導語：如何才能寫好一篇航天技術發展的基礎，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。

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嫦娥三號預計12月發射

中國航天科技集團公司董事長許達哲在報告中稱，自上次舉辦國際宇航大會以來，經過17年的快速發展，中國已經成為世界航天大國，擁有在軌飛行器105個。系列火箭已經發射181次，成功率達95%以上，尤其是兩次舉辦國際宇航大會的17年間，系列運載火箭成功率高達98.6%。

許達哲說，在深空探測中，嫦娥三號月球探測器即將于12月發射，航天科技集團公司也在研究火星探測計劃，并希望借助深空探測任務，進一步豐富對地球的認識，同時通過航天技術發展，帶動和提升國家的工業整體水平。下一步我們在突破航天核心技術的同時，還要研制更多的各類應用衛星，在衛星應用、空間設施建設方面，做更多的工作，將航天技術廣泛應用國民經濟主戰場，服務城市管理、災害應對、交通管理等，便利百姓生活。同時，航天技術的發展也會帶動相關工業的發展和提升，推動人類生活更加智能、便利。

中國在進行重型火箭論證

國家航天局副局長胡亞楓在報告中稱，中國政府一直把航天事業作為國家整體發展戰略的重要組成部分，經過50多年的發展，取得了輝煌成就。未來一段時期，中國航天將在空間技術方面繼續實施月球探測等重大科技工程，加快建設空間基礎設施，開展重型運載火箭等專項論證；在空間應用方面，進一步完善對地觀測、通信廣播、導航定位衛星應用服務體系，大力推進衛星應用規模和水平，促進航天戰略性新興產業的發展，滿足國民經濟與社會發展需求；積極開展日地空間探測等空間科學研究，提升空間科學研究水平，加強空間科學科普教育。

胡亞楓強調，中國愿意在平等互利、和平利用、共同發展的原則基礎上，繼續加強國際空間交流與合作，進一步擴大在空間科學研究、衛星應用與數據共享、載人航天、國際商業發射服務、人員交流與培訓I等領域合作的深度和廣度。

倡導空間運輸快速反應

中國航天科工集團公司董事長高紅衛在報告中展示了航天科工創新發展理念，他提出促進航天技術進步五方面設想。

一是研發可重復使用的天地往返運輸系統。二是開發低成本、高可靠固體運載器，實現衛星的按需發射，將發射時間壓縮到數天以內，發射成本比目前的水平再降低20%左右，競爭優勢將十分明顯。三是研制微小型衛星星座，組建及應用微小衛星星座有可能成為空間技術發展領域的一個重要方向。四是開發臨近空間資源。五是推進航天技術成果轉化及應用。高紅衛指出，隨著全球城市化步伐的加快和城市信息化的發展，基礎設施、市政管理、資源環境、居民生活質量等問題已成為制約城市快速、高效、可持續發展的重要因素。航天要進一步加大技術轉化，為民眾提供一個更舒適的生活與工作環境。

中國全面進入空間站建設階段

中國載人航天工程力、公室主任王兆耀在報告中稱，中國載人空間站工程于2010年9月啟動實施，三年來，各項研制建設工作取得了較大進展。目前，已經完成載人空間站工程總體和主要系統的方案論證工作，正在、進行天宮二號空間實驗室、空間站、貨運飛船、五號B和七號運載火箭等主要新研飛行產品的關鍵技術攻關、試驗驗證和產品試制，新建的海南航天發射場等系統也正在按計劃推進，工程整體進展順利。

王兆耀表示，中國已經全面進入空間站研制建設階段，并完成了載人空間站的論證工作。在中國空間實驗室與空間站建造與運營階段，中國將繼續以開放的姿態，積極尋求開展國際間的交流與合作，與世界各國特別是發展中國家，分享中國載人航天技術發展的成果。例如：在技術方面，可以進行聯合方案設計和設備研制；在空間應用方面，可以開展聯合科學實驗和載荷搭載試驗；在航天員培養、聯合飛行和航天醫學等方面，也可以探討多種形式的合作與交流。總之，我們愿與各國一起，為共同推動世界載人航天技術發展而努力。

啟動7個空間科學先導專項

中國科學院空間科學與應用中心主任吳季在報告中介紹，2010年，中國科學院在“創新2020'’規劃中，明確要求通過組織實施戰略性先導科技專項，形成重大創新突破和集群優勢。在規劃中，設立了7個空間科學先導專項，分別是硬X射線調制望遠鏡、實踐十號、量子科學試驗衛星、暗物質粒子探測衛星、夸父計劃、空間科學衛星背景型號研究和空間科學預先研究。

這些空間科學先導專項的研究內容覆蓋了從科學思想的提出到獲取科學成果的全過程。包括開展空間科學發展戰略規劃的研究，創新概念研究和相關探測技術預先研究，空間科學衛星關鍵技術研究，空間科學衛星的研制、發射和運行以及科學衛星上天后的科學數據應用，構成空間科學任務從孵育、前期準備、技術攻關到工程研制、成果產出的完整鏈條。

來自合作伙伴的和聲

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月3日，天安門廣場迎來舉世矚目的閱兵，大量國產新型裝備亮相。這些裝備科技含量高，信息化程度強，代表了我國軍工產業發展的新成績。

長期以來，受軍工領域保密性、高度政治性以及國防特性的影響，軍工企業往往給人神秘、封閉的印象。但是隨著新一輪市場化改革大幕拉起，軍工企業也面臨著一場全產業鏈的升級變革。

“產業升級對于中國的制造企業而言，不亞于一場新的。” 中國航天科工集團公司董事長、黨組書記高紅衛表示，這不僅需要企業在現有基礎上重新規劃技術路徑和發展模式，還需要重新整合相關資源，甚至重新改組企業、改造產業、重構產業生態等等。其中最難的是企業轉變經濟發展觀，適應互聯網經濟時代協同共享新要求。

眾所周知，航天科技工業是以系統工程技術與管理為特色的高科技行業。作為主力軍之一，中國航天科工集團公司目前在履行我國航天事業發展使命方面承擔著諸多重要任務。例如，“十三五”乃至今后一個時期，航天科工將如何提升創新能力？如何以增強適應能力為主線，進一步提升企業核心競爭力？

《財經國家周刊》記者專訪了高紅衛，詳解中國“航天夢”背后的創新之路和科技戰略。

“航天夢”的戰略支撐

《財經國家周刊》：曾經說過，航天夢是強國夢的重要組成部分。從畢業你就進入了航天系統，可以說是一名“老兵”。請談談對“航天夢”的理解？

高紅衛：對于“航天夢”，我個人理解至少包含三個方面。

第一，利用航天技術發展高新技術武器裝備，不斷增強國防實力，維護國家和統一，鞏固和拓展國家利益保護邊界，為地區穩定與世界和平作出中國人的突出貢獻，受到國際社會普遍尊重。

第二，發展地球近空間和臨近空間軌道與亞軌道飛行技術，發展載人航天事業與空間基礎設施，為空間科學研究與國民經濟服務，推動中國空間技術和國民經濟發展走向世界一流，促進我國國際空間技術交流與合作能力及地位提升。在和平開發與利用地球近地空間與臨近空間領域發揮主導作用，贏得國際社會的普遍贊譽。

第三，發展深空探測技術（包括月球探測、太陽系行星探測、太陽系以外空間探測等），深入探索宇宙起源及物質世界的基本運動規律，為人類生存空間的拓展以及探索宇宙奧秘作出開創性理論與實踐貢獻。對人類的世界觀和宇宙觀發展產生歷史性影響，獲得國際社會的崇高聲譽。

《財經國家周刊》：雖然中國的航天事業在世界上已經小有名氣、某些領域甚至領先于世界，但是不可否認，我國航空航天技術和產業發展起步較晚，相對于美、俄和歐洲等技術先進的國家，尚存在較大差距。你如何看待這種差距？

高紅衛：1959年1月蘇聯的飛行器第一次成功探訪月球，1964年11月美國發射水手4號火星探測器，1965年7月到達火星大氣層，之后人類進行了100多次外空星球探索，獲得了數千萬倍于之前人類對于太空和太陽系的知識，而中國在21世紀才開始做這些事情。人們經常感嘆在原始創新方面中國人不如美俄歐等國家和國家聯盟，卻不反思我們在非功利性的基礎理論和科學探索方面作了多少努力，不反思我們的起點在哪里。

的確，我們和歐美國家相比，還有很大的差距。尤其是在航天基礎理論研究方面，在先進材料與先進工藝方面，在試驗設施與試驗方法方面，在總體設計與任務規劃方面，在動力總體性能與燃料性能方面，在探測控制與通信技術方面，以及在研究體系與運行管理機制等方面，與先進國家相比還存在明顯差距。

《財經國家周刊》：認識差距、承認差距都是為了追趕，你認為如何才能縮小這種差距？

高紅衛：這少不了當代人以及以后若干代人的持續努力。充分發揮市場配置資源的決定性作用和更好地發揮政府作用，有望在今后十至二十年內能夠追上世界先進水平，甚至實現某些超越。

如何才能縮小差距呢？我理解主要靠“三創新”：科技創新、運行模式創新以及管理創新。只有踏踏實實地開展“三創新”，才有可能實現航天事業進一步縮小差距，甚至實現超越的奮斗目標。

“五個新一代”和“四項基礎性支撐技術”

《財經國家周刊》：航天科工將采取哪些行動實現中國航天事業的目標？面對“十三五”有什么戰略性安排？

高紅衛：當前，參與中國航天事業發展的力量大致上有這幾個方面：在政府和軍方的統籌下，主要由航天兩大集團、科學院系統、教育部系統、電子科技以及其他行業的配套單位承擔相關任務。

作為主力軍之一，中國航天科工集團公司目前在履行我國航天事業發展使命方面承擔著諸多重要任務，“十三五”乃至今后一個時期，航天科工將致力于展開以“五個新一代”和“四項基礎性支撐技術”為代表的創新工作。

《財經國家周刊》：請具體談談 “五個新一代”和“四項基礎性支撐技術”？

高紅衛：“新一代”的定義是：性能相同，成本降低50%以上;成本不變，性能提升50%以上;導致業態重構的原始技術創新;導致產業顛覆的跨界技術創新。滿足上述四條之一方可稱為“新一代”。

五個“新一代”具體包括：新一代的導彈武器技術、新一代航天發射與應用技術、新一代自主可控的信息技術、新一代智能制造技術、新一代材料和工藝技術。

值得注意的是，新一代航天發射與應用技術的主要特征是商業化，核心是技術和管理要適應商業模式的變化;而新一代自主可控的信息技術的核心，一是自主可控，二是安全好用;新一代智能制造技術的核心，其基本要求是資源的深度共享和制造能力的高度協同;新一代材料和工藝技術是另外四個“新一代”發展的基礎。

四項“基礎性支撐技術”包括微系統基礎技術、自主可控信息安全技術、智能制造基礎技術、智慧產業基礎技術。這里我稍微解釋一下：

其中微感知是指利用微加工技術與微電子、微慣性器件、微光電器件等實現感知產品的微型化，具體涉及射頻微感知技術，光電微感知技術，慣性微感知技術，力/熱/聲/磁微感知技術等。 新一代航天發射與應用技術的主要

特征是商業化核心是技術和管理要

適應商業模式的變化。

微處理是包括數字集成電路、模擬集成電路以及數模混合集成電路、可信接入及度量等相關軟件，具體涉及數字信號及信息處理、信號調理及轉換、軟件工具及開發平臺等。

微控制主要涉及片上系統實現綜合控制，以及系統中各類微驅動、微執行機構的實現等，具體涉及各類微系統控制算法IP，微泵/微閥/微繼電器等。

微傳輸是指微系統內部的信息傳輸及利用微系統實現的宏觀系統間的有線/無線信息傳輸，具體涉及各類傳輸控制協議IP，微光電連接器等有線傳輸以及射頻/光電/聲信號收發等無線傳輸。

微對抗是指用于電子對抗、信息安全等的多功能芯片及微小型射頻組件，具體涉及干擾和抗干擾等對抗策略/算法IP、微對抗執行裝置等。

微集成是指實現微感知、微傳輸、微處理、微控制、微對抗等功能并使其融合形成微系統的集成制備技術，具體涉及用于生產微部件及微系統產品的不同工藝類型生產線、微組裝線及芯片封裝線等。

上述微系統技術六大基礎領域的發展是一個有機的整體。其中，微感知、微處理、微控制、微傳輸的創新性成果共同構筑起微系統技術體系及產品構架的基礎，而微對抗、微集成的能力形成則提供微系統面向服務的運行平臺與應用支撐。初步的實踐證明，微系統技術的作用絕不僅僅是減輕重量、降低功耗、節約成本、提高性能，更重要的是開闊技術創新思路，可以探索全新的總體技術路徑，實現以往想都不敢想的大系統創新目標。

自主創新戰略

《財經國家周刊》：中央多次提過要大力加強國防科技的自主創新能力，作為國防企業，航天科工如何對待自主創新？

高紅衛：我們認為，現階段自主可控信息安全基礎技術方面，當前主要是構建集純國產化的計算機系統、網絡、移動終端、操作系統、數據庫和應用軟件為一體的實際應用系統。涉及的基礎技術主要有：系統架構規劃與標準、系統遷移技術、應用軟件功能遷移開發平臺，以及嵌入式操作系統、移動操作系統的開發與應用等;其中涉及的安全算法、安全策略、安全芯片以及安全防護實現等方面雖然自主可控，但是信息安全的基礎技術還需加強。

國內第一個涉及數萬臺計算機的自主可控安全網絡已在航天科工開始試運行。這個領域發展機會很好，發展空間很大，但在自主可控信息系統安全方面還需要一批技術創新核心骨干做出獨立的探索性研究，硬件和軟件全國產化并不能從根本上解決信息安全問題，必須在信息安全基礎技術研究上有獨到的核心技術，才有可能構建出具有更高安全度的自主可控信息系統。

《財經國家周刊》：航天技術對國民經濟、社會發展和人民生活有極其密切的關系，它的發展大大提高了人民的生活質量。人們正廣泛享用著航天技術的成果，如氣象觀測預報、衛星導航定位、地球資源普查、生物育種、材料制備、醫藥合成等。航天科工是如何落實自主創新戰略的？你能舉個例子嗎？

高紅衛：2008年世界金融危機發生后，航天科工隱隱約約地意識到，全球經濟發展觀已經過時，導致相應的經濟發展模式已經難以為繼，必然會出現新的經濟發展觀和相應經濟發展模式替代原有的經濟發展觀和發展模式。

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空間太陽能電站，繼“載人航天計劃”之后，可能成為決定中國航天未來走向的關鍵性工程。

8月15日，兩院院士王希季、閔桂榮主持的研究課題――《空間太陽能電站技術發展預測和對策研究》通過中國科學院學部常委會評審。王希季院士1958年開始空間技術研究，系中國第一代航天人。他在接受本刊采訪時說，中科院學部常委會提議，以院士建議方式上報相關研究成果。 美俄威武的國際空間站讓人對中國未來的空間太陽能電站充滿了想象。

終結能源危機？

空間太陽能電站最早于1968年由美國科學家Peter Glaser首次提出。其基本構想是在外層空間將太陽能轉化為電能，通過微波或激光等無線傳輸方式傳輸到地面，再轉換成電能以供使用。

在地球同步軌道上，太陽輻射每平方米達到1353瓦，比地面平均輻射值高出5-7倍，不受晝夜、大氣層和氣候的影響，是人類目前所能大規模開發的最理想的清潔能源。在這里建設太陽能電站，99%的時間均可全額發電，向地面穩定傳輸能量，不受晝夜、天氣、氣候地震、海嘯、颶風等的影響。

基于以上優勢，空間太陽能電站和核聚變電站并列為人類解決能源危機的兩個終極選擇。但迄今為止，可控核聚變仍沒有解決最基本的理論問題，能否在50年內實現發電還很難說。相比之下，空間太陽能電站已經解決了基礎性的科學和理論問題，更具吸引力。

但是，建造空間太陽能電站涉及空間太陽能發電技術、無線能量傳輸技術、大型結構在軌組裝及維護技術、重型火箭運輸技術、新材料等，在這些技術取得重大突破以前，商業前景并不樂觀。

根據美國航空航天局（NASA）所給定的技術參數，并基于使用周期進行成本分析，空間太陽能或許能以10美分/千瓦時的價格全天候穩定供電。但最棘手的問題是，根據目前的技術水平，一個1吉瓦的空間太陽能電站，重量在萬噸左右，需要以每千克400美元的價格將材料運送到近地軌道，經濟上才具備可行性。現有航天技術顯然仍難以滿足這種需要，以致40多年來，空間太陽能電站一直停留在研發階段，迄今并沒有一個驗證系統上天。

目前，在這一領域走在最前沿的是美國和日本。美國計劃于2030年實現1吉瓦太陽能電站的商業運行;美國PG&E公司在2009年與Solaren公司簽署協議，訂購后者20萬千瓦的太陽能電站，標志SPS開始進入實質性運作。

據知情人透露，NASA設想投資1萬億美元，到2050年時將2-5吉瓦的電力輸送回地球。

日本緊步后塵。2009年，日本“10年宇宙基本計劃”，“天基太陽能發電”項目納入其中。它們所作的經濟分析顯示，如果SPS發電規模達到吉瓦級，電價將低于目前的煤、油發電。基于此，三菱公司擬投入200多億美元，在2030年建成世界第一個吉瓦級商業SPS系統。

該項目得到了日本社會的普遍支持。當年的民調顯示，90%的受調查者支持SPS開發。特別是福島核泄漏事故以后，日本研發天基太陽能的意愿更趨強烈，目前正在國際空間站上積極準備能量傳輸試驗。

王希季說，如果投資到位，按照日本確定的技術路線圖，2030年實現商業運行是有希望的。

在日本“10年宇宙基本計劃”前后，中國多位專家上報中央，建議發展空間太陽能電站。2010年8月25日，中國空間技術研究院主持召開空間太陽能電站發展技術全國研討會。與會專家估計，到2050年空間太陽能電站提供的電力將占全球能源的20%以上。

他們測算中國國土面積所對應的地球靜止軌道上，可以開發利用的空間太陽能資源不少于600億千瓦，而中國目前發電裝機，包括火電、核電、水電、風電，總量不到10億千瓦。也就是說，空間太陽能如果得到有效開發，解決中國能源需求綽綽有余。

會議建議中國政府盡快啟動空間太陽能電站計劃，把這一實用工程納入發展計劃。

中科院學部咨詢項目《空間太陽能電站技術發展預測和對策研究》也就在這前后立項開題。課題組以王希季、閔桂榮兩人為主，匯集了7位院士，20多位技術人員，歷時一年多，于今年8月結題。“課題的主要任務是圍繞頂層設計，解決關鍵問題。”王希季說。

2040年建成商業電站

課題組在結題報告中提出“三步走”發展戰略：第一步，由國家發改委抓總進行工程論證和頂層設計，明確發展目標，提出發展路線圖和工程初始方案;第二步，在2020年前深入方案論證，提出關鍵的技術難點，分頭組織攻關;第三步，在2030年完成整站研制、在軌實驗和驗證工作，2040年建成商業電站。

他們強調中國在發展空間太陽能電站上應走自己的道路，不必跟風美、日。美國、日本提出的商業化電站規模都在吉瓦級，以目前的航天技術，要組裝這樣一個空間太陽能電站，需要送入近地軌道的物資重量超過1萬噸，相當于人類50多年來發射的所有航天器的總和，即使是運載能力在100噸級的重型火箭，也要10年時間才能完成發射任務a

課題組設想的空間太陽能電站使用壽命在30年以上，采用航天員和機器人的組合方式進行在軌組裝和維護，并以微波方式向地面傳輸能量（高能激光波束因危及飛行器安全，只有在確保安全的前提下，才能考慮激光傳輸）。考慮到空間運輸能力在今后20-30年內難有大的突破，他們建議中國第一批空間太陽能電站容量，在10-50萬千瓦量級之間選擇。

王希季說，初期發展規模要適度，選擇這個量級可以確保中國在擁有了100噸級重型運載火箭后，1年內即能完成空間太陽能電站的發射組裝任務。

“我們希望空間太陽能項目成為中國載人航天計劃之后又一項國家工程。”王希季相信，發展空間太陽能電站，將帶動新能源、航天、光電電能技術等技術的重大創新，引發一場技術革命，甚至產業革命，是引領未來清潔能源開發利用的制高點。

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火星探測素來以難度大、失敗率高而著稱，是否擁有強大的科技實力主導著各國火星探索的成功與否。常人對火星探測的關注往往僅限于探測器的發射、探測器登陸火星以及探測器在火星上的新發現等。事實上，探測火星過程中的上述幾個關鍵階段，是對大量高精尖科學技術發展水平的考察與總結。轟轟烈烈的火星探測活動背后，是人類在航天、遙測、人工智能等尖端科技領域長期艱苦卓絕的探索。一個國家只有在這些領域的技術都過硬了，它勾勒的火星探索藍圖才能有順利實施的保障。美國“勇氣”號火星車的成功登陸再次向我們做出了證明。

41年來，在人類發起的30多次火星探測活動中，美國占了約一半。雖然其中多數以失敗告終，但科學家在探測器發射、探測器能源供應、探測器著陸方式和技術以及火星環境探測等方面積累了大量寶貴經驗，為“勇氣”號成功登陸火星奠定了基礎。相比之下，歐洲宇航局的“火星快車”探測器和日本的“希望”號火星探測器就顯得有些“根基不穩”。

過去，歐盟航天業一直專注于衛星制造和商業火箭發射，避免參與美俄載人航天、外太空探測等項目的競爭。近些年來，盡管歐洲航天局在探月以及木星和火星探測方面取得了一些進展，但無論在技術上還是經驗上都與美國存在相當大的差距，去年6月發射的“火星快車”探測器也只不過是歐洲航天局在火星探測方面邁出的第一步。從這個意義上講，“火星快車”攜帶的“獵兔犬2”號登陸器遇到挫折并不意外。與此同時，日本“希望”號火星探測器的“半途而廢”，也同樣暴露出日本在技術與經驗上的差距和不足。另外，環境監測衛星“綠色2號”報廢和H2A火箭發射間諜衛星失敗等也說明日本在航天技術領域還有很長的路要走。

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【關鍵詞】計算機；人工智能技術；應用

1引言

人工智能技術已經成為目前最受社會關注的新興科技之一，隨著該技術在各行業和領域中的應用不斷深入，人們的工作和生活方式不斷向智能化方向發展，工作和學習效率都得到了質的飛躍，未來，人工智能技術也必然會獲得更加廣闊的發展前景。

2人工智能技術概述

人工智能是計算機科學的一個分支，這門學科的主要目標是了解人類智能的本質，并通過將人類智能轉移到智能機器中，使智能機器能在不同應用場景下做出類人思維的反應。人工智能是一項綜合了多項高新科技的綜合性學科，包含5項核心技術，分別是計算機視覺、機器學習、自然語言處理、機器人技術和生物識別技術。其中，機器學習是實現計算機人工智能技術的核心技術，該技術使智能機器在算法復雜度理論、凸分析、統計學等學科的支持下，能自主模擬人類行為。目前已經發表的機器學習策略主要包括模擬人腦的機器學習和采用數學學習方法2種策略。其中模擬人腦的機器學習策略又可細分為符號學習和神經網絡學習，符號學習是以認知心理原理為基礎，在機器中輸入符號數據，用推理過程在圖或狀態空間中搜索并進行符號的運算，對概念性和規則性知識的學習能力較為突出，如示例學習、記憶學習、演繹學習等；神經網絡學習是從微觀生理角度對人腦活動進行模擬，利用函數結構模型代替人腦神經網絡，以函數結構進行數據運算，并在數據迭代過程中在系數向量空間中搜索，對函數型問題具有較好的學習能力，如拓撲結構學習、修正學習等。采用數學方法的機器學習主要是利用統計機器，建立相應的數學模型，擬定超參數，輸入樣本數據后根據不同的運算策略對模型進行訓練，最后根據訓練結果進行結果預測。

3人工智能技術的發展歷程

3.1人工智能技術的興起

雖然新興技術的興起獲得了廣泛的關注，但由于人工智能技術涵蓋的學科和技術范圍過大，興起階段的該技術的理論知識、產品應用、發展應用等均存在明顯缺陷。除此之外，計算機技術在當時也并不成熟，當時的計算機編程和計算水平較為落后，很多超前的想法以當時的技術水平來說實現較為困難。在多種因素的影響下，人工智能技術在興起階段并未得到快速發展。

3.2人工智能技術的高速發展

人工智能技術這一概念在提出后近20年的時期中其發展始終處于停滯狀態，直至20世紀70年代，該領域的專家研發出全新的人工智能專家系統DENDRAL，該系統的誕生帶動人工智能技術邁向新的發展階段，并且在這之后進入高速發展時期。日本始終重視本國科學技術的發展，并且在20世紀80年代提出“科技立國”的政策，此后很長一段時間，日本依托此國策使經濟得到迅速恢復和發展。在1982年，日本國內對第五代計算機的研究以失敗告終，但此次研究中提出了新的計算機算法和邏輯程序語言Prolog，Prolog在處理自然語言過程中具有比LISP語言更好的應用效果，這一創新進一步促進了人工智能技術的發展。人工智能技術的發展建立在多項先進學科共同發展的基礎上，與其他技術相比，人工智能技術在處理數據、整合資源方面具有更大優勢。

3.3人工智能技術的發展現狀

3.3.1專家系統

專家系統指的是一種智能計算機程序系統，是人工智能技術應用最為廣泛也最為重要的領域之一，系統中涵蓋大量某領域專家水平的知識與經驗，通過應用人類在該領域中的專家級別知識來為用戶解決在該領域中遇到的問題。專家系統有效地將人類智能延伸到專業領域中，實現了理論研究向實際應用方向過渡的目標，大幅提高了人類對專業問題的處理效率，并且專家系統依托復雜的算法能對專業問題未來發展的可能性進行更全面的計算，工作效率甚至會比人類專家更高效、更準確。隨著對專家系統研究的不斷深入，目前很多專家系統都能依據對人類行為的模擬在不同的應用場景中作出智能化的反應和判斷，并且能夠利用知識庫，深入挖掘復雜問題的內在聯系。專家系統已經在多個領域中都得到了廣泛的應用，幫助企業更客觀地摸索市場規律，從而作出正確的生產決策、調度規劃、資源配置計劃等，大幅提高了企業經營的科學性，使企業能在節省生產成本的同時，獲得更好的經濟效益。

3.3.2模式識別

模式識別是利用計算機技術將識別對象按一定特征歸類為不同類別，目前人工智能技術在模式識別中的主要研究方向包括語音語言信息處理、計算機視覺、腦網絡組等，希望通過人工智能技術實現對復雜信息的識別和處理，這一應用能促進多個行業向智能化方向發展，如軍事領域、醫療領域等。

3.3.3機器人學

機器人學的主要研究方向是機器人的設計、制造和應用，隨著人工智能技術的成熟與應用，機器人的智能水平不斷提高，并且在不同行業中的應用已經較為普遍，日常生活中常見的機器人包括掃地機器人、迎賓機器人、快遞機器人、早教機器人、無人機等，人們可以利用可移動設備對其進行操作，極大程度地提高了人們生活的智能性和便捷性。

3.3.4機器學習

機器設備并不具備自主思考能力，在不同應用場景下的反應主要是依托計算網絡技術和算法對人類思維模式進行模擬，并將人類行為進行充分消化以使自身性能得到優化，能對不同問題進行處理。機器學習是一項涵蓋多個學科且復雜程度很高的科學，包含統計學、概率學、算法復雜度理論等，是人工智能的核心技術，也是推動計算機向智能化方向發展的關鍵技術。

3.3.5人工神經網絡

人工神經網絡是人工智能技術自進入高速發展時期后廣泛研究的重點內容。利用計算機算法將人腦神經元進行簡單化、抽象化、模式化，并構建成與人腦神經元網絡相似的網絡結構。人工神經網絡技術的成熟與發展為專家系統、模式識別、機器人學、生物、經濟等多個學科的發展提供了技術支持，解決了很多人工智能技術發展中的實際難題。

4人工智能技術的應用

4.1人工智能技術在計算機網絡技術中的應用

4.1.1計算機網絡安全管理

人工智能技術與計算機網絡技術互相依存、互相促進、共同發展，在計算機網絡技術的多個方面都有深入的應用。其中，在網絡安全管理方面主要有如下應用：①智能防火墻技術。防火墻技術隨著計算機的普迅速發展，應用人工智能技術的防火墻技術比傳統防火墻技術的性能更加優異。智能防火墻技術具有智能記憶功能，能自動記錄并儲存歷史處理病毒的記錄，在后續應用過程中依據記錄直接優化計算機匹配環節，減少計算機數據量，提高防火墻的隔離病毒能力。另外，智能防火墻還能結合用戶的需求，對用戶不需要的彈窗功能、訪問權限、有害信息等進行智能化攔截。②計算機入侵檢測。防火墻的主要功能就是為計算機設備創造安全的運行環境，保證系統和內部數據不被侵害。計算機入侵檢測功能是保障防火墻正常工作的基礎功能模塊，對提高計算機數據的安全性和可靠性具有直接的影響。應用人工智能技術的入侵檢測功能，能對計算機系統進行智能化分析和處理，根據預定算法將處理數據整理成為入侵檢測報告，讓用戶能全面地掌握計算機設備的安全狀態。③垃圾郵件智能化處理。該技術依托人工智能技術中的模式識別功能，對接收郵件進行掃描和歸類，發現垃圾郵件后直接將其標注為垃圾郵件，為用戶發出風險警告，避免用戶因誤操對計算機系統造成損害。

4.1.2計算機網絡管理

人工智能技術的發展和應用促進計算機網絡技術向智能化方向發展。在實際應用中，除計算機網絡安全管理模塊外，還能解決多種網絡管理問題。隨著計算機技術的普及，網絡數據呈爆炸式增長，網絡管理工作量和工作難度都達到了空前高度，通過應用人工智能技術，能大幅提高計算機網絡管理效率，優化網絡管理效能。

4.2人工智能技術在企業管理中的應用

企業是市場經濟活動的主要參與主體，是維持市場經濟穩定運行和發展的關鍵要素，在企業生產活動中科學地應用人工智能技術，能有效提高企業的生產能力，促進企業獲得更高的經濟效益和社會效益。具體應用渠道如機械自動化、智能監控、推薦系統、用戶購物行為分析、零售分析、數據提取、文本歸類、文章摘要等，從員工工作的細微之處實現工作效率上的提升，進而提升企業整體的運行效率。對工業行業來說，應用機械自動化技術還能有效降低傳統工業生產中對人工的依賴性，大幅提高工業企業的生產能力，在行業發展的過程中起到了非常積極的促進作用。

4.3人工智能技術在航空航天技術中的應用

航空航天技術是目前人類最高科技的集合體，涵蓋眾多學科，如信息技術、衛星技術、生物技術、天文學、生命科學等，對提高國家的國防力量、提高國家的國際地位、促進國家經濟增長都具有非常重要的意義。航天器設計是航空航天領域中的關鍵工作之一，而遠程控制又是航空航天技術長久發展以來研究的重點，因我國對該技術的研發起步較晚，我國對航空航天技術的研發存在重重困難，但經過國家和科技工作者的不懈努力，目前我國航空航天技術已處于世界先進水平。將人工智能技術應用于航天遠程控制中，利用智能系統對數據進行自動采集、處理和儲存，如通過采集航天器的軌道信息，并以此分析航天器的運行狀態，根據分析結果制定運行決策，對提高航天器的運行安全性和運行質量都是非常重要的舉措，推動國家航空航天事業獲得進一步發展。

4.4人工智能技術在醫療領域中的應用

目前，人工智能技術在醫療領域中的應用已經非常廣泛，使醫護人員的工作內容不斷得到優化，提高工作效率，還有效提高了國家醫療水平。具體應用包括以下幾項內容：①在電子病歷中的應用。傳統就醫診斷環節，醫生都需要以手寫方式記錄病患病例，并根據病例詳細列出治療方案，工作量大，且效率較低，病例保存便捷性較差。通過應用電子病例，不僅能大幅減少病例記錄的工作量，還能在醫療系統中直接勾選治療所需藥品，完成病例及用藥的勾選后打印即可，既能大幅提高工作效率，還能將病例在計算機中進行儲存，且現階段病例文件的儲存格式不再局限于文字，語音和圖像也可被添加到病例中，提高醫療診斷的準確性。②在健康管理中的應用。在現代醫療中應用人工智能技術，對病患的病情進行智能化分析，能使醫生對疑難病癥的分析更加全面準確，制定針對性更強的醫療方案，提高醫療水平，為改善患者的健康狀況提供輔助。

5結語

綜上所述，計算機人工智能技術的應用，對社會各行業都產生了不同程度的影響，人們的工作和生活方式得到優化和改變，國家科技水平也不斷提升。加強對計算機人工智能技術的研究，推動人工智能技術在各個行業中的應用，讓人們能切身感受到科技為生活帶來的改變，對促進人類社會的發展具有非常重要的意義。

【參考文獻】

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【4】鄭驁.淺談計算機人工智能技術研究進展和應用[J].科學與財富,2019(19):276.

【5】趙智慧.計算機人工智能技術研究的進展及應用[J].信息與電腦(理論版),2019,31(24):94-96.

【6】李子青.計算機人工智能技術的應用與未來發展分析[J].科技經濟市場,2019(10):9-11.

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【9】肖梅.計算機人工智能技術的應用及未來發展初探[J].締客世界,2019(1):39.

篇6

[關鍵詞]航天飛行器；控制；發展趨勢

中圖分類號：DF25 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）30-0371-01

1 前言

空間技術是世界上最尖端技術的科學和技術，也是一個國家科技水平和綜合國力的重要體現。世界太空強國和工人提供免費獲得高度關注和發展空間，提高技術，如空間控制，實現在天地之間，各種先進技術研究項目，新概念的空間太空強國的發展規劃，并已取得重要進展。參與航天飛機，本文主要指火箭進入太空，空間，和這種飛機參與控制理論和技術研究領域的熱點和困難飛機控制，先進的、基本的、全面的、已經成為支持的重點領域之一，中國航天工業的未來發展。發展成為一個獨立的導航、制導與控制技術領域的歷史可以追溯到“阿波羅”載人航天計劃的時代。近幾十年來，還被美國作為高超音速飛行器的五個核心技術之一。

2 航天飛行器控制領域前沿問題與挑戰

2.1 可靠進入空間的控制前沿問題與挑戰

經過40多年的不懈努力，我國的運載火箭得到了長足的發展，獨立自主地研制了14種不同型號的“”系列運載火箭，具備發射近地軌道、太陽同步軌道、地球同步轉移軌道等多種軌道有效載荷的運載能力，入軌精度達到國際先進水平.雖然我國運載火箭已取得舉世矚目的成就，已在世界商用航天發射市場占有一席之地，并且通過了高密度發射的考核，控制技術得到了充分驗證，但是與國外先進的航天運載技術相比，還存在一些不足：

1）運載火箭應對故障的能力不足：由非災難性故障而導致發射任務難以順利完成或失敗，而這些故障往往可以通過理論方法來克服，需要具備能夠采用診斷和預測的方法進行系統故障的監控、檢測、隔離，能夠評估系統故障的影響并為任務調整提供決策支持的能力，對設備的維護和更換提供指導性建議.

2）火箭發射成本和經濟性有待進一步提升：我國運載火箭與國外相比，入軌精度處于同一個量級甚至更高，但現役運載火箭的價格優勢正在逐步喪失，同時也暴露出運載能力不足、發射準備周期長、任務適應性差的缺點，難以滿足高效率、多樣化的航天發射和空間運輸需求.

3）對任務的適應能力存在不足：火箭對發射零時的要求較高，現有方法不具備對發射時間敏感任務的適應性.控制系統是運載火箭的神經中樞，提高控制系統的可靠性，對于提高整個運載系統的可靠性至關重要.因此，可以通過制導與控制理論方法的革新來提高運載火箭的可靠性、經濟性.同時，系統的高可靠性要求也對控制系統的設計提出了更高的挑戰.

2.2 空天飛行器的控制前沿問題與挑戰

空天飛行器集航空、航天技術于一身，兼有航空器和航天器的特點與功能，既可以像普通飛機一樣在稠密大氣層內飛行，又可以在近空間稀薄大氣層內作高超聲速巡航飛行，還可以穿過大氣層進入軌道運行.歸納起來空天飛行器具有五個方面的特點：

1）任務維數多：主要包括在軌運行、再入返回兩類任務，在軌飛行任務包括初態建立、軌道機動、軌道維持、高精度對地觀測、在軌穩定運行等任務模式，是迄今最為復雜的一類飛行器.

2）飛行狀態跨度大：飛行空域跨越幾百公里地球軌道至地球表面，速度跨越水平著陸低速到第一宇宙速度，在軌飛行時間達到200天以上，再入返回時間約3000s左右，經歷的環境溫度從零下幾十度到1000度以上.

3）飛行環境惡劣：跨越純空間、稀薄流區和稠密大氣層，經歷空間輻照、高低溫、氣動熱等復雜環境.

4）動力學特性復雜：包括軌道動力學和再入動力學，為適應不同飛行環境，配備了RCS（Reactioncontrol system）和多操縱舛舵，如體襟翼、升降舵、V形垂尾、阻力板等，姿控系統結構復雜，且多氣動舵結構導致姿控系統存在多維強耦合特性.

5）升力式返回模式：出于任務需要和時間限制，空天飛行器再入模式與飛船完全不同，它采用升力式再入模式，從軌道快速返回，利用高升力體外形在臨近空間長時間非慣性、大范圍橫向機動飛行.

3 航天飛行控制技術發展趨勢

基于國際空間飛行器控制技術的研究進展，以及存在的問題的基礎和關鍵技術，進一步發展我國一方面縮短交付系統的未來發展和世界先進航空航天汽車技術差距；另一方面提高中國的國際競爭力空間載波系統本身，促進市場化、產業化、國際化的發展，中國的空間。進入太空的發展趨勢是升高的自，可靠性高、重復使用、低成本方向發展。空間對國家安全具有十分重要的戰略意義，開發新的太空武器迫在眉睫，太空飛行控制可靠性高、精度高、適應性強、自主飛行的特點，快速的響應，斷層重建任務飛行的能力，可以滿足未來空間操作，天地之間復雜的任務要求。太空飛行控制技術在我國應該在以下解決方法：

3.1 加強進入空間、空中飛行控制基礎理論研究

盡管美國工程方面取得了巨大的成功，但是NASA不僅僅是滿意，仍頗具影響力的“先進制導控制技術”的研究計劃，持續改進的傳統方法，支持控制技術創新和技術改造。應該在中國的重大前沿需求，制定相應的“工藝先進的指導和控制項目”的主要研究計劃，吸引國內單位和研發團隊開展研究。例如，注意工藝創新布局引起的多學科交叉的非線性動態特性，創新、多樣性、混合、異構控制功能的飛機控制新概念，理論和方法的研究關注在信息化環境中，原本獨立的飛機控制，計算和通信、控制、決策和管理的集成趨勢帶來的新概念，理論和方法的研究。

3.2 重視多學科交叉研究

HTV-2兩次失敗強調跨學科的問題。首先在于氣動力和控制問題：飛行HTV-2偏航角的偏航角大于預先設計，和耦合的滾動操作，飛機在滾動方向；二是氣動加熱和材料問題：嚴重的氣動加熱使身體材料剝落，氣壓變化。和新需求、新布局，新未來飛機控制功能使空氣動力學、結構、電廠越來越近，飛行控制耦合電廠不僅提供動力，也有重要的控制功能，不同的控制功能之間的有利和不利影響，多軸控制力矩引起高度耦合，我們應加強多學科交叉設計方法的研究，并積極探索多學科聯合，協同設計研究和開發模式，如開展全面的產品設計。

4 結束語

綜上所述，航天飛行器控制技術在我國的發展中起著很重要的作用，所以對航天飛行器控制技術的現狀和發展趨勢進行研究很有現實意義。

參考文獻

[1] 王曉東.淺析航天飛行器控制技術[J].中國航天，2013.

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由來已久的探月夢想

人類航天之父齊奧爾科夫斯基曾說: “人類不會永遠留在地球這個搖籃里。”

中國的航天“情結”由來已久：古代神話中就有嫦娥奔月的傳說；敦煌莫高窟壁畫中的飛天被稱為“最美的形象”……

在《中國的航天》白皮書中這樣寫道：中國最早發明的古代火箭，便是現代火箭的雛形。

1994年，美國發射了“克萊門汀號”環月探測器，不但開始了全月面元素的分布與含量的探測，并意外發現了在月球南極區有水存在的信息。當年，歐洲空間局也提出了重返月球、建立月球基地的詳細計劃，根據計劃，他們將逐步建立月球科學研究基地。隨后，俄羅斯、日本等國家的航空航天科學家們也開始了行動，從而在世界范圍內掀起了新一輪的探月。

美國人的發現和其他國家的行動在中國的航空航天界也引起了很大的震動。

1994年，我國探月工程也被提上了論證日程。“全世界現在對于月球探測的競爭已經到了白熱化的程度，中國如果無動于衷的話就會在競爭中落后，喪失發言權。”中國繞月探測工程首席科學家歐陽自遠表示。

在世界探月整體升溫的局面下，中國探月計劃終于得到了政府高層的重視。緊接著，政府方面開始進入實質性的程序。

2000年11月22日，中國政府首次公布航天白皮書―《中國的航天》，明確了近期發展目標中包括“開展以月球探測為主的深空探測的預先研究”。同年10月5日在北京召開的首屆“世界空間周”慶祝大會上，國防科工委副主任、國家航天局局長欒恩杰在《面向21世紀的中國航天》的報告中首次公開表明了中國探月的決心。

探月，不是誰都能玩的游戲

探月工程不僅是一個國家科技實力的體現，而且還與政治、經濟、軍事、外交等諸多方面有著千絲萬縷的聯系。

據美國的一份官方報告稱，載人航天所取得的各項重大成就仍對當今世界格局和國際地位有著極其重要的政治影響。在科技力方面，載人航天集當今世界航空航天的技術之大成，如果沒有高度發達的科學技術和科研能力，就不可能發展載人航天；在經濟力方面，載人航天是世界上最昂貴的科學技術，需要國家大量的資金投入，如果一個國家沒有雄厚的經濟基礎和強勁的經濟能力就不可能發展航天事業。

中國社科院世界經濟與政治研究所國際戰略研究室研究員沈驥如認為，發展航天事業，是對一個國家綜合國力、科技發展水平、參與國際事務能力和樹立國家形象的挑戰。中國在經濟、科技等方面如果沒有發展到一個相當高的程度，根本無法進行探月工程。

2007年3月1日，中國科學院推出了《2007高技術發展報告》。探月計劃總工程師葉培建撰文說，未來30年內，中國有望探測火星、金星。火星探測的大幕也將在兩年后正式拉開，屆時，中國將和俄羅斯進行聯合火星探測。

看上去，中國繞月探測計劃進展一帆風順，這背后卻不知道需要多少人力和財力的付出。欒恩杰透露說：“大約有1萬余人參與這項工程。中國一切從零開始，通過三年時間，依靠自己的力量研制出了‘嫦娥一號’人造月球衛星和整個系統配套工程。這個研制速度與其他國家相比已經非常快。”

至于資金，中國繞月探測工程首席科學家歐陽自遠去年8月接受媒體采訪時說：“能夠明確說的是第一期繞月探測，國家批的14億人民幣所占GDP的比率并不高。再從政治上來說，對增強民族的凝聚力、提高國家的國際影響都有重大意義。而更為重要的是將對科技的發展產生積極的作用，同時也是一個非常好的科普宣傳。”

2006年，中國政府制定的《國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要》和《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006―2020年）》，將發展載人航天、月球探測、高分辨率對地觀測系統、新一代運載火箭等重大航天科技工程置于重要地位。

可以預見的是，太空探測將是未來很長一段時間內中國科技發展的主軸。

中國為何要進行探月

作為人類的生產力、科學技術發展到一定階段的必然產物，航天事業體現了人類的智慧和創造精神。雖然說開拓新的活動天地是人類的天性，但日益緊張的地球資源、外太空的無盡誘惑、外層空間潛在的豐富資源和巨大利益才是吸引人類進入太空的實際動力。

1967年，聯合國制定并通過了《關于各國探索和利用外層空間包括月球與其他天體活動所應遵循原則的條約》（簡稱《外空條約》），其中明確了外層空間為全人類所共有。但目前只有那些擁有讓航天器進入外層空間能力，并擁有讓航天器發揮持久作用能力的國家(或集團)，才真正擁有外層空間“話語權”，并憑借其科技能力，在“天”上占有一定的位置。

從可以預見的未來看，人類現在面臨的資源枯竭、人口激增等亟待解決的幾大問題，只有通過擴大人類生存空間，向外層空間要資源、要空間來解決。而共同開發、和平利用才是人類面對共同的外層空間應有的共同態度。

美國和俄羅斯的探月經驗已經表明，其反過來帶動國民經濟的發展力度有多大。所取得的重大科技突破帶動了材料技術、控制技術、自動化技術、信息技術、醫學、生物技術、環境工程等基礎學科的發展。

對中國來說，探月工程可以帶來這幾方面的好處。

首先是月球資源的開發利用，包括太陽能電站、月球礦藏、40%含氧量的土壤、足夠地球7000年電量的氦―3、旅游資源等。日本已經將太陽能電站作為21世紀的重要戰略，并且根據日本公司的研究，如果重復使用發動機投入使用，每人次25萬美元就可真正進行月球旅行。

其次是整個的二次開發帶來的作用，包括對航天器本身、航天技術本身的促進，以及對于人工技能、機器人、遙控作業、辦公自動化、超音速飛行、光通訊、數據處理，超高強度、超高溫材料，電能微波傳送，無污染飛行器，空間生命研究等高科技產業都將起到輻射作用。特別是超遠距離的電能微波傳送、光通訊、機器人、遙感技術以及材料技術和信息技術等幾個行業領域。

此外還有應用衛星技術，有資料顯示，截至去年年底，中國已經進行了23次成功的商業發射，共計成功發射了25顆商業衛星，有274個轉發器在太空運轉，還為國際用戶提供了5次搭載服務。覆蓋亞歐美及澳大利亞等100多個國家和地區，向世界75%的人口提供衛星通信服務。

現在中國正著力建立以應用衛星為主要平臺的天地一體化的天基信息系統，重點解決國家在信息高速公路、電視教育、環境污染、交通導航等方面急需解決的難題和熱點問題。登月的要求會迫使衛星技術在最低層獲得質的提升，從而將更大地促進衛星應用和應用衛星技術的發展。

篇8

【關鍵詞】光電技術 光電產業 新興產業 發展對策

光電技術是21世紀的朝陽產業，也是新興產業。光電技術的發展，不僅在多個學科發展領域廣泛應用，還推動了經濟的發展。光電技術的大量發展必將推動世界經濟快速發展。光電技術的快速發展引起了多個國家的注意。其中美國、日本、英國、德國等發達的資本主義國家首先把目光盯向了光電信息技術產業，不小的新興的發展中國家，也向電子技術產業投入大量的資本。我國的光電信息技術產業要想在世界占有一席之地，爭取新的經濟增長中站穩腳跟，還有一段比較長的路要走。

1 光電技術產業的發展現狀及應用

1.1 光電技術是一門綜合性的學科

光電技術采集了光學技術、機械技術、電子技術、信息技術等多種學科優勢為一體的綜合技術門類。在我國的光電技術大多應用于國防科技、武器制造、應用醫學、航天技術等領域。

1.2 醫學領域的應用

我國的光電技術發展門檻較高，很少進行光電技術推廣，普通民眾對光電技術的認知度不高，光電技術的發展也難以讓社會大眾熟悉。光子技術在生物與醫學中的應用即定義為生物醫學光子學，其相應產業涉及人類疾病的診斷、預防、監護、治療以及保健、康復等。

1.3 武器領域的應用

近幾年，隨著發達國家對光電技術的挖掘不斷深入，光電市場迎來了前所未有的空前盛況，光電技術的發展極其迅猛。我國奮起直追，目前光電技術已經擴展到了通訊技術、信息、醫療、軍事、生物工程等多個新興科技領域，光電技術的應用得到了極其廣泛的傳播和發展。光電技術是信息技術，它促進了輕武器領域的發展。傳統輕武器通過配備光學和光電瞄準具等來提高射擊精度及殺傷能力。

1.4 經濟領域的成效

近幾年來，我國的光電技術也得到了突飛猛進的發展，取得了良好的經濟效應和社會效應，近三年來我國的光電技術給經濟帶來的增長在20%以上，光電技術的產值達到了1000億人民幣。

1.5 光伏產業的發展

在光電技術中應用最為廣泛、且被社會大眾所熟知的是太陽能光伏產業，“光明工程”就是在光伏產業中發展起來的，目前光明工程的制造能力得到了迅猛的提升，無論是電池生產還是制造方面都取得了可觀的經濟效應，實現了100%的利潤增長率。“太陽能光電建筑應用示范項目”和“金太陽示范工程”再次推動了太陽能光伏產業的發展。我國目前的光伏發電機裝機量已經達到了4318萬千瓦，成為了世界上光伏發電機容量最大的國家。

2 光電技術的發展

2.1 要重視人才的培養

企業之間的競爭，是人才的競爭；國家之間的競爭，也是人才的競爭；光電技術產業的競爭也是人才的競爭。目前，我國的光電技術發展迅猛，但是由于我國光電技術的起步較晚，產業人才不足，必須要盡快發展大量的光電技術人才，適應光電技術的快速發展。

2.1.1 高校人才分析

目前，我國的光電技術的人才，主要來源于高校大學畢業生，但高校畢業生的素質較高，動手能力較差，理論基礎知識不深厚，對所學的光電技術知識不能廣泛的進行應用。

2.1.2 普通技校人才分析

光電技術的發展需要大量的人才，在人才的招聘中，也會選擇普通的技術學校學生，這些學生的動手能力較強，但是理論知識不足，理論素養的缺失嚴重妨礙了人才的快速成長；如何發展創新，如何進行技術研發，如何在短期內快速發展光電技術人才是目前光電技術發展的首要任務。

2.1.3 人才發展培養方向

要大力發展光電技術產業，就要保障光電技術產業的可持續發展，就需要培育大量人才，因此，你須建立一套更為專業的人才培養體系，在全國范圍內建立更具有穩定性的人才培養基地。要提高光電技術產業工人的薪資待遇，保障職工的福利水平，吸引大量的人才加入光電技術產業。

2.2 要高瞻遠矚，把握好光電技術產業的方向

光電技術產業的發展，促進了各個科技行業的發展，在不同的技術領域光電技術應用的范圍不同，光電技術既可運用于航天科技事業，也可運用于民間照明用品，電子產品。光電技術產業是一個龐大的產業體系，包含的產業類型也是極其復雜。在光電技術的發展過程中要立足于企業的發展狀況，選擇正確的發展方向，制定好合適的發展戰略，充分考慮考各方面的問題。其中對于資金、科技實力、人才利用率及政府決策對光電技術產業的發展最為重要，要仔細思考。

在企業向光電技術發展的過程中，要高瞻遠矚，立足高遠，站在世界的眼光來看待光電技術產業的發展。我國的光電技術發展起步較晚，還沒有成型的理論指導，在發展的路上還有很長一段路要走。我國企業在光電技術的發展過程中，要吸取經驗教訓，“洋為中用”，“古為今用”不斷借鑒國外發展的先進經驗，盡量少走些彎路。同時要加強自身創新能力和創新意識的培養，不拘泥于一格，大膽啟用有能力的人進行企業管理，不斷引進國外先進的技術。

除了企業的自身發展之外，要想使我國的光電技術產業快速發展，政府還必須根據地域特色，加強產業扶持力度，適當加大政府專項資金投入力度，減少企業的負擔，實行減稅政策，減少企業的本地發展壓力。

2.3 要規范企業發展，不斷完善產業規范體系

俗話說“無規矩不成方圓”，我國的光電技術產業發展起步較晚，發展中還存在很多的問題和不足，在重視光電企業發展的同時，也要注意盡快建立一套完善的體系規范，減少企業在發展過程中的遇到的障礙，要加快建立光電產品的質量監管體系和質量保證體系，要形成一套從產品原材料到成品成熟的監管體系，并且完善相關的法律體系，保證消費者的合法權益。努力發展我國的光電技術產業，為我國企業與世界先進水平接軌奠定基礎。

3 結束語

雖然光電技術產業的發展前景很好，但是也要預防企業在發展過程中遇到的風險和障礙，要進行合理規避，光電技術是我國的一個新興技術產業，具有巨大的發展潛力，在短短幾十年的時間里就創造了巨大的經濟財富。光電技術的發展，具有能耗低、效益高的優點。我國的光電技術迅猛發展。

參考文獻

[1]駱清銘.光電技術在生物醫學中的應用――現狀與發展[J].光學與光電技術，2003（01）：7-14.

[2]劉宇.光電技術在輕武器中的新應用[J].應用光學，2006（04）：289-292.

作者簡介

王華（1963-），男，湖北省荊州市人。理學碩士。副教授。研究方向為光電技術應用方向。

篇9

自1957年前蘇聯第一顆人造衛星飛出地球，人類社會步入空間時代以來，與空間相關的技術和產業得到迅猛發展，并產生了巨大的經濟效益。回顧40多年來世界空間高技術產業發展狀況，展望21世紀初空間產業前景，對于制定適合空間科技及其產業發展政策，發揮空間產業對經濟建設巨大推動作用具有重要意義。

一、空間高技術產業現狀

空間一般是指地球大氣層以外的宇宙空間。空間產業泛指與空間活動相關的產業，主要包括航天制造業和航天服務業兩大類型。前者包括衛星和地面設備；后者包括發射和衛星服務。空間產業涉及空間基礎設施、空間應用和空間保障等領域。

20世紀90年代以來，空間高技術和產業發展日新月異，越來越多的國家參與研制和發射種類繁多的衛星，并應用到本國的經濟發展活動之中。據統計，全世界已有60多個國家、1100多家航天公司投資發展空間技術，170多個國家開展了空間技術的應用工作(1)。美、俄等空間大國頻繁地進行發射衛星、載人航天、火星登陸和重返月球等一系列航天活動。運載和衛星制造、空間通訊、空間導航、空間遙感等產業已基本成熟，并產生出巨大的經濟和社會效益；空間材料、空間制藥、農作物空間育種、空間發電、月球和火星資源利用、地球外生存棲息空間和星際旅行等已出現產業雛形，顯示出誘人的產業前景。

(1)運載和衛星制造

宇宙的起源與演化是自然科學重大基本問題之一。宇宙探索將極大地拓寬人類的視野，真正實現人類飛出地球遠古夢想，賦予人類宇宙生存觀以新的哲學意義。它不僅能夠極大地提高人類認識地球、征服太空的自信心，樹立起人類的尊嚴，而且通過探索，將研究開發和驗證一批先進的航空航天及其相關技術，從而帶動相關產業的發展。

為了實現跨出地球的夢想，關鍵就在于運載和衛星制造，由此產生了運載和衛星制造業。經過40余年的發展，目前在空間運行的飛行器有6000多個，各國在該領域創造了成千上萬個就業機會。從1996-2000年，全球衛星產業（包括衛星制造、發射服務、地面設備制造和衛星運營服務等4個產業領域）收入從1996年的450億美元逐年遞增到2000年的832億美元，年均增長達17%，總收入達3209億美。據日本對2000年到2020年衛星發射服務業的市場預測：2005年全球市場為240億美元，日本為8.1億美元；2020年全球市場為730億美元，日本為23.6億美元。可見，空間產業市場容量巨大，前景非常廣闊。

該產業的主要產品有：單級和多級運載火箭、航天飛機、衛星和空間站、登月艙、地面設備、發射和運營服務，以及正在研制的空天飛機。

(2)空間通訊

隨著空間活動發展，人類進入了一個嶄新的通訊時代，這就是空間通訊時代。

空間通訊已成為全球經濟和社會活動中最為有力的工具。通過它提供服務所涉及的領域有：金融、移動通訊、廣播、電視、娛樂、家庭直播、電視教育等。由于空間通訊技術的發展，使得世界各個角落人們聯系日趨容易，地球才真正成為了“村”。由于空間通訊而大大改變了人們的生活和思維方式。

世界大公司在空間技術及其產業的投資主要集中在空間通訊方面。到1999年底，全球有48家衛星通信公司在運營約200顆商用通信衛星，擁有5981個轉發器，商業競爭的十分激烈。預計2000-2009年，全世界將發射約200顆商用通信衛星，衛星通信地面設備市場在2006年將達到460億美元。全世界大約160個國家與地區建立了約900個衛星通訊地面接收站，我國建有衛星通信主站15座，各類衛星小站2萬多個。通過衛星組成了全球通訊網，全球范圍內的電視傳播和60%的跨洋通訊全部由空間通訊來擔任。預計21世紀初，全世界計劃發射的衛星將超過1000顆，這些衛星將更先進、更實用，其中通信衛星、全球定位衛星和地球資源衛星被認為最具商業發展前途。

衛星通信產業主要包括：衛星固定通信，衛星移動通信，衛星電視直播／衛星數字音頻廣播和衛星互聯網接入等4個產業領域。

(3)空間導航

衛星導航是衛星技術又一個成功的應用，由此形成了一個全球性的涉及諸多行業、軍民通用的高技術產業。現在幾乎所有民用和軍用飛機，部分船、汽車使用了美國全球定位系統(GPS)的導航接收設備；衛星導航的應用領域還包括野外考察、測繪、地球板塊運動、大地水準、洪水水位、海洋升降監測、通訊網時間同步等一切需要利用位置、速度和時間參數的科學、工程和社會活動。

美國的GPS系統，除擁有天上的24顆導航衛星外，地面產品有普通GPS接收機、差分GPS接收機和高精度測地型的GPS接收機。GPS接收機的定位精度可以從百米左右到厘米左右。

目前，全球GPS接收機的生產廠家約有67家，生產的接收機種類有500多種，申請的專利達上千項。我國在漁船和遠洋輪上也裝有約18萬臺的接收設備。

2000年，全球GPS產業達到85億美元的產值，提供了約10萬人的就業機會，專家估計，2005年總產值可達600億美元。

俄國、歐盟和中國也加入了該產業競爭。正在實施和計劃實施的導航星座計劃還有俄羅斯的GLONASS、歐盟的Galileo計劃和中國的北斗計劃。

該產業的產品主要有：適用于各類場合、不同用途的接收機，及其與其它產品結合形成的用途更為廣泛的產品，如與地理信息系統結合起來的汽車地圖導航系統，與手機結合起來的集通訊、導航于一身的定位手機。

(4)空間遙感

空間遙感是繼衛星通信和衛星導航后的第三個應用領域。目前在地球周圍運行的對地遙感衛星包括氣象、資源、測繪、海洋、環境監測等衛星。它們不斷送回大氣、海洋和陸地資源的圖像和數據，為氣象預報、農林管理、海洋漁業、資源勘測、災害監測提供了大量人類日常生活不可或缺的信息。

目前對地遙感波段包括電磁波的絕大部分波段，其產品包括可視、紅外、微波等波段的圖像和數據。據國外報價，每平方公里衛星影像的價格為30-40美元。另據聯合國預測，全球遙感和地理信息系統年產值已達40-50億美元。

根據有關計算，美國應用氣象衛星使農業增產和減少災害損失，每年獲益20億美元，投入產出比值為1:7，前蘇聯該值為1:10。

利用遙感技術對農作物估產已取得滿意結果。從20世紀80年代中期開始，中國先后選擇了冬小麥、玉米及水稻等主要農作物進行產量和面積預報。在進行省級（或地區級）大面積的估產中，小麥估產精度優于95%，玉米優于90%，水稻優于85%。

中國氣象部門利用本國和國際氣象衛星對沿海強臺風的預報，已經取得了良好的經濟效益和社會效益，如1981-1987年間的幾次臺風和洪水的準確預報就減少損失幾十億元。

二、方興未艾的新興空間產業

21世紀空間高技術產業將以更加迅猛的速度發展，除上述四大相對成熟產業繼續向前發展外，以下四個領域將由目前具備產業雛形發展成為成熟的產業。

(1)空間材料加工和空間制藥

利用外層空間的微重力、超高真空和超潔凈等特殊環境，進行材料加工和制藥，已經顯示出巨大的商業前景。它將使人類能夠在21世紀初生產許多產品，如超純材料、新的藥品和農產品，下一步將要突破的是規模生產技術和工藝。

在空間進行在地面無法制造的用混合金屬、偏晶合金和復合材料制備、生長摻雜分布更均勻、化學配比更加正確和晶體結構更加完美的單晶材料，已進行多次空間試驗，并獲得了滿意結果。在空間進行大尺度蛋白質晶體以及高效率地提純高純生物制品，有制藥前景的動、植物細胞的生長、代謝、合成及分泌生物活性物質的影響等空間試驗也開展了多次，同樣獲得了滿意的結果。

中國利用空間特殊環境進行種子搭載試驗，培養了小麥、水稻等糧食作物新品系，在油料、棉花、花卉等經濟作物方面也獲得了很好的變異品種。對回收的種子進行種植，取得了可喜的結果，如糧食畝產可提高8%-20%，水稻蛋白質含量可提高8%-12%。

美國民用空間技術規劃明確了開展和擴展商業性空間工業的目標。據有關資料介紹，美國目前已有20多種地面上難以制成的藥物在空間制成。美國國家航空航天局(NASA)建立了空間商業發展中心，與工業界簽署了多項促進空間材料制備的協議。中國自1997年開始利用返回式衛星進行空間材料的制備，已經完成了10多次的空間飛行實驗，進行了諸如InSb晶體等一系列的生長實驗，取得了較好的實驗結果。

(2)空間能源

無論從地球上的能源消耗，還是從人類在外層空間停留或居住角度來考慮，能源獲取都是一個關鍵問題。利用空間資源來獲取能源，最有可能實現的是太陽能發電和等離子體發電。

①空間太陽能發電

由于外層空間沒有大氣對太陽光的反射和吸收，空間太陽能發電衛星能接收到近于無損失的太陽輻射；在外層空間，由于不受天氣影響，日照時間長，因而在外層空間同樣面積一年內可以利用的太陽能，相當于地面的5倍多。如在空間中建造面積55平方公里的太陽電池陣，利用微波傳送電能到地面，就能直接為地面用戶輸送500萬千瓦的電力。

目前，美國、日本等已在計劃發射太陽能發電衛星，在空間構筑大型太陽能電池陣或太陽能收集器，用微波把所產生的巨大電能傳送到地面。

②空間等離子體發電

空間等離子體發電是利用系留衛星來實現的一種發電形式。系留衛星發電系統是利用航天飛機或衛星帶動一根金屬導線切割地磁場進行發電的系統，可提供在軌飛行器的電能。它的核心部件是等離子體接觸器，它是一個與空間環境等離子體作交換電流的裝置。

1996年，美國和意大利聯合進行了飛行試驗，從航天飛機上釋放了一條長19.7公里的導電系繩，產生了約1700瓦的功率。雖由于系繩斷裂，致使試驗中斷，卻已顯示了空間等離子體發電的巨大應用前景。目前，美、加、意、德、日等國均有此類研制計劃，有的還進行了有關飛行試驗。

(3)外星資源開發利用

外星資源是指地球以外星球（包括月球）資源。21世紀這類資源主要來自月球和火星。

①月球資源的開發利用

月球具有豐富的礦產資源，月巖包含有地殼中含有的全部元素及約60種礦物，其中有6種礦物是地球上沒有的。如果進展順利，人類可能在21世紀20年代實現月球采礦。月球土壤中豐富的He[,3]是核發電站的重要原料，以發電量大著稱，如25噸He[,3]發電量，足夠美國使用一年。

月球土壤中含氧量豐富，利用月球上的氧，可解決人在月球上供氧問題和推進劑問題。

月球沒有大氣和磁場，月面引力加速度只有地球的1/6，因而是建立觀測基地、進行天文觀測和日地空間環境研究的理想場所。

世界各空間大國都重視月球的開發利用。2000年中國航天局了中國航天白皮書，表明了近期中國對月球探測的考慮和計劃安排。

②火星資源開發利用

21世紀初人類對宇宙的認識將會有新的飛躍。深空探測、開發和利用的重點領域，除月球外就是火星。火星是離地球最近的一顆行星，對其探測、研究及開發利用具有重要的戰略意義。美國1998年已成功實現火星登陸，其它空間大國也在準備實施21世紀探測火星的宏偉計劃。這些計劃除了認識宇宙外，將會進一步促進空間科技如宇航工程、材料科學、人工智能、計算機技術、信息科學和精密儀器研制等發展，從而推動經濟和社會的迅速發展。

(4)外層空間永久居住站和星際旅行

隨著人類空間活動的日益增多，空間往返及空間飛行器技術的成熟，在外層空間或外星球建立永久性居住地成為可能。預計2015年，全世界人口達到75億左右，2050年達125億左右，地球顯然難以承受如此大的人口壓力，使得人類離開地球而生活在外層空間和外星球上成為一種選擇。美國計劃于2010年在月球建立永久基地，2050年建立月球城市，2020年實現人類首次登上火星。

國際空間站已成為迄今為止人類在太空部署的最大和最先進的宇宙飛船，已擁有長駐居民，是通向人類居住地球外星球的一個里程碑。在空間站上的宇航員最長的逗留時間已經超過了1年。人類可能在外層空間建造出許許多多漂浮的太空居留站，在月球建立永久基地的設想已經提出了多年，并計劃以此為“跳板”向火星移民。

2002年，美國富商在支付了2000萬美元后，經過培訓，已經在國際空間站的俄羅斯段進行了太空旅行。俄羅斯開始研發更適合普通人乘坐和觀光的飛船。隨著通向宇宙空間的飛行器技術的飛速發展，會有越來越多的人愿意去體驗從太空中眺望地球、月球和其它行星那激動不已的心情，過一過在失重狀態下的太空生活。

三、空間高技術產業的特點

空間投資巨大，一般民用投資難以滿足。但隨著空間活動的增加和空間技術本身的發展，空間投資逐步顯現出了巨大的商用價值，如衛星全球通訊、全球導航等。歸納起來，空間產業主要有以下特點：

(1)國家啟動，市場跟進，高投資高回報

在空間產業發展的初期，投資行為屬國家行為，主要目標是國家安全和國民經濟建設中重大基礎問題，如軍用偵察衛星、氣象衛星和遙感衛星的發展。隨著技術的成熟和市場潛力的顯現，一些公司開始投資，就像對因特網的前身ARPANET和人類基因組計劃的投資，先由國家啟動然后市場跟進一樣。

(2)空間產業對國家經濟建設具有重大促進作用

為了發展空間事業，必然要求鋼鐵、冶金、電子、材料、計算機、能源化工、元器件等多種行業的大力發展。據美國空間專家估計，美國空間科技上每投資1個美元，將會在提供就業機會和經濟增長上獲得14個美元的回報。生產函數理論計算表明，美國國家航空航天局(NASA)從1975-1984年增加經費10億美元，使國民經濟總值增加830億美元(1)。我國有關科技人員在分析了我國航天事業的發展中，得出了1:17的航天經濟績效作用(3)。

(3)空間技術與其它產業形成互動關系

空間技術的發展推動了相關產業的發展；空間技術的應用帶動了許多新型產業的出現。許多的空間技術應用在地面有關產業中產生了巨大經濟效益，據美國統計，約有10%的投資會帶來一系列產生商業效益的副產品技術在國家其它經濟行業的應用。以哈勃望遠鏡為例，將其CCD技術應用到人體胸部組織檢查上，避免使用現有的外科手術，不但減輕了病人的痛苦，也使檢查更加清晰和有效，同時也產生了巨大的經濟效益。用外科手術的方式進行胸部組織檢查大約花費是幾千美元，而用CCD成像檢查只需幾百美元。

從空間技術發展的歷史很容易了解到，這種相關技術的轉移和在其它行業的應用，完全可以由企業或公司來投資并運作，且能夠產生高額回報。如中國利用火箭發動機高溫密封技術研制生產的特殊閥門新產品，為燕山、大慶、齊魯、揚子、上海、天津等石化企業引進的生產線提供配套，節約了數千萬美元的外匯。

(4)空間活動是高技術產業的發祥地

空間活動是指人類為進入和利用“空間”而開展的各種活動。在短短的40余年的發展過程中，空間活動全面滲透到國家經濟建設、國防建設和人民生活的各個方面，孕育和發展了許許多多的高新技術產業，是名副其實的高技術產業發祥地。空間產業具備已形成產業化規模的高技術產業的所有特性，如高戰略性、高創新性、高增值性、高滲透性、高投入性、高風險性和高競爭性。

四、對我國空間產業發展的啟示

隨著我國加入WTO，我國空間高技術產業將面臨著更多的商業機會和巨大的商業前景，同時也面臨許多意想不到的競爭環境。因而，汲取國內外空間產業的經驗，建立在社會主義市場經濟條件下的我國空間產業的政策、法規、資本運作、產業促進機制和現代企業的體制機制已經是擺在我們面前的現實問題了。

(1)加強空間高技術產業化

自1970年成功發射第一顆衛星以來，我國空間事業也取得了令人矚目的成就。但我國空間技術應用的總體水平還不高，還沒有形成產業規模，在全球航天產業中的份額只有1%。在國際上已產生重大商業效益的空間通訊和空間導航方面，我國還沒有進入世界商用市場的通訊衛星和地面的全球移動通訊系統，沒有自己知識產權的GPS地面接收機等。

(2)轉換空間技術開發與應用管理機制

國際空間發達國家大多已建立起比較完善的空間技術轉移與產業促進政策。如美國在1958年就制定了“國家航空航天法”，以法律形式明確了NASA在技術轉移中的任務和職責。我國尚未形成對空間產業一系列的法律、政策和產業促進機制，空間技術開發、利用和轉移的管理機制還需要進一步完善，以形成良好和有效的宏觀政策和產業發展環境。

(3)按現代企業制度改善和運行現有航天企業

由于計劃經濟的歷史原因，我國所有的航天企業都是在國家計劃安排下，按計劃經濟的體制建立的，在特定的歷史條件下為國家做出了巨大的歷史性貢獻。隨著市場經濟體制的逐步建立，宏觀經濟環境必然要求計劃經濟體制下建立起來的航天企業跟上時代的步伐。事實上，我國在這一領域已經進行了改革，建立了以航天科技集團和航天科工集團為代表的航天企業。但如何真正按現代企業制度來運行，并使之在市場經濟的大環境下，對國家經濟建設和國家安全發揮更大的作用，應當說還有較長的路要走；同時，如何引入國有資本之外的資金進入空間產業領域，以形成良性競爭的產業環境，也是非常重要和必須面對的問題。

【參考文獻】

1.航天技術與現代社會編委會編.航天技術與現代社會.北京：宇航出版社，1996

2.姜景山主編.空間科學與應用.北京：科學出版社，2001

篇10

李潭秋，遼寧莊河人，1963年1月出生，工學博士，研究員，現任載人航天工程航天員系統副總設計師，艙外航天服責任總師。多年從事載人航天工程環控生保和航天服研制，先后主持研制了我國第一套艙內航天服和飛天艙外航天服研制，為我國的載人航天事業做出了突出貢獻。獲國家科技進步獎一等獎1項，全軍科技進步獎一等獎2項（排名第1），二等獎3項，2004年獲載人航天突出貢獻獎，2005年獲航天基金獎，榮立個人一等功1次，二等功1次。

開啟航天事業夢想

李潭秋是哈爾濱工業大學的優秀學生。哈工大濃郁的學風，正符合李潭秋的天性。他如饑似渴地學習，為他日后出眾的科研能力打下了堅實的基礎。

大學畢業后，李潭秋被分到航天部的一個比較清閑的單位，對于滿懷報國熱情，一心致力于高科技領域研究的李潭秋來說，這顯然不符合他的心意。于是，他和幾個志同道合的同學一起，考研到了現在這個單位。當時，航天員上天在國人心中還是個遙遠的夢想。人體工程的研究也處于剛剛起步的階段，國內公眾知之甚少。在這種情況下，李潭秋選擇了航天控制和生命保障專業，開始了自己的奮斗歷程。

1992年，我國啟動載人航天工程。為了幫助航天員應對惡劣的太空環境，保證他們安全返回地面，需要為航天員設計專門的航天服。1995年，我國正式起步研制航天服。此時的李潭秋已從大學生成長為碩士、博士，研究了十多年環境控制與生命保障專業的相關知識，十多年的修煉終于到了用武之時。

1971年6月，蘇聯發射的聯盟11號載人飛船，搭載3名航天員在禮炮1號內停留了23天。當飛船結束考察，奉命脫離“禮炮號”太空站返回地面后，人們驚奇地看到三名宇航員竟然安詳地死在自己的座位上。事后經過各方面調查，在返回的過程當中，由于整個飛船的震動，導致返回艙壓力閥門非正常打開，氣體泄漏。在幾秒內，氣壓下降到致命程度，再加上沒有穿艙內航天服，致使體內嚴重缺氧而死亡。這是蘇聯載人航天活動中最為悲慘的一次。所以從那以后，艙內航天服就變成了整個天地往返運輸系統載人航天的一個標準配制。因此，航天服的研制，是我國載人航天工程的重要內容。

航天技術在任何國家都屬于高度機密，因此，我們的航天服不能從國外引進，只能自己研發。在此之前，我們只能從一些宣傳圖片和一些發表的論文上了解航天服的構造和基本原理，卻無法了解它的內部構造和設備細節。因此可以說，李潭秋和他的團隊是在幾乎是空白的基礎上開始了航天服的研制工作。面對著如此復雜艱巨的任務，李潭秋沒有退縮，而是選擇了迎難而上。無數個夜以繼日的工作，巨大的壓力，年富力強的李潭秋兩鬢出現了絲絲白發，但他并沒有感覺到累。他的心被一種激情占據著――他終于開始實現多年的夢想了。

中國首套航天服誕生

“航天服不是簡單的服裝，它實質上是航天員的個人防護系統。”李潭秋說，“在飛船出現意外情況時，航天服將成為保護航天員生命安全的最后防線。”航天服按功能可分為艙內用航天服和艙外用航天服。李潭秋和他的團隊首先接到的是艙內航天服的研制任務。

李潭秋介紹說，飛船在軌道飛行時，航天員一般不穿航天服。但在容易出現事故的飛行時段，必須穿上航天服。當載人航天器座艙發生泄漏，壓力突然降低時，航天員及時穿上它，接通艙內與之配套的供氧、供氣系統，服裝內就會立即充壓供氣，并能提供一定的溫度保障和通信功能，啟動艙內航天服系統救生，可在6小時內保證航天員的生命安全，實現應急返回著陸。此外，在航天服上還配有廢物處理裝置和生理數據測量裝置。廢物處理裝置就是用于尿收集的高性能吸收材料，安置在航天服內衣里；生理數據測量裝置則是通過貼在航天員身上的電極測量航天員的心電、呼吸、血壓等生理信號并傳遞相關數據到地面飛行控制中心，供地面醫監醫生觀察分析航天員的身體情況。

李潭秋簡單介紹了艙內航天服的結構。從外形上看，航天服心臟部位有一個可以擰動的圓形裝置，這是用來調節衣服內的壓力、溫度和濕度的；右腹部位置有一根細管，是航天員的通信工具；左腹部處有兩條管路，是給航天員供氧和排放二氧化碳的設備。李潭秋說，航天服外層采用的是高強度滌綸材料，可承受高強度拉力。

航天服式樣看似簡單，但制作起來難度可不小。據李潭秋介紹，艙內航天服由三部分組成：一是限制層，由耐高溫、抗磨損材料制成，用來保護服裝內層結構，并使航天服按預定形態膨脹，保證航天員穿著舒適合體；二是氣密層，用涂有丁基或氯丁橡膠的錦綸織物制成，有良好的氣密性，防止服裝加壓后氣體泄漏；三是散溫層，與內衣褲連接在一起，有許多管道，采用抽風或通風將氣流送往頭部，然后向四肢軀干流動，經肢體排風口匯集到總出口排出，帶走人體代謝產生的熱量。航天員穿戴的頭盔、手套和靴子更加特殊。頭盔的盔殼由聚碳酸酯制成，不僅能隔音、隔熱和防碰撞，而且還具有減震好、重量輕的特點。為防止航天員呼吸造成水氣凝結以及低溫環境下頭盔面窗上結霧、結霜，需要特殊的氣流和防霧涂層。手套與航天服相配套，充氣加壓后具有良好的活動功能和保暖性能。

這一切，都是李潭秋和他的團隊，經過無數次的設計、改進、實驗的基礎上完成的。李潭秋說，在一套方案的服裝設計加工完成后，首先要工作人員自己去做這些體驗，要先選擇跟航天員體型相當的人進行試驗。在最終關鍵的一些節點和最終的節點要請航天員來試穿，完成人服匹配。此外，要經歷多方面性能的試驗，比如說功能試驗、環境力學試驗、溫度試驗等驗收和鑒定過程，滿足全部要求后才可以確定狀態。除此之外，還要了解航天員有什么意見，有哪些需要修改完善的地方。李潭秋說，航天員的意見很重要，因為航天員是我們產品的最終用戶，所以他們的意見建議對我們產品的改進是至關重要的，我們一般在每次試驗或載人飛行任務過后都會與航天員座談，因為這些產品在地面上進行了若干的試驗，但最終是要在失重狀態下去使用的，所以失重狀態下的一些體驗可能就尤其重要。通過座談，我們要找出來哪些是我們產品本身的問題，哪些是使用過程中出現的問題。

2003年10月16日，楊利偉身著李潭秋設計的航天服走出神五飛船，順利地完成了中國首次載人航天飛行。李潭秋的心里格外激動，因為這是中國航天史上第一件我們自主研制的航天服。現在，這套航天服已經被收藏到中國軍事博物館，成為記錄中國載人航天事業發展歷程的珍貴的文物。

“世界第奇跡”

當楊利偉的航天服成為中國航天史上的國寶后，李潭秋又接受了新任務，為神舟七號的航天員們研制航天服。與神六截然不同的是，這一次航天員們要出艙漫步太空。艙外航天服絕對是中國航天史上一個重量級的挑戰。其實，早在艙內航天服研發的同時，李潭秋就敏銳地把握技術發展方向。1998年開始，他就帶領課題組開展了艙外航天服工程預研，先后在熱防護、關節、系統總體概念方案、冷源技術等多方面開展技術攻關，取得了多項突破性研究成果，為艙外服工程研發奠定了重要基礎。

根據我國神舟七號任務要求，2004年7月艙外服研發團隊開始飛天艙外航天服工程研制。這是一支十分年輕的團隊，平均年齡才三十出頭。要這樣一支年輕的隊伍承擔如此重要的任務，李潭秋現在回想起來，真是感覺有點不可思議。國際通則，航天工程從探索、預演、研制到完成，一般是十年的時間。但是，就憑著一股初生牛犢不怕虎的闖勁，這支年輕無畏的團隊，用了不到四年的時間，47個月，研制出來中國第一代艙外航天服。李潭秋說，為了保證任務按期完成，他和他的團隊不得不采取一些非常規的做法，承受了極大的風險考驗。李潭秋最津津樂道的，是他的團隊。他說，他的在艙外航天服的研制能取得成功，首先在于有一個有戰斗力的團隊。團隊最大的特征是敬業，沒有上下班的時間概念，只有工作有沒有完成的意識。連食堂的大師傅都不能按時回家，因為不知道這些加班加點的科研人員什么時候吃飯。另外就是主動參與意識非常強，經常一起就某個問題進行熱烈地討論，通過這種思想的碰撞，達到啟發思路、集思廣益的效果，沒有人因為這個問題不屬于自己的領域而漠不關心。正是這樣的一個兄弟姐妹般的氛圍，大家雖然累，工作壓力很大，但是每個人的心情都很快樂。

提到這里，李潭秋感慨地說，如果沒有國內諸多兄弟單位與合作企業的全力支持，他們是無法完成這個奇跡的。尤其是一些企業，聽說是為我國的第一代航天服做貢獻，寧可停下手頭正在做的活，放著現成的錢不去賺，也要把這不賺錢的活兒先做好。這在市場經濟的大潮中，是多么寶貴的精神。李潭秋講，中國人的這種團結協作精神，是最讓他感動的，這也是我們能取得如此巨大成就的保障。

在浩瀚的宇宙，在全世界人的注目下，中國航天員身穿中國人自己研制的航天服出艙了，李潭秋的心里無比激動。實踐證明，我國飛天艙外服整體技術性已達到國際在用艙外服系統的先進水平，并具有多項獨創性技術。我國成為世界上第三個掌握出艙核心技術的國家！

飛天艙外航天服的研制成功，標志著我國已全面、系統掌握了先進艙外航天服系統設計、壓力防護、熱防護、工效保障、生保系統小型化、關鍵材料、出艙通信、個人信息處理與顯示技術等多項關鍵核心技術、系統集成與測試試驗技術、安全可靠性保證技術，實現了出艙活動核心技術的跨越式發展，為我國空間站以及其它大型空間設施建設、維護維修提供了關鍵技術支持。更重要的是，通過航天服技術研究和工程研制，積累了豐富的空間個體防護系統的研制經驗，鍛造了一支戰斗力強、知識結構合理、富有協作精神、朝氣蓬勃的研發團隊，初步建立了我國航天服關鍵技術研究、系統設計、系統集成、系統測試試驗的研發技術體系，為后續研發工作奠定了堅實的基礎！

在為俄羅斯的同行送行的酒會上，俄方專家端著酒杯對李潭秋說：“我上學的時候老師告訴我說世界有七大奇跡，今天有奇跡，我們為世界第奇跡干杯。”他說的第奇跡就是中國用這么短的時間研制了屬于自己的第一套艙外航天服。

著手制作“太空女裝”

在神舟九號任務中，我們首次看到了女航天員劉洋的身影，劉洋穿著的艙內航天服，同樣是李潭秋團隊的杰作。

艙內航天服是用于航天員在飛船應急狀態下航天員最后維持生命的這樣的一個設備，那么它除了要維持壓力之外，很重要的一點就是要在應急狀態下，航天員依然能夠完成必要的操作，所以它的適體性要求很高，就是要這個衣服適體，對航天員的四肢尤其是上肢的適體性非常重要，因為這涉及到他穿上以后能不能正常操作，如果不能完成必要的操作就會帶來很大的問題。因此，要解決女航天員的適體性的問題，適體性一個是上肢，上肢要不會出現加壓以后脫離肢體的現象，脫離肢體以后她就不能操作。還有就是手套，因為女性航天員的手很纖細，那么用原來的手套操作就顯得很笨重。李潭秋和他的團隊針對女航天員的手型專門制模，研制了女航天員專用的手套，出色地完成了任務。

科技創新永無止境

載人航天是帶動整個國家技術發展的重要工程。借鑒國外很重要，但是更重要的是提高自主創新能力。作為項目帶頭人，李潭秋已經走在了學科的最前列，因此，他每前進一個臺階，幾乎都是全新的，沒有前人的成果可以借鑒。李潭秋說，創新意味著要走別人沒有走過的路。在科研的道路上，有許多不確定的因素，風險很大，這就需要有深厚的技術積累。沒有技術基礎的創新是空想，只有強大而深厚的基礎科學做支撐，才能有效消除創新中的不確定性，解決前進中的難題。從這方面看，國家現在投入大量的經費用于基礎學科的研究，是非常值得的。

談到這點，李潭秋很自豪，他與歐洲同行交流的時候，很多專家很羨慕中國，因為我們有自己的載人航天工程，打造了自己的研發平臺，使眾多的科研人員有了用武之地。所以，我們一定要盡自己最大的努力，研究出比國外更好的技術。就我們艙外航天服來說，總結結構上與前蘇聯的接近，但是從整體技術上。如頭盔的設計、關節的設計、整個電系統的設計都是我們自己的全新的設計，都是國際上獨特的技術。