSMAC)技术所需的性能预测算法, 通过将机载摄像机拍摄的图像与导弹计算机中存储的场景进行比较,进一步提高了精度. 由TERCOM和DSMAC提供的常规对陆攻击战斧成为世界上第一种远程导弹, 自治, 精确制导武器, 它一直是美国经济的一个关键因素.S. 阿森纳从90年代初开始. 当GPS无法使用时,战斧上的TERCOM和DSMAC仍可使用.

合作参与能力

合作参与能力:网络舰队防空

在20世纪80年代面临着对其战斗群的高度先进的空中和导弹攻击的威胁, 美国.S. 海军要求APL开发一种称为“合作交战能力”(CEC)的实时传感器网络概念, 哪一种方法可以将多艘船的雷达测量数据结合并集成到复合航迹中,使其比单艘船雷达产生的航迹更准确和持久. 该系统在激烈的敌对电子干扰环境中为战斗群中的舰艇提供相同的威胁雷达图像, 允许舰船发射和引导地对空导弹攻击目标使用雷达系统的数据 其他 舰船或飞机,即使是在发射舰船自身的雷达无法探测或跟踪目标的情况下. 今天CEC已经安装在超过120个美国.S. 海军舰艇和空中预警机,并为下一代海军综合火控-对空(NIFC-CA)能力提供基础, 使海军舰艇和飞机能够应对远远超出地平线的威胁.

低成本行星探索

发现:开创低成本行星探索

20世纪70年代末和80年代航天飞机项目的高成本大大减少了NASA行星科学任务的资金, 在当时,每台设备的成本通常超过10亿美元. 相信它可以设计, 构建, 并在低于这个阈值的情况下执行任务, APL提出了一代人的雄心壮志, 低成本行星任务. 这是它第一次有机会证明其低成本方法的可行性, APL开发了近地小行星交会(Near)任务, 第一个绕小行星运行的卫星. APL designed and developed the spacecraft more rapidly and less expensively than had ever been attempted for a planetary science mission; it was a stunning success. 在绕厄洛斯小行星飞行了一年之后, APL工程师将飞船软着陆在小行星上,在那里它继续向地球传输科学数据两周. NEAR任务的成功确立了APL在低成本行星探索方面的国家领导者地位,并激发了NASA“发现”和“新前沿”计划的创建, 为APL的信使号水星轨道飞行器的重大科学发现铺平了道路, 2004年推出, 和新视野号, 它于2006年发射,并于2015年完成了对冥王星的历史性飞越.

APL庆祝成立80周年

改变游戏规则的影响

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