现代微小卫星技术及发展趋势_詹亚锋
现代微小卫星技术及发展趋势
詹亚锋,马正新,曹志刚
(清华大学电子工程系微波与数字通信国家重点实验室,北京100084)
摘 要: 微小卫星以其独特的魅力,已经引起了人们越来越多的关注.本文结合当前微小卫星的研究现状,分析
了微小卫星的技术特点,并结合它的特点,提出了微小卫星的设计对策.最后对微小卫星的发展趋势,提出了一点看法.
关键词: 微小卫星;多功能体系;微机电;卫星组网
中图分类号: TN927+.2 文献标识码: A 文章编号: 0372-2112(2000)07-0102-05
Technology of Modern Micro Sa tellite and Its De velopmen t Direction
ZHAN Ya -feng ,MA Zheng -xin ,CAO Zhi -gang
(Stake Key L ab .on Micr owave &Digital Communic ations ,Elect ronic Engine ering Depar tment ,T singhua Unive rs it y ,Be ijing 100084,C hina )
Abstract : Micro Satellite has attracted people 's interests because of its particular fascination .This paper anal yzes the technical characters of micro satellite according to its present research situation and summaries s ome des ign strategies based on its characters .At the end ,some viewpoints for development direction of micro satellite are presented .
Key words : micro -satellite ;multifunctional structures ;MEMS (micro electronic mechanical system );satellite network
1 现代微小卫星简介
自前苏联1957年10月4日发射了第一颗人造地球卫星Sputnik 以来,卫星得到了广泛的应
用,其家族也变得越来越庞大.卫星有多种分类方法,按照星体重量的不同,可以分为如下几种(表1).
纵观这40多年的历史,可以清楚地发现卫星的发展经历了从小卫星到大型卫星又到小卫星的道路.受技术的限制,人类发射的第一颗卫星属于微小卫星的范畴,其重量
表1 卫星的分类大卫星>1000kg 中型卫星500～1000kg
小卫星100～500kg 微小卫星10～100kg 纳卫星1～10kg 皮卫星0.1～1kg 飞卫星
<0.1kg
只有50kg ,功能也极其简单.后来随着技术的不断发展,人们的需求也日益多样化,卫星的功能也变得越来越复杂.于是它
的体积慢慢扩大,重量逐步增加,造价越来越昂贵,承担的风险也越来越大.此时人们又逐步把目光投向了小型卫星.因为小型卫星有如下一些主要特点:重量轻、体积小、成本低、研制周期短、轨道低、发射容易、生存能力强、风险小,还有一点就是它的技术含量相当高.正是由于这些特点,微小卫星已经受到了各方面特别是经费有限而技术力量雄厚的大学的广泛关注,并得到了迅速发展.国外的许多大学已经研制并发射了自己的微小卫星,如英国的Surrey 大学等.国内若干所主要大学也正在加入这一个行列.
2 微小卫星的技术特点
微小卫星虽然有许多与众不同的特点,但却是“麻雀虽小,五脏俱全”.和一般卫星类似,它包括如下几个部分:有效
载荷、控制、电源、结构、推进和测控等[1]
.在传统卫星技术的基础上,随着微机械、集成电路技术的发展,这些部分必将获得突破性进展.下面结合这几个部分讨论一下微小卫星的技术特点.2.1 有效载荷
微小卫星上的有效载荷随卫星的功能不同而有一定的差别,但都离不开通信模块.
通信模块一般包括天线和转发器.天线按功能可以分为接收天线、发射天线、遥测遥控天线和用于星际通信的专用天线等.目前转发器几乎都是采用弯管式转发器,它对上行信号是透明的,只是做了简单的低噪声放大、变频和功率放大等处理后就直接由发射天线向地面发送.如果采取星上再生处理技术,就可以大大提高系统的通信质量.所谓星上再生处理技术,就是转发器对收到的上行信号进行信道分离、解调再生、信道译码等处理,从而恢复出地面的基带信号,并根据目的地址进行星上交换,然后进行信道编码、调制、信道合成等处理,把信号调整到对应下行目的地波束的相应信道上.这样处理之后可以获得如下几点好处:通过对数字信号的解调再生、信道的编译码,避免上下行噪声积累;采用多个点波束,每一个
收稿日期:1999-07-14;修订日期:2000-02-12
基金项目:国家自然科学基金(No .69772022)资助项目
第7期2000年7月电 子 学 报ACTA ELECTRONICA SINICA Vol .28 No .7
J uly 2000
波束覆盖面积变小,使得有效全向发射功率EIRP 增大;采用多波束实现频率再用可提高频谱的利用率;星上具有交换、存
储能力使其成为空中网络控制中心,它可适应复杂的通信流量变化,有效地利用信道资源.全数字解调算法[2],以其优异的性能和简易的实现方法,特别适合于微小卫星的星上处理和软件无线电,有着广阔的应用前景.
对于某些有特殊应用的卫星,如遥感卫星,它的有效载荷主要是遥感模块.遥感模块一般指的是遥感仪器,它分为两大类:一类是被动式的,即以不同的遥感器接收来自大气圈和地物圈中物体受阳光照射后和由自身的温度或某种辐射的波而成像,如CCD 相机和微波辐射计;另一类是主动式的,它是由遥感器主动发出电波照到地物,接收反射或散射的回波而成像,如合成孔径雷达(SAR ).因此,研制性能好、体积小、重量轻的遥感仪器是微小卫星应用的一个关键问题.2.2 控制
控制部分主要分为姿态控制和热控制.
姿态控制的目的是保持卫星姿态的稳定,以避免因卫星的翻转而造成天线不能正确指向目标地点.目前大型卫星的姿态控制主要是采用双自旋稳定、三轴稳定的方法.考虑到微小卫星的重量及转动惯量比较小,可以采用重力梯度稳定、磁矩稳定、阻力稳定等无源稳定方法,并以重力梯度稳定法为主.所谓重力梯度稳定是利用卫星各部分质量在地球重力场中产生不同的重力,而且在轨道的运行中又产生不同的离心力,这两者的合力产生一个姿态稳定力矩,使卫星的最小惯性轴指向地心.一般是在卫星上安装一个重力梯度杆(参见图5),它的指向精度可达1°～2°.如果再配合其它稳定技术,如磁矩稳定,还可进一步提高精度.
热控制的目的是使星体内部的温度适宜,避免过冷或过热导致卫星上的温度敏感器件不能正常工作.由于卫星的运行轨道基本是真空,对流传热是不可能的.因此必须发展热传导率高的材料及结构、绝热性能更好的材料及结构、可在空间展开的热辐射器、薄壁及柔性热管、计算机管理的智能化有源热控器等.
图1 SCAR LET 聚光器太阳阵
2.3 电源
电源系统为整个卫星工作提供必需的能量.预计到下个世纪中叶,空间电源仍将以太阳电池阵和蓄电池为主.如何减
少电源系统的重量,降低电源系统的成本,制造新的一次能源将是我们面临的一个挑战.目前正在开发一种带太阳聚光器
的太阳电池阵技术,它的全称是“采用折射线性元器件技术的太阳聚光器件”(SCARLE T -Solar Concentrator A rray with Refractive Linear Element Technology ),设计功率可达2.6k W .与同样功率的无聚光器太阳阵相比,其重量减轻50%,尺寸缩小30%,成本降低50%.此外,这种太阳阵具有较高的抗辐射能力,可减轻为抗辐射加固所增加的重量.它采用Fresnel 线性凹面聚光器(如图1所示),使太阳光聚集,以减少所需的太阳电池面积,从而减少电源的重量.另外作为二次能源的蓄电池中的锂蓄电池与常用的镉镍、氢镍蓄电池相比,具有能量高、电池电压高、储能效率高、自放电率低和成体低等优点,有利于减轻电源系统的重量和体积,提高可靠性,延长工作寿命,也广为人们看好.表2列出了NASA “新盛世”计划中采用的锂离子蓄电池的一些主要性能参数.
表2 锂蓄电池参数举例电压28±5V 容量10Ah 充放电寿命>1000次工作温度0～30℃工作寿命>10年能量比重量>100Wh /kg 体积比能量
>160Wh /L 重量
3.1kg
2.4 推进
在空间推进系统中,至今广泛采用的仍是化学推进系统,如单组元肼推进或双组元推进系统.目前正在开发的小型、轻量、低成本的推进系统主要有两种:轻便型肼推进系统(COMP ———Compact Hydrazine Propulsion System )和微型脉冲等离子体推力器系统(PPT —Pulsed Plas ma Thruster ).这两种系统采用的都是模块化结构,以适应各种航天器的不同要求.2.5 结构
一方面,致力于发展和采用石墨纤维等各种轻质新型材料,采用新的结构设计及加工工艺,以便在保证所需机械强度的前提下,努力减轻重量.另一方面则是尽量使机械结构设计标准化、模块化,以适应批量生产和一种平台多种用途的要求,从而缩短研制周期、降低成本、提高可靠性.2.6 测控
测控是卫星把它的状态参数、飞行参数等重要数据传送给地面.地面分析之后,把反馈信息送给卫星,以控制卫星的轨道位置、飞行高度、飞行方向和其它的一些参数.这里要充分利用现代通信、导航定位的新技术、新成果,如GPS 定位等,以提高控制精度.
卫星上除了上面几个部分外,还有一个核心部分,就是星载计算机(OBC —On Board Computer ).它负责卫星上的所有智能化处理.随着地面计算机的迅速发展,星载计算机的能力也必将得以增强.
3 微小卫星的若干实例
目前,许多国家和地区都在发展自己的微小卫星,其中有
103
第 7 期詹亚锋:现代微小卫星技术及发展趋势
的卫星已经发射上天,并取得了许多宝贵的观测数据和科学实验数据.下面列举出几个微小卫星的实例.3.1 英国Surrey 大学研制的微小卫星POSAT -1[3]
Surrey 大学自80年代以来已先后研制并成功发射了十几颗微小卫星.POSAT -1是Surrey 大学为葡萄牙研制的,主要用于科学实验和地球探测.它的重量为50kg ,尺寸为35×35×58cm ,如图2所示
.
图2 PO SAT -1
POSAT -1的功率为18W ,采用低地球轨道,近地点为800k m ,远地点为822k m ,倾角为98.6°,周期为105分钟.通信速率为9.6Kbaud /s ,采用FSK 调制,上行链路频率为145.925MHz 和145.975MHz ,下行链路频率为435.075MHz 和435.275MHz .
该卫星的结构由11块铝板组成,每一块上面装有不同的子系统.
有效载荷主要包括如下几个系统:地球成像系统、行星成像系统、GPS 试验系统、宇宙光探测系统、数字信号处理实验系统和通信系统.其中成像系统由两个CCD 相机组成,其分辨率分别为2.2km 和220m .在卫星的四周是四块太阳能帆板,每一块上面贴有1344块GaAs 太阳电池.它的二次能源采用的是10个NiCd 蓄电池组成的电池组.
PoSAT -1的姿态控制采用无源方式,由重力梯度稳定和磁力矩稳定相结合.热控制采用分段参数有限差分模型.为了使卫星受到的太阳辐射量分布均匀,卫星在轨道上绕Z 轴缓慢地自旋.
星载计算机选用的是Intel -80186,配有512K 程序RAM 和PROM ,16M 数据RAM .另有一套备份OBC ,采用的是Intel -80188,它也带有512K 的程序RAM .
3.2 瑞典空间物理研究所(ISF )研制的纳卫星Munin [4]它的重量只有5kg ,整体尺寸为20×20×25cm (如图3、图4所示).从设计到发射Munin 只用了一年半的时间,充分体现了微小卫星的特点.
Munin 主要用于科学试验,进行南北两极的极光和高能粒子的探测.其有效载荷有:离子分光计(重量为600g ,功率为
1000mW ),中子探测器(重量为340g ,功率为500mW ),无线电
收发机(TE KK -KS100,重量为145g ,接收频率499.950MHz ,发射频率400.550MHz ),CCD 相机.星载计算机用的是DSP (TMS320C50),与之配套使用的有16K 程序RAM ,2M 数据RAM ,64K EPR OM ,32K EEPROM .
它的姿态稳定采用的是磁力矩稳定.电源采用锂蓄电池(0.5A ,12.35V )和GaAs 太阳电池阵列.3.3 巴西国家空间研究所研制的微小卫星SAC I -1[5]
该卫星主要用于科学实验,总重量为60kg ,有效载荷28kg ,尺寸为60×60×40cm ,功耗为30W ,研制时间为28个月,预计寿命为18个月.
SACI -1主要分为如下几个模块:结构模块、电源模块、S 波段通信模块、无源姿态控制模块、星载计算机模块和无源热控模块,其分解示意图如图5所示.
图3 Munin 卫星外貌
图4 Munin 卫星内部结构
结构模块包括一个主体部分(平台和有效载荷)和四个可
展开的太阳电池帆板,但只有三块上面装有GaAs 太阳电池,另一个用来作三轴磁力计实验,同时可保持结构的平衡对称性.
电源模块由太阳电池帆板组、两个NiCd 蓄电池、两个冷备份蓄电池和能量分配部分组成.
通信模块中的收发机采用热备份,上行信号是FM 调制,速率为19.2Kb /s ,下行信号则采用BPSK 调制,速率为500Kb /s .
姿态控制采用无源控制,用自旋稳定和地磁稳定相结合,
104 电 子 学 报2000年
图5 SACI -1分解图
指向精度为1°.
星载计算机模块采用三片T805处理器.热控也是采用无源控制.因为无源控制可以减小星体的体积,降低卫星的功耗.
3.4 南非Stellenbosch 大学制造的微小卫星SUNSAT [6]
该卫星已于1999年2月23日发射,主要用于地球探测、分组通信、科学实验.它重60kg ,尺寸为45×45×60cm ,(如图6所示)功耗为30W ,蓄电池采用NiCd 电池,轨道倾角97°,近地点高度450km ,远地点高度860km ,设计寿命为4～5年.SUNSAT 的姿态控制是一个重力梯度杆,长400mm ,原材料是铍铜合金.在它的顶端装有8个激光反射镜和一个太阳传感器、一个磁力计.
稳定装置是一个反作用轮,并和磁力矩相接合.
SUNSAT 上有两个星载计算机Intel188Ec ,Intel386Ex 和一个专用姿态控制处理器T800,还有其它的一些专用控制器,如8031等.
用于地球探测的主要是一个三色CCD 相机,它由3个TI 公司的TC104线性CCD 探测器组成,同时配以64M 的R AM 作为数据存储器.
它的通信模块主要参数是:下行用S 波段,传送图像数据,速率为60Mbit /s ;上行用L 波段,传送文件数据,速率为2Mbit /s .
4 微小卫星的设计对策
微小卫星的研究目标是“更小,更快,更省,更好”,其中最重要的一点就是要找到价格、性能和可靠性三者之间的最佳
平衡点.因此在研制微小卫星时应注意如下几点[7～9]:
(1)尽可能采用简单的方法完成任务要求应全面了解设计所要求的和实际能达到的安全余量,并把它作为选择元器件和设计技术的基础.
(2)主要模块采用验证过的标准设计
主要的模块应尽可能使用验证过的标准设计和硬件,并逐步增加未经验证过的部件作为备份.
(3)备份应灵活设计而不是简单备份
使用不同的技术提供可替换的备份途径,可以防止某一
技术在空间中的异常.
(4)接口简单
采用简单的接口,不但可以尽量减少接口错误和装配时间,而且有助于降低费用.
(5)采用可靠的批量生产元器件
在多数情况下,商业型批量生产的廉价元器件的可靠性可与为航天工业少量生产的高成本元器件相媲美.实践证明,经过基本的筛选,这些元器件完全可以适用于大多数低轨道航天任务.
(6)最优的不一定是最好的
性能最优的,其性能价格比不一定是最好的.追求的应是最好的性能价格比.(7)卫星寿命可以适当降低
对于一颗长寿命的卫星来说,要付出的代价是巨大的.考
虑到微小卫星成本低、生产周期短、发射容易等特点,卫星的寿命可以适当降低.
5 现代微小卫星的发展趋势
目前研制的微小卫星大都采用的还是成熟的技术,然而随着技术的不断发展和各种交叉学科的出现,微小卫星的设计观念将会出现许多本质性的变化,本文认为以下技术的发展将对未来微小卫星产生重大影响.
图6 SU NSAT 外貌
5.1 多功能体系
所谓多功能体系(MFS —Multifunctional Sturcutres ),是一个集成了电子、热能、结构等多种功能的体系[10].目前卫星上所有电子器件的功能都比较单一,相互之间必须通过导线连接才能完成某一个复杂的功能.在MFS 中,所有的电子子系统,象数据传输、控制信号管理等都和能量分配以及热传导部分集成在一起.另外,在MFS 中,还有其它许多很好的设想,例如把传热管直接嵌在卫星的面板中;在结构中使用聚四氟乙烯,这样当卫星发射时可以提高卫星的机械强度,当卫星在轨道上运行时,又可以作为卫星上的等离子推进器的固态推进剂.这样通过使用一个多功能模块代替多个功能模块,无疑会大大减少卫星的重量和体积.如果这个技术得以实现,将会极大地改变现有微小卫星的设计观念和实现手段.下面给出不同时期、不同技术下的功能模块的质量对比图(图7).图中Past 表示过去的情况,SSTL 表示当前Surrey 大学的情况,MFS 表示采用MFS 技术后的情况.
5.2 微机电部件和纳米技术的应用
众所周知,卫星的价格与卫星的质量存在着某种比例关系.质量越小,卫星的价格越低.但是卫星质量的减少与卫星
105
第 7 期詹亚锋:现代微小卫星技术及发展趋势
图7 不同技术下质量的对比
上各个部件能够做到多小有关.因此微机电部件(ME MS—Mi-cro Electronic Mechanical System)的实现成了当前研究的一个热点[11].目前已经研制成功和正在研制的空间用微机电部件主要有以下几种:
·微加速度计 这种加速度计根据电子隧道原理制成.其噪声只有自由噪声基准加速度计的1/10～1/100,而重量仅为后者的1/50.单轴微加速度机仅重1克,灵敏度目前已做到10-7个重力加速度单位.
·微陀螺 这是一种振动陀螺,重量只有0.1克,封装成的尺寸为5cm×5cm×5cm,其中机械部件尺寸为1.2cm×1.2cm×1.2cm,功耗小于1W,其性能指标为漂移稳定度1°～10°/天.如果这些部件能大量的用于卫星,再和上面提到的“多功能体系”技术结合起来,卫星的尺寸和重量将会进一步下降.
当然,限制卫星尺寸和重量的减少还有许多其它因素.如电源的功率产生能力,它和太阳电池的表面积有关;电源的存储能力,它和电池的体积有关;抗辐射的能力;光学器件的分辨率;通信天线的尺寸.尽管有这些因素的存在,纳米技术对于卫星的设计仍然有极大的诱惑力.
5.3 分布式卫星系统
所谓分布式卫星系统,就是用多颗卫星组成一个星座,共同完成某一项任务.由于微小卫星一般处在低地球轨道(LEO)和中地球轨道(MEO)上,因此必然存在着覆盖面积有限的问题.如果用微小卫星组网,就能实现大范围、实时的通信和对地观测.同时,它的可靠性高、承担的风险小.可以举一个例子对此加以说明.如果只发射一颗卫星,要使它的可靠性达到0.990,将要付出很高的代价.如果使用三颗相同的卫星,每一颗卫星的可靠性为0.900,它的实现相对比较容易,而这时整个系统的可靠性可以达到0.999.这样就可以用较低的代价取得较高的可靠性.当然实际的卫星组网可靠性计算可能没有这么简单,但是从中还是可以看到卫星组网可以提高系统的可靠性.
虽然目前已经出现了卫星组网的例子,如“铱”系统,但由于微小卫星受功率和重量等方面的制约,使得在选择星际通信方式时,要考虑更多的因素.这些都将是发展微小卫星的下一步研究方向.
当然,微小卫星的发展趋势远远不会只局限于上述这些方面.只要在现有的技术基础上,更新设计观念,提高实现水平,微小卫星的前途将会是一片光明.
6 小结
经过40多年的发展,卫星家族变得越来越庞大.本文分析和总结了其中的一支———微小卫星的一些技术特点,并对微小卫星的设计和发展趋势提出了一点看法.相信,随着卫星技术的不断发展,它必将会为人类提供更多更好的服务.
参考文献
[1] 王希季,李大耀.卫星设计学.上海:上海科学技术出版社,
1997,第五章
[2] Huo Changqing,Ma zhengxin,Cao zhi gang.Doppler-corrected nonlinear
carrier phase estimated in QPSK Trans mis sion.ICP MSC'96,1996:240
～243
[3] PoSAT-1Technical Features.来自互联网
[4] Munin NanoSatellite.来自互联网
[5] Schoonwinkel,et al.Pre-Flight Performance of Sunsat,South Africa's
First Re mote Sens ing and Packet Communications M icros atellite.来自
互联网
[6] Neri,J.A.,et al.SACI-1A Cost-Effective MicroSatellite Bus For Mul-
tipl e Mission Payloads.来自互联网
[7] Erhard R abenau,et al.More Spacefl ight for Les s Money-Results of The
DAR A Works hop on M is sion Operati ons Concepts for Small Satellite.
来自互联网
[8] Erhard Rabenau,et al.Operations Comcepts for Small Satellites-R es ults
of a Works hop.来自互联网
[9] Dipl.Ing Erhard Rabenau.Analysis and Evaluati on of Operational Con-
cepts for Spacecraft with Special Focus on Small Satell ites and Low-
Cos t Options.来自互联网
[10] Cyrus D.Jilla;David https://www.360docs.net/doc/6b3370705.html,ler.Satellite Design:Past,Present and Fu-
ture.http://www.ee.s https://www.360docs.net/doc/6b3370705.html,/SSC/IJ SSE/issue1/cj illa/cjilla.
html
[11] 朱毅麟.空间推进与电源轻量化的进展,国际太空,1996,10
詹亚锋 1999年本科毕业于清华大学电子
工程,同年免试进入该系攻读博士学位,主要研
究方向为卫星通信和移动通信.
马正新 1990年本科毕业于东南大学无线电工程系,同年免试入清华大学电子工程系攻读硕士学位.1993年毕业获硕士学位并留校从事教学和科研工作,现为清华大学电子工程系讲师,主要从事网络通信和卫星通信方面的研究工作.
曹志刚 1962年毕业于清华大学无线电电
子学系,现为清华大学电子工程系教授,博士生
导师.中国通信学会会士,美国纽约科学院成员,
IEEE高级会员,中国电子学会高级会员,中国电
子学报(英文)编委,发表论文140多篇,译著5
部.主要研究领域包括数据传输、脉冲编码调制、
网格编码调制、VSAT卫星通信、移动卫星通信及星上再生处理和语音信号数字处理等.
106 电 子 学 报2000年
分布式小卫星系统的技术发展与应用前景_林来兴
Vol.19 No.1 60 航 天 器 工 程SPACECRA FT EN GIN EERIN G 第19卷 第1期 2010年1月 分布式小卫星系统的技术发展与应用前景 林来兴 (北京控制工程研究所,北京 100190) 摘 要 分布式小卫星系统是现代小卫星的一个崭新的应用领域,它能充分发挥小卫星的优势,同时也能克服小卫星的缺点。分布式小卫星系统包括星群、星座、编队飞行等。小卫星编队飞行将在空间遥感、深空探测、通信导航等方面带来一场重大的技术革命。文章论述了小卫星特点和分布式系统概念,介绍了分布式小卫星系统技术发展水平和关键技术,以及未来的应用前景。 关键词 小卫星 分布式系统 编队飞行 星座中图分类号:V529 文献标志码:A 文章编号:167328748(2010)0120060207 T echnological Development and Application Prospects of Distributed Small Satellite System Lin Laixing (Beijing Instit ute of Cont rol Engineering ,Beijing 100190,China ) Abstract :Dist ributed Small Satellite System (DSSS )is a brand 2new application field of modern small satellites ,which can give f ull play to t he advantages of small satellites and at t he same time overcome t heir shortcomings 1DSSS include cluster ,constellation ,formation flying ,etc 1Small satellite formation flying will soon lead to a major technological revolution in space remote sens 2ing ,deep space exploration and communication and navigation 1This article first discusses t he characteristics of small satellites and t he concept of dist ributed systems ,followed by int roduction to technological develop ment and key technologies ,as well as prospect s for f ut ure applications of DSSS. K ey w ords :small satellite ;dist ributed systems ;formation flying ;constellation 收稿日期:2009209202;修回日期:2010201207基金项目:国家重大科技专项工程 作者简介:林来兴(19922),男,研究员,高校兼职教授,主要从事航天器控制、小卫星及编队飞行研究。 1 引言 现代小卫星问世至今已有20多年的历史。实践证明小卫星具有一系列优点,同时也存在一些局限性。为了使小卫星的优点得到充分发挥,又能克服缺点,在应用方面采用分布式配置应是最佳的解决办法。20世纪90年代,分布式小卫星系统主要应用在星座与星群的领域。本世纪初,开发出了小 卫星编队飞行方式,使分布式小卫星系统得到进一 步的发展。 分布式航天器系统(也称分布式空间系统)是当前空间技术应用领域的一个重要研究课题。本文中所涉及的是分布式航天器系统中的航天器专指小卫星(或者轻小型航天器)。分布式即表明需要采用数量较多的航天器。现代小卫星具有重量轻、成本低、研制周期短等技术特点,这正是采用分布式系统的物质基础和必需条件。分布式小卫星系统具有极大
现代交换技术的发展与趋势
现代网络交换技术的发展与趋势 系部：计算机工程系班级： 通信13-1 班学号： 2013232020 姓名：邝鑫鑫 日期：2015年11月15日
摘要 近年来，由于通信技术的不断发展，人们对新业务需求的增加，给通信事业的发展带来了新的挑战，当前迫切需要一个能够将语音、数据和图像融合在一起的网络。通信网络正在从电路交换向以软交换为核心的下一代网络演进。下一代网络NGN(Next Generation Network) 是一个综合性的开放网络，它以分组交换技术为基础，以软交换技术为核心。NGN 需要得到许多新技术的支持，关键技术是软交换技术、高速路由/ 交换技术、大容量光传送技术和宽带接入技术。随着数据通信与多媒体业务需求的发展，适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第四代移动通信开始兴起，2013 年12 月4 日下午，工业和信息化部向中国联通、中国电信、中国移动正式发放了第四代移动通信业务牌照TD-LTE)，此举标志着中国电信产业正式进入了4G 时代，这将大大有利于下一代网络的发展，下一代网络的建设成为越来越重要的话题之一。本文探讨的是下一代网络的关键交换技术：软交换技术和光交换技术，及其所支持的下一代网络技术。 关键词】软交换光交换光纤通信下一代网络NGN
目录 一、下一代网络的关键交换技术 (1) 二、软交换 (4) 三、光交换 (8) 四、NPN 关键交换技术的发展前景...................................................................................... 1..3.. 五、参考文献 ................................................................................................................................... 1..4
(word完整版)现代农业高技术的发展现状、方向和趋势
类别：综述 现代农业高技术的发展现状、方向和趋势 龚德平 现代农业是市场化、工业化、科学化、集约化、社会化、补贴与福利化以及可持续发展的农业。发展现代农业，就是用现代物资条件装备农业，用现代科学技术武装农业，用现代产业体系组织农业，用现代经营形式管理农业，用现代市场发展理念引领农业，用培养知识文化型农民发展农业。现代农业高技术是发展现代农业的核心。 （一）、现代农业高技术的发展现状 随着生物技术、信息技术、新材料技术等高技术的不断发展，现代农业高技术发展迅速。以生物技术、信息技术为代表的高技术不断向农业科技领域渗透和融合，逐渐形成了分子育种技术、转基因技术、数字农业技术、节水农业技术、食品加工技术、航天育种技术等农业高技术体系。 1、农业生物技术发展迅速，成为经济发展新的制高点，对科学、技术、方法、理念、产业、社会与伦理产生一系列的革命性影响。现代分子育种学与传统动植物育种技术的结合，促进了新兴分子育种技术的发展。近年来由于转基因生物对生态环境和人类健康影响尚存在一些科学意义上的不确定性，科技界纷纷把研究重点转向动、植物分子标记辅助选择技术，该技术具有高效、安全的突出优点，已经展示出部分常规育种技术无法比拟的优越性。以转基因为核心的现代生物技术产业成为当今世界发展最快、最活跃的农业高技术产业领域之一。农业生物药物技术研究取得了一
批重大突破，成为农业高技术研究领域角逐的重点领域，目前以基因重组技术为代表的生物技术是农业生物药物研究的核心技术。生物技术在理论和技术上不断取得突破，为现代农业高技术的孕育、成熟、发展创造了条件。同时，生物技术的迅猛发展，越来越直接地影响着人类的精神生活，冲击着传统的伦理观念，衍生出许多新的伦理道德问题。 2、农业信息技术与数字化技术日新月异，对传统农业的改造显示出强劲的动力。农业信息化技术与数字化技术的应用主要有数据库技术、农业专家系统、3S技术、农业网络技术以及精确农业技术等。农业专家系统最早于1986年出现在美国，现在专家系统通过网络传送到田间和饲养场正成为一种趋势；以3S技术（遥感技术、地理信息系统、全球定位系统）与精确农业技术为基础的精确农业已经成为当今世界农业发展的新潮流；农业现代高技术装备迅速地吸收应用电子与信息技术、新材料技术发展成就开发出智能、高效、多功能和大型化农业现代装备。与此同时，农业信息技术与数字化技术的不断发展，对社会物资生活、精神生活方式、以及人类物资、精神文明空间的拓展与延伸产生深刻的变革。 3、高技术引领驱动和支撑农业生产方式转变，成为世界现代化农业发展的根本标志。现代生物技术、信息技术和新材料技术的迅猛发展，为解决农业资源高效利用、生态环境保护等现代农业综合发展问题提供了新的技术途径，农业资源利用与生态环境技术研究主要集中在节水农业技术、新型肥料技术、农业废弃物综合利用技术等方面。目前节水农业研究的目标是不断提高作物水分利用率和利用效率，依据作物生理需水确定作物用水；在新型肥料技术方面，目前主要研究主要集中在纵横向动态平衡施肥
现代交换技术总结
现代交换技术总结 最近发表了一篇名为《现代交换技术总结》的范文，好的范文应该跟大家分享，看完如果觉得有帮助请记得（）。 XX 12356896 XXXX班 下一代网络的下一个发展目标。目前一般认为下一代网络，基于IP，支持多种，能够实现业务与传送分离，功能独立，接口开放，具有服务质量(QoS)保证和支持通用移动性的分组网。 下一代网络（Next Generation Network），又称为次世代网络。主要思想是在一个统一的网络平台上以统一管理的提供多媒体业务，整合现有的市内固定电话、移动电话的基础上（统称FMC），增加多媒体数据服务及其他增值型服务。其中话音的交换将采用软交换技术，而平台的主要实现方式为IP技术，逐步实现统一通信其中voip将是下一代网络中的一个重点。为了强调IP技术的重要性，业界的主要公司之一思科公司（Cisco Systems）主张称为IP-NGN
在亚历山大·格拉汉姆·贝尔发明了电话机后，电话网，也就是以音声传导为目的的回线交换技术被使用至今。相对于它，数据通信为主要目的的基于英特网的信息通信，分组交换通信也渐渐被使用。至2000年为止，第1代以音声为主的网络通信量占有优势。而现今，因数据通信大量增加的原因，更佳节省费用的并同样可以支持音声传送的分组交换传送通信网络渐渐被使用。音声通信与数据通信相结合的一元化信息传送的第2代网络被赋予运用。 因特网与电话网相比，简单性与安全性是一个弱点。于是，集合了ip网络的长处的下一代通信网络NGN出现了。网路除了以上说的电话网，ip网络以外，也包括播放网。以NGN为基础的流媒体服务和播放服务也在被标准化，融合了前两者网络的"通信与播放的融合网络"也正 2 在被开发中。xx年，中国传感网标准体系已形成初步框架，向国际标准化组织提交的多项标准提案被采纳。传感网标准化工作已经取得积极进展。传感网在国际上又称为"物联网"，这是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。这一技术将会发展成为一个上万亿元规模的高科技市场。随着传感器、软件、网络等关键技术迅猛发展，传感网产业规模快速增长，应用
现代测试技术及应用学习课件【新版】
现代测试技术及应用作业学号2013010106 姓名刘浩峰 专业核技术及应用 提交作业时间2014 12 10
无损检测中的CT重建技术 1无损检测 1.1无损检测概述 无损检测是工业发展必不可少的有效工具，在一定程度上反映了一个国家的工业发展水平，其重要性已得到公认。中国在1978年11月成立了全国性的无损检测学术组织——中国机械工程学会无损检测分会。此外，冶金、电力、石油化工、船舶、宇航、核能等行业还成立了各自的无损检测学会或协会；部分省、自治区、直辖市和地级市成立了省（市）级、地市级无损检测学会或协会；东北、华东、西南等区域还各自成立了区域性的无损检测学会或协会。 无损检测缩写是NDT（或NDE，non-destructive examination），也叫无损探伤，是在不损害或不影响被检测对象使用性能的前提下，采用射线、超声、红外、电磁等原理技术并结合仪器对材料、零件、设备进行缺陷、化学、物理参数检测的技术。利用材料内部结构异常或缺陷存在引起的热、声、光、电、磁等反应的变化，以物理或化学方法为手段，借助现代化的技术和设备器材，对试件内部及表面的结构、性质、状态及缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化进行检查和测试。无损检测是工业发展必不可少的有效工具，在一定程度上反映了一个国家的工业发展水平，无损检测的重要性已得到公认，主要有射线检验（RT）、超声检测（UT）、磁粉检测（MT）、液体渗透检测（PT）、涡流检测（ECT）、声发射（AE）和超声波衍射时差法（TOFD）。 1、射线照相法（RT）是指用X射线或γ射线穿透试件，以胶片作为记录信息的器材的无损 检测方法，该方法是最基本的，应用最广泛的一种非破坏性检验方法。工作原理是射线能穿透肉眼无法穿透的物质使胶片感光，当X射线或r射线照射胶片时，与普通光线一样，能使胶片乳剂层中的卤化银产生潜影，由于不同密度的物质对射线的吸收系数不同，照射到胶片各处的射线强度也就会产生差异，便可根据暗室处理后的底片各处黑度差来判别缺陷。RT的定性更准确，有可供长期保存的直观图像，总体成本相对较高，而且射线对人体有害，检验速度会较慢。 2、超声波检测（UT）原理是通过超声波与试件相互作用，就反射、透射和散射的波进行研 究，对试件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征，并进而对其特定应用性进行评价的技术。适用于金属、非金属和复合材料等多种试件的无损检测；可对较大厚度范围内的试件内部缺陷进行检测。如对金属材料，可检测厚度为1～2mm的薄壁管材和板材，也可检测几米长的钢锻件；而且缺陷定位较准确，对面积型缺陷的检出率较高；灵敏度高，可检测试件内部尺寸很小的缺陷；并且检测成本低、速度快，设备轻便，对人体及环境无害，现场使用较方便。缺点是对具有复杂形状或不规则外形的试件进行超声检测有困难；并且缺陷的位置、取向和形状以及材质和晶粒度都对检测结果有一定影响，检测结果也无直接见证记录。 3、磁粉检测（MT）原理是铁磁性材料和工件被磁化后，由于不连续性的存在，使工件表 面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在工件表面的磁粉，形成在合适光照下目视可见的磁痕，从而显示出不连续性的位置、形状和大小。磁粉探伤适用于检测铁磁性材料表面和近表面尺寸很小、间隙极窄（如可检测出长0.1mm、宽为微米
现代交换技术论文
现代交换技术论文 ——浅谈光交换技术与其应用 本门课程主要介绍了在现代通信网络中使用的各种交换技术的原理、相关协议和应用。由浅及深的向大家介绍并讲解了目前网络中常用的各种交换技术和数据通信中使用的关键技术原理；电话通信中使用的电路交换技术；电信网信令系统；数据通信中使用的分组交换技术和帧中继技术；宽带交换中使用的ATM技术；计算机网络中使用的二层交换、IP交换和MPLS技术；光交换技术以及最新的软交换及NGN技术等问题。 随着通信技术和计算机技术的不断发展，人们要求网络能够提供多种业务，而传统的电路交换技术已经满足不了用户对于各种新业务的要求，因此各种交换技术应运而生，以满足人们不同的业务要求。经过几个月来的不断学习，查阅资料，下面从光交换的分类、技术特点以及光交换方式三方面浅谈一下光交换技术与其应用。 光交换技术是全光通信网中的核心技术,在全光通信网络技术中发挥着重要的作用。随着现代科学技术的不断发展,在现代通信网中,实现透明的、具有高度生存性的全光通信网是宽带通信网未来的发展目标。光交换技术作为全光通信网中的一个重要支撑技术,在全光通信网中发挥着重要的作用。 光交换的分类 光交换是指不经过任何光/电转换,将输入端光信号直接交换到任意的光输出端。具体来说，光交换可分为光路光交换和分组光交换2类。 （1）光路光交换 OCS基于波长上下话路OADM(Optical Add Drop Multiplexer)和交叉连接OXC(0Ptical Cross Connect),采用波长路由方式,通过控制平面的双向信令传输建立链路和分配波长,实质是一种光的电路交换方式。 在DWDM网络中,光路交换以波长交换的形式实现,即在相邻节点间的每一
微小卫星的发展
微星之光 微小卫星的发展 石卫平 潘坚 (中国航天信息中心) 1 定义 □□国际上对小卫星的叫法有很多,如小卫星(Sm allSat),廉价的卫星(Cheap sat),微卫星(M icroSat),超小卫星(M in iSat),纳卫星(N anoSat),皮卫星(P icoSat),等等。美国国防高级研究计划局(DA R PA)则把这些卫星统称之为轻卫星(L igh tSats),美国海军航天司令部称之为SP I N Sat’s(Sin2 gle Pu rpo se Inexpen sive Satellite Sys2 tem s——用途单一的廉价卫星系统),美国空军称之为TA CSat’s(T actical Satel2 lites——战术卫星)。 实际上小卫星在航天事业的早期就有了,卫星发展最初就是从简单小卫星起步的。即使在20世纪70年代和80年代大型航天器占主导地位的时代,亦可发现小卫星的身影。从20世纪80年代中期开始,世界航天界兴起了发展小卫星的热潮。随着对小卫星认识的不断加深,人们意识到仅仅以重量作为划分小卫星的依据是不够的,必须引入“功能密度”的概念。功能密度是指卫星每千克重量所能提供的功能。例如,每千克太阳电池提供100W功率,就比每千克太阳电池提供20W功率提高了4倍功能密度。按照功能密度划分,小卫星可分为简单小卫星和现代小卫星两种。我们现在通常说的小卫星是指现代小卫星。 对于小卫星的分类有许多版本,比较典型的有以下两种。美国航空航天公司(A ero sp ace)在1993年对小卫星、微卫星和纳卫星做了以下定义:小卫星是一种可用常规运载器发射的航天器,质量为10～500kg;微卫星定义为所有的系统和子系统都全面体现了微型制造技术,并可实现一种实用功能,质量为011～10kg;纳卫星是一种尺寸减小到最低限度的微卫星,其功能有赖于一种分布式星座结构来实现,质量小于011kg。不过目前更流行的卫星分类方法是英国萨瑞大学提出来的(如表1),本文将采用这种分类方法。 表1 卫星的分类名 称质量(含燃料) kg 大卫星(L argeSat)>1000 中卫星(M ediSat)500～1000 超小卫星(M iniSat)100～500 微卫星(M icroSat)10～100 纳卫星(N anoSat)1～10皮卫星(P icoSat)011～1飞卫星(Fem toSat)<011 小卫星(Sm allSat)
现代测试技术及应用学习心得
《现代测试技术》课程总结 学校：太原科技大学 班级：力学141802班 姓名：曹华科 学号：201418020202
《现代测试技术》课程总结 经过这学期现代测试技术的学习，让我对测试技术有了一个全新的认识和理解。让我以前对现代测试技术浅薄的认知有了很大的变化，现代测试的飞速发展也让我对之充满信心。 随着自动化技术的高速发展，仪器及检测技术已成为促进当代生产的主流环节，同时也是生产过程自动化和经营管理现代化的基础，没有性能好、精度高、质量可靠的仪器测试到各种有关的信息，要实现高水平的自动化就是一句空话。随着自动化程度要求的不断提高，测试技的作用越来越明显。可以说，自动化的提高很大作用取决于现代测试技术的提高。科学技术的发展历史表明，许多新的发现和突破都是以测试为基础的。同时，其他领域科学技术的发展和进步又为测试提供了新的方法和装备，促进了测试技术的发展。 测试的基本任务是获取有用的信息，而信息又是蕴涵在某些随时间或空间变化的物理量中，即信号之中的。因此，首先要检测出被测对象所呈现的有关信号，再加以分析处理，最后将结果提交给观察者或其他信息处理装置、控制装置。测试技术已成为人类社会进步和各学科高级工程技术人员必须掌握的重要的基础技术。 测试系统是执行测试任务的传感器、仪器和设备的总称。当测试的目的、要求不同时，所用的测试装置差别很大。测试系统的基本特性是测试系统与其输入、输出的关系，它一般分为两类：静态特性和动态特性。在选用测试系统时，要综合考虑多种因素，其中最主要的一个因素是测试系统的基本特性是否能使其输入的被测物理量在精度要求范围内真实地反映出来。 基于计算机的测量师现代测试技术的特点。20多年来，仪器开始与计算机连接起来。如今，计算机已成为现代测试和测量系统的基础。随着计算机技术、大规模集成电路技术和通信技术的飞速发展，传感器技术、通信技术和计算机技术者3大技术的结合，使测试技术领域发生了巨大变化。 第一种结合是计算机技术与传感器技术的结合。其结果是产生了智能传感器，为传感器的发展开辟了全新的方向。多年来，智能传感器技术及其研究在国
国内外生物技术发展现状
国内外生物技术发展概况 (2010-10-21 18:00:05) （一）国内外生物技术发展动态 1、国际生物技术发展现状生物技术是近 20 年来发展最为迅猛的高新技术，越来越广泛地应用于农业、医药、轻工食品、海洋开发、环境保护及可再生生物质能源等诸多领域，具有知识经济和循环经济特征，对提升传统产业技术水平和可持续发展能力具有重要影响。近 10 年来，生物技术获得突破性发展，生物技术产业产值以每 3 年增长 5 倍的速度递增，以生物技术为重点的第四次产业革命正在兴起，预计到 2020 年，全球生物技术市场将达到 30，000 亿美元。在发达国家，生物技术已成为新的经济增长点，其增长速度大致是 25%-30%，是整个经济增长平均数的 8-10 倍。在生物技术制药领域，包括基因工程药物、基因工程疫苗、医用诊断试剂、活性蛋白与多肽、微生物次生代谢产物、药用动植物细胞工程产品以及现代生物技术生产的生物保健品等研究成果迅速转化为生产力，其中与基因相关的产业发展最强劲。全球医药生物技术产品占生物技术产品市场的 70%以上，占药物市场的 9% 左右，以高于全球经济增长 5 个百分点的速度快速发展，仅单克隆抗体市场销售额就达 40 亿美元。农业生物技术产业已经成为各国政府未来农业发展的战略重点，应用基因工程、细胞工程等高新技术培育的农林牧渔新品种、兽用疫苗、新型作物生长调节剂及病虫害防治产品、高效生物饲料及添加剂等已推广运用，产生了巨大的经济效益。 1996 年，全球转基因作物才 170 万公顷，以后逐年直线上升，到 2004 年已经达到 8100 万公顷，8 年间全球转基因作物种植面积增加近 48 倍。照此增长速度预计 2010 年世界范围内 50%的耕地将种植转基因作物，2020 年将增至 80%。尤其是抗虫、抗除草剂转基因作物的推广，大幅度提高劳动生产率并减少化学农药施用量，经济效益极为显著。全球转基因作物市场价值 1995 年仅 7500 万美元， 1997 年达 6.7 亿美元，2002 年为 45.2 亿美元，预计到2010 年将达 200 亿美元。本文章来自生物科学博览网站，欢迎您的光临食品生物技术产业产值约占生物产业总产值的 15-20％，目前国际市场上以生物工程为基础的食品工业产值已达 2500 亿美元左右，其中转基因食品市场的销售额 2010 年将达到 250 亿美元。此外，保健食品行业是全球性的朝阳产业，市场增长迅速。环境生物技术是生物技术、工程学、环境学和生态学交叉渗透形成的新兴边缘学科，是 21 世纪国际生物技术的一大热点。环境生物技术兼有基础科学和应用科学的特点，在环境污染治理与修复、自然资源可持续再生等方面发挥着日益重要的作用。能源生物技术主要目标是利用生物质能源。生物质能一直是人类赖以生存的重要能源，是仅次于煤炭、石油和天然气而居世界能源消费总量第四位的能源。目前，全球储量为亿吨，相当于 640 亿吨石油。许多国家都制定了相应的开发研究计划，如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等，主要是开发生物柴油和生物乙醇汽油。尽管生物质液化燃料开发还处于初级阶段，市场份额还不大，但由于岂疫有环保和再生性特点，前景非常广阔。 2．国内生物技术发展现状我国政府一直把生物技术作为重点支持的战略高技术领域，提出了“加强源头创
现代交换技术课后答案
第一章 1.全互连式网络有何特点？为什么通信网不直接采用这种方式？ 全互连式网络把所有终端两两相连；这种方式的缺点是：1）所需线路数量大且效率低。所需线路对数与通话用户数间的关系是：N(N-1)/2。2）选择困难。每一个用户和N-1个用户之间用线路连接，由电话机来选择需要通话的用户连线比较困难。3）安装维护困难。每个用户使用的电话机的通话导线上要焊接N-1对线，困难。 2.在通信网中引入交换机的目的是什么？ 完成需要通信的用户间的信息转接，克服全互连式连接存在的问题。 3.无连接网络和面向连接网络各有何特点？ a）面向连接网络用户的通信总要经过建立连接、信息传送、释放连接三个阶段；无连接网络不为用户的的通信过程建立和拆除连接。b）面向连接网络中的每一个节点为每一个呼叫选路，节点中需要有维持连接的状态表；无连接网络中的每一个节点为每一个传送的信息选路，节点中不需要维持连接的状态表。c）用户信息较长时，采用面向连接的通信方式的效率高；反之，使用无连接的方式要好一些。4.OSI参考模型分为几层？各层的功能是什么？ 分为7层：物理层：提供用于建立、保持和断开物理接口的条件，以保证比特流的透明传输。数据链路层：数据链路的建立、维持和拆除；分组信息成帧；差错控制功能；流量控制功能。网络层：寻址、路由选择、数据包的分段和重组以及拥塞控制。运输层：1）建立、拆除和管理端系统的会话连接2）进行端到端的差错纠正和流量控制。会
话层：1）会话连接的建立与拆除；2）确定会话类型（两个方向同时进行，交替进行，或单向进行）3）差错恢复控制。表示层：数据转换：编码、字符集和加密转换；格式转换：数据格式修改及文本压缩；语法选择：语法的定义及不同语言之间的翻译。应用层：提供网络完整透明性，用户资源的配置，应用管理和系统管理，分布式信息服务及分布式数据库管理等。 5.网络分层模型的意义是什么?各层设计对交换机有什么益处？ 意义是为异种计算机互联提供一个共同的基础和标准框架，并为保持相关标准的一致性和兼容性提供共同的参考连。 6.已出现的交换方式有哪些？各有何特点？ 电路交换、分组交换、ATM交换。电路交换基于同步时分复接，其要点是面向连接。分组交换是数据通信的一种交换方式。它利用存储—转发的方式进行交换。基于异步时分复接。ATM即异步传送模式，ATM 基于异步时分复接。其要点是面向连接且分组长度固定(信元)。 7.交换方式的选择应考虑哪些因素？ 业务信息相关程度不同，时延要求不同，信息突发率不同 9.交换机应具有哪些基本功能？实现交换的基本成分是什么？ 基本功能： (1) 接入功能：完成用户业务的集中和接入，通常由各类用户接口和中继接口完成。(2) 交换功能：指信息从通信设备的一个端口进入，从另一个端口输出。这一功能通常由交换模块或交换网络完成。(3) 信令功能：负责呼叫控制及连接的建立、监视、释放等。 (4) 其它控制功能：包括路由信息的更新和维护、计费、话务统计、
微小卫星课后答案
《宇航技术的发展与微小卫星》课程期末考试作业要求 简答题： 1.飞行器在自由空间与惯性空间（在轨）的运动与控制有什 么不同？ 在自由空间中，力改变方向后，速度改变且沿此方向运动； 在惯性空间中，外力使卫星速度改变后，不会按照切线方向，而是沿曲线进入另一个轨道。 2.卫星的轨道根据所在轨道高度不一样一般分为哪几种，对 地遥感卫星一般选取什么轨道？ 按轨道高度分类:低地球轨道、中地球轨道、高地球轨道。 对地遥感卫星一般为低地球轨道的太阳同步轨道。 3.卫星主要有哪些功能系统组成，为了适应空间环境，一般 要做哪些地面试验？ 功能系统：位置与姿态控制系统、天线系统、转发器系统、遥测指令系统、电源系统、温控系统、入轨和推进系统。 地面试验：电磁兼容性试验，振动试验，声试验，旋转平衡试验，磁试验，热真空试验，热平衡试验，热循环试验，粒子辐照试验，紫外辐照试验。 4.为什么微小卫星是卫星技术发展的重要方向，它有哪些特 点？ (1)与大卫星相比，功能较单一，也因此易引发航天装 备思路的改革；
(2)是各国航天装备体系建设的重要方向之一； (3)与其它种类的卫星相比，微小卫星是未来攻防的主 要手段； (4)微小卫星的发展是微纳米技术发展的重要牵引，也是微纳米 技术发展的重要方向。 特点：体积小，质量轻，新技术含量高、研制周期短、研制经费低，且可以进一步组网，以分布式的星座形成“虚拟大卫星”。5.目前我国已开发通讯、遥感、定位导航、科学试验系列的 卫星，这些卫星的应用对国民经济繁荣与国家安全有那些影响,试举例说明，并对其未来发展趋势进行展望。 中国返回式遥感卫星拍摄的数万米地物照片和其它卫星获得的地物信息，为国家进行国土规划和宏观经济决策提供了重要依据；中国已建成能接收各类（光电型、雷达型）资源卫星数据的遥感卫星地面站，利用该站发布的数据，各部委和各省市在资源调查、环境监测、国土整治和规划、土地利用和普查、农作物估产、地质勘探、重大灾害评估等方面做了大量有成效的工作；气象卫星，为中国的天气预报工作提供了大量的实时云图，尤其是气象卫星系统的业务运行，大大提高了灾害性天气预报的准确率，每年减少经济损失几十亿元；卫星导航定位在我国的应用迅速发展，毫无疑问，智能交通是一个大规模的潜在市场，卫星导航技术已经广泛应用在测绘的各个方面，GPS的应用必
现代测试技术应用_论文
现代测试技术在液压缸设计中的应用 摘要：随着自动化技术的高速发展及其对测试技术要求的不断提高，从而使测试技术作为一种新产品开发的重要手段，可以有效缩短新产品研发周期，提高产品研发成功率。本文以液压缸缓冲设计为例，介绍测试技术在液压缸中的应用。结果表明，采用测试技术能够直观、量化缓冲性能指标及结果，并能进行改进前后性能的对比，缩短了元件满足主机性能需要的试制周期。最后，通过对工程机械的研发过程的总结，提出现代测试技术的主要任务及其发展方向。 关键词：测试技术，液压缸，智能化，集成化，网络化 1 引言 我国工程机械主机技术仍落后于发达国家，为其配套的关键液压元件是制约其发展的主要因素，尽快缩短与国外技术的差距，已在行业形成共识。 随着自动化技术的高速发展，仪器及检测技术已成为促进当代生产的主流环节，同时也是生产过程自动化和经营管理现代化的基础，没有性能好、精度高、质量可靠的仪器测试到各种有关的信息，要实现高水平的自动化就是一句空话。因此，借鉴测试技术与传感技术在工程技术的成功应用，在液压件开发领域中引入测试技术的理念，将大幅度提高国产液压件的发展速度。 液压缸作为主要的执行元件，在某些主机上对其缓冲性能要求越来越高。利用较好的缓冲结构延长液压缸的寿命越来越受到关注。本文介绍利用测试与传感技术建立计算机辅助测试系统，如何研究液压缸缓冲结构的设计和定型。利用测试结果，调节液压缸缓冲参数和节流孔参数。通过测试不同工况下缓冲腔工作压力及行程等参数，实现仿真设计，确保样机性能验证结果的可信度。 2 测试技术及传感技术 在传统的产品开发模式中，进行产品的改进是被动的，是由主机厂使用过程中发现问题、提出问题并反馈，得到信息后再进行设计改进的。鉴于传统产品开发模式耗费开发周期时间长，被动改进，我们提出了新型产品开发模式如图1。 图1 新型产品开发模式 结合自身的需求，我们开发出一套适用于液压缸缓冲结构研发过程中的计算机辅助测试系统。图2为计算机辅助测试系统的构成示意图，由液压系统传感器和数据采集系统组成，被测液压缸为带缓冲的液压缸，在主机上进行规定动作试验，采用多功能数据采集模块及数据采集软件，完成两腔压力( 缓冲压力或工作压力) 位移-时间的采集和测量。
现代生物技术的发展与前景
在当今世界各国纷纷建立以基因为核心的知识产权保护，抢占２１世纪国际生物技术制高点的新形势下，参加北京“国际周”现代农业高层论坛的专家呼吁，要密切关注现代农业生物技术领域日益显现的研究成果商品化、研究方式规模化和基因资源争夺白热化的趋势，在即将到来的生物世纪里，真正占据自己的位置。 农业生物技术的主要研究内容包括：增强农作物以及畜禽鱼的抗性、品质改良、提高产量和生产具有特殊用途的物质等。其中以转基因作物的研究和运用最为重要，发展最快。根据统计资料，到２０００年，全世界转基因作物推广面积达４４２０万公顷，比１９９６年增长了２５倍；种植转基因作物的国家从１９９６年的６个增加到２０００年的１３个。这其中美国的转基因作物种植面积最广，达到了３０３０万公顷，占６８％；其次为阿根廷，１０００万公顷，占２３％；加拿大３００万公顷，占７％；我国为５０万公顷，占１％。根据有关专家的看法，现代农业生物技术的最新发展趋势表现为：——研究成果商品化产业化进程加速。目前，农业生物技术作为一项高新技术产业在发达国家业已形成，并处于一个高速发展时期。有关专家预测，本世纪生物技术产品在国际贸易中的份额将达到１０％以上，而现代农业生物技术又将占相当的比重。世界银行下属机构预测世界范围内转基因作物产业的交易额为２０００年２０亿美元，２００５年６０亿美元，２０１０年２００亿美元；国际农业生物技术应
用机构（ＩＳＡＡＡ）的预测则分别为３０亿美元、８０亿美元和２８０亿美元。 ——研究方式集约化、规模化明显。在政府以及公共机构对现代农业生物技术进行投资研究的同时，众多私有企业也开始注意到这一领域将是继计算机和网络技术之后的又一个潜力巨大的经济增长点，私人公司已逐步成为农业生物技术的研究主体。以美国为例，民营机构１９９２年对这一领域的投资为５．９５亿美元，而１９９９年则达到１５亿美元。与此同时，世界范围内出现了生物技术企业领域的兼并和收购狂潮，并购金额从１９９７年的１２．３７亿美元陡然升至１９９９年的１３８亿美元。一些资产过百亿美元的巨型跨国公司由此形成，过去分散的研究基地也随之向集中化规模化发展。 据业内人士分析，促成公司并购的原因，一方面是为合理利用资源、降低生产成本、优化人员组合，而更重要的原因，则是因为现代农业生物技术产业是一个高技术、高投入、高风险、长周期的产业，小公司在资金、技术、以及抗风险能力上均难以独立对农业生物技术产品进行研发和推广。只有强强联手的大型现代农业生物技术企业才能有效占领市场，与其它企业抗衡。 ——基因资源争夺呈白热化。在商业利益驱使下，发达国家各主要生物技术公司对生物资源及其知识产权展开了激烈争夺，其核心就是对基因的争夺。谁掌握了基因，谁就掌握了生物技术的制高点，就掌握了未来竞争的主动权。有专家称，转基因植物技术知识产权很可能就是未来国际贸易中市场准入、贸易壁垒问题产生的主要原因。
哈工大现代小卫星专题课课程报告
年季学期研究生课程考核 （读书报告、研究报告） 考核科目:现代小卫星系统技术专题课学生所在院（系）: 学生所在学科: 学生姓名: 学号: 学生类别: 考核结果阅卷人 （共6页）
现代小卫星发展现状及其关键技术 本文从卫星发展历程出发，介绍了现代小卫星的研究背景、分类以及国内外发展现状，阐述了现代小卫星技术的特点，并对现代小卫星技术的发展趋势进行了一定的展望。 1 研究背景 1957年4月10日，苏联发射了人类历史上第一颗小型人造卫星“斯普特尼克号”(Sputnik)，这让人类首次意识到人造卫星可以被放入地球轨道。自此之后，美国和苏联不断提升空间技术，将火箭有效载荷的大小和功率从原先的几十公斤和几十瓦特提高为上千公斤和上千瓦特。同时，通过规模经济，在设计、制造、测试、检验、发射等多个环节适当降低成本，使得大型远程遥感卫星或大型通信卫星比小型卫星在成本效率上更具有优势。以通信卫星为例，一个抛物面反射器只要通过一个小型多波束馈源就可以产生几十甚至几百的点波束用以支持密集的频率复用。此外，空间科技发展过程中开发的大光圈和天线增益系统、接纳宇航员的空间装置以及大型科学仪器如哈勃望远镜等多种技术，都使得卫星大型化成为需要和可能。因此，在首枚小型人造卫星发射成功之后的几十年中，卫星尤其是商业卫星的发展主流是不断制造和发射更大、更强、更具成本效益的卫星。 然而，随着科学技术和设计思路的革新，上世纪80年代中期，国际社会兴起了小卫星热潮。这一时期的小卫星被称为现代小卫星，以区别于之前由于受到运载能力和技术水平限制生产的简单小卫星。与以往的卫星相比，现代小卫星具有若干优势，例如重量轻、体积小、研制周期短(1~2年，甚至几个月)、技术更新快、性能好(功能密度高)、生存能力强(可多颗小卫星组成编队飞行或组成星座)。近20年来，全世界总共发射了各种各样的现代小卫星约700颗，约占同期航天器发射量的20%。小卫星不仅在军事领域发挥重要的作用，还在教育等领域被越来越广泛地应用。小卫星的发射数量不断增多。根据美国SpaceWorks公司(简称SEI)做出的2014年纳卫星/微卫星市场分析报告，仅2013年一年，重量在1~50公斤的纳卫星/微卫星的发射数量就多达92颗。该报告还预测，至2020年全球范围内纳卫星/微卫星的发射数量将达到410~543颗。 根据上述分析，现对现代小卫星技术和发展进行研究，主要围绕现代小卫星的分类、国内外研究现状、现代小卫星的关键技术以及发展趋势等关键问题展开。
微小卫星的在轨推进技术[1]
第 32 卷 第 3 期 火 箭 推 进 Vol.32,№.3 2006年6月 JOURNAL OF ROCKET PROPULSION Jun.2006 收稿日期：2005-11-01；修回日期：2005-12-20。 作者简介：吴汉基（1938—），男，研究员，研究领域为电推进技术及微重力科学实验技术。 微小卫星的在轨推进技术 吴汉基，蒋远大，张志远，王鲁峰 （中国科学院空间科学与应用研究中心，北京 100080） 摘 要：简述了微小卫星对在轨推进（控制）技术提出的新要求，分析和比较了几种不同的在轨推进技术，着重介绍了脉冲等离子体推力器的应用和发展情况。 关键词：微小卫星；在轨推进；发动机；脉冲等离子体推力器 中图分类号：V434 文献标识码：B 文章编号：(2006)03-0040-05 On-board propulsion technologies for micro/minisatellites Wu Hanji, Jiang Yuanda, Zhang Zhiyuan, Wang Lufeng （Center for Space Science and Applied Research, Academia Sinica, Beijing 100080, China ） Abstract ：This paper presents the new requirements of on-board propulsion technology for micro/minisatellites, and compares different types of on-board propulsion technologies. Then the development and application of pulse plasma thruster were described with emphasis. Key words ：micro/minisatellites; on-board propulsion; engine; pulse plasma thruster 1 引言 微小卫星（10～100kg ）成本低、发射方式快速灵活，更重要的是，多颗不同功能的星可以组成星座或进行编队飞行，实现单个大型卫星无法完成的功能。为通讯、导航、对地观测、空间科学探测、远程教育等展示了新的发展前景，也为现代战争的侦察、指挥、决策提供了新的手段。这正是微小卫星引人注意、形成新的发展潮流的 原因。 然而，在轨推进系统是这类卫星重量和寿命的主要限制因素。如果没有任何控制，构成星座或编队飞行就无法实现。不管是化学的还是电的，单纯缩小推进系统尺寸或降低运行电功率，其性能也降低。因而，微小卫星对在轨推进系统提出了更严酷的要求。目前，在众多的推进技术中，可供应用、而且比较成熟或正在走向成熟的技术只有化学推进和电推进两类。在这两类推进技术中又有多种多样的发动机型式（见表1）。
现代测试技术及应用
现代测试技术及应用作业 学号2013010106 姓名刘浩峰 专业核技术及应用 提交作业时间2014 12 10 无损检测中的CT重建技术 1无损检测 1、1无损检测概述 无损检测就是工业发展必不可少的有效工具,在一定程度上反映了一个国家的工业发展水平,其重要性已得到公认。中国在1978年11月成立了全国性的无损检测学术组织——中国机械工程学会无损检测分会。此外,冶金、电力、石油化工、船舶、宇航、核能等行业还成立了各自的无损检测学会或协会;部分省、自治区、直辖市与地级市成立了省(市)级、地市级无损检测学会或协会;东北、华东、西南等区域还各自成立了区域性的无损检测学会或协会。 无损检测缩写就是NDT(或NDE,non-destructive examination),也叫无损探伤,就是在不损害或不影响被检测对象使用性能的前提下,采用射线、超声、红外、电磁等原理技术并结合仪器对材料、零件、设备进行缺陷、化学、物理参数检测的技术。利用材料内部结构异常或缺陷存在引起的热、声、光、电、磁等反应的变化,以物理或化学方法为手段,借助现代化的技术与设备器材,对试件内部及表面的结构、性质、状态及缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化进行检查与测试。无损检测就是工业发展必不可少的有效工具,在一定程度上反映了一个国家的工业发展水平,无损检测的重要性已得到公认,主要有射线检验(RT)、超声检测(UT)、磁粉检测(MT)、液体渗透检测(PT)、涡流检测(ECT)、声发射(AE)与超声波衍射时差法(TOFD)。 1、射线照相法(RT)就是指用X射线或γ射线穿透试件,以胶片作为记录信息的器材的无损检 测方法,该方法就是最基本的,应用最广泛的一种非破坏性检验方法。工作原理就是射线能穿透肉眼无法穿透的物质使胶片感光,当X射线或r射线照射胶片时,与普通光线一样,能使胶片乳剂层中的卤化银产生潜影,由于不同密度的物质对射线的吸收系数不同,照射到胶片各处的射线强度也就会产生差异,便可根据暗室处理后的底片各处黑度差来判别缺陷。RT的定性更准确,有可供长期保存的直观图像,总体成本相对较高,而且射线对人体有害,检验速度会较慢。 2、超声波检测(UT)原理就是通过超声波与试件相互作用,就反射、透射与散射的波进行研究, 对试件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构与力学性能变化的检测与表征,并进而对其特定应用性进行评价的技术。适用于金属、非金属与复合材料等多种试件的无损检测;可对较大厚度范围内的试件内部缺陷进行检测。如对金属材料,可检测厚度为1～2mm的薄壁管材与板材,也可检测几米长的钢锻件;而且缺陷定位较准确,对面积型缺陷的检出率较高;灵敏度高,可检测试件内部尺寸很小的缺陷;并且检测成本低、速度快,设备轻便,对人体及环境无害,现场使用较方便。缺点就是对具有复杂形状或不规则外形的试