前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的航天技術(shù)的特點(diǎn)主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
關(guān)鍵詞:作戰(zhàn)環(huán)境 航天力量 綜合作戰(zhàn)能力
一、建設(shè)精干、實(shí)用、高效的航天力量,增強(qiáng)我軍信息戰(zhàn)能力
航天力量作為重要的戰(zhàn)役力量直接參與聯(lián)合作戰(zhàn),對打贏高技術(shù)條件下的局部戰(zhàn)爭具有重要意義。一支精干、實(shí)用、高效的航天力量既是重要的戰(zhàn)略威懾力量,也是高技術(shù)局部戰(zhàn)爭中有效的實(shí)戰(zhàn)力量;既能支援宏觀的戰(zhàn)略決策和戰(zhàn)役指揮,又能直接支援具體的戰(zhàn)役戰(zhàn)術(shù)行動(dòng);支援陸、海、空、二炮各軍兵種作戰(zhàn);為戰(zhàn)役軍團(tuán)、戰(zhàn)術(shù)分隊(duì)直至單兵提供信息支援。作為一支全方位的信息支援力量,航天力量可以在戰(zhàn)前準(zhǔn)備、戰(zhàn)爭實(shí)施直至戰(zhàn)爭結(jié)束的整個(gè)過程中提供有力的信息支援。
二、完善軍用衛(wèi)星體系,重點(diǎn)建設(shè)天地一體化信息獲取系統(tǒng)
依據(jù)我國國力及積極防御的基本戰(zhàn)略和主要在本土和周邊地區(qū)執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)的特點(diǎn),建設(shè)一支以軍用衛(wèi)星體系為主干,以必要的空間對抗手段為補(bǔ)充,地面支援系統(tǒng)配套完善的航天力量,重點(diǎn)建設(shè)天地一體化信息獲取系統(tǒng),能夠?yàn)槲磥砀呒夹g(shù)局部戰(zhàn)爭提供覆蓋全球的戰(zhàn)略偵察支援和覆蓋我國本土及周邊地區(qū)的戰(zhàn)役戰(zhàn)術(shù)偵察支援,提供覆蓋本土及周邊地區(qū)的導(dǎo)航、通信支援。
三、加強(qiáng)軍事航天技術(shù)應(yīng)用,開展航天作戰(zhàn)攻防對抗技術(shù)研究
軍事航天技術(shù)的應(yīng)用,除了技術(shù)條件的因素之外,軍事指揮與決策人員對航天系統(tǒng)的軍事價(jià)值的理解是一個(gè)關(guān)鍵。事實(shí)充分證明,在高技術(shù)條件下的局部戰(zhàn)爭中,如果忽視軍事航天系統(tǒng)的影響和作用,就會(huì)束手放棄戰(zhàn)場的制信息權(quán),就會(huì)處于處處被動(dòng)挨打的境地。
首先,開展軍事航天理論研究,對軍事航天系統(tǒng)的應(yīng)用、對抗與防護(hù)的所有領(lǐng)域,包括航天部隊(duì)建設(shè)(指導(dǎo)思想、編制體制、建設(shè)規(guī)模、建設(shè)步驟、條令條例等)、航天作戰(zhàn)指揮理論(空間作戰(zhàn)、航天發(fā)射指揮、指揮自動(dòng)化等)、航天裝備論證(概念、分類、系統(tǒng)評估、發(fā)展戰(zhàn)略等)、外軍軍事航天(天軍建設(shè)、作戰(zhàn)指揮理論、航天裝備發(fā)展、作戰(zhàn)應(yīng)用等),進(jìn)行深入研究,落實(shí)到部隊(duì)編成和裝備之中。
其次,在軍事訓(xùn)練和作戰(zhàn)的全過程中都應(yīng)該從應(yīng)用和對抗兩方面重視軍事航天系統(tǒng)。應(yīng)該積極探索利用我國的航天資源和國際商業(yè)航天資源進(jìn)行偵察、通信、導(dǎo)航、定位和氣象保障的有效途徑,更加重視和采取行之有效的措施,用于對抗、防護(hù)國外航天器對軍事行動(dòng)的影響。
關(guān)鍵詞:航天偵察力量;衛(wèi)星;軍事光學(xué)偵察;情報(bào);通信
中圖分類號:TP311文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(dāng)代高新尖技術(shù)于一體,已成為一個(gè)國家軍事實(shí)力的象征。法國作為歐洲軍事實(shí)力最強(qiáng)的國家之一,其強(qiáng)大的航天偵察力量格外耀眼。1965年11月26日法國發(fā)射了“阿斯特里”試驗(yàn)衛(wèi)星,標(biāo)志法國航天偵察力量建設(shè)的開始。隨著“斯波特”系列衛(wèi)星的發(fā)射升空,其航天偵察技術(shù)飛速發(fā)展,航天偵察力量日益強(qiáng)大。
法國一方面奉行獨(dú)立自主的發(fā)展方針來形成本國的航天技術(shù)競爭優(yōu)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(shè)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(shè)??梢詮闹械玫胶芏鄦⑹?,對我國航天力量的發(fā)展有所幫助。
1 法國航天偵察力量現(xiàn)狀
1.1 光學(xué)成像偵察衛(wèi)星
法國主要的成像偵察衛(wèi)星有民用“斯波特”對地觀測衛(wèi)星系統(tǒng)、軍用“太陽神”系列成像偵察衛(wèi)星系統(tǒng)及“昴星團(tuán)”光學(xué)成像衛(wèi)星星座。
1.1.1 “斯波特”系列衛(wèi)星
斯波特(SPOT)地球觀測衛(wèi)星系統(tǒng)是在1976年正式開始的,由法國國家研究中心設(shè)計(jì),與比利時(shí)和瑞典合作制造。第一代衛(wèi)星包括SPOT-1、-2和-3三顆衛(wèi)星,第二代衛(wèi)星則包括SPOT-4和-5兩顆衛(wèi)星。其中SPOT-1、sPOT-2和SPOT-3衛(wèi)星均已停止工作。SPOT-4工作能力有所下降。目前SPOT-5衛(wèi)星是SPOT系列的主工作衛(wèi)星。
SPOT-5衛(wèi)星重3030千克,比SPOT-4(2755千克)重,設(shè)計(jì)壽命5年。與前4顆SPOT衛(wèi)星相比,“SPOT-5”衛(wèi)星有較大改進(jìn),并攜帶有新的儀器設(shè)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(shè)備,它能同時(shí)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(tái)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(jī),幾乎每天可實(shí)現(xiàn)全球覆蓋,圖像的分辨率為1千米。其他新增加的設(shè)備和能力還有:新的星跟蹤設(shè)備,可提供更精確的星定位圖像;新的星上處理能力,可同時(shí)處理5幅圖像。
1.1.2 “太陽神”系列成像偵察衛(wèi)星
法國于1977年首次提出薩姆羅軍事光學(xué)偵察衛(wèi)星計(jì)劃的設(shè)想,1981年開始研究部署這種偵察衛(wèi)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(wèi)星研制計(jì)劃正式開始。
1) 太陽神-1衛(wèi)星
太陽神-1衛(wèi)星計(jì)劃由法國國防采辦局主管,由法國國家航天研究中心監(jiān)造。整個(gè)太陽神-1系統(tǒng)由兩顆衛(wèi)星(太陽神-1A衛(wèi)星、太陽神-1B衛(wèi)星)加地面設(shè)施組成。
太陽神-1A數(shù)字圖像傳輸型偵察衛(wèi)星重2.5噸,運(yùn)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(shí),設(shè)計(jì)壽命5年。
太陽神-1基于SPOT-4衛(wèi)星的平臺(tái)(提供控制、電源和推進(jìn)等),但其光學(xué)成像系統(tǒng)和磁帶記錄儀(能夠存儲(chǔ)數(shù)百幅圖像)的性能比SPOT-4衛(wèi)星大大提高。星載主遙感器是1臺(tái)CCD光學(xué)相機(jī),用推掃方式拍攝1米分辨率圖像。其三軸穩(wěn)定系統(tǒng)和精確側(cè)擺系統(tǒng)使星載相機(jī)不僅能夠拍攝星下點(diǎn)目標(biāo),還能夠以傾斜角度拍攝地面軌跡兩側(cè)遠(yuǎn)達(dá)400千米處的目標(biāo)。星上除了像SPOT衛(wèi)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(dòng)測定衛(wèi)星相對于基準(zhǔn)恒星的方位,從而使指向精度高達(dá)0.005°(RMS)(相比之下,SPOT衛(wèi)星的指向精度為0.05°)。圖像數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)傳給地面站,或先存儲(chǔ)在星載磁帶記錄儀上待飛越特定地面站時(shí)再下傳。此外,衛(wèi)星還裝有電子情報(bào)搜集設(shè)備。
太陽神-1B衛(wèi)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(fā)射升空,進(jìn)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(wèi)星協(xié)同工作,將地面目標(biāo)重訪周期縮短至24小時(shí)。
目前,太陽神-1B與2004年因電源故障無法繼續(xù)工作,已按指令脫軌;1995年發(fā)射的太陽神-1A至今仍在正常工作。
2) 太陽神-2衛(wèi)星
1994年4月,太陽神-2衛(wèi)星方案論證工作啟動(dòng)。太陽神-2系統(tǒng)包括兩顆衛(wèi)星:太陽神-2A、太陽神-2B(分別于2004年和2008年發(fā)射升空)。
關(guān)鍵詞 光電傳感器;信息融合技術(shù);實(shí)際應(yīng)用研究
中圖分類號TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(yōu)勢而被廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化設(shè)備檢測裝置中。20世紀(jì)80年代,美國軍事領(lǐng)域開始應(yīng)用光電傳感器信息融合技術(shù);2013年3月15日,美國國防先期計(jì)劃研究局(DARPA)公布了在阿靈頓召開的已進(jìn)入第二階段的MIST-LR項(xiàng)目會(huì)議,指出在未來的第三階段,將開發(fā)出能夠提升飛行器性能的原型系統(tǒng)傳感器,極大發(fā)揮其在民用和軍事兩個(gè)方面的助推器作用。
1 應(yīng)用必要
第一,光電傳感器獲取信息的過程實(shí)際是一個(gè)多對一的對應(yīng)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(lǐng)域中光電傳感器的數(shù)量龐大,急需處理的信息量也繁多冗雜,這些都會(huì)給人工處理帶來一定困擾,而光電傳感器信息融合技術(shù)的應(yīng)用巧妙地解決了這一信息綜合處理的難題;第三,應(yīng)用環(huán)境決定了光電傳感器性能發(fā)揮的好壞,但截至目前尚未有一個(gè)國家可以開發(fā)出適用于任何環(huán)境下且性能優(yōu)于其他類型的光電傳感器。
2 概念優(yōu)點(diǎn)
光電傳感器信息融合的過程正是為了完成目標(biāo)分類、識(shí)別及跟蹤等任務(wù)而進(jìn)行信息自動(dòng)分析綜合處理的過程。軍事領(lǐng)域中的目標(biāo)識(shí)別及跟蹤可以實(shí)現(xiàn)光電傳感器目標(biāo)屬性中的監(jiān)視功能,有利于精確定位與預(yù)估判決。我國航天技術(shù)的高速發(fā)展離不開當(dāng)前最熱門的技術(shù)之一——航天技術(shù)上光電傳感器信息融合技術(shù),它能夠有效提高空間的分辨率和系統(tǒng)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(qiáng)度變化的情況并將光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)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(shè)備由三部分組成:發(fā)送器、接收器與檢測電路。發(fā)送器負(fù)責(zé)向目標(biāo)發(fā)射來源于發(fā)光二極管、激光二極管及紅外射二極管等的光束,不間斷發(fā)射出的光束經(jīng)過像光圈、透鏡這種光學(xué)元件后達(dá)到由光電二極管、光電三極管及光電池構(gòu)成的接收器中,接收器接收到光束后會(huì)將其傳輸至能夠過濾該信號是否有效并決定是否應(yīng)用的檢測電路。詳細(xì)流程見下圖所示。
需要強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是發(fā)射板和光導(dǎo)纖維作為光電傳感器結(jié)構(gòu)元件的一種也獨(dú)具特色。眾所周知,三角形的結(jié)構(gòu)最為穩(wěn)定,因此由極細(xì)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(zhǔn)確無誤地從反射板返回的發(fā)射裝置,其結(jié)構(gòu)極其穩(wěn)固且具有極強(qiáng)的實(shí)用性。
4 應(yīng)用領(lǐng)域
4.1研制抄表系統(tǒng)
為及時(shí)結(jié)算用戶的電費(fèi),一般由電力部門派專門的抄表人員到有關(guān)用戶處定期走家串戶地查看、抄寫設(shè)置在現(xiàn)場的電能表,通過人工讀取、記錄、計(jì)算和收費(fèi)。這不僅浪費(fèi)人力,而且還會(huì)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?xí)l(fā)生不法分子假冒抄表人員入室作案而影響社會(huì)治安。因此,無論是電力部門還是用戶們均迫切要求改變當(dāng)前的落后狀態(tài)。隨著微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及現(xiàn)代通訊技術(shù)的發(fā)展,可以利用光電傳感器來研制自動(dòng)抄表系統(tǒng)。
電能表的鋁盤受電渦流和磁場的作用下產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn),采用光電傳感器則可將鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換成脈沖數(shù)。如在旋轉(zhuǎn)的光亮的鋁盤上局部涂黑,再配以反射式光電發(fā)射接收對管,則當(dāng)鋁盤旋轉(zhuǎn)時(shí)在局部涂黑處便產(chǎn)生脈沖,并可將鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)采樣轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的脈沖數(shù),并經(jīng)光電耦合隔離電路,送至CPU的T0端口進(jìn)行計(jì)數(shù)處理。采用光電耦合隔離器可以有效地防止干擾信號進(jìn)入微機(jī),再結(jié)合其它傳輸方式便可形成自動(dòng)抄表系統(tǒng)。目前自動(dòng)抄表系統(tǒng)沒有大規(guī)模使用與當(dāng)前的技術(shù)有莫大關(guān)系,這套技術(shù)還有很多需要改進(jìn)之處,相信在未來幾年隨著技術(shù)的發(fā)展,自動(dòng)抄表將在全國范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
4.2節(jié)能燈具設(shè)計(jì)
光敏傳感器、紅外傳感器、顏色傳感器已進(jìn)入各種自控節(jié)能LED照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案之中,它們的自主控制、方便應(yīng)用使得不少公共照明LED燈具和居家照明燈具實(shí)現(xiàn)智能化。光電傳感器可以協(xié)助公共照明的LED燈具實(shí)現(xiàn)燈光的自動(dòng)開啟關(guān)閉,可以智能的感應(yīng)人和車輛進(jìn)出而自動(dòng)開關(guān)燈光,可以智慧的控制LED燈光開啟的時(shí)間和控制亮度,甚至按人類的意愿自動(dòng)調(diào)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(yīng)用
光敏傳感器中最簡單的電子器件是光敏電阻,它能感應(yīng)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(dòng)開關(guān)。對于遠(yuǎn)程的照明燈具,如街燈、庭院燈、草坪燈等都可經(jīng)濟(jì)而簡單的實(shí)現(xiàn)節(jié)能自動(dòng)控制。太陽能路燈本身是利用太陽光發(fā)電、儲(chǔ)能的LED照明燈具,無需電網(wǎng)供電也就無需架設(shè)成本不菲的輸電線路,因此使用光敏傳感器可以實(shí)現(xiàn)極低成本、自動(dòng)開啟關(guān)閉的節(jié)能管理。
4.2.2紅外傳感器應(yīng)用
紅外熱釋電傳感器(PIR)在LED照明中的應(yīng)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(kuò)大探測區(qū),才能監(jiān)視移動(dòng)的熱源(人或車)。菲涅爾透鏡有兩個(gè)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(qū)內(nèi)分為若干個(gè)明區(qū)和暗區(qū),使進(jìn)入探測區(qū)的人能以溫度變化的形式在PIR上產(chǎn)生變化的熱釋紅外信號。
4.3航天技術(shù)應(yīng)用
我國神舟十號發(fā)射成功后到與天宮一號的自動(dòng)交會(huì)對接,2000多項(xiàng)航天技術(shù)成果移植國民經(jīng)濟(jì)成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展“倍增器”,其中光電傳感器技術(shù)發(fā)揮了重要作用。神舟十號和天宮一號對接機(jī)構(gòu)十分復(fù)雜,由上百個(gè)傳感器、上千軸承組合而成。對接任務(wù)要求嚴(yán)絲合縫且不能漏氣。另外考慮到飛行器在太空環(huán)境中失重要經(jīng)歷高低溫的變化,因此必須保證對接時(shí)不出現(xiàn)故障。手控交會(huì)對接時(shí)要有精確的傳感器測量設(shè)備,不斷測量兩個(gè)飛行器之間的距離、相對速度和姿態(tài)等,稍有差池后果不堪設(shè)想。最后對接時(shí),要求軸向誤差≤18cm。這些對航天員的身心都是極大的挑戰(zhàn),要求他們具有極高的眼手協(xié)調(diào)性、操作精細(xì)性和過硬的心理素質(zhì)等。在交會(huì)對接的過程中,航天員需要緊盯電視圖像,根據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)讓兩個(gè)航天器一點(diǎn)點(diǎn)逼近,根據(jù)仔細(xì)計(jì)算決定速度變化方案完成交會(huì)對接,其中傳感器起到?jīng)Q定性作用,為實(shí)現(xiàn)航天夢奠定最強(qiáng)基礎(chǔ)。
4.4工業(yè)自動(dòng)化裝置
光電傳感器具有非接觸、響應(yīng)快、性能可靠等特點(diǎn),在工業(yè)上常用于非接觸測量物位、距離和條碼等信息,因此在工業(yè)自動(dòng)化裝置和機(jī)器人中獲得廣泛應(yīng)用。隨著現(xiàn)代檢測技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)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(jìn)一步應(yīng)用開創(chuàng)了新的一頁。相關(guān)應(yīng)用行業(yè)的系列產(chǎn)品如下:
1)光電式煙霧報(bào)警器。沒有煙霧時(shí),發(fā)光二極管發(fā)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(shí),發(fā)光二極管發(fā)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(fā)出報(bào)警。如今頻遭吐槽的霧霾天氣說明環(huán)境污染問題嚴(yán)重,而光電式煙霧報(bào)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(diǎn)鈔機(jī)的計(jì)數(shù)傳感器。具有結(jié)構(gòu)微型化、操作簡便化、使用耐用型等特點(diǎn)的點(diǎn)鈔機(jī)在我們的日常生活中應(yīng)用頻繁,其不光在金融機(jī)構(gòu)中被大量使用,也逐漸成為一些大型企事業(yè)單位必備的辦公用品,成就其的正是結(jié)構(gòu)簡單、響應(yīng)速度快、精確度高的光電傳感器。點(diǎn)鈔機(jī)的技術(shù)傳感器采用兩組由一個(gè)紅外發(fā)光二極管和一個(gè)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(shí),接收管受光照導(dǎo)通而輸出為0;有鈔票時(shí),接收管光通量不足而輸出為1且產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號,經(jīng)檢測電路輸入至負(fù)責(zé)計(jì)數(shù)和顯示的單片機(jī)。只有不斷提升光電傳感器的性能,才能滿足商業(yè)經(jīng)濟(jì)和財(cái)務(wù)自動(dòng)化日新月異變化而產(chǎn)生的高要求。
參考文獻(xiàn)
[1]黃斌.基于多傳感器信息融合的節(jié)能控制系統(tǒng).測控技術(shù),2013(4).
[2]趙娟妮.多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)及其在光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用.科技信息,2013(7).
今年已是河北省任丘市農(nóng)民老趙接受帕金森手術(shù)的第三年,作為清華大學(xué)研制的帕金森病腦起搏器的第一例臨床使用者,從一名生活不能自理的重度帕金森病患者,“突然”變回行動(dòng)自如的常人,這樣的變化讓他和家人驚喜。到現(xiàn)在,已經(jīng)有許多帕金森病患者安裝了國產(chǎn)腦起搏器,并因此改變?nèi)松?,但很少有人知道,這一技術(shù)是由航天技術(shù)演變而來。
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,清華大學(xué)航天航空學(xué)院人機(jī)與環(huán)境工程研究所教授李路明告訴記者:“國產(chǎn)腦起搏器能取得這樣的效果,和我們從事的航天醫(yī)學(xué)工程研究密不可分。我們把以極高的可靠性為特點(diǎn)的航天高技術(shù)應(yīng)用在腦科學(xué)領(lǐng)域,從每個(gè)微小的器件到整個(gè)起搏器的制造過程都有嚴(yán)格的質(zhì)保體系,保證了研發(fā)工作的高品質(zhì)、高質(zhì)量?!?/p>
李路明說:“我有一個(gè)情結(jié),那就是一直想做醫(yī)療方面的研究,覺得對社會(huì)的貢獻(xiàn)更直接。作為科研工作者,最幸福的是你做的事情真的能夠幫助患者,為老百姓的美好生活造福。”
正如李路明所想,隨著時(shí)代的發(fā)展,科技不再是遙不可及的實(shí)驗(yàn)室里的成果,而是人們生活中實(shí)實(shí)在在的小細(xì)節(jié);科技已經(jīng)不僅僅是人類征服自然的工具,也不僅僅是為國家、為軍事服務(wù)的尖端成果,更是改善百姓生活、服務(wù)民生的尋常工具。
航天科技走進(jìn)百姓生活
對于老趙這樣的帕金森癥患者來說,“神七”“神九”這樣了不起的航天技術(shù)或許只是新聞里的內(nèi)容,那些陌生的技術(shù)名詞是他們一輩子都沒法弄明白的東西,只能帶著驕傲感嘆一句“真了不起”。然而,這項(xiàng)由航天技術(shù)發(fā)展而來的成果卻切實(shí)走進(jìn)并改變了他們的生活。在我國,有200萬帕金森癥患者。長期以來,很多人都知道植入腦起搏器手術(shù),能有效緩解肢體震顫僵直,提高生活質(zhì)量。但目前國內(nèi)臨床所用腦起搏器都是進(jìn)口產(chǎn)品,動(dòng)輒20多萬元的價(jià)格讓許多和老趙一樣的普通患者難以承受。國產(chǎn)儀器上市后價(jià)格預(yù)計(jì)僅為進(jìn)口產(chǎn)品的1/3到1/4。
帕金森病腦起搏器是科學(xué)家們在航天科技基礎(chǔ)上研制出來的新成果,這只是航天科技走進(jìn)生活的一個(gè)小案例。
上海世博會(huì)期間,石油館4D影院播放的短片《石油夢想》令觀眾大呼過癮。隨著影片情節(jié)發(fā)展,觀眾身下的特效座椅時(shí)而后仰、時(shí)而前傾、時(shí)而微顫,甚至還能釋放氣味,再輔以視覺的立體成像效果,讓人們充分感受到動(dòng)感電影帶來的震撼體驗(yàn)。
這些特效座椅的動(dòng)力就出自中國航天科工集團(tuán)三院8359所之手。原本用于軍品發(fā)射車的技術(shù)產(chǎn)品電動(dòng)缸,搖身一變,成為特效座椅的“心臟”。在這顆“心臟”的指揮下,特效座椅可以在3個(gè)方向上做復(fù)雜運(yùn)動(dòng),逼真地模仿現(xiàn)實(shí)中的墜落、爬升、傾斜、俯仰、晃動(dòng)等動(dòng)作,根據(jù)電影內(nèi)容精確實(shí)時(shí)地調(diào)整座椅狀態(tài)。同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)噴水、噴氣、震動(dòng)、掃腿等功能,讓觀眾實(shí)時(shí)感受到風(fēng)雨、雷電、撞擊、噴灑水霧、拍腿等與電影情節(jié)相對應(yīng)的情景。
“神七”更是用其所采用的多項(xiàng)新技術(shù),帶動(dòng)了新材料、電子、機(jī)械制造、紡織、通訊等多個(gè)科技產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和生產(chǎn)能力的提高,形成巨大的產(chǎn)業(yè)鏈,幾乎涵蓋軍、民、商的各個(gè)領(lǐng)域。就拿太空育種來說,作為航天產(chǎn)業(yè)的眾多“搭車”者中最簡單的一個(gè),它所產(chǎn)生的效益卻最直觀。自1987年中國在返回式衛(wèi)星上進(jìn)行太空育種以來,已經(jīng)有50個(gè)以上品系大面積種植推廣。太空水稻、太空蔬菜、太空花卉、太空水果亦進(jìn)入尋常百姓家。
航天科技聽上去仿佛高不可攀,全是高精尖的技術(shù),但實(shí)際上,它和我們的生活密切相關(guān),對我們的生活產(chǎn)生了巨大的影響,帶來了無窮變化。
我國近年來研制的1000多種新材料中,80%是在空間技術(shù)的牽引下研制完成的;有近2000項(xiàng)空間技術(shù)成果已移植到國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門,在衛(wèi)星通信、導(dǎo)航定位、氣象預(yù)報(bào)、減災(zāi)防災(zāi)、遠(yuǎn)程教育等方面展開應(yīng)用,在最具體、最實(shí)際的層面上支撐著尋常百姓的生活。載人航天工程更是涉及到眾多的學(xué)科門類和技術(shù)領(lǐng)域,通過航天重大科技工程的實(shí)施,推動(dòng)物理學(xué)、化學(xué)、現(xiàn)代力學(xué)、地球科學(xué)以及材料、工藝、制造等一大批高新技術(shù)的發(fā)展。我國目前已有400余項(xiàng)的載人航天技術(shù)成果在轉(zhuǎn)化推廣應(yīng)用。
海洋技術(shù)“登陸”尋常人家
早在2008年,科技部相關(guān)負(fù)責(zé)人在接受科技日報(bào)記者采訪時(shí)就曾表示,科技要面向民生、服務(wù)民生,要把科技進(jìn)步與管理結(jié)合、與管理的體制機(jī)制結(jié)合,使科技成果轉(zhuǎn)化到與民眾生活緊密相關(guān)的活動(dòng)之中去,達(dá)到降低成本、提高效益、改善人民生活質(zhì)量的目的;使科技成果的積累轉(zhuǎn)化為老百姓看得見、摸得著的實(shí)際行動(dòng),取得實(shí)惠。
這一理念直接反應(yīng)在項(xiàng)目的確立上,近年來科技獲獎(jiǎng)項(xiàng)目也集中反映了科技在改善民生中發(fā)揮的重要作用。海洋科技領(lǐng)域的多個(gè)863項(xiàng)目更是集中反應(yīng)了這一趨勢。
在人們的概念中,海洋相關(guān)研究大多是為軍事服務(wù)、為國家大計(jì)服務(wù)的。但實(shí)際上,普通人對海洋科技的需求同樣大。專家介紹,我國是海洋災(zāi)害多發(fā)國家,臺(tái)風(fēng)、風(fēng)暴潮、海浪、海冰、赤潮等各類海洋災(zāi)害對我國造成的直接損失每年高達(dá)數(shù)千億元。
對于普通人來說,海洋科技是非常陌生的詞匯,大多數(shù)人不清楚海洋科技都研究些什么,似乎與百姓生活離得很遠(yuǎn);海洋的神秘與遙遠(yuǎn)更加劇了人們的陌生感。實(shí)際上,這些技術(shù)與我們的生活息息相關(guān),海洋環(huán)境的監(jiān)測和災(zāi)害預(yù)警更是如此。
2009年10月10日20時(shí),福鼎“嘉森6號”運(yùn)沙船在回航途中,因船載過重,被大浪打翻并沉沒,船上共有船員11人,其中6人被當(dāng)時(shí)經(jīng)過的其他船只救起,由于夜黑浪大,另外5人下落不明。緊要關(guān)頭,“海上突發(fā)事故應(yīng)急輔助決策系統(tǒng)”對落水船員的漂移軌跡進(jìn)行預(yù)報(bào),并在半小時(shí)內(nèi)向海事局提交預(yù)報(bào)報(bào)表,海事局根據(jù)預(yù)報(bào)路徑,最終于次日凌晨1時(shí)40分在預(yù)報(bào)漂流軌跡附近發(fā)現(xiàn)了兩名失蹤船員,在兇險(xiǎn)的大海上奪回兩條生命。在此次搜救工作中發(fā)揮關(guān)鍵作用的“海上突發(fā)事故應(yīng)急輔助決策系統(tǒng)”正是廈門大學(xué)承擔(dān)的863項(xiàng)目。
國家海洋局的相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者,現(xiàn)在863計(jì)劃支持研發(fā)的海洋環(huán)境信息產(chǎn)品和災(zāi)害預(yù)警信息通過網(wǎng)站、手機(jī)PDA、廣播、電視、手機(jī)短信、沿海電子顯示屏等,為政府部門和社會(huì)公眾提供服務(wù)。“比如在全國海洋系統(tǒng)率先建立手機(jī)PDA信息服務(wù)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)移動(dòng)信息服務(wù),方便決策和管理;與海峽之聲廣播電臺(tái)合作開播‘漁民之友’節(jié)目,為廣大漁民定時(shí)播報(bào)臺(tái)灣海峽作業(yè)浴場海況預(yù)報(bào)及海洋災(zāi)害防御消息;通過手機(jī)短信、電子顯示屏等為沿海漁民提供日常海洋預(yù)報(bào)、海洋災(zāi)害預(yù)警報(bào)及防御措施等消息?!?/p>
“科技?xì)w根到底就是為了民生”
原本需要開膛剖肚的腹腔手術(shù),如今只要切幾個(gè)1厘米長的小口,讓機(jī)器人在狹小空間內(nèi)精細(xì)操作;病人還可以吞下機(jī)器人,讓它到體內(nèi)一窺究竟,吞下一顆膠囊,8小時(shí)后排出體外,醫(yī)生就能從中了解病人體內(nèi)消化道所有視頻圖像,從而進(jìn)行診斷治療;精密的腦外科手術(shù)由機(jī)器人來確定病灶……
這些聽起來很“玄”的技術(shù)確實(shí)已經(jīng)或即將進(jìn)入臨床應(yīng)用了。隨著時(shí)展,科技成果已然走進(jìn)并改變著普通百姓的衣、食、住、行、用。很多人曾經(jīng)追問科技發(fā)展的真正意義是什么?現(xiàn)實(shí)給出的答案是以人為本,讓百姓過上有“科技含量”的現(xiàn)代幸福生活。
今年2月,科技部高新司司長趙玉海向記者介紹:“我國堅(jiān)持把科技服務(wù)民生作為科技工作的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn),近年來在醫(yī)療、教育、交通和綠色能源等民生領(lǐng)域?qū)嵤┝艘慌萍柬?xiàng)目和示范工程,取得了一批重大成果并推廣應(yīng)用,在服務(wù)百姓、改善民生中發(fā)揮了重要作用?!?/p>
“目前,高新技術(shù)領(lǐng)域科技項(xiàng)目有1/3是直接服務(wù)民生,1/3項(xiàng)目間接服務(wù)民生。”他強(qiáng)調(diào)。
從1994年開始,中國航天局對探月工作就制定了計(jì)劃。經(jīng)過十年的醞釀,至2006年最后確定了我國的整個(gè)探月工程分為“繞”、“落”、“回”三個(gè)階段完成。迄今為止,我國已經(jīng)先后發(fā)射了“嫦娥一號”、“嫦娥二號”兩顆探月衛(wèi)星,成功完成了第一階段計(jì)劃“繞”。接下來,我們一起認(rèn)識(shí)一下這兩顆環(huán)月衛(wèi)星。
“嫦娥一號”環(huán)月衛(wèi)星是我國第一顆人造探月衛(wèi)星,以中國古代的神話人物命名,并搭載了31首歌曲,發(fā)射成功后,通過電視和廣播可接收到衛(wèi)星傳回來的歌曲,不過不提供下載服務(wù),其中包含了《中華人民共和國國歌》、《東方紅》等,體現(xiàn)了中國特色。該衛(wèi)星于2007年10月24日18時(shí)05分在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心升空,2009年3月1日完成使命,撞向月球預(yù)設(shè)地點(diǎn)。衛(wèi)星的總重量為2350千克左右,尺寸為2000毫米×1720毫米×2200毫米,太陽能電池帆板展開長度18米,預(yù)設(shè)壽命為1年。該衛(wèi)星的主要探測目標(biāo)是:獲取月球表面的三維立體影像;分析月球表面有用元素的含量和物質(zhì)類型的分布特點(diǎn);探測月壤厚度和地球至月亮的空間環(huán)境。
“嫦娥一號”衛(wèi)星平臺(tái)利用“東方紅三號”衛(wèi)星平臺(tái)技術(shù)研制,科研人員對其結(jié)構(gòu)、推進(jìn)、電源、測控和數(shù)傳等8個(gè)分系統(tǒng)進(jìn)行了適應(yīng)性修改。其有效荷載包括CCD立體相機(jī)、成像光譜儀、太陽宇宙射線監(jiān)測器和低能粒子探測器等科學(xué)探測儀器。該衛(wèi)星利用“三號甲”運(yùn)載火箭發(fā)射升空,衛(wèi)星的升空過程采用了物理學(xué)中的變軌技術(shù)完成。所謂變軌技術(shù)就是在衛(wèi)星繞地球的橢圓軌道的近地點(diǎn)對衛(wèi)星加速,使其進(jìn)入更高的橢圓軌道?!版隙鹨惶枴毙l(wèi)星在火箭的運(yùn)載下,先進(jìn)入一個(gè)環(huán)繞地球的橢圓軌道,經(jīng)過第一次變軌后進(jìn)入另一軌道,該軌道近地點(diǎn)為500公里,遠(yuǎn)地點(diǎn)為7萬公里,探月衛(wèi)星將用26小時(shí)環(huán)繞此軌道一圈后,通過加速再進(jìn)入一個(gè)更大的橢圓軌道,距離地面最近距離為500公里,最遠(yuǎn)為12萬公里,需要48小時(shí)才能環(huán)繞一圈。此后,探測衛(wèi)星不斷加速,開始“奔向”月球,大概經(jīng)過83小時(shí)的飛行,在快要到達(dá)月球時(shí),依靠控制火箭的反向助推減速。在月球萬有引力的作用下,可以在月球表面200公里的高度完成環(huán)月飛行,開展捕攝三維立體影像等活動(dòng)。衛(wèi)星發(fā)射后將用8天至9天的時(shí)間,完成調(diào)相軌道段、地月轉(zhuǎn)移軌道段和環(huán)月軌道段飛行。
“嫦娥一號”的發(fā)射成功,對于我國的航天事業(yè)有著極其重要的意義。首先,它開啟了我國衛(wèi)星事業(yè)從地球轉(zhuǎn)向外太空的行程?!版隙鹨惶枴毙l(wèi)星距離地面約38.44萬公里,是之前發(fā)射的地球衛(wèi)星的最遠(yuǎn)距離4萬公里的10倍。其次,本次采用了“零窗口”發(fā)射,即在預(yù)先計(jì)算好的發(fā)射時(shí)間分秒不差地將火箭點(diǎn)火,不允許有任何延誤。“零窗口”發(fā)射,可減少發(fā)射前衛(wèi)星的燃料損失,提高衛(wèi)星的工作時(shí)間和工作壽命。該衛(wèi)星預(yù)設(shè)工作壽命為1年,而實(shí)際工作時(shí)間延長了3個(gè)月,這與“零窗口”發(fā)射有很大關(guān)系,也體現(xiàn)了我國航天事業(yè)的精密性和可靠性。再次,就本次發(fā)射任務(wù)而言,對我國下次的探月活動(dòng)和月球的研究有十分重要的意義。主要體現(xiàn)在:
1.獲得月球的三維立體影像,對分析月球表面的撞擊坑的形狀、大小等研究,對月球進(jìn)行分區(qū),為月面的軟著落選址提供資料,并且還可以為類地行星表面年齡的劃分和早期演化歷史研究提供基本數(shù)據(jù);
2.通過分析月球表面的各元素的含量及分布,評估月球的礦產(chǎn)資源及開發(fā)前景。
3.探測月壤厚度,即利用微波輻射技術(shù),獲取月球表面月壤的厚度數(shù)據(jù),從而得到月球表面年齡及其分布,并在此基礎(chǔ)上,估算核聚變發(fā)電燃料氦一3的含量、資源分布及資源量等。
4.通過奔月過程,探究月球與地球平均距離為38萬公里的區(qū)域太陽宇宙線高能粒子和太陽風(fēng)等離子體,研究太陽風(fēng)和月球及地球磁場尾與月球的相互作用。
“嫦娥一號”圓滿完成任務(wù)后,我國科學(xué)家對“繞”的計(jì)劃并沒有止步。為了得到更精確、更豐富詳實(shí)的資料信息,于2010年10月1日18時(shí)59分57秒在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了“嫦娥二號”衛(wèi)星(簡稱“二號星”)。雖然“二號星”是“嫦娥一號”的姐妹星,但是在很多技術(shù)上都有了很大的改進(jìn),其任務(wù)也更加的復(fù)雜。接下來,我們一起來看一下“嫦娥二號”的改進(jìn)之處。
第一,發(fā)射方式發(fā)生了改變。
“嫦娥二號”并不是采用變軌技術(shù)發(fā)射的,而是在地月之間開辟了“直航航線”,也就是說將衛(wèi)星直接發(fā)射至地月轉(zhuǎn)移軌道,這樣將會(huì)大大縮短地月飛行時(shí)間。本次發(fā)射的地月飛行時(shí)間不到5天,而“嫦娥一號”的飛行時(shí)間約為12天。這項(xiàng)技術(shù)的改進(jìn)主要是因?yàn)檫\(yùn)載火箭的改良?!版隙鸲枴钡倪\(yùn)載火箭是“長江三號丙”,比“長江三號甲”多了兩個(gè)助推器,所以可以直接送上轉(zhuǎn)移軌道。
第二,月球表面的運(yùn)行高度更低。
相比于“嫦娥一號”衛(wèi)星運(yùn)行距月表距離200千米,“二號星”的距月表距離僅為100千米,縮短了一半。根據(jù)物理知識(shí)我們可以知道,運(yùn)行的軌道半徑越小,運(yùn)行的速度越大,制動(dòng)量也更大。同時(shí),月球的重力場對衛(wèi)星軌道的攝影影響也會(huì)更大,這對衛(wèi)星的控制能力和測控系統(tǒng)的測量精度提出了更高的要求。自然這些技術(shù)的改進(jìn)同時(shí)提高了衛(wèi)星測量的精確度?!版隙鸲枴奔す飧叨扔?jì)測距精度可達(dá)5米,從而獲得了月球上幾個(gè)重點(diǎn)區(qū)域的高密度高程測量數(shù)據(jù)。另外,“嫦娥二號”所攜帶的CCD立體照相機(jī)的分辨率也由“嫦娥一號”的120米左右提高到小于10米,這樣使得測量數(shù)據(jù)更加詳實(shí)。
第三,衛(wèi)星的任務(wù)更具前瞻性和復(fù)雜性。
“嫦娥二號”除了對“嫦娥一號”的任務(wù)進(jìn)行核實(shí)和提高精度測繪外,又賦予了它其他特殊的任務(wù)。
1.“嫦娥二號”進(jìn)入了15千米×100千米橢圓軌道,這是探月衛(wèi)星首次如此接近月球表面,這也是為“嫦娥三號”的軟著落提前做了演練。
2.對二期工程的備選著陸區(qū)進(jìn)行高分辨率成像實(shí)驗(yàn)。
3.2011年6月9日16時(shí)50分5秒“嫦娥二號”飛離月球軌道,飛向第2拉格朗日點(diǎn)進(jìn)行測量,其任務(wù)就是到達(dá)預(yù)定的區(qū)域,證明我國有能力到達(dá)那里,也為以后對火星等其他深度測量打下良好的基礎(chǔ),并儲(chǔ)備一些寶貴的信息資料,成為第一顆直接從月球軌道飛向深空軌道的衛(wèi)星。
4.“嫦娥二號”搭載輕小型化x頻段深空應(yīng)答機(jī),配合我國新建的x頻段地面測控站,試驗(yàn)x頻段測控技術(shù)使得我國深空測控通信能力將擴(kuò)展到“地球――火星”間的距離。
5.試驗(yàn)遙測信道低密度奇偶校驗(yàn)碼(LDPC)編碼技術(shù),月地高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)及降落相機(jī)技術(shù)。
【關(guān)鍵詞】 激光 焊接技術(shù) 現(xiàn)狀 應(yīng)用
激光焊接已逐漸受到人們關(guān)注,激光焊接技術(shù)擁有高精度、高質(zhì)量、低變形、高速度和高效率的特點(diǎn)。1970年以后,隨著金屬鋁等焊接物質(zhì)的研制成功,激光焊接技術(shù)在其他領(lǐng)域中也得到推廣和應(yīng)用。尤其是在制造業(yè),冶金業(yè)以及生物醫(yī)學(xué)方面應(yīng)用較為廣泛。后來,隨著航天技術(shù)的發(fā)展,激光焊接技術(shù)逐漸被應(yīng)用到了航天領(lǐng)域。
1 國內(nèi)外焊接技術(shù)中激光焊接技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.1 國外激光焊接技術(shù)的研究現(xiàn)狀
目前國外的激光焊接技術(shù)已比較成熟,以美國為首的發(fā)達(dá)國家非常注重激光焊接技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r。將激光焊接技術(shù)列入國家的發(fā)展計(jì)劃當(dāng)中,并投入大量資金用于激光焊接技術(shù)的研究與人員的培訓(xùn)。發(fā)展過程中也注意傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢,做到激光焊接技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)相結(jié)合。由于發(fā)展比較早,目前發(fā)達(dá)國家的激光焊接技術(shù)存在很多優(yōu)勢,主要有,熱影響區(qū)極小,而且焊接過程中無熱損傷的現(xiàn)象,焊接速度比一般的烙焊要快10-100倍。焊接點(diǎn)極小,最大程度的避免了雜質(zhì)的污染和腐蝕程度,此外,焊點(diǎn)的抗裂性能也非常高。
1.3 國內(nèi)激光焊接技術(shù)的研究現(xiàn)狀
國內(nèi)焊接技術(shù)由于起步比較晚,發(fā)展也相對緩慢。近年來,由于政策的要求以及環(huán)保的需要,激光技術(shù)才逐漸被廣泛應(yīng)用。對激光焊接的研究也主要集中在激光焊接的形成機(jī)理、檢測、分析、控制等。一些高校也逐漸開展激光焊接的相關(guān)課程,比如通過分析超細(xì)粒鋼的焊接性及激光焊接的特點(diǎn),進(jìn)行了400MPa和800MPa種超細(xì)晶粒鋼的激光焊接試驗(yàn)。目前國內(nèi)對于高強(qiáng)度的激光焊接焊性方面的研究還存在很多不足的地方,缺少很多相關(guān)數(shù)據(jù),還需要培訓(xùn)更多的專業(yè)人員進(jìn)行深入研究。
2 焊接技術(shù)中激光焊接技術(shù)的應(yīng)用
隨著激光焊接技術(shù)的逐漸成熟,其應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大。但是由于激光焊接設(shè)備的成本和維修費(fèi)用比較高,除了一些大批量生產(chǎn)或者規(guī)模零件焊接的行業(yè),激光焊接技術(shù)很少應(yīng)用。歐美的激光焊接技術(shù)主要應(yīng)用于金屬加工業(yè)和汽車制造業(yè),而亞洲地區(qū)的激光焊接技術(shù)較多的應(yīng)用于半導(dǎo)體工業(yè)和電器工業(yè)。
2.1 制造業(yè)的應(yīng)用
在國外,激光焊接技術(shù)在轎車制造中應(yīng)用十分廣泛,并以比較高的速度增長。日本在世界上首次成功開發(fā)了將YAG激光焊用于核反應(yīng)堆中蒸汽發(fā)生器細(xì)管的維修;激光焊接技術(shù)在造船中也比較普遍,傳統(tǒng)焊接工藝中的焊后變形是造船業(yè)面臨的主要問題,而激光焊接由于具有焊后熱影響區(qū)小、熱損傷小、焊后抗裂性能高的特點(diǎn),焊后基本沒有明顯的變形;由于采用激光焊接,一定程度上減輕了船身的重量,在造船業(yè)中發(fā)揮了很重要的作用。
2.2 冶金行業(yè)的應(yīng)用
現(xiàn)如今,越來越多的粉末冶金材料走向市場,它與其他零件的連接問題逐漸顯現(xiàn)出來,使粉末冶金的應(yīng)用受到限制。而激光焊接技術(shù)由于結(jié)合強(qiáng)度低、焊接輕度高以及很好的耐高溫性為粉末冶金材料的發(fā)展開辟了新的道路。
2.3 汽車工業(yè)的應(yīng)用
汽車工業(yè)作為發(fā)達(dá)國家的重要經(jīng)濟(jì)來源一直就是各國研究的重點(diǎn)。激光焊接技術(shù)在提高車身強(qiáng)度的同時(shí)也大大減輕了車身重量,降低了汽車的生產(chǎn)成本。目前激光焊接技術(shù)在很多中高檔汽車中已廣泛使用。
2.4 電子工業(yè)的應(yīng)用
由于激光焊接技術(shù)在焊接過程中對機(jī)械的損傷程度較小而且大都可以避免,特別符合電子行業(yè)的要求。激光技術(shù)的高精度、無污染、熱影響區(qū)小等優(yōu)點(diǎn)也使得激光焊接技術(shù)在電子工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。目前,激光焊接技術(shù)已經(jīng)逐漸被運(yùn)用到電子工業(yè)中,例如,很多商家均利用激光焊接工藝生產(chǎn)重傳感器。但激光消融、激光電鍍等原理方面還在研究當(dāng)中。
2.5 生物醫(yī)學(xué)的應(yīng)用
1970年以后,有關(guān)生物組織的激光焊接開始出現(xiàn),主要應(yīng)用于血管和輸卵管的焊接。隨著激光焊接優(yōu)越性逐漸被研究人員發(fā)現(xiàn),各種生物組織的激光焊接逐漸得到推廣。激光焊接在生物醫(yī)學(xué)中呈現(xiàn)出不同的焊接優(yōu)勢。主要有,手術(shù)部位吻合速度快。而且愈合過程中沒有異物反應(yīng),修復(fù)后的組織能夠按照原來的生長特點(diǎn)來生長。研究人員也在進(jìn)一步研究激光焊機(jī)焊接在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。
2.6 航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用
以美國為首的發(fā)達(dá)國家在20世紀(jì)70年代初涉激光焊接技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用。他們培訓(xùn)了專業(yè)的研究人員,對航天工業(yè)中的各種容器及輕量級結(jié)構(gòu)立項(xiàng),開展了長達(dá)7年多年的激光焊接應(yīng)用研究。新的研究成果取代了原有的鉚釗一,提高了機(jī)身的強(qiáng)度,減輕了機(jī)身的重量。我國在航空航天領(lǐng)域的激光焊接技術(shù)也是比較先進(jìn)的,開始對航天領(lǐng)域中所用的各種合金進(jìn)行激光焊接技術(shù)的研究,并取得了很好的成果,而且已逐漸投入使用。激光焊接由于很高的精密度以及可靠性,使其在該領(lǐng)域應(yīng)用中顯現(xiàn)的優(yōu)勢明顯強(qiáng)于其它方法的焊接技術(shù)。
2.7 塑料加工中的應(yīng)用
國外對于塑料加工中的激光焊接已經(jīng)處于領(lǐng)先水平,而我國仍處于研究開發(fā)階段。激光焊接熱損傷小的優(yōu)點(diǎn)使其在塑料加工方面的優(yōu)勢突出。焊接過程中激光束大多能夠通過不同層次的材料,而且更容易通過熱傳導(dǎo)被吸收成為焊接區(qū)域。塑料加工中的激光焊接比傳統(tǒng)的焊接工藝污染程度更小,質(zhì)量更好,也為激光焊接技術(shù)的應(yīng)用提供了更廣闊的前景。
3 結(jié)語
21世紀(jì)以后,隨著激光焊接技術(shù)耐高溫、熱損傷小、抗裂性能好等優(yōu)點(diǎn)逐漸顯現(xiàn),激光焊接技術(shù)的研究領(lǐng)域也將越來越廣泛。研究人員對于焊接技術(shù)中的激光焊接研究也在實(shí)踐中逐漸進(jìn)步。激光焊接技術(shù)發(fā)展到目前,已有逐漸取代傳統(tǒng)焊接技術(shù)的趨勢。
參考文獻(xiàn):
[1]郎旭元,張?jiān)?激光技術(shù)在汽車工業(yè)中的應(yīng)用[J].機(jī)械工程師,2006(06).
1數(shù)控技術(shù)概述
數(shù)控技術(shù),簡稱數(shù)控,指的是運(yùn)用數(shù)字、文字和符號組成的數(shù)字指令控制一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)械設(shè)備動(dòng)作的技術(shù),通常主要控制位置、角度、速度等機(jī)械量和與機(jī)械能量流向有關(guān)的開關(guān)量[1]?,F(xiàn)代數(shù)控技術(shù)采用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化程序控制,計(jì)算機(jī)替代原先用硬件邏輯電路組成的數(shù)控裝置,使輸入數(shù)據(jù)的存貯、處理、運(yùn)算、邏輯判斷等各種控制機(jī)能得到實(shí)現(xiàn)。總之,數(shù)控技術(shù)能夠完成普通機(jī)床難以完成的生產(chǎn)及加工,控制加工工藝及加工程序,使工具標(biāo)準(zhǔn)模塊化,提高加工制造的生產(chǎn)效率。
2機(jī)械制造中的數(shù)控技術(shù)
2.1礦業(yè)零部件加工
礦質(zhì)開采是破壞地表的活動(dòng),在開采的過程中會(huì)遇到巖石、巖土層等物質(zhì)的阻礙,因此采礦機(jī)械的采掘臂其生產(chǎn)具有較高的要求。傳統(tǒng)機(jī)械制造工藝在大批量生產(chǎn)的過程中,降低了采掘臂的質(zhì)量要求,而將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于礦業(yè)零部件的加工與生產(chǎn)中,有效的解決了零部件的質(zhì)量問題,提高零部件批量化生產(chǎn)的質(zhì)量。數(shù)控技術(shù)在煤礦機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用也十分廣泛,以采礦機(jī)為例,采礦機(jī)加工與制造中應(yīng)用數(shù)控技術(shù),加快切割速度,鋒利的葉片能夠加快采集頻率。煤礦開采機(jī)械的機(jī)殼在傳統(tǒng)機(jī)械制造中使用焊件來制造毛培,小批量生產(chǎn)影響生產(chǎn)效率,應(yīng)用數(shù)控技術(shù)能夠使加工手段更快捷,提高生產(chǎn)效率,并完成復(fù)雜的煤礦采集、加工及運(yùn)輸操作。
2.2汽車工業(yè)
隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展,汽車配件的加工技術(shù)也不斷發(fā)展,數(shù)控技術(shù)在汽車工業(yè)中的應(yīng)用加快了汽車配件的生產(chǎn)制造。將汽車配件加工中心與數(shù)控機(jī)床組合形成高效的機(jī)械生產(chǎn)線,實(shí)現(xiàn)多品種、中小批量的高效生產(chǎn),其中現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜汽車零部件的快速加工[2]。以汽車齒輪為例,傳統(tǒng)機(jī)械制造工藝主要以模型為依據(jù),無法對齒輪的細(xì)部構(gòu)造作調(diào)整,而汽車當(dāng)中的大多數(shù)零部件都與齒輪有關(guān),這樣不僅造成汽車生產(chǎn)線滯后,還影響汽車的質(zhì)量,但數(shù)控技術(shù)通過計(jì)算機(jī)編程,能夠完成了人工無法計(jì)算的精度,從而有效保障汽車齒輪的精密化生產(chǎn),提高汽車的生產(chǎn)效率。數(shù)控技術(shù)中的虛擬制造技術(shù)、集成制造技術(shù)、柔性制造技術(shù)等均已應(yīng)用于汽車工業(yè)中,促進(jìn)汽車產(chǎn)品生產(chǎn)的多元化。
2.3機(jī)床設(shè)備
機(jī)械設(shè)備是機(jī)械制造中重要組成部分之一,機(jī)械制造中數(shù)控機(jī)床設(shè)備的使用是必不可少的。機(jī)床設(shè)備內(nèi)部存在具有自動(dòng)化性能的程序或工業(yè)控制設(shè)備,數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備在自動(dòng)化控制上的不足,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制,降低機(jī)床設(shè)備操作的勞動(dòng)成本。數(shù)控技術(shù)與機(jī)床設(shè)備相結(jié)合,機(jī)電一體化是數(shù)控技術(shù)與機(jī)械制造的有效結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了機(jī)械制造的精準(zhǔn)化和高效化生產(chǎn),人工與操作的分離促進(jìn)生產(chǎn)操作的安全性。現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)能夠精準(zhǔn)、快速的完成任務(wù),例如精密控制工件與道具之間的距離,控制主軸變速、生產(chǎn)流程等,促進(jìn)加工生產(chǎn)的精準(zhǔn)。
2.4航天工業(yè)
數(shù)控機(jī)床在機(jī)械制造中的高精密度能夠完成各種復(fù)雜制造,為航天工業(yè)提供便捷的服務(wù)。與民用行業(yè)相比,航天工業(yè)主要加工生產(chǎn)高精密度的零部件,這些零部件都需要特殊加工,數(shù)控機(jī)械結(jié)合工藝相比于傳統(tǒng)制造工藝能達(dá)到精益求精的效果,實(shí)現(xiàn)微小部件材質(zhì)的深度加工,提高材料的利用率,實(shí)現(xiàn)零部件的高性能[3]。隨著各國航天技術(shù)的發(fā)展,微量化、超精確度的零部件生產(chǎn)工藝更符合航天工業(yè)的需求,超精密數(shù)控與機(jī)械制造的結(jié)合實(shí)現(xiàn)這一要求,例如航天工業(yè)中零部件需要特殊金屬,但傳統(tǒng)工藝無法負(fù)荷零件切割的要求,這時(shí)就需要制造機(jī)械對其進(jìn)行特殊處理,而控制這些特殊處理的關(guān)鍵正是超精密的數(shù)控技術(shù),這樣才能滿足宇航工業(yè)對機(jī)械加工的要求;需要超柔處理的金屬材料,人為并不能進(jìn)行精確的工藝設(shè)定,并也不能控制其參數(shù)及正確數(shù)據(jù),需要超精密數(shù)控進(jìn)行計(jì)算機(jī)核對,以保障整體數(shù)據(jù)的嚴(yán)密性以及精準(zhǔn)性,保障超柔材料的柔性曲線[4]。
3結(jié)束語
空間通信需求的迅猛發(fā)展使得空間互聯(lián)服務(wù)成為研究熱點(diǎn)。由于空間網(wǎng)絡(luò)具有子網(wǎng)異構(gòu),網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋸?fù)雜,鏈路時(shí)斷時(shí)續(xù),傳輸時(shí)延大等特點(diǎn),在傳輸協(xié)議上區(qū)別于地面互聯(lián)網(wǎng)。本文從空間互聯(lián)技術(shù)的特點(diǎn)和要求出發(fā),綜合分析了空間互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵協(xié)議,并闡述了目前存在的若干問題。
【關(guān)鍵詞】空間互聯(lián)網(wǎng) 空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢委員會(huì)(CCSDS) 延遲中斷容忍網(wǎng)絡(luò)(DTN)
隨著航天技術(shù)的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用,使得目前可以在不同的任罩間共享地面和空間通信資源,人類產(chǎn)生的日益增長的空間通信需求越來越得到滿足,空間任務(wù)不斷增加。如何借助當(dāng)今的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),將地面互聯(lián)網(wǎng)引申到空間,構(gòu)建空間互聯(lián)網(wǎng),為通信中繼,對地觀測和導(dǎo)航定位等應(yīng)用提供基礎(chǔ)支撐,是目前科學(xué)家研究的熱點(diǎn)。
1 空間互聯(lián)網(wǎng)
空間互聯(lián)網(wǎng)是指利用地面互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)優(yōu)勢,以衛(wèi)星星際鏈路為物理傳輸媒介,按照高效利用、綜合集成的原則,將太空中的信息資源進(jìn)行有機(jī)連接,構(gòu)建具有與地面互聯(lián)網(wǎng)類似的應(yīng)用服務(wù)能力以及能與地面良好互通的綜合一體的太空信息網(wǎng)絡(luò)。相比與傳統(tǒng)的地面互聯(lián)網(wǎng),空間互聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)鏈路模型中包含著運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星和航天器,因此隨著運(yùn)動(dòng)引起的位置變化,會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭?dòng)態(tài)變化。同時(shí),太空網(wǎng)中設(shè)備無線連接,和地面通信連接時(shí)斷時(shí)續(xù)、傳輸延時(shí)大、誤差率高、上下行傳輸速率不對稱,這都要求空間互聯(lián)網(wǎng)要采用統(tǒng)一的傳輸協(xié)議,盡量減少不必要的協(xié)議轉(zhuǎn)換。但是地面網(wǎng)絡(luò)廣泛使用的TCP/IP協(xié)議體系并不能適應(yīng)上述空間互聯(lián)網(wǎng)的特征,因此需要研究適應(yīng)空間網(wǎng)絡(luò)性能的協(xié)議。
2 關(guān)鍵協(xié)議
2.1 CCSDS協(xié)議
CCSDS(Consultative Committee for Space Data Systems)即空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢委員會(huì),從20世紀(jì)90年代開始,致力于開發(fā)空間通信系統(tǒng)和數(shù)據(jù)系統(tǒng),對地面TCP/IP協(xié)議進(jìn)行了改進(jìn),提出了一系列的空間網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,包括數(shù)據(jù)鏈路層至傳輸應(yīng)用層一系列協(xié)議,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于世界范圍的空間通信中。在CCSDS退出的百份建議書中,提出了大量有前瞻性和創(chuàng)新性的概念和技術(shù),比如以分包遙控(TC)、分包遙測(TM)為核心的常規(guī)在軌系(COS),解決了中低速率異步數(shù)據(jù)流的傳輸問題;之后進(jìn)一步提出高級在軌系統(tǒng)(AOS),將航天器的載荷數(shù)據(jù)和工程數(shù)據(jù)合二為一,統(tǒng)一為一個(gè)數(shù)據(jù)流,能夠支持寬帶數(shù)據(jù)傳輸,是目前大多數(shù)航天器的數(shù)據(jù)處理機(jī)制的首選方案。在網(wǎng)絡(luò)層到應(yīng)用層,其提出的空間通信協(xié)議(SCPS)和文件傳輸協(xié)議(CFDP),能夠支持空間大數(shù)據(jù)文件的安全可靠得傳輸處理。2001年初,我國的神舟二號飛船是國內(nèi)公用航天器首次采用CCSDS標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)了高速多路復(fù)接器。根據(jù)我國航天科技發(fā)展規(guī)劃,在未來的月球與深空探測任務(wù)中,將通過國際互聯(lián)網(wǎng)形式增加軌道覆蓋率,同時(shí)要為國外航天任務(wù)提供更多的測控支持服務(wù),因此在航天測控通信領(lǐng)域逐漸采用DDSDS標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成為必然。
2.2 DTN協(xié)議
DTN起源于美國噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室對行星際互聯(lián)網(wǎng)的研究,其數(shù)據(jù)處理模式為收集盡可能多的信息,打包發(fā)送到下一個(gè)節(jié)點(diǎn),基于空間傳輸特點(diǎn),提出了延遲容忍網(wǎng)絡(luò)(Delay Tolerant Networking,DTN),后來DTN又融合了中斷的概念,適用于處理時(shí)斷時(shí)續(xù)的連接和傳輸延遲大的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)體系。這種體系架構(gòu)特點(diǎn)是用同一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成域,域之間通過DTN網(wǎng)關(guān)連接,這種傳輸模式可以保證當(dāng)網(wǎng)絡(luò)斷開時(shí),或者當(dāng)網(wǎng)絡(luò)延時(shí)較長時(shí),在端與端之間傳輸?shù)姆€(wěn)定性。BP(Bundle Protocol)協(xié)議是DTN協(xié)議體系的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)協(xié)議,類似地面互聯(lián)網(wǎng)中的IP協(xié)議。它是一個(gè)無會(huì)話協(xié)議,基于存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的路由管理,支持異種網(wǎng)絡(luò)之間的端到端通信。當(dāng)下一跳路由不可用時(shí),可以將數(shù)據(jù)暫時(shí)保存等待再次建立連接,使得傳輸更可靠。LTP(Licklider Transmission Protocol)協(xié)議是將數(shù)據(jù)信息聚合成較長的LTP塊進(jìn)行傳輸,能檢測丟失或損壞的塊,并采用自動(dòng)重傳的機(jī)制,提高相鄰節(jié)點(diǎn)間傳輸效率和可靠性。
3 存在的若干問題
針對上述空間互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵協(xié)議,相比傳統(tǒng)TCP在空間網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)性能和穩(wěn)定性都有所提高,但是也存在一些問題。
3.1 路由技術(shù)
空間網(wǎng)絡(luò)環(huán)境復(fù)雜多樣,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳粩嘧兓枰獌?yōu)化路由策略,比如采用多種路由方式組合,同時(shí)對于多播的需求,如何進(jìn)行可靠路由都有待進(jìn)一步研究。
3.2 安全問題
空間網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)異構(gòu),鏈路易受干擾,因此在安全接入、安全切換、安全路由等方面受到不同方面、不同層次的安全威脅。比如物理層要考慮連接完整性,數(shù)據(jù)鏈路層要考慮連接機(jī)密性和認(rèn)證,網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層要考慮認(rèn)證、訪問控制等。DTN網(wǎng)絡(luò)中的BP協(xié)議將密鑰分發(fā)機(jī)制和驗(yàn)證機(jī)制分離,提升了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)無法實(shí)時(shí)交互的安全性。
3.3 網(wǎng)絡(luò)仿真
空間互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)需要高投入,通過搭建仿真平臺(tái),可以對要建設(shè)的通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究和評估,使得系統(tǒng)的研發(fā)成本得以控制。
4 結(jié)論
空間互聯(lián)網(wǎng)是地面互聯(lián)網(wǎng)向空中、地球軌道空間以及深空空間的延伸和拓展,是未來互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的方向,用以滿足衛(wèi)星、空間飛行器和地面的互聯(lián)互通,有廣闊的前景。但是由于網(wǎng)絡(luò)自身的特點(diǎn),現(xiàn)在還有許多待研究和解決的技術(shù)問題,針對這一挑戰(zhàn)的研究和分析,以及隨著通信技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,空間互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)必將穩(wěn)步前進(jìn)。
參考文獻(xiàn)
[1]李賀武,吳茜等.天地一體化網(wǎng)絡(luò)研究進(jìn)展與趨勢[J].科技導(dǎo)報(bào),2016,34(14):95-106.
[2]王寶生,蔡桂林等.空間網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議綜述[J].計(jì)算機(jī)工程與科學(xué),2011,33(12):1-6.
【關(guān)鍵詞】:遙感(RS)技術(shù);用途;分類;常用的遙感數(shù)據(jù);圖像處理;應(yīng)用范圍
中圖分類號: P283 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號:
0引言
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、光電技術(shù)和航天技術(shù)的不斷發(fā)展,遙感技術(shù)正在進(jìn)入一個(gè)能快速、及時(shí)提供多種對地觀測數(shù)據(jù)的新階段。遙感技術(shù)已經(jīng)成為測繪領(lǐng)域中對信息進(jìn)行提取、加工、表達(dá)和應(yīng)用的一門科學(xué)技術(shù)。
1遙感技術(shù)
1.1遙感的定義
“遙感”,顧名思義,就是遙遠(yuǎn)地感知。傳說中的“千里眼”、“順風(fēng)耳”就具有這樣的能力。人類通過大量的實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)地球上每一個(gè)物體都在不停地吸收、發(fā)射和反射信息和能量,其中有一種人類已經(jīng)認(rèn)識(shí)到的形式-電磁波,并且發(fā)現(xiàn)不同物體的電磁波特性是不同的。遙感就是根據(jù)這個(gè)原理來探測地表物體對電磁波的反射和其發(fā)射的電磁波,從而提取這些物體的信息,完成遠(yuǎn)距離識(shí)別物體。
1.2遙感圖像的用途
就像我們生活中拍攝的照片一樣,遙感像片同樣可以“提取”出大量有用的信息。從一個(gè)人的像片中,我們可以辨別出人的頭、身體及眼、鼻、口、眉毛、頭發(fā)等信息。遙感圖像一樣可以辨別出很多信息,如水體(河流、湖泊、水庫、鹽池、魚塘等)、植被(森林、果園、草地、農(nóng)作物、沼澤、水生植物等)、土地(農(nóng)田、林地、居民地、廠礦企事業(yè)單位、沙漠、海岸、荒原、道路等)、山地(丘嶺、高山、雪山)等等;從遙感圖像上能辨別出較小的物體如:一棵樹、一個(gè)人、一條交通標(biāo)志線、一個(gè)足球場內(nèi)的標(biāo)志線等。大量信息的提取,無疑決定了遙感技術(shù)的應(yīng)用是十分廣闊的,據(jù)統(tǒng)計(jì),有近30個(gè)領(lǐng)域、行業(yè)都能用到遙感技術(shù),如陸地水資源調(diào)查、土地資源調(diào)查、植被資源調(diào)查、地質(zhì)調(diào)查、城市遙感調(diào)查、海洋資源調(diào)查、測繪、考古調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測和規(guī)劃管理等。
由于遙感技術(shù)是從人們一般不能站到的高度去“拍照”,故從宏觀視野上,也有著人力所不能及的優(yōu)勢。
1.3遙感技術(shù)
遙感技術(shù)包括傳感器技術(shù),信息傳輸技術(shù),信息處理、提取和應(yīng)用技術(shù),目標(biāo)信息特征約分析與測量技術(shù)等。
遙感技術(shù)依其遙感儀器所選用的波譜性質(zhì)可分為:電磁波遙感技術(shù),聲納遙感技術(shù),物理場(如重力和磁力場)遙感技術(shù)。
電磁波遙感技術(shù)是利用各種物體/物質(zhì)反射或發(fā)射出不同特性的電磁波進(jìn)行遙感的。其可分為可見光、紅外、微波等遙感技術(shù)。按照感測目標(biāo)的能源作用可分為:主動(dòng)式遙感技術(shù)和被動(dòng)式遙感技術(shù)。按照記錄信息的表現(xiàn)形式可分為:圖像方式和非圖像方式。按照遙感器使用的平臺(tái)可分為:航天遙感技術(shù),航空遙感技術(shù)、地面遙感技術(shù)。按照遙感的應(yīng)用領(lǐng)域可分為:地球資源遙感技術(shù),環(huán)境遙感技術(shù),氣象遙感技術(shù),海洋遙感技術(shù)等。
2遙感的分類
2.1按遙感平臺(tái)的高度分類大體上可分為航天遙感、航空遙感和地面遙感
航天遙感又稱太空遙感(spaceremotesensmg)泛指利用各種太空飛行器為平臺(tái)的遙感技術(shù)系統(tǒng),以地球人造衛(wèi)星為主體,包括載人飛船、航天飛機(jī)和太空站,有時(shí)也把各種行星探測器包括在內(nèi)。
衛(wèi)星遙感(SatelLiteremotesensing)為航天遙感的組成部分,以人造地球衛(wèi)星作為遙感平臺(tái),主要利用衛(wèi)星對地球和低層大氣進(jìn)行光學(xué)和電子觀測。航空遙感泛指從飛機(jī)、飛艇、氣球等空中平臺(tái)對地觀測的遙感技術(shù)系統(tǒng)。
地面遙感主要指以高塔、車、船為平臺(tái)的遙感技術(shù)系統(tǒng),地物波譜儀或傳感器安裝在這些地面平臺(tái)上,可進(jìn)行各種地物波譜測量。
2.2按所利用的電磁波的光譜段分類可分為可見反射紅外遙感,熱紅外遙感、微波遙感
可見光/反射紅外遙感,主要指利用可見光(0.4-0.7微米)和近紅外(0.7-2.5微米)波段的遙感技術(shù)統(tǒng)稱,前者是人眼可見的波段,后者即是反射紅外波段,人眼雖不能直接看見,但其信息能被特殊遙感器所接受。它們的共同的特點(diǎn)是,其輻射源是太陽,在這二個(gè)波段上只反映地物對太陽輻射的反射,根據(jù)地物反射率的差異,就可以獲得有關(guān)目標(biāo)物的信息,它們都可以用攝影方式和掃描方式呈像。
熱紅外遙感,指通過紅外敏感元件,探測物體的熱輻射能量,顯示目標(biāo)的輻射溫度或熱場圖像的遙感技術(shù)的統(tǒng)稱。遙感中指8—14微米波段范圍。地物在常溫(約300K)下熱輻射的絕大部分能量位于此波段,在此波段地物的熱輻射能量,大于太陽的反射能量。熱紅外遙感具有晝夜工作的能力。
微波遙感,指利用波長1—1000毫米電磁波遙感的統(tǒng)稱。通過接收地面物體發(fā)射的微波輻射能量,或接收遙感儀器本身發(fā)出的電磁波束的回波信號,對物體進(jìn)行探測、識(shí)別和分析。微波遙感的特點(diǎn)是對云層、地表植被、松散沙層和干燥冰雪具有一定的穿透能力,又能夜以繼日地全天候工作。
2.3按研究對象分類可分為資源遙感與環(huán)境遙感
資源遙感:以地球資源作為調(diào)查研究對象的遙感方法和實(shí)踐,調(diào)查自然資源狀況和監(jiān)測再生資源的動(dòng)態(tài)變化,是遙感技術(shù)應(yīng)用的主要領(lǐng)域之一。利用遙感信息勘測地球資源,成本低,速度快,有利于克服自然界惡劣環(huán)境的限制,減少勘測投資的盲目性。
環(huán)境遙感:利用各種遙感技術(shù),對自然與社會(huì)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行監(jiān)測或作出評價(jià)與預(yù)報(bào)的統(tǒng)稱。由于人口的增長與資源的開發(fā)、利用,自然與社會(huì)環(huán)境隨時(shí)都在發(fā)生變化,利用遙感多時(shí)相、周期短的特點(diǎn),可以迅速為環(huán)境監(jiān)測。評價(jià)和預(yù)報(bào)提供可靠依據(jù)。
2.4按應(yīng)用空間尺度分類可分為全球遙感、區(qū)域遙感和城市遙感
全球遙感:全面系統(tǒng)地研究全球性資源與環(huán)境問題的遙感的統(tǒng)稱。
區(qū)域遙感:以區(qū)域資源開發(fā)和環(huán)境保護(hù)為目的的遙感信息工程,它通常按行政區(qū)劃(國家、省區(qū)等)和自然區(qū)劃(如流域)或經(jīng)濟(jì)區(qū)進(jìn)行。
城市遙感:以城市環(huán)境、生態(tài)作為主要調(diào)查研究對象的遙感工程。
3常用的遙感數(shù)據(jù)
常用的遙感數(shù)據(jù)有:美國陸地衛(wèi)星(Landsat)TM和MSS遙感數(shù)據(jù),法國SPOT衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù),加拿大Radarsat雷達(dá)遙感數(shù)據(jù)。
4圖像處理
遙感影像通常需要進(jìn)一步處理方可使用,用于該目的的技術(shù)稱之為圖像處理。圖像處理包括各種可以對像片或數(shù)字影像進(jìn)行處理的操作,這些包括圖像壓縮、圖像存儲(chǔ)、圖像增強(qiáng)、處理、量化、空間濾波以及圖像模式識(shí)別等。還有其它更加豐富的內(nèi)容。
5遙感應(yīng)用范圍
遙感應(yīng)用范圍:陸地水資源調(diào)查、土地資源調(diào)查、植被資源調(diào)查、地質(zhì)調(diào)查、城市遙感調(diào)查、海洋資源調(diào)查、測繪、考古調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測和規(guī)劃管理等。
6結(jié)束語