計量與國防

計量對國防，特別是尖端技術的重要性，尤為突出。國防尖端系統(tǒng)龐大復雜，涉及的科技領域廣，技術難度高，要求計量的參數(shù)多、精度高、量程大、頻帶寬。比如，由于飛行器與地面的距離不斷增大，對通信、跟蹤、測軌、定位等都相應地提出了更高的要求。就衛(wèi)星來說；軍用通訊同步衛(wèi)星距地面可達35 800km，而核爆炸檢測衛(wèi)星距地面則遠達112 280 km，用無線電聯(lián)系，就必須有大功率的發(fā)射機和高靈敏度的接收機，因而必須對大功率、低噪聲、大衰減和小電壓等主要參數(shù)進行相應的計量測試。這不但要研究測試方法和設備，而且要建立相應的計量標準。當前，地面設備的發(fā)射平均功率已可達幾十千瓦，接收機的噪聲溫度已能低于15K。為提高對飛行器的控制能力，對跟蹤、定位、測速等的精度要求越來越高，不僅對電子參數(shù)，而且對設備加工和伺服控制元件亦提出了更嚴格的要求。在連續(xù)波計量系統(tǒng)中，為保證測速精度達到每秒幾厘米，地面頻標的短期穩(wěn)定度應在10^-12以上。在宇航系統(tǒng)中，地面設備之間的聯(lián)系、地面對空間飛行器的探測、控制，都要高速的傳輸和處理大量數(shù)據(jù)。因此，要求傳送信號的頻帶很寬而且精度很高。國際上通訊和廣播衛(wèi)星將普遍使用11GHz~14GHz、20GHz一40GHz或更高頻段，不斷向毫米波、亞毫米波邁進。這就必須研制新的元器件、部件以至整機，從而對計量測試亦必然提出相府的新的要求。

對國防尖端技術系統(tǒng)來說，工作環(huán)境比較特殊，往往要在現(xiàn)場進行有效的計量測試，難度較大。例如，飛行器在運輸、發(fā)射、運行、回收等過程中，要經(jīng)歷一系列諸如振動、沖擊、高溫、低溫、高濕、強輻射等惡劣環(huán)境。當彈頭進入大氣層時，要經(jīng)受幾千度以上的超高溫；提高接收機靈敏度的關鍵部件一般要在液氦的超低溫下工作；主發(fā)動機推力可達幾十兆牛，而姿態(tài)控制發(fā)動機的推力則只有幾厘牛。原子彈、氫彈等核武器的研制與爆炸威力實驗，對計量都有特殊要求，必須進行動態(tài)壓力、動態(tài)溫度、脈沖流量，以及核輻射等一系列計量測試。

由于計量測試提供了所需的數(shù)據(jù)，保證了各部件、分系統(tǒng)和整個系統(tǒng)的可靠性；同時，還可以縮短研制周期，節(jié)約人力、物力和時間。例如，美國一航空噴氣發(fā)動機公司，在研制一種新型發(fā)動機的過程中，需要進行一系列的計量測試。當計量儀器的誤差為0.75σ時，需要進行200次實驗，耗資2 000萬美元；當儀器的測量誤差減小到0.5σ時，只需要進行28次實驗，耗資僅280萬美元。

在1991年的海灣戰(zhàn)爭中，“愛國者”導彈之所以能夠成功地攔截“飛毛腿”導彈，準確的計量測試是重要的原因之一。   

    可見，在國防建設中，計量測試是極其重要的技術基礎，具有明顯的技術保障作用，不僅可以節(jié)約資金；爭取時間、提高作戰(zhàn)能力，而且還能為指揮員的判斷與決策提供可靠的依據(jù)。

    從上面的一些事例，已可看出，計量是科學技術進步、經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要技術基礎。另一方面，隨著形勢的發(fā)展，對計量的要求亦越來越高，特別是對準確度和可靠性的要求尤為突出，7從而激勵了計量本身的發(fā)展。如今，可以毫不夸張地說，任何科學、任何部門、任何行業(yè)以至任何活動，都直接或間接地、有意或無意地需要計量。計量水平的高低，已成為衡量一個國家的科技、經(jīng)濟和社會發(fā)展程度的重要標志之一。