[科普中国]-被动传感器

被动传感器是通过接收以目标为载体的发动机、通信、雷达等所辐射的红外线、电磁波，或目标所反射的外来电磁波，来探测目标位置的一种传感器。1

简介被动传感器较主动传感器具有抗干扰能力强、隐蔽性好等优点，因此受到国内外的普遍重视。被动传感器系统可分为三大类：测时差定位系统、测向交叉定位系统、测向测时差定位系统。而测向交叉定位系统是用的比较多的一种，它通过高精度的测向设备在多个观测点对目标进行测向，各个测向线的交点就是目标的位置。然而，当利用两个以上的观测站对空域中的多个目标进行测向交叉定位时，不同的定位线将产生大量的虚假定位点。1

主要类型被动传感器分为光学摄影类型传感器、光电成像类型传感器、成像光谱仪。

光学摄影类型传感器摄影机种类很多，常见的为：框幅式摄影机(分幅式摄影机)、缝隙式摄影机、全景式摄影机、多光谱摄影机（多镜头型、多摄影机型、光束分离型）。

1、框幅式摄影机(分幅式摄影机)的成像原理是在某一个摄影瞬间获得一张完整的像片（18厘米×18厘米或23厘米×23厘米幅面），一张像片上的所有像点共用一个摄影中心和同一个像片面，即所谓中心投影，就是平面上各点的投影光线均通过一个固定点（投影中心或透视中心），投射到一平面（投影平面）上形成的透视关系。

2、缝隙式摄影机又称推扫式摄影机或航带摄影机。

在飞机或卫星上，摄影瞬间所获取的影象，是与航线方向垂直且与缝隙等宽的一条线影象。当飞机或卫星向前飞行时，摄影机焦平面上与飞行方向成垂直的狭缝中的影象也连续变化。当摄影机内的胶片不断卷动，且其速度与地面在缝隙中的影象移动速度相同，则能得到连续的航带摄影像片。

3、全景式摄影机又称扫描摄影成像或摇头摄影成像。

在物镜的焦面上平行于飞行方向设置一条狭缝，并随物镜作垂直于航线方向的摆动扫描，得到一幅扫描成像的图像。物镜摆动的幅面很大，能将航线两边的地平线内的影像都摄入底片。

4、多光谱摄影机：对同一地区，在同一瞬间摄取多个波段影象的摄影机。

可充分利用地物在不同光谱区有不同的反射特征，来增多获取目标的信息量，以提高识别地物能力。有三种基本类型：多摄影机型多光谱摄影机、多镜头型多光谱摄影机、光束分离型多光谱摄影机。

光电成像类型传感器1、电视摄像机

2、离散传感器与扫描镜多光谱成像。

Landsat MSS、TM、ETM+、NOAA\AVHRR、SeaWiFS、ATLAS

3、线阵列多光谱成像

SPOT-1/2/3HRV，SPOT-4/5HRVIR

成像光谱仪特点：获取窄波段连续光谱数据。1

与主动型传感器的区别传感器按能量关系分类，可分为主动型和被动型传感器。汽车上使用的传感器大多数是属被动型传感器，这种被动型传感器需要外加输入电源（一般为+5V），它才能输出电信号。例如温度传感器，它以改变电阻值的方式向外输出电信号，但信号的输出需要测试回路提供电源，但电源的输出能量要受测试对象输出信号所控制。采用电阻、电感、电容及应变效应、磁阻效应、热阻效应制成的传感器都属于被动型传感器。

主动型传感器是指传感器本身在吸收了能量（光能和热能）经它本身变换后再输出电能。例如，太阳能电池和热电偶输出的电能分别来源于传感器吸收的光能和热能。因此主动型传感器不需要外加电源，它本身是一个能量变换器。例如采用压电效应、磁致伸缩效应、热电效应、光电效应等制成的传感器都属于主动型传感器。1

应用被动式传感器被广泛应用到了军用防御、探测系统中，为了提高系统的可靠性和健壮性，拓展系统的探测范围，人们越来越重视多感器信息融合技术的研究。被动式传感器以红外传感器为代表，红外传感器不能直接提供距离信息，但是由于其具有精确的角度信息，又具有很好的隐蔽性等优点，目前被较多的使用在了军事防御、探测领域。被动跟踪，运用被动传感器对目标进行跟踪。

本词条内容贡献者为:

郝庆菊 - 副教授 - 西南大学