航天信息技术范文

栏目:文库百科作者:文库宝发布:2023-12-25 17:26:36浏览:924

航天信息技术

航天信息技术篇1

关键词:航天项目技术;状态管理;信息系统

0 引言

科学技术是航天技术的基础,而航天技术集合了现代许多科学技术的新研究成果,所以航天技术也是科学技术的延伸和发展。航天技术的发展,不仅仅预示着一个国家在该方面的强大,更是显示着整个国家科学技术水平的卓越及国力的雄厚,不可否认的是我国在航天技术的地位在世界上是首屈一指的。但是不能单单以发射了多少卫星、发送了多少载人航天飞船、研制了多少火箭和飞机来看出一个国家在该方面的实力,而如何确保航天员的人身安全和航天设备高效、顺利的运行也是其中非常重要的指标。下面就航天项目技术状态管理展开论述。

1 航天项目技术状态管理概述

技术状态管理,顾名思义属于管理系统的一个工具,也是项目管理中十分重要的一种管理途径。技术状态管理一词对于航空行业专业人士来说并不是陌生词语,而人们也可以在不同的科研、技术项目中领略到技术状态管理的重要性。只不过技术状态管理一词的是从航天项目中引进而来,且技术状态管理一词以及技术状态所选择的方法最早源自于20年代中期的美国军事行业,自此才广受各领域人们推广开来。技术状态管理自出现以来发展比较快,从20世纪末期开始技术状态管理有了突飞猛进的发展,并且ICM率先提出CMII,并给出了一整套有关技术状态管理的规范定义。

20世纪中期,美政府军事相关企业首次提出军事武器的采购计划,并拟定出了相关合同。该合同较传统不同的是对军事武器的技术性提出了更高的要求。在高要求提出的同时,美军方意识到自己必须要对相关技术项目研发进行约束和监督,如果没有对军事项目进行规范和管制,所研发出来的产品往往不合格。因此,美方政府自发规定一些条例,要求军事武器研制商家必须要保证产品质量,此时,技术状态管理的雏形已经形成。随着航空航天的快速发展,美方政府加大了对项目的监管力度,先是建立AFSCM标准,又在90年布MIL-STD-973标准,伴随着技术状态管理的高速提升,又制定了EIA-649新标准。EIA-649也是我国至今航空航天行业的项目参考执行标准。

2 航天项目技术状态管理信息系统

在航天项目技术状态管理运行中需要技术状态管理信息系统的支撑。如果在对航天项目技术状态管理中仍然沿用最传统的管理手段,必定影响航天项目整个实施工作,而陈旧的信息系统也会导致航天项目的运行效率降低。在这种情况下,就需要相关航天项目研发人员运用先进管理技术、信息技术、智能网络等技术状态管理信息系统 来保证航天项目中信息传递的精确高效运行,同时可以为航天工作人员提供更加便捷、高效的管理空间。技术状态管理信息系统在航天项目中的应用有以下。

首先,基于高效的信息系统,航天项目可以更加快捷精确地对自身技术状态存在的问题进行检查,最重要的是根据信息系统的相关警示,航天研发人员也可以根据检查结果来确保航天项目的安全性

问题。

其次,信息系统最明显的用途就是方面航天项目操作人员在执行工作中可以明确显示上级所的指示和信息。只有经过系统审核的信息才可以被系统纳入数据库,信息才能正确无误传达到位。

最后,航天项目执行中会有大量数据信息等待工作人员处理,管理信息系统则可以将批量信息自动录入、更改、删除,免去了工作人员不必要的手工麻烦。

3 航天项目技术状态管理的主要功能

众所周知, 自从美国“挑战者”航天飞机悲剧事件之后,全球人们都开始重新审视技术状态管理在航天项目中的影响。毋庸置疑,航天项目技术状态管理是个过程,只有做好过程中系统的控制、信息的精确才能够发挥航天项目技术状态管理的主要功能。PTC中国区航空国防行业业务发展经理余定方曾经说过:“技术状态管理确保了从产品的需求、设计、制造,到最后投入实际的运营,以及维护维修的产品全命周期过程中,产品性能、功能和物理特性的一致性。”很显然,航空项目技术状态管理确实关系着航天工作人员的生命、财产

安全。

3.1 技术状态标识作用

依据各种不同的方式来确定航天项目的技术状态是否良好。按照MIL-STD-973标准,由功能基线、产品基线、分配基线三种基线来判断航天项目技术状态。

3.2 技术状态控制作用

在明白航天项目技术状态情况之后,要根据项目运行中的变化来不断调整技术控制管理,这就要求对航天项目中的任何变动都必须做到严格控制。首先,必须严格加强对更改过程的控制。其次,在航天项目执行时难免因为估算差错产生一些效果偏差,这就需要对细微偏差做到精确控制。

3.3 技术状态审核作用

该功能作用非同寻常,航天项目依据技术状态管理的安全保证才得以正常运行,只有从根本上确保航天项目每一处环节的安全运行,才能够在此基础上保证航天项目顺利完成。技术状态审核中经常遇到一些问题,只有对项目进行功能审核和物理审核,才可以避免一些常见问题发生。

3.4 技术状态纪实作用

无论哪种航天项目,在整个项目实施过程中都是一个可以记录下来的历史,因此可以说技术状态纪实正是对整个过程最有凭据的记录。只有在项目实施过程中明白该项目的缺点、成绩,只有将整个项目运行记录成可读性数据,才可以将项目完整进行。技术状态纪实为航天航空行业提供了充足的历史追踪空间,也在一定程度上促进了航天项目在正确轨道上的发展越来越可观。

4 结论

通过本文对航天项目技术状态管理的概念、由来、相关信息系统和功能的简单介绍可以看出航天项目产品是关系到相关人员的性命的技术产品,为了保障航天设备高效、顺利的运行和航天相关人员的人身安全,航天技术对产品的要求是非常苛刻的,它的规范和管理容不得半点马虎存在。希望通过本文的简单分析能够引起更多的人对航天项目技术状态管理进行研究,希望我国在航天项目技术状态管理方面能够越来越规范,同时也希望我国航天项目技术管理的研究越来越多,以便保证我国航天事业能够更进一步向前发展。

参考文献

[1]陈明丽,高德记.技术状态管理及实践[J].航空兵器,2003(4):36-38.

[2]章引平.技术状态记实——兼谈技术状态管理信息系统[J].航空标准化与质量,1988(8):19-24.

[3]诸一维.采用航天产品项目管理国际标准的研究[J].航天标准化,2005(8):1-8.

[4]诸一维,罗瑛.QJ 3118-99《航天产品技术状态管理》介绍[J].航天标准化,1999(10):14-17.

[5]常燕青.项目管理在技术状态管理系统中的应用研究与实现[D].南京航空航天大学,2004:17-19.

[6]卢晓青,刘靖.航空新研电子元器件技术状态控制探讨[J].航空标准化与质量,2011(4):37-39.

[7]金鑫.航天型号项目管理推进中的型号总体策划研究[J].航天工业管理,2007(2):76-78.

作者简介

航天信息技术篇2

对象航空气象技术主要是对气象信息进行收集与分析,从而来保证航空飞行中安全,而空中交通管理主要是指对于领空的区域管理,航空气象技术在航空领域中的各个部门都有所应用,以下做简单的介绍:

(1)航空公司,主要是对航空的计划进行制定,因此,必须要对气候有一个全面的了解,所以航空气象技术在航空公司中应用广泛,航空公司利用气象技术能够及时的了解气候的变化,并且能够根据搜集到相应的气候信息进行飞机航班的调整,防止出现一些不确定的意外情况发生;

(2)机场,气候对于机场的影响很大,若是受到了恶劣气候的影响,那么将会影响飞机的正常起飞,所以必须要能够利用航空气象技术来对气候有一个全面的了解,从而使机场迅速的掌握到信息,及时的采取相关的政策,降低造成的损失;

(3)空中交通管制机构,该部门主要是对空中交通进行相应的管理,从而能够保证空中交通的顺畅以及稳定,控制管制人员能够通过航空气象技术了解到未来一段时间内气候的变化情况,以此来对空中的飞行情况进行相应的管理,保证安全飞行;

(4)空中区域管理部门,主要是为了选定新航线,所以必须要对选定的航线的气候进行相应的分析,并且能够提供相应的天气情况,对对流层的高度、气流的稳定性进行准确的预算,以此来确定航线是否安全,从而来保障航空飞行的安全性。

2航空气象技术在空中交通管理的应用现状

2.1航空天气预报对于航空天气预报来说,气象的探测技术更加的先进,会使得结果更加的精确,并且航空气象预报的周期更加的短,具有很强的实时性,航空气象预报主要是对机场的气候进行相应的监测,并且能够及时的提供一些准确的信息,气候对于机场的影响十分的大,地面的风速、空间的云量以及温度都会对航空飞行造成很大的影响。因此必须要对机场的气象进行全面实时的监测。另外也能够对飞机飞行航线的气象情况进行报告,在一些特殊的气候条件下能够有效的对飞行计划进行及时的调整,从而来保证飞行的安全。

2.2报道天气的实际情况对于天气实际情况的报道主要是站在一个更为宏观的角度,能够对整个空中的交通信息进行全面的了解,利用先进的雷达技术能够检测出相应的强对流天气,并且能够对一些天气系统的运动方向进行有效的预测,这样对气象信息实时准确的监测能够保证飞机在恶劣天气条件下飞行的安全与稳定性。

2.3提高相应的天气情报一些特殊的天气预报,例如强热带台风、剧烈的冰雹以及气流的剧烈活动等的预报都属于重要的天气预报,这些特殊的气候将会严重的影响到飞机的正常飞行,因此必须要利用先进的航空气象技术进行监测,并且能够在最短的时间之中,获取最为精确的信息,能够在第一时间将信息传输到空中交通管制部门。管制部门会根据情况制定相应的措施,对飞机的航路航线进行调整,从而来保证乘客的安全,和航班的正常运行。

2.4对灾害天气进行预警若是出现了一些严重的气象状况,会对飞机的飞行安全造成很大的威胁,那么航空气象技术将会进行提前预警,从而来警示相关的空中交通管理部门,相关的管理人员将会密切的关注气候的变化,若是出现了一些比较严重的灾害天气,那么将会及时进行航班的调整,若是没有出现,那么将会正常进行飞行。另外,若是遇到了严重的灾害,对于起飞的飞机,空中交通管理人员将会及时的管理航线,使其避开恶劣天气,从而保证安全飞行。

2.5航空气象技术在空中交通管理部门应用前景随着社会的不断发展空中交通管理理念的不断更新,必须要运用更为先进的技术对气象进行观测,从而来更好的协助空中交通管理部门进行工作。目前,航空技术将会向着更加灵活的方向发展,对于一个区域内部的气象条件,要能够利用不同的形式对其进行监测,经过多种方式信息的传递,利用技术处理手段,从而来更好更直观的对气候进行监测,能够利用网络技术将信息传输到相应的空中交通管理部门,从而来形成一个完善的信息共享系统,使得航空各个部门能够在第一时间得知气候信息,从而来采取相应的措施,更好的保证飞行的安全。

3结语

在航空领域中,气候对航空飞行有很大的影响,因此必须要能够对天气变化的情况进行全面的监测了解,要利用航空气象技术,来对天气进行实时的监测,从而更好的对航空飞行进行管理,保证飞行的质量。随着科技的发展,对于航空气象监测也会提出新的要求,因此,航空气象技术必须要不断的更新完善,能够对气候进行更准确的预测,从而来协助航空部门,对航空飞行进行管理,保证飞行的安全。

航天信息技术篇3

【关键词】深空探测 自主导航 天文导航 脉冲星导航 图像匹配

【中图分类号】 V11 【文献标识码】A

【DOI】10.16619/ki.rmltxsqy.2017.05.006

深空探测是人类航天活动的重要领域,是人类了解太阳系和宇宙,进而考察、勘探、利用甚至定居其他星球的第一步,是继卫星应用、载人航天之后的又一航天技术发展新领域。深空探测对一个国家的科学研究、经济发展和军事应用都有无比重要的作用,已作为衡量一个国家综合国力和科学技术发展水平的重要特征与标志,引起世界各国的极大关注。美国、欧空局、俄罗斯、日本以及印度等世界主要航天大国都提出了未来的深空探测计划,要对各大行星及其卫星进行载人或无人探测。

2007年10月24日,我国成功发射嫦娥一号探月卫星,实现了中华民族的千年梦想。2013年12月2日,我国发射嫦娥三号探月航天器,它不仅成功地在月球表面实现了软着陆,并且还在月球上释放我国首辆“玉兔”月球车,对月面进行巡视勘察,获取月球物质成分,发回数据和图像供进一步分析研究。此次探月成功开启我国航天的新篇章,使我国成为继美俄之后第三个在月球实施探测器成功软着陆的国家。2016年11月3日,随着我国大型长征5号运载火箭成功发射以及其他深空探测技术和经济实力的提高,我国已具备探测火星甚至更远太阳系行星的能力,正在开展以火星、金星、小行星探测等太阳系行星探测任务的实施方案论证。

目前,深空探测器的导航主要依赖于地球上的深空测控网进行遥测遥控。由于深空探测器距地球遥远、飞行速度快、运行时间长,这种基于地面测控的导航方法在导航精度、实时性、覆盖性、可靠性等诸多方面受到限制,难以满足深空探测对高精度实时导航的迫切需求。自主导航是指不依赖地面支持,而是利用航天器上自备的测量设备,实时地确定自身位置和速度或进行相关的轨道确定和导航参数解算。深空探测器实现自主导航一方面可以克服地面测控导航在实时性、运行成本和资源上的限制,增强深空探测器的自主生存能力;另一方面可与地面测控相互补充,共同提高深空探测器的导航精度和实时性。因此,深空探测器自主导航技术受到了国内外广泛的关注,是当今航天科技与应用优先发展的关键技术之一,也是深空探测器自动飞行控制技术发展的趋势。

目前,我国2030年前深空探测总体规划已经完成,第一阶段的火星探测任务实施已经启动。基于此,本文对深空探测器自主导航方法、自主导航关键技术、发展趋势以及方案设计等问题进行讨论与分析。

深空探测自主导航方法

天文导航。天文导航是以已知星历的自然天体作为导航信标,利用光学导航敏感器对导航信标进行成像,通过图像处理算法对导航信标进行识别定位,根据导航信标的星历信息或特征信息,结合光学导航敏感器的内外参数,提供高精度的惯性视线指向,从而进行载体姿态位置确定的一种导航定位方法。天文导航无需地面无线电设备参与,自主性、安全性和隐蔽性强,对行在深空中无法依赖地面测控的探测器而言,有着得天独厚的应用环境。根据观测天体信息的不同,天文导航可分为基于太阳和行星天文导航以及基于小行星的天文导航两种。

(1)基于太阳和行星天文导航。利用太阳和行星进行自主导航是最为成熟的天文导航方案。将太阳和行星作为导航信标,确定探测器导航参数。由于太阳和行星在任意时刻的位置可根据星历获得,通过探测器上安装的天体敏感器观测探测器与行星之间的夹角、行星与恒星之间的夹角和行星视线方向等,并通过滤波算法即可确定探测器的位置姿态信息。

将太阳和行星作为导航信标,被动接收这些天体自身辐射的光学信息进行导航,太阳和行星在空间的运动规律不受人为改变,从根本上保证了这种导航方式的自主性和可靠性。而且,天文导航可以同时提供导航位置和姿态信息,导航精度高,导航误差不会随时间积累,并且仅利用探测器上安装的天体敏感器件(太阳敏感器、行星敏感器、星敏感器以及红外地平仪等),无需额外增加其他硬件设备,设备简单造价低,便于推广应用。

早在20世纪60年代,美国“阿波罗”登月计划中就已经使用了这种导航方法。1982年美国JPL实验室研制的自主导航系统用于木星的飞行任务,它是利用光学敏感器测量恒星与行星之间的夹角进行导航。2004年JPL研制的“勇气号”火星车,是利用太阳敏感器测量太阳方位角和高度角来进行导航的。

(2)基于小行星的天文导航。小行星是太阳系中类似行星环绕太阳运动的天体,由于其体积和质量比一般的行星小很多,因此称为小行星。利用探测器在飞行过程中遭遇到的近距离小行星进行定位,可以大大提高导航的精度。

基于小行星的天文导航技术中,非常关键的一步是导航小行星的筛选,导航小行星的选择在探测器发射前期就需要完成。首先,利用设计探测器的标称轨道和小行星的星历,筛选出对应时间区间的小行星列表;然后根据绝对星等约束,筛选出满足导航目标亮度要求的小行星列表;之后,根据探测器相对小行星视线方向和探测器当前的期望姿态,考虑到相机的安装位置和可能成像到相机的恒星数,可以给出对应时间区间的可用小行星列表;最后,优化导航小行星列表,保证每个观测窗口对导航小行星拍照所需要的机动时间最小。

基于小行星的自主导航已经成功地应用在了“水手号”“旅行者号”和近期的“深空一号”探测器中。深空一号通过扫描星体和小行星,从而确定自身所在的位置。我国发射的第二颗探月卫星、第二颗人造太阳系小行星“嫦娥二号”,在完成了一系列工程与科学目标,获得了分辨率优于10米月球表面三维影像、月球物质成分分布图等资料,如图1所示。2011年4月1日,嫦娥二号拓展试验展开,在完成绕月探测和日地拉格朗日L2点科学探测任务后,对深空4179号小行星(图塔蒂斯)进行近距离飞越探测。为确定小行星的精确运行轨道,2012年5月至12月,中国科学院国家天文台兴隆站、紫金山天文台盱眙站和云南天文台丽江站等3个台站参与了4179号小行星观测任务,共获得175组高质量观测图像,为复核确认和自主确定小行星的高精度轨道提供了有效数据支持。

基于序列图像的自主导航。基于序列图像的自主导航是利用成像敏感器获取天体表面图像序列信息,通过对该序列图像进行处理分析从而获取探测器的位置、速度和姿B等导航信息。根据所采用敏感器的不同,基于序列图像的自主导航可以分为两类:主动式和被动式。

基于序列图像的主动式自主导航是采用激光雷达主动成像敏感器感知探测器着陆环境。首先,激光雷达可以直接测量着陆器相对着陆区域的斜距信息,然后将激光雷达测量的数据和着陆器当前位姿估计结合,生成数字高程图。最后,利用相关性方法或模式匹配方法,将获得数字高程图与着陆器存储的参考地形库进行比对,从而得到着陆器的绝对位姿估计。

相较于主动式导航,以光学相机为敏感器的基于序列图像的被动式导航也是深空探测着陆过程中非常有效的一种自主导航手段。由于探测天体的表面分布着大量形状各异的陨石坑、岩石和纹理等天然陆标,利用这些路标图像信息能够获取完备的探测器位置和姿态信息。

2000年美国NEAR小行星探测器首次进行了采用陆标光学图像的导航。2004年美国的“漫游者”火星探测器通过下降图像运动估计系统(DIMES),在着陆过程中通过跟踪3幅序列图像中的相关图像块,实现对探测器水平方向速度的估计。中国的“嫦娥三号”月球着陆器在接近段飞行过程中,首次利用光学相机观测预定着陆区实现月球软着陆粗避障。

X射线脉冲星自主导航。脉冲星是高速旋转的中子星,是一种具有超高密度、超高温度、超强磁场、超强辐射和引力的天体,能够提供高度稳定的周期性脉冲信号,可作为天然的导航信标。X射线脉冲星是高速自转的中子星,具有极其稳定的周期性,被誉为自然界最精准的天文时钟,特别是毫秒级脉冲星的自转周期稳定性高达10-19-10-21,定时稳定性为10~14/年。利用X射线脉冲星导航能够提供10维导航信息,包括3维位置、3维速度、3维姿态和1维时间。将脉冲星作为导航星,在全太阳系可见,不存在任何遮挡问题,并且也没有人为的破坏与干扰,是一种绝佳的导航星。因此,脉冲星能够成为人类在宇宙中航行的“灯塔”,为近地轨道、深空和星际空间飞行的航天器提供自主导航信息服务。

基于脉冲星的自主导航原理是:探测器飞行过程中实时接收空间中不同方向的脉冲星X射线信号,并测量到达光子的时间、强度、流量和相对于探测器的方位,再对比星上保存的脉冲星星图,利用导航算法获取探测器的位置速度和姿态等信息。图2为脉冲星导航原理示意图。

1976年,搭载X射线探测器的Ariel-5天文观测卫星发现了首颗X射线脉冲星,目前发现和编目的脉冲星已经有2000多颗。美国1999年搭载X射线探测器的ARGOS卫星发射升空,用于导航方案的实验验证。2004年初,美国提出了《基于X射线源的自主导航定位验证》(XNAV)的预研计划。2013年,欧盟启动了利用脉冲星信号为进行实时导航和精确授时的项目研究计划。我国在X射线探测上也进行了多方面研究。2016年11月10日,我国在酒泉卫星发射中心用长征十一号运载火箭,成功发射了脉冲星试验卫星。该星主要用于验证脉冲星探测器性能指标和空间环境适应性,积累在轨试验数据,为脉冲星探测体制验证奠定技术基础,这也是世界上首颗脉冲星导航试验卫星(XPNAV-1)。我国后续还计划用5~10年的时间,建立精确的脉冲星导航数据库。

深空探测自主导航的关键技术

量子惯性测量器件。在深空探测任务中,惯性导航系统也是不可缺少的导航方式,尤其在变轨和着陆阶段,惯性敏感器可用于测量探测器自身的转动角速度和受外力产生的加速度,经过导航解算之后可以提供探测器的速度、位置和姿态信息。传统惯性测量器件受体积、精度等的限制,在深空空间辐照、电磁干扰条件下,精度更是难以保证。近几年来,美英科学家提出了基于各种量子效应和微加工技术的新型惯性导航技术,称为量子导航。量子导航的关键器件主要包括原子陀螺仪和原子加速度计。

(1)原子陀螺仪。原子自旋陀螺是利用碱金属原子自旋的拉莫尔进动来实现角速度的测量。原子陀螺仪可分为原子自旋陀螺和原子干涉陀螺两类。原子干涉陀螺与光学中的Sagnac效应类似,经过激光深度冷却以后,原子会产生较强的相干性,物质波属性变得明显,利用这种物质波的干涉可以实现角速度的敏感测量。原子自旋陀螺有两种实现方案:一种是利用双核素法的核磁共振原子自旋陀螺,一种是工作在自旋交换无弛豫态下的原子自旋陀螺。

传统的陀螺仪零偏漂移最好可以小于,而原子陀螺仪的理论精度可达,可以大大提高惯性测量的精度。目前国外已经研制了样机原子自旋陀螺,并正在发展低功耗、小型化的原子自旋陀螺,我国北京航空航天大学也在开展原子自旋陀螺的研制工作。对于原子干涉陀螺而言,体积相对较庞大,稳定性也有待提高,因此后续的工作主要集中在小型化和提高稳定性等方面。

(2)原子加速度计。原子加速度计、重力仪或重力梯度仪也是利用冷原子干涉效应来实现的,因此其发展通常是伴随冷原子干涉陀螺仪的发展始末。其零偏漂移可以小于,比传统的加速度计低5个量级。利用高灵敏度的加速度计感应作用在探测器上的非重力,进而实现对随机扰动的建模或者补偿。

目前高精度的原子加速度计实验样机已经成熟,但是如何从实验室样机到实用的高精度加速度计测量设备、如何减少体积功耗以及成本、如何增强原子加速度计的稳定性是未来研制的重要方向。

X射线探测器。X射线脉冲星自主导航是一种精度极高的自主导航方式,而X射线探测器是脉冲星自主导航系统的关键部分。目前,研制中的X射线探测器主要分为三种,分别为气体探测器、闪烁探测器以及半导体探测器。复杂的深空探测环境以及深空探测任务要求X探测器具有高能分辨率、高时间分辨率、大面积、重量轻、体积小、无需低温制冷等特点。这就需要进一步提高探测器单位面积的探测效率,研究大面积MCP探测器拼接技术,解决碘化铯的潮解问题、缩短镀膜的时间和装配时间,提升探测器的信噪比等。

光学成像敏感器。深空探测自主导航系统对于光学敏感部件的精度和灵敏度较高、体积小,因此对于光学敏感器的光学、结构、机构、热控和杂光消除等有着严格的标准,对于这些关键性技术的改进将会推动深空光学敏感器研发工作。小型化和低成本是未来航天器发展的主要方向之一,因此微小型甚至纽扣式星敏感器必然会出现在未来的探测器中。利用纳米光学技术设计微小型星敏感器光学系统将是未来突破现有星敏感器成像机制的关键研究技术。此外采用新的高性能微型图像传感器,也是微小型星敏感器研究的重点研究内容。在探测器对姿态控制精度要求不断提高的情况下,提高星敏感器姿态测量精度是一项关键技术。采用多视场的光学敏感器感器设计方法,可以在不改变探测星等的情况下减小视场,保证星敏感器的姿态测量精度;提高星敏感器光电探测系统的动态性选用高灵敏度的探测器,减小电路噪声以及在轨高动态情况下杂散光对星敏感器的影响。

在深空探测器对姿态控制精度要求不断提高,对于光学敏感器的体积、光学结构、热控系统等有着严格的要求。为了减小敏感器的体积,实现敏感器的微小型,研制高性能微型图像传感器、利用纳米光学技术设计微小型星敏感器光学系统将是突破现有星敏感器成像机制的关键技术;多视场光学敏感器感器可以在不改变探测星等的情况下减小视场,保证星敏感器的姿态测量精度,也是目前研究的一项重点技术。为了进一步提高星敏感器姿态测量精度和动态性,如何减小电路噪声、如何减小在轨高动态情况下杂散光对敏感器的影响也是亟待解决的关键问题。

自主导航信息处理算法。导航信息的自主获取与处理是实现自主导航与控制的前提。为了提高自主导航系统的性能,必须对获取的各种传感器信息进行合理处理,从而提取高精度的导航信息。对于光学成像测量和图像导航,图像处理是是获取高精度的导航天体信息的核心;而对导航信息的处理,多信息融合算法是提高导航精度的关键。

目前深空探测任务大多应用光学成像敏感器进行观测,光学导航信息的获取与处理是一项核心技术,其主要包括三个方面:图像预处理技术、高精度形心提取技术和亚像素处理技术。图像预处理的目的是去除图像的噪声,保证目标之间的对比度。由于光学成像敏感器自身存在缺陷并且电子设备噪声也会引入图像噪声点,这些噪声点都会改变目标天体之间的强度对比,影响后续的图像处理结果;在星图成像过程中,诸多的噪声因素会影响质心定位的精度,以及星图质心中心的提取精度,这些都会影响敏感器最终的测量精度。

深空复杂环境下,探测器缺乏地面站有利支持,探测精度、可靠性及生存能力受到严重制约,任何单一传感器很难对环境有准确的描述。因此,需要将信息融合处理算法引入到自主导航中,利用多个传感器获得的多种信息特性,从而获得对环境或对象特征更全面、正确的认识。信息融合算法是一种能够同时利用多种观测信息,并通过信息融合将他们有效地结合起来的导航算法。根据对敏感器观测数据处理方式的不同,可分为批量处理算法和递推处理算法两种。

批量处理算法从原理上说是根据某时刻得到的一批观测数据进行反复的迭代运算得到下一时刻的最优状态估计。探测器初始轨道的确定经常用批处理算法,深空1号利用最小二乘的批量处理算法估计了探测器的轨道参数;递推处理算法通过实时观测实现数据实时更新,并通过数据处理得出新的估计数据。该算法通常用在轨道观测实时处理阶段。

自主导航与控制的仿真验证技术。由于深空探测是一项历时久、风险大、成本高的一项大型工程,尤其是一些载人的深空探测任务。因此,在计划实施之前,需要对所设计的导航控制方案的有效性、可行性和实用性进行反复验证,以提高任务成功概率,节约成本,更是对航天人员生命安全的保障。

为了验证所设计的深空探测自主导航与控制方案的有效性、可行性和实用性,必须针对深空天体探测任务的特点,建立完善的地面仿真试验验证系统,也是深空探测自主导航与控制技术能够转入工程实施的基础和前提。这就需要构建完善的星座数据库、模拟探测器的实际飞行运动环境以及构建完善的仿真系统可行度评价体系。

深空探测自主导航技术的发展趋势

提高导航软件的集成化和模块化。深空探测计划中,由于每次发射任务的探测器所要完成的任务不同,一些探测器会经历巡航段、目标捕获段、飞越段、环绕段和着陆段等,而一些探测任务探测器只经历其中一部分A段。这些探测任务特点不同,但是导航手段却有着相似之处。例如提取分析导航信息、解算导航参数、补偿校正误差以及评估导航性能等,所用算法和流程都是相同或相似的。因此,未来高度集成化和模块化的导航软件是发展的必然趋势,这不仅可以缩短研发周期、减少工作量,而且可以降低成本、提高软件的可靠性。

提高小型化传感器的环境适应性。随着深空探测技术的不断发展,空间任务更强调规模化、小型化、高精度、低成本和低功耗。因此,微型化、高精度、高环境适应性是未来的深空导航敏感器的主要发展方向。此外,由于深空环境是复杂多变的,空间中的等离子体、高能粒子、空间辐射及振动、温度变化等空间因素无法准确预测,会直接影响传感器正常工作,因此,提升敏感器环境适应性也是自主导航技术中一个重要的发展方向。

实现多源异质信息融合。随着深空探测器导航技术的发展,越来越多的导航方式被引入,有效的传感器也越来越多,比如星敏感器、摄像机、惯性器件、X探测器等。这些不同传感器测量原理不同、输出的信息频率不同以及输出时间不同步等。多源异质信息融合旨在任何环境下,建立统一的信息融合理论,将这些不同传感器的信息进行融合,甚至实现传感器的即插即用功能。在此基础上,构建复杂环境下的多源异质信息融合性能评估准则,进一步优化融合算法和系统导航方案。

实现故障自动检测。组合导航并不是简单地将各种导航系统集合在一起,而是将所有参与测量的导航系统的输出信息,通过导航计算机,形成了一个有机的整体。通过有效的数据融合手段,校正误差、优化导航结果。深空探测过程中,一些导航设备进入复杂未知的环境之后,有可能会出现故障,从而导致组合导航无法进行。因此,未来的自主导航系统会朝着故障自动检测的方向发展,当系统检测到故障时,自动隔离故障子系统,自主切换组合模,实现系统自我修复,保证导航持续进行,进一步确保深空探测任务的成功实施。

深空探测自主导航方案

根据不同的飞行阶段,深空探测器飞行可以分为发射段、分离段、巡航段、捕获段、环绕段、着陆段、巡视段等阶段,其中发射段距离地面最近,通常采用地面无线电测控技术,不需要自主导航。在其他不同的飞行阶段,由于探测器所处的空间环境不同,因此自主导航所用导航敏感器、观测对象、图像处理方法以及信息融合算法也不尽相同。

分离段。为了及时修正深空探测器入轨偏差,保证后续巡航及交会等阶段的任务精度,需要精确确定探测器从地球停泊轨道逃逸后的轨道姿态运动状态。在逃逸分离段,地球和月球是探测器的最佳导航目标天体,因此分离段的自主导航系统主要采用基于地月及星光信息的自主导航。定姿方面使用星光观测结合惯性元件完成。

巡航段。巡航阶段,探测器运行在地球与探测目标天体之间的广阔空间,与地球及目标天体相距都在104km以上。由于与主要引力体相距遥远,且巡航阶段运行时间长,惯性导航测量仅适用于该阶段姿态确定以及中途修正的机动测量。天文导航和图像视觉导航是满足该阶段全程应用可行的方案,其中天文导航应用范围更广、成本更低,可靠性更高,因此已在多个深空探测任务巡航段飞行中获得应用。巡航轨道附近的行星、小行星甚至彗星都可作为导航观测目标,如深空1号的自主导航方法。

捕获段。在接近目标天体的捕获段,探测器与地球距离远、飞行速度快,持续时间比较短,依赖地面导航方法对深空探测器进行导航在实时性、覆盖性、可靠性等诸多方面受到限制,难以满足探测器捕获段对高精度实时导航的迫切要求。在此阶段,探测器距离目标天体较近,目标天体观测十分方便,因此使用天文敏感器连续摄取目标天体及其周围天体的图像信息,经图像处理后提取天体在敏感器成像面上的质心,结合探测器的惯性姿态和目标天体的星历确定探测器相对目标天体的轨道和姿态,以修正探测器轨道偏差,确保探测器顺利入轨。

环绕段。与捕获段类似,在探测器环绕段中,地面无线电双向时延大,地面基线短,因此依赖地面信号的导航方法无法用于探测器高精度导航。此外,环绕段还受到目标天体背面不可见因素的影响,天文自主导航方法存在导航信息缺失的区间。因此,为了提高环绕段自主导航精度和稳定性,利用探测器飞行动力学作为导航系统递推模型,以目标天体的视半径和中心指向等信息作为天文量测信息,估计轨道参数,从而实现探测器环绕段精确导航。

于1971年5月发射的水手9号火星探测器验证了捕获段和环绕段的自主导航技术。星上摄像机拍摄到的恒星背景下的火卫一和火卫二的科学图像被用于实时导航,帮助探测器顺利完成了火星捕获段和环绕段的导航任务。

着陆段。在深空探测器自主着陆或附着过程中,探测器需要根据目标天体的表面情况,自主选择安全着陆点,因此对探测器导航系统的精度和实时性要求很高。单纯依靠一种导航手段难以满足精度和实时性的要求。在此阶段,对地距离、速度及三维地形图像信息是容易获取的导航量测信息。因此,着陆段以惯性测量单元为核心导航敏感器,配以距离/速度/图像测量信息对惯性导航结果进行修正,可实现探测器精确着陆和自主避障。

我国的“嫦娥三号”自主导航系统就配备了惯性测量单元(IMU)、激光测距敏感器、微波测距敏感器、光学成像敏感器、激光三维成像敏感器,它利用多种敏感器的信息实现了探测器精确软着陆并自主避障。

巡视段。着陆之后巡视器在天体表面运动,开展各项科学探测活动。这一阶段,地面测控站的无线电信息时延大、覆盖范围有限,目标天体表面环境复杂,该阶段对长时间导航系统的自主性、精确性和可靠性要求高,因此,通常采用组合导航的模式。可利用视觉里程计或立体视觉相机,采集周围环境图像,通过图像分析确定环境对象和巡视器的相对位置,并识别障碍物;惯性导航系统同时提供位置速度和姿态,并通过天文敏感器测量一个天体的高度或顶距,可以获得有关巡视器的地理位置。将这三者的信息进行有效融合,就可以确定巡视器的导航参数。

2004年着陆火星的“勇气号”就配备了完善的导航传感器(如图3所示),包括立体视觉相机、IMU、里程计和太阳敏感器,用于巡视器的自主导航、路径规划以及障碍检测。

深空探测是人类开展航天活动的重要内容,也是我国太空战略的重要组成部分。自主导航技术作为深空探测中一项关键技g,是保障探测器安全、提高探测器精度、确保探测任务成功实施的重要因素。随着中国深空探测活动的不断开展,自主导航技术迎来了新的机遇和挑战。以牛顿理论为基础的传统导航观测模型已难以满足高精度观测的要求,广义相对论正在成为高精度大尺度时空计量的理论基础。以基于X射线脉冲星的自主导航、视觉导航以及基于原子量子效应的高精度惯性导航技术为代表的新型自主导航技术正在快速发展。因此,把握时机,加快自主导航的研究步伐,攻破技术难点,才能为我国深空探测事业做好技术储备,全面提升我国太空力量,为走向太空奠定坚实的基础。

参考文献

韩鸿硕、李静,2008,《21世纪NASA深空探测的发展计划》,《中国航天》。

刘基余,2009,《略论航天器自主导航的技术途径》,《遥测遥控》。

张纪生,2002,《我国近地航天器实现自主导航的几种可能途径》,航天测控技术研讨会。

魏二虎、李冠、刘经南等,2009,《脉冲星用于深空探测器导航定位及授时的探讨》,《测绘地理信息》。

邹宏新,2014,《新一代惯性导航技术――量子导航》,《国防科技》。

梁斌、朱海龙、张涛等,2016,《星敏感器技术研究现状及发展趋势》,《中国光学》。

宁晓琳、吴伟仁、房建成,2010,《深空探测器自主天文导航技术综述》(下),《中国航天》。

黄显林、姜肖楠、卢鸿谦等,2010,《自主视觉导航方法综述》,《吉林大学学报》(信息科学版)。

徐文明、崔祜涛、崔平远等,2007,《深空自主光学导航小行星筛选与规划方法研究》,《航空学报》。

王密、郑兴辉、程宇峰、陈晓,2016,《火星探测巡航段与捕获段光学自主导航方案与关键技术》,《武汉大学学报》。

航天信息技术篇4

关键词:现代航海;信息技术;发展与应用

前言:在信息化、数字化技术不断发展的今天,航海方法和技术也发生了巨大的变革,网络技术以及无线通讯技术的应用促使了“海上数字交通”航海信息技术的格局的形成,在此背景下,现代航海信息技术的发展及应用研究是十分必要的。

一、现代航海技术的发展

(一)电子海图显示和信息系统

电子海图显示是一项重要的技术革命,其能够将海洋的地理要素进行处理和传输后形成的海图以数字的形式在计算机荧屏上动态显示出来,电子海图显示是计算机技术、地理信息系、多媒体技术的集合,能够将海洋的信息通过文字、图像、动画、声音等多种形式表现出来,电子海图显示信息容量大,存储方便且便于携带,一般来说,一张光盘能够储存上百幅海图,同时能够在几秒中之内实现数据的存储和修改,用户能够随时上网查阅并下载海图,这对于实现船舶的自动导航和自动控制有着积极的意义。

(二)卫星技术的使用

卫星技术主要是利用发射用于海洋换几个观测的遥感卫星来提供海洋环境中海面温度、海浪方向、海冰分布、涡旋及海洋污染等各个方面的参数,这就使得船舶在航行的过程中能够及时获得大量的高分辨率的海洋环境信息,充分保证了船舶航行安全[1]。

(三)自动识别系统

自动识别系统使船舶具备了自动识别的功能,同时对导航、控制、状态报告等方面也有着重要的意义。例如在秦皇岛海域船舶交管系统中引入自动识别系统,就能够将船舶位置、船舶尺寸、实际吃水、到岗时间等各种信息传回到船舶交管中心,实现了对海上目标的精准定位和跟踪,并能够为船舶提供一系列的助航信息,能够帮助船舶驾驶员准确的获得避碰所需信息,并采取合理的避让行动。

(四)海上航行记录仪

通过计算机技术制造的海上航行记录仪将VDR、ARPA、ECDIS以及监视器等航海仪器互相连接,能够实时记录各种航海仪器之间传递的信息。实现了对航行中各种数据的记录工作。

二、现代航海技术的应用

(一)智能航海系统的应用

智能航海系统中结合计算机图形处理技术、数值天气预报等高科技手段,智能系统中的电子海图涵盖了全球的各种水文资料以及航道资料,同时对于海面中的助航物、障碍物以及港口设施、海岸线等必要的地形地貌都有着详细的记录。航海人员能够在智能航海系统的平台上制定相关的航海计划。系统可以通过电子邮件的方式接收实时的海洋信息,智能航海系统能在短时间内修正海图,使用人员能够了解到全球范围内的海况、高空气压场、潮汐、海流等等与航行相关的信息,同时系统能够对未来7-10天的相关海洋信息预报。

智能航海系统能够准确的显示船舶的具置和相关动态,对于船舶状态、货载、航线等资料也能够实时掌握。在智能航海系统中,可以利用GPS来精确定位,一旦船舶偏离航线进入危险区域时,智能航海系统能够及时发出警报,使航海人员进行迅速的调整。电子海图能够将船舶的航行状态显示到计算机荧屏之上,智能航海系统的黑仙子会记录相关的状态参数。电子海图技术带动了航海技术的发展,实现了航海的智能化。

(二)航海信息系统的应用

(1)海图更正

电子海图中的各项数据存放在空间数据库中,基于互联网技术可以建立电子海图Web平台,能够将海图中的数据到Web站点中,用户可以通过浏览器来获取海图信息,航运网站可以获得相关海洋通告信息,并以人工或自动的方式修正海图中的各项数据,之后在通过Web以供航海船舶使用。

(2)设计航线

航线设计对船舶航行安全有着重要的意义,通过互联网可以十分方面的浏览、系在相关航线设计的信息,例如海图信息、推荐航线、碍航物、潮汐表等等,在电子海图系统平台可以十分方便的对航线进行设计,同时其可以通过相关海图信息对预定航线进行预检,有效的保证了航线的安全。

(3)入港指南

航运网站的数据库中有关于进出港的各种信息,例如港口航道、水深等等,其可以通过Web向出港的船舶提供信息服务,这就能够让进出口的船舶轻松的获取最新入港指南,实现了船舶进出港的导航功能。

(4)电子商务

电子商务指的是在网络的平台上,通过Internet传输获取信息,这样相关航运企业就可以实现内部的电子商务功能,从而使航运网站变成一个交易的平台。

(三)“数字海洋”的应用

数字海洋的应用主要体现在以下几个方面:①自动导航模块:通过传感技术获取船舶航行的各种参数,通过设定航线与预警门限的比较实现自动导航功能;②避碰模块:在航行中,避碰一直是人们研究的难点和热点,尤其在多船会遇下,更应有效避碰,船舶自动识别系统的应用能够为有效避碰提出新的方案;③突发事件处理模块:利用ARPA、AIS等可以对海上的船舶以及港口、航道等进行监控,通过预警区域的设置能够帮助指挥人员有效的处理突发事件[2];④信息交换模块:信息交换模块也就是通信模块,现代海航可以利用卫星、GSM等各种方式实现信息的交流和通信,这对指导船舶的安全航行有着重要的作用。

结论:综上所述,人们逐渐进入信息时代,信息技术的应用逐渐改变了人们的生活方式,其对航海也带来了巨大的变革,现代航海信息技术的发展和应用对保证航海安全,推进航海发展有着重要的意义,航运界应当积极的抓住机遇,不断改善现代航海信息技术,使现代航海进入一个崭新的时代。

参考文献

[1]方照琪,沈方方.信息技术对现代航海系统的影响及发展趋势[J].浙江交通职业技术学院学报,2005,03:17-20.

航天信息技术篇5

会上,钮晓鸣院长和黄有方校长为航运信息产业技术创新战略联盟揭牌。该联盟由上海国际航运研究中心、中海信息系统有限公司、上海中远资讯科技有限公司、上海海事大学、上海计算机软件技术开发中心等单位共同倡议并成立,其宗旨是对接上海建设国际航运中心的国家战略,提高航运信息技术自主创新能力和航运信息类学科水平,构筑航运信息领域相关管理部门、企事业单位之间协调合作的平台,促进航运信息领域战略性、创新性产业发展,促进产学研合作和科技成果转化。作为航运信息产业相关领域的非盈利性专业组织,该联盟将在成立后广泛吸收国内从事航运信息管理服务、科技研发、教育培训及相关业务的企事业法人单位和个人参加,并维护其合法权益。

上海海事大学校长黄有方教授在发言中分析全球物流绩效指数所带来的启示,指出信息化是提升港口和航运绩效的基础和关键,将港口和航运信息化纳入物流绩效指数考虑具有长远性和系统性。黄有方校长在讲话中指出,电子数据交换系统、电子订单系统、航运企事业单位信息化平台以及航运业务调度与决策支持系统等共同构成目前主流航运业务信息系统,并总结航运信息产业技术服务平台化、系统智能化、技术集成化的发展趋势以及新架构、新模式、新服务的发展重点。

上海国际航运研究中心秘书长真虹教授主持上午的论坛专场。中国交通通信信息中心副主任岑晏青从交通运输部和信息技术产业等角度分析交通运输信息化定位,并介绍交通运输行业信息化发展现状和趋势,指出交通运输行业信息化已经进入爆发式发展阶段,且这种态势在2020年前不会改变,航运信息化路径选择的着力点在于加强顶层设计、坚持项目引领、完善企业参与交通运输信息化建设的工作机制;中国海运(集团)总公司科技信息部副总经理吴中岱在发言中指出,目前航运市场形势严峻,航运企业面临严重挑战,信息化能够从风险管控、精细化管理、提高服务水平等方面助推航运企业抵御风险,应对市场低迷;交通运输部水运科学研究院副总工程师张鹭分析现代物流与交通运输(水运)的关系,指出现代物流实际上是运输概念的延伸,是通过先进的现代信息技术对以交通运输为核心的各项物流功能的整合,是发展现代交通运输业的重点内容;天津港信息技术发展有限公司副总经理王志刚介绍天津港信息化发展现状以及码头管理系统、物流堆场系统和海关监管系统等在天津港的应用情况,并阐述信息化技术的研究方向。

上海海事大学信息工程学院院长王晓峰教授主持下午的论坛专场。上海计算机软件技术开发中心软件平台服务部副主任孔磊介绍云计算、物联网、移动物联网、大数据、自然语音处理、3D打印等新一代信息技术,结合信息技术发展规律周期分析新技术受关注的程度,提出应从创新和长远战略的视角出发促进航运信息化。

航天信息技术篇6

【Abstract】Based on the general situation of artificial intelligence, this paper puts forward the application significance of artificial intelligence in aerospace measurement and control technology according to the equipment requirements in aerospace measurement and control technology. According to the feasibility of the application of artificial intelligence in aerospace measurement and control technology, this paper analyzes the intelligence of the space measurement and control technology, finally puts forward the application environment and target of artificial intelligence in aerospace measurement and control technology.

【关键词】人工智能;航天测控技术;应用探究;智能化

【Keywords】artificial intelligence; aerospace measurement and control technology; application inquiry; intelligent

【中图分类号】V55 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069(2017)05-0141-02

1 引言

人工智能在航天领域的应用具有巨大潜能。航天测控技术实际上是通过测控,实现对卫星的控制,这是一份较为复杂的工作过程。随着卫星功能的不断增多,航天测控技术要求也越来越高。虽然我国已经在航天事业方面位于先进的水平,但是航天测控设备多只是实现遥控与测控的自动化,与智能化的实现还有一段距离。因此,人工智能的应用还有待挖掘,人工智能在航天测控技术中的应用还有待研究。

2 人工智能的应用概述

近年来,我国在人工智能的研究领域也有了较大的进展,不少国内学者发表了有实用价值的研究著作。人工智能在医学诊疗方面取得了广泛的应用。随着航天器的多功能发展,智能化的转变,成为发挥航天事业多用途、系统化的决定性因素。因此,我国逐步加大了人工智能在航天测控技术中的研究,希望航天测控技术能够自动处理探测故障、自行进行飞行规划和路线设计等[1]。

3 航天测控技术中的设备应用要求

第一,卫星轨道测试及其引导系统。第二,航天侧控技术的安全控制。第三,根据航天侧控任务要求对卫星的形态进行分析,对其卫星轨道实施控制。第四,航天侧控系统要实时监测卫星内部的设备工作情况。第五,航天侧控技术要求能够对卫星上设备发生的故障,及时采取定位、排除和检修。航天的侧控应用,对设备的响应速度与可靠性都具有很高的要求,不仅要具有极强的通用性质,还要能够在规定时间内完成对相关设备的检测与通信,使设备间保持联系,保证遥测技术数据正常处理流程。对设备故障等任务提出控制指令,进而进行执行[2]。

4 人工智能在航天测控技术中的应用意义

传统的航天y控软件是通过算法结构和计算机而实现推理功能的,对于很多问题还无法提供最精确的答案和描述,数值的计算能力也不够强,有时只能定性推理。而人工智能的应用,可以提升其生存能力,包括航天器的自主检修能力、故障排除能力、定位能力等。对于航天器的轨道设计,自动化网络智能预先对故障检测的定位等设置好,用编程进行控制。随着航天测控技术要求的不断提升,传统的编程控制已经不能满足当代的应用需求,若不向智能化测控技术进行靠拢,其航天测绘中的数据与通信的可靠性与有效性都会受到不同程度的影响,导致接收到的数据不准确、不完整。因此,我国很多专家专门成立研究小组,对航天测控技术进行数据分析,分析其指令的序列、故障检修、定位等信息,将人为的管理逐渐转化为智能化管理。

用人工智能控制航天测控技术,不仅能够提升航天工作的安全系数,还能够减少航天器的使用寿命,降低人工控制费用,减少人工管理精力,具有很明显的优势。第一,人工智能能够代替测控专家进行智能化操作与工作,减少专家的脑力劳动。第二,人工智能中收藏了所有测控专业的各项经验,整合了测控技术的专业知识。第三,人工智能使航天系统离开了人操控的固定模式,提高了操作的变通性和实时性,降低了人为操控影响因素。第四,人工智能使航天机械更容易操控,提升了工作效率。第五,人工智能使航天系统的解决问题能力提升。第六,节约了航天器测控的维持状态的人力和物力,配置速度加快[3]。

5 人工智能在航天测控技术中应用的可行性

人工智能的应用过程,实际上是将人的思维活动进行机械化,使机械具有类似人工的处理问题的能力。人工智能在航天测控技术中的应用,是航天系统模仿测控专家的思维和操作,进行推理判断,使操控程序能够如同专家处理问题的规则一样,及时提供解决措施,根据我国现有条件可知,人工智能在航天测控任务中的应用是可行的。测控系统的功能有数据库和知识库。前者包含遥测数据、指令和故障信息。后者包括用户的接口、知识获取、知识表达等。通过外部输入数据,转换成系统能够识别的信息,进行格式压缩和处理,实现对航天器的控制,利用人工智能实现测控技术控制,减轻了人为负担,也能够提升航天测控能力。

6 航天测控技术任务中的智能化应用分析

我国传统的航天测控技术是采用一般算法实现自动化,该种方式具有封闭性,不利于技术的发展和扩充,故障维护方面也要采用人工方式进行解决,不适用航天事业发展。根据我国航天测控技术现状,我们首先要确定测控设备智能化系统,选择有针对性的部位,融合测控专家的思维,实现人工智能操作[3]。其次,使用智能化系统,还要将专家测控系统嵌入到设备中,再改变原本的算法与结构,使其逐渐适应航天事业的改变与发展。对于智能化测控系统中,可以确定的系统由遥测信息处理系统、通信跟踪系统、故障诊断系统、检测系统等。这些都是容易实现人工智能的部分,能够使遥测信息处理中,清楚航天器的轨道等情况。

7 人工智能在航天测控技术中的应用环境与目标

为了使人工智能在航天测控技术中具有可靠的应用,要遵循一定的应用环境和目标。在开发环境上,要选取经验丰富的建造及测控专家进行系统融合,先借助小型机进行专家智能系统开发应用,再根据需求进行专家系统开发。在目标方面,不仅要开发全面、智能化的航天测控大系统,还要在开发通讯上更加便捷,统一通讯接口,面向广大用户,逐步升级系统故障排除方案。真正实现系统在线实时工作。同时,人工智能在航天测控技术中的最终目标是将地面测控设备小型化,再将其移植到航天事业中,提升卫星的控制能力。

8 结论

人工智能在航天侧控技术中的应用与开发,有利于我国智能化的进一步发展研究,对于提升航天测控设备的可靠性具有重要意义。希望本文的研究,能为提升我国人工智能在航天测控技术中的应用水平提供借鉴。

【参考文献】

【1】钱卓昊.人工智能技术在电气自动化控制中的应用探究[J].中国高新技术企业,2016(16):51-52.

【2】阿不都艾尼・阿不都肉素力.人工智能在网络信息检索中的应用实践探究[J].电脑编程技巧与维护,2016(08):76-77.

航天信息技术篇7

高技术是对一般传统技术而言的新兴尖端技术。以高技术产品开发和生产为主导的产业,叫高技术产业。大力发展高技术产业是增强企业自主创新能力、转变经济增长方式、促进我国高技术产业集聚、辐射带动区域经济发展、加快我国建立创新型国家步伐的需要。

据悉,国家发展和改革委员会于2008年2月29日举行国家高技术产业基地授牌仪式,西安跻身国家6大高技术产业基地,成为我国西部地区唯一一个综合性国家高技术产业基地。

这充分彰显了西安的综合科研实力和发展潜力,是推动西安又好又快发展社会经济、带动大西北、实现东西互动的良好契机。

四大开发区(基地)成高技术产业聚集地

西安市高技术产业主要集中在4个部级的开发区(基地),这4大高技术产业聚集区的高技术产业产值占全市高技术产业总产值的比重接近90%,是西安市经济持续快速发展的动力源泉。

其中,西安高新区的综合指标位居全国前列,并于2006年6月,被国家列为重点要建设成为世界一流科技园区的六个国家高新区之一。

西安高新区已完成35平方公里的基础设施配套建设,截至2007年底,累计注册企业达到10734家,初步形成了包括集成电路、软件及服务外包、通信设备等为骨架的电子信息产业,已成为西安市最大的经济增长极和我国转化科技成果、发展高新技术产业的重要基地。

2007年,高新区高新技术产业进一步壮大,园区外向度大幅提升,主要经济指标创二次创业五年来最高增速,连续五年实现了30%以上增幅。以电子信息、装备制造、生物医药、新材料为主的高新技术产业集群效益逐步显现,四大主导产业实现营业收入1435亿元,同比增长34%。

其次,西安经开区的生产总值也位居西部经开区第一位。西安经济技术开发区共有企业2500多家,引进工业项目450项。三菱、日立、西门子等世界500强企业的投资项目及陕重汽、贵航、西航莱特等一批国内知名企业入住,促进了区内高技术产业发展。

商用汽车产业成就了陕西省装备制造业第一个产销超百亿的龙头企业――陕汽集团。西门子、日立、ABB等世界500强投资企业以及西电集团、山西永济电机等企业,构成了经开区电力电子产业的骨干,启源机电、西玛电机等项目也相继建成投产。从2003年开始,西安经开区主要经济指标连续5年保持在40%的增长态势。商务部的2006年部级经济技术开发区综合评价结果显示,西安经开区生产总值、工业增加值、实际利用外资等3项指标在西部13个部级经济技术开发区中排名第一。

此外,西安阎良航空基地向着打造一流航空高技术聚集地的目标迈进。该基地是我国第一个以发展航空高技术产业为特色的部级产业基地。航空城西安阎良被称为“中国的西雅图”,阎良航空产业基地位居中国航空工业最为集中的地区,充分整合西安、陕西甚至是全国的航空资源,正在成为我国航空高技术产业的聚集地。

截至目前,西安阎良航空基地已注册航空企业115家,其中外资企业15家,内资企业100家。在发展航空高技术产业中,已经成立了3家整机制造企业、11家航空新材料企业、6家航空电子企业和60余家航空零部件企业。航空高技术产业集群发展态势良好,初步形成了以航空高技术研发、整机制造及航空装备生产等为特色的产业集群。一个以航空产业为特色、产业链完整、优势突出的航空专业园区正在形成。

还有,西安民用航天基地也站在了高技术产业的最前沿。西安国家民用航天产业基地由陕西省、西安市和中国航天科技集团合作成立,是西安市最年轻的部级产业基地。

依托西安现有的航天科技资源优势,西安航天基地科学规划,按照与既有园区错位发展的思路,航天基地重点发展以航天运载动力和航天特种技术应用移植推广为主导的民用航天产业。

据了解,“十一五”期间国家对航天器的需求、

航天信息技术范文

航天信息技术篇1关键词:航天项目技术;状态管理;信息系统0 引言科学技术是航天技术的基础,而航天技术集合了现代许多科学技术的新研究成果,所以航天技术也是科学技术
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