1.4.1 微机电系统在国防中的应用

美国和西方国家为了掌握现代战争的主动权，大力发展微型飞行器、战场侦察传感器、智能军用机器人，以增加武器效能，军用武器装备的小型化是重要的发展趋势。MEMS是未来武器中最精华部分，为了适应这一发展的需要，主要采用的是MEMS技术制造的传感器和微系统。大量采用MEMS器件，以改进武器性能，已成为美国发展新型高科技武器装备的方向。根据美国DARPA公布的资料，MEMS在武器装备中的主要应用领域包括以下几个方面：武器制导和个人导航的惯性导航组合；超小型、超低功率无线通信（RF MEMS）的机电信号处理；军备跟踪、环境监控、安全勘测的无人值守分布式传感器系统；小型分析仪器、推进和燃烧控制的集成流量系统；武器安全、保险和引信；有条件保养的嵌入式传感器和执行器；高密度、低功耗的大规模数据存储器件；敌友识别系统、显示和光纤开关的集成微光学机械器件，以及飞机分布式空气动力学控制和自适应光学的主动和共型表面。

航天领域对器件的功能密度要求很高。因此，MEMS的发展，一开始就受到航天部门的重视并得到应用。目前，微型飞行器的研究主要集中在美、日、德等发达国家。美国MLB公司研制出翼展为45cm的微型飞行器Bat，该机飞行时间20min，飞行速度大约为64km/h，飞行高度457m；1995年，日本东北大学利用MEMS技术，制造出一个靠磁力矩驱动的飞行装置，该装置宽30mm，长20mm，重5.3mg，等等。

美国五角大楼认为，军用微型机器人的发展将有可能改变22世纪的战场。目前，开发的微型机器人有三大类：

（1）固定型微机器人，外观像石头、树木、花草，装有红外、地振动、磁场、声等各种微型传感器，可以探测出人体的红外辐射、行走时的地面振动、金属物体移动造成的磁场变化等，信号传送到中央指挥部，指挥部可控制防御区内的武器自动发起攻击。这些侦察传感器可以构成分布式战场微型传感器网络。

（2）机动式的微机器人，它们装备有太阳能电池板和计算机，可以按照预定程序机动到敌人阵地与敌人同归于尽。这些机器人可以单独使用、也可以联网使用：可以搜索及跟踪战场上的机动目标，并对它们进行分类，也可以对建筑物进行侦察，识别其中的人和机器的活动。

（3）生物型的微机器人，研究将微型传感器安装到动物或昆虫身上，构成微型生物机器人，使其进入人类无法到达的地方，执行战斗或侦察任务。