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小編分享兩篇關于空間技術的論文范文

發布時間:2017-02-24所屬分類:工程師職稱論文瀏覽:1

摘 要: 空間技術又稱航天技術或宇航技術,是探索、開發和利用宇宙空間的技術。下面,小編分享兩篇關于空間技術的 職稱論文范文 ,大家快來跟小編一起欣賞吧。 空間技術論文范文篇一 空間技術及其發展問題研究 【摘 要】宇宙空間的神秘對人類一直有著深深的吸引,空

  空間技術又稱航天技術或宇航技術,是探索、開發和利用宇宙空間的技術。下面,小編分享兩篇關于空間技術的職稱論文范文,大家快來跟小編一起欣賞吧。

  空間技術論文范文篇一

  空間技術及其發展問題研究

  【摘 要】宇宙空間的神秘對人類一直有著深深的吸引,空間技術應運而生。隨著空間技術的高速發展,人類已經飛出世代賴以生存的地球,開始了對神秘宇宙空間的探索。然而,空間技術所引發的問題也使人類面臨新的風險和挑戰,因此本文通過空間技術及其發展歷程,空間技術的重要作用及其所引發的問題,兩方面進行系統分析,試圖找到解決空間技術問題的合理途徑。

職稱論文范文

  【關鍵詞】空間技術;空間技術問題;解決途徑

  1.空間技術及其發展歷程

  空間技術又稱航天技術或宇航技術,是探索、開發和利用宇宙空間的技術。目的是利用空間飛行器作為手段來研究發生在空間的物理、化學和生物等自然現象?臻g技術的發展使宇宙空間成為人類繼陸地、海洋和大氣層之后有可能生存的第四種環境。幾十年在科技發展長河之中只能算是短短一瞬,但是空間技術在這“短短一瞬”間卻得到了驚人的發展。

  1957年10月4日蘇聯制造的人造地球衛星首次飛入了太空,這是航天空間技術崛起的重要標志。在此之后蘇聯宇航員加加林于1961年4月12日乘坐“東方一號”飛船進入近地軌道,完成了繞地航行一周之后安全返回地面,首次完成了載人航天的壯舉。1969年7月20日,2名美國宇航員乘坐“阿波羅”號宇宙飛船登月成功,開創了人類探索地外星球的先河。截止到2006年底,世界各國、地區和組織共進行了4480次成功發射,入軌航天器共計5872個。[1]運載火箭運送航天器的能力從幾十公斤增到100噸,衛星獲取和傳遞信息能力大幅度提高,一顆通訊衛星的電話由幾十路增至幾萬路,衛星壽命由幾十天增加至幾十年,這些主要指標都提高了2-3個數量級,而且成本大幅下降。[2]

  2.空間技術的重要作用

  空間技術的發展使寶貴的太空資源得以開發和利用,讓太空資源為人類造福已成為各國航天活動的主要任務。航天空間技術可廣泛應用于國民經濟、科學研究和國防等許多方面,在人類生活中產生了非常深遠的影響。

  2.1有利于解決全球性問題

  航天空間技術為資源短缺、環境惡化、人口劇增等使人類生存面臨威脅的問題提供了全新的解決途徑。在糧食問題方面,太空育種技術的實踐應用將起到關鍵作用。利用航天技術將地球生物送到太空,通過宇宙輻射、微重力、重粒子等太空獨有的多因素綜合作用,可使其基因實現地面上難以實現的有益變異,從而縮短地面育種周期,提高育種效率。[3]在能源問題上,科學家已經提出了在地球外層空間或月球上建立太陽能衛星發電基地,這對緩解地球能源緊張狀況具有重要作用。

  2.2為科學研究提供理想的實驗環境

  與地球環境完全不同,在太空中沒有重力、沒有病菌、也沒有塵埃,利用航天空間技術,就可以在太空建立理想的實驗室以進行地球上不能進行的實驗。很多特殊的材料都可以在失重的太空環境中制取,用以煉制新材料、新合金。由于沒有重力,微電子所用的關鍵材料單晶硅和砷化鎵等可以在太空大量的生產,產品純度高、體積大,而且可以得到薄膜結構。

  2.3大力促進通信技術的發展

  在通訊衛星出現以前,短波無限電、電纜以及微波中繼站是遠距離通訊的三種基本手段,但是這三者都存在著明顯缺陷。自從成本低廉、穩定性顯著提高的衛星通訊出現后,世界通信技術和體制上變發生了根本變革。為衛星電視、衛星導航、移動通信、遠程醫療等上百種服務提供衛星空間技術支持,人類無論身在何處都可以實現實時的通訊,信息最大程度上得到了自由化,弱化了時空所造成的隔閡,使得人與人之間的聯系更為緊密。

  3.空間技術所引發的問題

  空間技術也有其兩面性,如果不加以合理地應用、管理和規范,在其表現出積極作用的同時也必然會帶來一定的負面效應。

  3.1太空環境問題

  太空垃圾和太空碎片的增加是太空探索帶來的最大環境問題,F在的太空近地范圍變成了一個巨大的垃圾場,太空垃圾的存在對地球以及圍繞地球的人造衛星和空間站來說都是十分危險的。在這些快速運動中的太空垃圾中,直徑僅為幾毫米的物體就可能摧毀一架航天飛機。此外,空間探索活動對近地環境也存在一定影響。

  幾十年間,雖然航天技術迅猛發展卻也避免不了航天事故的發生。如1961年邦達連科在訓練中被燒死事件;1967年美國“阿波羅1號”意外起火;1967年蘇聯“聯盟1號”和“聯盟11號”出現故障導致宇航員死亡;1986年美國“挑戰者”號爆炸事件;以及2003年2月,美國“哥倫比亞”號航天飛機失事,造成了7名宇航員全部遇難的慘劇。這些都使航天事業蒙上了一層陰影。

  3.2可能引發新的軍備競賽

  空間技術的發展使各國爭奪的領域從陸地、海洋、天空擴展到了外太空。空間軍事化也一度成為某些國家十分重視的問題并著重發展。如美蘇兩國從20世紀50年代展開了航天空間領域的競爭,到了60年代中期之后,航天器的較量轉為軍事領域。在冷戰時期,兩國的軍備競賽主要集中在火箭和導彈技術上,兩國相繼開發了多種足以毀滅人類和地球的武器。這在一定意義上使得航天技術朝著異化的趨勢發展,導致在航天空間領域新一輪的軍備競賽,使人類不和諧關系從地球發展到地外空間,也很可能導致太空霸權主義和太空殖民主義。

  4.空間倫理問題的解決途徑

  4.1有效處理太空垃圾

  專家指出,當地球軌道上的太空垃圾和太空碎片的數量達到一定規模時,人類可能就要停止一切航天活動。現在的常用措施是減緩太空垃圾產生,規避已檢測到的大碎片,達到保護航天器的目的。長遠考慮,人類必須積極尋找處理太空垃圾的辦法,同時要求人類要提高太空環保意識,制定政策控制太空垃圾的產生,并且要求各國之間加強互相監督。

  4.2重視航天安全問題

  在航天技術發展的初期,一些因發展時間短、技術不完善原因導致的事故是可以理解的。但人為失誤是必須嚴格控制的,一點微小的失誤就可能釀成重大的傷亡事故。目前全球已有多起因人為失誤造成的航天事故。所以為了保證航天員在太空工作與生活的安全性,航天科學家、工程師和醫學專家必須付出巨大的努力,在研發技術的同時,必須建立起嚴格的管理制度,操作規程和行為準則,要求工作人員必須按照規定的工作程序、精度、時間順序完成規定的操作和行為,防止人為失誤的發生。

  4.3建立完善的宇宙倫理學規范

  隨著空間技術的不斷發展,人類文明勢必將由地球范圍內向地外空間擴展,然而由于各種因素的巨大變化,原來的倫理學規范就不能適應新的環境,會出現很多現有倫理規范無法解決的問題,這就要求我們建立一種全新的、適應空間文明要求的宇宙空間倫理學。在發展航天空間技術的同時注重相關倫理道德標準的發展,使其得到完善而不會出現相對滯后的情況。宇宙倫理學規范的重中之重就在于反對太空殖民主義和太空霸權主義,我們必須提出并引入太空倫理和規范,來控制和約束太空殖民等不道德行為。

  【參考文獻】

  [1]范嵬娜.2006年1-12月世界各國發射成功的航天器[J].太空探索,2007,(3).

  [2]閔桂榮.空間技術的發展及其對社會的影響[J].航天器工程,1999,(01).

  [3]王學川.現代科技倫理學[M].清華大學出版社,2009.

  空間技術論文范文篇二

  地球空間信息及其獲取技術

  【摘 要】本文敘述了地球空間信息科學的形成背景與基本定義,討論了地球空間信息的理論內涵,總結了獲取地球空間信息數據的三種最主要的方法:地圖數據采集、遙感(RS)數據采集和GPS數據采集。

  【關鍵詞】地球空間信息科學;地球空間信息;遙感(RS);全球定位系統(GPS);數據采集

  1 地球空間信息科學

  地球空間信息科學(Geo-Spatial Information Science,簡稱Geomatics)是以全球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)、遙感(RS)為主要內容,并以計算機和通訊技術為主要技術支撐,用于采集、量測、分析、存貯、管理、顯示、傳播和應用與地球和空間分布有關數據的一門綜合和集成的信息科學和技術。地球空間信息科學是地球科學的一個前沿領域,是地球信息科學的一個重要組成部分,將為地球科學問題的監測和全球變化與區域可持續發展研究提供理論指導與技術方法的支持[1]。同時,地球信息科學也是一門應用科學,它以信息流為手段研究地球系統的物質流、能量流和人流的運動狀態和方式,其科學學科體系正在成型、發展、定位中,主要研究內容:基礎理論研究$地球機理、地球信息獲取和處理技術、地理信息數字集成技術系統研究、地球信息共享、服務體究、產業化政策和運做研究、應用技術系統研究。“地球信息機理”是其理論研究的主體,“地球信息技術”是其研究手段,“全球變化與區域可持續發展”是其主要應用研究領域。

  2 地球空間信息內涵

  地球空間信息實質上反映了人類對于地球表層系統的運動規律的認識,它是人類保育地球表層系統的基礎。地球空間信息所覆蓋的空間范圍上至電離層、下至莫霍面,其中在地球表層上的地理空間信息是地球空間信息的基礎信息。有關地理空間信息的處理技術――地理信息技術的數據獲取、存儲、空間分析和信息查詢則為地球空間信息的模擬、分析和預測奠定了基礎。

  美國于1992年開始建立“國家空間數據基礎設施(NSDI)”,這和前幾年美國發展“信息高速公路”具有同樣重要的戰略意義,SD在中國常稱為“地球空間信息”?臻g數據基礎設施(SDI)從體系上來講主要包括4個部分:①地球空間關系數據集,它主要包括空間點位(三維+重力場參數)、地形、水系、植被、道路、居民地、土地利用、地籍等靜態和動態的數據;②上述數據獲取、儲存、更新和交換的技術(模擬的和數字化的)和相應的標準;③上述數據的交互網絡體系,包括該體系的硬件、軟件、空間數據庫系統和數字化空間數據的通訊交互網絡;④空間數據的管理、維護、服務機構和設施[2]。

  3 地球空間信息獲取

  隨著計算機技術、網絡技術、通信技術、光電子技術、航天航空技術的不斷發展,空間信息獲取的技術手段和方法也發生了根本性的變化,已由傳統的地基、手工、單點、單要素向空基、全自動、面域、全要素方向發展,空間信息技術的應用也從傳統的測繪領域迅速擴展到更加廣泛的領域。這些新興的應用反過來又對空間信息技術的發展提出了更高的要求。

  地球空間數據,即地球空間實體的空間位置數據及相應的屬性數據和拓撲關系數據。遙感、全球定位系統等地球數據獲取技術的發展已經形成覆蓋全球的監測運行系統,建立起從航天觀測到深度探測的多層次、立體對地觀測系統,是快速獲取和更新地球數據的主要技術手段[3]。美國國家航空與宇航管理局制定了一個循序漸進的數據獲取和管理的戰略性計劃――行星地球計劃,以向科學家提供與地球系統科學有關的觀測數據,其核心部分為地球觀測系統(EOS),其目的是提供能夠長時間控制的數據記錄,以幫助科學家區分人類活動和自然力對地球系統的多種影響。下面介紹地球空間數據的獲取三種主要方法:地圖數據采集、全球定位系統(GPS)、遙感(RS)等。

  3.1 地圖數據采集

  地圖數據的采集有兩種方法:一種方法是手扶跟蹤自動化,此法對簡單的地圖還可以,而對于復雜的地圖就較麻煩,根本問題是速度慢,幾乎同手工繪制一幅地圖所需要的時間差不多,而且精度相對較低。另一種方法是地圖掃描數字化,對于經過掃描的地圖(數字地圖圖像),既可以用鼠標在計算機屏幕上采集,也可以在屏幕上半自動化采集,顯然這種半自動化方式的速度相對快一些。目前,地圖掃描數字化的手工方式在許多商品化軟件中已經具備,如MapInfo等。地圖掃描數字化的半自動方式國內外也有不少這類軟件,這些軟件的主要問題是自動化程度不高,可靠性和穩定性較差。地圖掃描數字化的半自動方式,其核心技術是數字地圖圖像的識別,目前采用的基本理論與方法主要有數學形態學方法、神經元網絡方法等。

  3.2 遙感(RS)數據采集

  RS源于航空攝影測量,歷史悠久。20世紀60年代初,美國海軍研究局的伊・普魯伊特(Eretyn Pruitt)第一次提出“遙感”這個術語,F在遙感技術已發展成為多光譜、多平臺、多波段、高分辨率和全天候的一種對地觀測技術。遙感圖像的空間分辨率、光譜分辨率和時間分辨率,以及對遙感圖像自動判讀的精確性、可靠性和定量量測的精度都會有極大的提高。多光譜傳感器獲取從陸地到海洋和外層空間信息。高分辨率可提供到米級、厘米級空間信息。航空遙感和海洋高頻地波雷達具有的快速機動性可提供多時相(準)實時級空間信息。遙感影像處理智能化專家系統將遙感信息的應用分析從單一遙感資料向多時相、多數據源的復合分析過渡,從靜態分析向動態監測過渡,從對資源與環境的定性調查向計算機輔助的定量自動制圖過渡,從對各種現象的表面描述向軟件分析和計量探索過渡。

  遙感技術作為獲取環境數據和動態監測(特別是面狀信息)的重要手段,具有許多優點[4]:①通過地球觀測衛星或飛機從高空觀測地球,可進行大面積同步監測,獲取環境信息數據快速準確,并具有綜合性和可比性;②利用遙感技術獲取環境信息,具有獲取資料范圍大、信息手段多、信息量大、速度快、周期短和受條件限制少等特點。遙感獲取的環境動態觀測數據,通過GIS快速處理和分析,能及時發現環境的變化;③遙感與傳統的環境信息獲取方法相比,可以大大節省人力、物力、財力和時間,具有很高的經濟效益和社會效益。目前遙感技術正經歷著從定性向定量從靜態向動態的發展變化。

  4 GPS數據采集

  GPS(global positioning system)是美國第二代衛星導航定位系統(第一代衛星導航系統是美國的子午衛星導航系統,即多普勒定位系統),它是以衛星為基礎的無線電測時定位導航系統,可以為航空、航天、陸地、海洋等方面的用戶提供不同精度的在線或離線的空間定位數據。GPS包括三大組成部分,即空間部分,由衛星星座組成;地面支撐部分,由地面主控及監測注入系統組成;用戶設備部分,由用戶接收機組成。GPS定位的實質是根據GPS接收機與其所觀測到的衛星之間的距離和所觀測衛星的空間位置來求取接收機的空間位置,而這些又是根據GPS衛星發出的導航電文計算出的包括位置、偽距、相位和星歷等原始觀測量,通過計算來完成的。

  GPS衛星定位和導航技術與現代通信技術相結合,從靜態到動態,從單點定位到局部與廣域差分,從事后處理到實時定位與導航,從絕對和相對精度到米級、厘米級乃至亞毫米級,可提供高精度地圖坐標圖數據(三維),建立三維高次模型,提高RS幾何校正精度?栈托腔l星定位技術和實時三維(數字)地面影像獲取技術將為監測各種地球空間中的動態自然現象和部分人文現象的信息提供了手段。

  【參考文獻】

  [1]王家耀,苗國強,成毅.空間信息系統數據的獲取[J].海洋測繪,2004,3.

  [2]李清泉.關于我國空間信息產業發展的思考[J].地理信息世界,2004,8.

  [3]李德仁,李清泉.論地球空間信息科學的形成[J].地球科學進展,1998,13(4):319-326.

  [4]宮鵬,史培軍,浦瑞良,等.對地觀測技術與地理系統科學[M].北京:科學出版社,1996.

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