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航天发展技术分析范文1
航天测试发射专业人才培养需求分析
近年来，我国航天发射任务明显增加，载人航天、深空探测、二代导航、对地高分、新型运载火箭试验、多平台发射等新任务连续不断。航天发射将呈现出零窗口发射、连续多窗口发射、快速密集发射、一箭多星发射、应急快速发射等发射新局面，参试人员兼岗、多任务并行情况普遍。高密度航天发射带来参试人员的不足，也对测试发射人才素质能力提出更高要求。航天发射试验任务涉及部门多，直接参与试验任务的指挥和技术人员众多，往往需要各级指挥机构组织协调并联合决策。航天发射试验是国家政治、军事、经济利益的集中体现，要求万无一失，而决策的问题往往是隐藏很深的技术问题，决策难度大。为了较好地实施靠前决策和联合决策，指挥层次日趋扁平化、管理日趋精细化，应急指挥情况越来越复杂、决策能力需求知识面越来越宽，迫切需要院校培养新型指技复合型人才。航天测试发射专业培训对象主要来自（或即将分配到）总装备部三个航天试验基地、相关研究院所、二炮部队和联合作战相关部队。岗位范围包括操作手岗位、指挥岗位、机关作试参谋岗位及其他与测试发射相关的试验技术岗位。具体岗位涉及测试、发射、指挥、地面设备管理及气象保障和勤务保障任务以及与之相关的组织指挥、总体协调、任务分析、诸元计算、遥外测及其数据处理任务等。航天测试发射专业人才培养包括任职教育和学历教育。任职教育包括现职干部任职教育和生长干部任职教育，学历教育包括本科生教育和研究生教育。不同的培训对象对知识、技能的需求不同，只有掌握不同培训对象的特点，才能在教学过程中科学施教，提高教学水平。
航天测试发射教研训一体化研究
教学理论研究按照航天测试发射任务对不同层次人才知识和技能的需求，探讨并构建了测试发射方向的“多层次、多目标、一体化”人才培养体系。通过定量化培训目标，设计培训方式、培训内容、考核方式等，构建具体课程、专题的详细完整的内容体系，严格课程设计、课堂设计、课件设计、试题库设计，制定考核方式等。修改完善了研究生、本科生的培养方案和课程体系；创建了生长干部任职培训、试验中级指挥干部任职培训、测发总师系统研讨班等教学对象的培养方案与课程体系。航天测试发射人才培养主要服务于部队航天发射试验任务，因此，针对航天发射试验任务现实存在的各种问题开展讨论和分析，提出解决问题的思路和具体技术方法，全面拓展“贴近部队、深入部队、服务部队”的教学研究。针对测试发射领域知识广、测试发射可靠性安全性要求高的特殊性，研究并创新了“网络型、实践型、团队型”教学手段。利用现代网络信息技术构建“网络型”教学平台，通过网络课程弥补传统课堂教学存在的不足。按照学员培训需求和培养目标，积极组织开展实地参观、模拟训练等“实践型”教学，使其通过切身感受，扩展解决问题的思路和方法。通过研究团队教学的特点及优势，创建了“团队型”教学模式。通过集体讨论、集体备课，高度凝练了教学内容；通过集体指导、重点检查，大幅提升了课堂设计水平；通过集体监督与标准化考核，有力督促了年轻教员的成长。教学方法研究在教学中探索了“问题型”专题教学方法，实现了从“收集现实问题——确定教学内容——组建专题教学组和评估专家组——设计教学专题——组织学员研讨——完善教学专题——正式进入课堂”，已建成《航天试验技术》系列专题、《航天发射安全性可靠性》系列专题、《航天试验指挥》系列专题、《航天装备应用》系列专题等。在教学中强化了“案例型”专题教学方法，航天测试发射是一项复杂的大系统工程，在过去的几十年中积累了大量的实践经验与教训，将这些典型实践进行归纳，挑选合适的实践作为案例教学。为此，针对航天测试发射教学，探索了“案例型”教学。案例教学的关键是选择好的案例，在选择案例时应注重启发性、典型性、真实性和故事性。例如在《航天发射故障诊断》、《可靠性工程》、《安全性工程》课程时，通过典型的国内外大量的卫星发射、载人航天、载人探月、星际探测等航天任务实际案例，极大地调动了学员主动思考问题、解决问题的意识，激发了对航天发射事业的热爱。对测试发射重大现实问题创建了“研究型”教学方法。测试发射专业教学中除了通过集体授课解决共性问题，更多是采取课题研究的方式解决个性问题，即采用“研究型”教学方式。通过组织观摩优秀教员的授课、精品课程的建设，组织学习优秀论文，探讨提高教学的思路和方法。通过资助教员开展教学研究课题，针对教学的经验和问题进行总结。对于任职教育学员，按照预先收集的测试发射相关领域的现实问题，学员自愿组合成课题研究小组，导师负责指导学员组针对特定问题进行研究。对于学历教育，采用课程小论文的形式，针对某一个特定问题开展研究，提高其解决问题的综合素质。师资队伍建设研究构建了“首席教授+专业方向带头人+中青年骨干”教研训团队。学科师资队伍由17人构成，拥有多个独具特色的研究方向，为人才培养保证了充足的师资力量。由航天测试发射学科首席教授牵头，以各专业方向责任教授为组长，以高职和中青年骨干为核心，构建多个教研训团队。通过定期召开会议，总结经验，发现问题，共同商讨解决问题的措施和办法，并为学院教学改革出谋划策，从而极大地发挥了教研训团队的集体力量。采取“调研+代职+参与任务+进修+引进+外聘”方式强化师资力量。通过组织和鼓励教员走出校门，进入航天试验部队、航天工业部门代职锻炼、接受培训，了解学员所需，了解产品、了解工程化过程。目前，航天测试发射专业师资队伍的知识结构比较完善，覆盖了从装备的使用操作、工程技术到顶层设计与规划等方面的知识，基本满足了任职教育和学历教育的需求。制定“传帮带+竞争上岗+公平考核”激励制度。教学质量的提升也取决于合理的激励制度。对于经验丰富的高职教员，要发挥“传帮带”的作用，要对搞得好的高职教员实行合理奖励。同时，对于授课教员，采用“竞争上岗”的方式，促进高职教员，鼓励年轻教员，提高整体授课质量。对于教学质量的评估需要做到“公平考核”，由授课质量专家组、学员按照一系列指标打分，结合教员自评，给出综合评定成绩。另一方面，通过净化竞争环境，制定合理的奖惩制度，积极调动教员的积极性，杜绝“等、混、差”的消极思想。教研训一体化平台建设研究为提高测试发射教学质量，需要为教员、研究生学员和总师班学员的科研和技术推演提供一个平台；需要为学历教育和生长干部任职教育学员的指挥、操作和技术学习提供一个平台；需要为轮训班学员学习测试发射新技术提供一个平台；需要为中级指挥学员进行指挥演练提供一个平台；需要为多层次学员联合演练提供一个平台。为此，开展了航天测试发射教研训一体化平台构建研究。通过将已有试验设施设备、科研试验设备、学科建设新购设备、教学科研训练软件系统，按照模块化、功能化、系统化、网络化等原则集成，构建了航天测试发射教研训一体化平台。使得测试发射方向的基础设施设备得到系统改造，教学环境得到进一步完善，科研环境得到极大加强，训练环境得到全面升级。航天测试发射教研训一体化平台主要新建项目包括：航天测试发射指挥模拟训练系统、新一射场测发信息检测分析系统、CZ-3A系列运载火箭多路测试信息采集处理系统、运载火箭遥测数据判读系统、CZ-3B运载火箭控制系统模拟器等。如航天测试发射指挥模拟训练系统用于对运载火箭测试发射操作、组织指挥级技术勤务保障等方面的训练，系统主要包括发射站指挥所分系统，以及运载火箭控制、动力、利用、遥测、外安、勤务等模拟训练分系统。该模拟训练系统为本科生、研究生、生长干部、测试发射中级指挥干部等提供了良好的训练环境。
航天测试发射教研训一体化实践
航天发展技术分析范文2
当前，全球航天产业蓬勃发展，航天经济数据不断上扬。据美国航天基金会的数据，2015年全球航天产业总收入约为3230亿美元，其中商业航天收入超过2460亿美元，占比约76%；通信、遥感等商业航天产品和服务收入达到1263.3亿美元，占全球航天产业收入的最大份额，约39%；通信与导航地面设备制造收入1105.2亿美元，占比全球航天产业收入约34%。可见，商业航天已成为世界航天产业的主要构成和全球航天经济发展的主导力量，通信、导航、遥感三大卫星产业成为商业航天发展的支柱产业。全球卫星产业已自上至下形成成熟的卫星制造、发射服务、卫星应用产业链——卫星制造与发射服务构成产业链上游，卫星应用由地面设备制造与卫星运营和服务两部分组成，构成产业链下游。据2017年7月美国卫星产业协会（SIA）最新报告显示，2016年全球卫星产业收入为2605亿美元，其中卫星服务和地面设备制造收入达到2411亿美元，占比为92.6%；卫星制造和发射服务收入为194亿美元，占比为7.4%。可见，卫星产业发展重心已完成从产业链上游向下游转移，整个产业结构已趋于稳定，产业下游收入大幅超越上游收入成为价值高地。按应用类别，卫星产业细分为卫星通信产业、卫星导航产业和卫星对地观测产业三部分。根据欧洲咨询公司最新数据，全球卫星通信产业收入1460亿美元，占比约62%；卫星导航产业收入855亿美元，占比约36%；卫星遥感产业收入52.1亿美元，占比约2%。可见，卫星通信产业的发展最为成熟，产业规模最大；卫星导航产业近年来随着智能终端和移动互联网应用的普及，进入发展的快车道，导航地面设备销售与增值服务收入不断攀升；卫星对地观测产业占比不大但发展迅猛，目前正由传统市场向更强调开放、创新和商业化发展的新型市场转型。
二、国外商业卫星通信领域发展情况
卫星通信产业是全球卫星产业中最早实现商业化的领域，是卫星产业三大子产业中收入比重最大的业务领域。伴随近年来信息服务需求（特别是卫星宽带服务需求）的增长以及卫星研制与应用技术的演进，产业规模一直保持稳定的增长态势。传统商业卫星通信领域主要为用户提供卫星直播、卫星音频广播、卫星固定通信和卫星移动通信服务。近年来，卫星宽带互联网市场不断升温，为满足日趋多样化的带宽密集型应用需求，包括成熟通信卫星运营商、各类科技与互联网公司等，纷纷斥巨资打造高通量的宽带互联网星座（包括高、中、低轨各个类型），瞄准机载WiFi、海事宽带和高铁宽带以及个人消费者宽带接入等领域，未来将在极大程度上塑造和影响卫星通信产业的发展和布局。1.在轨商业通信卫星统计截至2017年9月5日，国外共有557颗商业通信卫星在轨。在轨商业通信卫星当中，美国数量最多，共计286颗，欧洲129颗，俄罗斯20颗，日本17颗，其他国家共计105颗。如图1所示。从轨道分布来看，GEO仍然是各大运营商最为青睐的轨道，其次是LEO，MEO和HEO分布较少，但这一格局将在未来几年内发生巨大变化。随着中低轨道巨型星座计划的持续实施，未来，数千颗、甚至上万颗低轨道卫星在轨的场景也非空想，在轨卫星规模上LEO将很有可能快速超越GEO。2.卫星通信产业发展现状（1）“金字塔”型的产业价值链从产业链构成的角度来看，卫星通信产业保持了与整个卫星产业基本一致的结构。自上而下依次由卫星制造、发射服务和卫星应用组成，但在细分产业行为主体上具备自身的特点：由于下游的卫星应用领域在全球范围内商业化发展已十分成熟，掘取了产业链的绝大部分收入，导致上下游的收入规模比例达到1：20左右。从公司数目上也能一窥端倪，目前主要的上游制造商和发射服务商仅有20余家公司，进入门槛很高，而下游包括运营商、服务提供商和终端制造商在内，共有超过1700家公司，市场繁荣活跃。（2）欧美制造商在GEO商业通信卫星领域垄断地位明显卫星制造方面，从2012－2016年GEO商业通信卫星订单情况来看，共有12家制造商获得90颗GEO商业通信卫星订单。劳拉空间系统公司、波音公司、轨道ATK和洛马4家北美制造商共获得60%的市场份额，空客防务与航天、泰雷兹-阿莱尼亚航天公司、不莱梅轨道高科技公司、萨瑞卫星技术公司4家欧洲制造商共获得24%的市场份额，美欧六大制造商继续占据80%以上的市场份额。此外，其他的市场份额分散于俄罗斯的信息卫星系统-列舍特涅夫公司、俄罗斯的达斡亚航天发展中心、日本的三菱电机公司等卫星制造商。如图2所示。（3）卫星应用服务业整体快速增长态势放缓根据SIA的划分标准，卫星通信运营服务业按照业务类型可进一步分为大众消费业务、卫星固定通信业务和卫星移动通信业务。其中，大众消费业务包括卫星电视直播业务、卫星音频广播业务和消费卫星宽带业务；卫星固定通信业务包括转发器租赁业务和管理网络服务；卫星移动通信业务包括移动话音业务和移动数据业务。据SIA数据统计，2016年，全球通信卫星运营服务业总收入达1257亿美元，同比增速放缓至0.2%。其中，大众消费通信服务收入1047亿美元，继续在整个卫星通信运营服务业收入中占据最大的比重（83%），同比微增0.4%；卫星固定通信服务收入174亿美元，同比下滑2.8%，是卫星通信运营服务业中首次出现下滑的部分；卫星移动通信服务业务收入36亿美元，同比增长5.9%，保持了高速的增长态势。
三、国外商业卫星遥感领域发展情况
当前，商业遥感卫星市场正在悄然发生一场变革。政府市场虽仍是这个市场的主角，占据大部分的市场份额，但商业市场也已初露头角，众多新型卫星公司纷纷创立，快速扩展着运营与服务的范围和内容。商业化程度不断提高已成为遥感卫星市场发展的主要趋势。新研制的遥感卫星将朝着更小、更便宜、响应速度更快的方向发展。新兴市场需求的不断增长将带来新的产业机遇。商业遥感卫星市场正在走向空前繁荣。1.在轨商业遥感卫星统计截至2017年9月5日，国外共有414颗民商用遥感卫星在轨运行，美国281颗，欧洲40颗，俄罗斯9颗，日本15颗，印度21颗，韩国5颗，其他国家43颗。美国仍是拥有民商用遥感卫星最多的国家，并且在数量和能力上占有绝对优势。如图3所示。从卫星用途来看，民用卫星145颗，约占35%，商用卫星269颗，约占65%。相比2015年底36%的比例，以及2016年底43%的比例，目前在轨商用遥感卫星无论是从绝对数量上还是占比上，都有了提高，可以看出商业化是民商用遥感领域的一个发展趋势。除了纯商业遥感卫星外，俄罗斯、印度、日本、韩国等国家主要通过销售政府遥感卫星数据来推动商业化发展，卫星发展以政府投资为主，仅商业销售其数据产品。2．卫星遥感产业发展现状（1）较完整的上下游产业价值链目前，全球卫星遥感产业已经形成较为完整的上下游产业价值链，分别为卫星制造业、发射服务业和卫星应用服务业三大部分，其中卫星应用服务业涵盖卫星运营商、分销商和增值服务商。当前卫星遥感产业仍处于过渡阶段，应用服务市场竞争日益激烈，占据整个遥感卫星市场约85%以上的份额，中高分辨率数据成为主流，创新型数据分发策略与商业开发模式层出不穷，这些都为新产业形态的加速形成创造了条件。此外，新兴产业主体力量和私募资金等不断涌入，使产业内部的并购重组成为新常态。总体而言，卫星遥感产业正处于向市场化、开放式、融合式发展的重要转型时期。（2）传统商业运营商进军小卫星市场，新兴小卫星星座加速部署一方面，以数字地球（Digitalglobe）公司为代表的传统商业运营商继续部署新的高分辨率遥感卫星，并企图进军小卫星领域，多方面提高行业竞争力。2016年2月，DigitalGlobe与沙特阿拉伯政府签订合作协议，联合研制光学遥感小卫星星座，卫星数量至少6颗，分辨率优于1m，计划于2018和2019年发射。尽管新兴商业运营商快速发展，但当前主宰商业数据市场的仍为少数公司，即Digitalglobe（现已并入加拿大MDA公司）提供甚高分辨率光学数据，欧洲空客防务与航天公司同时提供甚高分辨率光学和雷达数据，MDA公司提供雷达数据，这些公司共同占据整个商业市场一半以上的份额。另一方面，以行星（Planet）公司等为代表的越来越多的新兴运营商进入商业遥感小卫星领域，发展的卫星星座也从原来的光学卫星扩展至气象、雷达卫星等。2016年5月，阿根廷卫星逻辑公司（Satellogic）发射了其“阿列夫卫星”遥感小卫星星座的首批2颗业务卫星，并计划制造和发射300颗遥感小卫星并构建星座，将能实现5min内对全球任意位置重访；2016年9月，Planet公司获得美国国家地理空间情报局（NGA）2000万美元采购合同，成为NGA推行商业地理空间情报战略的重要服务商，将基于其“鸽群”（Flock）星座采集的全球中分辨率遥感图像，为NGA快速高效地提供地理空间情报信息支持服务。（3）遥感服务产业增长迅速，应用模式加速创新据SIA数据统计，2016年全球遥感卫星服务业收入共计20亿美元，同比2015年遥感服务的收入增长了11%。收入增长主要源自于传统卫星遥感公司业务的持续增长，以及一些新兴公司凭借新近部署的卫星和并购其他公司的卫星获得的业务收入。其中2016年美国遥感卫星服务业收入为8亿美元，占2016年遥感卫星服务总收入的40%。微纳卫星技术迭代创新以及商业资本推波助澜，带动大量新兴运营商进入卫星遥感市场，发展数十星乃至百星规模的小卫星遥感星座，提供全球数据快速更新、成像与视频能力兼备的服务，并借助大数据、云计算等信息技术，向终端用户提供数据分析和增值服务。卫星遥感业务快速增长和应用模式创新发展，推动全球卫星遥感市场格局不断调整。Digitalglobe、空客等传统运营商积极面对和适应市场变化，在维持原有服务品类和业务模式的基础上，着力拓展端到端服务能力，推出在线增值服务和定制化的地理信息产品。Planet、Spire等新兴运营商将卫星遥感与大数据技术深度对接，在进军政府和行业用户市场的同时，积极探索面向大众消费用户的定制化、个性化服务及全新商业模式。
四、国外卫星导航领域发展情况
卫星导航系统是重要的空间基础设施和典型的军民两用系统，世界主要航天国家均已发展或正在发展卫星导航能力，部署卫星导航系统。随着卫星导航应用的不断发展，卫星导航商业应用不断扩展，形成了以行业应用为主的商业应用市场；随着卫星导航与通信、GIS系统的不断融合，未来位置服务将成为卫星导航最重要、最具前景的商业服务市场。1.在轨导航卫星统计截至2017年9月5日，国外在轨运行导航卫星87颗，其中美国32颗，欧洲18颗，俄罗斯27颗，印度7颗，日本3颗。如图4所示。从导航卫星在轨情况可以看出，美国维持着全球最大的卫星导航星座，工作卫星数量达到31颗；俄罗斯保持着GLONASS系统星座的稳定，工作卫星数量维持在24颗；欧洲伽利略系统投入初始运行，提供导航服务的卫星为11颗；印度完成IRNSS区域导航卫星系统部署，但尚未投入运行；日本正在进行卫星导航系统的建设，在轨卫星3颗，其中2017年发射2颗，提供GPS增强服务。从整体来看，至2016年底全球卫星导航系统多系统并存的格局已基本形成，至2020年多系统并存的格局将全面形成。仅从全球卫星导航系统的角度分析，2020年左右四大全球卫星导航系统（美国GPS系统、俄罗斯GLONASS系统、中国北斗系统、欧洲伽利略系统）将全部投入运行，届时全球在轨并提供导航服务的全球卫星导航系统卫星数量将达到、甚至超过120颗，将能够为全球用户提供精度更高，可用性、完好性、安全性更好的服务。2．卫星导航产业发展现状据SIA数据统计，2016年全球GNSS设备销售收入846亿美元，较2015年增长8%，占2016年全球卫星地面应用装备销售额的74%，与2015年的73.7%基本持平。如图5所示。由此可看出，GNSS应用装备在全球卫星应用装备市场占据绝大部分市场份额。
五、结论
航天发展技术分析范文3
作为一名地理教师，看到我国载人航天事业的辉煌，想到的不仅是祖国的荣耀和强大，还有地理学科角度的思考。把神九发射这样的时事融入地理知识的讲解，更能激发学生的爱国热情和探索宇宙知识的欲望。单就神九发射及其和天宫对接，有以下问题需要探讨。
一、发射时间
首先从季节上来说，此次是夏季发射，而以前历次发射都在春、秋、冬季，唯独没有夏季。发射场春季风大，不太好选发射日；冬季气温很低，极端天气下可达零下30摄氏度。而发射要求温度在零下20摄氏度到40摄氏度。因此，春天和冬天发射都比较困难，秋天条件最适宜；由于发射场较少有雷暴天气，在夏季也比较好选择发射日。而当高空风速小于70米每秒、地面风速小于10米每秒时，发射窗口比较理想。
其次，从一天来说，“神舟”一、二、三、四号飞船的发射时间选择在夜间，主要是因为飞船升空后光学仪器易于跟踪测控。而“神舟”五号、六号载人飞船的发射时间选择在白天，主要是保证降落时也在白天，便于在紧急状态下航天员逃生和进行地面搜救。神舟七号载人飞船选择晚上发射，主要是从技术角度考虑，以确保航天员出舱活动成功；同时下传的图像也会更加清晰；返回时候天还不太黑，保证航天员返回更加安全。神八与神七类似。神九是傍晚发射，具体的时间要进行精确推算，在没有太阳风暴、太空垃圾阻挡以及三位航天员身体状态正常以及最节省燃料的情况下，在最短时间内发射到太空与轨道舱进行交接，同时要使发射出去的飞船的太阳能电池帆板展开后正对着太阳，这样才能使飞船很好地运行并使航天员立即投入工作。
二、发射方向
都知道火箭一般向东发射，这样可以借助地球的自转，提高火箭的效率。而神九也一样，运载火箭朝东南方向发射，尽量利用地球的自转惯性，节省推力，如“顺水推舟”。另外，也是因为酒泉发射基地位于我国大西北，飞船上天后，要由航天测控网对飞船实施测控管理。我国的航天测控网由多个地面测控站和4艘远望号航天测量船组成，因此，向东南发射也为地面和分布于几大洋的测量船的测控提供了便利。
三、发射地点
西昌卫星发射中心主要承担地球同步轨道卫星的发射任务；太原位于黄土高原，具有发射极地轨道卫星的良好地理条件，能满足多射向、多轨道、远射程的卫星发射要求；文昌卫星发射中心主要承担地球同步轨道卫星、大质量极轨卫星、大吨位空间站和深空探测卫星等航天器的发射任务；酒泉卫星发射中心是科学卫星、技术试验卫星和运载火箭的发射试验基地之一，是中国创建最早、规模最大的综合型导弹、卫星发射中心，也是中国惟一的载人航天发射场。
在载人航天飞行任务中，酒泉卫星发射中心主要承担发射场区的组织指挥，实施火箭的测试、加注、发射，逃逸塔测试，整流罩测试，人船箭地联合检查，船箭塔对接和整体转运，提供发射场区的气象、计量和技术勤务保障，并在紧急情况下组织实施待发段航天员撤离及逃逸救生。
我国最终选定酒泉卫星发射中心作为中国载人航天发射场址，是因为其具有如下得天独厚的条件。
1.自然条件
（1）地处我国甘肃酒泉市东北部的戈壁腹地，海拔约1 000 米，面积约2 800平方千米，地势平坦开阔。发射场区为戈壁滩，航区200千米以内基本为无人区，600千米以内没有人口密集的城镇和重要交通干线，航区安全有保证。发射场区占地面积广，地势开阔，完全满足待发段和上升段航天要求，也是先进的天地往返运输系统最理想的发射和回收着陆场，而且具有很大的发展空间。
（2）属于温带沙漠性气候，深居内陆，全年干旱少雨，光照时间长，年均气温8.5 ℃，相对湿度为35%～55%，雷电日少，容易满足发射条件。
2.社会经济条件
（1）已建场30年，拥有雄厚的物质基础，生活设施基本齐全，技术保障，测控通信、铁路运输、发配电等配套设施完善。
（2）交通便利，通讯发达。场区内已建有大型机场，既可以满足航天器使用飞机快速运输的要求，又可作为参试人员往返乘降飞机的场所。
（3）可以充分利用西起喀什、东至福建闽西，距离数千千米并已基本形成的陆上航天测控网。
航天发展技术分析范文4
“嫦娥一号”开创我国月球探测的先河
中国的月球探测分为“探”、“登”、“驻”三大阶段：第一阶段“探”，即不载人月球探测阶段，第二阶段“登”是指载人登月阶段，第三阶段“驻”，即建立月球基地，进驻月球的阶段。我国目前开展的探月工程属于第一阶段，即不载人月球探测阶段。不载人月球探测阶段又分为“绕”、“落”、“回”三期：“绕”是指发射绕月卫星，对月球进行全球性、整体性和综合性探测，“落”是指发射软着陆器和月球车在月面软着陆，降落到一个区域，精细地进行区域性就位探测和巡视探测，“回”是指发射软着陆器和月球车在月面软着陆，进行区域性就位探测和巡视探测，采集关键性样品返回地球。
绕月探测的任务是研制和发射“嫦娥一号”月球探测卫星，突破绕月探测的关键技术，研制和发射月球探测卫星，建立我国绕月探测航天工程初步系统。“嫦娥一号”的研究过程中曾经出现过四大难点，即轨道设计与飞行过程控制问题、卫星姿态控制的三矢量控制问题、卫星环境适应性设计与远距离测控与通信问题。目前，这些难点已获突破，各项试验正按照原计划进行。“嫦娥一号”月球卫星将于2006年底完成各项准备工作，2007年择机发射升空，进行绕月探测。
“嫦娥一号”将完成四项任务
“嫦娥一号”卫星在发射升空后要先围绕地球用近4天的时间转3圈：第一圈周期为16小时：在近地点加速后，第2圈周期为24小时：当卫星再运行到近地点时加速，第3圈周期为48小时绕一圈，当卫星再运行到近地点时再加速，使卫星转移进入奔月轨道。绕月卫星大约经过4天多的运行，当卫星进入月球附近时刹车减速，被月球捕获，并逐步调整轨道，实现绕月探测的高200千米的圆形极轨轨道。“嫦娥一号”有以下四项任务：
首先“嫦娥一号”绘制完成三维月球地图，即获取月球表面三维立体影像，精细划分月球表面的基本地形和地貌单元，进行月球表面撞击坑形态、大小、分布、密度等的研究，为类地行星表面年龄的划分、地质构造区划和早期演化历史研究提供基本数据，并为月面软着陆区选址。
其次，“嫦娥一号”进行月表化学元素含量和物质类型分析，即探测月球表面有用元素含量和物质类型的分布特点，主要是勘察月球表面有开发利用前景的钛、铁等14种元素的含量和分布，绘制各种元素的全月球分布图，月球矿物和岩石类型与分布专题图．等，发现各元素在月表的富集区，评估月球矿产资源的开发利用前景等。1998年美国发射的“月球勘探者”号探测过月球表面铁、钛、铀、钍、钾等5种元素的全球分布，我国的月球探测再增加9种元素。
第三项任务是探测月球土壤，即探测月壤特性，利用微波辐射技术，获取月球表面亮度温度分布，反演月壤的厚度，推算月球表面的年龄，并在此基础上，估算全球月壤中核聚变发电燃料氦-3的分布及资源量等。
还有一个任务是探测地月空间环境。月球与地球平均距离为38万千米，处于地球磁场空间的远磁尾区域，卫星在此区域可探测太阳宇宙线高能粒子和太阳风等离子体，研究太阳风和月球以及地球磁场磁尾与月球的相互作用等。
月球探测已成为全球的热点
1959年到1976年，美、苏两国展开了月球探测的激烈竞争，一共发射了108个月球探测器，成功48个，成功率44．4％。美国实现了6次载人登月，美、苏两国空间霸权的争夺以苏联的彻底失败而告终。
1976年到1994年，人类没有进行过任何成功的月球探测，美国全力关注发展航天飞机和空间站。2004年美国公布了新的航天规划与计划，总结经验与教训，他们发现20年来主要关注发展航天飞机和国际空间站的战略是错误的：把美国的航天技术的能力局限在“低空”，它使人类对认识宇宙和太阳系的起源与演化、对拓展人类生存空间的深空探测方面失去了良机，贻误了时间，延缓了发展。因此，美国调整了航天发展战略，开始了重返月球与火星探测为主线的新航天计划，2008年开始进行不载人月球探测，2018年重新载人登月，2025年通过月球载人登上火星。美国的航天新计划推动了欧空局、俄罗斯和日本调整了航天发展战略。
21世纪初，探月又一次成为全球热点，而且这次打破了20世纪只有少数国家对月球探测的垄断局面，有越来越多的国家参与。现在提出月球计划的有美国、欧空局、俄罗斯、日本、乌克兰，奥地利、德国、巴西、印度和中国。根据世界各国的月球探测计划，目前都处于不载人探月研究阶段，可以说，最近10年内世界没有任何一个国家有能力进行载人登月。
月球探测对人类有重大意义
人类深空探测第一个重点是月球的探测。月球是地球的一个天然卫星，是离地球最近的天体，是我们人类飞出地球，开展深空探测的首选目标。月球将成为一个非常清晰的监视地球基地，又是我们人类科学研究的基地，甚至是一个新的军事平台，也是深空探测的前哨站和转运站。
航天发展技术分析范文5
【关键词】航天型号 质量管理
中国航天事业自1956年创建以来，经历了艰苦创业、配套发展、改革振兴和走向世界等几个重要时期，迄今已达到了相当规模和水平：形成了完整配套的研究、设计、生产和试验体系；建立了能发射各类卫星和载人飞船的航天器发射中心和由国内各地面站、远程跟踪测量船组成的测控网；建立了多种卫星应用系统，取得了显著的社会效益和经济效益；建立了具有一定水平的空间科学研究系统，取得了多项创新成果；培育了一支素质好、技术水平高的航天科技队伍。
中国航天事业的成功源于航天型号对质量的严格把控，质量管理是航天型号成功的生命线。航天型号的典型流程可以分为设计、生产、测试、运行和结束，而调度和质量管理贯穿其中。质量管理是保证型号成功最重要程序，任何工作的开展都必须服从质量管理，同时质量管理也为各项工作明确要求和方向。下面对设计、生产、测试、运行、结束和调度这6个方面与质量管理的关系进行分析。
1设计中的质量管理
设计是源头。根据设计的一般流程，设计中的质量管理可以分为：设计中的会签评审制度，设计后的状态管理制度，设计后的复查改进制度。
设计中的会签评审制度需要对设计的会签、评审有明确要求，通过制度保证设计的产生历经层层审查，确保设计的相对正确。所谓相对正确就是在目前我们所掌握的技术水平下我们的设计能达到最佳状态。
设计后的状态管理制度包括设计状态固化和设计状态更改。设计状态固化就是要求设计状态的正确、唯一，严禁设计状态随意更改和设计版本的不统一，保证设计状态受控。当设计需要更改时，有对应的审查制度，更改时的签审人员必须覆盖原状态签审人员，更改的合理性分析和落实情况检查必须完备，确保更改到位。
随着技术的发展以及工程经验的丰富，设计再复查制度也是必须的。设计的再复查包括识别旧状态未发现的风险点，和对新技术更新的风险评估。前者是为了纠错，后者是为了创新进步。
2 生产中的质量管理
生产是过程环节，生产决定了设计效果的实现，生产的质量控制决定了产品生产的质量。航天产品的生产除了单机的生产，还包括了装配、总装、转运等各个操作环节。生产的质量控制主要从以下3个方面进行。
（1）生产工序的控制。生产工序是从设计、工艺文件变更而来，是对生产操作的直接指导，反应了对设计要求的执行情况。
（2）生产环境的控制。生产过程中需规定对防静电、洁净度、多余物防治等控制环境进行要求；生产器具的标准也归为生产环境的要求范畴，如定力扳手、恒温加热台等等。
（3）生产人员的控制。生产人员需进行岗位培训，必要的须取得相应的上岗资格证书，部分关键工作甚至需要定岗定人，岗位人员的设置还需考虑双岗多岗制度。
2.1测试中的质量管理
航天测试包括了在型号运行前的所有测试项目，包括了各种环境试验下的测试。测试的质量管理从3个方面进行：测试方法的管理、测试仪表系统管理和测试的环境管理。
测试前需明确测试的方法，操作流程，测试的数据判读以及测试故障后的处理。没有规定测试方法的测试是无效的，测试方法是测试的指南也决定了测试的意义。
测试的仪表系统须有明确的计量要求，保证仪表系统的正确性。
测试的环境系统须有明确的环境指标要求，明确环境指标正负公差，环境指标值必须量化。
2.2运行中的质量管理
型号在测试完成正确后，按照总体计划，进入运行阶段。航天型号的运行阶段一般包括发射段、飞行段、寿命完成后处理或返回段。运行中的质量管理主要从流程安排和人员安排两方面进行。
运行的流程设计需规范，流程设计需考虑到正常情况下的流程设计以及异常情况下的流程设计。
人员安排需从人员培训、人员定岗两方面考虑，同时人员的安排也需考虑正常情况下的人员安排以及异常情况下的人员安排。
2.3结束段的质量管理
型号的结束代表了型号完成告一段落，无论是成功的经验还是失败的教训，都值得我们去梳理总结。总结过去，才能更好地面对将来，知识的积累是一个成功型号任务留给我们的财富。
结束段的质量管理需明确设计生产图纸的归档及封存，许多国外优秀的型号任务所产生的文件资料重量往往超过型号产品本身重量的数十倍，可见型号产品资料的重要性。
型号所产生的专利、论文必须及时收集存档，成果申报也是反应型号价值的一个重要因素。
2.4调度与质量管理的关系
型号调度负责型号的计划进度，型号质量管理负责型号的质量优劣。调度与质量管理相互配合，当调度与质量管理遇到冲突是，调度需无条件服从质量管理。型号质量管理贯穿于整个型号任务过程，并始终处于最重要的位置。
俄罗斯最新运载火箭――“安加拉”原定于2014年6月27日当天发射，后该火箭发射因技术原因被宣布取消，其发射时间被推迟一昼夜。当俄罗斯国防部长绍伊古向总统普京汇报时，普京是这样说的：“请不急不躁的工作，认真分析一切，一小时后报告。”普京的话也体现了调度与质量之间的关系。
3 结语
中国航天如今已经走过了五十多年的发展历程，创造了"两弹一星"、"载人航天"和"月球探测"等辉煌成就，航天技术为推动科技进步、国防建设、经济和社会发展发挥了重要作用。中国独立自主地进行航天活动，以较少的投入，在较短的时间里，走出了一条适合本国国情和有自身特色的发展道路，取得了一系列重要成就。目前我国在深空探测、载人航天，以及卫星运用方面和美、俄两国还有不小差距。在中国航天"十二五"以及后续发展规划中，只要持续不断努力，坚持质量管理，未来中国航天一定能赶超美俄！
参考文献：
[1]周辉著.产品研发管理：构建世界一流的产品研发体系[M].北京：电子工业出版社.
[2]周黎明著.质量控制技术[M].广东经济出版社.
作者简介：
航天发展技术分析范文6
关键词关键词：航天测控；HLA；仿真系统
中图分类号：TP301
文献标识码：A 文章编号：16727800（2014）002002903
0引言
高层体系结构HLA（High Level Architecture）的显著特点是通过运行支撑环境RTI（RunTime Infrastructure）提供通用的、相对独立的支撑服务环境，将仿真应用层同底层支撑环境功能分离开，将具体的仿真功能实现、仿真运行管理和底层传输三者分离，隐蔽了各自的实现细节，从而使各个部分可以相对独立地开发，支持各种同构或异构仿真应用之间的互操作，支持仿真系统的可扩展性[1]。HLA日益成为当前仿真技术发展的主流，被美国国防部确定为军用仿真标准，被IEEE定为国际分布仿真通用标准。
随着航天事业的蓬勃发展，航天测控领域需要根据不同的需求和目的实现测控设备的资源重组，利用HLA仿真技术实现航天测控系统的模拟训练和仿真演练，具有安全、经济、可重复、无风险、不受特定任务限制的特点，既能进行常规操作训练，又能进行任务状态下的培训，可以提升学员对各种异常情况的应变处理能力。航天测控训练仿真系统具有良好的可扩展性，方便用户根据需求对系统进行改造升级。
1系统建模
1.1系统组成
在HLA中，为实现某种特定的仿真目的而组织到一起，并且能够彼此进行交互作用的仿真系统、支撑软件和联邦对象模型构成了一个联邦，所有参与到一个联邦中的应用系统被称为联邦成员。HLA规定了联邦和邦员必须遵循的规则，各邦员之间通过运行支撑环境（RTI）实现信息交互[2]。
训练仿真系统采用HLA体系结构。确定联邦成员，将联邦功能合理分配到联邦成员，合理设计联邦对象模型和邦员的仿真对象模型，是模拟仿真训练系统实现的关键，也是使联邦及其邦员具备与其它仿真系统进行互操作的能力，并能够在其它仿真系统中得以重用的关键。
通过对航天测控训练仿真系统需求进行分析，将航天测控训练仿真系统设计为一个联邦，由系统监控邦员、动态模拟邦员、训练考核控制邦员、任务场景邦员、视景显示邦员、训练考核评定邦员构成。①系统监控邦员提供系统操作的人机界面，完成全系统的运行管理任务；②在航天测控训练仿真系统中，没有分机硬件设备，由动态模拟邦员仿真硬件设备的各种状态，对实战任务和各种联试状态下的目标特性、系统状态、测量信息、遥测信息、数传信息等进行动态模拟仿真；③训练考核控制邦员完成用户权限控制、训练考核控制、训练科目管理、任务场景管理、训练考核结果管理、操作辅助提示、目标库管理、辅助提示操作管理等任务；④任务场景仿真邦员完成对任务场景中指定时段内目标飞行器的弹道数据、塔标数据的仿真任务；⑤视景显示邦员完成任务场景三维显示任务；⑥训练考核评定邦员根据选择的训练科目、考核评定设置信息、学员操作信息、系统状态信息等完成对训练操作的考核评定任务，形成考核成绩报告。
1.2FOM/SOM设计
对象模型模板OMT（Object Model Template）是HLA标准的重要组成部分，用来描述HLA对象模型的结构框架[5]。HLA通过OMT定义了两类系统：一类是用来描述联邦中的各个联邦成员，即创建单个的HLA仿真对象模型SOM（Simulation Object Model），建立SOM的目标在于使它成为一个通用的、独立于具体的联邦应用模型；另一类是用来描述一个联邦中相互之间存在的信息交换特性的那些联邦成员，即创建HLA 的联邦对象模型FOM（Federation Object Model），建立FOM的目的就是借助OMT提供的标准化记录格式，对一个特定的联邦中各联邦成员之间需交换的数据特性进行描述，以便各联邦成员在联邦的运行中正确、充分地利用这些数据进行互操作[3]（在HLA 中，互操作定义为：一个成员向其它成员提供服务和接受其它成员的服务）。
FOM/SOM是一种建模的技术和方法，它便于模型的建立、修改、生成与管理，便于对已开发的仿真资源进行再利用，使建模过程走向标准化[4]。具体而言，FOM定义了一个联邦内成员间所有用于交换的数据的详细说明，如公共的对象类及其属性、交互类及其关联的参数等信息；仿真对象模型SOM定义了每个邦员提供给联邦的自身能力的详细说明。
对象类和交互类的设计实际是确定各个联邦成员之间的数据流和控制流。各个联邦成员通过其它联邦成员感兴趣的对象类和交互类，订购自己所需要的对象类和交互类，实现联邦成员之间信息交换和互操作。
1.2.1对象类和交互类结构表设计
表1是为航天测控训练仿真系统定义的对象类结构表。在对象类结构表中，列出了几个主要的对象类，它们包含各自可能参与信息交换的一组属性数据。目标类代表目标飞行器，目标飞行器的位置信息由任务场景邦员仿真得到，被动态模拟邦员用于测控站状态参数的仿真，被视景显示邦员用于确定三维任务场景中目标的位置。测控站类代表测控系统设备，其设置参数（设备工作参数）由系统监控邦员设置，状态参数（包括设备状态和测控数据等）由动态模拟邦员模拟仿真得到，设置参数和状态参数是训练考核评定邦员进行训练考核评定、产生辅助操作提示信息的依据之一，视景显示邦员则根据测角数据显示测控站的天线指向。训练考核状态类代表当前的训练考核状态，由训练考核评定邦员产生，训练考核控制邦员显示。
表2是航天测控训练仿真系统定义的交互类结构表。现实中所有的事件都是由特定事物发出，也是由特定事物接收的。对于交互类来说，所有的交互也是由仿真中的实体发出和接收。所以在交互类结构表中，各交互类都有特定的初始化邦员与接受邦员[6]。表明该交互类可被成员初始化并发送，可被成员感知该交互但不响应；表明该交互类可被成员初始化并发送，可被成员响应。
3结语
本文对航天测控训练仿真系统的设计与实现进行了描述。航天测控训练仿真系统提供了航天测控的模拟环境，为相关人员的教学、培训和训练提供了仿真平台。同时本系统可进行二次开发，应用于更大规模的航天仿真系统中。
在航天飞行器日新月异的今天，航天测控系统需要的不仅仅是传承，更重要的是创新，而HLA仿真系统的跨平台可移植性与可重用性恰恰使传承与创新完美地结合在一起，既节省了开发时间与成本，又使系统具有很强的可扩展性，能够适用于未来更高要求的航天系统。
参考文献：
[1]FREDERICK KUHL，RICHARD WEATHERLY，JUDITH DAHMANN.计算机仿真中的HLA技术[M].付正军，王永红，译.北京：国防工业出版社，2003.
[2]周彦，戴建伟.HLA仿真程序设计[M].北京：电子工业出版社，2002.
[3]戴婷婷，马忠锁.基于HLA的卫星测控仿真系统[J].电脑知识与技术，2010（1）.
[4]陆晋荣，樊忠泽，聂冲.航天发射一体化仿真训练系统[J].载人航天，2009（3）.
