導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇航天航空的意義，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

一、研究背景

技術(shù)溢出（Technology Spillover）是指先進(jìn)技術(shù)擁有者在從事生產(chǎn)、貿(mào)易或其他經(jīng)濟(jì)行為時，有意識或無意識地輸出技術(shù)而引起的技術(shù)水平的提高[1]。航空航天業(yè)的技術(shù)溢出則指航空航天業(yè)的先進(jìn)技術(shù)通過一定渠道自愿或非自愿地傳播到其他工業(yè)領(lǐng)域，進(jìn)而帶動這些工業(yè)領(lǐng)域技術(shù)水平的整體提升。航空航天業(yè)是我國戰(zhàn)略性高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，屬于技術(shù)密集型行業(yè)，技術(shù)裝備多、投資費(fèi)用大，是國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力與科技水平的綜合體現(xiàn)。自20世紀(jì)50年代以來，我國航空航天業(yè)經(jīng)歷了從無到有、從小到大的發(fā)展歷程，逐步建立起平臺化、系統(tǒng)化、專業(yè)化的研發(fā)與應(yīng)用體系。它技術(shù)內(nèi)涵高、產(chǎn)業(yè)鏈長、輻射面寬、連帶效應(yīng)強(qiáng)，對眾多高技術(shù)產(chǎn)業(yè)以及傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了舉足輕重的拉動作用。研究表明，內(nèi)涵科技因素越高的行業(yè)部門對其他部門的貢獻(xiàn)效應(yīng)越大[2]。航空航天技術(shù)是高科技領(lǐng)域的前沿，航空航天業(yè)必然對其他部門具有較大的貢獻(xiàn)效應(yīng)，其技術(shù)溢出也應(yīng)該是顯著的，本文正是基于這一前提條件進(jìn)行的研究。因此，探究影響航空航天工業(yè)技術(shù)溢出的顯著性因素，充分利用其技術(shù)溢出作用，對于加快我國科技進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的戰(zhàn)略意義。然而，目前對此問題的研究并不深入，多數(shù)學(xué)者從理論層面分析技術(shù)溢出的問題，也有學(xué)者較為系統(tǒng)地對技術(shù)溢出是否存在、影響技術(shù)溢出的因素以及技術(shù)溢出的機(jī)理進(jìn)行了實(shí)證分析，但這些研究都局限于外商直接投資（FDI）這一領(lǐng)域，沒有從行業(yè)層面上分析該行業(yè)部門對其他行業(yè)部門的技術(shù)溢出，并且沒有在理論上形成統(tǒng)一的認(rèn)識。本文利用我國航空航天業(yè)的數(shù)據(jù)，采用因子分析的方法，提取影響技術(shù)溢出的關(guān)鍵因素，進(jìn)而對促進(jìn)我國航空航天業(yè)技術(shù)溢出及產(chǎn)業(yè)自身發(fā)展提供理論支持與政策建議。

影響技術(shù)溢出的因素有很多，根據(jù)現(xiàn)有文獻(xiàn)的研究將其大致歸納為：（1）人力資本因素。Keller（1996）研究發(fā)現(xiàn)人力資本積累的差距導(dǎo)致技術(shù)吸收效果與經(jīng)濟(jì)增長率的不同[3]；Borensztein等（1998）認(rèn)為人力資本存量是影響技術(shù)溢出效應(yīng)的關(guān)鍵因素[4]；王成岐，張建華，安輝（2002）得出人力資本存量與技術(shù)溢出效應(yīng)不相關(guān)的結(jié)論，但他們認(rèn)為人力資本投入以及人才素質(zhì)是技術(shù)溢出的影響因素[5]。（2）技術(shù)差距因素。Findlay（1978）和Wang and Blomstorm（1992）的研究表明技術(shù)差距越大示范模仿空間越大，吸收技術(shù)溢出的潛力也就越大[6]；Kokko（1994）的研究發(fā)現(xiàn)低技術(shù)水平嚴(yán)重阻礙技術(shù)溢出效應(yīng)的產(chǎn)生[7]；Perez（1997）從吸收能力角度考慮，認(rèn)為過高的技術(shù)差距會影響示范模仿機(jī)制發(fā)揮其應(yīng)有作用。（3）經(jīng)濟(jì)開放程度。Blomstorm and Sjoholm（1999）、認(rèn)為經(jīng)濟(jì)開放度高的企業(yè)由于競爭壓力大而進(jìn)行更多的研發(fā)投入以提高自身吸收能力[8]；Kokko（1994）發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)開放程度與技術(shù)溢出效應(yīng)之間的關(guān)系是不確定的[7]；包群，許和連，賴明勇（2003）用出口依存度等來衡量經(jīng)濟(jì)的開放程度，發(fā)現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)開放程度的提高、基礎(chǔ)設(shè)施的建立與完善等都是促進(jìn)技術(shù)溢出的有利因素[9]。（4）研發(fā)投入因素。Kathuria（2000）指出技術(shù)溢出效應(yīng)并非自動產(chǎn)生，技術(shù)吸收方要想從中獲利，須對學(xué)習(xí)活動進(jìn)行投資；田慧芳（2004）的研究則表明工業(yè)部門研發(fā)投入水平與技術(shù)溢出效應(yīng)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。此外，市場結(jié)構(gòu)、工資水平、產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)、基礎(chǔ)設(shè)施、經(jīng)濟(jì)政策等都作為影響因素引入了技術(shù)溢出的相關(guān)研究中，本文在前人研究的基礎(chǔ)之上對此進(jìn)行探討。

二、指標(biāo)構(gòu)建與分析方法

目前，對技術(shù)溢出進(jìn)行實(shí)證研究時，學(xué)者們通常首先選擇一個影響因素，然后確定與該影響因素內(nèi)容相關(guān)的指標(biāo)體系，最后采用一定的計(jì)量方法（如多元回歸、分組回歸等）來分析這些指標(biāo)。本文在分析技術(shù)溢出時，也采用了這種研究思路：選取航空航天業(yè)為研究對象，根據(jù)技術(shù)差距等影響因素建立與之相關(guān)的量化指標(biāo)體系，采用因子分析的方法對這些指標(biāo)與技術(shù)溢出之間的關(guān)系進(jìn)行研究，并用線性回歸的方法對提取出的公因子進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。

（一）技術(shù)溢出指標(biāo)體系

航空航天業(yè)是一個以現(xiàn)代科學(xué)為基礎(chǔ)的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，包括機(jī)、光、電、液綜合能力的精密機(jī)械加工工業(yè)，是我國國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)的重要組成部分[10]。其研發(fā)成本高、風(fēng)險大、周期長，具有科技含量高、連帶效應(yīng)強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)，能夠帶動諸多產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。理論上講，研究技術(shù)溢出影響因素需要建立一套完整的指標(biāo)體系，但為了避免信息重疊，本文根據(jù)國內(nèi)外現(xiàn)有文獻(xiàn)的研究成果并綜合考慮我國航空航天業(yè)技術(shù)溢出的實(shí)際情況，選取如下表所示指標(biāo)體系：

（二）分析方法和數(shù)據(jù)來源

因子分析是一種研究從變量群中找出共性因子的統(tǒng)計(jì)技術(shù)，它通過分析眾多變量之間的依賴關(guān)系，探尋觀測樣本的內(nèi)部基本結(jié)構(gòu)，提取并描述隱藏在一組顯性變量中無法直接測量的隱性變量，很好地發(fā)揮了降維和簡化數(shù)據(jù)的作用。因子分析中的共性因子是不可直接被觀測卻又客觀存在的重要影響因素，每一個變量都可以表示為共性因子的線性函數(shù)與特殊因子之和，即，式中為的共性因子，為的特殊因子。若滿足以下條件：（1）；（2），即共性因子和特殊因子不相關(guān)；（3）各共性因子不相關(guān)且方差為1；（4）各特殊因子不相關(guān)且方差不要求相等。那么，每個變量可由個共性因子和自身對應(yīng)的特殊因子線性表出，因子分析的數(shù)學(xué)模型可表示為：

本文采用因子分析和線性回歸相結(jié)合的方法，研究我國航空航天業(yè)技術(shù)溢出問題。用于分析的數(shù)據(jù)主要來源于《中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》（1999~ 2009）中航空航天業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)，以及《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》（1999~2009）中工業(yè)企業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)口徑為我國國有及規(guī)模以上非國有工業(yè)企業(yè)。

三、技術(shù)溢出實(shí)證研究

（一）因子分析

從《中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》（1999~2009）與《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》（1999~2009）整理出構(gòu)建量化指標(biāo)體系所需數(shù)據(jù)，并按定義計(jì)算出各指標(biāo)對應(yīng)值，如下表所示：

利用SPSS17.0軟件做出相關(guān)系數(shù)矩陣，通過指標(biāo)之間的相關(guān)系數(shù)初步判斷各指標(biāo)相關(guān)性較高。從已建立的量化指標(biāo)體系中提取公共因子，找出影響我國航空航天業(yè)技術(shù)溢出的主要因素。因子矩陣和旋轉(zhuǎn)因子矩陣如表3、表4所示：

由表3、表4可知，旋轉(zhuǎn)后公共因子F1、F2的方差貢獻(xiàn)率分別為4.803和2.795，累積方差貢獻(xiàn)率為84.424%，進(jìn)一步判斷公共因子F1、F2能夠代表本文所設(shè)計(jì)的衡量我國航空航天業(yè)技術(shù)溢出的量化指標(biāo)體系。由表4還可知公共因子F1在X1、X2、X3、X4、X5的載荷值均大于0.7，能夠反映我國航空航天業(yè)科技活動經(jīng)費(fèi)投入能力、研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入能力、新產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入能力、科技活動人員投入能力以及科學(xué)家與工程師投入能力，因此可將F1視為影響航空航天業(yè)技術(shù)溢出的因素之一――技術(shù)投入能力；公共因子F2在X6、X7、X8、X9的載荷值均大于0.65，能夠反映我國航空航天業(yè)的新產(chǎn)品銷售收入、新產(chǎn)品出口能力、新產(chǎn)品勞動生產(chǎn)率以及新產(chǎn)品產(chǎn)值比重，因此可將F2視為影響航空航天業(yè)技術(shù)溢出的因素之二――技術(shù)產(chǎn)出能力。

（二）線性回歸

本文根據(jù)該檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?，以公共因子F1、F2的因子得分作為自變量，以其他工業(yè)企業(yè)的全員勞動生產(chǎn)率LP作為因變量（具體數(shù)據(jù)見表5），構(gòu)建如下回歸模型：

（1）

其中LP即除航空航天業(yè)之外的其他工業(yè)企業(yè)的全員勞動生產(chǎn)率，是全國國有及規(guī)模以上非國有工業(yè)企業(yè)增加值與我國航空航天企業(yè)增加值的差值同全國國有及規(guī)模以上非國有工業(yè)企業(yè)全部從業(yè)人員年平均人數(shù)與我國航空航天企業(yè)從業(yè)人員年均人數(shù)差值之比。其計(jì)算公式為：

全員勞動生產(chǎn)率=工業(yè)增加值/全部從業(yè)人員平均人數(shù)（2）

通過回歸得到人均產(chǎn)出變量與公因子變量之間的關(guān)系方程為：

（3）

t值:(6.240)(2.886) ( 3.320)

P值: 0.001 0.028 0.016

R2=0.749AdjR2=0.666F=8.967

由模型估計(jì)到的參數(shù)可知，我國航空航天業(yè)的技術(shù)投入能力以及技術(shù)產(chǎn)出能力與其他工業(yè)企業(yè)的全員勞動生產(chǎn)率均存在著顯著的正相關(guān)關(guān)系，技術(shù)投入能力的因子得分每提高1%，其他工業(yè)企業(yè)的全員勞動生產(chǎn)率將上升17.541%，技術(shù)產(chǎn)出能力的因子得分每提高1%，其他工業(yè)企業(yè)的全員勞動生產(chǎn)率將上升15.9%。

四、結(jié)果分析與政策建議

航空航天業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，在人才、資金、技術(shù)等方面都有著相當(dāng)大的優(yōu)勢，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)具有一定的特殊性，技術(shù)溢出也不同于其他產(chǎn)業(yè)。因此，本文在參照前人研究成果與研究方法的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了一個衡量技術(shù)溢出的量化指標(biāo)體系，采用因子分析的方法從中提取出最為顯著和最具代表性的兩個因素，即航空航天業(yè)的技術(shù)投入能力及技術(shù)產(chǎn)出能力?？茖W(xué)分析這些影響因素，有效利用技術(shù)溢出效應(yīng)，有利于提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新能力、推動國家整體技術(shù)進(jìn)步。對此，提出如下建議：

篇2

中圖分類號：TN915.4—34文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1004—373X（2012）18—0099—03

數(shù)據(jù)是航天測控系統(tǒng)處理和應(yīng)用的核心[1]。隨著我國航天測控事業(yè)的不斷發(fā)展，整個航天測控系統(tǒng)將發(fā)展成為以中繼衛(wèi)星為中心的天基測控網(wǎng)，以陸地測站為中心的陸基測控網(wǎng)和以測量船站為中心的?；鶞y控網(wǎng)三個相對獨(dú)立的測控系統(tǒng)[2—3]，而且各方用戶對整個系統(tǒng)提供綜合應(yīng)用服務(wù)的需求也不斷提高?，F(xiàn)有傳統(tǒng)的航天測控數(shù)據(jù)體制，采用約定字段數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用模式，使得的數(shù)據(jù)處理及應(yīng)用都較受限制。為此，構(gòu)建一個統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)體制，實(shí)現(xiàn)整個測控系統(tǒng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化處理和應(yīng)用，將對我國航天測控事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展具有重要意義。隨著XML（eXtensibleMarkupLanguage）相關(guān)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用技術(shù)的不斷成熟，使XML逐漸成為一種處理應(yīng)用系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交換的標(biāo)準(zhǔn)[4—5]。

1現(xiàn)有傳統(tǒng)航天測控數(shù)據(jù)體制分析

現(xiàn)有傳統(tǒng)的航天測控系統(tǒng)采用約定字段數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)體制，這種體制在數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用方面，都有其自身的局限性。

1.1數(shù)據(jù)處理方面

在以約定字段數(shù)據(jù)包為核心的數(shù)據(jù)處理中，數(shù)據(jù)的生產(chǎn)者需要按照約定的格式填寫各個字段，建立完整的數(shù)據(jù)包并發(fā)送給數(shù)據(jù)的消費(fèi)者。數(shù)據(jù)的消費(fèi)者首先要按照約定的格式，從數(shù)據(jù)包中分解出各個數(shù)據(jù)字段，最終得到各個應(yīng)用數(shù)據(jù)，然后才能對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理[6]。這種數(shù)據(jù)處理方式有幾個明顯的不足：一是數(shù)據(jù)處理的代碼耦合度高，為針對不同任務(wù)而進(jìn)行的軟件維護(hù)設(shè)計(jì)將要求對軟件代碼的重新修改與測試，從而影響了軟件的可重用性和模塊化；二是不同數(shù)據(jù)處理單元之間的接口復(fù)雜，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。假設(shè)有n個模塊要進(jìn)行信息交互，則會存在Cn2個接口，這使得數(shù)據(jù)的交互和集成變得十分困難。

此外，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)體制對數(shù)據(jù)的處理不能有效區(qū)分實(shí)時與非實(shí)時數(shù)據(jù)，實(shí)際可用數(shù)據(jù)處理資源無法實(shí)現(xiàn)合理分配，傳輸帶寬的彈性較小。

1.2數(shù)據(jù)應(yīng)用方面

數(shù)據(jù)應(yīng)用以數(shù)據(jù)處理為基礎(chǔ)。一方面基于約定字段數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)體制限制了系統(tǒng)對底層數(shù)據(jù)的處理方式和處理能力，從而影響了數(shù)據(jù)應(yīng)用的可實(shí)現(xiàn)行和豐富性；另一方面，在傳統(tǒng)的航天測控數(shù)據(jù)體制下，不同測控網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)交互僅僅只解決了基本的數(shù)據(jù)鏈路和數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}，對數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)層與應(yīng)用層的設(shè)計(jì)與處理較少。同時，數(shù)據(jù)的傳輸與網(wǎng)絡(luò)特性單一，使得系統(tǒng)對通信資源的分配和利用力不從心，系統(tǒng)可統(tǒng)一應(yīng)用的數(shù)據(jù)范圍和綜合性較受限制，不利于系統(tǒng)的適應(yīng)性和拓展性發(fā)展。

2基于XML的航天測控數(shù)據(jù)體制

2.1XML的特點(diǎn)

XML是由W3C（WorldWideWebConsortium）的一種標(biāo)準(zhǔn)，是標(biāo)準(zhǔn)通用標(biāo)記語言（StandardGeneralizedMarkupLanguage，SGML）的一個簡化子集。它具有以下幾個傳統(tǒng)約定數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)不具有的顯著特點(diǎn)[7—8]：

（1）數(shù)據(jù)的自描述性，適用于特定領(lǐng)域的數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用。

（2）結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)模型，為數(shù)據(jù)顯示和處理提供標(biāo)準(zhǔn)的處理方式。

（3）豐富的網(wǎng)絡(luò)傳輸特性，可作為性能良好的通信協(xié)議。

（4）成熟的XML應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)與處理技術(shù)，如XSL，DOM，SAX，WML，XLink和XPointer等為XML的應(yīng)用拓展提供了技術(shù)支持。

此外，航天測控網(wǎng)的IP化改造，也為XML的技術(shù)實(shí)現(xiàn)提供了硬件平臺。

2.2基于XML的航天測控數(shù)據(jù)體制

航天測控數(shù)據(jù)處理按時間的要求不同可分為實(shí)時數(shù)據(jù)處理和非實(shí)時數(shù)據(jù)處理。實(shí)時數(shù)據(jù)處理要求處理速度快，時間短，方法簡單，所使用的數(shù)據(jù)為流數(shù)據(jù)，大多不會重復(fù)使用。非實(shí)時數(shù)據(jù)處理流程多，方法精細(xì)、復(fù)雜，所使用的數(shù)據(jù)為積累數(shù)據(jù)，大多需要重復(fù)使用。

篇3

誰是國航的群眾？對于這個問題，國航上下有著明晰的認(rèn)識：作為航空企業(yè)，對內(nèi)，依靠的群眾是廣大的員工；對外，依靠的群眾是廣大的旅客。為了時刻和群眾站到一起，收集群眾的意見，聽到群眾的聲音，國航建立了一整套聯(lián)系群眾的機(jī)制。

公司領(lǐng)導(dǎo)班子成員的聯(lián)系點(diǎn)直接設(shè)到了基層黨支部，每人每年至少要與20名一線員工進(jìn)行面對面的談心。基層黨支部每個月、黨委每個季度都要召開員工思想情況分析會，專門收集研究員工關(guān)注的熱點(diǎn)問題和工作生活中存在的困難，并形成了“收集問題—分析問題—制訂方案—反饋意見—跟蹤落實(shí)”的閉環(huán)管理機(jī)制。

國航是一個管理鏈條長、人員分散的企業(yè)，有人在天上，有人在地面，有人在國內(nèi)，有人在海外，集中非常困難。為此，國航啟動了“和諧溫度計(jì)”調(diào)查項(xiàng)目，通過網(wǎng)絡(luò)匿名參與的方式，使200多個境內(nèi)外城市中30285名國航員工參與進(jìn)來。

國航還積極收集服務(wù)對象的意見。國航在機(jī)艙、柜臺等一線界面上提供各種形式的問卷、意見卡，通過呼叫中心進(jìn)行電話回訪，請旅客對各個細(xì)分的服務(wù)環(huán)節(jié)進(jìn)行滿意度逐項(xiàng)打分，對各環(huán)節(jié)自己希望改進(jìn)的地方提出批評與建議，幫助企業(yè)尋找薄弱環(huán)節(jié)。

國航服務(wù)的改進(jìn)，發(fā)展方向的調(diào)整，正是這樣長期不懈地依靠群眾，這樣周而復(fù)始地不斷完善。

行動的方向：一切為了群眾

為人民服務(wù)、一切為了群眾的目標(biāo)，在國航被概括為“雙服務(wù)、雙滿意”，也就是“只有員工滿意，旅客才能滿意”，“只有公司為員工服務(wù)好，員工才能為旅客服務(wù)好”。

篇4

中圖分類號：TP399 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）01-0103-01

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，航空航天領(lǐng)域也呈現(xiàn)出前所未有的發(fā)展新態(tài)勢。航空航天材料的設(shè)計(jì)也在向多樣化、智能化及信息化方向發(fā)展。但是在材料的設(shè)計(jì)過程中仍然面臨著設(shè)計(jì)成本高、設(shè)計(jì)精確度要求高等問題，這就要求設(shè)計(jì)者們必須嚴(yán)密地設(shè)計(jì)出需要的航空材料，并且盡可能地減小誤差，這也給設(shè)計(jì)者帶來了很大的技術(shù)難題。3D打印技術(shù)為此類問題的解決提供了新的方案[1]。

1 3D打印技術(shù)的概念及發(fā)展特點(diǎn)

1.1 3D打印技術(shù)的概念

3D打印技術(shù)即一種快速打印樣品成型技術(shù)。其原理是將金屬粉末或塑料粉末等當(dāng)做打印“墨”，根據(jù)數(shù)字模型要求，再通過逐層打印的方式打印出成品，這種技術(shù)在國外也被稱為“增材制造”。3D打印技術(shù)的發(fā)展得益于計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷創(chuàng)新與突破，其打破了傳統(tǒng)打印的意義。此外，隨著3D打印技術(shù)的不斷完善與成熟，其越來越多地應(yīng)用于生活、社會活動以及高科技等各個方面，諸如航天航空領(lǐng)域，對于我國高科技的發(fā)展有著重要的意義。

1.2 3D打印技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)

3D打印技術(shù)發(fā)展歷程大致如下：1984年的基于數(shù)字資源的三維立體模型打印技術(shù)、1993年發(fā)明的3D印刷技術(shù)（3DP）、1996年具有真正意義上的的“3D打印機(jī)”問世、2005年第一臺彩色“3D打印機(jī)”――Spe問世、2010年可以打印整個身軀轎車的“3D打印機(jī)”出現(xiàn)、2011年能夠打印飛機(jī)的“3D打印機(jī)”出現(xiàn)。3D打印技術(shù)在不斷朝著復(fù)雜、多樣化以及高科技等領(lǐng)域的方向發(fā)展。因?yàn)槠洳恍枰獋鹘y(tǒng)的機(jī)械加工或制造模具就能直接根據(jù)計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)生成任何形狀的物體，極大地縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。這對航空航天材料的智能設(shè)計(jì)起著很大的作用[2]。

2 3D打印技術(shù)運(yùn)用于航空航天材料設(shè)計(jì)上的優(yōu)勢

2.1 節(jié)省材料

一個飛機(jī)機(jī)身的模型需要許多零件和部分組成，而應(yīng)用3D打印技術(shù)之后，不用剔除航空材料的邊角料，提高了材料的利用率。此外，3D打印技術(shù)取代了傳統(tǒng)的大規(guī)模、占用空間以及耗人力等的生產(chǎn)線，從而最大化地節(jié)省了材料，降低了成本。

2.2 制作材料精度高

材料的精確設(shè)計(jì)是確保航天航空領(lǐng)域安全發(fā)展以及快速發(fā)展的最基本要求。而傳統(tǒng)的材料設(shè)計(jì)技術(shù)無法保證人為的錯誤以及將誤差降到最低等，這就限制了航天航空的發(fā)展。因此，3D打印技術(shù)運(yùn)用于航天航空領(lǐng)域時，給航空航天的智能化材料設(shè)計(jì)帶來的將是質(zhì)的飛躍與創(chuàng)新。

2.3 無需傳統(tǒng)模具

3D打印技術(shù)在智能化材料設(shè)計(jì)過程中不用使用傳統(tǒng)的刀具、機(jī)床以及其他磨具，通過將產(chǎn)品的外形等通過計(jì)算機(jī)技術(shù)如AUTO CAD技術(shù)設(shè)計(jì)出來，然后直接打印生成實(shí)物產(chǎn)品。這在很大程度上簡化了傳統(tǒng)磨具下的制造工藝。

2.4 縮短材料制作周期

3D打印技術(shù)可以自動、快速、直接和精準(zhǔn)地將計(jì)算機(jī)中的三維設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為實(shí)物模型，甚至能夠直接制造零件和模具，繞過了傳統(tǒng)的制造工序，從而有效地縮短了材料設(shè)計(jì)的研發(fā)與制作周期。

3 3D打印技術(shù)對航空航天材料智能化設(shè)計(jì)的促進(jìn)作用

3.1 促進(jìn)了航空航天材料設(shè)計(jì)技術(shù)的革新

3D打印技術(shù)的運(yùn)用加快了其材料智能化的設(shè)計(jì)進(jìn)程，打破了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思維和方法，使得航天領(lǐng)域設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷發(fā)展及完善，更是將高科技與制造業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)合推向了一個新的高度，加快了智能設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展與革新。

3.2 促進(jìn)了航空航天材料設(shè)計(jì)成本的降低

在航空領(lǐng)域，不管是創(chuàng)新設(shè)計(jì)還是機(jī)械制造，都需要嚴(yán)密規(guī)整的模型。在造一架飛機(jī)時，要經(jīng)過無數(shù)的模型模擬，而每一次模型的制造以及模擬都需要很大的財力支持。而應(yīng)用3D打印技術(shù)，這種資金消耗將得到大幅度降低。3D打印技術(shù)依靠高精確度使得設(shè)計(jì)時模型能夠精準(zhǔn)使用物料，這使得設(shè)計(jì)材料時所使用的資金的到合理的運(yùn)用。

3.3 促進(jìn)了航空航天材料設(shè)計(jì)的創(chuàng)意性發(fā)展

在航空航天領(lǐng)域，其運(yùn)用3D打印技術(shù)可以促進(jìn)材料設(shè)計(jì)的智能創(chuàng)新，可以促進(jìn)飛機(jī)機(jī)身的多形狀化發(fā)展、零件的多顏色發(fā)展等。在使用3D打印技術(shù)之后，我們有理由期待一種更先進(jìn)更具有創(chuàng)意性的航空航天產(chǎn)品。

3.4 促進(jìn)航空航天材料設(shè)計(jì)的人性化發(fā)展

運(yùn)用3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)材料設(shè)計(jì)智能化之后，材料制作可以向著個性化、多樣化方向發(fā)展，例如：我們可以根據(jù)每家航空公司理念等的不同設(shè)計(jì)出富有個性化、突出其理念的產(chǎn)品，而不是趨同的制作，比如航天飛機(jī)上的座椅可以根據(jù)員工的操作習(xí)慣以及身體結(jié)構(gòu)量身“3D”打造。這體現(xiàn)出材料制作的個性化，而這得益于3D打印技術(shù)的運(yùn)用。

4 結(jié)語

綜上所述，筆者認(rèn)為基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的3D打印技術(shù)以其高精確度、高生產(chǎn)率等特點(diǎn)將快速融入航空航天領(lǐng)域材料的智能化設(shè)計(jì)。但是，目前該技術(shù)仍然存在著強(qiáng)度低、材料存在局限性等缺點(diǎn)，因而其應(yīng)用范圍還不是太廣泛。不過我們相信，3D打印技術(shù)的進(jìn)一步完善會深刻的影響我們生活。

篇5

各地教育部門和全國8萬余所中學(xué)6000余萬名師生共同組織了收看，天宮一號也因此成為中國“最高”講臺。此次太空授課活動安排的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，展示了失重環(huán)境下物體運(yùn)動特性、液體表面張力特性等物理現(xiàn)象，為全國青少年進(jìn)行了一堂意義非凡的太空授課。各地教育部門和中學(xué)高度重視，妥善調(diào)課，組織收看神舟十號航天員太空授課活動，圍繞太空授課活動開展豐富多彩的主題活動，積極響應(yīng)教育部要求，推動“中國夢、我的夢”主題教育活動和中學(xué)科技教育的有效開展，促進(jìn)中學(xué)生全面發(fā)展和健康成長。

2013年6月20日10時04分，跟隨神舟十號遨游太空的航天員王亞平開啟了我國載人航天史上的首次太空授課。330余名少數(shù)民族學(xué)生、進(jìn)城務(wù)工人員隨遷子女及港澳臺地區(qū)中小學(xué)學(xué)生代表在中國人民大學(xué)附屬中學(xué)綜合樓四層地面課堂，興趣盎然地聆聽了“太空教師”王亞平在神舟十號上為大家所講的一堂40分鐘的實(shí)驗(yàn)課。

中國人民大學(xué)附屬中學(xué)通過地面課堂具有的雙向音視頻溝通交流能力，與神十航天員進(jìn)行同步互動交流。地面課堂內(nèi)的學(xué)生不僅能夠看到王亞平授課的清晰畫面，身在太空的王亞平也能觀看到和收聽到課堂內(nèi)學(xué)生們的實(shí)時反應(yīng)，同學(xué)和老師可以像平常課堂一樣進(jìn)行互動。

在地面課堂上的兩位教師，分別是人大附中的物理教師宓奇和101中學(xué)的物理教師史藝，在太空授課開始之前，兩位老師先讓大家猜想本次課程中可能會涉及的原理，及對航天員最關(guān)心的問題是什么？

課程伊始，兩位地面教師先通過一個短片向大家介紹了航天員的衣食住行。當(dāng)三位航天員出現(xiàn)在屏幕畫面中的時候，學(xué)生們立即鼓掌，有人不禁感嘆：畫面好清楚??！為了向孩子們說明“失重”現(xiàn)象，指令長聶海勝表演了“懸空打坐”，擔(dān)任太空教師的王亞平說：“我還會大力神功呢?！彼靡桓种篙p輕一碰，就把聶海勝推到了船艙后面?？吹酱饲榫?，孩子們哈哈笑了起來。隨后，王亞平做了5個實(shí)驗(yàn)，分別為質(zhì)量測量演示實(shí)驗(yàn)、單擺運(yùn)動演示實(shí)驗(yàn)、陀螺演示實(shí)驗(yàn)、水膜演示和水球演示實(shí)驗(yàn)。

天津：做足功課 同步觀看

6月20日，在南開中學(xué)航天體驗(yàn)館，學(xué)生們通過弧形屏幕觀看中國首次太空授課。天津大中小學(xué)校組織學(xué)生同步收看，各學(xué)校的“地面課堂”瞬間沸騰。

上午10時，南開中學(xué)打開了全部教室和實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的閉路電視，讓2000余名中學(xué)生共同見證和觀看這一期待已久的難得的歷史時刻。與此同時，南開中學(xué)的航天航空體驗(yàn)中心也全部開放，該校30余名物理社的成員還在教師的指導(dǎo)下，在航天航空體驗(yàn)中心的仿真平臺上迎來了這一次特殊的“太空課堂”。物理社社長、該校高一年級的女生孔令航興奮地告訴記者，為了收看這次“太空課堂”，大家都做足了功課，在網(wǎng)上搜集了很多物理與航空航天的知識。她說：“雖然是學(xué)生，但我們都特別關(guān)心中國航天事業(yè)的發(fā)展，我們每一個人心中都有一個‘航天夢’。這次‘太空課堂’不僅給我們展示了很多新奇的難得一見的太空知識，同時也讓我們的‘航天夢’更加清晰起來，也更加增強(qiáng)了我們實(shí)現(xiàn)未來夢想的信心！”

南開中學(xué)副校長呂寶桐表示，這次“太空課堂”對學(xué)生來講也是一次難得的愛國主義教育，增強(qiáng)了實(shí)現(xiàn)中國夢的使命感。

上海：航空航天特色校閔行三中觀摩中國首次太空授課

上海市閔行三中是航空航天特色學(xué)校，該校組織了初二年級全體同學(xué)觀摩中國首次太空授課。校長在電話里告訴記者，由于閔行三中高中部仍在期末考試期間，因此安排已經(jīng)期末考完的200余名初二學(xué)生收看了太空授課。學(xué)校還特別安排了30多名科學(xué)興趣濃厚、品學(xué)兼優(yōu)的學(xué)生到高中部的劉輝航天科技工作室集中觀看，現(xiàn)場安排物理老師和同學(xué)們互動，解答同學(xué)們的疑問。

2011年，閔行三中高一學(xué)生提交的“搭載瀕臨滅絕植物種子的探究”搭載方案，從全國113所中小學(xué)校的近3000個方案中脫穎而出，成為我國空間試驗(yàn)室首個出自中學(xué)生的研究項(xiàng)目，跟隨當(dāng)年發(fā)射的“天宮一號”進(jìn)入太空。

廣東：遨游九天

圓夢中國

6月21日下午，廣東佛山羅村二中初二級全體同學(xué)觀看了此次太空授課。

本次太空授課的5個基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)，展示了失重環(huán)境下物體運(yùn)動特性、液體表面張力特性等物理現(xiàn)象，是一堂極其生動的實(shí)驗(yàn)課，激發(fā)了同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣和熱情，使青少年走近航天、了解航天、熱愛航天。

湖南：長沙市37中第一時間收看神舟十號太空授課

6月20號上午10：00，長沙市37中學(xué)生在學(xué)校的統(tǒng)一安排下，在自己的教室里準(zhǔn)時收看了神舟十號太空授課直播，學(xué)生們一個個目不轉(zhuǎn)睛地盯著教室黑板正中間的班班通設(shè)備“電子白板”，一起分享著這一場來自太空的實(shí)驗(yàn)課。航天員王亞平給中學(xué)生們講授的這一節(jié)實(shí)驗(yàn)課程，解開了同學(xué)們心中的很多謎底，比如：航天員在太空的衣、食、住、行是怎么樣的？失重是怎么產(chǎn)生的？太空垃圾怎么處理？有沒有見到UFO？太空中看到的星星是什么樣的？太空中的水是怎么來的？……滿足了學(xué)生很多的好奇心。他們在為祖國的航天事業(yè)舉得巨大進(jìn)步而驕傲和自豪的同時，也激發(fā)了心中的航天夢、科技夢、中國夢、強(qiáng)國夢，增強(qiáng)了要為中華民族的偉大復(fù)興貢獻(xiàn)自己力量的決心。

四川：綿陽博雅學(xué)校觀看“神舟十號太空授課”直播

6月20日上午10點(diǎn)—10點(diǎn)50分，綿陽博雅學(xué)校師生懷著興奮、期待的心情收看了“神舟十號”航天員在“天宮一號”進(jìn)行的首次“太空授課”。女航天員王亞平給大家演示了小球在太空中的單擺運(yùn)動和圓周運(yùn)動、高速旋轉(zhuǎn)的陀螺旋轉(zhuǎn)、神奇的水膜實(shí)驗(yàn)、液體表面張力能使水膜變“魔法水球”等內(nèi)容，激發(fā)了同學(xué)們對太空的向往，更讓大家了解航天、熱愛航天、支持航天，讓同學(xué)們集體感受了天宮課堂的無窮奧妙。

課后，各班老師還組織同學(xué)們談感受、說體會。有同學(xué)這樣說：“我一直以為‘天宮一號’在太空上只是固定地待在某個地方，聽王亞平老師說，他們每天會看到16次日出，因?yàn)樗麄兠?0分鐘就繞地球一圈，我才明白原來‘天宮一號’是要繞著地球運(yùn)動的?！庇械膶W(xué)生說：“太空太神奇了，看到王亞平老師能把地球上的一滴水‘變’成彩色的水球，她就像一個魔法師一樣，那太空中還有多少‘魔法’??！”

新疆：華山中學(xué)學(xué)生收看太空課堂 見證奇妙一刻

“在太空當(dāng)中做這些實(shí)驗(yàn)的時候，真正能夠把理論中的知識在實(shí)際應(yīng)用中的一些狀態(tài)呈現(xiàn)出來。我覺得學(xué)生的收獲是非常大的?！?月20日，新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)農(nóng)業(yè)建設(shè)第二師華山中學(xué)高中物理老師倪穎在與學(xué)生一同收看了神舟十號航天員展現(xiàn)的太空課堂后說到。

華山中學(xué)的學(xué)生們在教室里收看了我國航天史上的首次太空授課，他們時而屏息凝神，時而發(fā)出驚叫；教室里時而鴉雀無聲，時而掌聲一片。神奇的課堂讓學(xué)生們見證了太空的奇妙世界，也激發(fā)了他們內(nèi)心的科學(xué)夢和太空夢。

有學(xué)生表示，這個天宮課堂非常有趣，也非常有意義，它帶給我們一些平時在地球上不能見到的真實(shí)現(xiàn)象，這也是科學(xué)引人入勝的地方，更加激發(fā)了他們學(xué)習(xí)科學(xué)知識的興趣。

：航天員太空授課激發(fā)雪域?qū)W子太空夢

“太空會不會像高海拔地區(qū)一樣，水到七八十度就能燒開了？”“冬蟲夏草在太空能生長嗎？”“太空像一樣缺氧嗎？”“在高海拔的發(fā)射宇宙飛船會不會更快？”……的學(xué)生對太空的熱情很高，顯然，太空授課激發(fā)了他們追夢太空的濃厚興趣。

拉薩中學(xué)團(tuán)委書記薛軍利認(rèn)為，此次太空授課有助于培養(yǎng)學(xué)生在物理學(xué)習(xí)方面的興趣，激發(fā)學(xué)生探索太空的科學(xué)精神。不少學(xué)生通過太空授課產(chǎn)生了探索太空的夢想，要把個人夢和國家夢結(jié)合起來，使夢想成真。

澳門組織中小學(xué)生觀看

“神十”太空授課

6月20日上午，澳門特區(qū)政府教育暨青年局及多家學(xué)校組織中、小學(xué)生收看“神舟十號”航天員在“天宮一號”作太空授課的現(xiàn)場直播，一同領(lǐng)略奇妙的太空世界。

航天員王亞平在授課中，分別進(jìn)行了質(zhì)量測量、單擺運(yùn)動、陀螺、水膜和水球等試驗(yàn)，展示了失重環(huán)境下物體運(yùn)動特性、液體表面張力特性等物理現(xiàn)象，并回答了學(xué)生的提問，包括關(guān)于航天器用水、太空垃圾防護(hù)措施、航天員對抗失重方法和太空景色等。

在澳門教育暨青年局的駿菁活動中心，有250名學(xué)生在聆聽航天員老師講課；在勞工子弟學(xué)校，也有近百名學(xué)生在禮堂集體觀看直播。教育暨青年局還安排了導(dǎo)師在場講解，解答學(xué)生們的提問。

有參與聽課的澳門學(xué)生稱，對太空的一切都感到很好奇，不知道太空冷不冷？太空是否會有外星人？希望將來航天員來澳門時，有機(jī)會直接向他們發(fā)問。

教青局青年廳廳長袁凱清表示，澳門特區(qū)政府一直重視科普教育，通過課余活動、對外交流比賽等形式讓學(xué)生接觸科普知識。通過收看太空授課直播，見證了中國航天科學(xué)教育的歷史時刻，加深了學(xué)生對航天科技的認(rèn)識，將進(jìn)一步激發(fā)澳門廣大青少年崇尚科學(xué)、熱愛航天的熱情。

美國：2007年，芭芭拉·摩根的第一次太空授課

2007年，美國東部時間8月8日18時36分，美國“奮進(jìn)”號航天飛機(jī)載著機(jī)組7名宇航員從佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心發(fā)射升空，飛往國際空間站。這是美國宇航局首位教師宇航員芭芭拉·摩根的第一次太空飛行。

航天飛機(jī)進(jìn)入地球軌道后，地面發(fā)射控制中心指揮人員說：“對芭芭拉·摩根和機(jī)組伙伴來說，這堂課正式開始了。”摩根曾經(jīng)教書的愛達(dá)荷州的科學(xué)教師聯(lián)合會專門挑選了18名學(xué)生，與摩根進(jìn)行天地間的師生對話。

摩根這次在空間站上的第一堂課，共進(jìn)行了25分鐘。在課堂上，一個孩子想知道如何在太空鍛煉。摩根一手托起一個在她身邊飄浮著的宇航員，給予演示。另一位年輕人想知道宇航員是怎樣喝水的，摩根和她的同事從飲用水袋的吸管中擠出水泡，并將水滴吞下。4名宇航員還分別用乒乓球和壘球作講課的道具。

實(shí)驗(yàn)一：質(zhì)量測量演示——沒有了重量，是否意味著失去質(zhì)量？

3位航天員老師“站”穩(wěn)后，先給同學(xué)們露了幾手“功夫”——“懸空打坐”“大力神功”。在失重環(huán)境下，航天員們都成了“武林高手”，博得同學(xué)們陣陣喝彩。

航天員的表演給同學(xué)們帶來了疑問：在地面上，人們一般用天平、臺秤、托盤秤、桿秤、彈簧秤測量物體受到的重力，從而計(jì)算物體的質(zhì)量，那么 ，失重環(huán)境下怎樣測質(zhì)量呢？

航天員老師用“天宮一號”上的質(zhì)量測量儀現(xiàn)身說法。他們從“天宮一號”的艙壁上打開一個支架形狀的裝置，航天員聶海勝把自己固定在支架一端，王亞平輕輕拉開支架，一放手，支架便在彈簧的作用下回復(fù)原位。裝置上的LED屏上顯示出數(shù)字：74.0。這表示聶海勝的實(shí)測質(zhì)量是74千克。

王亞平向同學(xué)們解釋道，天宮中的質(zhì)量測量儀，應(yīng)用的物理學(xué)原理是牛頓第二運(yùn)動定律：F（力）=m（質(zhì)量）×a（加速度）。質(zhì)量測量儀上的彈簧能夠產(chǎn)生一個恒定的力F，同時用光柵測速裝置測量出支架復(fù)位的速度v和時間t，計(jì)算出加速度（a=v/t），就能夠計(jì)算出物體的質(zhì)量（m=F/a）。

王亞平老師還給同學(xué)們布置了一道課后思考題：除了運(yùn)用牛頓第二定律，還有什么辦法可以在失重環(huán)境下測量物體的質(zhì)量？

實(shí)驗(yàn)二：單擺運(yùn)動演示——太空中的機(jī)械鐘表走得更準(zhǔn)還是靜止不動？

演示完質(zhì)量測量，航天員們又取出一個物理課上常見的實(shí)驗(yàn)裝置——單擺。

T型支架上，用細(xì)繩拴著一顆明黃色的小鋼球。王亞平把小球輕輕拉升到一定位置放手，小球并沒有出現(xiàn)地面上常見的往復(fù)擺動，而是停在了半空中。王亞平用手指沿切線方向輕推小球，奇妙的現(xiàn)象出現(xiàn)了，小球開始繞著T型支架的軸心做圓周運(yùn)動——而在地面對比實(shí)驗(yàn)中，需要施加足夠的力，給小球一個較大的初速度，才能使它繞軸旋轉(zhuǎn)。

太空實(shí)驗(yàn)趣味無窮，地面課堂的學(xué)生們也不失時機(jī)地向航天員提出他們關(guān)心的問題。人大附中早培班學(xué)生徐海博舉手提問：“航天員老師，您在太空中有沒有上下方位感？”

為了回答同學(xué)的提問，航天員王亞平在聶海勝的幫助下表演了一套“雜技”動作，分別進(jìn)行了懸空橫臥和倒立。看到航天員老師的精彩表演，同學(xué)們興奮地鼓起掌來。

實(shí)際上，航天員在太空中無所謂上和下的方位區(qū)別。不過，為了便于工作生活，航天員們?yōu)椤疤鞂m一號”人為定義了上和下，把朝向地球的一側(cè)定義為下，并專門在“下方”鋪設(shè)了地板。

實(shí)驗(yàn)三：陀螺演示——高速旋轉(zhuǎn)的陀螺為什么不會倒下？

物理學(xué)原理告訴我們，高速旋轉(zhuǎn)的陀螺具有很好的定軸特性。在太空失重環(huán)境下，這一特性更加直觀地呈現(xiàn)出來。

航天員王亞平取出一個紅黃相間的陀螺，把它靜止懸放在空中。用手輕推陀螺頂部，陀螺翻滾著飛向遠(yuǎn)處。緊接著，王亞平取出一個一模一樣的陀螺，讓它旋轉(zhuǎn)起來，懸浮在半空中，再用手輕輕一推，旋轉(zhuǎn)的陀螺不再翻滾，而是保持著固定的軸向，向前飛去。

王亞平介紹說，高速旋轉(zhuǎn)陀螺的定軸特性在航天領(lǐng)域用途廣泛。在“天宮一號”目標(biāo)飛行器上，就裝有各式各樣的陀螺定向儀，正是有了它們，才能精準(zhǔn)地測量航天器的飛行姿態(tài)。

實(shí)驗(yàn)四：水膜演示——天宮里有沒有“飛流直下”的瀑布？

陽光下五彩繽紛的肥皂泡、能夠讓硬幣漂浮的山泉水，總是帶給人們很多遐想。這些都是液體表面張力在發(fā)揮著神奇作用。

只不過，在地面上，液體表面張力難以抗衡地球引力的影響，只有經(jīng)過特殊處理的肥皂水、富含無機(jī)鹽的礦泉水才能表現(xiàn)出比較強(qiáng)的張力特性。但是，在太空失重環(huán)境下，液體的表面張力特性便突顯出來。

王亞平拿起一個航天員飲用水袋，打開止水夾，水并沒有傾瀉而出。輕擠水袋，在飲水管端口形成了一顆晶瑩剔透的水珠，略微抖動水袋，水珠便懸浮在半空中，與“天宮一號”艙壁上鮮艷的五星紅旗圖案交相輝映，更顯得美輪美奐。

接著，她把一個金屬圈插入裝滿飲用水的自封袋中，慢慢抽出金屬圈，便形成了一個漂亮的水膜。輕輕晃動金屬圈，水膜也不會破裂，只是偶爾會甩出幾顆小水滴。隨后，王亞平又往水膜表面貼上了一片畫有中國結(jié)圖案的塑料片，水膜依然完好。這些在地面難得一見的奇特景象，引起了地面課堂同學(xué)們的連聲驚嘆。

實(shí)驗(yàn)五：水球演示——用神奇的液體表面張力變個“魔法”

液體表面張力的威力竟如此神奇！普通的飲用水還能變成更加神奇的“魔法水球”。

篇6

引言

隨著民用航空運(yùn)輸業(yè)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的航路設(shè)計(jì)已經(jīng)不能滿足其運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展需求，因此，作為區(qū)域民航與所需導(dǎo)航性能系統(tǒng)的廣泛運(yùn)用于發(fā)展帶來的基于性能導(dǎo)航（PBN）技術(shù)，將為我國民航的遠(yuǎn)程運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展到來極大的，有效的增強(qiáng)民航的盈利以及輪動發(fā)展的能力，不斷滿足我國航空運(yùn)輸?shù)目沙掷m(xù)發(fā)展要求[1]。

1 現(xiàn)代民航發(fā)展現(xiàn)狀

當(dāng)前，我國的民航發(fā)展由于技術(shù)上的限制，導(dǎo)致其在不斷發(fā)展的路上還是面臨著諸多矛盾和挑戰(zhàn)。首先，需求與能力之間的矛盾。隨著時代、經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，社會對現(xiàn)代民航運(yùn)輸?shù)男枨笾饾u增強(qiáng)，但是實(shí)際上的民航技術(shù)卻還停留在之前的技術(shù)之上，不能滿足時代的發(fā)展需求；其次，民航的運(yùn)輸優(yōu)勢逐漸被淡化，且成本在逐漸加大。最后，空域資源、土地資源及環(huán)境保護(hù)等多方面因素在不斷的制約我國民航的長期發(fā)展。因此，必須尋找一種新的導(dǎo)航技術(shù)以促進(jìn)民航事業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。

2 PBN飛行程序系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

對于PBN運(yùn)行，其技術(shù)核心是依據(jù)其GPS導(dǎo)航性能，因此，在實(shí)際的設(shè)計(jì)規(guī)范中，不同的PBN導(dǎo)航系統(tǒng)采用了不同的導(dǎo)航設(shè)施，在設(shè)計(jì)中必須對民用航天航空的設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)。PBN導(dǎo)航規(guī)范包括了RNAV（區(qū)域?qū)Ш剑┡cRNP（所需導(dǎo)航性能）兩種類型的導(dǎo)航規(guī)范，因此，相應(yīng)導(dǎo)航設(shè)施的設(shè)計(jì)要不斷的滿足不同的PBN導(dǎo)航系統(tǒng)在導(dǎo)航精度、應(yīng)用完好性、過程連續(xù)性等方面的規(guī)范。同時，區(qū)域?qū)Ш脚c所需導(dǎo)航性能的導(dǎo)航運(yùn)行規(guī)范均屬于區(qū)域?qū)Ш竭\(yùn)行模式，具有運(yùn)行安全性、效益、終端區(qū)容量高，航跡選擇靈活，飛行員工作負(fù)荷小、陸空通話頻率低等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)于進(jìn)近PBN程序的設(shè)計(jì)，它也有兩種設(shè)計(jì)規(guī)范：RNP APCH的通用程序與RNP ARAPCH專用程序，其中后者主要是針對航空公司的特定機(jī)或特別授權(quán)機(jī)組的專用設(shè)計(jì)程序。該程序主要是根據(jù)其在進(jìn)近階段飛行的引導(dǎo)形的不同將其分為了非精度進(jìn)近、精度進(jìn)近和有垂直導(dǎo)航引導(dǎo)進(jìn)近3中不同的形式，屬于中一中通用程序。精度進(jìn)近程序主要適用于基于地面的增強(qiáng)系統(tǒng)，而非精度進(jìn)近程序則是指從最后進(jìn)近定位到最后的進(jìn)近航段的復(fù)飛點(diǎn)之間沒有下滑的一種引導(dǎo)趨勢。在PBN飛行程序系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，它有獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫以提供真實(shí)的導(dǎo)航臺、航線、機(jī)場、地形等相關(guān)的數(shù)據(jù)，從而保證飛行程序能夠得到有效的規(guī)劃、評估制圖，并進(jìn)行相應(yīng)的編碼工作。

3 PBN飛行系統(tǒng)優(yōu)越性及其應(yīng)用

第一，優(yōu)越性。相對于傳統(tǒng)的導(dǎo)航方式，該飛行程序系統(tǒng)的實(shí)施與應(yīng)用有著很大的優(yōu)勢。首先，在航路運(yùn)行上，它可以對航路點(diǎn)進(jìn)行靈活的選擇，以減少航路的擁擠，并提高空域的利用率和交通流量。同時，PBN航路上的導(dǎo)航精度基本是保持不變的，能夠有精確的引導(dǎo)航空器，使航班延誤達(dá)到了大大的降低，并提高飛行中的安全系數(shù)，減少了成本，提高運(yùn)行中的整體經(jīng)濟(jì)效益；其次，在終端區(qū)運(yùn)行中，可以有效根據(jù)進(jìn)離場圖上有關(guān)航路點(diǎn)的特殊限定飛行，就可以避免潛在的飛行沖突，提高其運(yùn)行效率；最后，在進(jìn)近飛行階段，可以根據(jù)程序上的顯示，選擇合適的運(yùn)行方式，提高進(jìn)場的效率，以增加收斂進(jìn)近的應(yīng)用。

第二，實(shí)際應(yīng)用。隨著我國民用航空航天事業(yè)的不斷發(fā)展，其在區(qū)域衛(wèi)星GPS導(dǎo)航技術(shù)上的研究與推廣的步伐也在不斷的加快。如我國西部地區(qū)由于地形較復(fù)雜，且天氣惡劣不易行，然而PBN技術(shù)的有效運(yùn)用，有效的優(yōu)化了我國西部地區(qū)的航線結(jié)構(gòu)。2001年11月，我國按照國際上有關(guān)民航組織的標(biāo)準(zhǔn)，在三亞飛行情報區(qū)實(shí)施了RNP10的洋區(qū)區(qū)域?qū)Ш胶铰罚瑸楹娇展镜倪\(yùn)行帶來了極大的靈活性，并減少了航班延誤的情況，有效的增加了航空公司的經(jīng)濟(jì)效益。2006年7月，國航西南分公司完成了林芝機(jī)場的特殊RNP飛行程序驗(yàn)證工作，并開通了成都-林芝的航線，有著很大的安全和經(jīng)濟(jì)效益。2010年11月，上海虹橋、浦東機(jī)場有效驗(yàn)證運(yùn)行了RNAV飛行程序，并取得了很好的效果。

4 結(jié)束語

PBN技術(shù)在我國民航中的有效推廣與運(yùn)用，使我國民航局能夠根據(jù)國內(nèi)各民航的實(shí)際情況進(jìn)行靈活的空域劃分，使空間資源的利用率得到大大的提高，并且在增大航空空域總?cè)萘康幕A(chǔ)上使我國空中存在的交通擁堵情況得到了有效的緩解或解決，提高了民航的經(jīng)濟(jì)效益，使我國航空航天導(dǎo)航系統(tǒng)有著先進(jìn)的技術(shù)支持，這樣，就可以滿足航空運(yùn)輸在可持續(xù)快速發(fā)展進(jìn)程中的要求了，有效的促進(jìn)其長期發(fā)展[2]。

篇7

我們公司主要向客戶提供各類非標(biāo)準(zhǔn)、特殊、專用計(jì)量檢測工具，檢測工程承接，專用檢測設(shè)備設(shè)計(jì)和制造服務(wù)的內(nèi)容。 所謂非標(biāo)準(zhǔn)、特殊、專用、計(jì)量檢測工具，并不是天馬行空的設(shè)計(jì)和制作，是需要依據(jù)相關(guān)國家計(jì)量檢測工具規(guī)范來進(jìn)行的，簡單的來說，是符合國家或行業(yè)需求及設(shè)計(jì)規(guī)范，參考“標(biāo)準(zhǔn)”而又高于“標(biāo)準(zhǔn)的”定向型研發(fā)制造工作。此類工作甚至可理解為是一種跨越現(xiàn)有技術(shù)等級和標(biāo)準(zhǔn)的創(chuàng)造型科研設(shè)計(jì)和制造為一體的創(chuàng)意工作。

應(yīng)用領(lǐng)域：

航空航天工業(yè)，軍工，鐵路建設(shè)和鐵路裝備制造，船舶制造，及一切裝備制造和各類機(jī)械制造。

在實(shí)際工作中，根據(jù)客戶實(shí)際需求，設(shè)計(jì)和制造專用和特殊計(jì)量檢測工具和設(shè)備， 可以說每一單業(yè)務(wù)均是量身定做的科研設(shè)計(jì)，此類業(yè)務(wù)不像賣標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，很類似或其實(shí)就是一種科研項(xiàng)目和定向開發(fā)制造工程的承接。

搞計(jì)量檢測工具的設(shè)計(jì)和開發(fā)、制造工作是一個嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鳎疑厦嬲f的還僅僅是一般接觸式計(jì)量的工作流程，要是我們?yōu)楦咚勹F路測繪或計(jì)量檢測，或?yàn)楹娇蘸教旃I(yè)設(shè)計(jì)和制造那些大型的檢測設(shè)備和做工程的時候，復(fù)雜程度就不是一般的高（比如我們我們所說的大型非接觸檢測設(shè)備和檢測工程，一般會以精密機(jī)械為底襯，復(fù)合現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)，聲學(xué)技術(shù)，成像技術(shù)，數(shù)據(jù)分析及通訊技術(shù)，自動化及控制工程，材料學(xué)，電子，專用計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)，測量測繪學(xué)及衛(wèi)星遙感定位技術(shù)等等復(fù)雜技術(shù)的有機(jī)結(jié)合）。

大家知道的現(xiàn)在高速運(yùn)行的武廣高速鐵路，業(yè)界外的人很難知道，這樣的高速鐵路工程對質(zhì)量到達(dá)了一個什么樣的苛刻質(zhì)量鑒定和監(jiān)督水品！我本人是參與了鐵軌鋪設(shè)以后對高鐵鋼軌水平度的檢測工作。

中國高鐵目前施工水品已經(jīng)是世界最高水品了，僅僅一個數(shù)據(jù)就能說明問題：我們按中國高鐵建設(shè)和鐵道部科技最高指揮部門要求，對鋪設(shè)好的高鐵鋼軌進(jìn)行水平度的檢測，給出的具體要求是：在高鐵任意一段截取十公里，從測量遠(yuǎn)點(diǎn)到測量檢測截止點(diǎn)，整個十公里的里程，鐵道建設(shè)部門鋪設(shè)的鋼軌兩條軌道整體水平誤差不得與設(shè)計(jì)圖紙有5mm的誤差！（這就是我們國家現(xiàn)在的施工水平，世界頂尖級的水平）。

我們公司的工作內(nèi)容之一就是要對這么高要求的中國高鐵進(jìn)行設(shè)計(jì)和制作專用的高級檢測工具，大家可想其中的技術(shù)難度。

由此我在想，計(jì)量檢測是一門高深無止盡的學(xué)問，同時也是每一時每一刻與我們?nèi)粘５纳a(chǎn)和生活精密相連的大行業(yè)，若是有心，舉目望去就能發(fā)現(xiàn)“計(jì)量檢測”的影子；當(dāng)一個行業(yè)或一個產(chǎn)品或多種產(chǎn)品具備了一種工具均能很好計(jì)量的普世商業(yè)需求后，就會有科技工作者制定相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)同時設(shè)計(jì)和制造相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量檢測工具；當(dāng)新設(shè)備和新產(chǎn)品研發(fā)或標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量檢測工具不能勝任計(jì)量檢測工作的時候，就必須研發(fā)和制造相對應(yīng)的高于國家標(biāo)準(zhǔn)的專用計(jì)量檢測工具或設(shè)備，大型工程重點(diǎn)工程更加需要多種復(fù)合檢測手段去檢驗(yàn)和檢測其本身質(zhì)量及合理性，因?yàn)榇朔N原因造就了科技眾多的業(yè)務(wù)，我們時常為一些現(xiàn)代高科技企業(yè)做量身打造的時候，同時又會有國家重點(diǎn)工程眷顧我們的科研設(shè)計(jì)加高級技工人才！

總之，和諧號火車頭核心零部件，再到國家大飛機(jī)工程沒有任何一樣零件和部件不需要檢測，同時眾多輕工和民用工業(yè)產(chǎn)品只要他需要產(chǎn)品質(zhì)量和質(zhì)量的穩(wěn)定，就一定需要對產(chǎn)品進(jìn)行精準(zhǔn)的計(jì)量和檢測，所以我們幽默的說“從啤酒瓶蓋子，到航天航空工業(yè)都有人要干的工作！”人豪邁的廣告語：“因?yàn)橹袊圃欤覀冃陀安浑x！”就是在此種豪情和成績下自然孕育而生。

篇8

政策面的變化是決定全球經(jīng)濟(jì)走勢的重要因素，對于政策面變化的客觀估計(jì)是判斷資本市場重要的邏輯支撐。目前，無論是美聯(lián)儲、歐洲央行還是日本央行和中國人民銀行，貨幣政策基本上呈現(xiàn)寬松取向。美聯(lián)儲量化寬松只不過是擴(kuò)張性貨幣政策的一部分，本身沒有什么值得過度質(zhì)疑之處；美聯(lián)儲增加流動性投放既是滿足美國經(jīng)濟(jì)的需要，也是緩解歐債危機(jī)、穩(wěn)定全球資本市場的需要；指責(zé)美聯(lián)儲濫開印鈔機(jī)并據(jù)此認(rèn)為美元一定會貶值的結(jié)論不僅狹隘而且缺乏內(nèi)在邏輯；在在推出力度緩和的QE3追加QE4，政策面的疊加對于資本市場必然構(gòu)成疊加型的強(qiáng)力支撐；美聯(lián)儲將低利率政策一直維持到2015年傳遞的信息是：在美聯(lián)儲看來，美國經(jīng)濟(jì)在2015年之前都不會出現(xiàn)嚴(yán)重的通貨膨脹，沒有必要因此加息，甚至連加息防患于未然的必要性都沒有；QE4推出是一個明確的信號：從這一刻起，所有看空的邏輯都不再成立。

十二五戰(zhàn)略規(guī)劃的內(nèi)涵

只有從戰(zhàn)略高度理解了十二五戰(zhàn)略規(guī)劃的實(shí)質(zhì)，才能把握資本市場行業(yè)基本面的相對變化。按照這一戰(zhàn)略規(guī)劃，維持巨額順差和外匯儲備是通貨膨脹之根源。從供給無法充分滿足需求的混合型通脹來看，必須增加供給（包括進(jìn)口，來自國外的供給）、減少需求（包括出口，來自國外的需求）；就輸入型通脹而言，必須壓縮外匯儲備和外匯占款的規(guī)模，促使資本流動格局由單向流入轉(zhuǎn)變?yōu)檎５碾p向流動，減少基礎(chǔ)貨幣投放，緩解-物價上漲壓力。按照這一戰(zhàn)略規(guī)劃，中國必須逐步減少對出口的依賴，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式，通過技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級實(shí)現(xiàn)可持續(xù)增長。

為此，人民幣匯率將成為最有效的政策手段，人民幣升值將成為最重要的戰(zhàn)略手段；中國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和調(diào)整的步伐不會因?yàn)檠睾Ｉ贁?shù)出口企業(yè)破產(chǎn)而放慢或停止；從因素分析來看，人民幣匯率仍然被遠(yuǎn)遠(yuǎn)低估；人民幣升值只是合理的價值回歸，這一進(jìn)程剛剛開始，遠(yuǎn)未結(jié)束。

上述判斷對于資本市場投資的意義在于：受惠于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和升級的行業(yè)基本面將會好轉(zhuǎn)，受制于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的行業(yè)基本面將會惡化；與人民幣升值題材有關(guān)的股票將會出現(xiàn)明顯的兩極分化。

貨幣政策取向及其變化

中國資本市場是一個典型的政策市，貨幣政策的大收大放導(dǎo)致了中國資本市場的大起大落；從2007年下半年開始，中國貨幣政策目標(biāo)經(jīng)歷了一保一控、一保一穩(wěn)、雙保、一保一控、一穩(wěn)一控的演變，資本市場也經(jīng)歷了周期性演變；2012年6月8日降息開始，三大貨幣政策工具同時動用意味著貨幣政策取向轉(zhuǎn)向?qū)嵸|(zhì)性寬松，之前基本上屬于預(yù)調(diào)、微調(diào)的范疇；盡管目前貨幣政策的空間比較狹小，但是QE4的推出使我國貨幣政策轉(zhuǎn)向?qū)捤傻耐ǖ缽氐状蜷_；這一政策信號為資本市場上升提供了有力的政策面支撐。

中國經(jīng)濟(jì)金融形勢判斷

首先，從全年7.8%的增速來看，超額完成了7.5%的增長目標(biāo)，中國經(jīng)濟(jì)仍然穩(wěn)健運(yùn)行；經(jīng)濟(jì)增速下滑并不意味著硬著陸；宏觀經(jīng)濟(jì)的拐點(diǎn)已經(jīng)出現(xiàn)，復(fù)蘇趨勢基本確立；值得強(qiáng)調(diào)的是，中國經(jīng)濟(jì)放慢速度調(diào)結(jié)構(gòu)、上臺階是好事；總體增速下滑是執(zhí)行十二五戰(zhàn)略規(guī)劃的需要；這一判斷對于投資的意義在于：周期性股票是比較好的選擇之一，比如銀行與地產(chǎn)。

其次，從CPI來看， 2012年全年2.6%，2012年10月份的1.7%應(yīng)是全年最低點(diǎn)；如今所有因素都不支持CPI進(jìn)一步下跌；對于2012年的中國經(jīng)濟(jì)，我們可以用通脹平穩(wěn)回落、增長平穩(wěn)放慢、結(jié)構(gòu)有序調(diào)整、良性增長可期；展望2013年，良性增長對股市上揚(yáng)構(gòu)成有效支撐，通脹與結(jié)構(gòu)調(diào)整壓力表明支撐力度較弱，從而中國股票市場盡管趨勢上揚(yáng)，但表現(xiàn)勢必相對較弱。這一判斷是我們應(yīng)該樂觀進(jìn)取而不能盲目樂觀的理由，未來中國資本市場的趨勢雖然向上，但是股市三年會上8000點(diǎn)的判斷未免過于樂觀。

再次，就政策面而言，中國政府為了保經(jīng)濟(jì)增長，仍然實(shí)施積極的財政政策，結(jié)構(gòu)性減稅政策有望推出；隨著降準(zhǔn)和降息的雙管齊下，貨幣政策取向已經(jīng)轉(zhuǎn)為實(shí)質(zhì)性寬松，只是力度仍然小于預(yù)期，即使如此，至少相當(dāng)于利空出盡。

此外，從房地產(chǎn)市場來看，調(diào)控限購措施暫時不會取消，但是沒有理由進(jìn)一步從嚴(yán)，這是經(jīng)濟(jì)上保增長、政治上維穩(wěn)大局以及解決民生問題的客觀要求；以前政府一方面對房地產(chǎn)調(diào)控限購，一方面推出保障房建設(shè)；新一屆政府一方面強(qiáng)調(diào)調(diào)控限購不動搖，一方面推出城鎮(zhèn)化這一題材，實(shí)際上仍然是變相的房地產(chǎn)；這兩個互相矛盾的措施清清楚楚告訴我們政府的政策取向和房地產(chǎn)調(diào)控限購的實(shí)質(zhì)；城鎮(zhèn)化的初衷是借助房地產(chǎn)向城鎮(zhèn)的延伸進(jìn)一步帶動中國經(jīng)濟(jì)增長，但是這一題材并不現(xiàn)實(shí)；短期內(nèi)這一題材對于資本市場有一定意義，長期內(nèi)不會構(gòu)成強(qiáng)有力的實(shí)質(zhì)性支撐；城鎮(zhèn)化對于已經(jīng)富起來的地區(qū)是機(jī)遇，對于沒有富起來的地區(qū)是個虛幻的題材；結(jié)合十二五產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的大方向，城鎮(zhèn)化題材對于鋼鐵、水泥無法構(gòu)成有效支撐，對于新型建材有實(shí)質(zhì)性利好。

資本市場判斷的要點(diǎn)與行業(yè)選擇

依據(jù)前面的分析，對于資本市場的未來走勢，我們大致可以歸納出以下幾個要點(diǎn)：

外部市場：美國復(fù)蘇、歐債見底、政策企穩(wěn)、信號清楚、恐慌消失、慢牛反轉(zhuǎn)；

局部事件：敘伊危機(jī)、無礙大局；

內(nèi)部經(jīng)濟(jì)：速度放慢、結(jié)構(gòu)升級、通脹抬頭、謹(jǐn)慎為宜；

政策面：穩(wěn)長抑漲、財貨雙松；

市場面：預(yù)期企穩(wěn)、機(jī)遇來臨；

未來趨勢：短期企穩(wěn)、長期慢牛、趨勢向上、謹(jǐn)慎樂觀；

投資策略：順勢而為、持股為宜、積極進(jìn)取、選股建倉；

篇9

中圖分類號：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）45-0268-03

一、引言

《單片機(jī)原理及應(yīng)用》是自動化、電氣工程及其自動化、測控技術(shù)與儀器、等專業(yè)的核心課程。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，單片機(jī)系列、型號、功能等也不斷地更新?lián)Q代，涌現(xiàn)出了許多《單片機(jī)原理及應(yīng)用》方面的優(yōu)秀教材和著作[1-3]，由于單片機(jī)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，促使許多教師在教學(xué)內(nèi)容、方法及實(shí)驗(yàn)方面進(jìn)行了大量的探討和研究，如“微課程教學(xué)”、“MOOC教學(xué)”等應(yīng)用已取得了較好的教學(xué)效果[4-8]。然而，人工智能技術(shù)應(yīng)用于教育領(lǐng)域目前仍處于初始研究和探索階段，其應(yīng)用前景廣闊，具有重要的理論研究意義和實(shí)際應(yīng)用價值。

基于“人工智能”中的“專家系統(tǒng)技術(shù)”，研究設(shè)計(jì)《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程新型教學(xué)平臺的總體構(gòu)架，研究課程知識的表述模型和知識獲取的推理算法，建立知識表述規(guī)則集和構(gòu)建專家系統(tǒng)知識庫，以實(shí)現(xiàn)：

（1）學(xué)生可以自主學(xué)習(xí)，基于知識樹規(guī)則方便地獲取該課程的全部知識點(diǎn)，學(xué)生隨時提出的問題，均可及時獲取答案；學(xué)生可及時獲取單片機(jī)發(fā)展的新知識以及新的應(yīng)用領(lǐng)域成果；

（2）教師高效處理、分析和制作課程知識點(diǎn)信息，并將其進(jìn)行規(guī)則表述，同時可對知識庫進(jìn)行不斷的更新；隨時可對課程的知識點(diǎn)進(jìn)行增添、刪除和修改，基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)獲取新型單片機(jī)原理及相應(yīng)的應(yīng)用知識，不斷更換新課程的教學(xué)內(nèi)容；

（3）基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生之間的互動教學(xué)和學(xué)生與學(xué)生之間的協(xié)同學(xué)習(xí)；基于教堂教學(xué)、電子課件、動畫、視頻等多媒體手段，以創(chuàng)造大規(guī)模、大數(shù)據(jù)、跨時空的學(xué)習(xí)模式。

目前，在教育領(lǐng)域，基于人工智能研究的知識模塊化表述和推理機(jī)制構(gòu)成的專家系統(tǒng)是人工智能的代表之一，基于人工智能-專家系統(tǒng)在高密度、大規(guī)模的知識數(shù)據(jù)庫上模擬人類的信息處理和決策過程，因此智能化的專家系統(tǒng)具備了教育功能、自學(xué)習(xí)功能、咨詢功能及自適應(yīng)功能等，將其應(yīng)用于教育領(lǐng)域潛力巨大、用途廣泛、快速高效。

本文研究了《單片機(jī)原理及應(yīng)用》CAI軟件的研制方法，采用MS Visual Studio 2012作為開發(fā)環(huán)境，結(jié)合人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了智能搜索算法，達(dá)到了自主學(xué)習(xí)與自動答疑的目的。

二、《單片機(jī)原理及應(yīng)用》CAI系統(tǒng)設(shè)計(jì)

為了提高本科生的教學(xué)質(zhì)量，基于人工智能-專家系統(tǒng)技術(shù)研究《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法改革措施，并可將其研究成果推廣應(yīng)用于自動化類專業(yè)相關(guān)課程建設(shè)；培養(yǎng)學(xué)生掌握本課程的基本原理和應(yīng)用知識，引導(dǎo)其自主學(xué)習(xí)以提高分析問題能力、解決問題的能力及創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)學(xué)生與老師之間的互動，實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的不斷更新和教學(xué)方法的不斷完善。

（一）《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程總體設(shè)計(jì)

分析目前本課程的教學(xué)內(nèi)容和方法的局限性，提出《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法改革的總體方案。目前，普通高校《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程所用教材的目錄大致如圖1中的實(shí)線部分所示。虛線表示可即時修改其中的相關(guān)內(nèi)容。

（二）課程知識本體的表達(dá)模型

知識的表示對專家系統(tǒng)來說至關(guān)重要。知識本體的表述包括事物、個體和對象等，研究其規(guī)則、過程和函數(shù)，構(gòu)成應(yīng)用程序所表述的知識內(nèi)容，可以作用于表述各種對象類，具有普遍性和通用性。其表達(dá)方式如圖2所示。

（三）基于人工智能技術(shù)的課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

專家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一般有六部分：知識庫（Knowledge Base）、數(shù)據(jù)庫（Data Base）、推理機(jī)（Inference Engine）、解釋子系統(tǒng)（Explanatory System）、人機(jī)接口（Man-machine Interface）和知識獲取子系統(tǒng)（Knowledge Acquisition）。教學(xué)專家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖3中的實(shí)線部分所示。

①知識厙：用于存儲專家系統(tǒng)知識。主要用于收集和存儲某領(lǐng)域教師、專家的經(jīng)驗(yàn)，知識及書本知識、基本常識等。包括事物的表達(dá)方式，可行操作、事實(shí)和規(guī)則等；

②綜合數(shù)據(jù)庫：綜合數(shù)據(jù)庫又稱總體數(shù)據(jù)庫或全局?jǐn)?shù)據(jù)庫，主要用于存放有關(guān)問題求解的假設(shè)、初始數(shù)據(jù)、目標(biāo)、求解狀態(tài)、中間結(jié)果以及最終結(jié)果；

③推理機(jī)：推理機(jī)是專家系統(tǒng)的核心部分，用于模擬專家的思維過程、控制、協(xié)調(diào)整個專家系統(tǒng)的工作，它根據(jù)用戶所提供的初始數(shù)據(jù)和問題求解要求，運(yùn)用知識庫中的事實(shí)和規(guī)則，按照一定的推理方法和控制策略對問題進(jìn)行推理求解，并將產(chǎn)生的結(jié)果輸出給學(xué)生；

④知識獲取子系統(tǒng)：在構(gòu)建和維護(hù)知識庫時作為專家系統(tǒng)和教師、領(lǐng)域?qū)＜?、工程師等的接口?/p>

⑤解釋子系統(tǒng)：解釋機(jī)構(gòu)由一組計(jì)算機(jī)程序組成，它對推理給出必要的解釋，并根據(jù)學(xué)生問題的要求做出相應(yīng)的回應(yīng)，最后把結(jié)果通過人機(jī)接口輸出給學(xué)生；

⑥人機(jī)接口：學(xué)生、專家系統(tǒng)和教師、領(lǐng)域?qū)＜?、工程師之間溝通的媒介，它把相互之間的交互信息轉(zhuǎn)換成彼此都能夠理解的形式，由一組程序及相應(yīng)的硬件組成，用于完成I/O工作。

三、CAI軟件實(shí)現(xiàn)過程舉例

《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程CAI系統(tǒng)主界面如圖4所示。點(diǎn)擊“進(jìn)入系統(tǒng)”之后，將出現(xiàn)“課程內(nèi)容學(xué)習(xí)”和“知識點(diǎn)概述游覽”兩部分。

（1）“課程內(nèi)容學(xué)習(xí)”部分包括“教材知識學(xué)習(xí)”、“課堂PPT內(nèi)容講解”以及“實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容”等，例如目前常用的單片機(jī)的類型如圖5所示。本課程的主要設(shè)計(jì)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)如圖6所示。

（2）“知識點(diǎn)概述游覽”部分包括：

①知識點(diǎn)獲取方式：即通過引導(dǎo)操作可得到關(guān)聯(lián)性強(qiáng)的知識點(diǎn)解釋、關(guān)聯(lián)性中等的知識點(diǎn)解釋以及關(guān)聯(lián)性弱的知識點(diǎn)解釋；

②問題解答方式：學(xué)生可根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況查詢問題的基本答案（即對問題的解釋），若基于專家知識庫無法解釋所提的問題，則可將該問題提交給任課教師，任課教師會盡快對該問題給出解答；

③專家?guī)熘R更新方式：隨著單片機(jī)類型、結(jié)構(gòu)、接口技術(shù)以及開發(fā)方式等的不斷發(fā)展，本課程的知識結(jié)構(gòu)和內(nèi)容的更新也要求同步進(jìn)行。因此，專家知識庫信息的更新工作可由任課教師來完成，但是更新信息可來源于文獻(xiàn)資料查閱、企業(yè)行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域調(diào)研以及實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程總結(jié)等。

課程教材與上課PPT和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容具有相關(guān)性，在實(shí)際教學(xué)中也要求其具有一致性，如圖1中虛線部分表示可即時修改相關(guān)的內(nèi)容。

四、結(jié)論

本文將人工智能-專家系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用于《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革方案，構(gòu)建新型教學(xué)平臺。采用《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程知識的綜合表達(dá)方式，并研究課程知識的推理機(jī)制?；谖墨I(xiàn)資料查閱、企業(yè)行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域調(diào)研以及實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程總結(jié)，實(shí)現(xiàn)《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程教學(xué)內(nèi)容快速更新，實(shí)現(xiàn)該課程的智能化和網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)。

在教學(xué)過程中，實(shí)現(xiàn)學(xué)生與老師之間的互動，實(shí)現(xiàn)學(xué)生和老師之間知識的共享，達(dá)到學(xué)生能夠自主學(xué)習(xí)和老師能夠及時了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況修改補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容的目的。針對“知識庫”、“綜合數(shù)據(jù)庫”以及“推理機(jī)制”實(shí)現(xiàn)在線綜合更新方法?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》是自動化、電氣工程及其自動化、測控技術(shù)與儀器、等專業(yè)的核心課程，目前，將人工智能-專家系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用于高等學(xué)校該課程的教學(xué)，對于提高教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力具有重要的理論研究意義和很好實(shí)際應(yīng)用價值。

參考文獻(xiàn)：

[1]何立民.MCS-51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京：北京航天航空大學(xué)出版社，1995.

[2]李華，孫曉民，李紅青.MCS-51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)[M].北京航天航空大學(xué)出版社，1995.

[3]張毅剛，彭喜元，彭宇.單片機(jī)原理及應(yīng)用（第2版）[M].北京：高等教育出版社，2010.

[4]周冠玲，馮占英，李戰(zhàn).“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程教學(xué)改革的探討[J].中國電化教學(xué)，2012，（6）：105-107.

[5]趙月靜，陳繼榮，張永弟.單片機(jī)原理及應(yīng)用課程創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)改革[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2013，30（1）：176-179.

篇10

0引言

在我國經(jīng)濟(jì)和科技高速發(fā)展的情況下，傳統(tǒng)應(yīng)急通信系統(tǒng)已不能滿足新形勢下公安部門對突發(fā)事件實(shí)時性、精控性的應(yīng)急指揮要求。公安應(yīng)急通信作為公安應(yīng)急指揮工作的重要內(nèi)容，不僅是當(dāng)前通信領(lǐng)域關(guān)注的問題，而且越來越受到政府、公安部門的高度重視。目前國內(nèi)公安應(yīng)急通信的建設(shè)和利用已有了長足的發(fā)展，衛(wèi)星、微波、短波、計(jì)算機(jī)通信、移動通信等系統(tǒng)和設(shè)施均在此領(lǐng)域使用，但面對實(shí)戰(zhàn)需求還存在一些問題，特別是如何避免突發(fā)事件情況下應(yīng)急通信中斷和癱瘓問題。因此，迫切需要采取一定的技術(shù)，有效地解決公安部門在全面應(yīng)對突發(fā)事件活動中所遇到的通信問題。隨著航天航空技術(shù)的發(fā)展，以及空間網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)急通信和軍事通信中的發(fā)展優(yōu)勢，具有強(qiáng)大信息支持能力的天地一體化網(wǎng)絡(luò)逐漸成為公安部門解決應(yīng)急通信問題的一個重要手段，也是我國公安體系應(yīng)急指揮發(fā)展的一個重要方向。

1公安應(yīng)急通信系統(tǒng)

公安應(yīng)急通信系統(tǒng)是指公安部門在應(yīng)對突發(fā)事件時用于應(yīng)急指揮的通信系統(tǒng)。由于突發(fā)事件具有時間、地點(diǎn)和環(huán)境等的不確定性，通信要求容量也不確定，因而，應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)要有高度的機(jī)動性和靈活性，能適合惡劣環(huán)境并具有很強(qiáng)的抗水抗干擾能力。與日常通信系統(tǒng)的主要區(qū)別體現(xiàn)在四個方面：（1）在組網(wǎng)能力上，應(yīng)急系統(tǒng)采用自組網(wǎng)，具有自動路由選擇、系統(tǒng)參數(shù)無線下載等，并能與其他部門的應(yīng)急通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通；日常系統(tǒng)采用固定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。?）在頻率使用上，應(yīng)急通信很難確定，公安應(yīng)急通信系統(tǒng)應(yīng)具有頻率感知能力；日常系統(tǒng)只需提前規(guī)劃，不經(jīng)常更換。（3）在基站鏈路方面，應(yīng)急通信以無線通信為主，有線通信為輔；日常系統(tǒng)則相反，以有線通信為主，無線通信為輔。（4）在供電方式方面，應(yīng)急通信以大容量移動電源為主；日常系統(tǒng)以市電為主、電池為輔。公安應(yīng)急通信網(wǎng)的主要業(yè)務(wù)包括：現(xiàn)場受災(zāi)情況圖象和數(shù)據(jù)采集、GPS定位、保密通訊、語音調(diào)度、多媒體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)播，并具備應(yīng)有的特殊功能，如在一些突發(fā)事件現(xiàn)場，特別是與反恐有關(guān)的突發(fā)事件現(xiàn)場，要屏蔽外界通信干擾并確保警員之間的安全可靠通信。目前，公安部門在應(yīng)急通信指揮保障工作時，現(xiàn)有的公安應(yīng)急通信系統(tǒng)還存在一些問題[1]。多種應(yīng)急通信系統(tǒng)之間因缺少協(xié)調(diào)性，導(dǎo)致跨行業(yè)間及公安系統(tǒng)部門之間缺乏互聯(lián)互通能力，不利于部門聯(lián)動和統(tǒng)一協(xié)調(diào)指揮；重大公共安全事發(fā)場所，可能由于基站受損造成通信能力大幅下降，甚至?xí)?dǎo)致通信的中斷和癱瘓；重大突發(fā)事件發(fā)生現(xiàn)場由于通信資源受限，信息傳輸?shù)膶?shí)時性很難得到保證。因此，發(fā)展基于天地一體化的公安應(yīng)急通信系統(tǒng)很有必要。公安領(lǐng)域的應(yīng)急通信系統(tǒng)主要以應(yīng)急平,臺為核心，利用不同的接口協(xié)議將衛(wèi)星通信系統(tǒng)、導(dǎo)航定位系統(tǒng)、GIS系統(tǒng)和遙感監(jiān)測系統(tǒng)等融合為一個完善合理的應(yīng)急體系。

2天地一體化通信網(wǎng)絡(luò)

天地一體化通信網(wǎng)絡(luò)利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以地面通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)、以空間通信網(wǎng)絡(luò)為延伸，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)絡(luò)、空間通信網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通，覆蓋海、陸、空自然空間，為?；㈥懟?、空基和天基各類用戶的活動提供信息保障。天地一體化通信網(wǎng)絡(luò)從物理形態(tài)上可分為空間通信網(wǎng)絡(luò)和地面通信網(wǎng)絡(luò)[2]，空間通信網(wǎng)絡(luò)包括天基和空基通信網(wǎng)絡(luò)及其所有的航天器，天基通信網(wǎng)絡(luò)由高空通信衛(wèi)星、信息獲取衛(wèi)星及導(dǎo)航衛(wèi)星組成；空基通信網(wǎng)絡(luò)主要包含利用臨近空間飛行器和各種無人偵察機(jī)等。地面通信網(wǎng)絡(luò)主要是指陸基通信網(wǎng)絡(luò)，有地面互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)絡(luò)組成的主干網(wǎng)絡(luò)和用戶接入網(wǎng)[3]天基通信網(wǎng)絡(luò)、空基通信網(wǎng)絡(luò)和陸基通信網(wǎng)絡(luò)可以獨(dú)立工作也可以相互聯(lián)通，構(gòu)成分層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，確保通信暢通;在陸基通信網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)可采用典型的網(wǎng)狀型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)互聯(lián)，也可通過天基網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程中繼，使區(qū)域覆蓋網(wǎng)絡(luò)接入骨干交換網(wǎng)[4]。天地一體化通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示圖1天地一體化通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(參見右欄)高空通信衛(wèi)星有高中低軌道，面對不同任務(wù)的衛(wèi)星。隨著地面移動通信的發(fā)展，GEO高軌通信衛(wèi)星逐步成為空間通信網(wǎng)絡(luò)天基骨干網(wǎng)，提供覆蓋全球的高速數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。天基骨干網(wǎng)采用空間激光通信輔助傳統(tǒng)微波通信實(shí)現(xiàn)空間組網(wǎng)，提供100Gb/s量級的通信容量，具備空間網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇箽е貥?gòu)能力[5]。同時，地面關(guān)口站形成空間通信網(wǎng)絡(luò)地基骨干網(wǎng)?？臻g通信網(wǎng)絡(luò)通過這種雙骨干方式，為空中各種物理網(wǎng)絡(luò)提供靈活有效的互聯(lián)。同時，通過設(shè)立多個國際級天地一體化網(wǎng)絡(luò)互連節(jié)點(diǎn)，采用具備星第、星間通信能力的空間移動通信系統(tǒng)作為高數(shù)據(jù)率傳輸?shù)闹鞲删W(wǎng)，各類衛(wèi)星、地面固定、車載等應(yīng)用子網(wǎng)接入的方式，以避免地面龐大的路由信息對空間網(wǎng)絡(luò)的沖擊，以及屏蔽空間通信網(wǎng)絡(luò)動態(tài)性所可能帶來的地面網(wǎng)絡(luò)路由震蕩，實(shí)現(xiàn)空間網(wǎng)絡(luò)、地面互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)的互聯(lián)互通。天地一體化通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的最終目標(biāo)也就是實(shí)現(xiàn)多種功能平臺之間的數(shù)據(jù)融合與信息共享，并通過將用戶、應(yīng)用控制資源整合成一個有機(jī)整體，實(shí)現(xiàn)信息共享和統(tǒng)籌建設(shè)，以提高通信的容量和時效性，增強(qiáng)通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性和抗衰斷性。

3天地一體化公安應(yīng)急通信系統(tǒng)的構(gòu)建

本文提出的天地一體化公安應(yīng)急通信系統(tǒng)是利用衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)不受地理?xiàng)l件限制的特點(diǎn)，在突發(fā)事件場所地面?zhèn)鬏斁€路一時難以恢復(fù)的情況下，使用“動中通”車載便攜衛(wèi)星系統(tǒng)，快速建立臨時衛(wèi)星傳輸通道，連接應(yīng)急通信車載基站系統(tǒng)或當(dāng)?shù)貍鬏斪钄嗟囊苿踊鞠到y(tǒng)，架起公安應(yīng)急指揮通信網(wǎng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示，分為地面部分、空中部分和衛(wèi)星部分。圖2天地一體化公安應(yīng)急通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（參加下頁）地面部分在應(yīng)急通信時主要使用“動中通”車載便攜衛(wèi)星系統(tǒng)，由地面衛(wèi)星站、“動中通”衛(wèi)星通信車及衛(wèi)星便攜站組成?！皠又型ā毙l(wèi)星通信車在快速行進(jìn)中，車載衛(wèi)星天線始終對準(zhǔn)地球同步通信衛(wèi)星，在地球同步通信衛(wèi)星與地面衛(wèi)星站之間構(gòu)建雙向鏈路的衛(wèi)星通信，以達(dá)到實(shí)時、不間斷與其他地面站進(jìn)行圖像、語音、數(shù)據(jù)的衛(wèi)星通信雙向傳輸，實(shí)現(xiàn)對衛(wèi)星實(shí)時跟蹤。同時通過靜止通信衛(wèi)星，將多媒體數(shù)據(jù)連接到省廳或公安部，并通過雙向?qū)＞€傳播網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)雙向?qū)崟r遠(yuǎn)程監(jiān)控并具有召開電視電話會議功能。地面衛(wèi)星站通過北斗導(dǎo)航衛(wèi)星通信系統(tǒng)與“動中通”車載衛(wèi)星系統(tǒng)及衛(wèi)星便攜站實(shí)現(xiàn)雙向通信。衛(wèi)星便攜站是可移動的地面衛(wèi)星站，由通信分系統(tǒng)、音視頻分系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制分系統(tǒng)、供電分系統(tǒng)、站控分系統(tǒng)、輔助分系統(tǒng)組成。高精度的手動衛(wèi)星天線拆裝簡單，對星快速，可在短時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)通信功能和承載業(yè)務(wù)與“動中通”車載衛(wèi)星系統(tǒng)相同[6]?？罩胁糠钟膳R近空間飛行器和各種無人偵察機(jī)攜帶通信載荷作為一個空中基站完成突發(fā)事件區(qū)域的通信小區(qū)覆蓋。突發(fā)事件區(qū)域的通信終端除了使用D2D通信之外，更多的是完成傳統(tǒng)的通信功能。在地面基站被摧毀的情況下，臨近空間飛行器或無人機(jī)飛上天空成為一個空中基站為突發(fā)事件區(qū)域提供通信服務(wù)。天基部分通過若干同步軌道通信與中繼衛(wèi)星組成天基骨干網(wǎng)，完成臨近空間飛行器和各種無人偵察機(jī)與北斗衛(wèi)星之間的通信，可以不依賴地面網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立運(yùn)行。由于短時間內(nèi)無法確定突發(fā)事件區(qū)域周邊地面基站是否受損或者受損程度如何，為了避免二次災(zāi)害破壞系統(tǒng)中的地面基站導(dǎo)致的應(yīng)急通信系統(tǒng)癱瘓，臨近空間飛行器或無人機(jī)作為通信中繼站與衛(wèi)星進(jìn)行通信，不與災(zāi)區(qū)周圍地面基站進(jìn)行中繼。中繼通信分為空中中繼通信和衛(wèi)星中繼通信。

空中中繼的優(yōu)勢在于，多架無人機(jī)編隊(duì)飛行時，作為簇首的偵察無人機(jī)或中繼無人機(jī)通過空地信道接入地面基站網(wǎng)絡(luò)，或通過空天信道接入通信衛(wèi)星，提供無人機(jī)業(yè)務(wù)及飛行管理。不同無人機(jī)之間可以根據(jù)通信狀況輪流作為簇首，通信中繼平臺在編隊(duì)內(nèi)部選取，節(jié)約能源，提高通信質(zhì)量，延長飛行時間?？罩衅脚_中繼通信是解決惡劣地形下無線通信的一種比較理想的通信手段，可以滿足公安系統(tǒng)的高移動性和高數(shù)據(jù)速率。通常高空中繼平臺以衛(wèi)星作為中繼站轉(zhuǎn)發(fā)微波信號，上與太空衛(wèi)星，下與地面衛(wèi)星接口設(shè)備、衛(wèi)星控制設(shè)備以及多種無線終端構(gòu)成應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)，在多個地面站和空間站之間通信，實(shí)現(xiàn)對地面和空間的“無縫”覆蓋[7]。高空平臺基站將無線基站安放在能長時間停留在高空的無人機(jī)上，可以實(shí)現(xiàn)高移動性和高數(shù)據(jù)速率?；局g彼此通過光互連鏈路形成網(wǎng)絡(luò)，在其覆蓋的范圍內(nèi)，采用蜂窩網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行通信，然后通過GSM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)（文本、語音和多媒體等）傳輸，從而實(shí)現(xiàn)布有蜂窩網(wǎng)絡(luò)的災(zāi)區(qū)與后方公安指揮中心的信息互聯(lián)互通。高空基站實(shí)現(xiàn)了將蜂窩基站從地面移到升空高度在幾千米之外，覆蓋范圍廣泛，響應(yīng)迅速，能在應(yīng)急通信車不能到達(dá)區(qū)域迅速搶通網(wǎng)絡(luò)[8]，能解決因道路阻塞通信車輛無法快速抵達(dá)受災(zāi)區(qū)域的問題。因而，在突發(fā)公共事件后，為保證災(zāi)區(qū)通信暢通，可以通過這種高空布放蜂窩基站來實(shí)現(xiàn)應(yīng)急的通信。將天地一體化應(yīng)用到公安應(yīng)急通信系統(tǒng)中可以解決由于大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)覆蓋失敗帶來的通信癱瘓問題，能提供廣泛的、穩(wěn)定的通信服務(wù)。

4結(jié)束語

突發(fā)公共事件發(fā)生后可靠的應(yīng)急通信系統(tǒng)能夠使公安指揮人員及時、準(zhǔn)確和不間斷地了解現(xiàn)場情況，并快速展開應(yīng)急救援。因此，公安應(yīng)急通信系統(tǒng)對于大幅度地提高公安工作的業(yè)務(wù)水平和辦事效率、減少事件造成的人員傷亡及經(jīng)濟(jì)損失具有重要意義。隨著國內(nèi)遙感、北斗導(dǎo)航、通信衛(wèi)星等天基基礎(chǔ)設(shè)施的高速增長，天地一體化通信網(wǎng)將在政策引導(dǎo)和新技術(shù)推動下，得以實(shí)現(xiàn)。本文以先進(jìn)成熟的衛(wèi)星通信技術(shù)作為應(yīng)急的天基通信技術(shù)，以地面的“動中通”車載便攜衛(wèi)星系統(tǒng)作為地面應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建天地一體化應(yīng)急通信體系，從而保證突發(fā)公共事件中的公安人員、受災(zāi)人員的互聯(lián)互通，為制定應(yīng)急預(yù)案提供通信保障。

參考文獻(xiàn)

[1]劉玉藏.公共安全應(yīng)急通信系統(tǒng)探析[J].武警學(xué)院學(xué)報,2015(2):21-24.

[2]張杰,郁小松.天地一體化網(wǎng)絡(luò)中衛(wèi)星通信港控制架構(gòu)與路由技術(shù)研究[J].無線電通信技術(shù),2017,43(2):1-5.

[3]胡源,姜會林,丁瑩,等.天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)國外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[C]//全國通信與信息技術(shù)學(xué)術(shù)年會.2013.

[4]李文峰,成丹.電梯無線應(yīng)急通信系統(tǒng)主機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子技術(shù),2013(6):55-58.

[5]李賀武,吳茜,徐恪,等.天地一體化網(wǎng)絡(luò)研究進(jìn)展與趨勢[J].科技導(dǎo)報,2016,34(14):95-106.