導語：如何才能寫好一篇航天控制技術，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

該同志長期從事飛行器導航、制導與控制技術，以及光電探測技術的研究。“九五”以來，先后承擔了總裝備部、各軍兵種、國防科工局和863等領域多個重大項目的攻關工作和型號論證工作，為多個型號的國家立項做出了重要貢獻；主持研發了光電探測敏感器、慣性測量組合、空間執行機構等多款彈、箭、星領域控制系統核心產品，大部分產品已成功實現型號應用。

先后榮獲國家技術發明獎一等獎1項，國防科技進步獎等省部級獎項5項，獲得授權發明專利7項，在國內外期刊發表科技論文多篇。榮獲中國航天科技集團公司“技術創新先進個人”、“航天人才培養先進個人”和“航天貢獻獎”等榮譽。

本刊記者凌翔（以下簡稱記者）：上海航天控制技術研究所是我國紅外精確制導技術和便攜式防空導彈核心產品研發的專業研究所和重要基地。

您作為所長和精確制導控制技術專家，請首先介紹一下所里的科研情況。

劉付成（以下簡稱劉所長）：很高興利用這個機會談談我的認識。上海航天控制技術研究所隸屬中國航天科技集團八院，五十多年來一直從事紅外制導技術和便攜式防空導彈核心產品的研發，及時掌握國內外發展動態，緊跟國際技術路線，自主研發了四代產品，形成了完整的技術體系和齊全的產品體系，是我國在這個領域的領頭羊，為部隊和軍貿提供了大量裝備，實戰性能優良。

精確制導防空導彈歷經六十多年的發展已經到第四代了，成為防空武器系統一種極為重要的作戰武器，在國土、要地防空防御中發揮非常重要的作用。小巧輕便、靈活機動、價廉物美的便攜式防空導彈作為末端防御武器，主要承擔防御低空、超低空威脅，如噴氣戰斗機、直升機、無人機、巡航導彈等。

這些裝備在各國防空導彈裝備中占有65%以上數量份額，并在20世紀歷次局部戰爭中，尤其在近期中東的幾次局部戰爭和反恐戰爭中，國際上幾種典型便攜式防空導彈均取得了良好的戰績。

記者：請結合精確制導技術，談談便攜式防空導彈在戰爭中的作用。 便攜式防空導彈結構示意圖

劉所長：現代實戰數據表明，精確制導武器因擊毀敵方80%以上的目標而成為高技術戰爭的主要殺傷工具。其中紅外精確制導武器在各國裝備的各種戰術導彈中占60%以上。在近幾年的幾次局部戰爭中占被擊落飛機的90%以上，在實戰中取得了輝煌成果，因而引起各國軍方的高度重視，隨著紅外精確制導技術的發展而裝備的新一代便攜式防空導彈，將在未來靈活多變的局部戰場中扮演著越來越重要的角色。

精確制導技術目前分為光學制導、射頻制導和復合制導三大類，光學制導又分為紅外制導、激光制導和可見光制導。其中光學制導技術，尤其是紅外制導技術由于具有制導精度高、環境適應性強、小型低成本等特點，而成為便攜式防空導彈的首選方案，并帶動這類導彈從上世紀60年代的第一代，發展到目前的第四代。在役和在研裝備中以紅外制導的便攜式導彈為主，它具有精度高、隱蔽性好、抗干擾能力強和全天時作戰能力。

記者：請談談紅外制導技術與便攜式防空導彈的關系。

劉所長：紅外探測由早期的點源、線列發展到目前的面陣成像，由單一波段發展到雙波段、多光譜，靈敏度逐步提高，信息處理智能化，從而使武器裝備的作戰距離越來越遠，抗誘餌干擾能力越來越強。

可以說是以紅外制導為主的光電制導技術的發展帶動了便攜式防空導彈的發展和進步，隨著紅外制導技術向高靈敏大面陣成像、高光譜成像、偏振成像以及智能化方向發展，支持便攜式導彈遠距離高精度作戰、全天時作戰、復雜戰場環境下作戰。

記者：國外便攜式防空導彈的發展狀況如何？

劉所長：國外便攜式導彈裝備的導引頭主要有可見光導引頭、激光駕束、激光半主動和紅外導引頭，其中以紅外導引頭為主，所以后續重點談談紅外制導導彈。

紅外精確制導技術在全世界范圍內受到高度重視，歐美、俄羅斯、日本以及我國等均投入了巨大人力、物力和財力，開展了大規模的技術開發、產品研制，大量裝備和使用，加速了紅外制導技術的發展進程。

記者：請介紹一下紅外精確制導武器的發展特點，以及在局部實戰中發揮的作用？

劉所長：在歷次局部戰爭中，紅外精確制導武器的戰績卓越，顯示出強大的生命力。紅外制導的發展歷經了點、線、面探測體制，光譜覆蓋近紅外、短紅外、中紅外和長紅外等幾個大氣窗口。如今已經發展到成像制導技術為主，實現了全天時工作，可實現多波段、高靈敏度、高分辨率、高幀頻，能夠獲取更加豐富的場景信息，有利于在復雜戰場環境下發現和識別目標，提高反隱身和抗干擾能力。發展總歷程按照技術特色和作戰能力可分為以下幾代。

第一代，比較著名的有美國“紅眼睛”，俄羅斯“箭”2，法國“吹管”，我國“紅纓”5。典型特點是采用短波點源非制冷硫化鉛探測器+單元調制盤式體制，靈敏度低，抗干擾能力差，只能尾追攻擊第一代戰機。 中國“飛鷹”6防空導彈屬于第二代便攜式防空導彈，具有優秀的被動紅外尋的能力，制導精度高

第二代比較著名的有美國“毒刺”，俄羅斯“箭”3、“針”1，英國“標槍”，我國的“飛鷹”6。典型特點是采用短波/中波點源制冷硫化鉛或銻化銦探測器+圓錐掃描體制，靈敏度和抗背景干擾能力有一定提高，攻擊范圍擴大，具備后半球攻擊第二代戰機能力。

第三代比較著名的有美國“毒刺”，俄羅斯“針”S，法國“西北風”，英國“星爆”、“星光”，我國的“飛鷹”16。典型特點是采用點源或線列高靈敏度探測器+多元雙色掃描體制，具備探測距離遠、抗人工紅外誘餌干擾能力強、跟蹤速度大和一定的自動搜索與截獲能力，具備全向攻擊第三代戰機能力，具備一定的攔截巡航彈、反艦導彈的能力。

第四代比較著名的有美國“毒刺”BLOCKII和“長釘”SPIKE，日本“凱科”91式，國內正在研制過程中。典型特點是采用中/長焦平面探測器成像或線列機掃成像體制，具備高靈敏度、強抗干擾能力和自動搜索與截獲能力，真正具備全向攻擊和攔截第四代戰機能力，具備攔截巡航彈、無人機、空地導彈、反艦導彈等弱小目標能力。

國外主要軍事強國目前的主戰裝備以第三代為主，第四代少量裝備，在阿富汗戰爭、利比亞戰爭、伊拉克戰爭等多次局部戰爭中發揮了巨大作用。 俄羅斯“針”S防空導彈屬于第三代便攜式防空導彈

便攜式地空導彈主要打擊對象是低空、超低空飛行的戰斗機、攻擊機、轟炸機和武裝直升機以及巡航導彈。

記者：我國光學精確制導技術及其武器裝備近幾年取得很大進步，請問這個領域國內的發展跟先進國家同步嗎？現狀如何？

劉所長：經過近十幾年的發展，我國光學精確制導技術應該說基本趕上世界先進水平，所有技術途徑和導引頭產品種類都有所涉及，裝備的導彈種類齊全，各代的戰技指標與國外同類產品基本相同，并在實戰中得到驗證。

我國的“飛鷹”6便攜式防空導彈與美國的“毒刺”性能相當，均屬于第二代技術特色便攜式防空導彈。“飛鷹”16均屬于第三代技術特色便攜式防空導彈。技術水平高，使用效果好，受到廣泛好評。正在研制中的其它新一代便攜式防空導彈采用多種探測體制，技術水平和世界先進水平旗鼓相當。

另外需要說明的是，盡管我國光學精確制導技術及其武器裝備整體上和國外先進水平不相上下，不少技術還領先國際水平。但是我國在紅外、可見光和激光探測器的發展上，和美國、法國和日本等先進國家還存在差距。這些，我國科技人員正全力攻關，力求迎頭趕上。 美國“毒刺”防空導彈（FIM-92）。作為第二代便攜式防空導彈，“毒刺”使用了一個更靈敏的導引頭，擁有了更好的動力學性能，增加迎頭交戰能力和一個綜合“敵我識別”（IFF）系統

記者：未來光學精確制導技術的發展趨勢是什么？帶動新一代便攜式防空導彈向什么方向發展，在未來戰爭中的作用會發生什么變化？

劉所長：當今高科技的發展同樣會帶動光學精確制導技術的發展，從分析國內外的技術發展途徑來看，主要有以下幾個發展趨勢。

第一，在導引頭體制上，由單一制導體制和單波段制導向多波段多維多譜、多模復合成像制導技術方向發展，以提高武器裝備的目標識別和抗干擾能力。

第二，在靈敏度上，采取大面陣高靈敏高幀頻智能化探測器、先進光學系統、弱小目標識別信息處理技術等，以提高反巡航彈或無人機或制導炸彈等弱小目標探測能力。

第三，在低成本上，采用低成本非制冷成像技術、捷聯位標器技術、SOC技術以及制導控制一體化技術等，以提高武器裝備的性價比。

篇2

10月17日凌晨，位于四子王旗阿木古朗牧場主著陸場星光燦爛。這是一段令人焦急的時光，“神六”飛船在航行了325萬公里之后，正沿著既定的目標，飛向祖國的懷抱。

4時08分，喀什測控站發現目標，飛船飛入祖國上空。一朵“彩云”出現在廣闊的草原上。在1200平方米的主降落傘牽引下，飛船緩緩向預定著陸點飄落。飛船距離地面1米時，反推發動機精確點火。返回艙的速度由8米／秒迅速下降到1米／秒，如同一片羽毛，輕輕地落在草原上。4時33分，飛船返回艙著陸，航天員報告身體感覺良好。

5時38分，身著航天服的費俊龍自主出艙，聶海勝隨后走出，揮動鮮花向搜救人員致意，歡呼聲驚醒了草原的黎明。這一刻，距離神舟六號發射115個小時又32分鐘；距離楊利偉完成中國首次載人航天飛行后順利返回兩年又22個小時，距離中國載人和航天工程啟動13年又26天。

神舟六號給全世界留下深刻印象。兩名中國航天員往返于天地的全過程執行得非常準確，是人類航天史上一次真正的完美之旅。

“神六”方方面面都很圓滿

“神六”從一開始就有圓滿的兆頭。發射定在10月12日上午9時整，盡管發射的時間還可以往后延幾天，但二號F型火箭就在那一刻點火，分秒不差。幾百秒的升空過程，每一秒都在執行著設定好的程序，新裝在火箭上的攝像鏡頭把關鍵的動作清清楚楚地傳回了地面：一、二級火箭分離的那一刻，4個助推器瞬間拋落，然后一級火箭掉了下來。緊接著，拋離整流罩，飛船和二級火箭分離，一切都在掌握之中。

整個上升段，中國運載火箭研究院的科研人員們雖說有點緊張，但心里是有底的。這一次任務，對于他們而言，和過去5次完全一樣。從神舟一號到神舟五號任務，他們都做得絲絲入扣，表現非常穩定。而且，每次完成任務后，他們都要細細地查一遍全過程：發現不足，立刻盡全力改進。

神舟五號首次載人航天任務中，楊利偉回來反映，上升過程中振動和噪音很大，感覺難受。神舟六號任務，二號F型火箭在這方面下了大工夫，減振、吸振，降、吸噪音。飛船里的鏡頭拍得清楚，兩名航天員在這次火箭發射過程中，比上次要好受多了。

飛船的運行和返回是圓滿的。自從準確入軌后，神舟六號飛船的工作狀態非常出色。中國獨創的可旋轉太陽帆板始終準確地對著太陽，而不必調整整個飛船的姿態。更重要的是，飛船為航天員創造了安全、舒適的太空生活和工作環境。

神舟一號到神舟五號飛船的總設計師戚發軔說，飛船里的生活環境非常好。在返回段，飛船對付高熱和沖擊的所有手段都充分發揮了作用。戚發軔說，最終能夠準時、精確、安全地著陸，說明這次的預報、修正指令非常準確，著陸點離預定的理論著落點只有一兩公里，是10環里的10環。俄羅斯的“聯盟”號飛船著陸點曾經誤差了460多公里，搜尋人員整整1天后才找到航天員。

戚發軔還特別提到了返回艙的直立著陸。他說，這個狀態著陸是最安全的，那真是天時、地利、人和的結果。天時，氣象預報很準，降落時風非常小；地利，著陸點一馬平川，返回艙不至于翻倒；人和，航天員斷傘指令給得非常及時，避免了返回艙被風刮倒。從神舟一號到現在，返回艙只有兩次是這種狀態著陸的。在115個多小時的飛行過程中，“神六”沒有使用一個故障對策。

測控通訊和指控系統同樣是圓滿的。比如聲音和圖像的通訊，電視已經把效果展示無遺。地面指令的遙控注入，從飛船返回指令的準確執行就可見一斑，要是稍有遲誤，落點會飄移很遠。

圓滿背后的自主創新

神舟六號，中國制造。從神舟一號到六號，通過自力更生、自主創新，我國載人航天技術突破了一批具有自主知識產權的核心技術，有8項關鍵航天飛控技術達到世界先進水平。這些都為神六的圓滿提供了可靠的技術保障。8項關鍵航天飛控技術分別是：高精度定平軌技術、高精度軌道機動控制技術、精確返回控制技術、測控過程可視化技術、飛行控制自動化技術、軟件構件化技術、智能化故障診斷技術和應急救生控制技術。

例如，精確返回控制技術，這是載人飛行任務安全成功的核心技術之一，我國獨創性地研究了返回控制參數計算與返回落點預報方法，在目標落點計算精度、準確性和可靠性上優于任務總體要求，填補了國內空白，使我國成為繼俄、美之后第三個掌握此項技術的國家。

又如，飛行控制自動化技術，我國創造性地實現了遙控發令、數據注入、軌道計算預報等軟件運行的高度自動化，提高了科學管理水平和指揮效能，實現了在2秒鐘內把指令發送到飛船。這種透明控制方式在中國航天領域是史無前例的，在世界航天測控領域也屬一流。

再如，應急救生控制技術，基于地面飛行控制中心的大氣層外應急救生控制技術，使航天員能夠在任一圈次選擇安全返回地面，被譽為是中國特色的載人航天技術創新，填補了我國航天測控領域的一項空白。

圓滿背后的嚴格管理

航天，尤其是載人航天，講究“子樣”要多，也就是說發射次數要多，試驗次數多，成功率才更可靠。美蘇在首次載人航天之前，試驗的發射都有七八次，而中國只有4次；美蘇從1人1天到2人多天，當中又發射了五六次，而中國緊接著就上了2人5天。我國絲毫沒有因為“子樣”少而使火箭、飛船的可靠性下降。

嚴格的元器件和系統質量控制使得載人航天產品的可靠性呈幾何級數提高。二號F型火箭的總設計師劉竹生說，元器件有民用級、普通軍用級、宇航級之分。二號F型火箭和神舟飛船絕大多數元器件的每小時失效率是10的負9次方到負10次方，也就是說每工作1小時，10億個乃至100億個元器件中只有1個會失效。而民用級元器件的每小時失效率指標是10的負5或負6次方。更嚴格的是，在實踐中，只要發現一個產品有問題，同一批產品就全部換掉。神舟三號飛船進發射場測試時，只發現一個電纜插頭出了點問題，最終，卻在發射場換掉了飛船上的同一批7000多個插頭。

總結世界航天史，幾乎所有的悲劇都是由一些很小的細節疏忽釀成的。1986年，美國“挑戰者”號航天飛機爆炸，只是由一個小小的密封墊圈在低溫下失效引起的。“哥倫比亞”號航天飛機返回時在空中解體，原因僅僅是在起飛時，脫落的殘片碰掉了左機翼上一塊隔熱瓦……

神舟一號到五號，每次任務都成功，但每次都發現有非常細小的問題。酒泉衛星發射基地的一位女工程師寫了一本《天堂里也有車來人往》，詳細記載了神舟一號到五號飛船的詳細發射過程。“神二”時，曾經因為火箭慣性平臺內環軸端一根導線碰到內壁的電纜束管，導致3個方向的陀螺參數超過誤差允許范圍；“神三”測試時，曾發現兩根導線接反，結果一臺儀器漏電；“神五”測試時，發現由于電源里電器固定螺絲松動，引起電流過大、電機過熱。在這些微小問題的發現和解決中，中國載人航天細致入微的管理制度日臻完善。“神六”的圓滿正是建筑在從“神一”到“神五”不斷發現問題、不斷解決隱患，不斷提高系統可靠性的基礎上。

圓滿背后的工業實力

在決定中國載人航天是否需要電視直播時，曾幾次征求航天人的意見。一次是在各總指揮、總設計師等36人參加的載人航天高層投票中，有24票贊成電視直播。再一次是在一線試驗大隊中投標，出人意料的是，270多名嚴謹、仔細、不事張揚的一線航天科研人員中，竟有240多人同意直播。從這里，我們不難看出，載人航天的參與者們對載人飛船執行任務的信心有多強。在這背后，是設計者們對自己國家科技、工業和綜合實力迅速提升的自信。

篇3

英文名稱：Modern Defence Technology

主管單位：中國航天科工集團公司

主辦單位：中國航天科工集團公司第二總體設計部

出版周期：雙月刊

出版地址：北京市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1009-086X

國內刊號：11-3019/TJ

郵發代號：2-443

發行范圍：國內外統一發行

創刊時間：1973

期刊收錄：

Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

期刊榮譽：

Caj-cd規范獲獎期刊

聯系方式

篇4

乳白色的“”二號F型火箭起飛重量479。8噸。它是在“”二號E型火箭基礎上研制的以發射飛船為主要任務的運載火箭，1992年開始研制，1999年首發成功。此前，這種火箭已經成功地將4艘無人飛船送入太空。

作為中國火箭家族中最重、最長的成員，“”二號F型火箭采用了55項新技術，使它同時成為中國航天史上技術最復雜、可靠性安全性指標最高的火箭。

這枚火箭首次采用了垂直總裝、垂直測試和船、箭、塔組合體垂直運輸的“三垂”測試發射模式，改變了過去水平總裝、水平運輸的模式;首次采用遠距離測試發射控制技術，其中先進的光電技術、自動控制技術和弱信號的遠距離傳輸技術均達到國際先進水平。

為了進一步增大飛行中的安全性，它配置有專門的故障檢測處理系統和逃逸系統。火箭在待發段和上升段發生故障時，能夠自檢測、自診斷，發出故障信息給逃逸系統，逃逸系統隨即帶飛船離開箭體，從而保障航天員的安全。

“”二號F型火箭還首次研制了全冗余的控制系統，實現雙套制導與穩定控制技術，其中雙CPU計算機、三余度伺服機構和雙回路穩定平臺技術均達到國際先進水平。從發射“神舟”三號開始全面覆蓋系統的冗余控制大大提高了運載火箭的可靠性，為實現載人奠定了基礎。

篇5

多年從事航天領域信息化的楊海成將航天說成“天上的事業”，而當其為航天領域變得更加開放和親民時，2011年勢必成為他坐擁多種桂冠的一年。

有人說，航天領域就如一個封閉的宇宙，外人無從知曉。然而楊海成卻說，“其實航天科技離每個人都不遠”。

“航天領域會越來越走向開放的，因為它與人民的生活越來越密切，比如手機、GPS等越來越多的涉及到社會民生的設備都要借助于航天技術來完成。”楊海成如是告訴《中國經濟和信息化》記者。

航天科技領域在大眾面前就是一個神秘而陌生的領域，同時它也是硝煙四起的領域，在這個領域經常會有空間信息戰發生。而身為中國航天科技集團總工程師，楊海成面臨著的危險，雖不至于太嚴重，但像惡意干擾一類的事件時有發生。他必須在設計思路和總體方案上考慮避免干擾的問題，采取更加保密和抗干擾的措施，比如在通訊的頻率、加密的處理措施，包括遙測、通信系統之間的數據處理上，增加很多自己掌握、不被別人破譯的算法和傳輸方式。

于是，楊海成在設計抗干擾措施的同時，更有嚴格的分寸與底線，避免泄密。然而楊海成的另一個想法則是，在某種程度上，航天領域應該更加開放一些，讓大家更多了解航天產品所蘊含的科技水平。

外界疑惑楊海成為何有此想法，楊海成認為，大眾媒體和群眾廣泛關心的大部分還是普通層面上的問題，不存在泄密問題。而且以“神六”為例，中國現在的軟件技術和控制技術有很多和國外不相上下。“神六”實際著陸點和理論著陸點僅差一公里，俄羅斯是幾十公里。

“航天事業正走在人間。”楊海成用這句非常接地氣的話來形容航天領域正在逐漸走向開放。

多年來在航天領域勇往直前的楊海成，被授予了多個榮譽稱號，包括“做出突出貢獻的中國碩士學位獲得者”、“國家級中青年有突出貢獻專家”、國家“百千萬人才工程”首批人選、陜西省教委陜西省學位委員會授予“優秀博士生導師”、航空工業總公司“八五”預研工作個人二等功、“863計劃有突出貢獻專家”等稱號。而更令其欣慰的是，作為國家信息化專家咨詢委員會委員之一，楊海成參加研究“十二五”制造業信息化工程重大項目，該項目由于成績突出，得到了工業和信息化部領導的重要批示。

有人仍然不清楚航天領域的信息化工作到底是怎樣的，楊海成告訴記者，“就像人一樣，光有軀體是不行的，得有大腦、神經和靈魂，航天信息化系統就如人的大腦，發揮著采集、處理和控制等各項功能”。

楊海成目前正在推動著多個研究院以及單位共同建成協同管控平臺。

篇6

關鍵詞：壓電材料；振動主動控制；應用研究

1 壓電材料的分類與特點

壓電材料指的是具有壓電效應的材料。根據材料種類進行分類可分為無機壓電材料、有機壓電材料和復合壓電材料三種，無機壓電材料還可細分為壓電晶體和壓電陶瓷。

壓電晶體一般指的是壓電單晶體，即按晶體空間點陣長程有序生長而成的晶體，由于結構無對稱中心而具有壓電性。比如石英、鎵酸鋰、鍺酸鋰等，都是壓電單晶體。目前投入使用的壓電單晶體主要為非鐵電性壓電晶體石英，石英晶體具有機械品質因數高、頻率溫度系數小的特點；其次即為鐵電性壓電晶體鈮酸鋰和鉭酸鋰，它們的機電耦合系數大，且可在高溫環境下使用。

壓電陶瓷指的是用幾種必須原料混合、高溫煉制而成，由粉粒間的固相反應和燒結過程得到的微細晶粒無規則集合而成的多晶體。在上世紀50年明的鋯鈦酸鉛（化學式，可簡稱為PZT）是至今使用最為廣泛的壓電陶瓷材料。和壓電單晶體對比不難發現，壓電陶瓷的壓電性強、介電常數高，加工成的形狀也比較多樣化。但同時也具有機械品質因子較低、電損耗較大、穩定性差等不足之處，以內更適用于大功率換能器和寬帶濾波器等應用。

有機壓電材料又稱為壓電聚合物，以聚偏氟乙烯（PVDF）（薄膜）為典型代表。這類壓電材料的特點是材質柔韌、低密度、低阻抗、高壓電電壓常數。近些年有機壓電材料發展迅速，在壓力傳感。引燃引爆等領域均有所建樹。

第三種復合壓電材料是由多種材料復合而成。壓電復合材料兼具備無機壓電材料和有機壓電材料的優勢，克服了難以加工成形的不足，更具有密度小、聲速低的特點，易和空氣、水及生物組織實現聲抗阻匹配。除此之外，壓電復合材料還能夠具有上述材料未擁有的性能，比如無自發極化的壓電材料與另外一種材料復合之后可具有熱釋電效應；普通壓電材料與磁滯伸縮材料復合可具有磁電效應等。

2 壓電材料在振動主動控制領域中的應用

2.1 壓電材料在航空航天領域中的應用

智能材料在航空航天領域的應用是非常關鍵的。以飛機為例，其結構中類似客艙、通訊天線、直升機旋翼這些結構在使用時均會產生振動，振動波動較大時還會對飛機上的精密設備造成一定損傷，因此壓電材料對控制航空航天領域中的結構振動來說是非常必要的。

壓電陶瓷材料具有質量輕、耗能低等特點，被普遍應用于SMS上，這是振動控制一個很重要的分支。有學者在對抑制振動的研究中曾建立了一個薄壁殼試驗系統，壓電傳感器通過對振動信號和聲控液位計的檢測達到控制振動的最終效果，如圖1所示。

由圖1可以看出，壓電陶瓷驅動器作為放大振動的外殼，會產生輻射噪音，通過電荷放大器、濾波器、A/D轉換器和模擬信號轉換器發送到功率放大器，激勵壓電陶瓷驅動器的模態，增加阻力，從而可以達到消除噪音振動的效果。

2.2 壓電材料在土木結構工程中的應用

現今利用壓電材料制作成壓電傳感器進行結構的振動主動控制，無論是在理論研究還是實驗方面均已取得了一定成果。壓電堆技術的飛速發展，為振動主動控制的研究開辟了新道路。在土木結構工程的靜變形控制能、噪聲控制、安全評定、自適應修復等領域，都存在使用壓電材料對其進行控制的例子。比如通過采用壓電傳感器對結構振動引起的振動進行實時監測，并可在線讀取工程結構的信息；或者是使用壓電堆技術對建筑工程進行主動控制。對于大型土木結構工程來說，壓電材料驅動力小的問題仍然有待解決，對壓電堆技術的研究尚處于試驗階段，如直接投入使用還存在許多問題。

2.3 壓電材料在機械制造領域中的應用

對于機械制造領域中的振動主動控制研究，主要集中在對精密儀器的主動隔振上，其目的是提高機械設備的穩定性。傳統機械受其動能影響，設備在使用過程中會存在很大噪音，振動幅度和振動頻率更是隨著使用時長逐漸增加，降低了機械設備的使用壽命。壓電材料可以在機械制造時作為傳感器元件，利用壓電材料具有的壓電效應，根據傳感器檢測到的外界環境的變化并主動作出反應，以此對機械設備的振動進行主動控制，提高機械設備的工作效率和使用年限。

2.4 壓電材料在車輛工程領域中的應用

壓電材料在車輛工程領域中的應用主要體現在對汽車減振器的改造。目前許多高級汽車在路況不好的地區行駛時仍能保持較小的顛簸幅度，保證車內人員的舒適性，這是由于對車輛減振裝置進行了改造。利用壓電陶瓷材料的正、逆壓電效應和電致伸縮效應，使減振器能夠自動識別路況并作出實時調控，將車輛由于路面顛簸不平造成的影響降到最低。

在車輛進行緊急制動或低速行駛時，制動片與汽車轉子相摩擦會產生較大振動，并伴有刺耳的噪聲，長期以往對制動片的磨損會非常大。新技術的發展可以利用壓電陶瓷材料，在車輛制動器活塞中安裝制動器，在原制動器內部提供一種反向振動，中和將對噪音有相當程度的抑制作用。此裝置簡易實用，是一種及其常見的振動控制。

3 結束語

振動控制技術經歷了若干年的研究，目前已經有所建樹。現如今壓電材料在國防工業、土木工程、機械制造等工程領域，都起到了各種各樣的作用，其帶來的社會效益和經濟效益無疑是巨大的。但仍存在著一些問題，主要體現在對壓電材料性能的提升，以及對壓電傳感器形狀和位置的研究上，這是影響減振效果的兩個主要因素。不同的壓電材料以及傳感器的位置形態，控制效果也是不一擁模需要對其進行更為深入的研究。對于振動的主動控制和被動控制各有所長，未來對于振動控制技術的研究，應各取所長，形成主動、被動相結合的綜合性控制技術，以滿足航空航天、軍事裝備領域對于振動控制精度方面的要求。

總之，壓電材料和智能機械相輔相成，加強對壓電材料的研究力度，使其更好地為人類服務，實現我國的強國戰略是我們的最終目標。

參考文獻

[1]耿英，方勃，耿輝，等.壓電材料在振動主動控制中的應用[J].機電產品開發與創新，2007（5）.

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單片機的特點主要有：高集成度，體積小，高可靠性；控制功能強；低電壓，低功耗，便于生產便攜式產品；易擴展；優異的性能價格比。目前，單片機的應用領域主要包括：辦公自動化設備；單片機在機電一體化中的應用；在實時過程控制中的應用；單片機在日常生活及家用電器領域的應用；在各類儀器儀表中引入單片機，使儀器儀表智能化，提高測試的自動化程度和精度，簡化儀器儀表的硬件結構，提高其性能價格比；在計算機網絡和通信領域中的應用；商業營銷設備；單片機在醫用設備領域中的應用；汽車電子產品；航空航天系統和國防軍事、尖端武器等領域，單片機的應用更是不言而喻。

二、單片機開發中的幾個基本技巧

在單片機應用開發中，代碼的使用效率問題、單片機抗干擾性和可靠性等問題仍困擾著。現歸納出單片機開發中應掌握的幾個基本技巧。

1、如何減少程序中的bug。對于如何減少程序的bug，應該先考慮系統運行中應考慮的超范圍管理參數如下。物理參數：這些參數主要是系統的輸入參數，它包括激勵參數、采集處理中的運行參數和處理結束的結果參數。資源參數：這些參數主要是系統中的電路、器件、功能單元的資源，如記憶體容量、存儲單元長度、堆疊深度。應用參數：這些應用參數常表現為一些單片機、功能單元的應用條件。過程參數：指系統運行中的有序變化的參數。

2、如何提高C語言編程代碼的效率。用C語言進行單片機程序設計是單片機開發與應用的必然趨勢。如果使用C編程時，要達到最高的效率，最好熟悉所使用的C編譯器。先試驗一下每條C語言編譯以后對應的匯編語言的語句行數，這樣就可以很明確的知道效率。在今后編程的時候，使用編譯效率最高的語句。各家的C編譯器都會有一定的差異，故編譯效率也會有所不同，優秀的嵌入式系統C編譯器代碼長度和執行時間僅比以匯編語言編寫的同樣功能程度長5-20％。對于復雜而開發時間緊的項目時，可以采用C語言，但前提是要求你對該MCU系統的C語言和C編譯器非常熟悉，特別要注意該C編譯系統所能支持的數據類型和算法。雖然C語言是最普遍的一種高級語言，但由于不同的MCU廠家其C語言編譯系統是有所差別的，特別是在一些特殊功能模塊的操作上。所以如果對這些特性不了解，那么調試起來問題就會很多，反而導致執行效率低于匯編語言。

3、如何解決單片機的抗干擾性問題。防止干擾最有效的方法是去除干擾源、隔斷干擾路徑，但往往很難做到，所以只能看單片機抗干擾能力夠不夠強了。在提高硬件系統抗干擾能力的同時，軟件抗干擾以其設計靈活、節省硬件資源、可靠性好越來越受到重視。單片機干擾最常見的現象就是復位；至于程序跑飛，其實也可以用軟件陷阱和看門狗將程序拉回到復位狀態；所以單片機軟件抗干擾最重要的是處理好復位狀態。一般單片機都會有一些標志寄存器，可以用來判斷復位原因；另外你也可以自己在RAM中埋一些標志。在每次程序復位時，通過判斷這些標志，可以判斷出不同的復位原因；還可以根據不同的標志直接跳到相應的程序。這樣可以使程序運行有連續性，用戶在使用時也不會察覺到程序被重新復位過。

4、如何測試單片機系統的可靠性。當一個單片機系統設計完成，對于不同的單片機系統產品會有不同的測試項目和方法，但是有一些是必須測試的：測試單片機軟件功能的完善性；上電、掉電測試；老化測試；ESD和EFT等測試。有時候，我們還可以模擬人為使用中，可能發生的破壞情況。例如用人體或者衣服織物故意摩擦單片機系統的接觸端口，由此測試抗靜電的能力。用大功率電鉆靠近單片機系統工作，由此測試抗電磁干擾能力等。

綜上所述，單片機已成為計算機發展和應用的一個重要方面，單片機應用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統的控制系統設計思想和設計方法。從前必須由模擬電路或數字電路實現的大部分功能，現在已能用單片機通過軟件方法來實現了。這種軟件代替硬件的控制技術也稱為微控制技術，是傳統控制技術的一次革命。此外在開發和應用過程中我們更要掌握技巧，提高效率，以便于發揮它更加廣闊的用途。

參考文獻：

[1]何立民.MCS-51系列單片機應用系統設計系統配置與接口技術.北京：北京航空航天大學出版社，1990

[2]蔡美琴等.MCS-51單片機系統及其應用.北京：高等教育出版社，1992

[3]孫涵芳.MCS-51/96系列單片機原理及應用.北京：北京航空航天大學出版社，1996

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從外觀看，“神六”與“神五”沒有大的差別。但“神舟”六號在技術上卻有明顯突破。在這次繞地飛行中，“神舟”六號的軌道艙與返回艙分離后，還將繼續在軌飛行，進行一系列科學實驗。

一物多用 安全舒適

“神舟”六號飛船由軌道艙、返回艙、推進艙、逃逸救生塔和一個過渡段組成。其中載人的返回艙、軌道艙可謂“一室一廳”，作為“一室”的返回艙是航天員在發射、返回和駕駛飛船時待的地方，作為“一廳”的軌道艙則是航天員工作和休息的場所。“神六”為兩名航天員提供了相當體貼、周到的工作和生活環境。

逃逸塔 保飛船萬全

逃逸救生塔：位船的最前部，高8米。它本身實際上就是由一系列火箭發動機組成的小型運載火箭。在運載飛船的火箭起飛前900秒到起飛后160秒期間(火箭運行距離在0至100公里)，一旦發生緊急情況，這個救生塔將緊急啟動，拽著“神舟”六號飛船的返回艙和軌道艙與火箭分離，迅速逃離險地，并利用降落傘降落到安全地帶。當然，在火箭點火前一旦發生緊急情況，航天員還可以通過發射塔上的逃逸滑道脫離險境。如火箭發射沒有問題，那么在點火160秒后，飛行到110公里處會將逃逸塔拋掉，以減輕“負擔”。逃逸塔內置10臺固態火箭發動機，推力十足。

留軌艙 航天員的家

留軌艙：也叫工作艙。其外形為兩端帶有錐角的圓柱形，它是航天員的“太空臥室”兼“工作間”。它還兼有航天員生活艙和留軌實驗艙兩種功能，所以也稱留軌艙。軌道艙里面裝有多種試驗設備和實驗儀器，可進行對地觀測，其兩側裝有可收放的大型太陽能電池帆翼、太陽敏感器和各種天線以及各種對接結構，用來把太陽能轉換為飛船的能源，與地面進行通訊等。作為航天員的“太空臥室”，軌道艙的環境很舒適，艙內溫度一般在17至25攝氏度之間。

往返太空靠返回艙

返回艙：又稱座艙，它是航天員的“駕駛室”，是航天員往返太空時乘坐的艙段，為密閉結構，前端有艙門。“神舟”六號完成繞地飛行任務后，兩名航天員將乘坐返回艙回歸地球。

推進艙：又叫儀器艙。通常安裝推進系統、電源、軌道制動系統，并為航天員提供氧氣和水。推進艙的兩側還裝有面積達20多平方米的主太陽能電池帆翼。

（新華社、中新網綜合消息）

“神六”實現三大突破

中國載人航天工程總設計師王永志在接受記者采訪時說，“神舟”六號的發射是一項真正意義上有人參與的空間科學實驗，它將為中國最終建成空間站做準備。

這次“神舟”六號將要執行2人多天的飛行任務，航天員要進入軌道艙工作、生活多天，多圈次進行科學實驗的操作，完成預定的科學實驗任務，各種活動都將是多人多天的考核。

突破載人航天的基本技術是“神舟”六號的一項重大任務。因為將來要進行多人多天的飛行，必須掌握人在太空工作、生活、生存的技術。飛船艙內的大氣環境是人造的，要長時間保持良好，必須控制大氣的濕度。飛船空間只有15立方米，兩人每天會排出3.6公斤水蒸氣，這些水汽如果到處飄浮，就可能引起用電安全問題，因此要解決除濕問題。空氣中，呼出的二氧化碳如果超過1%，人就會感到不舒服，如何吸附二氧化碳，這就要靠環境控制技術。多人多天的飛行，還必須解決好吃喝拉撒睡，如：要保障航天員吃上熱飯、熱菜，收集好排泄物，在生物鐘被打亂的情況下，還要解決長期在太空生活中的睡眠問題、醫監醫保問題等。飛船在第五圈變軌之后，航天員要打開返回艙艙門，穿上工作服，在兩艙之間穿行，而生活艙內沒有重力，處于漂浮狀態。在這種情況下，人如何控制飛船，對運行中的干擾采取有效措施，也需通過試驗改進飛船的運行方式。

繼續進行空間的科學技術實驗。當返回艙返回地面后，軌道艙要留軌運行試驗，繼續飛行180天，從“神舟”二號開始一直這樣做。這次“神舟”六號飛船進行空間科學技術實驗，有航天員直接參與操作，比如實驗成果從軌道艙搬回返回艙就需要航天員來完成。

繼續考核和完善各大系統的功能和性能。發射飛船與發射衛星不一樣，如果火箭震動過大，對人體有影響，測控通信如何跟蹤也有影響，特別是返回過程中，整個活動都在監視之中。飛船返回后，如何以最快的速度把航天員救出來等一系列問題，都需進行探索。

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[關鍵詞]Profibus 實訓系統 Wincc 項目教學法

一、課程設計

企業想要立于不敗之地就必須提高企業競爭力,而提高生產效率則是提高競爭力的主要途徑,這就需要生產過程實現自動化,《Profibus現場總線應用技術》是為適應市場需要,企業需求而產生的一門實用的課程。該課程是以自動線實訓系統為載體的,以能力逐步提高為方向。該課程是基于典型工作崗位,對自動線典型工作任務的分析之后,確定了該課程需涉及的學習領域及學習情境,共有三個學習情境,14個教學項目。在課程設計方面較以往的重理論附加上機實訓的課程不同,本課程是建立在以工廠現實的情景為縮影的自動線實訓系統的基礎上的,這樣即可以學習理論知識也可以了解工廠的具體情景。教學內容是以培養職業能力為核心,教學過程是以完成項目為目標,本課程時間短任務重利用項目教學法完成對學生的學習能力、方法能力和社會能力的培養。

二、實訓條件

該課程是建立在自動線實訓系統的基礎上的。自動線實訓系統。即工業自動化生產加工系統模型自動化控制技術實訓系統是機、氣、電一體化系統。該系統由加工模塊、檢測模塊、溫度控制模塊、材料分揀模塊、堆垛模塊、立體倉庫模塊等6個模塊組成。綜合了機械、電子、自動化、PLC、機器人、典型控制系統及工業現場總線等最新工業控制技術。各模塊可以單獨自成系統,接收上位機的下載程序并運行系統。各模塊也可通過現場總線與上位機一起構成一條現代加工、現代物流的全自動線。上位機能對自動線上的各模塊運行狀態進行全過程監控。自動化控制技術實訓系統是現代工廠實際生產場景的真實縮影。它為實現校企融合,培養企業高技能自主人才提供了良好的技能實訓平臺。

加工模塊。一個工件加工順序控制系統的技術實現。它包含有機械手點位控制技術,光電傳感檢測技術,步進電機控制技術,氣動控制技術以及PLC程序控制技術。這個教學模塊可以單獨構成系統與教學機系統配合實現上述控制技術的教學與實訓,也可和其他模塊一起構成一條工業自動化生產加工線實現PROFIBUS現場總線控制技術的教學與實訓。

尺寸測量模塊。一個尺寸精確測量系統的技術實現。它包含有機械手點位控制技術,光柵測量技術,氣動控制技術以及PLC程序控制技術。這個教學模塊可以單獨構成系統與教學機系統配合實現上述控制技術的教學與實訓,也可和其他模塊一起構成一條工業自動化生產加工線實現PROFIBUS現場總線控制技術的教學與實訓。

恒溫控制模塊。一個恒值控制系統的技術實現。它包含機械手點位控制技術,位置控制技術,光電傳感檢測技術,步進電機控制技術,氣動控制技術以及PLC程序控制技術。它可以單獨構成系統與教學機系統配合實現上述控制技術的教學與實訓,也可和其他模塊一起構成一條工業自動化生產加工線實現PROFIBUS現場總線控制技術的教學與實訓。

質地顏色分檢模塊。一個簡單智能控制系統的技術實現。它包含有機械手點位控制技術,位置控制技術,光電傳感檢測技術,交流伺服控制技術,氣動控制技術以及PLC程序控制技術。這個教學模塊可以單獨構成系統與教學機系統配合實現上述控制技術的教學與實訓,也可和其他模塊一起構成一條工業自動化生產加工線實現PROFIBUS現場總線控制技術的教學與實訓。

堆垛模塊。一個簡單智能控制系統的技術實現。它包含有位置控制技術,光電傳感檢測技術,交流變頻控制技術,氣動控制技術以及PLC程序控制技術。這個教學模塊可以單獨構成系統與教學機系統配合實現上述控制技術的教學與實訓,也可和其他模塊一起構成一條工業自動化生產加工線實現PROFIBUS現場總線控制技術的教學與實訓。

立體化倉庫模塊。一個簡單智能控制系統的技術實現。它包含有位置控制技術,步進電機控制技術,光電傳感檢測技術,氣動控制技術以及PLC程序控制技術。這個教學模塊可以單獨構成系統與教學機系統配合實現上述控制技術的教學與實訓,也可和其他模塊一起構成一條工業自動化生產加工線實現PROFIBUS現場總線控制技術的教學與實訓。

三、教學情境設計

為了確定企業的需求和自動化專業方面人才所以掌握的技能,我們針對汽車行業進行了調研。我們走訪了一汽大眾的沖壓、油漆、焊裝及發傳等主要車間,發現這些車間在電控方面都用了PLC作為主控單元,同時上位機監控和總線技術。根據典型工作任務確定好所需技能后,確立了三個學習情境,分別是PLC的程序設計、Wincc組態軟件Profibus現場總線技術。每個情境都有具體的項目,如圖1所示。

圖1 課程結構和項目組成

四、教學方法

項目教學法大體可分為三個階段:(1)項目準備階段:確定項目實施方案;(2)項目實施階段:項目計劃實施,師生共同解決項目運作中的難題;(3)項目評價階段.項目功能演示,答辯與測評。項目評價階段,聘請廠內專家及技術人員一起對項目結果、對學生、對教學進行總體評價。老師和專家們一起開發設計課程教學模塊。

在項目教學法的實施過程中老師的工作任務由傳統的課堂教授轉變為,設計項目、準備材料、引入課題、布置任務、引導幫助和總結評價六個階段。學生的任務由以前的被動學習轉變收集材料、制定計劃、決定方案、實施計劃、綜合調試、項目答辯六個任務。

在教學方式上,我們主要以體現培養學生職業能力,尤其是方法能力與社會人性化能力的“項目教學法”來完成課程教學,教學過程充分調動學生的學習積極性,主動性。他們是主體,老師給與輔導。這樣不僅培養了學生的知識技能,而且培養了他們的團隊合作能力、交流溝通的社會能力。學生們在實際項目完成的過程中達到本課程的教學目的。

五、考核方式

1.評價方式

組成項目驗收小組,該小組由每個項目組的組長和老師共同組成,對該項目進行測試、答辯和驗收。

2.評價過程

(1)學生答辯、自評、互評;

(2)驗收作品,并對作品指標進行測試;

(3)提交項目報告書,包括電子版Word文件以及匯報驗收的PPT文件;

(4)提交學生自評表,項目評價小組給出的評語評分表

3.項目評價評分標準

表1 項目評價評分標準(50分)

六、結束語

目前,其它院校還未開設《Profibus現場總線應用技術》這門課程,我們本著新穎、實用的原則來建設這門課程。現有的實訓系統和合理的課程項目模塊,是該課程存在的特色,也是學生學習新技能的基礎。

參考文獻:

[1]胡建.西門子S7-300PLC應用教程[M].機械工業出版社,2008,(3).

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同時，太空探索還有十分“接地氣”的一面。正像當年美國“阿波羅”飛船登月的技術成果擴散到民間一樣，中國也正希望在高遠的太空之旅上獲得更多創新動力，讓經濟增速下行壓力下的民族產業也搭上“宇宙飛船”。

中國航天基金會理事長張建啟在出席近日于寧波舉行的中國航天新材料產業化論壇時說，航天事業在中國是引領國家創新的事業，是帶動國家產業轉型升級的行業，是提高民生、維護國家安全和培養人才的產業。

中國空間技術研究院副院長李忠寶說，中國對資源的開發利用范圍要從地球走向太空。而對太空的探索方興未艾。“中國要從地球經濟向太空經濟發展。”

“我們從小就有飛天的夢想。中國正在開展月球探測，下一步要去火星，單程差不多就要半年。如果到太陽系的邊緣，恐怕光去就要30年左右。太空開發的機會才剛剛開始，我們永遠都在路上。”李忠寶說。

參加論壇的多位航天界人士和企業家都認為，航天是最能激發人類創新的領域。

“之所以這樣說，是因為創新很多都是來自于好奇，以及對疑問的不斷探索。人類以前認識世界的范疇很窄。就算站在高山上也就看到幾十公里。但是衛星到了3.6萬公里的高度，看到的太空和地球就不一樣了。視野上的變化，給人帶來不一樣的境界，也帶動了創新。而航天工程帶動了很多新材料、控制技術、電子技術的發展和創新。”李忠寶說。

航天材料與工藝研究所所長助理蔡建強說，航天產業往往會成為國家創新的重要源泉之一。這也是國家大力投入航天發展的一個重要原因。航天不僅僅是發展火箭、衛星、飛船這些航天器，更重要的是通過發展這些尖端裝備，帶動整個國家的創新體系，從而造福民生。

這次論壇上，航天人介紹了航天技術轉換為產業后，在人們生活中產生的妙用。

中國航天動力技術研究院副院長王世英介紹，該研究院基于航天技術，開發出了應急救生、人工影響天氣等產品。他說：“我們的陜西中天火箭技術有限公司是國內規模最大的人工影響天氣企業，其技術在30個省區市廣泛應用，為農民的生產，增雨防雹，產生了很好的作用，也應用到了奧運和國慶閱兵中。我們還成了國產自主安全品牌的安全氣囊第一大供應商。我們還為煤礦救生提供大型供氧系統，為瓦斯防爆器材，為油田增油提供服務。”

上海航天技術研究院物資部副部長陳健說，該研究院發開發出了新型鋰電池，與上汽集團、東風集團、申通地鐵等進行合作。汽配產業形成技術專業化，制造規模化等優勢，已經進軍寶馬等采購供應體系。

中國樂凱集團有限公司副總經理王瑞強說，樂凱基于航天圖像信息技術，開發出熱敏紙，“現在，中國的高鐵動車票都是用我們的技術生產的”。

在這次論壇上，中國航天科技集團向寧波1300家從事新材料技術研發生產的民營企業推出了30多項涉及高性能金屬、有機高分子、電子信息等領域的新材料和技術，引起企業家們的廣泛興趣。

中國航天科技集團公司總工程師巴日斯說，目前中國的航天技術向國民經濟的轉化還遠遠不夠。民營企業有資金但缺技術，如果把航天的技術和民營經濟以更貼近市場的方式結合起來，形成產業，將會對國民經濟作出巨大貢獻。

他說，另一方面，民營企業的參與也會促進航天的發展。一些民營企業在某些領域做了很深入的研究。“他們的一些新材料、技術，我們過去也沒有用過，我們有合作的空間，有可能轉嫁到航天領域。”