航天数字传媒技术

航天数字传媒技术（精选12篇）

航天数字传媒技术 篇1

1 数字化虚拟技术的发展现状

国内在20世纪80年代末开始进行此项目的研究,但现在还处于一个初级阶段。这项技术在我国虽起步较晚,但现在已受到国家相关部门和科学家们的高度重视,并结合我国的国情,制定出了一系列有关本项目的研究计划与目标。例如九五规划、国家自然科学基金委、归家高技术研究发展计划等都把VR列入研究项目。同时国内一些重点院校,也正在积极地投入到这一项目领域的研究工作当中。

2 数字化虚拟技术在校园导视系统设计应用的目的与意义

传统的校园展示多以二维以及影像视频为主,而随着时代的发展,数字化技术越来越被大家所认同,它能够将二维以及三维图像集于一身,更加直观、清晰地为用户提供所需信息,相较于二维平面,数字化虚拟技术更具有科学先进性。

为能够充分展示出校园文化风采,提高学校知名度,数字化虚拟技术的应用能够很好的满足这一需求,同时也更为直观地展示出校园文化。基于数字化虚拟技术的虚拟校园漫游,结合虚拟现实技术、图形图像技术、计算机网络技术、计算机多媒体技术等领域的高新技术等,对校园的三维景观、建筑、地形和环境进行虚拟化和数字化,建立一个虚拟校园漫游系统,该系统能够全方位地展示校园的各种环境,具有较强的交互性,用户在虚拟校园中漫游会有身临其境的感觉,也能够对虚拟校园中的实体进行全方位的观察、操作和访问,并能进入部分建筑物内部进行体验。

本系统能够为学校树立一个直观且全方位的校园形象,也对我校知名度的提升以及校园管理朝着现代化与技术性的方向发展与推进。数字化虚拟技术为校园的规划以及建设、观光指导、校园内外宣传能够提供一个系统化、智能化的平台,也为用户们提供了极大的便利。本项目希望在立足于数字虚拟化技术的应用基础上,能够形成一套对南航校园导视系统的实践与应用。

3 数字化虚拟技术在南京航空航天大学校园导视系统设计中的应用

3.1 南京航空航天大学校园导视系统的数字化设计概念

导视系统设计是传统建筑设计与视觉传达的中间学科。在现代城市生活中,鉴于当今对导视系统空间的认识,我们大致可以分为两种不同的类型———开放型和封闭型。不同的空间形式对于导视的要求都具有各自科学和人性化的导航设计。导视系统所针对的对象可以简单地分为组织化和非组织化两类,组织化的导视系统只希望被组织内部的人懂,而非组织化的导视系统针对的是大众,一般我们常见的导视一般都属于非组织化的。

该项目立足于数字化虚拟技术,强调虚拟模型仿真性、动态性、交互性,以多点切入的动画特效技术改变传统作品展示形式,试图分享一套无图纸化校园环境改造方案,通过多元化表现手段陈述校园特色、人文历史的同时,引导科学与艺术的人文关怀,通过校园环境设计在深度及广度上的剖析,同时运用三维打印技术生成微观模型并深化方案,营造跨学科探索设计表现的新型模式。

三维建模技术是当前计算机模拟方面的前沿技术,它能够将二维的图像拓展成为三维立体的空间模型,数字实体三维实景展示作为一种视觉新技术,能够帮助我们轻松的将现实中的场景制作用于网络、媒体及多种载体中进行展示与使用,其突出的特点是能够用数字化掌握校园地域结构在时间和空间的变化过程。虚拟建模结合全局光照技术,能够给作品带来现实中无法实现的效果。

作为校园景观的一个重要的发展标志,数字化导向系统的设计功能在不断丰富与发展中,这种形式能够充分呼应高校文脉的历史传承,同时也希望在运用这项技术的同时加强现实与历史的关联性。

3.2 南京航空航天大学校园导视系统的数字化三维场景设计

前期分析所要收集校园地理、地貌的平面图、校园建筑物的各立面照片、实物贴图的资料,根据校园数字化虚拟技术系统的需求,对其系统的结构与功能进行数据分析,采集相关的数据和资料,并使用PS软件进行图像后期处理。

在三维场景建模的过程中,首先对校园内某一建筑进行分析,由于地形、道路、花草树木、建筑以及其它的辅助设计建模方法,结合系统需要进行场景还原建模,力求创建出所占内存最小最优的模型。

根据测量出的实物尺寸的资料,在3DMAX中进行等比三维建模,然后将制作好的模型进行材质的处理贴图。之后根据虚拟校园漫游系统中建筑及环境场景的要求将不同分辨率的图像进行采集收集,将所收集到的图像进行大小、杂志、亮度、对比度等效果处理,再利用软件进行材质贴图,在建好的场景中添加灯光、天光等光照系统。最后进行调试渲染,使整个场景能够还原出现实世界的真实感和立体感。

数字化虚拟校园系统是应用三维可视化技术和虚拟现实等技术,以直观地三维模型代替传统的二维图形,使校园地理空间信息在电脑中立体化显示。

传统的校园信息展示都是建立在二维平面图像或视频影像的基础上,这种表达方式性能单一、交互性差;而我们所构建的三维数字校园是利用虚拟现实技术将真实的校园场景通过数字化模型再现到计算机中,用户对所构建的三维虚拟场景可以进行自由漫游,交互性强。因此数字化虚拟技术校园不仅能给广大用户占下厨一个更加真实和立体的校园环境,同时也能够为我校师生以及相关工作人员提供可视化浏览校园资源的途径,同时能够提供用户一个随时随地漫游校园的机会,是一个非常便利的对外宣传窗口。

3.3 南京航空航天大学校园导视系统数值化交互漫游界面设计

实时漫游作为每个虚拟现实系统的最终体验形式,可将虚拟现实漫游方式分为三种:一是自动式漫游体系。整体来讲是按照既定的路径。这就好像我们事先给定一系列的路径坐标点,然后用户依次路径这些给定的点的位置来体验我们的虚拟校园系统。二是查询式漫游体系。通过选择要到达的目的地,从而生成多条不同的路径供人们选择。三是交互式漫游体系。通过鼠标与键盘的操作,利用它们来选择行进方向。它可以生成一个不存在的视点,并能够在浏览器中查询到现实中每个虚拟的视角及位置。

4 结束语

本项目紧跟时代步伐,从艺术与科学的交叉点出发,主张利用科技改变设计的表现形式,利用科技促进设计的思维模式,利用科技验证设计成果。同时能够具有较强的应用价值,倡导环境设计成果展示向真实化、动态化、互动化的方向发展,通过数字虚拟技术中的三维面片建模技术、曲面布线技术、仿真渲染与交互技术系统性的构建出一整套属于南京航空航天大学的导视系统设计,并且能够结合案例及时总结相应的设计方法论与建立理论框架。

如果该成果理论框架得以实现,可以对环境设计、建筑设计、工业设计及部分工科专业在无纸化设计、非开模制作领域实现理论与技术共享。最终希望能够形成一套适应时代发展的宽口径、多视角下的环境设计思维模式。

航天数字传媒技术 篇2

这学期学习了航空航天概论相关知识，了解了航空事业的发展

史，飞机的飞行原理、飞机的基本构造、飞机的机载设备、航空发动机、机场地面设施保障系统和航天技术包括载人航天技术等等。使我自己的知识面又扩大了一些。

俗话说，天高任鸟飞，海阔凭鱼跃。人类在漫长的社会进步中不断扩展自身的生存空间。现在，人类的活动范围已经历了从陆地到海洋，从海洋到大气层空间，再从大气层空间到太空的逐步发展过程。人类活动范围的每一次扩展都是一次伟大的飞跃。

很久以前，人类就有飞出地球、探知太空奥秘和开发宇宙资源的愿望，我国古代的不少神话故事便是突出的反映。最典型的是流传很广的嫦娥奔月，它描写一个叫嫦娥的美女，偷吃了丈夫后羿从西王母那里求得的长生不老的仙药后，身体变轻飘到月亮上去了。

历史上第一个试验乘火箭上天的人是15世纪中国官员万户。1945年，美国学者基姆在他的《火箭与喷气发动机》一书中是这样描写的：

万户先做了两个大风筝，并排装在一把椅子的两边。然后，他在椅子下面捆绑了47支当时能买到的最大火箭。准备完毕后，万户坐在椅子当中，然后命其仆人点燃火箭。但是，随着一声巨响，他消失在火焰和烟雾中，人类首次火箭飞行尝试没有成功。

20世纪80年代，改革开放带来了航天技术的春天。1986年，中共中央、国务院批准了《高技术研究发展计划(“863”计划)纲要》，把航天技术列为我国高技术研究发展的重点之一。“863”高技术航天领域的专家们对我国航天技术未来的发展进行了深入细致的论证，描绘了

我国航天技术发展前景的蓝图，一致认为载人航天是我国继人造卫星工程之后合乎逻辑的下一步发展目标。1992年1月，党中央批准研制载人

飞船工程。自此，我国的载人航天工程正式启动。1999年11月20日，我国成功发射了自行研制的第一艘飞船神舟1号，成为世界上第三个发射

宇宙飞船的国家。此后，又分别把神舟2、3和4号送

上九重天。在1992年开始研制载人飞船之前，我国“863”高技术航天领域的专家们曾为研制

哪种运输器这个问题进行了几年的研究，即对从研制飞船起步和越过载人飞船直接发展航天飞机的多种技术方案进行了充分的论证、比较和

分析，甚至还激烈地争论过。

2003年10月15日圆了万户的梦，因为在这一天中国人民期待已久的第一艘载人飞船神舟5号顺利升空并安全返回，实现了中华千年飞天的理想。它也打破了美国和苏联.俄罗斯在这一领域的多年垄断格局，成为世界第3个独立自主研制并发射载人航天器的国家，这对世界载人航天

事业的发展和振兴中华会起到巨大的推动作用。首先，它能体现一个国家综合国力和提升国际威望。因为航天技术的水平与成就是一个国家经济、科学和技术实力的综合反映。载人航天

是航天技术向更高阶段的发展，载人航天的突破--用本国的载人航天器将航天员送入太空并安全返回，更是一个国家综合国力强大的标志。发

展载人航天需要依靠先进的技术水平、发达的工业基础和雄厚的经济实力。迄今为止，只有俄罗斯和美国实现了载人航天。其他拥有一定航天

技术基础或较强经济实力的国家，虽欲染指载人航天，但因力不从心，所以只能求助于与他们合作，出钱出资，用俄、美的载人航天器将本国

航天员送上太空，以图逐步加入世界“载人航天俱乐部”。邓小平同志曾经说过：没有两弹一星就没有中国的大国地位。所以，我国航天员进入

太空，也能像上世纪六七十年代我国拥有“两弹一星”那样，引起全世界注视，提高我国的国际地位，振奋民族精神，增强全民的凝聚力。

其次，它能体现现代科技多个领域的成就，同时又给现代科技各个领域提出新的发展需求，从而可以大大促进整个科技的发展，并将

为培养和造就航天科技人才作贡献。例如，就载人航天器本身的研制和运行而言，它对通信、遥感、推进、测量、材料、计算机、系统工程、自动控制、环境控制和生命保障等技术提出了很高的要求，因而大大推动了这些技术的进步。

最后，载人航天具有巨大的军事潜力。使用载人航天器可以很好地完成侦察和监视任务；灵活部署、修理和组装大型军用卫星；安全而连

续地指挥和控制地面军事力量；还能作为特殊武器的试验场。例如，早在1965年12月，美国双子星座7

号飞船上的航天员就曾用红外遥感器监

视和跟踪了1枚潜射导弹的发射，所获信息比潜艇上的观察人员报告的还要快。第1次、2次海湾战期间，和平号空间站与“国际空间站”上的航

天员对战区进行了大量观测活动，取得了许多有用的信息。

随着我国社会主义市场经济体制的初步建立和不断完善，通过宏观调控引导中国航空航天活动的发展方向，推动航空航天领域中重大技术的研究开发和系统集成，促进航空航天科技在经济、科技、文化和国防建设等方面的应用，深化航空航天科技工业的改革，实现航空航天事业的持续发展。我相信我国的航空天航天会有一个光明的未来！

姓名：肖婷

班级：会电1451学号：07

航天长峰：数字化手术室将成亮点 篇3

本周晨会，国泰君安推荐了航天长峰（600855），航天长峰本是一家传统军工企业，不过国泰君安此次推荐的重点是公司即将推出的数字化手术室，认为该数字化手术室将颠覆手术室运营模式，公司的医疗器械业务在2014年将迎来收获期。

二级市场上，航天长峰股价近期涨幅较快，反映了市场对其基本面向好的预期，但鉴于数字化手术室巨大的市场空间，投资者仍可将股价给出一定的回调空间时作为介入时机。

据悉，航天长峰研发多年的数字化手术室临床应用已在广东省云浮市人民医院取得成功，国泰君安预计2013年实现定型和量产，2014年开始推向市场，符合国家智慧医疗和远程医疗的政策方向，将为外科手术带来颠覆性的变化。另外，航天长峰自主研发的ACM659高端麻醉工作站拥有先进的麻醉呼吸回路设计和智能通气模式，为全球仅4家具备此功能的麻醉工作站生产商之一，已进入注册审评阶段，且正在申请欧盟CE认证，预计将于2014年推向市场。

资料显示，传统手术室内只有手术台、器械台和无影灯，局限性较多， 例如，无法及时查阅病历资料、无法统一存储信息资源、无法避免二次污染、无法进行远程示教和远程医疗等。而在数字化手术室内，医护人员可在计算机屏幕清晰地定位病灶并进行术前模拟手术，以制定手术的最佳方案；通过触摸屏调节手术灯光斑聚焦和手术床角度；在无菌区随时查阅患者检查资料和影像信息，以及生命体征实时监控数据。

此外，数字化手术室还可以利用视频转播平台， 组织远程会诊，向护士站和远程教室实时传送音视频信息，满足手术观察和示教需求。保存手术过程中的影像和麻醉信息，通过存储的大数据满足科研和医疗举证需求。利用信息化管理系统缩短手术室周转时间，提高手术室利用效率，从而提高医院经济效益。

国泰君安方面预计，航天长峰的“数字化手术室”将于2013年实现定型和量产，2014年开始推向市场。预计其数字化手术室终端价格约300万元，远低于国际厂商定价，大多数医院可以承受。按我国每年3000个手术室进行数字化改建，每间终端费用300万元计算，则潜在终端市场规模达90亿元。

另外，投资者在介入航天长峰时还可以把握的是，公司自主研发的ACM659高端麻醉工作站拥有先进的麻醉呼吸回路和智能通气模式，为全球仅4家具备此功能的麻醉工作站生产商之一，已进入注册审评阶段。

业绩预测上，国泰君安给出航天长峰2013至2015年EPS为0.12元、0.24元和0.39元。

航天数字传媒技术 篇4

(1)规范性差。火工品的生产环节存在很多手工装配和试验环节,每个环节相同的操作和试验名称不同,理解困难,导致工艺文件质量良莠不齐,多次在生产过程中出具更改单或者临时脱离工艺,耽误生产进程。

(2)工艺编制效率低。现有工艺编制模式是采用一个每个产品每个批次都重新编制独立的工艺。由于现行CAPP基本是一个文本编辑器的功能,编制时间平均需要3 d左右,加上标审等流程平均需要10 d左右。

(3)共享程度差。非结构化纸质或电子文件不利于共享和重复利用。比如某个需要在工艺文件修改一处表述,需要工艺人员去查找所有类似问题的工艺文件逐个修改,不仅工作量量巨大,还容易出现遗漏现象。

显然,目前的工艺编制方法与高品质航天产品的生产不匹配,需要探索新的工艺编制方法。国内外的专家学者已经开发出了计算机辅助工艺规划系统(CAPP)[[2,3]。CAPP的研究包括工艺特征识别与提取,工艺知识表达,工艺推理与决策等诸多方面[4—12]。在实际应用过程中,由于产品的差异性,管理的多样性,技术人员的个性化使编制的工艺很难通用。尤其是装配过程的工艺,和机械加工能够采用数控程序加工不同,几乎不可能自动生成。在实际编程过程中,尽管各家CAPP系统提供了标准化模块,但是适用性差,基本作为一个标准化文本编辑器使用,工艺编写由工艺人员完成,系统完成简单的数据填写和表格生成工作,在工艺要求极高的航天产品基本无法使用。

通过几年来对某航天产品的生产过程及工艺文件研究发现,航天产品的产品工艺是无法通用的,但是很多制造环节是相同或者高度相似的。相同或者高度相似环节的工艺可以被提取出来,实现标准化。这样通过搭积木式的利用标准化工艺模块实现产品工艺的快速编制。

1 基于标准化方法的航天产品工艺编制模式

如图1所示,基于标准化方法的航天产品工艺编制方法主要包括“3个标准化”,“3个编码体系”。其中3个标准化是指岗位标准化,工艺标准化和数据标准化;3个编码体系是指产品编码体系,岗位编码体系和数字包编码体系。下面就每个内容做说明:

(1)岗位标准化。岗位标准化是实现航天产品工艺可以快速标准的核心,它的基本思想是转变现有以产品工艺为基本单元的思想转化到产品工艺可以进一步拆分岗位(典型生产过程)的思想。也就是说每个产品本质上是由不同标准化岗位组合而成的,如图2所示。将原来不可能统一编制的产品工艺分解成为可以统一标准化标准的岗位工艺。这样间接地实现了工艺的通用化,标准化。具体实现想法在下一节介绍。

(2)工艺标准化。工艺标准化是针对每个岗位工艺而言的,这个标准化是指每个岗位的工作或者操作内容是固定的,记录内容,操作手法是固定的,但是具体值可能是不同,可以通过数据库关联或者在编制产品工艺时确认。这样讲以前非结构化描述性工艺转化为描述一致,但是具体数字是可选择的结构化工艺。该步骤是保证工艺质量和提高效率的关键。

(3)数据标准化。生产过程关键、重要环节实施数据记录是保证航天产品高可靠性的重要举措,这是一般工业产品和其他民用行业可能忽视的,但是在航天产品是必须的。以前数据记录是对每个产品设计了一套完整的数据记录表格,内容大同小异,采用纸质文档记录,归档。在产品交付时候随机配套。数据记录,整理保管工作量大,对生产效率影响也很大。所以在快速工艺编制模式下,对数据记录也实施了标准化,但是数据记录是以岗位标准化和工艺标准化为依据的,也就说岗位的数据记录的格式和内容是固定的,数据和产品的关联由数据库系统按照编码自动关联的。

(4)编码体系。由于对岗位,工艺和数据都实施了标准化,为生产过程信息共享提供了可能,但是没有一个内部互相关联,校正的编码体系是十分危险的。在快速工艺编制系统中,我们采用了制定了和产品编码体系(原来工厂ERP系统已存在,且不可更改)对应的岗位编码体系,和数据包编码体系。以岗位编码为了说明,编码体系的规则,每个岗位的数据编码在编码基础上添加产品批次信息和岗位信息自动生产对应表格,供操作人员输入和打印。岗位编码由1位字母(G)与12位数字码组成(具体含义见图3)。如代码G090101006000的岗位是:点火器装配过程中电性能测试。

2 基于标准化方法的航天产品工艺编制实施

2.1 岗位标准化

首先,把产品过程进行拆分成为独立的操作单元。对全部类型的产品拆分后的独立操作单元进行归纳成立,形成一系列独立且不重复的操作单位,最后得到精简的单位称为标准化岗位。

标准化岗位具有以下特点:(1)独立性,不同岗位的工艺内容不重复;(2)固定性,每个岗位的操作内容,记录数据,操作手法必须是固定的,和产品无关;(3)连续性,一个岗位的操作内容必须是连续的,若存在中断或穿插,应继续细分;(4)简洁性。有些岗位看起来是不同的工作内容,但是始终是不可以分割的,比如产品清洗和干燥,但是这个内容始终是不可分割的,那么为了减少冗余岗位数量,应该将其合并。

岗位标准化是快速工艺的基础,也是实现快速工艺的核心,但是这个工作是一劳永逸的,必须做好顶层设计,全局开展工作才能实现岗位标准化工作。

2.2 工艺标准化

工艺标准化将每个标准化岗位的工艺进行固化,实现内容统一,表述统一,做成标准化模块,供工艺人员直接选择。工艺标准化工作就是完成两部分工作:一是描述性内容(包括文字)全部固定,形成标准化知识库,有工艺专家,操作人员,设计人员多方讨论后,形成一个唯一的表述内容,最后做成结构化数据,供工艺人员选择,在编制时无权更改;若要更改,必须提请走全厂性流程,组织讨论,多方签字后,在后台更新;二是部分量化内容。由于每个产品某些数字(如压力,长度,温度)等数字和产品有关,这是需要预留出来,由工艺人员编写时填入或者更改,可以说,实施数字化快速编制后,工艺人员的主要工作就是核对这些关键数字。以某实验工艺为例说明(图4),在“杂散电流测试”岗位中,主要包含2个工步,操作内容的表述是完全一致的,但是“温度”“湿度”和产品相关的留给工艺人员在编制时选择和确认。

2.3 数据记录标准化

数据记录标准化是实现生产过程数据记录,实现信息共享,减少数据重复录入的关键,对提高航天产品生产效率和质量追溯具有十分重要的意义。以某产品装配过程为例设计了标准化记录模板,数据包含了操作人员的实测值,也包括了首件检验,全批检验等值,只需要一次性录入,实现产品全生命周期共享。

3 实施案例

经过2年多时间对全厂400多种产品原来的工艺(及产品工艺)进行分析和归纳,将所涉及的岗位进行了标准化划分得到了232个标准化岗位,并将对应的岗位工艺进行了标准化,与此同时对岗位涉及的操作进行了标准化涉及,得到操作守则191份;部分难以用语言表述的关键重要环节录制了视频(标准手法)50份。制定了岗位编码手册,数据包编码手册各1册。与神州软件公司(西安)联合开发航天火工品数字化快速工艺软件一套。

下面通过以编写某产品机械装配工艺文件为例说明,如何使用数字化快速工艺软件编写工艺规程。首先,工艺员要多该产品在机械装配过程中的标准化岗位进行识别,包含:准备,制胶皮,胶皮检验,清洗零件(含干燥),配置胶液,……,涂三防保护漆,成品检验,包装等20余个标准化岗位,在软件系统中导入流转卡(图6),自动生成该产品的机械加工工艺(图7),并自动生成质量数据记录表格。

生成完工艺文件后,工艺人员需要确认和检查每个岗位的待定数值,和检查数据记录表格是否对应。不在需要录入任何表述性信息,当然也不会出现页码,错别字,名称不规范等低级错误。改进后的工艺编写系统基本不需要标审环节,节约了大量时间。标审的工作主要转向每个岗位的工艺制定的规范性审查,每个岗位描述合理性审查,以及更改的权限管理。每个岗位工艺在标准化之前和更新更改之时必须得到标审的签署,否则无法使用。改进后的工艺文件的编写时间由13 d(编写3 d,标审10 d)提高到1 d以内完成,效率提高了90%以上。

4 结论

基于标准化方法的快速工艺是2年多来对航天产品改进的成果。以前以产品工艺整体为标准化为管理对象转变为以岗位标准化为管理对象的思维转变,这一思维方法的转变破解了航天产品工艺管理不易实现标准化得技术难题。在此基础上利用软件技术在原有CAPP软件进行二次开发,开发了航天火工品数字化工艺系统。通过试运行,主要效果如下:

(1)工艺标准化程度高。由于每个岗位的操作描述,风险控制点,接口参数等相关工艺要素依据实现标准化,工艺是自动生成的,工艺人员只是对其中的参数(可变量)进行确认。所以,不同工艺人员编制同一产品的工艺是完全一样的。

(2)工艺编制效率高。编写工艺时,只需要选择相关的岗位,确认相关的参数值即可,无需任何文字性编辑工作,节约90%以上时间。

(3)支持岗位数据采集与集成。按照标准岗位要求,每个岗位的数据采集格及其表格格式统一化。自动形成数据包,支持风险分析和质量复查等。

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航空航天技术概论 论文 篇5

百年一梦多感慨

——我眼中航空航天事业的发展

康德有一则名言广为后世传扬——“有两样东西，愈是经常和持久地思考它们，对它们日久弥新和不断增长之魅力以及崇敬之情就愈加充实心灵，那就是我头顶的星空和我心中的道德准则。”浩浩天地，朗朗乾坤，脚踏地面之实，头顶天空飘渺，无论在古今中外，无论是能人志士还是平民百姓莫不对我们头上的这一片蓝天怀有敬畏之情。飞上蓝色的天空，探索浩瀚的宇宙，是人类千百年来的美好梦想。明代的时候中国有个名叫万户的人，试图利用火箭的推力把自己送到太阳上去，可惜他没有成功，为此付出了宝贵的生命。而正是历史上像万户这样的勇士们前赴后继的不懈努力，才有了1903年莱克兄弟制造出了世界上第一架飞机在蓝天翱翔，从此人类历史上翻开了三维立体交通的新一页。

一个多世纪过去了，航空航天早已成为现代社会生活中不可或缺的组成部分。每天穿梭在蓝天白云之间的民用飞机实现了千百年来我们“一个筋斗十万八千里”的美好梦想，千里之遥片刻即到，数百年前荒诞不经的小说家言在我们看来早已不在话下。更辽阔的视野中航空航天技术的发展水平自二战以来已成为各国核心竞争力的重要组成部分，多极化趋势下各大国各集团对于战机、导弹及航天器等的关注程度令人咋舌，超级大国“山姆大叔”每遇紧急军情无不是排遣先进的战机或者航母以张示肌肉，我们中国人也总乐意把本国航空航天领域的发展成果讲给友邦元首们听，足可见对于一个现代国家来说航空航天的技术水平举足轻重。

二十世纪初，广东人冯如旅美归来，成了第一个制造出飞机的中国人。自冯如始，中国这个东方大国也踏上了立体交通之路。解放前由于战事和民间需要，国民政府已经建成了覆盖面很大的航路体系。1954年7月3日下午5时15分，社会主义新中国制造的第一架飞机初教5升空，再一次向世人证明中国虽然贫穷但在航空航天领域绝不甘于落后。新中国的航空航天事业正式起步于二十世纪五

六十年代。1960年2月19日，中国自行设计制造的试验型液体燃料探空火箭首次发射成功。1965年，中国第一颗人造卫星计划开始实施，尽管在特殊的时期经历了比平时更多的艰辛和困难，但经过五年多的努力拼搏，终于研制完成，星箭齐备，整装待发。1970年4月24日，长征一号运载火箭首次发射，成功地把中国第一颗人造地球卫星东方红一号送入预定轨道，有力的歌声至今嘹亮，中国人再一次让世界感到惊讶。1975年11月26日，中国首颗返回式卫星发射成功，3天后顺利返回，中国成为世界上第三个掌握卫星返回技术的国家。1978年党的十一届三中全会以后，中国航天科技工业实现了以经济建设为中心的战略转移，航天科技工业战线全力以赴，在远程运载火箭技术、固体火箭技术等一系列关键技术上取得重大突破。中国已完全依靠自己的力量研制出包含多种型号、能把各种不同用途的卫星送入近地轨道(LEO)、地球同步转移轨道(GTO)和太阳同步轨道(SSO)的长征系列火箭。在中国改革开放进程中，长征火箭于1985年10月开始走向国际市场，并在1990年4月成功地实施了第一次国际商业发射服务，把美国休斯公司制造的亚洲一号通信卫星送上太空。1999年11月20日，中国第一艘无人试验飞船“神舟”一号试验飞船在酒泉起飞，21小时后在内蒙古中部回收场成功着陆。2001年1月10日1时0分，中国自行研制的神舟二号无人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空。2002年3月25日，神舟三号在酒泉卫星发射中心成功升入太空。4月1日，神舟三号成功降落于内蒙古中部地区。2002年12月30日至2003年1月5日，神舟四号无人飞船在零下20多摄氏度的严寒中成功发射，并在飞行7天后平安返回。2003年1月5日晚上7时许，神舟四号飞船在内蒙古中部预定区域着陆，顺利回收。2002年12月30日零时40分，神舟四号无人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空。2003年10月15日，中国第一位航天员杨利伟乘坐神舟五号飞船进入太空，实现了中华民族千年飞天梦想。我们永远不会忘记杨利伟从返回舱中走出时的笑容，中国人自此可以挺直了腰杆跟世界叫板：“我们再也不比谁差！”

在努力发展军用航空的同时，我国航空工业也顺应着世界潮流，开始转向民用。航空工业本身就是一个军民结合的产业，在战时以发展军用飞机为主，在平时就应该以发展民品为主。改革开放不但使中国吸收了国外的一些先进技术，而且也使中国的航空工业走向世界：如今我们生产的各种军用飞机(如歼7M和强

5Ⅲ)和民品已经可以出口到国外，为国家出口创汇了。这些，不仅是我国航空水平发展的一个写照，更是一种未来的方向。

所谓未来的发展方向，绝不是我的空谈空想。当今时代，和平与发展依然是主旋律，大规模的战争几乎不会带来，虽然摩擦矛盾不断，但各方利益的制衡下，世界性的战争还不会到来，因此，航空由军用大幅度的专为民用是一种必然，只有这样，航空才能拓宽生存的道路。

同时，在大方向转变后，航空技术也不断突飞猛进，进入了新航空时代。现在有如下的问题值得我们思考：选择大还是选择小？个人化还是无人化？安全性如何保障？为了环保飞得更慢？模仿鸟类飞机“变翼”？改变结构减少噪音？这些问题不仅反映了技术的进步，更代表了未来低碳生活的追求。人类在追求享受的同时，也开始反思如何做到可持续发展，在未来的时空，只有实现可持续发展的转变，航空才能继续生存，进而进入一个全新的航空时代。

回归今时今日，科技的发展日新月异，群体化、社会化、高速化的趋势和特征异常明显，我们随时可能面临新的危机，新的挑战。这一点在航空领域尤其明显，因为在对航空航天技术要求不断提高的未来，落后的航空技术就意味着落后的国度，意味着国家的领空安全将无法保障。而在未来的多时空时代，失去了领空，就如同我们人类失去了一种感官，必将无法达到最优的状态。请相信，这不是危言耸听，但我们也不必因此而气馁。我相信，只要我们不断开拓、不断创新，属于我们的明天一定会更加美好。

纳米技术与航天 篇6

科学家们预计，纳米技术在新世纪中的应用前景非常广阔，已经涵盖了材料学、测量学、机械学、电子学、光学、化学、生物学等众多领域.信息技术与纳米技术的关系已密不可分.纳米技术在航空航天领域的应用前景更为广阔，下面举几个例子说明它在航天领域中的应用.

轻小的航天器

采用纳米技术可以使科学家和工程师设计并生产出用于飞机、火箭、空间站等需要的轻质、高强度、热稳定的材

料，制造出成本只有6万美元、大小如一辆小汽车的航天器，其发射费用可以从目前的每磅1万美元降低到200美元.

纳米器件不仅可以增加航天器的有效载荷，更重要的是可使耗能指标指数大幅度降低.这方面的研究内容还包括：设计和制造重量更轻、强度更高、热稳定性更好的纳米结构材料；为微型航天器研制用纳米集成的测试、控制和电子设备；研制低能耗、抗辐射、高性能的计算机.

布满太空的纳米卫星网

未来的太空，袖珍式的纳米卫星将布满天空.这些卫星的各个部件都是用纳米材料制造的，并用纳米技术将它们装配在一起，总质量仅为0.1~10千克，具备了现在卫星的所有功能.因为体积小、重量轻，一枚小小的火箭就可以发射数百颗甚至上千颗纳米卫星，形成覆盖整个地球的卫星网，对地球上任何点进行不间断的监测、侦察和信息转发，即使少数纳米卫星失灵，也不会使整个系统瘫痪，仅降低一些功能而已，这是现在的卫星达不到的.生产这种卫星不需要大型厂房和设备，科研单位、大学的实验室里就可以将它们造出来.

由于它的生产成本低、周期短（约2年），又具有极强的灵活性、生存能力和军事用途，因此受到各国军事家的青睐.美国、俄罗斯等航天大国和许多中小国家均投入大量人力物力加紧研究.例如，2005年俄罗斯发射了一颗远距离探测地球的纳米卫星，它的体积比家用奶粉桶略大一些，仅重5千克.在这颗卫星上，装有数码相机，其拍摄视野宽度达290千米，照片分辨率可达50米.卫星上的无线电发射器可以将照片传回地面，购买这颗卫星使用权的用户只要用小型接收站就可以自己接收卫星信息.地面控制人员可频繁地与“纳米卫星”联系，甚至像用手机打电话那样快捷.此外，美国、英国等国也发射过纳米卫星.2004年4月，我国清华卫星技术有限公司研制的首颗纳米卫星“THNS-1”也发射升空.

为了发射纳米卫星，美国正在研制一种纳米火箭．它只有半个火柴盒那样大，但它的推力是惊人的，它的推力质量比相当于航天飞机的几百倍，但耗费很低.

乘天梯到月球观光

“敢上九天揽月”，这曾是中国人的一句豪言壮语，但是，将来不仅航天员可以到月球探险，普通人也可以到月球去旅游.这已经不是幻想，纳米技术的产生为人类提供了这种条件.

建造太空天梯最大的问题是天梯的缆绳，它们必须异常轻巧，又要十分坚硬，能够承受超强压力，同时还要能够耐腐蚀.为了这种材料，科学家们苦苦等了几十年.现在，可以制造天梯的材料终于研制出来了.1991年，日本科学家发明了碳纳米管，它是一种由碳原子组成的空心圆柱体，圆柱体直径约为30纳米，仅是人头发粗细的1/5000.它像钻石一样坚硬，但是又很柔韧，足以形成纤维．其强度可达到钢的100倍.如果用它来做天梯缆绳，可以割成宽约1米，厚度比纸还要薄，却能支撑13吨有效载重量的缆绳.

现在，科学家已经着手进行地球天梯的研究.首先需要解决的是碳纳米管的成本问题.目前休斯顿赖斯大学的史密斯等正在研制一种新的碳纳米钢索材料，它将制造碳纳米钢索材料的成本降低到每克1美元以下.之后，需要解决的是天梯的设计，美国和俄罗斯提出不同的设计方案，正在组织实施.地球天梯投入使用后，国际空间站需要的部件，以及想“畅游太空”的人类，都将通过这条缆绳被拉上高空，然后再将其“弹射”进入太空轨道.这样，将物体或人送入太空的成本会大大降低.例如，目前航天飞机运送每千克物质的费用是2万美元，而天梯运送每千克物质的费用只需要10美元.这样，太空探索会变得更简单．就像我们坐电梯一样，太空旅游的费用也会更低.科学家们设想，将来在地球表面2.2万英里外的太空，将建成太空酒店，让太空旅客轻轻松松一睹宇宙奇观.在地球天梯建成后，还将建造月球天梯、火星天梯，到那时在太阳系遨游不再是难事.人类可以踏足月球，以至太阳系其他行星.因此.天梯的建成将把人类太空探索的历史跨越式地向前推进一步.

航天员健康的保护神

纳米技术的发展也推动了纳米医学的产生.纳米医学可以弥补现在医学的不足，在分子水平上，利用一系列微小的工具从事诊断、医疗、预防疾病、防止外伤、止痛、保健和改善健康状态及医学研究等工作.例如，应用纳米技术可研制靶向药物，将基因和药物带到身体指定部位，使药物对病区“指哪儿打哪儿”；采用纳米技术可以做成有生物相容性的器官和血液代用品，人如果哪个器官坏了，像换零件一样，换个纳米器官就可以；装有纳米检测器的生物芯片将直接进入人体并在体内进行微手术，还可侦察病情，及早诊治等.这些作用不仅可以用在地球上，造福于地球上的人，而且对于保证航天员在太空的健康和安全也是十分重要的.

在远离地球的太空，监测航天员的健康，了解航天中的各种恶劣因素对航天员健康的影响并及时采取措施保证航天员的健康，比在地球上更困难、更必要.尤其在脱离地球轨道的星际飞行中，航天员即使患了严重的疾病也无法将他们送回地球医治，如何进行自身保健和治疗成为影响航天任务和航天员健康的关键.纳米技术可以实现这种要求，例如，若太空航天员得了辐射病，他可以将一种纳米药丸注射到体内，纳米药丸在人体的血液中到处巡逻，将辐射引起的癌细胞杀死，正常的细胞仍然在发挥它们的功能，航天员的辐射病就会被治好.

采用纳米技术制成的药物，不仅增加了药物的溶解度和吸收率，提高了疗效，而且将它们敷在皮肤上就可以被皮肤“吃”进去.航天员在太空生了病，不用再打针，贴上一片膏药就可以了.采用纳米技术，还可以生产出识别血液异常的生物芯片，可以将它们注入航天员的血液，在血液中进行巡逻探测，及时发现诸如病毒、细菌这样的外侵者，将其杀死.最近，科学家通过应用生物纳米技术，发现了好几种不同结构的睡眠素，它们在睡眠中起的作用不同：有的能催眠；有的能延长睡眠时间；有的可以使睡眠更加深沉.科学家们正在进行人工合成睡眠素的研究，设想将睡眠素注入到航天员身体内，使航天员在进行远离地球的星际探险时，在太空睡上几个月，甚至更长时间，使人类飞向茫茫宇宙成为现实.

（摘自《百科知识》）

航天数字传媒技术 篇7

20多年来, 四院总会计师王林始终认真执行党的路线、方针、政策, 团结同志, 爱岗敬业, 具有强烈的事业心和责任感。他专业知识扎实, 实践经验丰富, 处处以现代化企业的标准规范各项业务操作, 对航天四院整体管理水平的提升起到了有力的推动作用。

夯基固本, 规范运作

作为拥有近万名职工的大型企业的总会计师, 王林深知要经营好这个“家”, 任重而道远。担任总会计师以来, 他从提高领导干部财经管理意识和建立健全财务管理行为规范体系出发, 一步一个脚印地扎实推进全院的财务工作。王林用自己多年财务工作的经验, 从分析航天四院的总体经济运行状况、财务状况入手, 通过详实、客观的分析、比较与说明, 使各级领导加深了对院经济状况、经济增长方式、经济运行规律的认识。工作中, 他经常深入基层, 与各单位主要领导就财经管理工作进行交流和沟通, 与他们讨论单位的经济指标、经济运行质量、发展潜力等问题, 提高了各级领导加强财经管理、提高经济运行质量和经济效益的意识。

在履行总会计师职责中, 王林大胆思考, 大胆创新, 创造性地开展工作, 坚持依法理财、规范管理的经营理念, 把工作重点放在财务工作体系建设和建立财务规范方面。王林主持制定了《四院财务管理行为规范体系建设框架》, 编写下发了《四院预算管理办法》、《四院绩效评价办法》、《四院型号成本管理办法》、《四院型号成本核算办法》、《院本级财务收支审批制度》、《合同管理办法》等制度为代表的包含财务会计监督、内部控制在内近130项制度, 构成《四院财务管理行为规范体系》, 为院财务管理工作制度化、规范化奠定了坚实的基础。

为更好地规范会计基础工作, 王林针对四院具体情况及在整个财会领域中存在的问题作了细致而全面地考研, 审时度势地将会计基础达标工作列入财务工作要点, 制定下发了会计基础工作规范达标实施方案, 并严格按照标准有计划、有节点地实施, 不流于形式, 不走过场, 务求实效。在抓好会计基础达标工作的同时, 进一步加强账户和资金集中管理, 将“资金集中度”指标纳入对各单位的考核评价体系, 作为考核所属单位的重要指标, 对院本级及院属厂、所、公司银行账户进行清理, 制定了《四院银行账户管理办法》, 近两年四院连续完成中国航天科技集团公司资金集中考核任务。

服务到位, 保障有力

多年来, 王林始终坚持为科研生产和四院改革发展的中心工作服务, 做到财务工作保障到位、服务到位。多渠道筹集资金, 解决流动资金不足, 有力地保证了院经营发展的资金需要, 促进了院经济的健康、快速发展。王林多次组织领导了四院清产核资和资产清查工作, 彻底清理、核实、核销了不良资产, 取得良好效果, 荣获“全国清产核资先进集体”称号。连续五年组织召开院财经工作会, 进行财务分析, 提出绩效评价目标及措施, 确保了经济指标的完成, 提高了全院的经济运行质量。在中国航天科技集团公司绩效考评中, 四院从2003年的第六名上升到2005年的第三名, 并连续保持两年。同时, 组织开展了全级次的全面预算管理工作, 并在试点和不断分析、总结中, 不断向纵深推进。他亲自带队到基层检查全面预算管理进展情况, 实地查看资料, 要求做到业务部门全员参与, 将全面预算管理与企业经营管理、成本管理与绩效考核相结合, 充分发挥预算的牵引作用, 带动、推动其他管理工作并强调预算考核的重要性。

王林还组织制定了《四院成本工程实施办法》, 落实试点型号项目负责人及项目会计师制度, 使成本结构得到优化, 效果明显。注重并加强财务分析工作, 强化财务分析的针对性、实效性和决策支持度, 分析质量得到了中国航天科技集团公司的肯定。统一了院内会计核算平台、运行财务信息化领导查询系统、开发项目库等, 建立财务信息系统。组织开展政策研究, 创刊四院《经济政策参阅》, 利用国家税收的优惠政策为单位创造效益达2亿元。组织开展税收筹划、职工薪酬管理、总会计师的职能定位等课题研究。加强财务风险管理, 重点研究和制定符合单位实际的财务管理和控制制度, 有效地控制了大额资金的管理, 规范了合同审批程序, 建立健全了风险防范的长效机制。组织制订产权管理相关制度, 理顺产权管理, 组织公司清理整合, 对亏损达百万元的天洁分厂实行租赁经营, 取得了较好的效果。加强财会队伍建设, 向院属主要单位、公司委派总会计师 (财务总监) 十一名, 并进入单位领导班子, 举办了财会人员MBA班, 提升了财会人员的地位, 先后培养出高级会计师十多名。

知行合一, 率先垂范

长期的工作实践, 王林深知学习的重要性, 在工作之余, 他注重学习提高, 增强综合能力。近几年他参加了首都经济贸易大学研究生学历教育学习、深圳大学金融外贸财会培训、香港高级财务管理培训、南京管理干部学院总会计师岗位任职资格培训、国家会计学院总会计师岗位培训、加拿大、澳大利亚、德国、英国高级财务管理培训。并能将培训学习与实践创新相结合, 做到了在培训中提高, 在实践中总结、进步, 能将学习体会和实践经验转化成研究成果, 发表了《转变观念, 创新工作, 开创财务管理新局面》、《实行租赁经营, 提高企业效益》、《如何做好总会计师工作》、《守好土、把好关》、《完善内部会计控制的思考》等15篇论文。他积极探索, 经常参加学术及理论研究, 作为课题组副组长并执笔的《中国总会计师职能定位》课题研究顺利通过了中国总会计师协会的评审, 获得优秀一等奖, 评委们对课题给予了较高的评价, 一致认为课题在研究方法上取得创新突破, 丰富了总会计师职能的内涵, 对推动总会计师制度建设具有很强的指导意义。

春华秋实。王林在工作中多次立功受奖, 先后被为陕西省首届会计知识大赛优秀组织工作者、辽宁大学组织管理《专业证书》班优秀教育工作者、航天总公司高层次人才接力计划项目优秀培养对象、航天工业总公司清产核资先进个人、航天工业总公司先进会计工作者, 被授予集团委派总会计师考核优秀、四院发展航天事业三等功等荣誉。

王林热爱本职工作, 总是率先垂范, 把时间和精力全都用在了工作上。多年来, 他一直保持着和财务人员一道加班加点的工作习惯, 有时甚至通宵达旦地工作。这种良好的工作作风影响和带动了周围其他的同志, 使得全院的各项财务工作均取得了显著成效, 获得了“中国航天科技集团公司财务管理先进单位”称号, 为四院的又好又快发展奠定了坚实基础。

工作中, 王林遵纪守法、克己奉公, 能严格遵守和维护党的纪律, 以“三个代表”重要思想为指导, 保持坚定的政治信念和清醒的政治头脑, 自觉遵守党的组织原则, 服从大局, 顾全大局。认真学习胡锦涛总书记关于社会主义荣辱观的重要论述, 能严格执行《国有企业领导人员廉洁从政若干规定》和院有关廉洁自律规定, 不断增强廉洁自律意识, 正确对待手中的权力, 严格遵守财经纪律和规章制度, 没有出现过违纪违规现象。

不辱使命, 财务建功。随着航天四院的不断发展壮大和企业化管理的需要, 王林与时俱进, 对财务工作提出了更高的要求, 并正在按计划逐步落实, 力争为四院发展做出新的更大的贡献。

载人航天技术惠及百姓与民生 篇8

有人可能会认为, 对载人航天工程的投入抢占了民生工程的资源和注意力, 用来“登天”的力气, 更应该拿来解决“地面上”的问题。事实上, 载人航天技术的发展对民生经济领域有着巨大的、不可忽视的提拉作用。

载人航天:空间实力的标尺

航天技术标注了一个国家的国防能力、发展阶段, 甚至未来全球竞争中的角色。联合国和平利用外层空间委员会曾经宣告:“利用空间技术是发展中国家接近先进国家技术水平, 发展经济的一条捷径, 因为它可以超越先进国家经历过的传统技术发展阶段。”今天, 国家之间的战略竞争已经由地面拓展到太空, 航天技术探索将有可能决定中国在未来世界新能源供应格局、太空探索与控制格局中的地位。将神九飞天、蛟龙入海等仅仅理解为炫耀国威、增加政治筹码, 这是一种浅见;国家的战略优势无疑会影响全体国民的福祉, 进而投射到每个国民的日常生活中, 关乎每个人的切身利益。

载人航天工程是中国航天领域迄今规模最庞大、系统最复杂、技术难度大、质量可靠性和安全性要求最高、资金有限、极具风险性的国家重点工程。工程从系统思维出发, 将人、信息、机器等诸多体系结合起来, 发挥综合优势、整体优势和智能优势, 既超越了局部得失, 实现技术系统全局优化和管理系统全局统筹, 又主动防范和化解了风险。把比较笼统的初始研制要求, 逐步落实到成千上万研制任务参与者的具体工作中, 并使这些工作及其成果最终能够成为一个全面保证工程目标实现的实际系统, 这是航天系统工程管理的出发点和落脚点。通过实践、认识, 再实践、再认识, 人们深切地感悟到, 中国载人航天工程是实践系统工程的典范。

至今, 中国载人航天工程已经实施了20年。国家中央财政安排了390亿元人民币, 这些经费主要用在技术研发、样品研制、飞行产品的生产, 试验设施设备的建设以及大量的地面试验和飞行试验的消耗。通过10次飞行试验, 我国已经成功突破和掌握了载人航天的三大基本技术。一是载人天地往返, 二是航天员空间出舱, 三是交会对接技术。我们建成了较为配套的载人航天研制生产试验、测试发射、测量控制的体系, 取得了900余项的国家级发明专利和科技进步成果, 加强了国家航天的基础设施建设, 提升了我国航天产业的整体能力, 带动了相关的基础科学、应用科学的研究。

载人航天:百姓民生的福音

中国航天为“仰望星空”付出诸多努力的同时, 并没有忘记“脚踏实地”地顾及民生大计。

我国近年来研制的1 000多种新材料中, 80%是在空间技术的牵引下研制完成的;有近2 000项空间技术成果已移植到国民经济各个部门, 在卫星通信、导航定位、气象预报、减灾防灾、远程教育等方面展开应用, 在最具体、最实际的层面上支撑着每个人的日常生活。载人航天工程更是涉及到众多的学科门类和技术领域, 通过航天重大科技工程的实施, 促进了我国科学技术研究水平的提升, 推动了物理学、化学、现代力学、地球科学以及材料、工艺、制造等一大批高新技术的发展。我国目前已有400余项的载人航天技术成果在转化推广应用。在科普教育、矿业安全、健康医疗等方面有了具体的应用。

伴随着我国航天事业的发展, 航天工程育种研究日益成熟, 仅“十一五”以来, 已利用航天育种技术先后培育出进入省级以上区域试验的优异水稻、小麦、玉米、大豆、油菜等多种作物新品系200多个, 其中有近百个农作物新品种或新组合分别通过国家或省级品种审 (认) 定。从神舟一号到神舟九号, 全部有种子搭载。目前, 依托航天工程育种培育的太空辣椒、番茄、茄子等目前已在全国25个省区市得到推广, 太空蔬菜已经走上百姓餐桌。在地少人多的中国, 这个成功具有特殊意义。载人航天科技搭好了太空这个平台, 利用太空进行科学研究并取得成果转化, 更好地服务百姓生活。

载人航天:发展路上的基石

包括载人航天技术在内的高新科技, 其实已经通过向传统产业扩散的方式, 进入了社会运行的各个层次与节点, 其在民用民生领域的巨大贡献, 丝毫不亚于对科学本身的贡献。

人类生活的宽度与视野其实已经与科技发展同步化。尖端科技所达到的高度、科学普及所达到的广度、基础科学所达到的深度, 直接决定了人们日常生活的各个方面、种种细节。载人航天科技探索助推了生物、医学、材料等一系列学科抢占制高点, 带动和引领相关领域的基础科学与应用研究深入开展, 提升了科学技术综合水平。它牵一发而动全身, 引领并重构着人类知识的生产与传播方式, 构成了现代社会、现代国家存在的科技基础。

航天CCD相机辐照测量技术 篇9

CCD探测器因其众多优点在航天遥感相机上得到广泛应用。而由于其外围电路采用集成电路器件(如FPGA、AD等)及自身为高灵敏度特性的固态成像器件,使CCD探测器及其外围电路易受空间辐射的影响。

国内外大量资料表明,CCD探测器在太空工作一段时间经辐照后,会出现图像数据信噪比变小,热像素增多等性能退化现象,这直接影响到航天遥感相机的工作精度和有效寿命;瞬态效应产生的伪星点使航天遥感相机出现工作异常,甚至使航天遥感相机致盲而被迫转入安全模式;空间辐射环境的高能粒子还会对CCD探测器的外围数字电路产生单粒子事件,使其不能工作,降低航天遥感相机的可靠性。因此研究空间辐射对CCD探测器的影响并采取相应的对策已是当务之急[1,2]。

本文概述了空间辐射环境对CCD探测器的辐射效应和机理尤其瞬态效应做了分析和总结,在此基础上结合国外研究成果探讨了相应防护对策。

1 空间辐射环境

空间辐射环境由多种粒子组成,其能量和通量连续,其中既有相对稳定的因素,如太阳风、捕获带和GCR,又有太阳耀斑和CME等爆发因素。根据造成损伤的粒子多少可将辐射效应分为单粒子事件(SEE)、累积效应、电离总剂量效应(TID)、位移损伤(DD)和航天器内外带电等等。CCD探测器的辐射环境不仅与高光谱遥感相机的轨道参数有关,还受太阳活动的影响,在针对其它天体的深空探测时,还要考虑目标天体的空间辐射情况。空间辐射剂量与航天器轨道的关系见表1[3,4]。

表1不同轨道的辐射剂量(参见右栏)

2 航天CCD相机基本组成和工作原理

航天CCD相机的电子系统一般包括焦平面组件电路和视频处理器。焦平面组件电路为CCD探测器提供电源、偏压和驱动脉冲,将CCD探测器输出的N路视频信号经缓冲,分别以差分方式输出。视频处理器完成以下功能:由焦平面组件电路送来的多路视频信号,分别经缓冲、去CCD信号处理电路(或称模数转换电路),经过程控放大、相关双采样、箝位和模数转换,变成数字信号;视频处理器还具有时序发生器功能,为CCD探测器提供驱动时序;视频处理器还可以接收外部送来的命令(如增益等),对整个相机进行控制。下图为航天CCD相机电路框图。

3 CCD探测器辐射测量原理

CCD探测器辐射测量装置由CCD焦面组件、时序控制板、信号处理板及后续数据采集系统及辐射源、挡板等装置组成。CCD焦面组件安装在特制的电路板上,电路板镀铜散热,时序控制板和电源板提供CCD探测器的驱动时序和偏压,信号处理板将视频板输出模拟视频信号转换为数字图象信号。数据采集系统包括16位量化的数字图像采集卡和图像分析处理软件,图像分析处理软件可以接收存储序列图像、图像数据RTS分析及收集曝光时间、计算图像线性度、测量CTI、暗电流与偏置电压特性关系分析。

以TH7890M为受试芯片,TH7890M芯片参数为512×512像元,像元大小为17μm×17μm,相机工作在帧转移模式,分上下半区,上下半区分别有各自的感光区、存储区,TH7890M探测器有两个输出端口,可以由两个端口输出也可以由一个端口输出,我们采用一个输出端口,行转移4μs,像素转移时间1μs,辐射源为10M质子束和60M质子束及Cobalt60,试验采取偏置方案,即探测器感光靶面用一窗口挡板遮盖,以确保试验时只有露出的感光面可以接受辐射[5]。图2给出了辐射测量相机配置图

图3给出了TH7890M探测器辐射测量原理框图。

表2为辐射剂量表:

在进行总剂量辐射时,为了节省芯片与试验经费,采用辐射保护窗口遮盖探测器一部分,这样一个探测器就可以参与多次试验。图4为辐射窗口配置示意图。

图4辐射保护窗口配置示意图(参见右栏)

4 试验结果

通过数据采集系统采集、接收、存储辐照试验前后的序列图像,图像分析处理软件可以分析计算图像的暗电流、线性度、CTI等与偏置电压的特性关系。

图5绘出了TH7890M器件的点光源照明下的线性度,均匀照明提供了满阱电荷能力,表明辐射并没有引起器件性能的显著改变。

CCD响应度/PRNU测试,通过钨灯平板光源近似均匀照明。分三种情况:1)没有滤光片,宽波段照明;2)绿滤光片(540nm,10nm宽);3)红滤光片(610nm,10nm宽)。图6到图7给出了同一个芯片的PRNU图和CTI图(在某些情况下,用钴60辐照),下图说明了辐射破坏不显著影响CCD芯片的PRNU,绿光影响最大,PRNU最差。(图中不同颜色指示均匀近似平板滤光)

需要注意的是,由于芯片栅极结构,粒子辐射损害在绝缘层引起一定的电荷积累,随总剂量效应增加,势阱界面电荷积聚增加,这种效果导致CCD上的有效电压改变,其中一个很重要的参数是ФCh0,零级门电压的通道势能,这个数值对于TH7890M器件大概是10V或11V。试验结果表明,辐射损害在感兴趣的水平内对CCD响应没有显著影响。

摘要：CCD探测器是一类高灵敏度光电器件,其作为关键元器件在航天CCD相机上有着广泛的应用,但是它易受空间辐射的影响而造成性能退化和工作异常。分析CCD探测器的辐射效应机理并制定相应的防护对策,既是当前可靠性提高的基础,也是今后高性能航天CCD相机发展的必然要求。文章分析了空间辐射效应机理对CCD探测器产生的影响,更进一步对影响CCD探测器较为严重的瞬态效应做了较为深入的探讨。

关键词：空间辐射环境,辐射效应,瞬态效应

参考文献

[1]周建涛,蔡伟,武延鹏,等.星敏感器空间辐射效应研究[J].宇航学报,2010,31(1):24-30.

[2]祁章年,陈湄,李向高.卫星舱内宇宙辐射剂量测量与分析[J].宇航学报,1993(4):56-60.

[3]胡刚毅.微电子器件的抗辐射加固和高可靠技术[J].微电子学,2003,33(3):224-231.

[4]杨晓超,王世金,王月,等.太阳同步轨道空间粒子辐射剂量探测与研究[J].宇航学报,2008,29(1):357-361

航天测控站无人值守技术分析 篇10

随着测控事业的发展,在轨航天飞行器数量的不断增加,航天测控站呈现了设备检测维护时间缩短、任务密度加大、工作人员劳动强度增加的特点,这对测控设备运行管理的要求也越来越高,采用传统的人工操作方式完成设备的维护、保养、标校和运行,不仅占用大量的人力、物力和测控资源,而且已经不能满足大任务量的需要。航天测控设备的运行模式逐渐发生了变化,从原来的人工操作为主的模式逐渐过渡到自动化运行的无人操作模式,航天测控站自动化运行管理成为一项具有现实意义的选择。

1 测控站运行技术要求

随着计算机技术、通信技术的不断发展和软件功能的日益完善,设备的自动维护技术、自动诊断技术、自动运行技术和远程控制技术等逐步成熟,为实现测控站的无人值守操控模式提供了完善的技术支持。

航天测控站的核心业务是在任务中心的控制下,完成航天飞行器的下行信号捕获、跟踪、测距、测速、测角、遥控、遥测以及数传接收等任务。通常情况下,航天测控站的典型工作要求为完成设备的加电自检、功能性能测试、选择合适的参数及设备组合、完成系统标校、下行信号捕获、双向频率捕获、距离捕获、实施测控任务以及事后处理等过程。测控站无人值守要求的实现在于将提高系统的自动化运行水平和远程操控能力,因此实现测控站的无人值守需要在原以人工操控为主的基础上加强以下几点技术要求:

① 提高测控站设备的可靠性,强化单节点设备的控制手段和备份手段;

② 增加远程监视(包括图像监视),远程监视与控制应全面、实时性要好,不仅可以远程监视设备的运行状态,而且应该对设备进行工作参数设置、设备主备切换和运行过程的硬件控制等;

③ 设备的工作状态、性能指标应能自动测试、自动诊断或者进行远程辅助诊断;

④ 在任务中心的运行管理中心的设备工作计划的驱动下,测控站自动自动完成测控任务,即自动完成工作参数的设置、设备的角度和距离标校、天线的引导、航天器的自动捕获和跟踪、测量与控制;

⑤ 任务后应能自动完成工作日志和战斗报表的生成。

2 无人值守技术分析

根据无人值守操控模式的要求可以看出,测控站的远程操控能力和自动运行管理水平是主要的2个方面,其中测控站的远程控制技术和自动运行管理技术是实现无人值守操控模式的关键所在,具体包括远程控制技术、设备应急控制技术、自动测试技术、自动诊断技术和自动运行技术等。

2.1 远程控制技术

测控站的远程控制技术依赖于系统监控体系的设计,通过系统监控网络,实时监视设备的状态,对设备进行控制和管理。系统监控可采取服务器/客户机体系,通过监控软件实现系统设备的远程控制,如图1所示。

系统监控采用测站服务器、本地客户机和远程客户机体制,服务器与客户机间采用远程网络相连,建立测控站设备的远程控制与操控的物理平台,为实现测控站的无人值守打下基础。系统监控服务为自动诊断、自动测试和自动运行等服务提供数据、状态和命令等支持。

远程图像监视和本地图像监视实现测控设备的视频监视功能,为设备远程操作人员提供实时、直观的视频监视,可以通过图像压缩(H.264标准、MPEG4标准)和网络传输实现。

2.2 应急控制技术

应急控制技术是指系统监控通过应急控制设备为主备切换设备提供应急切换控制,将系统监控的3级控制扩展为远控、本控、分控和应急控制4级监控体制,进一步提高系统的可用度。从开关控制的角度看,应急控制是本控的备份手段,如图2所示。

在无人值守工作方式时,由于分机监控单元控制器故障和链路故障等原因,系统不能对开关单元的开关进行控制时,系统监控启用应急控制,实现设备的主备切花,确保“无人值守、远程监控”方式下的任务执行。

2.3 自动测试技术

自动化测试技术采用计算机应用技术、虚拟仪器技术、动态链接库技术和测试系统误差修正技术,构建指标测试系统,实现测试仪器、测试流程、测试过程的自动控制和测试数据采集。对于测控站的自动测试,可以完成系统系统品质因数(G/T)、等效全向辐射功率(EIRP)、测距系统误差和输出功率等指标的测试,即在计算机的控制下,通过通用接口总线(GPIB总线)或者网络,直接控制测试仪器、测试网络实现系统指标、分系统指标的自动测试,并生成测试列表,其工作原理如图3所示。

测试网络会引进测试误差,通过误差进行修正可以提高指标测试的精度及测试结果稳定性。系统自动测试由系统监控统一调度,测控站设备与自动测试系统配合,建立测控系统的测试网络,将系统设备主要节点的特征信号引入测试仪器,在计算机控制下完成测试数据的采集和数据处理,从而实现了测控系统指标的自动测试。

以测控系统的G/T值指标测试为了说明自动测试的原理,系统G/T值采用无塔偏馈比较法进行测试。系统G/T值的标准测试过程为在测控站对标校塔,采用测量接收系统的信号噪声谱密度比S/Φ的方法,根据以下公式通过计算获得,记录系统的G/T值。

G/T=S/Φ-EIRPS+Lsp+k。 (1)

式中,EIRPS=St-Lt+Gt (dBW)为塔上测试天线输出的等效全向辐射功率;Lsp=20lgF(MHz)+20lgR(km)+32.44(dB)为空间链路损耗。

在标准测试的基础上完成偏馈环路下的G/T值作为标称值(记为G/T0)。自动测试过程时,Lsp+k保持不变,通过控制偏馈天线输出EIRP一定的情况下,G/T值的变化为:

ΔG/T偏馈=ΔS/Φ=S/Φ1-S/Φ0。 (2)

则自动测试G/T为:

G/T自动测试=G/T0+ΔG/T偏馈=

G/T0+ (S/Φ)1-(S/Φ)0。 (3)

考虑到测试系统自身带来的误差ΔS/Φ测试系统(该误差项可以事先标定),则

G/T自动测试=G/T0+ (S/Φ)1-(S/Φ)0-

ΔS/Φ测试系统。 (4)

可见,指标的自动测试是一种相对的定性测试,指标的标称值和测试系统误差需要在经过一定时间进行重新标定,但通过自动测试技术可以反映系统指标的变化。

2.4 自动化运行技术

自动运行技术根据控制对象的工作流程建立自动运行模型和反馈机制,利用计算机控制技术实现过程的自动控制河相应的设备管理,完成需要的任务,如图4所示。其中的控制过程应做到独立、通用和设备无关,使人工操作与自动运行的过程控制一致,达到人工与自动的统一。

航天测控站的自动化运行是指系统接收测控中心的测控计划和轨道根数信息,根据测控计划的要求时间(包括任务开始时间、开上行时间、关上行时间和任务结束时间)自动生成系统工作流程。系统工作流程由一系列的设备控制命令、命令执行时间和命令执行参数等组成,系统监控根据生成的工作流程,以时间符合或者时间驱动方式完成设备工作参数设置、设备配置组合设置、自动化标校和自动化捕获跟踪等控制。

自动标校主要完成系统设备的距离零值标校和接收和差通道的相位一致性标校。距离标校可以采用有塔或者无塔标校,系统监控控制完成距离测量即可以计算出设备的距离零值。角度标校在有标校塔的情况下可以对塔进行标校,在无标校塔时可以采用天线顶偏法直接对卫星进行标校,该方法标校速度快,可以满足天线跟踪的交叉耦合要求,是一种比较理想的自动标校方法。

系统的自动运行由系统监控服务器的自动运行服务实现,在系统自动运行时,以任务开始时间为基本点,合理安排系统自动运行流程,如表1所示。

自动化运行的实现总体上可分为4个部分:流程生成器、流程编辑器、流程执行器和存储流程文件的流程库。

流程生成器主要用来接收网管中心的测控工作计划,自动生成系统工作流程。

流程编辑器主要用来为用户提供一个编辑流程文件的工具。流程执行器从流程库中提取流程文件,解释并执行其中存储的具体流程指令,同时将流程执行的具体逻辑通过屏幕报表显示给用户。

2.5 自动诊断技术

故障诊断技术建立基于知识表示的系统故障模型,依据系统运行的各种状态和参数,按照一定逻辑自动诊断出设备故障发生的部位和模块,为设备诊断提供直接的证据。其中故障树分析法(Fault Tree Analysis,FTA)是一种较好的故障分析方法,对可能造成产品故障的硬件、软件、环境和人为因素进行分析,并将系统故障形成的原因由总体至部分按树枝状逐级细化,以图形演绎的方法画出故障树,从而确定故障原因的各种可能组合方式和(或)其发生概率、评价引发故障的各种因素的相关重要度(传播途径)的一种分析方式。航天测测控站的自动诊断技术采用基于故障树的故障诊断方法,建立以故障树来获取和分析知识,根据输入的故障征兆,以规则匹配来进行正向、方向或正反向混合推理的系统结构方法进行故障诊断定位。

测控站的远程故障诊断的实现立足于监控服务器提供的故障诊断服务,在系统监控服务提供的数据支持下,实现设备的远程故障诊断。

3 结束语

根据航天测控站的工作流程,采用无人值守技术,实现测控站的自动测试和自动运行,不仅可以减少测控站的人力、物力,而且可以大大提高系统的工作效率。在某国外测控站采用以上技术,对系统监控体系、监控服务进行认真设计和调试,采用自动化运行模式运行成功率可达98%以上,证明了无人值守技术实现的正确性。

参考文献

[1]张毅刚,彭喜元,姜守达.自动测试系统[M].黑龙江:哈尔滨工业大学出版社,2001.

[2]赵业福,李进华.无线电跟踪测量系统[M].北京:国防工业出版社,2001.

载人航天技术的发展轨迹 篇11

1957年10月4日，前苏联首先成功地发射了世界上第一颗人造地球卫星，奏响了人类进入航天时代的序曲。1958年2月1日，美国人迫不及待地将重量只有8．22公斤的人造卫星送上了太空。1961年4月12日，世界上第一位太空飞人、前苏联宇航员尤里·加加林少校乘坐“东方1号”宇宙飞船进入近地轨道，绕地球飞行一圈后，在前苏联境内安全着陆，总飞行时间为1小时48分，“宇宙飞船”在一夜之间成为了全球家喻户晓的时兴名词。宇宙飞船的全称是“卫星式宇宙飞船”，是一种载人航天器。它除了具备一般人造卫星的基本系统外，还设有生命维持系统、重返地球用的再入系统、应急逃逸系统和回收登陆系统。美国将前苏联宇航员加加林上天视为美国利技史上的“珍珠港事件”，于是在同年5月5日仓促地发射了一艘名为“自由7号”的宇宙飞船，但是，该飞船只进入亚太空轨道飞行了15分22秒。直到1962年2月20日，美国才成功地将取名为“友谊7号”的宇宙飞船送上天。美国第一位进入近地轨道的宇航员约翰·格伦中校在历时4小时55分22秒绕地球飞行3圈后，安全地溅落在大西洋水面上。美国还于1969年7月16～24日捷足先登。成功地实现了载人登月飞行。

进入70年代后，前苏联在1971年4月19日首次成功地发射了重达18．9吨的“礼炮1号”载人轨道空间站。这是一种大型的载人航天器，内有工作设备和生活设施，以供宇航员长期工作与生活。宇航员不但可以乘宇宙飞船往返于空间站与地面之间，而且可以在空间站内进行空间科学、医学与生物学研究，进行天文观测和包括军事侦察、海洋观测与地球资料勘测在内的对地观测，并在失重与真空条件下制造加工特殊材料。1986年2月26日，前苏联新一代的“和平号”轨道空间站被送入太空，组成了庞大的“空间轨道联合体”。俄罗斯宇航员波利亚科夫从1994年1月8日～1995年3月22日在轨道空间站连续工作和生活436个昼夜，刷新了人类滞留太空时间的世界纪录。美国也在1973年发射了4个名为“太空实验室”的空间轨道站，第一个是用“阿波罗”飞船改进的。重达85吨，有3批宇航员在站内分别进行了28～84天的综合考察试验。

进入80年代后，航天飞机横空出世，标志着载人航天活动开始从空间探索进入空间开发与利用的新阶段。1981年4月14日，美国“哥伦比亚”号航天飞机首次发射成功。航天飞机是一种能够重复使用的天地往返运输工具，它由勒道器和助推器两级组成。前者是可以载人并可以重复使用近百次的核心部分，外形酷似飞机，后者由固体燃料助推器和一次性外用燃料箱组成。航天飞机既可以作为宇航员飞往轨道和返回地面的交通工具，也可以与轨道空间站对接或直接作为太空考察实验室，在太空停留几天甚至几十天，还可以将人造卫星、空间探测器或载人航天器送入近地轨道，或将它们运回地面进行维修。截至1998年底。全世界20多个国家或国际组织发射了数千颗人造卫星，美、前苏联两个超级大国分别进行了124次和92次载人航天飞行，共有795人次进入太空开展空间实验活动。

虽然中国在当代各个高科技术领域中能占有一席之地的尚为数不多，但是，在航天技术领域，中国不但占有席位，而且坐的是头几把交椅。从1970年4月24日中国成功地发射了第一颗人造地球卫星至今近30年的时间内，中国已在大推力运载火箭、返回型遥感卫星、通信卫星和气象卫星的研究、设计、制造、试验、发射和运行管理方面都取得了举世瞩目的重大成就，处于世界先进水平。如中国用“长征1号”运载火箭发射的第一颗人造地球卫星重达173公斤，比苏、美、法、日四国发射的第一颗人造卫星的总重量还重29．78公斤。“长征2号”捆绑式和“长征3号”两种运载火箭可以分别将9．2吨和13．6吨重的有效载荷送入近地轨道运行。种种情况表明，中国实际上已经拥有发射载人宇宙飞船的运载工具。1975年11月26日，我国首次用“长征2号”运载火箭发射成功返回型遥感卫星，此后又先后发射了16颗返回型遥感卫星，其中仅在四川地区就成功地回收了15颗，是世界上第3个掌握了载人航天飞行必备的回收技术的国家。1990年10月，中国发射的第12颗返回型遥感卫星首次载有高等动物，在太空运行8日后安全返回地面，表明中国航天器的生命保障系统是安全可靠的。截至1999年4月底，中国已成功地发射了63颗国内外制造的人造卫星。此外，酒泉、西昌和太原卫星发射中心，北京西郊宇航员训练中心以及由西安航天测控中心与分布在国内一些地方的测控站及远洋测量船组成的航天测控网，都是可以与先进国家相媲美的配套工程设施。如今，中国已经建成了完整的航天工程系统体系，已经具备了发射载人宇宙飞船的基本条件。我们完全有理由相信，中国宇航员遨游太空的计划将指日可待，中国人将跻身于列为人类第4个活动领域的太空，为探索宇宙奥秘，利用宇宙空间环境，开发地外资源，实现“天上生产”作出自己应有的贡献。

大型航天壁板双面铣切加工技术 篇12

某型号运载火箭高压低温 (-250℃) 贮箱为适应低自重、高载荷、高可靠性的需求, 摒弃传统化铣成形方法, 采用整板机械铣切整体减薄工艺, 使得壁板加工具有更高的尺寸精度和稳定性。而双面壁板能够更加合理均化应力分布, 减少无效载荷, 进一步提升贮箱性能。

本文对大型壁板双面铣切加工技术进行分析研究。通过改进工艺方案和改造辅助设备, 成功解决了大型壁板双面铣切加工难题, 保证了产品加工精度, 提高了生产效率。

1 工艺过程

该贮箱壁板采用2219 高强度铝合金板材整体机械加工而成。铝合金材料具有较低的密度、较高的比强度、耐腐蚀性和疲劳强度, 在航空航天领域得到了广泛应用。贮箱壁板一般是在展平状态下对网格特征进行铣切加工, 然后经滚弯、时效、焊接等工艺形成贮箱筒段, 壁板铣切加工精度直接影响贮箱整体质量[1]。

该贮箱壁板规格一般为5000 mm×2500 mm, 最薄处不足2 mm, 属于典型的大型薄壁件, 加工过程材料去除率高达70%。由于壁板表面积较大, 无法采用传统方法直接装夹, 一般使用真空吸盘进行吸附固定。首先将壁板和真空吸盘表面清理干净, 然后根据壁板外形沿真空吸盘密封槽铺设胶条, 接着将壁板平放于胶条上方压实, 保证壁板位于胶条范围内, 最后抽真空, 利用大气压使壁板牢牢吸附于真空吸盘上表面, 达到吸附固定的目的。

为优化设计结构, 均化应力分布, 减轻贮箱质量, 增加有效载荷, 某贮箱采用双面壁板, 即在传统单面壁板的背面同时增加下陷进行铣切加工 (如图1 所示) , 大大增加了加工难度。而双面壁板蒙皮厚度公差带仅有0.2 mm, 网格位置度公差带仅有0.1 mm, 现有工艺无法满足加工需求。

2 加工难点

2.1 吸附困难

壁板加工时需使用真空吸盘进行吸附固定。由于制造水平限制, 真空吸盘面积一般不超过2 m2, 远小于壁板底面面积。因此通常将几块小真空吸盘内部气道连接, 组成真空吸附系统, 分区域共同吸附。

然而双面壁板A面槽两侧贯通, 在完成A面加工后, 进行B面加工时, 由于A面槽处无法形成密闭环境, 造成吸附漏气。若加工B面时仅对A面槽上部进行吸附, 由于吸附受力不均和加工变形, 易导致槽下部翘起, 造成超差厚度变薄。

2.2 翻面找正

壁板完成A面加工后, 需翻面进行B面加工, 而此时B面为未加工平面, A面加工特征位于壁板底面, 难以准确判断加工坐标原点, 易导致A面槽偏移, 造成位置度超差。

3 工艺改进

3.1 工艺方法改进

由于A面槽贯通造成真空吸盘吸附时两端漏气, 无法形成密封区域, 进而导致吸附失败。若通过一定工艺方法, 将A面槽两端密封, 则可解决双面壁板吸附工艺性问题。

前期曾使用树脂胶封堵槽两端, 但工艺复杂且密封性差, 易导致壁板底面不平, 进而漏气导致壁板吸附不牢。经分析研究, 决定延长两侧辅助区 (A面槽不延长, 改进后结构见图2) , 使A面槽两端密封, 壁板加工完成后再进行切割, 保证产品整体结构, 成功解决了吸附漏气问题。

采用该工艺方法, 相当于将A面槽由贯通改为封闭, 进行B面加工时, 沿壁板外形铺设密封胶条, 将A面槽包络于胶条范围内, 进行整体吸附, 达到装夹固定目的, 具有工艺简便、操作性强、密封效果好等优点。

若A面槽宽度较大且剩余壁厚较薄时, 在吸附过程中易造成槽中间蒙皮下陷, 该区域B面加工时厚度超差。经分析是由于真空吸附时负压过大, 该区域蒙皮变形造成。然而壁板表面积较大, 整体吸附时, 若压力过小, 易导致吸附不牢, 造成超差。因此, 可以根据A面槽深度增加垫块支撑, 但垫块不得高于A面槽。

3.2 真空吸盘改造

由于壁板规格较大, 真空吸附系统包括几块小真空吸盘, 每块吸盘内部气道连通, 而外部密封槽相互独立, 两吸盘连接处存在一定缝隙。对于单面壁板, 可根据单块真空吸盘规格, 单独铺设密封胶条进行分区域吸附, 达到整体吸附的目的。然而对于双面壁板, 进行B面加工时A面槽横跨几个小吸盘, 若采用原胶条铺设方式, 由于吸盘拼接部位的缝隙, 导致吸附漏气。若单个真空吸盘内部根据A面槽位置单独采用分区吸附, 虽然能够达到吸附固定的目的, 但胶条铺设轨迹复杂, 效率低下。

通过对吸盘系统进行改造, 将吸盘中间拼接处填入密封胶, 吸盘上表面密封槽贯通, 使整个吸盘外部连为一个整体, 这样吸盘密封后不漏气, 满足吸附要求, 改造前后真空吸盘密封槽见图3。

3.3 重定位

为解决翻面后B面基准易偏差问题, 在加工过程中不再使用壁板理论外形直接定位, 而是以实际坯料外形进行辅助定位。首先根据壁板实际坯料外形反推理论外形位置, 确保壁板理论外形位于坯料中心, 确定加工坐标系位置, 使用定位块对毛坯外形进行定位。壁板翻面后, 直接根据定位块进行定位装夹, 加工坐标原点不发生改变。采用此方法可快速解决翻面后加工基准问题, 同时简单方便, 极大地提高了加工效率。此外, 也可采用高精度激光测量设备进行辅助找正。将壁板翻面放置后利用激光寻找壁板四边外形, 拟合形成产品实际放置位置与理论位置之间偏差, 自动对机床进行参数补偿, 进一步提升制造精度。

4 改善效果

1) 蒙皮厚度。蒙皮厚度是贮箱壁板最为关键的尺寸, 直接决定着贮箱结构强度。即使存在较小的局部薄点, 也可能引起贮箱爆裂, 导致无可挽回的损失。目前壁板厚度公差带只有0.20 mm, 而整张壁板约20 m2。采用上述工艺方法, 双面壁板铣切加工完成后使用超声波测厚仪多点测量背面槽及周边区域蒙皮厚度, 均处于要求公差范围之内。

2) 位置度。由于壁板位于坯料正中间, 翻面前后均关于壁板坯料中心线对称, 则壁板加工坐标原点未改变, 前后理论重合, 通过测量背面槽距壁板四周的距离, 误差位于0.05 mm范围内, 满足图样要求。采用中心对称四边定位方式, 壁板翻面后无需重新确定加工坐标系原点, 节省时间, 提高效率。

5 结语

通过改进工艺方案和改造辅助设备的方法成功解决双面壁板真空吸附问题;采用中心对称四边定位方式, 成功解决壁板翻面后加工基准难确认问题, 同时也可用于壁板类零件返修定位。

摘要：文中解决了大型航天壁板双面铣切加工难题。该技术具有原理简单、质量可靠、可操作性强等特点。

关键词：航天壁板,双面铣切

参考文献