发布时间:2023-09-28 10:30:44
导语:想要提升您的写作水平,创作出令人难忘的文章?我们精心为您整理的5篇航天电子技术分析范例,将为您的写作提供有力的支持和灵感!
1 电子信息技术的应用特点分析
1.1 在航空航天领域的应用特点
在我国航空航天事业发展中,电子信息技术发挥着重要的助推作用,其应用范围主要体现在高精尖技术研发层面。航空航天领域是我国科教兴国战略的重要领域,当前在该领域中开辟了专门的电子信息工程技术类项目,其项目包括与航空领域相关的软件开发、信息处理、高端微波遥感技术等。电子信息技术还被应用到航天电子系统研发中,如我国研发的东风-14洲际弹道导弹应用了先进的电子信息技术;我国北斗卫星导向系统也应用了电子信息技术,大幅度提升了系统运行的高精准度,使其覆盖范围扩大至整个亚太地区。为了持续推动我国航空航天事业的发展,使其相关技术达到世界领先水平,必须要加大该领域中电子信息技术的研发力度,拓展其应用深度与广度。
1.2 在工程建设中的应用特点
在工程建设中,电子信息技术的应用主要体现在搭建网络通信平台方面,如在工程造价控制领域中,可以利用网络信息传输平台及时获取有关工程造价的相关资料信息,并利用管理信息系统、办公自动化技术等强化造价监控,提高工程造价控制的及时性。工程量计算是工程预算、决算的重点,而运用工程量计算软件可节省人工计算的时间,避免出现计算差错。尤其在公路工程建设中,电子信息技术可以对种类繁杂、数量庞大的信息进行梳理,不断更新相关数据,促使公路工程建设有序开展,提高工程管理的现代化水平。
1.3 在城市安防领域中的应用特点
城市安防是保证社会安定的重要举措,电子信息技术作为城市安防的必要技术支撑,大幅度提高了城市安防的信息化、现代化水平。如,在城市安防中运用视频监控电子信息技术,可对监控范围进行固定和移动监控。尤其对于移动视频监控技术而言,可有效应对取电问题,扩大视频控制点的覆盖率,减少监控盲区;又如,在城市安防中运用电子报警技术,可实现固定目标报警和移动报警两种模式。对于固定目标报警而言,由探测器发出探测信号传输到报警管理中心,安保人员根据信息制定应急预案,对不良破坏行为进行有效控制。对于移动目标报警而言,融入了无线通信技术、GIS地理信息技术、定位处理技术等,可与医疗、公安、火警系统进行互联,以便对报警信息作出快速应对。这种报警技术已经被广泛应用于贵重物品运输、运钞车等监控领域。
1.4 在农业领域中的应用特点
农业机械是农业生产的重要物质基础,当前电子信息技术被广泛应用到农业机械中,促使农业机械向智能化、网络化的方向研发。如,在一些大型拖拉机的内部系统应用电子控制单元,使内部系统具备信息处理能力,并且利用标准设计接口与其他系统进行网络互联,通过局域网络对拖拉机的操作进行控制。电子信息技术在农业机械上的应用,迫切需要实现标准化、通用化。在农业机械驾驶室内安装通用型智能显示终端系统,利用光纤电缆组建数据通信网络,形成串行总线结构,将所有电子控制单元实现与总线标准接口挂接,从而促使信息在不同系统中的交换,准确传达控制命令。此外,这种标准接口还能够保障农业机械之间的信息交换,对加强农业机械管理、使用以及技术控制有着重要意义。
2 电子信息技术未来的发展趋势
2.1 光电子技术
光电子技术是由电子技术与光子技术相结合而产生的技术,主要应用于电子输入设备,如打印机、摄像机、平板电脑等设备,以CCD器件为主,其图像传感器的信息获取或输出方式如图1所示。
从光电子技术的发展趋势上来看,激光技术的应用拥有着广阔的发展空间,尤其在医疗、军事领域,激光器发挥着巨大的应用优势,能够保证应用的安全性,减少意外发生几率。此外,光电子技术中的光显示在家用电器中得到了推广应用,为提高家用电器智能化控制水平提供了技术支撑。
2.2 集成化与高效化
电子信息技术向集成化、高效化的方向发展。如,利用纳米技术制造电子产品,使其集成电路更加细化,促进了集成电路技术的发展与应用。当前,32nm、45nm、65nm的纳米级技术成为了较为常见的技术,加之ARM、FPGA等在电子产品中的应用,进一步提升了电子产品的集成性,这也成为电子信息技术研发的主要方向;又如,在光纤传输技术的支撑下,数据传输速度成倍数增长,加之CDMA数字通信技术的成熟、GPRS在通信领域的应用以及宽带接入技术的改进,进一步扩大了通信技术的覆盖范围,使得通信技术产品成为了人们生活中必要可少的物质条件。
3 结论
一切从球开始
在世界范围内,有许多私营航天科技公司成功的先例:2014年,Facebook与 Titan Aerospace 进行了一笔达 6000 万美元的交易。Facebook 购买了多架该公司生产的近地面太空无人机,用于自己旗下的太空网络信号转播项目,届时,全球都会被免费的无线网络覆盖。而在民营航天成功先例中,最著名的恐怕就是 SpaceX 公司。
和美国不同,中国航天事业主要由国家掌控和运作,但这并不意味着私营航天在中国无从谈起。
去年5月,“中国制造2025”规划,在新常态的语境下,国家把目光再次聚焦到工业实体。有分析认为,仅卫星应用这一领域的产值就将在2020年达到5000亿元,“十三五”末我国航天工业的整体产值将能达到8000亿元至10000亿元的水平。
据行业人士测算,商业航天领域每投入1美元,可获得7至14美元的回报。经过多年发展,商业航天已成为世界航天产业发展的主要动力。
“坐火箭20万美元游太空”“推出太空专车、太空顺风车、太空班车等发射服务计划”……事实上,曾经颇显神秘的中国航天业,已悄然开启商业化的大幕。虽然让公众兴奋的太空游还略显遥远,但作为交通工具的火箭其实已开始“专车”服务(指发射卫星等)。
位于一间普通写字楼的中国火箭有限公司(以下简称中国火箭公司)没有过多国企做派和军工的神秘,也还没有互联网企业足够的简明高效,但这家企业已经站上中国航天商业化的时代“风口”。
作为商业航天发展的基础运输平台,火箭正通过创新运营模式、打造专属列车、提供定制服务等创新举措,努力在商业航天市场的激烈竞争中抢得先机。布局并不止于目前披露的商业发射服务、亚轨道飞行体验、空间资源利用三大业务板块,“对标SpaceX只是近期目标。”
百度CEO李彦宏曾在2014年的全国政协委员会上递交提案,建议国家相关主管部门鼓励民营企业开展火箭、卫星等的研制、生产和发射业务,促进航天技术在其他领域的应用,带动其他相关产业的发展。
航天领域的民间机会
2015年12月22日上午九点,美国太空探索公司SpaceX成功将其自主研制的Falcon 9 FT火箭发射升空,成为首个成功进入太空的民间企业。这被视为私人航天时代即将到来的标志。
在中国,航天领域长期为国有力量主导。即便是国有机构,要制造完整的火箭也非一家所能。火箭的不同结构,在传统的航天系统中有着严格的分工。
但在民营航天爱好者的眼中,只要技术操作与基本工艺到位,使用民用级别的原材料进行航天器制造,并非不可能。
2013年,大三学生胡振宇与科创广州项目组成员一起,到内蒙古发射了一枚火箭。
胡振宇曾在中科院空间所实习了1个多月,而这家机构是航天四院的主要客户之一。他听到的最大抱怨是“太贵了”,“贵到以至于中科院自己都想做探空火箭,忍无可忍了”。几年后,他创办了翎客航天,计划把价格拉低至200万元,同时提供更好的性能。其中的关键是缩短供应商链条,减少分包成本,避免层层倒手、加价,以确保毛利润率。
按照胡振宇的规划,他创建的翎客航天将是国内首家提供探空火箭发射服务的私人企业。与公众更加熟悉的“”等运载火箭相比,他的探空火箭体型更小,通常长度不超过10米,箭体直径不超过300毫米,有效载荷数十公斤。它的作用是将搭载的仪器送到几十至几百公里的高空,进行几分钟的科学观测,相对简单的结构和功能,让民间科研力量有望参与其中,甚至成为市场的主要玩家。
2015年7月,中国民间航天组织中规模最大的 “科创航天局”主席罗澍等人做的卫星研制方案得到了投资人的认可。投资人认为,没有民间及商业化的航天就没有人类航天的飞跃。现在人类处于技术空前平民化的阶段,所以会出现几个年轻人在短短几年间通过互联网改变数亿人的生活,“沿着平民化路线看看有没有突破口。”
民间的商业航天行为,最终落点还是“商业”,在国家大力推动军民融合、“航天+互联网”的信息产业变革,以及全球新一轮的工业革命的大背景下,越来越多的企业将通过航天的“商业化”道路,寻求新的投资机会。
中国航天的山东元素
在神舟十一号任务中与天宫二号空间实验室成功实现自动交会对接后,513所承担了多项保障工作。
513所即山东航天电子技术研究所,隶属于中国航天科技集团公司第五研究院,始建于1966年。1986年由山西太谷搬迁至山东烟台。是目前山东省唯一一家从事航天高科技研究的科研事业单位。513所先后参与了我国从神舟一号到神舟十一号、天宫一号、天宫二号等所有载人航天工程型号的研制,均圆满完成任务。
10月19日3时31分,神舟十一号载人飞船与天宫二号空间实验室成功实现自动交会对接。6时32分,航天员景海鹏、陈冬先后进入天宫二号空间实验室。据了解,2名航天员将按照飞行手册、操作指南和地面指令进行工作和生活,按计划开展有关科学实验。完成组合体飞行后,神舟十一号撤离天宫二号,并于1天内返回至着陆场,天宫二号转入独立运行模式。
据报道,在航天员空间实验的过程中,513所研制的多项产品将发挥至关重要的作用。其中,513所研发的氧分压调理电路、二氧化碳分压传感器、舱内气体采样装置将净化空气,确保太空没有“雾霾”;液路断接器和封气装置是载人飞船的安全卫士;失重生理效应实验装置、骨丢失对抗仪、无创心功能监测仪为航天员提供了完善的健康保障体系;无线语音系统将实现航天员与地面的天地通话。
The Engineering of Aerospace Propulsion
2012,519p
Hardcover
ISBN9781447124849
大部分航空、航天动力推进领域的书籍主要致力于燃气涡轮发动机,往往很少覆盖如螺旋桨、直升机旋翼或火箭发动机推进系统及设备。本书采取一个更广泛的观察视角,旨在为航空、航天动力推进工程技术提供一个更广阔的知识背景,这本书并不只是介绍一个单独的系统,而是对多个系统进行观察和比较,将航空航天推进领域在科学研究和工程中的每一步进展呈现给读者。
这本书记录了从早期比较简单的推进系统到今日飞速发展的航空航天推进工程系统,读者可从本书中学习并了解到在航空航天动力推进工程学中更为深入的数学知识、物理原理和历史发展。本书共14章,分为两个部分,包含两个通用类别:飞机推进系统和火箭推进系统。第1-8章介绍飞机推进系统,第9-14章介绍火箭推进系统。本书选择的内容非常明确并具有代表性,书中关于航空航天动力学及工程的一些相关材料是非常全面而详细的,包括固体和混合火箭发动机内弹道等内容,并进行了详尽的分析说明。本书并未着重介绍某个单一的动力推进系统,而是提供了更广泛的参考背景,比较了被大部分教材忽略的其他飞行推进系统的相同点和不同点。这本书的主题内容覆盖范围较广,提供了更多直观的内容给读者,包括一系列相关的图表和照片,比如具体的推进器的性能图表。这些文字和材料为本科生和研究生提供了很好的支持,有利于学生和专业技术人员进行相关项目的工作。
这本书主要来源于作者在瑞尔森大学(Ryerson University)任教的教学笔记。作者教授本科生和研究生的航空航天工程课程多年,包含飞行力学、飞机性能和气动力学等相关内容。在1993年进入瑞尔森大学之前,作者曾在加拿大的大学和航空航天研究部门工作数年,目前作者是AIAA(American Institute of Aeronautics and Astronautics)固体火箭技术委员会的国际成员,并在北美和欧洲的动力飞行会议上发表了多篇重要学术论文。
本书适合用作相关专业大学课程的教材或者专业技术人员的参考用书。
徐旻,博士,工程师
为了实现培养学生实验能力、实践能力和创新能力的目标,我校电气工程与自动化国家级实验示范中心经过多年的发展和建设,不断积累经验,提出了“三层次、六类别”实践教学体系1,培养学生实践能力“以基本实验技能为基础,以独立设计能力为中心,以研究创新能力为目标”。实验教学由基本型、提高型和研究创新型实验组成。第一层次为基本型实验,由各课程的实验课或单独设立的实验课组成,每门实验课包含若干基本和选做实验。第二层次为提高型实验,包含课程设计、实习及综合设计实验。第三层次为研究创新型,学生根据自己的爱好进入实验中心的各开放实验室、创新实验室、学生科研实践基地,研究自己拟定的课题和学生创新基金项目,或参加教师的科研项目。在三个层次中,基本型教学实验约占55%,提高型实验占35%,研究创新型实验占10%。
根据“三层次、六类别”实践教学总体建设思路,电气工程与自动化中心建立并完善了实验教学体系。
1.1 基本型实验
基本型实验与课堂理论教学同步进行,基本型实验教学注重实验基础技能培养,主要包括基础性原理知识与验证性实验。
以“电力电子技术”基本型实验为例,坚持外购与自制相结合,自主研制并生产实验设备,改善实验条件,充分体现我校电力电子技术专业教学特色和先进性。实验设备的基础平台选用方圆公司的通用平台,实验挂箱为我校自主开发,这些挂箱观测点多、实验内容丰富,既可以进行器件实验、又可以进行电路实验;既可以进行电路开环实验、也可以进行电路闭环工作特性的测试。通过自行研制、开发、生产实验教学仪器,一方面可满足实验教学的需要,及时更新实验内容,同时也为学生的第二课堂提供了丰富的课题。在自制仪器的研制过程中,我们积极吸收优秀本科生参加,让他们在教师指导下直接参与收集资料、方案论证、电路设计及制作调试的全过程,实验教学成效反馈证明了这种方式非常有利于锻炼和培养学生的科研能力和协作精神。
1.2 提高型实验
在基本型实验的基础上,给学生提供了更高层次的综合性、开放性实验。提高型实验教学注重独立设计能力的培养,打破了传统实验教学思维方式,按照课程群的类别设置综合设计型实验。包括电力电子与电力传动开放性实验、电机开放性实验、飞行控制实验、过程控制实验等。提高型实验注重学生的研究创新能力培养。实验室实行开放式教学,学生可以申请实验器材,自行设计实验,进行研究型实验。
以电力电子与电力传动开放实验室为例,采用积木式结构的实验平台,可以开放至底层元件级别,灵活性好,可扩展能力强。学生既可以选用基本模块单元完成一些基本型实验项目,也可以自行设计电路。本实验可以不针对具体课程,综合应用“电力电子技术’、“电机学’、“自动控制原理’、“现代调速技术”、“开关电源技术”等课程的知识。结合教师科研课题和学科发展前沿“二次开发”部分核心部件,可将最新的科研成果及时转化为教学实验。从而增加了学生自己动手的机会,培养他们独立分析思考问题的能力。电机学课程设计是学生在完成电机学课程和课程实验的基础上开展的综合设计工作,学生完成电机参数计算、绕组设计分析、定子、转子设计分析等工作,主要培养学生的设计和分析能力。电机学实习是紧跟在电机学课程设计之后,学生设计好电机后,动手进行电机的加工和装配、测试工作。主要内容有拆解电机、拆解绕组、清理电机、绕制线圈、嵌装绕组、端部整形及绑扎、绕组绝缘强度测试、电机装配、电机运行、电机参数测试、合格电机验收,以及到企业参观。该课程设计可以有效促进教学与生产相结合,加强学生工程技术能力的训练和培养。
1.3 研究创新型实验
以航空航天应用、新能源发电等为核心,建立创新实验研究平台,提供学生创新实践的环境。利用创新实验室的条件,开展多种形式的科技创新制作活动,包括:创新实验室的开放项目;学生在学习过程中自己提出的创新项目;从教师的科研课题中分解出来的小课题;校大学生科技创新基金等。
航空航天应用是我校电气类学科研究的重要应用,为了让学生了解先进航空电气技术、提高实践创新能力,学校建有航空电源航空科技重点实验室和航空航天电源工程中心。该实验室由航空主电源发电系统、二次电能变换装置、配电系统及负载管理系统等实验创新平台构成。新能源发电技术是目前电力电子技术发展和研究热点之为了让学生了解学科前沿技术、提高学生的创新能力,学校投入大量资金建设了新能源发电技术创新实验室。该实验室由小型风力发电实验平台、太阳能发电实验平台和燃料电池发电实验平台构成。基于上述平台,学生可以进行创新性的发电机、电力电子功率变换等研究。
部分优秀学生通过参与老师的科研工作,通过对-个项目的“设计、加工、实验、分析”的全过程实践,可以系统学到专业知识和科研方法,提高科研工作能力、培养创新精神、积累创新方法。
通过“三层次、六类别”实践教学体系的细化,形成了电机、电力电子、自动控制3个实验教学课程群,共103个实验项目。包括:电机学(23个)、特种电机(4个)、电机与控制元件(18个)、电器原理及应用(4个)、电气测试技术(8个)、现代调速技术(8个)、电工学(2个)、电力电子技术(7个)、航空航天供电系统(4个)、自动控制原理(6个)、现代控制理论(7个)、控制系统工程(8个)、控制系统设计和实践(4个)。因篇幅限制,文中未列出实验中心详细的实验条目。
2.建立多层次实验教学队伍
针对示范中心多层次实践教学的需要,实验中心进一步加强了实践教学队伍建设。
基本型实验主要由年青教师和专职实验员联合授课,实验员侧重于具体操作的演示和讲解,年青老师侧重于实验结果分析和引申讨论,从而弥补了实验员单独指导的不足。
提高型实验由相关课程的资深教师负责,由实验老师配合,加强实验过程中的指导,通过手把手教学生,给予必要的过程辅导,解答学生疑惑以及对实验过程中出现的现象进行深入讨论,启发学生进行探究性实验,并掌握从现象中进一步挖掘更深层次的研究性问题的方法。
创新型实验主要由教授和部分副教授指导,通过创新论坛、创新示范区,以及每周创新研讨例会等形式加强对学生的指导,启发学生创新思维。
通过多层次实践教学师资队伍的建设,避免了过去的实验员单一带学生做实验的弊端,极大的提高了实践教学效果,培养了大量富有创新精神的高质量人才,在全国电子竞赛、数模竞赛、挑战杯、以及全球IEEE未来能源竞赛中多次获奖。
新加坡南洋理工学院是一所世界公认的、一流的职业技术综合性学院。新加坡经发局领导下的跨国合作技术培训中心、跨国合作科技学院及跨国科技伙伴,在1992年经过整合成立了南洋理工学院。这种特有的历史背景影响并造就了这所学校,使其在办学策略和人才培养方面具有鲜明的特色。下面以电子、通讯和计算机专业为例,分析其课程体系的特点以及给我们的启示。电子、通讯和计算机专业的定位
该专业定位于日新月异的电子技术领域宽泛的职业。学生在校期间学习工业上所需关键技术的重要知识和技能,有机会学到航空航天电子、嵌入式系统、IC设计、无线宽带、HDTV技术、纳米技术、生物医学和生命科学等重要技术。学校提供机会进行技能训练,包括产品创造、系统集成和创造性思维、组织管理能力以及外语表达能力等训练。
毕业生通过系统学习和训练,提高了自身的素质,能胜任如航空航天、电子、国防、远程信息服务和媒体等工业部门技术人员、工程师、管理者的工作。这个专业也获得了一些国内外高等学府的承认。这些国内外大学还提供机会,吸收这些毕业生进入本学校,并使其以最短的时间获得学士、硕士甚至博士学位。
宽而厚的基础,体现了“高起点”打造人才
从电子、通讯和计算机专业课程体系的设置来看,明显注重夯实基础。第一、二学年的基础课涵盖了工程数学及电子、通讯和计算机领域的基础课。这些课程是相对固定的经典模块,包括强电和弱电、模电和数电、数据与网络、基本的工具(工程制图、电子绘图、电子设计自动化、编程技术)以及若干课程项目。这些基础课的学习为学生在电子、通讯和计算机领域的发展打下了坚实的基础(参见右表)。
第一学年的课程及学时安排,共15门必修课,累计840个学时,其中有两门课为人文素质教育课程:交流技巧(45学时)、创造与创新(30学时)。此外,要从外语、商业和科技创业中选修两门课。第二学年课程分布及学时安排与第一学年大体相近。
多专业方向,体现了“用未来的科技培养今天的人才”
专业在第三年分为多个方向,这些方向是根据相应专业领域的发展来决定的,有些方向甚至是高精尖端的科学技术。学生通过两年的基础学习和训练,可以结合学习成绩并根据自己的兴趣和发展方向,选择相应的专业方向进行学习。在电子、通讯和计算机专业中,具有航空航天电子、无线通讯、嵌入式系统设计、远程信息服务、晶片制造技术、自动化设计等六个专业方向。这些专业方向是该领域的先进技术及其应用。各专业方向的行业背景、服务面向各有侧重,具体如下:
航空航天电子服务面向大气中心、MRO、设计、制造和飞行服务;无线通讯针对产品设计员、生产和测试员等岗位;嵌入式系统设计面向手机、便携式播放机、医疗设备以及自动化系统,由于对嵌入式系统持续增长的应用创造了对软件和硬件专家的大量需求,因此主要岗位是智能产品和系统的研究开发;远程信息服务专业的岗位是远程教育、航天、安全、保健、智能传输系统、精密制造自动化、安防、决策与供应链管理及许多其他方面;晶片制造技术为从事晶片制造部门的职业做准备,包括半导体晶片制造、集成电路及分离电子元件;自动化设计专业培养有关自动化系统、机器和设备的电子和计算机技术人员,覆盖了机器人、智能控制、计算机成像和视频自动化的关键技术。
特色课程设置,一切为了学生的成长和发展
除了体现时展和前沿技术的专业课程,南洋理工学院还设置了一些有特色的课程,重在培养学生的社会能力。
交流技巧:主要针对学生在学术上和社会上所必需的口头表达技巧和写作技巧,帮助学生建立正面的自我意识和专业形象,掌握沟通策略以及做决策和解决问题的能力,培养学生的冲突管理和协商技巧。
创造与创新:帮学生建立对创造和创新的理解,培养学生的创造性和创新性思考的能力。把思想融入商业理念中,以示范意义突出的创新实例去激励学生进行创造性思维,从而具备商业性创新及科技创业的意识。
团队协作及沟通技巧:帮助学生理解并获得在工作中所需的沟通技巧。学生得到相应的求职技巧,包括撰写简历、求职信和面试技巧等;培养学生的商业写作技巧,包括会议记录、备忘录和商业洽谈预约。学生将获得对不同组织、合作文化、商业聚会等的认识,从而更容易融入未来的工作环境中。
科技创业项目:这个项目以团队的形式,给学生提供在技术和商业领域应用所需的知识和技能,以及实现创新的机会。重点在于产品原型开发、创新思想的评测、方法和方案、技术评估和商业计划书。
企业实习:构成课程实践的一个整体,通过与企业接触,在真实的工作环境中使学生获得实际的工作感受。培养学生积极的工作态度、团队协作及沟通技巧。
全日制项目:使学生把课堂上学到的知识和技能应用到实践中,形成真实的创新性方案。定制特别的项目,既符合工业需求,又适合学生实践。学生被组织成项目组,当他们面临一系列的目标时要发挥团队精神。在项目开发的资深员工的组织和领导下,学生要一起工作。除了获得项目开发的途径、硬件和软件的技巧,还给学生树立终身学习的理念,为承受足够的工作压力做准备。
南洋理工学院课程设置的启示
市场导向的专业定位是课程体系设置的前提。职业技术学院人才培养的定位要依据国家的发展,又要高于经济发展的现状,因为人才的培养需要一个过程,既要动态地适应社会经济的发展,又要适度引领社会经济的发展。这就要合理地设置专业、动态地调整或新增专业。社会需要什么科技、未来需要什么科技,就设置什么专业。