航天技术的作用范例6篇

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航天技术的作用

航天技术的作用范文1

②对于探月工程“距离生活太远”的看法,多名航天专家进行了澄清。

③探月工程高级顾问栾恩杰表示:“嫦娥三号”任务带动了科学技术的进步,最终受益的终是老百姓。栾恩杰举例说,月球白天和黑夜的温差大致为300摄氏度左右,假设高温是零上130摄氏度,低温为零下170摄氏度,那么“嫦娥三号”所用的材料就必须达到这种温差要求。如果材料经不住这个温差造成的冷缩热胀,“嫦娥三号”就会散架。所以,实施“嫦娥三号”项目带动了材料研究。再比如,此次探月活动是无人的,要完成整个过程,就需要比有人的还精确的控制过程,就需要非常好的器件,包括探测器件、敏感器件、控制器件等。这对电子器件技术发展的促进作用也是非常大的。

④值得一提的是,美国“阿波罗计划”举世公认的成果是,它为美国的科技进步发挥了巨大作用:研制过程中产生了3000多项新技术,其中有1000多项已经转为民用,涉及很多行业,比如商品的条形码技术、旅游鞋气垫技术、重症监护室技术、彩超等。

⑤中国月球探测工程首席科学家欧阳自远认为,对普通民众来说,航天工程在短时间内不会直接解决我们“吃什么、穿什么、用什么”的问题,但技术的发展为此提供了强大的后盾。欧阳自远表示,月球环境高洁净、微重力、无污染,没有磁场和大气,适合开展物理和生命科学实验。除天文观测外,这种环境可以生产一些地球上无法生产的东西,比如昂贵的生物制品、药品,以及很多特殊材料。

⑥航天科技集团空间技术研究院研究员庞之浩介绍,“嫦娥三号”探月主要承担的科学任务和百姓生活也是相关的。例如,首次在月球上应用的极紫外相机,将对地球等离子体层的整体变化进行监测,反映地球空间环境变化。比如,太阳耀斑爆发就会对地球空间环境产生影响。

⑦探月工程高级顾问孙家栋深有感触地说:“其实,如今,每个老百姓的生活都已经和航天密不可分了。出门看天气,要靠气象卫星;_______。航天事业最终目的就在于服务国民经济建设,为经济建设、科学技术发展服务。北斗二期工程已经发射了16颗卫星,到2020年还要发射30颗。国家这样大量投资,为什么?除了国家安全的需要,最重要的是要满足国家经济建设的需要。我们发射了这么多遥感卫星,取得了大量的数据,为的是什么?也是这么个道理。但是,如何将这些海量的数据更好地用到国民经济当中是非常大的一个问题。它需要再创造再开发。航天最终要造福老百姓!”

⑧专家表示,航天育种可以培养出产量更高、质量更好、抗逆性更强的农作物品种,对于农业人口多、人均耕地少的我国来说,有着重要意义。悄悄隐藏在人们身边的航天科技还有很多。据《人民日报》报道,我国1100多种新型材料中有80%是在航天技术的牵引下完成的;航天员抗骨丢失、抗肌肉萎缩的技术成果,已部分应用于长期卧床病人的治疗;航天信息股份有限公司研制的增值税发票防伪税控系统,被誉为防止偷漏税的“杀手锏”“生命线”……这些你可能从没想过会跟航天搭上边的事,其实都是航天技术拉动和辐射的成果,也早已融入普通百姓的生活。

⑨中国航天科技集团五院载人飞船系统主任设计师邵立民表示,我国航天技术、设备以及组织管理模式牵引、推动、带动着多个领域的产业发展,从而对老百姓的生活产生着直接或间接的影响。他认为,从长远来看,这些影响将越发明显。邵立民表示,航天技术与我们联系紧密,虽然有些技术不是直接用在生活中,但其辐射效应大,影响深远。航天事业是一个综合运用多领域技术的系统,我国突破和掌握的关键技术以及设备、元器件等具有通用性,可以转移民用。

⑩中国航天科技集团公司董事长许达哲表示:“如今,每个老百姓的生活都和航天密不可分。出门看天气,要靠气象卫星;开车找方向,要用导航卫星;城市交通拥堵,航天技术还可以管理交通工具;等等。应用卫星已实现从实验型向业务服务型转变。目前,卫星在国家的国防安全、国民经济建设、环境灾害监测、广播通信保障、科学试验和社会生活等多个领域立下了汗马功劳。比如,在汶川地震、雅安地震等抢险救灾中,利用卫星通信、卫星遥感等技术,有效提升了抢险救灾能力,降低了灾害损失。再比如,利用卫星通信技术开发的卫星数字投递业务,建设‘农家书屋’,丰富了广大偏远山区群众的文化生活。”

?许达哲还指出:“我们还要加大航天技术转化的力度,将航天技术广泛应用国民经济主战场,服务城市管理、灾害应对、交通管理等,便利百姓生活。”

【思考练习】

1.试用一句话概括说明我国探月工程的意义。

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2.文章以一些人对发展“探月工程”的不同态度开篇有什么好处?

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3.文章第④段画线句子采用了哪些说明方法?有什么作用?

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4.选文第③段画线句中加点的“左右”一词能否删去?为什么?

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航天技术的作用范文2

Wen Xin, Zhang Wenhao, Qin Yuqi

Shenyang University of Aeronautics and Astronautics, Shenyang, 110136, China

Abstract: Discussed the problem of knowledge structure which Chinese colleges and universities facing problems at the present stage, combining with the aerospace and aerospace general education. By their own personal experience, the author summed up the content, meaning and purpose of the aerospace and aerospace general education. Based on the analysis of various problems related to the “Introduction to aerospace technology” as a liberal textbook, this article given the teaching improvement and reform proposals about the textbook of aerospace and aerospace.

Key words: quality-oriented education; general education; aeronautics and astronautics

随着高校课程改革的不断深入,通识教育在高等教育中的地位和作用越来越受到重视。与此同时,由于科学技术和经济的飞速发展,航空航天技术开始走进人们的日常生活,并影响着人们的思维和观念。特别是近几年来我国航天事业取得了世界瞩目的辉煌成就,更加引起人们对航空航天技术的关注。为了适应时展的需要,目前国内很多知名高校先后成立航空航天专业,如清华大学、北京大学、浙江大学和西安交通大学等高校。与此同时,一些普通高校,如南京财经大学,也将航空与航天(也有的学校称为航空航天技术概论或航空航天技术博览)作为通识课。笔者结合自己的授课经历和体会,并参考欧美高校开设通识课的教学模式,探究航空与航天通识教育教学内容、目的和方法等。

1 我国专业化教育模式的问题与通识教育

1.1 现阶段我国高校人才培养模式面临的问题

我国现阶段的专业化教育模式是高等教育在特定时期(20世纪80年代)和特定社会背景(生产力亟待恢复)中的选择,这个选择尽管在当时有合理性,并对我国社会发展起到了积极作用,但却不适应今天社会发展的需要。

我国目前的高等教育过分强调专业划分,把学生的学习限制在一个狭窄的知识领域内,不利于学生全面发展。过去大学毕业生就业中的“专业对口”已经不再是一个最优目标了,高等教育的专业化做得越好,学生就越难适应变换了的工作,面临的情况可能就越糟糕。

社会和技术发展日新月异,旧的工作岗位不断消失,新的工作岗位不断出现,高校里专业调整的步伐,无法跟上社会职业更新的速度。应对工作岗位的变化,既要培养学生的专业能力,又要培养学生的“一般”能力。

1.2 通识教育起源和目的

通识教育,国外称“General Education”,也称为“普通教育”“一般教育”“通才教育”等[1-4]。

通识教育源于19世纪[6-8],当时大学的学术分科过于精细、知识被严重割裂,于是提出通识教育,目的是让学生对不同学科的知识有所了解,将不同领域的知识融会贯通。20世纪,通识教育成为欧美大学的必修科目。今天,欧美大学仍在不断完善其通识教育。如哈佛大学的通识教育有着悠久的历史,目前已经经历五次较大的通识教育改革[7-10]。

在我国,通识教育的思想源远古代。《易经》主张“君子多识前言往行”,《中庸》主张做学问应“博学之,审问之,慎思之,明辨之,笃行之”。古人认为博学多识就可达到出神入化,融会贯通。《论衡》认为“博览古今为通人”。所以,通识教育旨在培养“通才”,它的培养目的是提高人的整体素质,强调整合不同领域的专业知识,重视培养人的思维方法及敏锐的洞察力,同时也重视培养人的情志等。

2 航空与航天通识教育的意义

航空与航天课程在我国一直是航空航天专业院校的公共必修课[1,2],其目的首先是为学生未来从事航空航天及其相关领域工作培养兴趣,更主要的是为学生专业课学习奠定基础,它在很大程度上起到了专业导论的作用。

近年来,我国一些普通高校将航空与航天课程纳入通识教育,其教学目的包括如下几个方面。

2.1 提高大学生的整体文化素质

大学教育的目的是培养全面发展的高素质人才,开展通识教育不仅能增加大学生专业课以外的知识,还可以拓宽学生的眼界。航空与航天课程,不仅可以帮助学生了解有关航空航天的基础知识,同时还能潜移默化地影响学生的世界观、人生观和价值观。

2.2 提升大学生的民族自豪感

中国作为东方的文明古国,向往飞翔的梦想由来已久,嫦娥奔月的美丽传说,万户飞天的勇敢实践,表明了古老的中国人渴望飞向蓝天的美好愿望。通过航空与航天课程的学习,让学生了解中国航天事业的发展和取得的瞩目成绩,学习伟大的航天精神,增强学生的民族自信心。

2.3 鼓励大学生在困难面前勇于攀登

学生通过航空与航天课程的学习,了解航天先驱身上所具有的优秀品质和坚忍不拔的毅力。在航天开拓者的眼里,“只有想不到的事情,没有做不到的事情”,通过这样的教育,激发学生努力奋进,敢于开拓创新。

2.4 启发学生规划未来人生

航空与航天知识可以启发和拓展人们的思维,尤其是航天器的出现,极大地推进了人类对宇宙的探索,人们对宇宙了解得越多,就越能感受到重新思索自身存在的价值的意义。飞过天的宇航员大多存在一个共识:“地球在宇宙中是非常渺小的,生命仅仅是宇宙形成过程中的一个产物。”记得有位美国宇航员说过,“昨天的梦想是今天的现实,今天的梦想是明天的现实。”随着人类对宇宙的认识,很多人开始重新思索这些问题,人类存在的意义何在?人类怎样存在?

3 航空与航天通识教育的教材问题与改革

3.1 教材方面的问题

航空航天技术在非专业大学生眼里,是十分神圣的,因为宇宙的奥秘神秘莫测,很多大学生对航空与航天课程比较感兴趣。作为通识课,目前我国没有一本适合通识教育的教材,大多采用“代用”教材,如《航空航天技术概论》《航空航天技术》等,由此带来很多问题。

(1)专业性很强

翻开《航空航天技术概论》教科书,插图不少,可是大部分是平面图、结构图、流程图和设计图。对于非工科专业的大学生而言,内容过深,尤其是文科学生,没有工程概念,理解起来非常困难。

(2)内容单调乏味

细看“代用”教材的文字内容,大多是定义和概念,枯燥乏味,对非专业学生而言,即便把这些内容熟记于心,又有何意义?另外,由于书本的空间有限,介绍性的内容往往类似于纲要。

(3)课后练习或思考题没有价值

思考题是运用大脑思考后得出答案的题目,而目前的“代用”教材章节后的思考题,不适应时代的发展,以第一章课后思考题为例,“试述直升机的发展史,试述火箭、导弹发展史”,很多学生认为是“百度题”,学生只要灵活运用手中的工具,就可以“百度”到答案,这类题能算是思考题吗?

(4)条理性很强带来的问题

航空与航天是两个明显不同的概念和领域,尽管有联系,但对于非专业的学生而言,不能混为一谈。目前的大部分“代用”教材在内容安排上每章都是以飞行器设计为主线,航空器、航天器和导弹与火箭等内容相互交叉[1,2]。如不管是火箭发动机还是航空发动机,统统纳入同一章节,对于非专业学生,理解起来稍显费力。再如,《飞行器构造》这章内容中,既有航空器的构造,也有航天器的构造,根据整体教学效果分析,这种航空航天结构的相互交叉会导致概念的混淆。

另外,由于中国基础教育多年形成的以学科为主导的教育模式,加之应试教育的长期导向作用,使基础教育在单一学科教育上越来越深入,学科分化加剧,基础教育功利性越来越明显,而在人文、心灵和智慧等通识教育方面却越来越弱化。基础教育已经走向思想单一、思维狭窄、僵化,缺乏思辨性、创造性思维的模式,对中华民族的智慧培养是非常不利的。

综上所述,航空与航天作为通识教育课程,不是必修课的陪衬,更不是专业课的附庸,其重要性并不比专业课低。“君子性非异也,善假于物也”,学好航空与航天课程,掌握其相关知识,有助于学生在以后的生活与工作中更好地开阔思维。

3.2 教材改革的建议

对于航空与航天课程,只有拓宽知识面,全面介绍不同学科研究对象的特点,才能更准确地反映这门课的内涵。为使学生具备开拓新领域的基础,课程内容应具有前瞻性,把本学科领域的最新学术成果、最新技术引入教学内容。在反映学科前沿的同时,拓宽学生的知识面。

航空航天技术涉及领域之广是其他学科无法比拟的。因此,如何保持课程的完整性也值得探讨。作为面向非航空航天专业学生的通识课,该课程内容应集知识性、趣味性于一体,需要教学内容丰富多彩,由风筝飞行延伸到飞机,由早期火箭延伸到各种导弹,由嫦娥奔月延伸到阿波罗飞船,由恐龙灭绝延伸到宇宙探索,让学生在感兴趣的实例中汲取航空、航天和航宇知识。国外有一本航天知识方面的书,名字起得非常好,叫“没有公式的航空航天技术”,值得我们借鉴。

以笔者在神舟飞船、卫星及空间防御领域的工作体会以及在北京、南京几所大学讲授航空与航天知识的教学经验来看,对于航空与航天的通识教育,其知识与内容应该注重“启蒙”,致力于开展大众化的教育,太过学术化反而会让人失去兴趣。教材应该具有趣味性,可以漫画的形式展开。现在已经有的《漫画线性代数》《漫画统计学》等一系列的趣味教科书,以漫画的形式将知识传授给学生,让学生在欣赏之余学习到很多知识,两全其美。航空与航天通识教育课程的教科书可以参照这种形式。

航天技术的作用范文3

2011年2月4日,美国国防部了首个《国家安全航天战略》(简称《航天战略》),评估了不断恶化的航天环境,提出未来十年航天战略目标与实现途径,力图构建“北约”版的航天联盟,“塑造新型航天领导地位”。

应对三大挑战的三大战略目标和五项战略举措

《航天战略》从分析航天战略环境人手,提出当前面临的三大挑战:一是太空越来越拥挤,目前有60多个国家和组织运行着1100多颗卫星,已编目的太空碎片达到22000个,太空轨道与频谱等资源日趋枯竭;二是太空对抗日益严重,一些国家和组织正针对美国航天系统的脆弱性,寻求发展“非对称”对抗能力,以抗衡美国强大的军事优势;三是航天竞争愈加激烈,发展航天技术和提供航天服务的国家不断增多,美国的国际航天竞争优势不断下降。

提出三大战略目标:一是加强太空安全、稳定;二是维持并提升航天给美国带来的国家安全战略优势;三是夯实支撑美国国家安全的航天工业基础,并勾画了五项战略举措:一是促进负责任的航天行为,和平与安全地利用太空;二是改善美国的航天能力;三是同负责任的国家、国际组织及商业公司合作;四是预防并阻止对保障美国国家安全的航天基础设施的敌意侵犯;五是采取各种措施挫败攻击,并使航天系统能在性能降低的恶劣环境中运行。

提出塑造新型航天领导地位四大核心理念

一是力图构建航天新秩序,强化领导地位。目前,美国作为唯一的航天超级大国,在航天事务上具有强势的话语权。从《航天战略》积极为“负责任”的航天活动制定标准、最佳惯例、透明度与信任措施以及行为准则来看,美国正试图将这种话语权转变为制定规则的权力。《航天战略》所勾画的“负责任”的航天新秩序和行为准则,其实质是维护美国在太空的“先发优势”和既得利益,在美国主导的国际框架下解决太空争端或冲突。

二是试图构建航天联盟,实施全面遏制。可以预见,美国将以北约为样板在航天领域形成利益联盟,达成航天制造和航天服务即使不由美国所提供、也要由美国所控制的目的。美国实施航天垄断和全面遏制的用意在于,一方面增强自身航天优势,确保在危机时刻美国及其盟友的航天能力不被对手所用,另一方面实施更为严厉的出口管制,从而限制其他国家的航天发展。

三是实施多重威慑,确保太空安全。首先,以秩序和结盟等方式,增加对美国太空突袭的政治风险;其次,提高航天系统抗毁性,降低对美国太空突袭产生的预期效果;第三,增强太空态势与对抗能力,告诫敌手太空突袭必将招致严厉惩罚,不仅是“以牙还牙”式的太空还击,还可能是报复性的地面军事打击。 “多重威慑”的实质是采取增加代价的方式弥补航天系统的脆弱性,旨在保护美国的太空安全。

四是发展高效创新能力,扩大战略优势。近年来,由于军事航天系统采办遭遇“拖降涨”问题,致使美军航天优势的增速放缓。为确保国家航天安全需求,《航天战略》以面向实战为牵引,摒弃发展“完美”装备的思路,走高效、灵活的道路,来确保系统能力按期交付。这对航天采办程序和创新能力提出了更高要求。特别是,孕育中的航天技术,如快速响应太空技术、模块化航天器技术,一旦取得突破,将加大与对手技术“代差”,有效支撑扩大战略优势的战略目标。

几点启示

(1)重视太空安全,制订国家顶层航天发展战略

航天在国家的政治、经济与军事发展中的地位更加凸显。为应对当前全球面临的太空拥挤、对抗和竞争三大挑战,为在新一轮航天竞争中处于优势地位,我国应在国家层面制订可持续航天发展战略,做到统筹规划、合理布局、协调发展。

(2)努力提升自身航天能力

航天实力是国际航天战略格局的决定力量,因此我国必须坚定不移地发展航天能力,加强航天技术的自主研究,夯实航天产业基础,建立可靠的航天运输和实用化的航天系统,以航天整体实力的提升,增强我国在国际航天领域的竞争能力。

航天技术的作用范文4

航天产业引领太空经济

随着航天技术的不断发展和相关应用的不断深入,太空经济时代已经到来,新兴的太空经济正在改变地球上人类生活的方方面面。太空经济日益呈现出基础性、强关联性、高促进性和高增长性的特征,成为世界经济发展和人类生活的重要组成部分。我国通过航天技术和航天产业的跨越式发展,奠定引领太空经济发展的产业基础,保证未来我国拥有制天权和日益强健的太空竞争力。

迎接太空经济到来

2007年9月17日,美国宇航局局长迈克尔•格里芬在华盛顿发表旨在纪念宇航局成立50周年的演讲时说,“太空经济”(SpaceEconomy)时代已经到来,美国宇航局所主导的太空活动开创了新的市场空间和新的经济增长点,技术创新将成为太空经济持续发展的动力。

太空经济,是指各种太空活动所创造的产品、服务和市场,太空经济时代到来的一个显著标志是,人类从更多地关注航天技术本身的进步,转向更加注重其应用。太空经济除包括空间技术与产品、空间应用、空间科学三大部分所形成的产业外,还包括由于进入太空、探索太空、获取太空资源等而衍生的技术、产业和经济效益。

太空经济自前苏联发射第一颗人造地球卫星开始,现在全世界每年要发射50颗~60颗卫星,紧密关联的卫星应用等产业规模也急剧扩大,太空经济的规模在50多年时间里增长了上千倍,是迄今为止增长最快的经济形态之一,类似的有互联网经济、移动通信、生物工程等。

航天产业成为太空经济主战场

太空经济包括卫星通信(如无线电通信)及卫星电视、远程医疗、点对点的全球导航、天气预报与气候监测、保障国家安全的太空资产等,这些太空经济活动主要是各航天强国通过发展航天产业来实现,目前全球各国通过每年发射不同的航天器带动航天产业快速发展。

全球商业航天是构成太空经济的主体,主要收入包括空间基础设施、产品以及服务的收入。根据美国航天基金会最近的《2011航天报告》统计,2010年全球航天工业经济总规模达到2765亿美元,这一数字较5年前增长40%,主要包括军用、民用和商业三部分,其中商业卫星应用达1020亿美元,同时商业基础设施支持产业近年来发展迅速,2011年产值达874亿美元。

航天产业将给全球带来巨大经济和社会效益

作为太空经济主战场的航天产业目前已经成为新的经济增长点,呈现规模加大、速度加快的发展势头,据美国航天基金会统计,2010年全球空间产业规模达到2765亿美元,通信、导航、遥感等卫星的商业化进程进一步加快。

由于航天技术产品和服务的高附加值和对传统产业改造的辐射作用以及对其他产业的渗透性和交叉融合性,因而可带来巨大的直接经济效益,同时它还有巨大的军事、经济和社会效益。美国、欧洲和国内一些研究机构和团体采用不同模型和方法对航天技术产业的经济与社会效益进行过多项研究评估,各国政府在航天领域的投入产出比为1:7至1:14之间。也就是说政府在航天领域每投入1美元,未来几年至十几年内得到的直接和间接回报大约为7~14美元。

例如在整个商业卫星的产业链中,平均每发射一颗卫星,卫星制造费用约1.2亿美元,火箭费用约为卫星造价的25%,约0.3亿美元,发射费用也是卫星的25%,为0.3亿美元,保险费约为前三项的20%,0.36亿美元,总计约2.16亿美元,卫星的制造、发射及应用之间的收益比例大致为2∶1∶7。

航天产业不仅一个国家硬实力的重要表现,也是支配性实力的重要体现,同时也是军事力量、经济力量和科技力量的综合体现,因此,世界各主要国家对航天技术发展都非常重视,并制定了相关航天发展战略计划。

天宫一号对接标志我国开始步入航天强国

空间站简介及各国发展情况

空间站(SpaceStation),是一种在近地轨道长时间运行,可供多名航天员巡访、长期工作和生活的载人航天器。空间站分为单一式和组合式两种,单一式空间站可由航天运载器一次发射入轨,组合式空间站则由航天运载器分批将组件送入轨道,在太空组装而成。

空间站的发展历程分为:试验性空间站―简易空间站―永久性载人空间站。到目前为止,全世界已发射了10个空间站,其中苏联共发射8座,美国发射1座,以及在轨运行的国际空间站。

天宫一号发射引领我国步入航天强国

空间站建造是我国载人航天任务最重要的一个步骤,我国载人航天按“三步走”发展战略实施:第一步是航天员上天;第二步实现多人多天飞行、航天员出舱,实现飞船与空间舱的交会对接,并发射短期有人照料的空间实验室;第三步建立永久性空间站。

神舟5号和神舟6号载人航天飞行任务的完满成功,表明我国已经实现了“第一步”的战略任务,突破了载人航天基本技术。神舟七号载人航天飞行任务的圆满成功,表明我国掌握了航天员空间出舱活动关键技术,是“第二步”战略任务的重要里程碑。

因此,要实现“三步走”发展战略,还有许多关键技术需要突破,包括突破载人飞船和空间飞行器的交会对接技术,研制和发射空间实验室,解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题,建造空间站,解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。

目前任务是要突破空间交会对接关键技术,解决有一定规模、短期有人照料的空间应用问题,为实施“第三步”战略任务做准备。

我国目前的载人航天任务是实现第二步的后半部分,突破空间交会对接关键技术,解决有一定规模、短期有人照料的空间应用问题,为实施“第三步”战略任务做准备,天宫一号和神八对接将是实现这一关键步骤的主要载体。

天宫一号是我国首个空间实验室,将于今年三季度发射的目标飞行器,随后将分别与神舟八号、神舟九号、神舟十号飞船对接,从而建立第一个中国空间实验室。天宫一号实际上是空间实验室的实验版,采用两舱构型,分别为实验舱和资源舱,之后再发射神舟八号,神八是一艘无人的神舟飞船,与天宫一号进行无人自动对接试验。

在完成天宫一号和神舟系列飞船对接任务后,将在2011年至2015年之间发射天宫二号和天宫三号目标飞行器两个空间实验室,同时还将分别发射2艘无人飞船进行无人对接试验,然后再发射5艘飞船进行载人对接试验和载人驻留试验,预计在7年内连续发射7艘太空飞船。

天宫二号将主要开展地球观测和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术和航天医学等领域的应用和试验。天宫三号将主要完成验证再生生保关键技术试验、航天员中期在轨驻留、货运飞船在轨试验等,还将开展部分空间科学和航天医学试验。

天宫一号和神八对接就是要突破空间交会对接这个世界性的关键技术,目前世界上有美国、俄罗斯、欧洲和日本研制的飞行器分别完成了与运行在地球轨道上目标飞行器的交会对接,但只有美国和俄罗斯掌握完整的交会对接技术,欧洲和日本交会对接技术方面分别靠美国或俄罗斯的技术支持。

我国航天产业发展进入快车道

半个多世纪以来,我国航天产业从无到有、从小到大、从弱到强,从仿制进程导弹到应用完成的地地、地空、海防导弹武器系统,从研制探空火箭到具备研制发射各种卫星和载人飞船的能力,航天技术从一片空白到跻身于世界先进行列。

天宫一号和神八对接标志着我国航天产业发展进入快车道,在发展过程中国家出台了很多支持航天产业发展的政策,如发改委在《关于加快培育战略性新兴产业有关意见的报告》中,对加快培育包括航天产业在内的战略性新兴产业做出了总体部署。

我国在2007年推出过《航天发展“十一五”规划》,它是一份航天领域第一个全面的发展规划,部署了包括载人航天工程、月球探测工程、卫星导航系统等九项主要任务。《航天发展“十二五”规划》目前正在制定中,预计会再次强调了航天产业发展方向,更加明确政府未来航天产业的侧重点。

与全球航天产业相比,我国航天产业的规模发展正处于高成长的前期阶段。首先作为全球世界的航天大国之一,我国航天产业规模与全球相比为1:14,占有率为7%左右,未来发展空间广阔;其次航天产业是兼具战略性和高科技性的尖端性行业,全球航天产业增长速度为10%左右,高于GDP增长1倍以上,我国航天产业近5年的增长速度为24%,也远高于同期GDP的增长。

因此,预计未来3-5年由于随着我国航天产业进入快速发展的关键阶段,行业将将保持25%以上的增长速度,在全球航天产业中处于领先的水平。

投资策略:关注天宫一号把握航天主题投资

航天技术的作用范文5

关键词:航天侦察力量;卫星;军事光学侦察;情报;通信

中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)21-5235-02

Analysis of the French Space Scout Force

CHANG Xin, XIANG Sheng-yu

(Unit 61651 of PLA, Beijing 100094, China)

Abstract: Recently, spaceflight technology is developing quickly, and is utilized in military affairs more and more. Bring the transform of campaign form. Spaceflight scout is part of the military spaceflight, which bring into play an important action in high tech war future. From introducing the course and the actuality of France spaceflight, the character, capability and function of the spaceflight scout secondary planet in these realms which include optic imaging planet, signal informative planet and military signal communication were analyzed. Integrating development orientation of the World, the trends of developing in France spaceflight also were analyzed in this paper. Hope it will be useful for spaceflight career.

Key words: spaceflight scout; secondary planet; military optics scout; intelligence; signal communication

航天侦察集当代高新尖技术于一体,已成为一个国家军事实力的象征。法国作为欧洲军事实力最强的国家之一,其强大的航天侦察力量格外耀眼。1965年11月26日法国发射了“阿斯特里”试验卫星,标志法国航天侦察力量建设的开始。随着“斯波特”系列卫星的发射升空,其航天侦察技术飞速发展,航天侦察力量日益强大。

法国一方面奉行独立自主的发展方针来形成本国的航天技术竞争优势,另一方面极其重视跟欧盟及其他国家的合作。法国与我国在航天建设方面也存在很多合作。既是合作者,又是竞争者,我们有必要深入了解法国航天侦察力量的建设。可以从中得到很多启示,对我国航天力量的发展有所帮助。

1 法国航天侦察力量现状

1.1 光学成像侦察卫星

法国主要的成像侦察卫星有民用“斯波特”对地观测卫星系统、军用“太阳神”系列成像侦察卫星系统及“昴星团”光学成像卫星星座。

1.1.1 “斯波特”系列卫星

斯波特(SPOT)地球观测卫星系统是在1976年正式开始的,由法国国家研究中心设计,与比利时和瑞典合作制造。第一代卫星包括SPOT-1、-2和-3三颗卫星,第二代卫星则包括SPOT-4和-5两颗卫星。其中SPOT-1、sPOT-2和SPOT-3卫星均已停止工作。SPOT-4工作能力有所下降。目前SPOT-5卫星是SPOT系列的主工作卫星。

SPOT-5卫星重3030千克,比SPOT-4(2755千克)重,设计寿命5年。与前4颗SPOT卫星相比,“SPOT-5”卫星有较大改进,并携带有新的仪器设备。其中包括:一、高分辨率立体成像仪,这是新增加的最重要的仪器设备,它能同时获取两幅图像,因此可用于制作更为精确的地形图和高程图;二、两台高分辨率几何成像仪,可拍摄2.5米分辨率的全色图像和10米分辨率的彩色图像;三、“植被-2”相机,几乎每天可实现全球覆盖,图像的分辨率为1千米。其他新增加的设备和能力还有:新的星跟踪设备,可提供更精确的星定位图像;新的星上处理能力,可同时处理5幅图像。

1.1.2 “太阳神”系列成像侦察卫星

法国于1977年首次提出萨姆罗军事光学侦察卫星计划的设想,1981年开始研究部署这种侦察卫星的可行性。1985年12月,由萨姆罗更名的太阳神(Helios)军事侦察卫星研制计划正式开始。

1) 太阳神-1卫星

太阳神-1卫星计划由法国国防采办局主管,由法国国家航天研究中心监造。整个太阳神-1系统由两颗卫星(太阳神-1A卫星、太阳神-1B卫星)加地面设施组成。

太阳神-1A数字图像传输型侦察卫星重2.5吨,运行在高约680干米、倾角98°的太阳同步轨道上,重访周期为48小时,设计寿命5年。

太阳神-1基于SPOT-4卫星的平台(提供控制、电源和推进等),但其光学成像系统和磁带记录仪(能够存储数百幅图像)的性能比SPOT-4卫星大大提高。星载主遥感器是1台CCD光学相机,用推扫方式拍摄1米分辨率图像。其三轴稳定系统和精确侧摆系统使星载相机不仅能够拍摄星下点目标,还能够以倾斜角度拍摄地面轨迹两侧远达400千米处的目标。星上除了像SPOT卫星一样装有红外敏感器外,还加装了恒星传感器(亦称恒星跟踪器),以自动测定卫星相对于基准恒星的方位,从而使指向精度高达0.005°(RMS)(相比之下,SPOT卫星的指向精度为0.05°)。图像数据可实时传给地面站,或先存储在星载磁带记录仪上待飞越特定地面站时再下传。此外,卫星还装有电子情报搜集设备。

太阳神-1B卫星与太阳神-1A基本相同,1994年2月开始建造,1999年12月3日从库鲁发射升空,进入与太阳神-1A大致相同的太阳同步轨道。此后,两颗太阳神-1卫星协同工作,将地面目标重访周期缩短至24小时。

目前,太阳神-1B与2004年因电源故障无法继续工作,已按指令脱轨;1995年发射的太阳神-1A至今仍在正常工作。

2) 太阳神-2卫星

1994年4月,太阳神-2卫星方案论证工作启动。太阳神-2系统包括两颗卫星:太阳神-2A、太阳神-2B(分别于2004年和2008年发射升空)。

航天技术的作用范文6

关键词 光电传感器;信息融合技术;实际应用研究

中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)100-0209-02

光电传感器因其灵敏轻便等优势而被广泛应用于自动化设备检测装置中。20世纪80年代,美国军事领域开始应用光电传感器信息融合技术;2013年3月15日,美国国防先期计划研究局(DARPA)公布了在阿灵顿召开的已进入第二阶段的MIST-LR项目会议,指出在未来的第三阶段,将开发出能够提升飞行器性能的原型系统传感器,极大发挥其在民用和军事两个方面的助推器作用。

1 应用必要

第一,光电传感器获取信息的过程实际是一个多对一的对应抽样过程,在将客观世界空间的信息传输至传感器这一过程中信息丢失的问题难以避免;第二,军事领域中光电传感器的数量庞大,急需处理的信息量也繁多冗杂,这些都会给人工处理带来一定困扰,而光电传感器信息融合技术的应用巧妙地解决了这一信息综合处理的难题;第三,应用环境决定了光电传感器性能发挥的好坏,但截至目前尚未有一个国家可以开发出适用于任何环境下且性能优于其他类型的光电传感器。

2 概念优点

光电传感器信息融合的过程正是为了完成目标分类、识别及跟踪等任务而进行信息自动分析综合处理的过程。军事领域中的目标识别及跟踪可以实现光电传感器目标属性中的监视功能,有利于精确定位与预估判决。我国航天技术的高速发展离不开当前最热门的技术之一——航天技术上光电传感器信息融合技术,它能够有效提高空间的分辨率和系统的可靠性,无疑成为我国GDP增长的“助推器”。

3 工作原理

光电传感器能够有效检测到光强度变化的情况并将光强度的变化转换为电信号的变化。通常情况下,光电传感器这种小型电子设备由三部分组成:发送器、接收器与检测电路。发送器负责向目标发射来源于发光二极管、激光二极管及红外射二极管等的光束,不间断发射出的光束经过像光圈、透镜这种光学元件后达到由光电二极管、光电三极管及光电池构成的接收器中,接收器接收到光束后会将其传输至能够过滤该信号是否有效并决定是否应用的检测电路。详细流程见下图所示。

需要强调的一点是发射板和光导纤维作为光电传感器结构元件的一种也独具特色。众所周知,三角形的结构最为稳定,因此由极细小的三角锥体反射材料组成的三角反射板是一种能保证光束可以准确无误地从反射板返回的发射装置,其结构极其稳固且具有极强的实用性。

4 应用领域

4.1研制抄表系统

为及时结算用户的电费,一般由电力部门派专门的抄表人员到有关用户处定期走家串户地查看、抄写设置在现场的电能表,通过人工读取、记录、计算和收费。这不仅浪费人力,而且还会因人工读取造成不必要的误差,给用户带来不必要的麻烦和损失,甚至会发生不法分子假冒抄表人员入室作案而影响社会治安。因此,无论是电力部门还是用户们均迫切要求改变当前的落后状态。随着微电子技术、传感器技术、计算机技术及现代通讯技术的发展,可以利用光电传感器来研制自动抄表系统。

电能表的铝盘受电涡流和磁场的作用下产生的转矩驱动而旋转,采用光电传感器则可将铝盘的转数转换成脉冲数。如在旋转的光亮的铝盘上局部涂黑,再配以反射式光电发射接收对管,则当铝盘旋转时在局部涂黑处便产生脉冲,并可将铝盘的转数采样转换为相应的脉冲数,并经光电耦合隔离电路,送至CPU的T0端口进行计数处理。采用光电耦合隔离器可以有效地防止干扰信号进入微机,再结合其它传输方式便可形成自动抄表系统。目前自动抄表系统没有大规模使用与当前的技术有莫大关系,这套技术还有很多需要改进之处,相信在未来几年随着技术的发展,自动抄表将在全国范围内实现。

4.2节能灯具设计

光敏传感器、红外传感器、颜色传感器已进入各种自控节能LED照明系统的设计方案之中,它们的自主控制、方便应用使得不少公共照明LED灯具和居家照明灯具实现智能化。光电传感器可以协助公共照明的LED灯具实现灯光的自动开启关闭,可以智能的感应人和车辆进出而自动开关灯光,可以智慧的控制LED灯光开启的时间和控制亮度,甚至按人类的意愿自动调整光线的色温,营造人类想要的光氛围。

4.2.1光敏传感器应用

光敏传感器中最简单的电子器件是光敏电阻,它能感应光线的明暗变化,输出微弱的电信号,通过简单电子线路放大处理,可以控制LED灯具的自动开关。对于远程的照明灯具,如街灯、庭院灯、草坪灯等都可经济而简单的实现节能自动控制。太阳能路灯本身是利用太阳光发电、储能的LED照明灯具,无需电网供电也就无需架设成本不菲的输电线路,因此使用光敏传感器可以实现极低成本、自动开启关闭的节能管理。

4.2.2红外传感器应用

红外热释电传感器(PIR)在LED照明中的应用已有近十年的历史。红外传感器的视角有限,需要搭配菲涅尔透镜才能扩大探测区,才能监视移动的热源(人或车)。菲涅尔透镜有两个作用:一是聚焦作用,将热释红外信号折射在PIR上;二是将探测区内分为若干个明区和暗区,使进入探测区的人能以温度变化的形式在PIR上产生变化的热释红外信号。

4.3航天技术应用

我国神舟十号发射成功后到与天宫一号的自动交会对接,2000多项航天技术成果移植国民经济成为经济发展“倍增器”,其中光电传感器技术发挥了重要作用。神舟十号和天宫一号对接机构十分复杂,由上百个传感器、上千轴承组合而成。对接任务要求严丝合缝且不能漏气。另外考虑到飞行器在太空环境中失重要经历高低温的变化,因此必须保证对接时不出现故障。手控交会对接时要有精确的传感器测量设备,不断测量两个飞行器之间的距离、相对速度和姿态等,稍有差池后果不堪设想。最后对接时,要求轴向误差≤18cm。这些对航天员的身心都是极大的挑战,要求他们具有极高的眼手协调性、操作精细性和过硬的心理素质等。在交会对接的过程中,航天员需要紧盯电视图像,根据实时传输的数据让两个航天器一点点逼近,根据仔细计算决定速度变化方案完成交会对接,其中传感器起到决定性作用,为实现航天梦奠定最强基础。

4.4工业自动化装置

光电传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点,在工业上常用于非接触测量物位、距离和条码等信息,因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用。随着现代检测技术的发展出现了很多新型的光电传感器,特别是CCD图像传感器的诞生,为光电传感器的进一步应用开创了新的一页。相关应用行业的系列产品如下:

1)光电式烟雾报警器。没有烟雾时,发光二极管发出的光线直线传播,光电三极管没有接收信号,没有输出;有烟雾时,发光二极管发出的光线被烟雾颗粒折射,使三极管接受到光线,有信号输出,发出报警。如今频遭吐槽的雾霾天气说明环境污染问题严重,而光电式烟雾报警器则可通过光在烟道里传输过程的变化检测到烟道中的烟尘浊度;2)点钞机的计数传感器。具有结构微型化、操作简便化、使用耐用型等特点的点钞机在我们的日常生活中应用频繁,其不光在金融机构中被大量使用,也逐渐成为一些大型企事业单位必备的办公用品,成就其的正是结构简单、响应速度快、精确度高的光电传感器。点钞机的技术传感器采用两组由一个红外发光二极管和一个接收红外光的光敏三极管组成的红外光电传感器,没有钞票时,接收管受光照导通而输出为0;有钞票时,接收管光通量不足而输出为1且产生一个脉冲信号,经检测电路输入至负责计数和显示的单片机。只有不断提升光电传感器的性能,才能满足商业经济和财务自动化日新月异变化而产生的高要求。

参考文献

[1]黄斌.基于多传感器信息融合的节能控制系统.测控技术,2013(4).

[2]赵娟妮.多传感器数据融合技术及其在光伏电站监控系统中的应用.科技信息,2013(7).