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APL为国家安全和空间探索做出了成千上万的重要贡献,其中有许多具有决定性意义的创新:技术上的改变游戏规则的突破创造了历史的转折点. 这些革命性的进步点燃了全球新的工程成就, 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的第一项改变游戏规则的技术

距日本偷袭珍珠港不到六个月, APL的建立是为了完善和部署美国战时最严密的秘密之一——无线电近炸引信. 叫做VT引信来保护它的真实能力, 这个装置是一个复杂的微缩电子系统,装在防空炮弹的尖端,坚固耐用,足以承受20枚炮弹,000克的力量,由海军大炮发射,足够敏感,在接近快速移动的敌机时引爆炮弹. 当它被防守的时候, 无线电近炸引信减少了击落一架敌机所需的平均2枚防空炮弹的数量,400到几个. 为美国制造了超过2300万枚引信.S. 和盟军的战争, 极大地提高了太平洋地区防空的有效性,并在欧洲突出部战役中发挥了至关重要的作用. 历史学家认为,无线电近炸引信与雷达和原子弹一样,是这场战争中最重要的三大发展之一.

USN地对空导弹

APL:美国的诞生地.S. 海军地对空导弹

In 1944, APL开始研发一种可以打击10-20海里距离的敌机的导弹. 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发明了海军第一代地对空导弹——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, 梗二世, 在20世纪50年代早期. 由于舰载导弹需要更小,海军采用了APL设计,这种设计减小了背鳍的尺寸,主要依靠尾鳍转向控制——这种设计后来发展成为标准导弹的现代变体. 今天, APL仍然是美国海军标准导弹计划的技术指导机构, 包括SM-2和SM-6, 哪些是海军防空的骨干力量, 和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

凌日:世界上第一个基于卫星的全球导航系统

在1957年苏联人造卫星发射后的日子里, 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. 两位年轻的APL物理学家仔细观察并记录了Sputnik发射的信号中的多普勒频移,很快就能在一次头顶上准确地确定它的轨道. APL的其他人意识到如果知道卫星的轨道, 反方程可以精确定位卫星覆盖范围内地球表面的任何位置. 在美国国防高级研究计划局(DARPA)和美国国防部高级研究计划局的资助下.S. 海军, APL创建了世界上第一个全球卫星导航系统, 包括一个由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需要保持精确频率、定时和双频处理的超稳定振荡器, 对现代航海和电信来说,哪些是必不可少的. 凌日仪是自船上天文钟以来最重要的航海进步,直到21世纪初一直服务于广泛的军事和商业需求.

相控阵雷达路径

AMFAR:相控阵雷达的路径

到20世纪50年代末, 很明显,现有的雷达技术是无法探测到的, track, 和指导你.S. 对多架敌方飞机或导弹的地对空导弹. 为了解决这个关键的挑战,APL为海军开发了一个“相控阵”雷达系统. 该系统旨在提供近瞬时扫描, 跟踪, 闭环制导需要用来防御飞机和导弹同时袭击. 随着技术的进步,移相器(相控阵的一个关键部件)的原型出现了,同时还出现了雷达波束控制算法和软件,以及从环境杂波和信号噪声中识别真实目标所需的复杂信号处理. By 1969, APL已经建造并测试了一个相控阵雷达系统的原型,即AMFAR(先进多功能阵列雷达). 该系统是AN/SPY-1A的前身,AN/SPY-1A是海军宙斯盾战斗系统的关键装备. 今天, APL公司的AMFAR雷达的遗产继续存在于AN/SPY-1雷达及其后续产品中, 提供持续的雷达覆盖,以保护美国.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.

先进的声纳阵列

开发海底物理:启用先进声纳阵列

在20世纪80年代,使用长线拖曳式声纳阵列进行的实验未能如预期的那样探测到远距离的威胁潜艇, APL开发了这些测试, 原型, 模型, 需要详细的海洋物理和工程分析来挖掘这一革命性技术应用的潜力. APL领导了开发和原型设计工作, 包括SURTASS 3X阵列(几乎3英里长), 这极大地提高了九卅体育在显著增加的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强大的远程拖曳阵列在整个美国的应用提供了基础.S. 海军今天在潜艇上, 表面的战士, 和监测平台, 并指导了多代美国战机的隐身设计需求.S. 潜艇.

SATRACK

改造弹道导弹试验

作为我国海基核威慑战略的一部分,美国将在美国海军基地部署核威慑力量.S. 美国海军在20世纪70年代发起了一项提高潜射弹道导弹准确性的计划. 迎接这一严峻挑战, APL发达SATRACK, 一种导弹携带的仪表包,它收集原始GPS数据,并与导弹遥测和详细的误差估计模型相结合,以预测导弹的精度,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测试次数减少一半,从而节省了数十亿美元的飞行测试成本. 更重要的, APL的开发使海军能够成功部署三叉戟II,并实现了当今无与伦比的精度水平,以确保美国海军的三叉戟II.S. 战略司令部能够完成任务.

战斧

战斧:世界上第一个远程、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导航,并打击战略目标. 这种武器需要一种手段来核实和调整其在目标途中的位置. 为了解决这个问题, APL工程师应用了地形轮廓匹配(TERCOM)技术, 导弹上的高度计读数和储存在电脑里的高程图相匹配. APL开发了可靠的算法来预测哪些地面区域会提供正确的匹配. 当常规武器战斧需要更高的精度时, APL开发了应用数字场景匹配面积相关器(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存储在导弹计算机中的场景进行比较,哪一种方法进一步提高了准确性. 由TERCOM和DSMAC启用的常规对地攻击战斧成为世界上第一架远程战斧, 自治, 精确制导武器, 它一直是美国的一个关键因素.S. 阿森纳从90年代初开始. 当GPS不可用时,TERCOM和DSMAC仍可在战斧上使用.

协同作战能力

协同作战能力:舰队防空网络化

20世纪80年代,面对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开发一种实时传感器网络概念,称为协同作战能力(CEC)。, 哪一种方法可以将多艘舰船的雷达测量数据合并成复合航迹,从而比单独的舰船雷达生成的航迹更精确、更持久. 该系统为战斗群中的舰船提供了在激烈的敌对电子干扰环境中威胁的相同雷达图像, 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,即使在发射舰船本身的雷达无法探测或跟踪目标的情况下. 今天,CEC安装在超过120个美国.S. 海军舰艇和机载预警飞机,并为下一代海军综合火控-对空(NIFC-CA)能力提供基础, 它允许海军舰艇和飞机应对远超地平线的威胁.

低成本的行星探索

发现:开创低成本的行星探索

上世纪70年代末和80年代航天飞机项目的高成本大大减少了美国宇航局行星科学任务的资金, 而在当时,每辆车的成本通常超过10亿美元. 确信它可以设计, 构建, 并在远低于这个门槛的情况下执行任务, APL提出了雄心勃勃的一代, 低成本的行星任务. 这是它第一次有机会证明其低成本方法的可行性, APL开发了近地小行星会合(Near - Earth Asteroid Rendezvous, Near)任务, 第一个绕小行星运行的. 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. 在绕厄洛斯小行星运行了一年之后, APL的工程师将航天器软着陆在小行星上,在那里它继续将科学数据传回地球两周. NEAR任务的成功使APL成为低成本行星探索领域的国家领导者,并启发了NASA的发现和新边疆计划的创建, 这为APL的信使号水星轨道飞行器带来的重大科学发现铺平了道路, 2004年推出, 和新视野, 它于2006年发射升空,并于2015年历史性地飞越冥王星.