航天技术的概念精选(九篇)

第1篇：航天技术的概念范文

此前的9月16日，中国科技部部长徐冠华在国务院新闻办举行的记者招待会上证实，“神舟”5号飞船所有的发射准备工作都在非常顺利地进行。中国载人飞船计划的发展，一方面体现了中国在航太技术方面的实力，另一方面，由此所带动的一批高技术企业的发展，对于中国的未来有重大的意义。

升空进入倒计时

据香港《文汇报》等媒体引述消息人士透露，“神舟”5号载人飞船10月升空已成定局，如果发射成功，中国将成为继前苏联和美国之后，第三个依靠自己力量将人送上太空的国家。

目前太空船发射已进入倒计时。火箭权威专家指出，选定10月份这个时间区段发射飞船，是充分考虑了返航时季节、天气条件等各种因素。

消息还称，8月下旬，“神舟”5号和长2F火箭已运抵酒泉卫星发射基地，目前已组成一个整体，实现箭船合一，现正进行最后阶段的模拟发射综合测试。据参与“神舟”5号发射的工程人员指出，为实现载人航天目标，长征2F型火箭设计的可靠性指标已由不载人的0.91提高到了0.97，即发射100次至少成功97次。

谁是第一个太空人？

《香港商报》的消息称，此次“神舟”5号上将搭载两名宇航员。宇航员均从中国空军歼击机飞行员中选拔，条件非常严格，并经过严格训练与考核。中国宇航员的标准身高为1.7米左右，体重在65公斤上下。

专家表示，这个标准，一方面是为了拓宽选拔面，另一方面则是考虑到飞船的空间极为有限，身材小一点，就能为飞船腾出更多空间；而且，在飞船上，每增加1克的有效载荷就必须付出很多的推力，其代价十分昂贵。从人体生理学的角度讲，身材粗矮一些的人，其脊柱对抗冲击力的能力会更强一些。

资料显示，美国和前苏联发展载人航空，在真正载人之前，都会做大量的无人试验。美国的“水星”飞船在1962年正式载人之前，完成了25次无人试验，耗资约4亿美元。如果“神舟”5号10月成功发射，中国将是仅仅通过四次无人试验就实现载人航天的国家，其载人飞行试验次数之少将开创世界先河。

航天股进行概念投机

9月下旬开始，证券市场上航天概念股票异军凸起，中国卫星、航天动力、航天长峰、航天科技、成发科技、西飞国际、洪都航空等逆市上扬，呈现一定程度的板块联动迹象。

第2篇：航天技术的概念范文

1 太空发电站的发展背景

太空发电站一般也称为空间太阳能电站（SPS或SSPS），它是指在空间将太阳能转化为电能，再通过无线能量传输方式传输到地面的电力系统。建造太空发电站是开发利用空间资源的重要手段，其整体构想最早由美国科学家彼得・格拉赛（Peter Glaser）于1968年提出。

太空发电站核心组成包括三大部分：太阳能发电装置、能量转换和发射装置、地面接收和转换装置。太阳能发电装置用于将太阳能转化为电能;能量转换装置用于将电能转换成微波或激光等形式（激光也可以直接通过太阳能转化），并利用发射装置向地面发送波束;地面接收系统用于接收空间传输的波束，通过转换装置将其转换成电能接入电网。整个过程将经历太阳能-电能-微波（激光）-电能的能量转变过程。

作为一种很有前景的可再生能源系统概念，太空发电站得到各航天大国的广泛关注。相对于地面太阳能电站，由于不受昼夜和天气的影响，太空发电站可以连续工作，太阳能利用效率高，同时在地面应急供电、减灾、空间供电、行星探测等方面也具有重要的应用前景。但目前其技术还很不成熟，在成本方面具有明显的劣势。国外提出发展太空发电站构想已经超过40年，但真正实现还需要几十年的时间。从20世纪90年代以来，随着世界能源供需矛盾和环境保护问题日益突出，以美国和日本为主的发达国家开展了广泛的太空发电站技术研究，目前已经提出几十种概念，并且在无线能量传输等关键技术方面开展重点研究。近年来，太阳能发电效率、微波转化效率以及相关的航天技术都取得了很大进步，为未来太空发电站的发展奠定了很好的基础。但太空发电站作为一个非常宏大的空间系统，需要开展系统的研究工作，在许多技术方面有待取得突破性进展。

2 国外太空发电站发展现状

太空发电站的广泛应用前景已引起了国际上的广泛关注。21世纪以来，随着世界能源价格的不断攀升和环境的日益恶化，越来越多的国家、组织、企业和个人，包括军方都开始关注空间太阳能这种取之不尽的巨大空间能源。

2.1 美国

美国在太空发电站概念提出后不久，以能源部和美国航空航天局（NASA）为主的政府部门投入大量的研究经费（4年间投入约5000万美元）进行太空发电站系统和关键技术研究，并且提出单个电站发电能力达到5GW的方案――“1979太空发电站基准系统”。后来，由于技术和经济可行性问题，以及核能项目和星球大战等计划的影响，后续十多年未开展大规模的研究工作。

1995年，美国启动了18个月的重新评估太空发电站可行性的研究――“Fresh Look”研究计划，提出了多种新型太空发电站概念方案（太阳塔、太阳盘等）。1999年，美国航空航天局开展了“空间太阳能探索性研究和技术”（SERT）计划，耗资2200万美元，提出了集成对称聚光系统和算盘式太空发电站等新概念，并且提出了太空发电站技术研究发展路线图建议，相关研究工作经过了美国国家科学委员会的评估，认为太空发电站在技术上是可行的。2003年，由美国航空航天局负责开展、国家科学基金会（NSF）参与了太空发电站方案与技术成熟化计划（SCTP）。2007年4月，国防部国家安全空间办公室（NSSO）成立了太空发电站研究组，组织国防部、美国航空航天局、能源部、学术界以及航天、能源等相关工业部门的170多位专家参与研究完成“太空发电站――战略安全的机遇”研究报告，引发新一轮太空发电站研究热潮。2009年，美国太平洋天然气与电力公司（PG&E）宣布，正式向Solaren公司购买200MW的空间太阳能电力，成为首个空间供电商业合同。2012年，在美国航空航天局创新概念项目支持下，提出了一种新的概念方案――任意相控阵太空发电站。

2.2 日本

日本是开展太空发电站技术研究较早的国家之一，也是积极开展空间太阳能发电研究的最主要国家。从20世纪80年代开始，日本就开始进行了广泛的研究。90年代起组织了15个专题研究组，陆续推出太空发电站2000、太空发电站2001、分布式绳系太空发电站系统等概念，并且在无线能量传输技术研究和试验（包括火箭搭载试验）方面处于世界领先地位，在世界上首次完成电离层无线能量传输（WPT）火箭试验和空间机器人帕兴网状天线试验。

2004年，日本正式将发展太空发电站列入国家航天长期规划。在经产省和日本宇宙研究开发机构（JAXA）的支持下，以无人空间飞行研究机构、三菱公司、石川岛播磨重工宇航公司、清水建设集团、京都大学、东京大学、神户大学等为代表的国家研究机构、企业和高校，形成“官产学”联合研究的模式。2009年，日本宣布以三菱公司为主的集团将在2030-2040年建设世界上第一个吉瓦级商业太空发电站系统，总投资额将超过200亿美元。根据2013年日本最新公布的航天基本计划，空间太阳能发电研究开发项目列入七大重点发展领域，并且作为3个国家长期支持的重点研究领域之一（其他2个为空间科学和深空探测领域、载人空间活动领域）。

日本提出的最新太空发电站发展路线图包括3个阶段。第一阶段：研究阶段，2020年前完成千瓦级地面无线能量传输试验，2020年开展低轨无线能量传输验证及百千瓦级系统验证。第二阶段：研发阶段，2030年前研发2～200兆瓦级系统，200MW系统为商业系统的1：5缩比模型，是最后一个验证系统。第三阶段：商业阶段，2035年左右实现1GW商业系统。

2.3 其他国家和组织

世界其他各主要航天国家，包括欧洲航天局（ESA）、俄罗斯、印度、加拿大等国家和组织都在开展相关研究工作。欧洲在1998年开展了“空间及探索利用的系统概念、结构和技术研究”计划，提出了名为“太阳帆塔”（Sail Tower SPS）的概念设计。2002年8月，欧洲航天局先进概念团队组建了欧洲太空发电站研究网。2010年，欧洲阿斯特留姆（Astrium）公司宣布，正在论证一个大型太阳能发电卫星验证项目，将采用激光无线能量传输方式。2012年，俄罗斯专家也提出了新型的基于激光无线能量传输的中继式太空发电站概念，并提出分阶段的发展路线建议。2010年，美国、印度发表联合报告“卡拉姆-国家空间协会能源技术全球倡议”，将发展太空发电站作为美印战略合作的一个重要方向。

相关国际组织也积极开展太空发电站相关领域的研究工作。国际无线电科学联盟于2007年正式发表了《太阳能发电卫星白皮书》。2011年10月，国际宇航科学院（IAA）研究报告《太空发电站――第一次国际评估：机遇、问题以及可能的前进路线》正式出版。

21世纪以来，更多的国家开始关注并开展太空发电站相关的研究工作。但由于系统规模巨大，需要的技术跨越性极大，真正商业意义电站的实现还需要几十年的时间。作为一个巨大的空间工程，太空发电站对于国家能源安全和技术的革命性发展都有重大的意义，但需要一个协调的部级甚至国际级的发展计划和规划。

2.4 典型太空发电站概念

1）1979太空发电站基准系统。它是第一个太空发电站系统方案，以全美国50%的发电量为目标进行设计，由美国在1979年完成。其设计方案为在地球静止轨道（GEO）上布置60个发电能力各为5GW的发电卫星。考虑到微波对于生物的影响，该设计方案中微波波束到达地面时的功率密度在波束中心大约为23mW/cm2，边缘只有1mW/cm2。

2）集成对称聚光系统。美国航空航天局在20世纪90年代末的SERT研究计划中提出了新一代的集成对称聚光系统的设计方案。采用了位于桅杆两边的大型蚌壳状聚光器将太阳能反射到2个位于中央的光伏阵列。聚光器面向太阳，桅杆、电池阵、发射阵作为一体，旋转对地。聚光器与桅杆间相互旋转维持每天的轨道变化和季节变化。

每个聚光器由36面平面镜组成，直径为455.5m，表面平面度为0.5°，镜面反射率为0.9，镜面为0.5mm的Kapton材料，依靠一个环形可膨胀环和一个可膨胀背板支撑，安装在聚光器结构上，形成主镜。桅杆长6373m，主镜尺寸为3559m×3642m。

太阳电池阵的平均聚光率大约为4.25，考虑采用量子点技术，阵列效率可达到39%。太阳电池阵采用了肋化设计，可以增强散热20%。太阳电池阵背板结构是一个可膨胀环网。每个1000m直径的太阳电池阵由多个40m×25.6m的子阵组成。

2007年，改进后的设计方案将关键的太阳电池、微波发射机和发射天线集成为夹层结构（三明治结构），即外层板为太阳电池、中间夹层为微波发射机、底层为微波发射天线。利用位于桅杆两边的大型聚光器通过机构控制指向太阳，将太阳光反射聚集到夹层结构板上，电池发出的电力可以通过较短的电缆传递到微波发射机，消除了对于大功率导电滑环和长距离电力传输的需求。夹层结构板的发射阵面指向地球。

3）分布式绳系卫星系统。为减小单个模块的复杂性和质量，日本提出了分布式绳系卫星的概念。其基本单元由尺寸为100m×95m的单元板和卫星平台组成，单元板和卫星平台间采用4根2～10km的绳系悬挂在一起。单元板为太阳电池、微波转换装置和发射天线组成的夹层结构板，共包含3800个模块。每个单元板的总质量约为42.5t，微波能量传输功率为2.1MW。由25块单元板组成子板，25块子板组成整个系统。该设计方案的模块化设计思想非常清晰，有利于系统的组装、维护。但系统的质量仍显巨大，特别是利用效率较低。

4）任意相控阵太空发电站（SPS-ALPHA）。在美国航空航天局创新概念项目支持下，由美国、日本和英国科学家共同提出了一种新的概念方案――任意相控阵太空发电站。

该方案采用了模块化的设计思想，并且创新性地提出了无需控制的聚光系统概念（该聚光系统的有效性还有待进一步完善），对于控制系统的压力大大减小。整个系统的质量约为10000～12000t。

5）激光太空发电站（L-SSPS）。它是太空发电站概念发展的另外一个重要方向。在日本的太空发电站研究中，激光太空发电站占到很大的研究比重，重点研究太阳光直接泵浦激光方式。激光太空发电站基本单元包括太阳聚光镜、散热器、激光发生器、激光发射器和支持系统。采用太阳聚光镜（如抛物面）或透镜（如菲涅耳）进行太阳光高聚光比聚焦，聚集的太阳光发送到激光发生器，利用直接泵浦激光方式产生激光，激光扩束后传输到地面，地面可以采用特定的光伏电池接收转化为电力，或者直接用于制氢。对太阳直接泵浦激光器，有几种类型的材料适合作为激光介质：从抵抗热应力的角度来看，蓝宝石似乎是最佳的激光介质材料。由于大量蓝宝石晶体生产难度很大，大多数材料取用钇铝石榴石（YAG）激光晶体。一个10兆瓦级的激光太空发电站的典型几何参数为太阳聚束镜面100m×100m×2，散热器100m×100m×2。

一个吉瓦级的电站由100个基本单元组合而成，整个系统结构形状对称，太阳辐射压形成的干扰不影响系统的稳定性。因此，用于姿态控制和轨道保持所需推进器的质量较小。在激光太空发电站设计中，由于聚光比达到几百倍，激光器的效率和系统的热控制是非常关键的因素。高精度的激光波束指向控制也是一个非常重要的难点技术。

3 我国太空发电站研究现状

我国研究人员从20世纪80年代以来就一直在关注国际太空发电站的发展。20世纪90年代，多位中国学者参加相关国际研究活动。近年来，越来越多的专家开始关注太空发电站的发展。“十一五”期间，在中国航天科技集团公司庄逢甘院士、王希季院士等为代表的国内科技专家积极推动下，我国太空发电站研究工作也步入了起步阶段。

2006年7月，中国空间技术研究院组织进行了太空发电站发展研讨会。根据专家的研讨意见，建议开展太空发电站概念和发展思路研究。2010年，王希季、闵桂荣等7位院士牵头开展中国科学院学部咨询评议项目――太空发电站技术发展预测和对策研究。项目在深入分析了太空发电站涉及的主要工程技术难题后，提出了我国发展太空发电站的顶层考虑和对策及发展建议。2010年，中国空间技术研究院组织了“全国空间太阳能电站发展技术研讨会”，12位院士和近百位专家参加，他们研讨了我国太空发电站发展的建议。2013年10月，国防科技工业局组织召开了“我国空间太阳能电站发展思路”研讨会。2014年5月，“空间太阳能电站发展的机遇与挑战”香山科学会议在北京召开。

近年来，国内参与太空发电站的研究团队在逐渐扩大，主要研究单位包括：中国航天科技集团公司、中国工程物理研究院、重庆大学、西安电子科技大学、四川大学、北京理工大学、哈尔滨工业大学、北京科技大学、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所等。国防科技工业局支持了与太空发电站相关的总体和关键技术研究工作。目前，在总体规划、总体概念方案、微波无线能量传输技术等方面取得了一定的成果，同时也带动了大型空间结构、空间薄膜太阳能发电等技术的发展。

国内研究团队在开展太空发电站研究的同时，与美国、日本、俄罗斯、欧洲等国家的科学家建立了良好的沟通渠道。2013年，国际宇航联大会在北京召开，中国专家应邀作了“21世纪人类的能源革命――空间太阳能发电”的主旨发言。

4 太空发电站的技术挑战及主要关键技术

太空发电站是一个宏大的工程，国际上对此的研究已经超过40年，仍然是国际空间领域关注的热点方向并持续开展的研究。但是到目前为止，还未研制出一个演示型太空发电站，也反映出其发展还面临着很大的挑战，包括技术难度、投入和安全性等。

太空发电站规模巨大，质量达到万吨，结构达到千米，发电功率为吉瓦级，寿命需要在30年以上。相比于目前的卫星，其尺寸、质量、功率等都要提升多个数量级，寿命也比目前的卫星高出约1倍。对于新型运载技术、新型材料、高效能量转化器件、超大型航天器结构及控制技术、在轨组装维护技术等都提出了很大的技术挑战。

成本问题也是制约太空发电站发展的主要因素之一。除了技术领域跨越式突破以外，还需要采用大批量的生产方式和商业运作模式来实现其规模化建设，以降低研制和运行成本。在未来传统能源可能消耗殆尽的情况下，新能源市场将占据重要地位。规模化和产业化对于现有的航天器制造和发射能力都提出了巨大的挑战，将需要现有航天工业生产体系发生根本性变革。

长期运行的安全性也是发展太空发电站需要特别重视的问题。理论上分析，虽然太空发电站功率很大，但如果采用微波能量传输模式，在地球同步轨道（GEO）由于距离远（36000km），根据微波传输特性，实际接收天线的能量密度较低。典型系统的接收天线中心的最大微波能量密度约为23mW/cm2，天线边缘微波能量密度约为1mW/cm2。虽然从系统设计的角度已经限制了波束密度，可以满足安全性要求，但长期微波辐射下的生态、大气、生物体等的影响问题需要开展长期的研究。同时，轨道和频率资源也将成为太空发电站发展的重要限制条件之一，有必要从现在开始启动相关研究工作。太空发电站发展的核心问题包括以下几个方面。

（1）降低系统面积

太空发电站的面积主要由两部分决定，一是太阳能发电部分的面积，即太阳电池阵面积或聚光器面积。不论是否采用聚光的形式，提高太阳能电池的光电转化效率都是减小太阳能发电部分面积最有效的措施。二是微波发射天线面积。在选定的轨道和微波频率下，微波发射天线面积与地面接收面积成反比，需要优化确定发射天线的面积。

（2）降低系统质量

太空发电站系统的质量主要集中在几个方面：太空发电站主结构、太阳电池阵、聚光器、微波转化装置、发射天线、电力传输及管理系统等。减小系统质量可以重点考虑：①降低单位面积的质量（降低太阳电池、聚光阵、发射天线的面密度）;②降低结构、机构的质量（降低结构体积和结构密度）;③降低传输电缆的质量（缩短电缆长度，减小电缆截面积和密度）;④提高转化效率，降低微波转化器件、电压变换设备的质量。

（3）降低系统的收拢体积

太空发电站是一个巨大的空间系统，在空间所占的体积非常大，需要多个模块在轨组装。为了提高运载的效率，除考虑运输质量能力外，还要充分考虑运载器的包络限制，要求每个模块在发射阶段为收拢状态、在空间进行展开，尽可能地提高运输载荷的收拢率，将尽可能多的载荷运输到空间。重点研究的技术包括：折叠展开桁架结构;折叠展开太阳电池子阵、聚光器;折叠展开天线模块;充气式结构等。

（4）旋转机构

为了保证太空发电站的高效率工作，需要太阳电池阵（或聚光器）对日定向、发射天线对地球接收站定向。在一个轨道周期内，太阳电池阵（或聚光器）与发射天线间的相对位置变化达到360°，必须采用大型旋转机构。由于太空发电站体积、质量巨大，特别是功率巨大，给旋转机构带来很大的困难。目前的太空发电站概念设计一般考虑几种情况：①采用大功率导电旋转关节，技术难度大;②无旋转机构，采用发射天线与电池阵固定的方式，但以增加系统质量、损失系统效率为代价，特别是功率的剧烈波动;③采用聚光方案，利用聚光器系统的旋转，可以消除大功率导电旋转关节;④采用微波反射方式，通过微波反射器旋转，可以消除大功率导电旋转关节。

太空发电站的主要关键技术及重点研究领域包括10个方向：空间超大型可展开结构及控制技术;空间高效太阳能转化及超大发电阵技术;空间超大功率电力传输与管理技术;天线能量传输技术;轨道间转移技术及大功率电推进技术;空间复杂系统在轨组装及维护技术;大型运载器及高密度发射技术;电站系统运行控制及地面接收管理技术;电站发展的基础材料和器件研究;电站经济性、政策、环境保护、商业化等相关问题研究。

5 太空发电站的应用前景

太空发电站发展的核心应用目标是为地面提供商业化、大规模的电力供给，解决人类长期对于稳定的可再生能源的需求问题。同时，太空发电站对于地面偏远地区供电、紧急供电、航天器供电、调节环境等方面都具有重要的应用前景。太空发电站的发展也将为更为长远的月球太阳能电站的发展奠定基础。

5.1 地面电力供给

空间太阳能最大的优势在于可以几乎不间断地为地面提供清洁的可再生能源。如果能够有效地利用空间太阳能，将可以为人类提供巨大的、无尽的清洁能源储备。假设在空间地球静止轨道上每间隔0.5°（间距约360km）布置一个太空发电站，每个太空发电站的发电功率为5GW，则可以为地面连续提供约3.6×109kW的电力。同时巨大的空间供电还可以用于地面的海水淡化、制氢等，从而可以用于其他的清洁能源利用。同时，太空发电站作为一种大型的空间供电基础设施，覆盖面非常宽，可以灵活地用于地面移动目标的供电和紧急情况下的供电，包括偏远地区、海岛、灾区等。

5.2 航天器电力供给

太空发电站可以实现对可视范围内的低轨、中轨和高轨航天器供电，由于不会受到地球大气层的影响，比较好的方式是采用激光无线能量传输，可以保证长距离上较好的指向性，还可以减小发射和接收端的面积。采用无线能量传输供给的航天器，由于不需要巨大的太阳电池阵，功率水平和控制精度将大大增加，对于未来的大功率通信卫星、高精度科学卫星等的发展具有重要的价值。未来也可以利用太空发电站直接进行空间燃料生产以及进行空间加工制造，使得未来的空间工业发展变成可能。

太空发电站作为一种较好的空间大功率供电方式，也可以作为深空探测能源系统的候选方案。一方面，太空发电站利用无线能量传输可以为深空探测器的先进推进系统提供持续的能量供给，利用激光推进技术能够实现2～5年内到达小行星带内的多颗小行星，并实现采样返回;另一方面，可以利用在行星轨道运行的太空发电站为行星表面的基地提供能量供给。

5.3 环境调节

传统化石能源的利用引起了地球温度的升高，随之产生的台风和龙卷风等恶劣气象的频繁出现给人类带来巨大的灾难。目前，科学家已经提出并且分析了利用太空发电站减缓或改变台风路径的可行性。核心思想是采用水气等易于吸收谱段的微波，将太空发电站的巨大能量传输到龙卷风所在的区域，通过改变台风的温度分布，从而破坏龙卷风的形成过程。近期，科学家也提出了利用太空发电站减缓大气雾霾的思想，也可以起到环境调节的作用。

5.4 月球太阳发电站

在太空发电站基础上提出的另外一种可能的大功率空间能源利用方式是月球表面太空发电站，利用月球资源建立月表太阳发电站，实现向地球的输电。

月表环境非常适合于大面积太阳能发电。月表太阳光照条件稳定，不存在空气和水汽的影响，不会影响大面积薄膜装置的性能。采用转化效率为10%的太阳电池，就可以实现1km2产生130MW的电能，而且月球星体力学条件稳定，不会受到天气、地震活动和生物过程的影响。月球物质十分丰富，月尘和岩石材料包含了至少20%的硅、40%的氧、10%的金属，可以直接进行月球原位资源利用生产所需的太阳电池、电线、微电路部件、反射屏等，适合于月球太阳能电站的建设。

6 结束语

可再生能源重要性的提升为太空发电站的发展提出了实质的需求，太空发电站将可能成为未来可再生能源组成中的一个重要部分。作为一个巨大的空间应用系统，其规模远远超过了人类目前研制出的最大航天器―“国际空间站”，其面临的技术难度也远远超出现有空间技术水平，对于航天技术的发展提出了很大的挑战。

航天领域经过半个多世纪的飞速发展取得了巨大的进步，特别是载人登月和“国际空间站”的建成是人类最具里程碑的航天成就。我国在对地遥感、通信导航、载人航天、深空探测几大领域取得的突破性成就表明，我国在航天领域达到了国际先进水平。我国目前正在研制的长征-5大型运载火箭将在2014年左右实现约20t的近地轨道运输能力，2020年左右将要建设我国的空间站，未来可能发展更大规模的运载火箭，航天领域的快速发展将给我国太空发电站的发展带来很大的机遇。

第3篇：航天技术的概念范文

摘要：工科专业课程概念多、专业术语多，不重视引入环节容易影响教学效果。本文首先从认知结构构建、引导式教学思想和激发创新思考三个方面说明了专业课程教学引入环节的重要性，然后以专业课程“航天系统应用系列之卫星导航”为例，介绍了教学引入环节的实践。

关键词：工科专业课程；引入环节；引导式教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）21-0230-02

工科专业课程一般设置在大学生高等教育阶段的后半段，目的是培养大学生利用基础知识解决专业问题的能力。由于工科专业课程通常具有概念多、专业术语多及体系冗杂等特点，对刚刚入门的大学生来说，大量的专业术语和专业理论公式容易成为学习进程中的拦路虎。本文所说的“引入环节”主要指专业课程教学初始阶段的引入。在课程教学的初始阶段，如果不重视引入环节直接开展教学，很容易使学生产生“望而生畏”、“知难而退”等心理，影响教学效果。但根据作者的经历，在工科专业课程教学初始阶段忽略或弱化引入环节，采用直接的开门见山的方式开展教学的并不在少数。缺乏引导环节的专业课程教学往往使学生开始就面对大量的专业知识，“只见树木，不见森林”，由于缺乏对背景和全局的了解，学习的知识很难做到活学活用。

一、对专业课程教学引入环节重要性的认识

俗话讲“万事开头难”，对于专业课程学习同样如此。作者认为，引入环节是工科专业课程教学的重要阶段，必须引起足够重视。

1.合适的引入环节有利于学生认知结构的构建，符合认知学习理论。认知结构，就是学生已经获得的知识内容和组织结构。认知学习理论认为，学习是学习者内部认知结构的变化。学习过程是内部认知结构的组织与重新组织的过程。学生原有的认知结构中的有关知识，是学习新知识的关键，学习是以早期获得的实际经验为基础的。任何脱离学生已有经验的教学，都是违反学习规律的，不会有好的效果。合适的教学引入环节可以建立专业课程与学生已有经验和知识结构的联系，从而有利于学生在原有认知机构的基础上学习课程新知识。如可以通过合理设计案例或合理回顾基础知识，使学生从已有经验的角度了解本专业课程研究问题，从而能从自身知识结构解释专业课程，顺利实现认知同化。当然，在设计引入环节前，老师需要对学生的知识基础做充分的调研了解。

2.重视专业课程引入环节与引导式教学思想相一致。引导式教学提倡通过问题等方式启发引导学生学习新知识、新概念。作为一种积极的双向教学模式，引导式的教学模式更能充分调动和发挥学生在学习中的主体作用，有利于学生主动获取知识、发展能力；更能激发学生的内在学习动机，使内在动机与责任感相结合。因此，引导式教学是适应大学生自主创新能力培养的一种重要模式，近年来受到广泛推广和应用。专业课程的引入环节可以看作引导式教学在课程初始阶段的应用。可以设计引入环节使学生从自身经验了解课程，可以从生活中事例出发提出一个技术问题，引导学生思考解决如何解决问题，需要哪些专业知识，从而引导学生顺利进入专业课程的学习。引入环节的目的就是消除专业课程的陌生感，激发学生的内在学习动机和兴趣，激发学生学习专业课程的主动性。该目的和引导式教学思想不谋而合，只是引导式教学思想可用于教学的各个阶段，具有更广泛的意义。

3.恰当的引入环节有利于激发学生的创新思考。创新能力就是人们产生新认识，新思想和创造新事物的能力。在竞争激烈的知识经济时代，大学生创新能力的高低直接关系到我国的整体创新能力和综合国力。每个专业课程的知识体系都是在一定的需求背景条件下，解决某些专业问题而研究建立的。在专业课程的引入环节，如果交代清楚专业课程所研究的专业问题，给出其他专业解决同样问题的思路和尝试，则会大大开阔学生眼界，也激发学生利用其他学科知识或方式解决同样问题的热情。著名科学家钱学森认为，创造性思维往往在不同学科知识和思维方式的交叉渗透中产生。通过合适的引入环节，学生对所学专业课程会有更深刻的认识，不仅理解本专业课程形成和发展的思路，也对其他相关课程的思路增进了解，必然有利于多种思维方式的交叉碰撞，从而产生新的思考和尝试，从而有利于激发创新思想的产生。

二、专业课程教学引入环节的实践

下面以专业课程“航天系统应用系列之卫星导航”为例，介绍作者教学引入环节的实践。卫星导航是面向航天专业本科生的一门专业课程，目的在于以卫星导航为例介绍航天系统应用技术。从课程性质上分析，卫星导航是卫星技术的应用，其内容涉及到卫星轨道、卫星通信、导航定位、测速测姿等多个方面。从教学对象上分析，学生是航天专业，对卫星技术基础知识比较熟悉，但对定位测速测姿等导航专业知识缺乏了解，而卫星导航所要解决的问题恰恰是导航定位测速测姿等问题。因此，如果开门见山地介绍卫星导航技术，学生对课程的重要性缺乏足够的认识，学习的积极性和主动性就会受到影响，面对专业概念和专业公式就容易产生畏难情绪。针对上述情况分析，作者在该课程教学中增大了引入环节的比重，专门利用1个学时进行课程引入，目的在于帮助学生充分克服导航知识欠缺这个拦路虎，帮助学生充分认清卫星导航所解决的问题及卫星导航的重要价值，增加学生学习的积极性和主动性。

为了引入导航的概念，作者从学生大都有的“看地图找路”的情景说起，你手上有张地图，要到某个地方去，你需要确定的第一件事情是什么？大家很容易想到首先要确定自己在哪里，这就是对自己的导航定位。下面很容易引出导航的概念，导航的字面意义是“引导航行”，其狭义的概念就是确定自身运动状态，包括位置、速度、姿态等，这对于导弹、飞机、舰船等的飞行或行驶都具有重要意义。这里利用学生已有的经验，自然地引入了导航的概念，并使之迅速内化为自己的认知，后续卫星导航课程的专业知识都会建立在导航的概念上，有利于实现卫星导航专业知识的构建。

引入环节的第二步是让学生了解导航的常用技术方法。还是从学生容易理解的场景出发，如果你从某个你知道的路口往南走了10分钟，又往西走了10分钟，你又知道你的行走速度大概是1分钟100米，你也很容易在地图上大概估算出你现在的位置，这就是惯性导航的方法；大家都知道看北极星可以找到北方，不容易迷失方向，事实上观察星星不仅可以辨别方向，还可以大概确定自己的位置，这就是天文导航方法；天文导航中的星星离我们很远，如果我们用卫星代替星星，大家都有卫星轨道等相关知识基础，我们知道卫星的位置，则能够利用卫星确定我们自己的位置，这就是卫星导航方法。这里我们从学生经验出发介绍了三种常用导航方法，学生一方面对导航基本方法有了深入了解，另一方面很容易想到各种导航的特点（如惯性导航是航迹推算，时间越长精度越差；天文导航需要天文信息，一般精度有限；而卫星导航需要有足够的卫星，且要接收卫星信号），从而很容易激发学生的创新思维，有利于在未来的研究和应用中利用多种手段取长补短解决导航问题。

引入环节的最后是激发学生对卫星导航学习的兴趣。GPS卫星Ш胶芏嘌生都听说过，现在的手机导航、汽车导航中也常常用到。通过一些GPS卫星导航系统的应用实例和我国正在建设的“北斗”卫星导航系统的介绍，使学生认识到卫星导航所具有的广阔前景和重要意义。本部分的教学激发了学生对卫星导航课程重要性的认识，学生学习的主动性和积极性显著提高。

参考文献：

[1]欧青立.工科专业课程教学特点与育人[J].株洲师范高等专科学校学报，1999，4（2）：70，76.

[2]袁振国.当代教育学[M].北京：教育科学出版社（2004修订版），2004.

[3]朱虹，王栋，邢楠.论工科大学专业课的引导式教学模式的探索[J].教育教学论坛，2016，（2）：151-152.

[4]徐平，邹丹，彭思思.浅析大学生创新能力培养的制约因素与对策[J].湖北师范学院学报（哲学社会科学版），2010，30（4）：111-115.

第4篇：航天技术的概念范文

【关键词】导航系统航路PBN

一、引言

随着航空运输的持续发展，传统航路的局限性渐显严重。航空器机载设备能力的提高以及PBN导航等先进技术的不断发展，提高导航精度、缩小间隔余度以便更加充分地利用空域资源、可以不依赖于地基导航设备，使航空器在两点间沿任意期望的航路点间飞行的区域导航技术应运而生。

二、我国PBN导航系统技术简介

美国航空联邦管理局（FAA）将PBN定义为“应用于自动空中航路管制、仪表导航、特定区域的导航性能要求框架”。PBN同时具备了RNAV和RNP的特点，提供了包括空域规划、流量控制、进近管制在内的自动航路规划的设计和实现基础。PBN被视作解决导航效率难题的希望。PBN是指在相应的导航基础设施条件下，航空器在指定的空域内或者沿航路、仪表飞行程序飞行时，对系统精确性、完好性、可用性、连续性以及功能等方面的性能要求。PBN的引入体现了航行方式从基于传感器导航到基于性能导航的转变。这种变化覆盖从飞机起飞离场、航路巡航、下降进场和进近着陆等飞行全过程。

ICAO提出的基于性能导航PBN概念，整合了RNAV和RNP概念，让全球一体化运行做了基础。RNAV和RNP最大区别就是RNP具有性能监视和告警（OPMA），这个性能监视和告警无非就是让飞机在所要求的RNP运行，如果出现超越RNP要求的精度，就会提醒机组。例如常见的RAIM，反应到驾驶舱会出现在CDI和HSI上。

终端区最后进近之前使用RNAV1，使用导航源使用NDB，VOR以外其他导航设备组合，同样需要语音通信和雷达监控。B-RNP1基础RNP导航主要运用到雷达覆盖不到终端区进离场程序。最后进近阶段使用RNP APCH和RNP AR APCH。RNP APCH一般精度值为0.3，GNSS为首导航源，属于普通公布程序，最后进近为直线阶段。RNP AR APCH一般精度为0.3-0.1，各个公司自己制作，不公布程序，需要局方认证，主要是应对一些地形比较复杂的机场，例如林芝，拉萨。最后进近可以为曲线，通过固定转弯半径（RF）来避开一些障碍物或。

PBN是ICAO要求各国强制实施的新的基于性能的导航方式，要求世界各国2016年部署完成。区域导航和RNP以性能为主，是国家空域体系的关键构建基础，虽然现在的民航运输机都已装备RNAV/FMS设备，却没有充分发挥设备优势。随着新航行系统的逐步实施，ICAO提出了基于RNP的区域导航分近期、中期、远期三个时期完成的战略思想。我国民航实施PBN迫在眉睫，目前我国30%的机场已具备RNP APCH程序能力，到2016年要达到100%。

三、世界PBN导航系统技术简介

二十世纪末期，世界各国意识到航天事业的重要性，特别是其在航天航空领域的运输事业的发展，各国纷纷对民航事业投入人力物力财力来开发民航系统，使得PBN导航技术迅猛发展，这期间，有美国、日本、澳洲，欧洲以及中国均相继对国家导航系统进行一定的优化分析，使得PBN技术应用发展很迅速，PBN技术也越来越丰富，我国民航飞行越来越安全，空域容量尽量保证最大，优化以前的旧线路，设计各条最优导航线路，对我国导航系统的进步具有深远的影响，世界各国PBN导航技术的发展汇总表见表1所示。

四、结束语

综合上述内容，世界PBN导航系统对我国的导航系统起着促进作用，我国应该摒弃自身的确定，在原有基础上改进，使得民航系统更加的适应国产化的要求，而且中国针对各地区的地理环境，特别是拉萨高原地势险峻等地，开发出自己的导航系统，努力完善我国导航系统，为我国航空航天事业开创新的篇章。

参考文献

[1]基于性能的导航概念的实施国际民航组织2007-07.

[2]区域导航（RNAV）飞行程序实施规定中国民用航空局2008-01.

[3]在航路和终端区实施RNAVI和RNAVZ的运行指南中国民用航空局2008-11.

[4] RNAVS运行批准标准指南中国民用航空局2008-02.

第5篇：航天技术的概念范文

记者：空天原本就存在，只不过是由于人类科技水平的发展，使得作战的空间不断扩展，从而使空天概念越来越引起人们的关注。当飞行器突破传统意义上的天空而走向太空，意味着空天时代的到来。作为空天力量的空军应该如何迎接迎接空天时代？

李国恩：这是一个全新的课题，因此也是世界各国空军必须要面对和正视的问题。我认为，首要一点是在战略规划上。经济学家彼得·德鲁克（Peter Drucker）认为：“所谓规划，就是基于对未来的了解做出当前的决定。”以往的规划通常是依据一个时期的财力以及订单，来确定军队的规模与作战能力。实际上当下军队的作战能力是在多年前就规划好了的，而未来军队结构与战斗力的构成，也要服从于当下军费财务预算框架，这就容易导致把战略思考局限于预算和某段时间框架内。然而，世界的一体化趋势，给新军事变革带来超乎想象的影响，使得战略思考不能仅限于本国，假如我们希望突破这个框架，就必须站得更高看得更远，并把时间设定得更长远些。这样才能为我们的战略思考划出一个新的边界和目标，让我们依据现在洞察更远的未来，从而更好地评估和制定今天的规划和决策。

记者：那么，空天时代的空天力量如何规划和构建？

李国恩：作为一种规划，前提是必须要有前瞻性和具有战略意义，否则不能称其为规划。前瞻性就是对未来做出符合发展趋势的规划和设计，战略意义就是着眼于未来目标的达成和实现。现在的问题是要克服习以为常的思维定势，确立新的思维方式，使未来空天时代的概念不受束缚，这样才能有效地做出评估和预测，通过今天的决策，清晰地规划和构建未来的空天力量。

空天时代必然有新的时代要求，因此必须要以创新思维来开拓思路。但是我们总是习惯于回望过去，以期从过去的经验中寻求新的答案。对此，英国皇家空军中将约翰·C·斯莱赛爵士（Sir John C. Slessor）曾提出：“历史经验是数据和实验的巨大源泉，我们在预期未来时可以重访过去。”但是那里并没有现成的答案，反而却在某种程度上束缚者我们的思考。比如，在谈起空战时，今天仍有许多人在以上世纪50、60年代的抗美援朝和国土防空空战津津乐道，然而我们的空军从那以后再也没有经历真正意义上的空战。可是美军至今从未停止过空战，如从越战到海湾战争，从科索沃战争到阿富汗战争，从伊拉克战争到利比亚战争等。从空战的演进情况来看，美军无疑是当今世界空战的作战原则及规则引领者。因为这些原则及规则都是源自于实战。因此，在规划和构建未来空天力量时，必须要考虑到这些重要因素。另外，在传统意义上空军历来被认为是一个辅助军种，然而，随着海湾、科索沃、阿富汗、伊拉克等几场局部战争空中力量的突出表现，使空军的地位发生了根本性改变，由辅助军种上升为独立军种，并在战争中起主导作用。再就是，过去在空中力量的使用上大都集中在战术层面，而当今的空中力量已经上升到战略层面，这就意味着未来的空天力量的构建也必然是建立在战略层面上的。

记者：二战后空军经历近70年的发展，特别是经过200余次局部战争实战考验，空军的地位不断上升，其作战方式也发生重大变革，是什么力量成为这种变革的推力呢？

李国恩：可以说飞机发明改变了世界，而这种改变还在持续。胡思远对此作了高度概括，在这些变革的背后主要有两种力量在起作用，一个是推动新技术发展的巨大推力，一个是战争政治需要的拉力。这一推一拉，使得空中战争的战法发展出现了空前的历史加速度，这正是空天时展的必然。

记者：空天力量必然是由空天武器装备构成，请您介绍一下这方面的情况？

李国恩：空天力量自然是指空天时代所具备的军事能力，除了人员以外主要由武器装备体系构成。西方发达国家通常把系列武器装备划分为效用器、系统、平台三部分。效用器是指完成一项作战使命所需要使用的各种武器及设备装置，如空对空或空对地武器、照相侦察设备、数据搜集吊舱、航炮火箭或其它装置等各种设备，统称为效用器。近年来，效用器越来越多样化，而且不同的平台可以使用相同的效用器，以适应作战需求并达成使命效果。未来空中力量是否能完成使命，将取决于能否把执行各种类型任务的效用器做最佳的混合搭配。系统确定效用器发挥效用的高低，因为系统提供互通操作性，并决定网络集成水平。当然，这种系统结构是开放性的，也就是说它具备与其它系统交流的能力，并能整合到复杂的作战行动之中。从一定意义上讲，空中力量在世界范围的扩展在很大程度上取决于系统与多种平台的整合。作战飞机是效用器的重要平台之一，美国把平台分为战略性和战术性两种，但法国更强调平台的多用性。在飞机用于空战初期，由于受技术限制，作为一种作战平台其功能比较单一，往往是根据不同的作战需求设计相应的作战飞机，如轰炸机、战斗机、截击机、侦察机、运输机、预警机、受油机等。但随着技术进步和战场的需求，需要一种平台多用，或者多种平台互补，如第二代战机中的歼轰机就兼顾了格斗与轰炸双重功能，实现了一机两用。到第三代战机，一种平台多用途使用就更加突出了，如美国的F-15、F-16，俄罗斯的苏-27、苏-30、米格-29，法国的幻影-2000、“阵风”，欧洲的“台风”等战机，都是一机多用。而第五代战机和第六代概念机，更是注重一机多用。美国海军在2012年4月公开的征询书中确定其六代机的主要功能：制空作战、对地打击作战、反舰作战以及近距空中支援作战。美国海军同时希望F/A-XX能够在“反介入/区域拒止”作战环境下实施长时间的渗透作战任务。也就是说，无论是五代还是六代战机都要根据战场的特定需要担负多重任务。

值得注意的是，这种平台的多用性也容易导致战术层面剩余能力的问题，因为过度强调多用途性，却容易忽略平台作战能力的战略特性。另外，也不能忽视多种平台广泛结合形成的优势互补。如有人驾驶和遥控驾驶飞机、无人机和卫星协调配合使用，可以使监视和侦察的使命更加有效。无论是一种平台多用，还是多种平台互补，都是为了达成其所承载的作战使命。但不能忘记，空中力量是凭借平台获得其身份标志的，这些作战平台无论担当什么角色，始终是执行空天力量核心任务的最重要的组成部分。

记者：通过上述介绍，相信读者对空天力量的武器装备构成有了初步了解，那么这些效用器、系统和平台是怎样发挥作用的呢？

李国恩：空天力量最终还得转化为实际作战能力，这种能力就是由效用器、系统和平台构成的。怎样让三者有机结合并发挥最大效用？一个最重要的环节就是必须有操控整个系统的人。也就是说，无论是多么好的效用器、系统和平台，如果没有操控系统的专业人员，它们就不会发挥任何效用，说到底只有依靠人才能产生效果。

空中力量将越来越依靠多种能力合作，各种能力的之间的合作都是在所有环境中的联网操作员运作的结果。随着卫星系统破除视距的界限，这样的能力合作将持续发展。这样一来，人的能力将显得尤为重要，很显然，空军的信息处理将取决于从事这些工作的官兵的能力，因此重视和加强未来系统的人员培养是当务之急。此外，在信息化条件下，空军官兵要对自己有一个明确定位，从而确定自己在复杂环境中的职责范围。空军前辈是靠飞行技术和勇敢精神决出高低，而今天的空战规则已被高技术拉平，判定优胜劣汰的关键因素，已被集成及纳入复杂网络的能力取代。所以说，只有了解自己在新型复杂系统结构和涉及许多参与者的网络中的位置，才能应对未来空天时代作战环境的挑战。

记者：信息技术把“空”和“天”紧密地融合在一起，使空天领域成为信息化战争的战略制高点，并逐渐形成“空天一体战”概念。那么“空天一体战”的内容是什么？它将会对未来战争带来哪些影响？

第6篇：航天技术的概念范文

关键词：智慧城市；北斗产业化；城市发展；卫星导航

1智慧城市的概念

2008年，随着全球性金融危机的不断加剧，以物联网为代表的新技术革命正悄然发酵。在这样的大环境下，美国IBM公司首先提出了智慧地球的发展理念并作为智能项目已经被世界各国当作应对国际金融危机，振兴经济的重点领域。其认为世界的基础正在向智慧的方向发展，可感应、可度量的信息源无处不在，互联网的平台让这一切互联互通，让一切变得更加智能。“智慧地球”提出以更加智慧的方法，通过新一代信息技术改变人们交互的方式，提高实时信息处理能力及感应与相应速度，增强业务弹性和连续性，促进社会各项事业的全面和谐发展。“智慧地球”既是人类美好的愿景，它从更加人本的视角审视今天的IT产业，使我们的技术因而更加有“生命感“，同时也是全球金融危机背景下，世界各国寻求新的经济增长点，抢占未来科技革命制高点的必然选择。因此，“智慧地球“的理念一经推出，就引起来包括美国总统奥巴马在内的世界各国领导人的高度关注，一时间，“智慧城市“、“智慧交通“、“智慧家居“、“智能电网“等概念应运而生。而“智慧城市“作为“智慧地球“的基本特征，自然成为世界各国关注的焦点。

2北斗卫星导航系统的发展及应用

由于”北斗一号”卫星导航系统具有定位和短信功能，所以尤其适合于特殊应用，如海上、边远与人口稀少地区、沙漠荒原、山高林密、内陆水路、长途运输等特定地区和特殊行业应用，适合于普通的无线网络无法覆盖的地区或跨区域应用。

“北斗一号”卫星导航定位系统的盈利点主要包括北斗终端用户机的销售，各种各样的应用系统建设，北斗运营服务费的收取等。具体可广泛应用于船舶运输、公路交通、铁路运输、海上作业、渔业生产、水文测报、森林防火、环境监测等众多行业。“北斗一号”卫星导航系统可以有以下几种应用模式：

（1）小型集团监控

应用移动目标配置基本型“北斗一号”卫星导航系统用户机，集团监控中心配置指挥型用户机和相应的计算机设备及监控软件，快速构建实用的监控管理应用系统。

（2）大型集团监控

应用移动目标配置基本型“北斗一号”卫星导航系统用户机，集团监控中心配置“北斗一号”卫星导航系统天基指挥所设备，通过地面网络接入“北斗一号”卫星导航系统运营服务中心，完成大规模、跨区域的移动目标监控管理和指挥调度。

（3）自主导航

应用利用“北斗一号”卫星导航系统基本型用户机、多模型用户机进行车辆、船舶等的自主导航。

（4）通信应用

利用北斗通信终端，实现点对点、点对多点的通信。这种应用模式适合于各类数据采集和数据传输用户，如水文观测、环境监测等。

（5）授时应用

利用“北斗一号”卫星导航系统授时终端，进行通信、电力、铁路等网络的精确授时、校时、时间同步等应用。

3智慧城市与北斗产业化

3.1设想

作为近年来对人类城市发展关注和探索的一个进程，“智慧城市（Smart City）”的概念逐渐被全球越来越多的国家和社会公众所接受。作为智慧城市这一概念的一个基本特征，城市高度的信息化成为当今各国政府争相实现的目标，而北斗导航系统的产业化恰恰能为智慧城市的实现提供有效的帮助。

在今天国内的一些城市，我们可以看到公交车已经可以做到即时定位，乘客通过手机app或者公交站台的显示即可知道公交车的等待时间，但往往并不能做到准确，这就有赖于导航系统的精准度。同样，城市日益扩张，交通拥堵问题也日益严重。作为私家车主，获取道路信息的渠道依旧贫乏。设想一下，如果有一款精准的导航系统普及到每一台私家车，用户便可以更智慧的选择出行道路，避免拥堵和迷路。再设想，出海的渔民，山区的猎人，高原的游客，在那些通讯匮乏却又必须追逐资源的地方，我们必然需要这样一个稳定的联络方式来帮助我们构建新的智慧城市。

3.2产业前景

因此我们可以看到，以北斗产业为代表的卫星导航产业可以说是高科技产业中为数不多的投入少，产出高，见效快，能够实现跨越式和可持续发展的大产业。

卫星导航的出现，就意味着许多行业会发生一场场重大技术革命，会对许许多多传统产业的升级改造、结构调整、服务业提振，均会产生巨大推动作用。并且涉及到国民经济许多相关领域，密切联系着国家当前的“产业调整和振兴”计划与产业重构，加快转变国民经济增长方式，以及以新一代信息技术重要组成的“战略性新兴产业”的发展，是利用科学技术实现突破，依靠科技进步促进发展的产业典范，对于全面落实建设创新型国家将会发挥深远影响。它所涉及到的产业包括测绘业、航运业、物流业、汽车业、通信业、农林业、机械控制业、智能交通业 ，使得这些行业大大节省成本、提高效率、改善环保、强化管理、保障安全、惠及民生，还可以实现增值服务；卫星导航技术的应用“仅仅受到人们想象力的限制”，其在专业化科学技术领域中的应用，对于常人来说，可谓匪夷所思，甚至诱发产生一系列新的学科和科研项目，如卫星气象学、卫星大地测量学、地壳形变和地震监测、大桥和水坝监测、地质灾害监测、空间编队飞行、卫星测轨、无源探测和卫星导航与遥感融合 。卫星导航科学研究及其应用是个不竭的科技源泉，是个源源不断的生产力诞生地，值得去用心探索。

4结语

随着科学技术越来越成为城市发展的核心动力，以物联网、云计算等技术为核心的智慧城市理念颠覆了之前城市物理基础设施与 IT 信息基础设施截然分开的传统思维，将城市中各类设施有效联系在一起，使得城市管理、生产制造以及个人生活全面实现互联互通，为未来城市发展提供了一种全新理念。我国的北斗卫星导航定位系统具有适合我国国情的特点，与全球性的系统相比，它能够在很快的时间内、用较少的经费建成并集中服务于核心区域，是十分符合我国国情的一个卫星导航系统。

笔者认为，所谓的智慧城市的核心就在于用智慧的科技来让人们更智慧的生活。而北斗产业化的蓬勃发展恰恰能为智慧城市的建设贡献举足轻重的力量。我们有理由期待，在不久的将来，我们北斗产业化的发展会带给我们更加智慧的城市和生活。

参考文献

[1]IBM 商业价值研究院，智慧地球赢在中国（EB /OL），2009. 02，http：/ /www-900. ibm. com/innovation/cn/think/downloads/smart_China. Pdf.

[2]李德仁，龚健雅，邵振峰. 从数字地球到智慧地球[J].武汉大学学报： 信息科学版， 2010， 35（2）： 127 132.

[3]许庆瑞，吴志岩，陈力田.智慧城市的愿景与构架[J].管理工程学报，2012.4

第7篇：航天技术的概念范文

一中国民航的发展与成长

虽然早在1919年国民政府的交通部成立了航空事宜处领导航空公司,但直到1930年才成立了中国航空公司,1931年成立了欧亚航空公司(1943年改组为独资的中央航空公司)[1]。两个航空公司都曾经管航线飞行,中间还成立了其他航空公司,但维持不久。1949年11月9日,两航在香港起义回归中华人民共和国,史称“两航起义”。

新中国从1949年以来,先后建立了军委民航局和国务院民航总局,中途曾几次改建,隶属交通部。新中国民航一开始使用螺旋桨飞机,20世纪60年代引进了大中型喷气客机。80年代开始关注到航空带来的某些消极因素,诸如环境污染、非法干扰和劫机事件等。1980年在新建跑道和停机坪、登机门的配合完成后,大型宽体喷气客机(Jumbo)正式加入航班飞行。1983年进一步和国际接轨,当时国际民航组织成立了未来空中航行系统(FANS),以改善全球飞行环境中的通信、导航、监视和空中交通管理。从2008年起我国安全飞行上获得国际好评,总运转量跃居世界第二。2009年底全行业拥有运输机1417架、民用机场166个、国内航线1235条、国际航线297条、航空公司55家[2],并开始从民航大国向民航强国迈进。

二航空术语的翻译与民航演进的关联

1949年以后的新中国建立初期,美国对我国实行经济封锁,使我国和西方国家隔绝,隔离,再加上国际航空事业发展迅猛,我国航空术语和国际间的差距越来越大。为了缩小这种差距,需要吸收借鉴国外的先进技术,翻译在其中起了相当关键的作用。从某种程度上可以说航空术语的翻译见证了民航业的发展历程。

在翻译的过程中,经常发现外语中的很多术语在中文中找不到对等语,行业发展的不同步导致翻译过程中的认知偏差,出现译名错误或不统一。术语cabin的译名就是一个典型的例子。《航空科学技术名词》[3]把cabin译为“座舱”,《交通大辞典》[4]则译为“机舱”。这里混淆了“座舱”与“机舱”两个不同概念。实际上,“座舱”与“机舱”属并列词,前者人体绑定在座椅上,适应于高机动高G值飞行,往往对应于小型机;而后者人体有舒适活动空间,对应于大型机,因此cabin应定名为“机舱”,定义为“供机组人员或旅客坐的舱段的总称”。出现这个问题,内因是民航术语缺乏行业上的自我针对性;外因是中国航空工业早期的发展以小型飞机和军机为强项,在飞机舱段上只有“座舱”一词。此外,航空制造业与民航不同,航空制造业长期不接触大型客机,因而没有“机舱”概念,所以只见到座舱、座舱盖、增压座舱,没有机舱、增压机舱。

从体制上说,我国航空科技在改革开放后才开始与国际接轨,很多地方与国外存在一定差距。例如飞机着陆系统上,地面控制进近GCA制仪表着陆系统ILS制,又如高度计量制、雷达管制和通用航空上的体制等,这使得航空术语的系统化尚有缺陷。民航术语坚持区分“进场”与“进近”,认为这是着陆前的两个飞行接续阶段。早期地面(雷达)控制进场体制下从脱离航路到着陆前的全阶段都称approach,译为“进场”。民航现用仪表着陆系统下从脱离航路到着陆前划分为两个阶段:先是切入ILS波束的进场(arrival),截获ILS波束后是沿跑道中心直线飞行的(approach),因而进场仅是进近的前奏[5]。《航空科学技术名词》把landing approach译为“着陆进场”,又称“着陆进近”,显然是两种体制的混同。

在空中交通(air traffic)方面,可以从术语的译名上看出民航术语演进的轨迹。以《航空科学技术名词》条目07283为例加以说明:“无方向性信标 nondirectional beacon,又称全向信标,指能在360度方位范围给航空器提供方位信息的一类信标。”这个译名把两个先后演进的导航系统“无方向性信标”与“全向信标”混为一谈,概念发生了偏差。“无方向信标”在360度以内只能提供同质呼号信息,因此360度以内的信息是nondirectional。而“全向信标”在360度以内提供异质方位信息,因而两者决不能等同。前者只能提供电台的相对方位,后者才能提供航空器位于电台的具体方位线,即航空器和电台方向的绝对方位。维基百科上对这两个术语区别得很清楚:归航台,又称无方向性信标(NDB, nondirectional beacon);甚高频全向信标(VHF omnidirectional range,以下简称VOR)。NDB与较新式的VOR、TACAN等导航台相比,缺少测距等功能[6]。NDB是一种最古老的导航设备,国际上在20世纪40年代就开始使用。20世纪末航行保障系统在技术上已有相当进步,陆空通信从落后的高频电报发展到甚高频话音以至卫星通信,导航从NDB发展到VOR和测距设备(DME),还有惯性导航和卫星导航。国际民航组织(ICAO) 1993年采用的新名词中突出了空中交通管理(ATM),它包括空域管理、流量管理和空中交通服务的所有方面,空中交通管制(ATC)仅仅是管理工作中的必要部分。 这是一个重要转折,预示着未来将从片面的空中交通管制过渡到全面的空中交通管理,或者说从战术管制过渡到战略管理。总之,导航系统从无方向性信标发展到全向信标,从空中交通管制发展到空中交通管理,体现了航空术语的翻译与民航演进的关联性。

三术语译名的动态性

不同国家、不同行业、不同学科、不同译者在翻译术语时存在不统一、不协调的情况,一词多义和一词多译现象还很普遍,反映了术语译名的动态性特征,也说明了术语具有变异的性质。孙寰认为,术语是语言动态模式的成分,在它的身上体现了稳定的符号系统和对它的不断重新认识的辩证统一[7]。语言不断在发展,科技不断在进步,人们的认识不断在深入,新旧术语不断在更替。因此,术语是稳定性与动态性的辩证统一。

随着学科发展的细化、交叉和不断深入,语言的历时性问题需要得到更多的重视,某些术语具有相当活跃的生命力,且使用广泛,因而往往导致其多样性,在使用时难以统一。这里特别注意到分支学科的针对性,因为分支学科概念的对象或方法有限,与其他学科略有不同,其指称用词不得不有所差别,从而形成了某些近似概念所对应的近义术语或变体。如integrity,在数学、计算机学中都已定名为完整性,这是针对数据来说的。 但在航空学科和导航专业中,都译为完好性(又称完善性)。显然“完整性”强调数量,“完好性”或“完善性”是数量和质量兼顾,或偏重于数据的品质。又如drift在航空领域译为“偏流”,指由大气中空气团的流动(当地该高度上的风)所形成的无动力物体的移动;在航海领域译为“漂流”,指由海面上由洋流形成的无动力物体的移动。共同之处在于都是无动力物体的移动,不同之处在于航空在大气中,航海在水面上,这时两者都属近义术语,只允许出现在不同学科间。

在翻译外来术语的时候,由于不同译者理解与表达的不同,使用的翻译策略不同,归化或异化的方法和程度不同,一个术语产生了不同的译名。外来术语在语码转换时,不同译借方法可能达到同义概念(音译、意译或两者兼顾),必然产生多种译名现象。例如engine译为发动机或引擎,pitot译为皮托管或空速管,total pressure译为总压或全压等。遣词搭配或语序不同也会引起多种译名,例如直升机场或起降坪、起落坪,耐热限或热耐限等。选择义项的宽容或精确程度、雅俗、避讳等不同也会引起多种译名,例如中低空、毫米波、超声波、灵敏限、死区等。派生方法上词缀的选择影响着多种译名,例如“比”或“率”,“性”或“度”等。复合方法中采用了各种造词法,包括直义说明或转义意合,包括修辞手段在内的各种方法不再赘述。

另外,来自不同国家的术语,其等值术语各有不同的表述,汉译时就有不同。例如半罗盘、全罗盘译自俄语,而方向仪、定向仪和测向仪来自英语。又如“复飞”,英国人叫waive off,美国人叫go around,而汉语将再爬升后重复着陆的定义为“复飞”。所以对应于概念学术义的活译最容易被正确理解并接受。因此归化为汉语时,与其纠缠于源词的字面义的逐字仿译,不如按概念或其对应学术义整体活译更为贴切。如“驾驶舱”,英国人称flight deck,美国人称cockpit;“起落架”,英国人称under carriage,美国人称landing gear;又如仪表着陆系统决定飞机相对跑道位置和拨正飞行方向的左右引导台,美国人叫localiger,苏联人叫kypc,系不同程序下的表现,汉语早期已按俄语译为“航向台”,和英语的“定位”意相差甚远,但早已约定俗成。后来,微波着陆系统的方位台,美国称为“azimuth”,汉译为“方位台”,尽量统一。

在汉语中,海峡两岸长期的语言隔离和信息隔离导致术语指称遣词上的差异,较多地出现在有用普通词语组合形成的偏离,如表1[8]。

导致不同命名的根源,主要有两个方面:一是学术上的理解角度不同,各自采用了不同的修饰词;二是因一些普通语词和常识性语词上的差异,由它们衍生出大量不同的复合词术语。两者之中后者影响极大,因而两岸术语统一工作要在一些基本词(包括一些极为普通的语词和常识性语词)上下功夫,相互沟通和探讨,求得统一和确切。

以上诸因素有时混淆纠缠在一起,致使短时难于协调统一,对此笔者建议:(1)基于学科(或行业)的特殊性,认同学科术语的变体或近似术语而存在;(2)从历时性上承认某些学科术语变体的存在,不论其属于前瞻变体或后顾变体;(3)允许不同地区的学科术语存在差异,建立对照以供查询,让时间来择优去劣;(4)争取达到共时性术语的目标,但从术语的历时性观点来看,这只是相对的。

四术语译名的规范化

术语的规范化是一个相当复杂艰巨的任务,涉及很多可变因素,尤其是规范外来术语的译名。正如全国科学技术名词审定委员会刘青主任所说:语际词汇的输入最能反映语际影响,因为翻译是一把双刃剑,既可丰富汉语词汇也可影响其规范[9]。从描写的角度看,术语实际具有多名性与动态性特征,从规定的角度看,术语应该具有单名性和稳定性特征。两者看似矛盾,但实质上是辩证的统一。术语的多名性与动态性可以通过规范化达到单名性和稳定性。

术语选择应该遵循准确性、单义性、系统性、语言的正确性、简明性、理据性、稳定性与能产性等原则[10]。按照这样的要求,有些术语的译名依据单名单义的原则进行规范。如total temperature 与total pressure两个术语,民航有时译为“全温”“全压”,后来统一译为“总温”“总压”。统一后,民航就放弃了多译,这样在一门学科内做到了术语译名统一。同样的道理,pitot tube 由原来的音译“皮托管”统一为“空速管”,bourdon tube由“包端管”“波登管”统一为“弹簧管”。bread board 最初译为“面包板”,iron bird 译为“铁鸟”,后来分别改译为“试验座”“试样飞机”。这样不仅注重概念义与学术义,体现了术语的效用与功能,同时也遵循了术语的单义性原则。因此,如郑述谱所述:把术语划分成“已规范术语”与“未规范术语”两类,这对实际操作更有意义[11]。

译者应该拥有术语意识,对于已经规范了的术语,大家应该统一遵守;对于那些没有定论的译名,译者依照术语的八项原则选择合适的译名。为了维持汉语术语的单义性单名性,首先在词语结构上要全面符合汉语结构的形式规则,而语义层次上在语言和学术双方面都需要符合学科系统性和概念针对性(即学术义)方面的要求,保证语言正确性和学术正确性。

新中国民航成立60多年来,缺乏自上而下的民航术语的规范化和标准化,以及有权威性的编审公布工作,这和民航事业的发展与成长极不相称。虽有民航各部门各分支机构对自身名词陆续编审并印刷了很多小册子供内部发行,但这种分散的工作在编审上缺乏整体协调与统一,这就要求中国民航在理论工作上完善自己,拥有权威性的标准典籍,这样才能使全国科技名词委的择词采纳有所依据,才能使不同地区编审对照本有所依据,使不同国家的等价术语在语码转换时有所依据。

当前对航空学科在制造与应用、军航与民航中已存在明确分工但尚未形成学科术语上的分叉,所以在航空学科术语的内部协调非常必要。术语审定工作中的任务既包括各相邻学科(航海、航天、大气、通信、计算机等等)之间的外部协调,也包括内部行业(设计制造、测试试飞、民航、军航、国家空中管制办,等等)之间的内部协调,以便保持航空学科在整体科学技术中的系统性,和内部分叉行业之间的平衡和针对性。

学科术语的审定、公布和修订是一个长期工作,在当前的信息时代,术语发展和变化很快,《航空科学技术名词》(2003版)应再次审定和适当修订后再予公布,保留确切概念,对学术义和定义做必要深入的校订,以及用词上的仔细推敲,根据前瞻性补充必要的词条。必须加深学科外部和内部诸方面的交流与协调,以及审定委员和出版编辑之间的交流与协调,使其更趋完善,并符合形势要求。建议及早筹备航空名词审定工作事宜。

术语属于语言范畴内反映概念的词汇,因此必然具有语言系统的某些特征,在审定和公布的同一时段内具有学术交流的相对稳定性。从语言发展的长远过程来看,语言系统创始期只有少量信息交流的普通词汇,在其约定中任意性大于强制性;及至后来,科技发展到相当程度有必要用语言传达科技信息时,术语应运而生。术语作为科技概念的语言约定,实际上属于普通词语组合的再约定而已,所以强制性大于任意性。

第8篇：航天技术的概念范文

现在的船队管理要比过去复杂得多。船舶正常服役年限需要最大化，在保障良好的营运条件的同时，还要优化船体检验和维护工作。而且，还必须降低船体的维修成本和零配件采购成本，并确保符合所有规范。此外，减少二氧化碳排放量和降低燃油成本也是最受关注的一个问题。

经验丰富的船舶管理人员知道，要追踪船舶的当前状态，避免排除故障时耗费过多的时间，就必须及时准确地获取当前船体信息。最先进的航运软件在降低船舶运营管理成本的同时，还能提高透明度和生产率。例如，德国劳氏(GL)的一系列海事软件产品就能准确有效地支持船舶管理流程和业务决策，它们可以为行驶在波涛汹涌的海上的船舶提供预订维护、船体检验、采购管理、航程管理、船员配备、节省燃油等各方面的技术保证和决策支持。

减少燃油消耗

对船东、营运商和船舶管理人而言，最主要的成本要素是燃料。目前已有海事软件机构开发出减少船舶营运燃料消耗的方法。如GL的“ECO Assistant”软件就能提供准确有效的解决方案，指导船员选择最有效的营运参数。无需改动船上的任何硬件，便能立刻实现燃料的节省。

研究发现，纵倾角的不同会直接影响到船舶航行时所受的阻力，进而影响燃油的消耗。最理想的纵倾并无具体的标准；最佳纵倾取决于当前的环境条件，如航速、排水量和水深等。ECO Assistant作为一款安装方便，便于使用的软件，勿需将船舶系统和传感器连接，它可以安装在任意一台计算机上。只要输入当前的航速、排水量和水深等操作数据，它就能计算出相应的最优动态纵倾。同时，该软件还可以计算出船舶的静态纵倾。在船舶出港之前，船员可以根据它输出的相关信息，科学合理地装载货物，以最优静态纵倾出航。另外，ECO Assistant还可根据需要与一个USB加速度传感器连接，可实时监控船舶航行时的纵倾信息。可以说，ECO Assistant是一个全面、完整、精确的数据库，里面包含了船舶在各种航行条件下所对应的船舶阻力信息。

维护支持

船舶维护是船东和船舶管理者所关注的另一个重要问题。一方面，他们要保持船舶的良好状态，以满足潜在租船人的期望；另一方面，他们还需要降低维护成本和合理分配船员工作量。为解决上述问题，先进的船舶管理软件往往具有一体化的预定维护和采购功能。以GL ShipManager软件为例，它的支持范围目前已扩展至船体结构、涂层、腐蚀情况、船体变形等，并且其智能数据同步技术能确保船上和在岸人员都可及时准确地获得船舶当前的状态信息。该软件现在已安装在世界各地的500多艘船上，并获得了船舶管理者和技术部门员工的认可。

船体状况监测

精挑细选且充分实施的船体维护战略不仅能提高船舶对租赁商的吸引力，而且能降低船舶的维护成本和事故风险，同时确保符合各种规范。一款好的航运软件往往能满足这一要求。例如，GL HullManager就具备监测船体全面状况的功能，它能支持结构强度、涂层信息，腐蚀状态、变形情况、裂纹扩展等状况的监测和检验，对船舶当前状态进行评估，并且自动生成报告等，达到船体状态评估流程的系统性与完整性，以确保船舶有良好的维护状态，同时也可支持船舶租赁方和船舶使用方对船舶状态信息的共享。

此外，该海事软件还能够建立船舶结构的精确模型。客户可将船体的任何缺陷信息以文字或图片的形式添加到船体模型的相关位置。该软件能让客户通过比较不同时间的检测结果追踪问题区域的发展变化。修船厂规范的准备工作也变得轻而易举。该软件累积的信息还能向租船人等证明船舶的维护情况。

阿特拉斯・科普柯压缩机技术将节能技术作为中国市场重点

2010年5月9日，阿特拉斯・科普柯压缩机技术在上海展示了其长期以来将节能技术带到中国市场的成功经验。随着公司部分策略管理层从欧洲迁至上海，阿特拉斯・科普柯期待未来能将公司出色的压缩机解决方案，包括能源回收、变速驱动以及空气检测系统等，推广到中国更广阔的市场。

阿特拉斯・科普柯压缩机技术总裁stephan Kuhn表示，“随着现在阿特拉斯・科普柯压缩机技术部分高管开始常驻中国，我们将能更好地提供环保压缩机以及空气处理解决方案，比如我们的‘零碳’排放压缩机，将致力于满足客户要求，降低二氧化碳排放量，并降低拥有成本。今年晚些时候，我们将在上海再开一家新工厂，为不断增长的中国市场提供高能效涡轮压缩机。”

阿特拉斯・科普柯公司同时介绍，2009年，阿特拉斯・科普柯公司内置能源回收装置的ZR系列无油空气压缩机成为了全球首款获得TOV“净零能耗”认证的压缩机。该款压缩机产品能够百分之百地将输入的电能以热水形式回收。

另据了解，阿特拉斯・科普柯称其此次带来的节能技术将为中国政府设定的2020年单位GDP能耗(较2005年水平)降低40％～45％的目标提供支撑。公司节能技术将能极大地有益于环境保护，并为中国实现降低能耗的目标起到重要作用。气垫船底新技术

瑞典著名油轮公司――斯特纳(stena)积极研发气垫船底减少阻力的船体与技术，近期设计制造了一艘15米长大型船模作科学实验评估，命名式在歌德堡港举行，船模起名“StenaAirmax”号。

斯特纳航运公司早在五年前已投资5000万瑞典克朗开展船体气垫项目的研究。该公司在小型船模的试验取得一系列成绩和进展后，再设计大型船模发展，目的是找出一种方法减少船舶的耐水性，从根本上提高能源利用和降低燃油消耗。

降低能源消耗

该公司总裁兼首席执行官乌尔夫・莱德对该项新技术初步评价，认为测试结果令人鼓舞。根据船舶的种类和速度，期望能节省20％～30％的能源，新“Stena Airmax”号大型船模，重约25吨，将通过一系列的测试来验证这些成果。

斯特纳航运公司与歌德堡查默斯科技大学、SSPA研究机构合作，开发及确立P-MAXair模型，而“Stena Airmax”号大型船模是该计划大型实验性进程的工具，将在瑞典西海岸古尔马斯峡湾进行海上试验，测试将进行一系列内容与项目，船模上已安装电动马达作为动力模拟。

工程人员和科学家目前在理论创新上，重新确立船体与水接触的部分“湿面”，目的是想办法减少这种“湿面”，使得船体与水的摩擦降低，从而提高船速。解决办法之一，是在船底设计制造出一个充满空气的空腔，减少船体湿面，形成水与

空气接触，而不是船体钢板，以此减少摩擦。

乌尔夫・莱德表示，道理简单，但试验复杂，这些技术难题包括波浪内部形成的空腔会削弱积极作用。另外，一个平衡两者之间还必须优化空气压力，以达到尽可能减少阻力，并在同一时间内，减少空气泄漏的目的。

实验船身长15米

用船模试验来测试技术的可行性和搜集各种数据，由来已久。然而，斯特纳气垫减少摩擦的实验项目涉及空气内容，若以过往的经验来看，船模扩大全尺寸试验要加入空气的元素，在未有先例可援和掌握实际数据之前，以4米长的传统船模来建立一个全尺寸的传统船模试验效果，是非常危险的。

根据对实验的全过程的认识和现况，斯特纳船运公司与科研人员决定按1：12的比例，先造一艘长15米的实验船，以验证所取得的成果可否适用于更大尺寸的船型，其中测试空气调节系统将是一个重要组成部分，将很大程度决定计划的成败。

该大型船模的技术规范内容：长15米，型宽3.3米，满载重量35吨，时速5节，动力推进2×10千瓦。全尺寸船舶设计：长182米，型宽40米，满载重量6.5万吨，时速14节，主机推进2×8000千瓦，满载刻线0.9米。

世博“漂浮农场船”打造“海上城市”技术概念

位于世博园浦西区的中国船舶馆不但展现了中国造船工业的历史和最新成就，更展望了造船工业的未来，其中“漂浮农场船”的展台足以引发我们对未来造船工业的无限畅想。

蔬菜种植采用无土栽培

在中国船舶馆室内展区，一个“漂浮农场船”的模型引起了人们关注。这个模型长度超过1米，在船头不但有绿油油的蔬菜，还有好几台风力发电机；而在船尾，则在立体栽培的蔬菜架子上安置着大量的太阳能电池板；在中段宽敞的甲板区，一群母鸡在草地上吃食，一条条鲤鱼在水中欢畅地游来游去。

旁边的说明写着，这艘船是“航行城市的主要食品生产、供给基地，集海水淡化、蔬菜水果种植、家禽鱼类养殖以及食品加工等功能于一体，保证居民身处海上也可能吃上新鲜和营养丰富的食物。这艘船长330米，有60米宽，不亚于美国的尼米兹级航空母舰。

船上有家禽饲养区，可以在这里放养家禽，让它们在这里产蛋，也有孵化区，可以繁殖家禽。在这里还可以进行海水淡化，并用淡化的海水养淡水鱼，它还可以用无土栽培的方法种植蔬菜。这些生产出来的食物都可以通过高度自动化的流水线加工成食品，并且贮藏起来。

“农场船”设计零污染

这艘船是“真的”吗?为什么要舍弃陆地的农场，在海洋上种菜养鸡呢?中国船舶馆媒体主管胡晓峰说，这个模型展现了一种技术概念，现在它需要用的技术都有了，但是经济性还不够好，也没有必要现在把它制造出来。那么，为什么要提出这样的概念呢?

胡晓峰说，为适应本届世博会的“城市让生活更美好”的主题，中国船舶馆把展示重点定为“船舶让城市更美好”。两者的一个重要结合点就是“海上城市”的概念。未来，陆地上的生存空间可能已经不够人类生存的，陆地环境恶化，一部分人可能不得不移居海上，“漂浮农场船”正是为这种“海上城市”提供食物的。

那么，不污染陆地，就要去污染海洋吗?胡晓峰说，“漂浮农场船”的设计概念就是“零污染”。它的物质能够循环利用，不向海水中排污；种植、养殖和加工的能源都来自太阳能和风能，比如用太阳能电池发出的电能可以向甲板下的无土栽培蔬菜提供灯光照明。因为船是可以动的，所以总是能去最适合种植、养殖和发电的区域，可以说“和自然融为一体”。

中国乙烯运输管理技术取得突破

目前，从长航油运传出喜讯，该公司将与中石化携手，共同打造中国自有的乙烯运输船队，填补国内乙烯运输市场空白。

据长航油运4月9日公告称，该公司将与中石化化工销售公司共同出资，设立一家有限责任公司，合作开展乙烯水路运输相关业务。新公司注册资本15000万元，长航油运以现金出资10500万元，占注册资本的70％；中国石化化工销售有限公司以现金出资4500万元，占注册资本的30％。

乙烯运输长期受制于外

乙烯是最重要的石油化工原料之一，它的产能是一个国家石油化工能力的标志。由于其理化特性，乙烯运输必须在一103℃的条件下进行。目前国内尚无符合其装载要求的低温船舶，处于空白阶段，乙烯的船运只得依靠外轮来实现。

根据中国相关规定，外轮不得从事中国国内两个港口间的内贸运输业务，这就直接导致国内石化企业的乙烯销售及采购只能通过进出口途径来完成。即便是中石化系统内的企业在乙烯资源上进行相互平衡和调配，但因受制于运输环节，也只能被迫舍近求远进行进出口贸易，不仅造成资源调配上的浪费、经济上的损失，也使宝贵的乙烯资源在国内存在大量缺口的情况下仍被迫流向国外，大量效益流失。国外公司就是通过对乙烯船舶的长期控制，几乎主宰了整个亚洲的乙烯市场。

“目前，国内乙烯航运审批手续非常繁琐，同时，由于国内没有承运乙烯的船舶，乙烯运输长期以来，受国外商社掌控，中方企业在乙烯进出口及航运市场谈判中处于不利地位。”中石化化工事业部主任吴明君就此坦言道。

有专家分析，随着今后国内乙烯产能的快速扩张，中国乙烯运输的需求将日显频繁，打造中国的乙烯运输船队，破解制约中国石化企业乙烯运输发展的瓶颈，这既是国内石化企业自身经营发展的现实需要，同时，也为中国航运企业提供了一次难得的发展商机。

挑战高端化工品运输

2009年12月28日，长航油运与中石化化工销售公司在古城南京举行“乙烯船合资合作协议签字仪式”，此举标志着双方携手打造中国乙烯运输船队进入到启动阶段，这也是长航油运矢志服务石化企业、推进“向产业高端延伸战略”的一大举动。

由于乙烯的理化特性，对其运输的进入门槛更高、管理要求更严、难度更大。长航油运领导层高度关注国内石化企业乙烯运输现状：长航油运总经理李万锦等领导班子成员，多次带队走访中石化和国家相关主管部门，就承揽乙烯运输进行反复协商，协调解决相关难题。经过多方努力，2008年5月，长航油运以航租外轮的形式，成功进入国内乙烯水上运输。

“要彻底扭转乙烯运输长期受制于人的被动局面，就必须拥有、经营和管理自有的乙烯船舶。长航油运具有十多年在水上危险品运输行业方面积累的专业经验，有信心、有能力去挑战高端化工产品乙烯运输市场，实现‘国油国运’，维护国家经济安全。”李万锦总经理对打造一支国有乙烯运输船队充满自信。

在承租外轮进行国内乙烯运输的同时，长航油运及时组织公司航运经营部、船技部等相关人员上外轮乙烯船考察，实地学习了解乙烯船的操作、护管、设备应用、船舶管理等方面的相关情况。

挪威船级社设计新概念集装箱船

“Ouantum”为挪威船级社(DNV)设计的新概念集装箱船名。该型新概念集装

箱船以技术和市场研究以及创新为基础，是为在消耗较少的燃油的情况下，运输更多的货物并能减少对环境的影响量身定做的。

总的来说，航运企业，尤其是集装箱船运输企业，面临的不稳定性仍将是一个挑战，因此灵活性将成为未来成功的关键。而新概念集装箱船就是为了满足已经感知的市场需求而设计的。虽然新概念集装箱船的设计航速为21节，但可以在航速小于10节和大于22节的情况下高效运营。由于该集装箱船的型宽为42.5米，因此具有很好的稳定性，而其49.0米宽的超宽甲板设计增加了集装箱的搭载能力。

以新概念集装箱船众多创新解决方案中的部分创新解决方案为例，新概念集装箱船所需的压载水量可以减少到最少，新概念集装箱船将液化天然(LNG)作为船舶的部分燃料。

据挪威船级社总裁兼首席运营官Tor Svensen介绍，“即使是在三到五年之内才能够建造出‘Quantum’新概念集装箱船，也要推动挪威船级社设计的新概念集装箱船有可能促进关于船舶概念创新的辩论。虽然新概念集装箱船设计的各个方面都不大可能在一艘船上体现出来，但我深信，某些特性可能在今后在一艘一艘的船上体现出来。他谈及汽车行业，作为开发未来新型汽车的指导原则，该行业具有长期引进新概念的传统。”

Svensen补充说，“虽然我们都知道，船舶工业正面临困难的时期，但现在是创新和集中精力制定新的解决方案的时候了。挪威船级社拥有强大的技术和金融平台。该平台将用于解决大家正面临的问题，特别是环境挑战问题。”

如果“Quantum”新概念集装箱船按设计方案推出，将建成一艘长272.3米，水线型宽42.5米，甲板加了6.5米，总载箱量可以达到6210标箱的集装箱船。通过在进行该集装箱船设计前的市场研究后，航运市场情报提供公司――Alphaliner得出的结论是：“5500标箱级集装箱船有可能成为集装箱航运企业新的主流船型。”

崭新的船舶下水方式

据“船舶世界网”报道，4月10日，在16只大型气囊的承载下，烟台打捞局船厂建造的85米打捞船“德渡”顺利滚装到半潜驳船“德浮2号”上。4月17日，在烟台打捞局专业技术职员的精心操纵下，“德浮2号”半潜驳船顺利下潜，“德渡”船成功实现下水。该船计划6月竣工交付使用。

此次新造船舶下水方式，是烟台打捞局在船舶建造和重大件运输详细施工工艺上的一次尝试，改写了烟台打捞局新造船舶利用滑道下水的历史，成功开创了一种崭新的船舶下水方式――利用半潜驳船下水，突破了现有滑道承载力和船型的限制；提升了造船能力，改写了烟台打捞局重大件滚装运输利用滑道滑移上船的历史，开创了气囊滚装重大件的装载方式。这是烟台打捞局救捞专业化建设的新成果，也是烟台打捞局转变经济发展方式、提高科技水平的体现。这一技术研发将会促进船舶建造工作和海上重大件运输业务取得更大进展，提高烟台打捞局海上应急抢险施救能力。

德国研究新型船舶仿生涂层技术

据《大公报》报道，德国波恩大学近日发表公报说，德国科研人员发现了槐叶萍“超级疏水性”的奥秘。如果给船体刷上具有类似疏水性的仿生涂层，可大大降低船只行进过程中与水的摩擦，从而节省燃油。

槐叶萍是一种浮水性水生植物。这种植物极不易被水沾湿。把它浸入水中，再取出，上面挂的水珠马上就会全部滴落。更准确地说，它在水下根本就没有被真正浸湿。在水下时，其叶片表层会形成极薄的一层空气膜，从而避免叶片与水直接接触。材料学家称其为“超级疏水性”。

波恩大学植物多样性研究所等机构的研究人员发现，槐叶萍的表面有许多丛生的放射状微茸毛，而这些茸毛的尖端十分亲水。入水后，这种植物能够将水分子锁定在茸毛尖端，令尖端到叶面的空气层得到有效保护。

研究人员认为，效仿槐叶萍表面结构制造新型涂层将会有广阔的应用前景。以船运为例，目前船只的驱劫能有一半以上被船体与水的摩擦消耗掉了。如果能通过特殊涂层在船体表面形成空气膜，船与水摩擦而造成的能耗将降低10％，因此可大量节省燃油。此外，这一技术还能用于制造速干浴衣等方面。这一成果发表于最新一期《先进材料》上。

据资料介绍，槐叶苹科(salvinia natans)是一种多年生浮水性的水生蕨类草本植物，喜生长在温暖、无污染的静水域上。根茎细长，其每节上长出3片叶子，轮生，2枚浮水叶，排成二列类似槐叶而得名。其别名为：槐叶苹、蜈蚣萍、槐叶苹、山椒藻。

核动力技术或将用于集装箱船

“国际船舶网”报道称，“核动力深海集装箱船将只需每5年补充一次燃料，将完全取代目前的传统油燃料船舶，这一天即将来临。”德级社执行董事会成员Hermann Klein近日预言，“我确信我们将看到核动力驱动的集装箱船。”

Klein是基于目前海事界发展现状才作出上述预言的――海事界减排压力是研发零排放船舶的动力来源，但Klein对全球船东能否在2020年完成减排目标表示怀疑，因为目前在服役的船舶有超过60％仍将运营10年，只有大约三分之一的船队会有新吨位和新技术船只。他认为尽管降低航速和采用LNG等灵活燃料是减少污染的有效方法，但如果航运要完全符合环保标准，还需要更多的革命性技术。

此外，业内一些专家认为集装箱船订单在2011年初将复苏，但Klein认为这还需要好几年，这将给业界各方一段时间去重新思考船舶设计、船舶周期的平均航速等，而不是之前的最大航速。这一思维变化将使造船师们转向研发不同的船体和推进系统。尽管大多数集装箱船将在过去航速的基础上降低航速，但有时仍然需要快速地为客户运输昂贵的、时间紧迫的货物。

中远集团完成《远洋船舶压载水物理净化处理技术课题》研发

据国资委网站报道，4月26日，由中远集团所属中远造船工业公司承担的国家科技支撑项目――《远洋船舶压载水物理净化处理技术课题》顺利完成，并通过了交通运输部课题专家组的验收鉴定。专家组认为，该课题充分发挥多行业、多单位合作的优势，完成了原定任务。在压载水处理系统的预处理、高效消毒灭活技术及系统自动化控制等方面取得了大量创新成果，形成了具有我国自主知识产权的压载水处理技术，建立了标准的岸基测试设施以及检测检验方法体系。研究成果总体上达到国际先进水平，预进气式气体辅助液体反冲过滤器自清洗技术和紫外剂量处理水浊度自适应调节等技术方面达到国际领先水平。专家组高度评价了中远集团、中远造船工业公司对课题的研发和组织管理工作，一致认定课题技术资料齐全，内容完整，给予验收通过。

远洋船舶压载水携带的有害水生物和病原体是构成对海洋环境和生态破坏的主要威胁之一。近年来，国际海事组织(IMO)及各航运大国纷纷制定相关措施，严格控制压载水排放。IMO于2004年2月通过《国际船舶压载水及其沉积物控制和管理公

约》，制定了压载水处理的新规范和新要求。该强制条约一旦生效，仅国内船舶压载水处理设备市场即有较大的市场需求。目前，国际上仅有少数发达国家掌握压载水处理关键技术。为满足公约生效实施后对国际航行船舶压载水处理的新标准和规范要求，打破发达国家垄断，科技部将《远洋船舶压载水物理净化处理技术课题》列为国家“十一五”科技支撑计划项目，引导国内企业自主攻克这一难题。中远集团凭借强大的航运背景以及丰富的船舶和配套产品制造经验，获得承担该项目的机会。中远造船工业公司经过两年多时间的攻关，按计划完成了全部项目研发指标，取得了预期效果。

芜湖大江造船天然气动力船通过高新技术认证

芜湖大江造船有限公司于2007年经投标获得的由新加坡Maime Designs PTE.LTD公司设计，船东为泰国CSG航运公司的6艘以天燃气作为动力设备燃料的49.9米长、装载40TEU的集装箱船，现已制造完成，并陆续交付给船东使用。

该船在制造安装过程中实现了如下几项创新：

・快关阀、高压滤器、减压阀、球阀、电磁阀等组合而成的天燃气从200巴降N；9巴的分级减压系统；

电加热带保温以补偿供气系统的降温；

・天燃气浓度安全控制的声光报警装置；

・温度和烟雾安全控制的声光报警装置；

・电气和机械双重控制天燃气供气系统：

・横向可倒式航行桅杆。

据了解，天燃气动力船在国内外是首创，以上创新点在国内外也少有报道，其技术达到了国内领先水平。

上海长航船舶工业总部

按照中国外运长航集团实行专业化管理的要求，上海长江轮船公司于2009年6月组建了上海长航船舶工业经营总部，对所属上海长江轮船公司闵南船厂、长江轮船公司吴淞船厂、上海长航吴淞船舶工程有限公司和南通驳船厂的人力资源、生产组织、技术、信息、设施设备等一系列资源的融合与共享，实行“经营统一开发、资金统一调控、发展统筹协调、大宗物资统一采购”的统一经营与管理，力求高效集聚经营力量，提升上海长航修造船市场地位，树立上海长航修造船品牌，建成专业承揽各类运输船舶、油船、化学品船和工程船舶的修理、建造及改装的专业化公司。

第9篇：航天技术的概念范文

关键词：航天测控；教学改革；教学模式

作者简介：陆必应（1976-），男，安徽舒城人，国防科学技术大学电子科学与工程学院，副教授；王建（1981-），男，湖北宜城人，国防科学技术大学电子科学与工程学院，讲师。（湖南 长沙 410073）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）25-0141-02

“航天测控”是国防科学技术大学电子工程专业本科生的一门专业必修课程，同时也是通信工程和信息工程专业本科生的选修课程。课程重点讲述基于无线电的航天测控系统的概念、体制、组成和工作原理，引导学生了解现代航天测控技术的发展动态和方向。[1，2]作为一门专业课，一方面要传授学生航天测控系统的专业知识，另一方面要培养学生对复杂电子系统的分析能力并掌握设计方法，加强学生的工程素养。航天技术的发展及其在军事和国民经济中日益广泛的应用，特别是我国载人航天技术的跨越式发展，激发了学生学习本课程的热情，同时对课程的教学也提出了越来越高的要求。[3]本文先分析“航天测控”课程特点和教学中存在的问题，随后介绍以教学内容、教学方法、教学实践环节相配套的教学改革探索和实践，以实现专业知识学习和工程能力培养兼顾的教学目标。

一、课程特点与教学现状

“航天测控”课程教学具有如下特点：一是基本概念多，涉及领域广 。包括天文学基础、航天器轨道运行基本原理、无线电测距定位原理、高速无线数据传输原理等。二是基本原理复杂，涉及的理论基础宽，包括随机信号分析、信号与系统、雷达原理、通信原理等。三是系统复杂，安排实践环节困难。航天测控系统是复杂的电子系统，而先修课程偏重基础知识的学习，对电子系统的介绍偏少，学生很难通过一两个简单的实验课达到理解和掌握复杂航天系统的目标。以上特点决定采用传统的方法进行教学时，教师讲授难度大，学生学习理解困难，学习效果差。

该课程教学现状与存在的主要问题有：

1.教学内容多，课时少

本课程内容包括航天测控的基本原理、统一载波测控系统、跟踪与数据中继卫星系统、全球定位系统及其在航天测控中的应用四大部分，仅统一载波测控系统就包括跟踪测轨分系统、遥测分系统、遥控分系统。上述每一门技术都具有相对的独立性，涉及的理论、方法和系统都有其独特的内容。国防科学技术大学（以下简称“我校”）电子科学与工程学院早期设有航天测控专业，上述内容安排80～120课时讲授，现行的教学大纲仅安排了40课时，教学内容却没有减少，要完成教学任务，学生学习上存在较大困难。

2.教材相对陈旧，新技术介绍少

本课程的教材编写于1998年，内容上继承了航天测控专业所用内部教材的精华，重点内容为统一载波测控系统的原理、系统分析和系统设计。其优点是基本概念清楚，理论推导详实，系统分析深入，但也存在如下几个问题：一是内容过多，部分内容分析得过于深入，基础稍差的学生掌握起来有困难；二是近年来航天测控技术进步迅速，不断涌现出新概念、新方法和新技术，航天测控体制也从传统的统一载波测控体制加速向以跟踪与数据中继卫星系统为代表的天基测控体制发展，而教材没有充分反映航天测控技术的新发展。

3.教学手段单调，实践环节不足

原先的课程教学以教师板书讲授为主，配合以少量的幻灯片和课后习题作为辅助手段；学生的学习停留在阅读教材和参考书目、做课后习题上，缺少必要的实践环节。这种以讲授为主的教学模式无法充分调动学生的学习兴趣和积极性，缺少必要的实践环节，学生对理论和技术的理解无法深化，学生的主观能动性没有充分发挥，分析问题、解决问题的能力和工程素养得不到提高。

二、教学改革探索与实践

1.突出教学重点，合理选择教学内容

综合考虑航天测控技术的发展现状，并结合电子工程专业本科生的预修课程以及学时数，对教学内容进行了重新安排，修订了教材。将教学内容根据测控体制划分为统一载波测控系统、跟踪与数据中继卫星系统、全球定位系统的原理及其在航天测控中的应用三个部分。对统一载波测控系统部分内容进行了三个方面的删减：一是与先修课程内容有重复或雷同的，如跟踪测轨技术中的角度测量技术，在先修课程“雷达原理”中已有讲述，直接删除；二是要求具备比较专业的预修知识而学生又不具备的，如遥控编码体制，对电子工程专业的本科生来说由于不具备相应的预修课程，理解存在较大的困难，进行了删减，并提供相关的参考书籍供有兴趣的学生参考；三是难度太大的内容，如测控信道的设计，这部分内容要求学生在理解信号调制理论的基础上，结合特定工程实际设计出最佳波形，对大部分学生来说要求过高，也进行了删减。根据航天测控技术的发展趋势，对跟踪与数据中继卫星系统的组成、工作原理以及采用的新技术等部分内容进行了扩充。调整后的教学内容，既重视基本原理的教学，也重视测控系统的分析，还涉及测控新技术的介绍。

2.采用多种模式教学方法，提高教学效率

对课程的总体教学目标和教学所包含的知识点进行了分析，并对教学方法和教学过程进行精心设计。针对不同的教学内容，采取多种形式的教学方法，包括课堂理论教学、比较教学、案例教学、讨论教学等，并有机地结合起来。

基本原理如测控信号基本理论、测距原理、GPS工作原理等内容采用课堂理论教学，开发了多媒体教学课件，除传统的公式推导和文字描述外，配以适当的图片、动画，直观地说明理论分析结果，使学生对一些重要的结论留下深刻的印象，强化教学效果。

航天测控系统的教学若采用简单的讲授教学，由于学生工程实践经验少，往往不能深刻领会系统的内涵，抓不住重点，因此采用案例教学法与比较教学法相结合的教学方法。选择航天测控系统中较为简单但具有代表性的“单通道锁相接收机”作为教学案例，先对系统作简单介绍，使得大家对航天测控系统有一个感性认识，然后提出问题，供同学们分组分析、讨论。如跟踪测轨系统锁相接收机与一般雷达系统接收机进行比较，通过比较启发学生思考二者结构上的根本区别是什么，工作原理有什么不同，航天测控系统采用这种特殊类型接收机的原因是什么。通过比较学生较易理解航天测控跟踪测轨系统与一般雷达系统的异同，达到触类旁通的效果。通过开设讨论环节，营造生动、活跃的课堂气氛，培养学生思考问题、解决问题的能力，变被动接受为主动思考。最后以科研成果进课堂的形式对案例进行总结，同时引导学生了解航天测控系统设计基本方法。将教学团队在航天测控接收机领域所作的科研成果——某改进型航天测控接收机实物搬进课堂，分析传统接收机存在的缺陷，改进型接收机性能有哪些改善，从哪几个方面着手进行改善，如何进行改进等。通过这一具体案例，充分激发了学生的积极性，对航天测控系统设计方法这一难点也有了初步的认识。

在教学手段上，除采用计算机辅助教学外，还充分利用校园网资源，开展网络教学。编制适合网络教学的课件，提倡学生网上提问，进行网上答疑，对课外拓展性的内容提供更多的学习资料和参考文献。此外，利用网络教学可部分缓解教学内容多而课时少的矛盾。

3.重视实践环节，提高学生工程素养

“航天测控”是一门理论较深、实践性强的课程，提高学生的工程素质也是本专业课的一个重要学习目标。航天无线电测控系统是一个复杂庞大的系统，没有条件开展针对整个系统的实践性教学，但在基本原理和分系统教学过程中增加了实践性环节，如简单的实验设计、开放式研究性习题设计等。另外，对深空测控、小卫星测控、星座测控等测控领域的新课题、新技术、新发展，根据情况开设一两个专题讲座，使学生了解航天测控技术的最新发展，提升学生应用能力。

4.加强教学团队建设

作为一门专业课，虽然面向的专业范围窄，学生层次相对统一，只要一两名老师就可完成课程的教学任务，但不能因此就忽视教学团队的建设。作为教学活动中的关键要素之一和教学活动的具体实施者，教师本身的专业理论知识、实践能力、教学能力、科研能力对课程的教学效果有决定性的影响。因此，我校建立了一个由教授、副教授、讲师等不同层次教师组成的教学团队。团队中所有成员都从事航天测控领域的科研工作，由同时具有丰富科研经验和教学经验的副教授担任主讲老师，由教授开展航天测控领域新技术、新发展专题讲座，其他成员的科研成果为教学案例提供支撑。同时通过“跟、帮、带”，促进年青教师的成长，保证教学团队教学水平的稳步提高。

三、结束语

随着航天技术在国防、国民经济中日益广泛的应用，航天测控技术也获得了快速发展和广泛重视，对“航天测控”课程教学提出了越来越高的要求。本文对“航天测控”课程存在的问题进行了分析并提出了切实可行的改进措施，通过教学内容、教学方法、教学过程和师资队伍建设的改革，精简了教学内容，采用了以比较教学法和案例教学法为主导的多样化教学方法，充分调动了学生的学习积极性和主动性，培养了学生自主学习能力、分析解决问题能力，达到了专业知识学习和专业技能培养并举的目标。

参考文献：

[1]周智敏，陆必应，宋千.航天无线电测控原理与系统[M].北京：电子工业出版社，2008.