航天技術的作用范例6篇

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航天技術的作用

航天技術的作用范文1

②對于探月工程“距離生活太遠”的看法,多名航天專家進行了澄清。

③探月工程高級顧問欒恩杰表示:“嫦娥三號”任務帶動了科學技術的進步,最終受益的終是老百姓。欒恩杰舉例說,月球白天和黑夜的溫差大致為300攝氏度左右,假設高溫是零上130攝氏度,低溫為零下170攝氏度,那么“嫦娥三號”所用的材料就必須達到這種溫差要求。如果材料經不住這個溫差造成的冷縮熱脹,“嫦娥三號”就會散架。所以,實施“嫦娥三號”項目帶動了材料研究。再比如,此次探月活動是無人的,要完成整個過程,就需要比有人的還精確的控制過程,就需要非常好的器件,包括探測器件、敏感器件、控制器件等。這對電子器件技術發展的促進作用也是非常大的。

④值得一提的是,美國“阿波羅計劃”舉世公認的成果是,它為美國的科技進步發揮了巨大作用:研制過程中產生了3000多項新技術,其中有1000多項已經轉為民用,涉及很多行業,比如商品的條形碼技術、旅游鞋氣墊技術、重癥監護室技術、彩超等。

⑤中國月球探測工程首席科學家歐陽自遠認為,對普通民眾來說,航天工程在短時間內不會直接解決我們“吃什么、穿什么、用什么”的問題,但技術的發展為此提供了強大的后盾。歐陽自遠表示,月球環境高潔凈、微重力、無污染,沒有磁場和大氣,適合開展物理和生命科學實驗。除天文觀測外,這種環境可以生產一些地球上無法生產的東西,比如昂貴的生物制品、藥品,以及很多特殊材料。

⑥航天科技集團空間技術研究院研究員龐之浩介紹,“嫦娥三號”探月主要承擔的科學任務和百姓生活也是相關的。例如,首次在月球上應用的極紫外相機,將對地球等離子體層的整體變化進行監測,反映地球空間環境變化。比如,太陽耀斑爆發就會對地球空間環境產生影響。

⑦探月工程高級顧問孫家棟深有感觸地說:“其實,如今,每個老百姓的生活都已經和航天密不可分了。出門看天氣,要靠氣象衛星;_______。航天事業最終目的就在于服務國民經濟建設,為經濟建設、科學技術發展服務。北斗二期工程已經發射了16顆衛星,到2020年還要發射30顆。國家這樣大量投資,為什么?除了國家安全的需要,最重要的是要滿足國家經濟建設的需要。我們發射了這么多遙感衛星,取得了大量的數據,為的是什么?也是這么個道理。但是,如何將這些海量的數據更好地用到國民經濟當中是非常大的一個問題。它需要再創造再開發。航天最終要造福老百姓!”

⑧專家表示,航天育種可以培養出產量更高、質量更好、抗逆性更強的農作物品種,對于農業人口多、人均耕地少的我國來說,有著重要意義。悄悄隱藏在人們身邊的航天科技還有很多。據《人民日報》報道,我國1100多種新型材料中有80%是在航天技術的牽引下完成的;航天員抗骨丟失、抗肌肉萎縮的技術成果,已部分應用于長期臥床病人的治療;航天信息股份有限公司研制的增值稅發票防偽稅控系統,被譽為防止偷漏稅的“殺手锏”“生命線”……這些你可能從沒想過會跟航天搭上邊的事,其實都是航天技術拉動和輻射的成果,也早已融入普通百姓的生活。

⑨中國航天科技集團五院載人飛船系統主任設計師邵立民表示,我國航天技術、設備以及組織管理模式牽引、推動、帶動著多個領域的產業發展,從而對老百姓的生活產生著直接或間接的影響。他認為,從長遠來看,這些影響將越發明顯。邵立民表示,航天技術與我們聯系緊密,雖然有些技術不是直接用在生活中,但其輻射效應大,影響深遠。航天事業是一個綜合運用多領域技術的系統,我國突破和掌握的關鍵技術以及設備、元器件等具有通用性,可以轉移民用。

⑩中國航天科技集團公司董事長許達哲表示:“如今,每個老百姓的生活都和航天密不可分。出門看天氣,要靠氣象衛星;開車找方向,要用導航衛星;城市交通擁堵,航天技術還可以管理交通工具;等等。應用衛星已實現從實驗型向業務服務型轉變。目前,衛星在國家的國防安全、國民經濟建設、環境災害監測、廣播通信保障、科學試驗和社會生活等多個領域立下了汗馬功勞。比如,在汶川地震、雅安地震等搶險救災中,利用衛星通信、衛星遙感等技術,有效提升了搶險救災能力,降低了災害損失。再比如,利用衛星通信技術開發的衛星數字投遞業務,建設‘農家書屋’,豐富了廣大偏遠山區群眾的文化生活?!?/p>

?許達哲還指出:“我們還要加大航天技術轉化的力度,將航天技術廣泛應用國民經濟主戰場,服務城市管理、災害應對、交通管理等,便利百姓生活。”

【思考練習】

1.試用一句話概括說明我國探月工程的意義。

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2.文章以一些人對發展“探月工程”的不同態度開篇有什么好處?

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3.文章第④段畫線句子采用了哪些說明方法?有什么作用?

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4.選文第③段畫線句中加點的“左右”一詞能否刪去?為什么?

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航天技術的作用范文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

隨著高校課程改革的不斷深入,通識教育在高等教育中的地位和作用越來越受到重視。與此同時,由于科學技術和經濟的飛速發展,航空航天技術開始走進人們的日常生活,并影響著人們的思維和觀念。特別是近幾年來我國航天事業取得了世界矚目的輝煌成就,更加引起人們對航空航天技術的關注。為了適應時展的需要,目前國內很多知名高校先后成立航空航天專業,如清華大學、北京大學、浙江大學和西安交通大學等高校。與此同時,一些普通高校,如南京財經大學,也將航空與航天(也有的學校稱為航空航天技術概論或航空航天技術博覽)作為通識課。筆者結合自己的授課經歷和體會,并參考歐美高校開設通識課的教學模式,探究航空與航天通識教育教學內容、目的和方法等。

1 我國專業化教育模式的問題與通識教育

1.1 現階段我國高校人才培養模式面臨的問題

我國現階段的專業化教育模式是高等教育在特定時期(20世紀80年代)和特定社會背景(生產力亟待恢復)中的選擇,這個選擇盡管在當時有合理性,并對我國社會發展起到了積極作用,但卻不適應今天社會發展的需要。

我國目前的高等教育過分強調專業劃分,把學生的學習限制在一個狹窄的知識領域內,不利于學生全面發展。過去大學畢業生就業中的“專業對口”已經不再是一個最優目標了,高等教育的專業化做得越好,學生就越難適應變換了的工作,面臨的情況可能就越糟糕。

社會和技術發展日新月異,舊的工作崗位不斷消失,新的工作崗位不斷出現,高校里專業調整的步伐,無法跟上社會職業更新的速度。應對工作崗位的變化,既要培養學生的專業能力,又要培養學生的“一般”能力。

1.2 通識教育起源和目的

通識教育,國外稱“General Education”,也稱為“普通教育”“一般教育”“通才教育”等[1-4]。

通識教育源于19世紀[6-8],當時大學的學術分科過于精細、知識被嚴重割裂,于是提出通識教育,目的是讓學生對不同學科的知識有所了解,將不同領域的知識融會貫通。20世紀,通識教育成為歐美大學的必修科目。今天,歐美大學仍在不斷完善其通識教育。如哈佛大學的通識教育有著悠久的歷史,目前已經經歷五次較大的通識教育改革[7-10]。

在我國,通識教育的思想源遠古代?!兑捉洝分鲝垺熬佣嘧R前言往行”,《中庸》主張做學問應“博學之,審問之,慎思之,明辨之,篤行之”。古人認為博學多識就可達到出神入化,融會貫通?!墩摵狻氛J為“博覽古今為通人”。所以,通識教育旨在培養“通才”,它的培養目的是提高人的整體素質,強調整合不同領域的專業知識,重視培養人的思維方法及敏銳的洞察力,同時也重視培養人的情志等。

2 航空與航天通識教育的意義

航空與航天課程在我國一直是航空航天專業院校的公共必修課[1,2],其目的首先是為學生未來從事航空航天及其相關領域工作培養興趣,更主要的是為學生專業課學習奠定基礎,它在很大程度上起到了專業導論的作用。

近年來,我國一些普通高校將航空與航天課程納入通識教育,其教學目的包括如下幾個方面。

2.1 提高大學生的整體文化素質

大學教育的目的是培養全面發展的高素質人才,開展通識教育不僅能增加大學生專業課以外的知識,還可以拓寬學生的眼界。航空與航天課程,不僅可以幫助學生了解有關航空航天的基礎知識,同時還能潛移默化地影響學生的世界觀、人生觀和價值觀。

2.2 提升大學生的民族自豪感

中國作為東方的文明古國,向往飛翔的夢想由來已久,嫦娥奔月的美麗傳說,萬戶飛天的勇敢實踐,表明了古老的中國人渴望飛向藍天的美好愿望。通過航空與航天課程的學習,讓學生了解中國航天事業的發展和取得的矚目成績,學習偉大的航天精神,增強學生的民族自信心。

2.3 鼓勵大學生在困難面前勇于攀登

學生通過航空與航天課程的學習,了解航天先驅身上所具有的優秀品質和堅忍不拔的毅力。在航天開拓者的眼里,“只有想不到的事情,沒有做不到的事情”,通過這樣的教育,激發學生努力奮進,敢于開拓創新。

2.4 啟發學生規劃未來人生

航空與航天知識可以啟發和拓展人們的思維,尤其是航天器的出現,極大地推進了人類對宇宙的探索,人們對宇宙了解得越多,就越能感受到重新思索自身存在的價值的意義。飛過天的宇航員大多存在一個共識:“地球在宇宙中是非常渺小的,生命僅僅是宇宙形成過程中的一個產物?!庇浀糜形幻绹詈絾T說過,“昨天的夢想是今天的現實,今天的夢想是明天的現實。”隨著人類對宇宙的認識,很多人開始重新思索這些問題,人類存在的意義何在?人類怎樣存在?

3 航空與航天通識教育的教材問題與改革

3.1 教材方面的問題

航空航天技術在非專業大學生眼里,是十分神圣的,因為宇宙的奧秘神秘莫測,很多大學生對航空與航天課程比較感興趣。作為通識課,目前我國沒有一本適合通識教育的教材,大多采用“代用”教材,如《航空航天技術概論》《航空航天技術》等,由此帶來很多問題。

(1)專業性很強

翻開《航空航天技術概論》教科書,插圖不少,可是大部分是平面圖、結構圖、流程圖和設計圖。對于非工科專業的大學生而言,內容過深,尤其是文科學生,沒有工程概念,理解起來非常困難。

(2)內容單調乏味

細看“代用”教材的文字內容,大多是定義和概念,枯燥乏味,對非專業學生而言,即便把這些內容熟記于心,又有何意義?另外,由于書本的空間有限,介紹性的內容往往類似于綱要。

(3)課后練習或思考題沒有價值

思考題是運用大腦思考后得出答案的題目,而目前的“代用”教材章節后的思考題,不適應時代的發展,以第一章課后思考題為例,“試述直升機的發展史,試述火箭、導彈發展史”,很多學生認為是“百度題”,學生只要靈活運用手中的工具,就可以“百度”到答案,這類題能算是思考題嗎?

(4)條理性很強帶來的問題

航空與航天是兩個明顯不同的概念和領域,盡管有聯系,但對于非專業的學生而言,不能混為一談。目前的大部分“代用”教材在內容安排上每章都是以飛行器設計為主線,航空器、航天器和導彈與火箭等內容相互交叉[1,2]。如不管是火箭發動機還是航空發動機,統統納入同一章節,對于非專業學生,理解起來稍顯費力。再如,《飛行器構造》這章內容中,既有航空器的構造,也有航天器的構造,根據整體教學效果分析,這種航空航天結構的相互交叉會導致概念的混淆。

另外,由于中國基礎教育多年形成的以學科為主導的教育模式,加之應試教育的長期導向作用,使基礎教育在單一學科教育上越來越深入,學科分化加劇,基礎教育功利性越來越明顯,而在人文、心靈和智慧等通識教育方面卻越來越弱化。基礎教育已經走向思想單一、思維狹窄、僵化,缺乏思辨性、創造性思維的模式,對中華民族的智慧培養是非常不利的。

綜上所述,航空與航天作為通識教育課程,不是必修課的陪襯,更不是專業課的附庸,其重要性并不比專業課低。“君子性非異也,善假于物也”,學好航空與航天課程,掌握其相關知識,有助于學生在以后的生活與工作中更好地開闊思維。

3.2 教材改革的建議

對于航空與航天課程,只有拓寬知識面,全面介紹不同學科研究對象的特點,才能更準確地反映這門課的內涵。為使學生具備開拓新領域的基礎,課程內容應具有前瞻性,把本學科領域的最新學術成果、最新技術引入教學內容。在反映學科前沿的同時,拓寬學生的知識面。

航空航天技術涉及領域之廣是其他學科無法比擬的。因此,如何保持課程的完整性也值得探討。作為面向非航空航天專業學生的通識課,該課程內容應集知識性、趣味性于一體,需要教學內容豐富多彩,由風箏飛行延伸到飛機,由早期火箭延伸到各種導彈,由嫦娥奔月延伸到阿波羅飛船,由恐龍滅絕延伸到宇宙探索,讓學生在感興趣的實例中汲取航空、航天和航宇知識。國外有一本航天知識方面的書,名字起得非常好,叫“沒有公式的航空航天技術”,值得我們借鑒。

以筆者在神舟飛船、衛星及空間防御領域的工作體會以及在北京、南京幾所大學講授航空與航天知識的教學經驗來看,對于航空與航天的通識教育,其知識與內容應該注重“啟蒙”,致力于開展大眾化的教育,太過學術化反而會讓人失去興趣。教材應該具有趣味性,可以漫畫的形式展開?,F在已經有的《漫畫線性代數》《漫畫統計學》等一系列的趣味教科書,以漫畫的形式將知識傳授給學生,讓學生在欣賞之余學習到很多知識,兩全其美。航空與航天通識教育課程的教科書可以參照這種形式。

航天技術的作用范文3

2011年2月4日,美國國防部了首個《國家安全航天戰略》(簡稱《航天戰略》),評估了不斷惡化的航天環境,提出未來十年航天戰略目標與實現途徑,力圖構建“北約”版的航天聯盟,“塑造新型航天領導地位”。

應對三大挑戰的三大戰略目標和五項戰略舉措

《航天戰略》從分析航天戰略環境人手,提出當前面臨的三大挑戰:一是太空越來越擁擠,目前有60多個國家和組織運行著1100多顆衛星,已編目的太空碎片達到22000個,太空軌道與頻譜等資源日趨枯竭;二是太空對抗日益嚴重,一些國家和組織正針對美國航天系統的脆弱性,尋求發展“非對稱”對抗能力,以抗衡美國強大的軍事優勢;三是航天競爭愈加激烈,發展航天技術和提供航天服務的國家不斷增多,美國的國際航天競爭優勢不斷下降。

提出三大戰略目標:一是加強太空安全、穩定;二是維持并提升航天給美國帶來的國家安全戰略優勢;三是夯實支撐美國國家安全的航天工業基礎,并勾畫了五項戰略舉措:一是促進負責任的航天行為,和平與安全地利用太空;二是改善美國的航天能力;三是同負責任的國家、國際組織及商業公司合作;四是預防并阻止對保障美國國家安全的航天基礎設施的敵意侵犯;五是采取各種措施挫敗攻擊,并使航天系統能在性能降低的惡劣環境中運行。

提出塑造新型航天領導地位四大核心理念

一是力圖構建航天新秩序,強化領導地位。目前,美國作為唯一的航天超級大國,在航天事務上具有強勢的話語權。從《航天戰略》積極為“負責任”的航天活動制定標準、最佳慣例、透明度與信任措施以及行為準則來看,美國正試圖將這種話語權轉變為制定規則的權力?!逗教鞈鹇浴匪串嫷摹柏撠熑巍钡暮教煨轮刃蚝托袨闇蕜t,其實質是維護美國在太空的“先發優勢”和既得利益,在美國主導的國際框架下解決太空爭端或沖突。

二是試圖構建航天聯盟,實施全面遏制??梢灶A見,美國將以北約為樣板在航天領域形成利益聯盟,達成航天制造和航天服務即使不由美國所提供、也要由美國所控制的目的。美國實施航天壟斷和全面遏制的用意在于,一方面增強自身航天優勢,確保在危機時刻美國及其盟友的航天能力不被對手所用,另一方面實施更為嚴厲的出口管制,從而限制其他國家的航天發展。

三是實施多重威懾,確保太空安全。首先,以秩序和結盟等方式,增加對美國太空突襲的政治風險;其次,提高航天系統抗毀性,降低對美國太空突襲產生的預期效果;第三,增強太空態勢與對抗能力,告誡敵手太空突襲必將招致嚴厲懲罰,不僅是“以牙還牙”式的太空還擊,還可能是報復性的地面軍事打擊?! 岸嘀赝亍钡膶嵸|是采取增加代價的方式彌補航天系統的脆弱性,旨在保護美國的太空安全。

四是發展高效創新能力,擴大戰略優勢。近年來,由于軍事航天系統采辦遭遇“拖降漲”問題,致使美軍航天優勢的增速放緩。為確保國家航天安全需求,《航天戰略》以面向實戰為牽引,摒棄發展“完美”裝備的思路,走高效、靈活的道路,來確保系統能力按期交付。這對航天采辦程序和創新能力提出了更高要求。特別是,孕育中的航天技術,如快速響應太空技術、模塊化航天器技術,一旦取得突破,將加大與對手技術“代差”,有效支撐擴大戰略優勢的戰略目標。

幾點啟示

(1)重視太空安全,制訂國家頂層航天發展戰略

航天在國家的政治、經濟與軍事發展中的地位更加凸顯。為應對當前全球面臨的太空擁擠、對抗和競爭三大挑戰,為在新一輪航天競爭中處于優勢地位,我國應在國家層面制訂可持續航天發展戰略,做到統籌規劃、合理布局、協調發展。

(2)努力提升自身航天能力

航天實力是國際航天戰略格局的決定力量,因此我國必須堅定不移地發展航天能力,加強航天技術的自主研究,夯實航天產業基礎,建立可靠的航天運輸和實用化的航天系統,以航天整體實力的提升,增強我國在國際航天領域的競爭能力。

航天技術的作用范文4

航天產業引領太空經濟

隨著航天技術的不斷發展和相關應用的不斷深入,太空經濟時代已經到來,新興的太空經濟正在改變地球上人類生活的方方面面。太空經濟日益呈現出基礎性、強關聯性、高促進性和高增長性的特征,成為世界經濟發展和人類生活的重要組成部分。我國通過航天技術和航天產業的跨越式發展,奠定引領太空經濟發展的產業基礎,保證未來我國擁有制天權和日益強健的太空競爭力。

迎接太空經濟到來

2007年9月17日,美國宇航局局長邁克爾•格里芬在華盛頓發表旨在紀念宇航局成立50周年的演講時說,“太空經濟”(SpaceEconomy)時代已經到來,美國宇航局所主導的太空活動開創了新的市場空間和新的經濟增長點,技術創新將成為太空經濟持續發展的動力。

太空經濟,是指各種太空活動所創造的產品、服務和市場,太空經濟時代到來的一個顯著標志是,人類從更多地關注航天技術本身的進步,轉向更加注重其應用。太空經濟除包括空間技術與產品、空間應用、空間科學三大部分所形成的產業外,還包括由于進入太空、探索太空、獲取太空資源等而衍生的技術、產業和經濟效益。

太空經濟自前蘇聯發射第一顆人造地球衛星開始,現在全世界每年要發射50顆~60顆衛星,緊密關聯的衛星應用等產業規模也急劇擴大,太空經濟的規模在50多年時間里增長了上千倍,是迄今為止增長最快的經濟形態之一,類似的有互聯網經濟、移動通信、生物工程等。

航天產業成為太空經濟主戰場

太空經濟包括衛星通信(如無線電通信)及衛星電視、遠程醫療、點對點的全球導航、天氣預報與氣候監測、保障國家安全的太空資產等,這些太空經濟活動主要是各航天強國通過發展航天產業來實現,目前全球各國通過每年發射不同的航天器帶動航天產業快速發展。

全球商業航天是構成太空經濟的主體,主要收入包括空間基礎設施、產品以及服務的收入。根據美國航天基金會最近的《2011航天報告》統計,2010年全球航天工業經濟總規模達到2765億美元,這一數字較5年前增長40%,主要包括軍用、民用和商業三部分,其中商業衛星應用達1020億美元,同時商業基礎設施支持產業近年來發展迅速,2011年產值達874億美元。

航天產業將給全球帶來巨大經濟和社會效益

作為太空經濟主戰場的航天產業目前已經成為新的經濟增長點,呈現規模加大、速度加快的發展勢頭,據美國航天基金會統計,2010年全球空間產業規模達到2765億美元,通信、導航、遙感等衛星的商業化進程進一步加快。

由于航天技術產品和服務的高附加值和對傳統產業改造的輻射作用以及對其他產業的滲透性和交叉融合性,因而可帶來巨大的直接經濟效益,同時它還有巨大的軍事、經濟和社會效益。美國、歐洲和國內一些研究機構和團體采用不同模型和方法對航天技術產業的經濟與社會效益進行過多項研究評估,各國政府在航天領域的投入產出比為1:7至1:14之間。也就是說政府在航天領域每投入1美元,未來幾年至十幾年內得到的直接和間接回報大約為7~14美元。

例如在整個商業衛星的產業鏈中,平均每發射一顆衛星,衛星制造費用約1.2億美元,火箭費用約為衛星造價的25%,約0.3億美元,發射費用也是衛星的25%,為0.3億美元,保險費約為前三項的20%,0.36億美元,總計約2.16億美元,衛星的制造、發射及應用之間的收益比例大致為2∶1∶7。

航天產業不僅一個國家硬實力的重要表現,也是支配性實力的重要體現,同時也是軍事力量、經濟力量和科技力量的綜合體現,因此,世界各主要國家對航天技術發展都非常重視,并制定了相關航天發展戰略計劃。

天宮一號對接標志我國開始步入航天強國

空間站簡介及各國發展情況

空間站(SpaceStation),是一種在近地軌道長時間運行,可供多名航天員巡訪、長期工作和生活的載人航天器??臻g站分為單一式和組合式兩種,單一式空間站可由航天運載器一次發射入軌,組合式空間站則由航天運載器分批將組件送入軌道,在太空組裝而成。

空間站的發展歷程分為:試驗性空間站―簡易空間站―永久性載人空間站。到目前為止,全世界已發射了10個空間站,其中蘇聯共發射8座,美國發射1座,以及在軌運行的國際空間站。

天宮一號發射引領我國步入航天強國

空間站建造是我國載人航天任務最重要的一個步驟,我國載人航天按“三步走”發展戰略實施:第一步是航天員上天;第二步實現多人多天飛行、航天員出艙,實現飛船與空間艙的交會對接,并發射短期有人照料的空間實驗室;第三步建立永久性空間站。

神舟5號和神舟6號載人航天飛行任務的完滿成功,表明我國已經實現了“第一步”的戰略任務,突破了載人航天基本技術。神舟七號載人航天飛行任務的圓滿成功,表明我國掌握了航天員空間出艙活動關鍵技術,是“第二步”戰略任務的重要里程碑。

因此,要實現“三步走”發展戰略,還有許多關鍵技術需要突破,包括突破載人飛船和空間飛行器的交會對接技術,研制和發射空間實驗室,解決有一定規模的、短期有人照料的空間應用問題,建造空間站,解決有較大規模的、長期有人照料的空間應用問題。

目前任務是要突破空間交會對接關鍵技術,解決有一定規模、短期有人照料的空間應用問題,為實施“第三步”戰略任務做準備。

我國目前的載人航天任務是實現第二步的后半部分,突破空間交會對接關鍵技術,解決有一定規模、短期有人照料的空間應用問題,為實施“第三步”戰略任務做準備,天宮一號和神八對接將是實現這一關鍵步驟的主要載體。

天宮一號是我國首個空間實驗室,將于今年三季度發射的目標飛行器,隨后將分別與神舟八號、神舟九號、神舟十號飛船對接,從而建立第一個中國空間實驗室。天宮一號實際上是空間實驗室的實驗版,采用兩艙構型,分別為實驗艙和資源艙,之后再發射神舟八號,神八是一艘無人的神舟飛船,與天宮一號進行無人自動對接試驗。

在完成天宮一號和神舟系列飛船對接任務后,將在2011年至2015年之間發射天宮二號和天宮三號目標飛行器兩個空間實驗室,同時還將分別發射2艘無人飛船進行無人對接試驗,然后再發射5艘飛船進行載人對接試驗和載人駐留試驗,預計在7年內連續發射7艘太空飛船。

天宮二號將主要開展地球觀測和空間地球系統科學、空間應用新技術、空間技術和航天醫學等領域的應用和試驗。天宮三號將主要完成驗證再生生保關鍵技術試驗、航天員中期在軌駐留、貨運飛船在軌試驗等,還將開展部分空間科學和航天醫學試驗。

天宮一號和神八對接就是要突破空間交會對接這個世界性的關鍵技術,目前世界上有美國、俄羅斯、歐洲和日本研制的飛行器分別完成了與運行在地球軌道上目標飛行器的交會對接,但只有美國和俄羅斯掌握完整的交會對接技術,歐洲和日本交會對接技術方面分別靠美國或俄羅斯的技術支持。

我國航天產業發展進入快車道

半個多世紀以來,我國航天產業從無到有、從小到大、從弱到強,從仿制進程導彈到應用完成的地地、地空、海防導彈武器系統,從研制探空火箭到具備研制發射各種衛星和載人飛船的能力,航天技術從一片空白到躋身于世界先進行列。

天宮一號和神八對接標志著我國航天產業發展進入快車道,在發展過程中國家出臺了很多支持航天產業發展的政策,如發改委在《關于加快培育戰略性新興產業有關意見的報告》中,對加快培育包括航天產業在內的戰略性新興產業做出了總體部署。

我國在2007年推出過《航天發展“十一五”規劃》,它是一份航天領域第一個全面的發展規劃,部署了包括載人航天工程、月球探測工程、衛星導航系統等九項主要任務?!逗教彀l展“十二五”規劃》目前正在制定中,預計會再次強調了航天產業發展方向,更加明確政府未來航天產業的側重點。

與全球航天產業相比,我國航天產業的規模發展正處于高成長的前期階段。首先作為全球世界的航天大國之一,我國航天產業規模與全球相比為1:14,占有率為7%左右,未來發展空間廣闊;其次航天產業是兼具戰略性和高科技性的尖端性行業,全球航天產業增長速度為10%左右,高于GDP增長1倍以上,我國航天產業近5年的增長速度為24%,也遠高于同期GDP的增長。

因此,預計未來3-5年由于隨著我國航天產業進入快速發展的關鍵階段,行業將將保持25%以上的增長速度,在全球航天產業中處于領先的水平。

投資策略:關注天宮一號把握航天主題投資

航天技術的作用范文5

關鍵詞:航天偵察力量;衛星;軍事光學偵察;情報;通信

中圖分類號:TP311文獻標識碼:A文章編號: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

航天偵察集當代高新尖技術于一體,已成為一個國家軍事實力的象征。法國作為歐洲軍事實力最強的國家之一,其強大的航天偵察力量格外耀眼。1965年11月26日法國發射了“阿斯特里”試驗衛星,標志法國航天偵察力量建設的開始。隨著“斯波特”系列衛星的發射升空,其航天偵察技術飛速發展,航天偵察力量日益強大。

法國一方面奉行獨立自主的發展方針來形成本國的航天技術競爭優勢,另一方面極其重視跟歐盟及其他國家的合作。法國與我國在航天建設方面也存在很多合作。既是合作者,又是競爭者,我們有必要深入了解法國航天偵察力量的建設。可以從中得到很多啟示,對我國航天力量的發展有所幫助。

1 法國航天偵察力量現狀

1.1 光學成像偵察衛星

法國主要的成像偵察衛星有民用“斯波特”對地觀測衛星系統、軍用“太陽神”系列成像偵察衛星系統及“昴星團”光學成像衛星星座。

1.1.1 “斯波特”系列衛星

斯波特(SPOT)地球觀測衛星系統是在1976年正式開始的,由法國國家研究中心設計,與比利時和瑞典合作制造。第一代衛星包括SPOT-1、-2和-3三顆衛星,第二代衛星則包括SPOT-4和-5兩顆衛星。其中SPOT-1、sPOT-2和SPOT-3衛星均已停止工作。SPOT-4工作能力有所下降。目前SPOT-5衛星是SPOT系列的主工作衛星。

SPOT-5衛星重3030千克,比SPOT-4(2755千克)重,設計壽命5年。與前4顆SPOT衛星相比,“SPOT-5”衛星有較大改進,并攜帶有新的儀器設備。其中包括:一、高分辨率立體成像儀,這是新增加的最重要的儀器設備,它能同時獲取兩幅圖像,因此可用于制作更為精確的地形圖和高程圖;二、兩臺高分辨率幾何成像儀,可拍攝2.5米分辨率的全色圖像和10米分辨率的彩色圖像;三、“植被-2”相機,幾乎每天可實現全球覆蓋,圖像的分辨率為1千米。其他新增加的設備和能力還有:新的星跟蹤設備,可提供更精確的星定位圖像;新的星上處理能力,可同時處理5幅圖像。

1.1.2 “太陽神”系列成像偵察衛星

法國于1977年首次提出薩姆羅軍事光學偵察衛星計劃的設想,1981年開始研究部署這種偵察衛星的可行性。1985年12月,由薩姆羅更名的太陽神(Helios)軍事偵察衛星研制計劃正式開始。

1) 太陽神-1衛星

太陽神-1衛星計劃由法國國防采辦局主管,由法國國家航天研究中心監造。整個太陽神-1系統由兩顆衛星(太陽神-1A衛星、太陽神-1B衛星)加地面設施組成。

太陽神-1A數字圖像傳輸型偵察衛星重2.5噸,運行在高約680干米、傾角98°的太陽同步軌道上,重訪周期為48小時,設計壽命5年。

太陽神-1基于SPOT-4衛星的平臺(提供控制、電源和推進等),但其光學成像系統和磁帶記錄儀(能夠存儲數百幅圖像)的性能比SPOT-4衛星大大提高。星載主遙感器是1臺CCD光學相機,用推掃方式拍攝1米分辨率圖像。其三軸穩定系統和精確側擺系統使星載相機不僅能夠拍攝星下點目標,還能夠以傾斜角度拍攝地面軌跡兩側遠達400千米處的目標。星上除了像SPOT衛星一樣裝有紅外敏感器外,還加裝了恒星傳感器(亦稱恒星跟蹤器),以自動測定衛星相對于基準恒星的方位,從而使指向精度高達0.005°(RMS)(相比之下,SPOT衛星的指向精度為0.05°)。圖像數據可實時傳給地面站,或先存儲在星載磁帶記錄儀上待飛越特定地面站時再下傳。此外,衛星還裝有電子情報搜集設備。

太陽神-1B衛星與太陽神-1A基本相同,1994年2月開始建造,1999年12月3日從庫魯發射升空,進入與太陽神-1A大致相同的太陽同步軌道。此后,兩顆太陽神-1衛星協同工作,將地面目標重訪周期縮短至24小時。

目前,太陽神-1B與2004年因電源故障無法繼續工作,已按指令脫軌;1995年發射的太陽神-1A至今仍在正常工作。

2) 太陽神-2衛星

1994年4月,太陽神-2衛星方案論證工作啟動。太陽神-2系統包括兩顆衛星:太陽神-2A、太陽神-2B(分別于2004年和2008年發射升空)。

航天技術的作用范文6

關鍵詞 光電傳感器;信息融合技術;實際應用研究

中圖分類號TP39 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)100-0209-02

光電傳感器因其靈敏輕便等優勢而被廣泛應用于自動化設備檢測裝置中。20世紀80年代,美國軍事領域開始應用光電傳感器信息融合技術;2013年3月15日,美國國防先期計劃研究局(DARPA)公布了在阿靈頓召開的已進入第二階段的MIST-LR項目會議,指出在未來的第三階段,將開發出能夠提升飛行器性能的原型系統傳感器,極大發揮其在民用和軍事兩個方面的助推器作用。

1 應用必要

第一,光電傳感器獲取信息的過程實際是一個多對一的對應抽樣過程,在將客觀世界空間的信息傳輸至傳感器這一過程中信息丟失的問題難以避免;第二,軍事領域中光電傳感器的數量龐大,急需處理的信息量也繁多冗雜,這些都會給人工處理帶來一定困擾,而光電傳感器信息融合技術的應用巧妙地解決了這一信息綜合處理的難題;第三,應用環境決定了光電傳感器性能發揮的好壞,但截至目前尚未有一個國家可以開發出適用于任何環境下且性能優于其他類型的光電傳感器。

2 概念優點

光電傳感器信息融合的過程正是為了完成目標分類、識別及跟蹤等任務而進行信息自動分析綜合處理的過程。軍事領域中的目標識別及跟蹤可以實現光電傳感器目標屬性中的監視功能,有利于精確定位與預估判決。我國航天技術的高速發展離不開當前最熱門的技術之一——航天技術上光電傳感器信息融合技術,它能夠有效提高空間的分辨率和系統的可靠性,無疑成為我國GDP增長的“助推器”。

3 工作原理

光電傳感器能夠有效檢測到光強度變化的情況并將光強度的變化轉換為電信號的變化。通常情況下,光電傳感器這種小型電子設備由三部分組成:發送器、接收器與檢測電路。發送器負責向目標發射來源于發光二極管、激光二極管及紅外射二極管等的光束,不間斷發射出的光束經過像光圈、透鏡這種光學元件后達到由光電二極管、光電三極管及光電池構成的接收器中,接收器接收到光束后會將其傳輸至能夠過濾該信號是否有效并決定是否應用的檢測電路。詳細流程見下圖所示。

需要強調的一點是發射板和光導纖維作為光電傳感器結構元件的一種也獨具特色。眾所周知,三角形的結構最為穩定,因此由極細小的三角錐體反射材料組成的三角反射板是一種能保證光束可以準確無誤地從反射板返回的發射裝置,其結構極其穩固且具有極強的實用性。

4 應用領域

4.1研制抄表系統

為及時結算用戶的電費,一般由電力部門派專門的抄表人員到有關用戶處定期走家串戶地查看、抄寫設置在現場的電能表,通過人工讀取、記錄、計算和收費。這不僅浪費人力,而且還會因人工讀取造成不必要的誤差,給用戶帶來不必要的麻煩和損失,甚至會發生不法分子假冒抄表人員入室作案而影響社會治安。因此,無論是電力部門還是用戶們均迫切要求改變當前的落后狀態。隨著微電子技術、傳感器技術、計算機技術及現代通訊技術的發展,可以利用光電傳感器來研制自動抄表系統。

電能表的鋁盤受電渦流和磁場的作用下產生的轉矩驅動而旋轉,采用光電傳感器則可將鋁盤的轉數轉換成脈沖數。如在旋轉的光亮的鋁盤上局部涂黑,再配以反射式光電發射接收對管,則當鋁盤旋轉時在局部涂黑處便產生脈沖,并可將鋁盤的轉數采樣轉換為相應的脈沖數,并經光電耦合隔離電路,送至CPU的T0端口進行計數處理。采用光電耦合隔離器可以有效地防止干擾信號進入微機,再結合其它傳輸方式便可形成自動抄表系統。目前自動抄表系統沒有大規模使用與當前的技術有莫大關系,這套技術還有很多需要改進之處,相信在未來幾年隨著技術的發展,自動抄表將在全國范圍內實現。

4.2節能燈具設計

光敏傳感器、紅外傳感器、顏色傳感器已進入各種自控節能LED照明系統的設計方案之中,它們的自主控制、方便應用使得不少公共照明LED燈具和居家照明燈具實現智能化。光電傳感器可以協助公共照明的LED燈具實現燈光的自動開啟關閉,可以智能的感應人和車輛進出而自動開關燈光,可以智慧的控制LED燈光開啟的時間和控制亮度,甚至按人類的意愿自動調整光線的色溫,營造人類想要的光氛圍。

4.2.1光敏傳感器應用

光敏傳感器中最簡單的電子器件是光敏電阻,它能感應光線的明暗變化,輸出微弱的電信號,通過簡單電子線路放大處理,可以控制LED燈具的自動開關。對于遠程的照明燈具,如街燈、庭院燈、草坪燈等都可經濟而簡單的實現節能自動控制。太陽能路燈本身是利用太陽光發電、儲能的LED照明燈具,無需電網供電也就無需架設成本不菲的輸電線路,因此使用光敏傳感器可以實現極低成本、自動開啟關閉的節能管理。

4.2.2紅外傳感器應用

紅外熱釋電傳感器(PIR)在LED照明中的應用已有近十年的歷史。紅外傳感器的視角有限,需要搭配菲涅爾透鏡才能擴大探測區,才能監視移動的熱源(人或車)。菲涅爾透鏡有兩個作用:一是聚焦作用,將熱釋紅外信號折射在PIR上;二是將探測區內分為若干個明區和暗區,使進入探測區的人能以溫度變化的形式在PIR上產生變化的熱釋紅外信號。

4.3航天技術應用

我國神舟十號發射成功后到與天宮一號的自動交會對接,2000多項航天技術成果移植國民經濟成為經濟發展“倍增器”,其中光電傳感器技術發揮了重要作用。神舟十號和天宮一號對接機構十分復雜,由上百個傳感器、上千軸承組合而成。對接任務要求嚴絲合縫且不能漏氣。另外考慮到飛行器在太空環境中失重要經歷高低溫的變化,因此必須保證對接時不出現故障。手控交會對接時要有精確的傳感器測量設備,不斷測量兩個飛行器之間的距離、相對速度和姿態等,稍有差池后果不堪設想。最后對接時,要求軸向誤差≤18cm。這些對航天員的身心都是極大的挑戰,要求他們具有極高的眼手協調性、操作精細性和過硬的心理素質等。在交會對接的過程中,航天員需要緊盯電視圖像,根據實時傳輸的數據讓兩個航天器一點點逼近,根據仔細計算決定速度變化方案完成交會對接,其中傳感器起到決定性作用,為實現航天夢奠定最強基礎。

4.4工業自動化裝置

光電傳感器具有非接觸、響應快、性能可靠等特點,在工業上常用于非接觸測量物位、距離和條碼等信息,因此在工業自動化裝置和機器人中獲得廣泛應用。隨著現代檢測技術的發展出現了很多新型的光電傳感器,特別是CCD圖像傳感器的誕生,為光電傳感器的進一步應用開創了新的一頁。相關應用行業的系列產品如下:

1)光電式煙霧報警器。沒有煙霧時,發光二極管發出的光線直線傳播,光電三極管沒有接收信號,沒有輸出;有煙霧時,發光二極管發出的光線被煙霧顆粒折射,使三極管接受到光線,有信號輸出,發出報警。如今頻遭吐槽的霧霾天氣說明環境污染問題嚴重,而光電式煙霧報警器則可通過光在煙道里傳輸過程的變化檢測到煙道中的煙塵濁度;2)點鈔機的計數傳感器。具有結構微型化、操作簡便化、使用耐用型等特點的點鈔機在我們的日常生活中應用頻繁,其不光在金融機構中被大量使用,也逐漸成為一些大型企事業單位必備的辦公用品,成就其的正是結構簡單、響應速度快、精確度高的光電傳感器。點鈔機的技術傳感器采用兩組由一個紅外發光二極管和一個接收紅外光的光敏三極管組成的紅外光電傳感器,沒有鈔票時,接收管受光照導通而輸出為0;有鈔票時,接收管光通量不足而輸出為1且產生一個脈沖信號,經檢測電路輸入至負責計數和顯示的單片機。只有不斷提升光電傳感器的性能,才能滿足商業經濟和財務自動化日新月異變化而產生的高要求。

參考文獻

[1]黃斌.基于多傳感器信息融合的節能控制系統.測控技術,2013(4).

[2]趙娟妮.多傳感器數據融合技術及其在光伏電站監控系統中的應用.科技信息,2013(7).

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