航天技术的基础精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇航天技术的基础，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词：插件；socket；文件共享；接口；航天数据处理

中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)01-0211-02

Application of Space Data Processing with Plug-in

CHEN Tuo, YAO Guo-qing

(Information Engineering, China University of Geosciences, Beijing, 100083, China)

Abstract：To find a solution of making space data processing software more reuseable，plug-in technology is used.This paper discusses three main means of communication in the plug-in area(Window Message, file sharing, socket). Finally, the decision of using socket to transfer data is made.

Key words: plug-in; socket; file sharing; interface; space data processing

1 概述

1.1 背景

随着航天技术的蓬勃发展，越来越多的应用都需要卫星数据的支持，与此同时，地面软件的数据处理软件也将受到前所未有的挑战。地面数据处理类型繁多（各种遥测参数，各种科学数据等等），使得软件的处理也越来越复杂。一方面，一些数据处理流程（如数据移位，同步头查找）已经较为成熟，重复实现浪费工时；同时，有些模块是需要重新设计，如界面显示，往往是因为载荷的变化而变化的，就算载荷没有变化，对参数的要求也不大相同。

1.2 插件技术

插件技术的引入，使得从开始的设计上将每项功能都最大化的独立，减少代码交叉，降低耦合，同时，使得开发相对独立，采取并行的方式进行软件开发，加快软件成型速度。在未来的开发应用中，如果有功能类似的需求，可以在原来基础上继承修改来适应新需求，大大提高代码的重用性，降低开发强度。

2 设计过程

2.1 特别的需求

常见的插件开发，多为单插件功能扩展，比如要了，时间不够，定义好接口后先实现了个简单的黑白显示插件，后来升级的时候换个彩色显示的插件，接口是没有变的，只是内部的数据处理显示，做了简单的插件升级。

区别于单个插件的功能扩展，这里还要解决的，是多个模块相互协作，插件与插件间也有了联系，甚至为了步调一致，插件与平台间也要进行通信，如何选择通信的方式成为接口设计之外一个非常需要考虑的问题。

2.2 接口设计

插件原理就是制定统一的接口，然后通过接口调用来实现功能的调用和扩展。在定义接口之前，应该先确定通信的方式，那么就三种常见的通信方式作下比较：

1）消息通信，由于插件与平台有直接相连的关系，插件间只能通过平台交互，好比内存与CPU的交互由主板来完成一样，由于应用中插件的变换比较多，同时之间的交互也并不特别复杂，可能只有几个消息，这种通过平台交互消息的方法似乎有待商榷。

2）文件共享，本例应用中，各模块间的交互，都被数据所驱动，如：数据接收模块接收到数据后便往下转发给数据处理模块，数据处理模块判断缓存中数据是否达到处理要求，如果一帧数据为128字节，那么达到256字节便开始往下处理。各个模块间由数据驱动倒是个不错的选择，不过与此同时，需要考虑文件互斥的问题，文件在这里属于临界资源，需要做好保护，以免程序出错。

3）socket通信，设计好文件格式后，都不用太多其它的处理，就是收到数据转发就可以了，对于数据的格式的多变性也能较容易的解决掉，设置一些格式的变量，再内部分类处理就可以了，处理弹性比较大，适用于多变的环境。

比较以上三种通信方式以后，对于本应用采用socket通信是最合适了，易于处理，又具有一定的弹性，适用于多变的格式需求。采用socket通信，又由于是本机通信，采用UDP就足够了，这里的UDP采用丢失重传机制，保证了本地通信的可靠性。那么把通信的接口抛开，除了必要的初始化和一些简单的控制，接口基本上可以定下来了，程序接口的定义如下：

Class PlugBase

{ PlugBase();

Private:

virtual BOOL CoInitialCfg()=0;//初始化自身

virtual BOOL CoRun()=0; //运行调用

virtual BOOL CoReset()=0; //重置控件

virtual BOOL CoGetInfor()=0;} //获得控件信息

接口函数不多，有初始化自身模块CoInitialCfg，运行调用CoRun，重置控件CoReset，以及提供给平台的获得控件信息的接口CoGetInfor。其中，初始化要用配置文件的方式给出，如组播地址，组播端口号，自身的ID号等等，这样方便应用时的修改，避免修改代码，反复的编译文件。

2.3 平台流程

平台如何获得这些dll信息呢，如何加载呢，隐式的加载太麻烦，每多了一个插件dll，平台的代码就要人为的添加新的头文件，再编译一次，相比之下，显示的加载要直接，避开了手动的添加文件，其优点就是不用修改平台就能直接加载使用。所以动态链接库的加载这里采用显式加载的方式，平台调用代码如下：

list BaseList;

PlugBase* pBase;

int (*pFunc)();

pFunc = (int (*)())GetProcAddr( LoadLibrary(path), "GetCoPtr"); //获得dll实例

pBase = (PlubBase*)(*pFunc)(); //取得对象指针

BaseList.pushback(pBase); //保存对象指针

这里是比较简略的写法，先声明一个基类指针列表对象，然后显式加载dll，获得dll中规定要实现的函数GetCoPtr地址，从而获得dll对象的指针。这里要说明的是，每个dll必须实现一个GetCoPtr的函数，返回值为实现了接口的对象指针。最后把指针保存下来。

其主要流程如图 1平台处理示意。

平台扫描指定文件夹，查看dll与匹配的配置文件，然后显式的加载动态链接库，并获得对象指针，扫描完成之后，调用对象的CoInitialCfg动作，初始化自身，按理说接下来就CoRun了，值得注意的是，有些时候，往往需要界面单元点击按钮来控制是否运行起来，也就是说其它插件的动作需要UI界面来调度，所以，注意主流程的右下方有两个已经完成的接口，一个是运行Run，一个是重置Reset，这两个实现是固化的，里面的代码默认的是所有控件的Run或Reset，这个事件由UI的dll来触发。

3 结束语

插件技术的引入，促使成熟有效的数据处理算法模块化，去除了代码修改干扰，加快了软件的开发速度，取得了一定的成果。同时，还存在一些问题，扩展性不够，平台功能不健全，譬如不能运行时加载删除插件，只能在平台初始化时加载，这些类似的工作，还需要在接下来的工作中细化解决。

参考文献：

[1] 潘爱民.COM原理与应用[M].北京:清华大学出版社,2000.

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关键词：航空航天业；技术溢出；因子分析

一、研究背景

技术溢出（Technology Spillover）是指先进技术拥有者在从事生产、贸易或其他经济行为时，有意识或无意识地输出技术而引起的技术水平的提高[1]。航空航天业的技术溢出则指航空航天业的先进技术通过一定渠道自愿或非自愿地传播到其他工业领域，进而带动这些工业领域技术水平的整体提升。航空航天业是我国战略性高技术产业，属于技术密集型行业，技术装备多、投资费用大，是国家经济实力与科技水平的综合体现。自20世纪50年代以来，我国航空航天业经历了从无到有、从小到大的发展历程，逐步建立起平台化、系统化、专业化的研发与应用体系。它技术内涵高、产业链长、辐射面宽、连带效应强，对众多高技术产业以及传统产业的发展起到了举足轻重的拉动作用。研究表明，内涵科技因素越高的行业部门对其他部门的贡献效应越大[2]。航空航天技术是高科技领域的前沿，航空航天业必然对其他部门具有较大的贡献效应，其技术溢出也应该是显著的，本文正是基于这一前提条件进行的研究。因此，探究影响航空航天工业技术溢出的显著性因素，充分利用其技术溢出作用，对于加快我国科技进步与经济发展有着重要的战略意义。然而，目前对此问题的研究并不深入，多数学者从理论层面分析技术溢出的问题，也有学者较为系统地对技术溢出是否存在、影响技术溢出的因素以及技术溢出的机理进行了实证分析，但这些研究都局限于外商直接投资（FDI）这一领域，没有从行业层面上分析该行业部门对其他行业部门的技术溢出，并且没有在理论上形成统一的认识。本文利用我国航空航天业的数据，采用因子分析的方法，提取影响技术溢出的关键因素，进而对促进我国航空航天业技术溢出及产业自身发展提供理论支持与政策建议。

影响技术溢出的因素有很多，根据现有文献的研究将其大致归纳为：（1）人力资本因素。Keller（1996）研究发现人力资本积累的差距导致技术吸收效果与经济增长率的不同[3]；Borensztein等（1998）认为人力资本存量是影响技术溢出效应的关键因素[4]；王成岐，张建华，安辉（2002）得出人力资本存量与技术溢出效应不相关的结论，但他们认为人力资本投入以及人才素质是技术溢出的影响因素[5]。（2）技术差距因素。Findlay（1978）和Wang and Blomstorm（1992）的研究表明技术差距越大示范模仿空间越大，吸收技术溢出的潜力也就越大[6]；Kokko（1994）的研究发现低技术水平严重阻碍技术溢出效应的产生[7]；Perez（1997）从吸收能力角度考虑，认为过高的技术差距会影响示范模仿机制发挥其应有作用。（3）经济开放程度。Blomstorm and Sjoholm（1999）、认为经济开放度高的企业由于竞争压力大而进行更多的研发投入以提高自身吸收能力[8]；Kokko（1994）发现经济开放程度与技术溢出效应之间的关系是不确定的[7]；包群，许和连，赖明勇（2003）用出口依存度等来衡量经济的开放程度，发现我国经济开放程度的提高、基础设施的建立与完善等都是促进技术溢出的有利因素[9]。（4）研发投入因素。Kathuria（2000）指出技术溢出效应并非自动产生，技术吸收方要想从中获利，须对学习活动进行投资；田慧芳（2004）的研究则表明工业部门研发投入水平与技术溢出效应呈负相关关系。此外，市场结构、工资水平、产业关联、基础设施、经济政策等都作为影响因素引入了技术溢出的相关研究中，本文在前人研究的基础之上对此进行探讨。

二、指标构建与分析方法

目前，对技术溢出进行实证研究时，学者们通常首先选择一个影响因素，然后确定与该影响因素内容相关的指标体系，最后采用一定的计量方法（如多元回归、分组回归等）来分析这些指标。本文在分析技术溢出时，也采用了这种研究思路：选取航空航天业为研究对象，根据技术差距等影响因素建立与之相关的量化指标体系，采用因子分析的方法对这些指标与技术溢出之间的关系进行研究，并用线性回归的方法对提取出的公因子进行显著性检验。

（一）技术溢出指标体系

航空航天业是一个以现代科学为基础的高新技术产业，包括机、光、电、液综合能力的精密机械加工工业，是我国国民经济和国防建设的重要组成部分[10]。其研发成本高、风险大、周期长，具有科技含量高、连带效应强的产业特点，能够带动诸多产业的发展。理论上讲，研究技术溢出影响因素需要建立一套完整的指标体系，但为了避免信息重叠，本文根据国内外现有文献的研究成果并综合考虑我国航空航天业技术溢出的实际情况，选取如下表所示指标体系：

（二）分析方法和数据来源

因子分析是一种研究从变量群中找出共性因子的统计技术，它通过分析众多变量之间的依赖关系，探寻观测样本的内部基本结构，提取并描述隐藏在一组显性变量中无法直接测量的隐性变量，很好地发挥了降维和简化数据的作用。因子分析中的共性因子是不可直接被观测却又客观存在的重要影响因素，每一个变量都可以表示为共性因子的线性函数与特殊因子之和，即，式中为的共性因子，为的特殊因子。若满足以下条件：（1）；（2），即共性因子和特殊因子不相关；（3）各共性因子不相关且方差为1；（4）各特殊因子不相关且方差不要求相等。那么，每个变量可由个共性因子和自身对应的特殊因子线性表出，因子分析的数学模型可表示为：

本文采用因子分析和线性回归相结合的方法，研究我国航空航天业技术溢出问题。用于分析的数据主要来源于《中国高技术产业统计年鉴》（1999~ 2009）中航空航天业相关数据，以及《中国统计年鉴》（1999~2009）中工业企业相关数据，统计口径为我国国有及规模以上非国有工业企业。

三、技术溢出实证研究

（一）因子分析

从《中国高技术产业统计年鉴》（1999~2009）与《中国统计年鉴》（1999~2009）整理出构建量化指标体系所需数据，并按定义计算出各指标对应值，如下表所示：

利用SPSS17.0软件做出相关系数矩阵，通过指标之间的相关系数初步判断各指标相关性较高。从已建立的量化指标体系中提取公共因子，找出影响我国航空航天业技术溢出的主要因素。因子矩阵和旋转因子矩阵如表3、表4所示：

由表3、表4可知，旋转后公共因子F1、F2的方差贡献率分别为4.803和2.795，累积方差贡献率为84.424%，进一步判断公共因子F1、F2能够代表本文所设计的衡量我国航空航天业技术溢出的量化指标体系。由表4还可知公共因子F1在X1、X2、X3、X4、X5的载荷值均大于0.7，能够反映我国航空航天业科技活动经费投入能力、研发经费投入能力、新产品研发经费投入能力、科技活动人员投入能力以及科学家与工程师投入能力，因此可将F1视为影响航空航天业技术溢出的因素之一――技术投入能力；公共因子F2在X6、X7、X8、X9的载荷值均大于0.65，能够反映我国航空航天业的新产品销售收入、新产品出口能力、新产品劳动生产率以及新产品产值比重，因此可将F2视为影响航空航天业技术溢出的因素之二――技术产出能力。

（二）线性回归

本文根据该检验模型，以公共因子F1、F2的因子得分作为自变量，以其他工业企业的全员劳动生产率LP作为因变量（具体数据见表5），构建如下回归模型：

（1）

其中LP即除航空航天业之外的其他工业企业的全员劳动生产率，是全国国有及规模以上非国有工业企业增加值与我国航空航天企业增加值的差值同全国国有及规模以上非国有工业企业全部从业人员年平均人数与我国航空航天企业从业人员年均人数差值之比。其计算公式为：

全员劳动生产率=工业增加值/全部从业人员平均人数（2）

通过回归得到人均产出变量与公因子变量之间的关系方程为：

（3）

t值:(6.240)(2.886) ( 3.320)

P值: 0.001 0.028 0.016

R2=0.749AdjR2=0.666F=8.967

由模型估计到的参数可知，我国航空航天业的技术投入能力以及技术产出能力与其他工业企业的全员劳动生产率均存在着显著的正相关关系，技术投入能力的因子得分每提高1%，其他工业企业的全员劳动生产率将上升17.541%，技术产出能力的因子得分每提高1%，其他工业企业的全员劳动生产率将上升15.9%。

四、结果分析与政策建议

航空航天业是我国国民经济的先导产业，在人才、资金、技术等方面都有着相当大的优势，产业结构具有一定的特殊性，技术溢出也不同于其他产业。因此，本文在参照前人研究成果与研究方法的基础上，构建了一个衡量技术溢出的量化指标体系，采用因子分析的方法从中提取出最为显著和最具代表性的两个因素，即航空航天业的技术投入能力及技术产出能力。科学分析这些影响因素，有效利用技术溢出效应，有利于提升传统产业的自主创新能力、推动国家整体技术进步。对此，提出如下建议：

（1）加大航空航天业技术投入力度，保障科技研发能力的领先。2007年颁布的《深化国防科技工业投资体制改革的若干意见》等政策，明确指出国防科技工业投资体制的改革思路。2009年提出的《关于加快国家高技术产业基地发展的指导意见》等政策，也明确提出鼓励高新技术产业的发展思路。因此，同时作为我国国防科技工业和高新技术产业的航空航天业，应构建以政府投资为主、社会投资为辅的多元投资渠道，注重人力资本存量的积累和人力资源结构的优化，切实加大航空航天业的技术投入力度以保证其领先的科技研发能力。

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[关键词]斜坡地基；填挖交界；强夯；K30；地基承载力

[DOI]1013939/jcnkizgsc201623163

1工程概况

河北省清东陵高速公路四标段起点里程K21+500，终点里程K28+707203，全长7207千米。采用双向四车道高速公路标准建设，路基宽度245米，设计速度80千米/小时。设计路基挖方474517万方，填方1323106万方。

本试验段位于遵化市大玉线与清东陵高速交叉口东侧山坡上，本次试验段里程：K25+890～K25+990；选取K25+900（半填半挖路堤）、K25+930（半填半挖路堤）、K25+980（路桥过渡段）三个试验断面。

本试验段为半填半挖路基，为提高路基整体强度、减小填方区与挖方区的不均匀沉降，在铺土碾压至下路床顶面时，对路堤全幅进行强夯处理，并铺设双层双向土工格栅，控制填方路基与挖方路基的不均匀沉降。

2强夯施工工艺

强夯施工可按下列步骤施工：①清理并平整施工场地；②标出第一遍夯点位置，并测量场地高程；③起重机就位，使夯锤对准夯点位置；④测量夯前锤顶高程；⑤将夯锤起吊到预定高度，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程，若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时将坑底整平；⑥按设计规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击；重复步骤③～⑥，完成第一遍全部夯点的夯击；⑦用推土机将夯坑填平或推平，并测量场地高程，计算本次场地夯沉量；⑧在规定的时间间隔后，按上述步骤逐次完成全部夯击遍数，最后用低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程。

满夯施工可按下列步骤进行：①平整场地；②测量场地高程，放出一遍满夯基准线；③起重机就位，将夯锤置于基准线端；④按照夯印搭接1/4锤径的原则逐点夯击，完成规定的夯击数；⑤逐排夯击，完成一遍满夯，用方格网测量场地高程；⑥场地整平；⑦测量场地高程，放出二遍满夯基准线；⑧重复③～④的步骤完成第二遍满夯；⑨平整场地（若设计满夯为一遍时，步骤⑦～⑨略去）；⑩测量场地高程。

3强夯数据分析

夯击次数与累计沉降量、对应沉降量关系曲线见图1和图2。

通过对现场强夯试验的数据分析，得出结论：累积夯沉量随夯击次数增加而增加，每击夯沉量随夯击次数增加而减小。由图1、图2可看出，单点夯击6～7次后，夯沉量趋于稳定，且小于2cm，如果以8次夯击后的夯沉量作为总夯沉量，夯击次数为6～7次时，夯坑累计夯沉量已达总夯沉量的95%左右，因此，6～7次可作为最佳单点夯击数。

4夯后K30试验数据分析

强夯作业后进行K30试验，对强夯作业质量进行检验。在K25+900、K25+930、K25+980三个断面进行试验，K30试验σ与s曲线及线性趋势线如图3所示。

图3K30试验σ与S曲线及线性趋势线对K30试验数据进行分析，强夯作业后，K25+900、930、980三个断面的地基系数K30的值分别为234、241、243MPa/m，远大于设计要求的150MPa/m，说明本次强夯作业对路基承载力提高效果显著。

5结论

通过现场实验数据可以看出，强夯后山区高速公路填挖交界处的地基承载力得到大幅提高，这对半填半挖路基造成的不均匀沉降有很好的控制，建议以后遇到类似工程问题时，先采用强夯法进行路基处理，使承载力得到补偿，同时结合上面铺设的土工加筋材料，使填挖两处的路基形成整体。

参考文献：

[1]罗希文高速公路路基强夯技术应用研究 [J].湖南交通科技，2001，27（1）：10-12

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核心航天技术

核心航天技术是NASA执行当前及未来航天任务时必须依赖的技术，也是NASA战略性航天技术投资重点，约占NASA未来4年总投资的70%。未来4年，NASA将重点投资8个核心航天技术领域，分别为发射和太空推进技术、高数据率通信技术、轻型航天结构和材料、机器人和自主系统、环境控制和生命保障系统、航天防辐射技术、科学仪器和传感器，以及进入、下降与着陆（EDL）技术。

发射和太空推进技术

报告认为，迄今为止，不管是传统的液体或固体推进系统，还是高超声速推进系统，均难以在持续运行状态下保持高性能和高可靠性。此外，航天规划也面临着成本越来越高昂的挑战。

过去20年，尽管电力推进技术或其他非化学推进手段已经得到了越来越多的应用，但太空推进仍主要依赖化学能。当前化学推进系统需要使用大量化学推进剂，但得到的效能却相对较低，这限制了航天器进入轨道后的轨道机动能力和在轨时间，进而限制航天员或机器人执行航天任务的能力。

为应对上述挑战，未来4年，NASA在投资开发先进的固体和液体火箭推进系统、辅助推进系统的同时，也将投资开发非传统推进技术，以改善当前推进系统的成本及运行状况，加强未来机器人和人类执行航天任务的能力。一方面，NASA正在对现有化学推进剂的替代品（如“绿色”或无毒推进剂）进行评估，以降低地面风险。另一方面，NASA将发展低温推进剂存储与运输技术。低温推进剂能够提供高能推进解决方案，对未来低地球轨道的人类探索任务至关重要。对低温推进剂而言，运输与存储技术最为关键。NASA将投资开发低温推进剂存储与运输技术，保障低温推进剂在太空中的长时间存储与运输。非化学推进技术主要用以保障航天活动的高效性和经济可承受性，为探索太空提供更多的机会。NASA针对非化学推进技术的开发投资将主要集中在太阳能发电技术、热核技术、太阳帆板和系绳推进等领域。

高数据率通信技术

要想从更远的地方，以更高的速率传输更多的数据，亟需进一步发展前沿通信技术。报告提出，未来4年，NASA在发展射频通信等传统通信技术的同时，还将致力于推进光通信等创新通信技术的发展。在通信技术领域，未来4年NASA的潜在投资规划有两项：一是射频通信太空孔径阵列，二是近地和深空光终端。

轻型航天结构与材料

对航天任务而言，航天器、推进系统、居住系统和科学仪器等所使用的材料十分重要。报告提出，未来4年，NASA将投资发展轻型航天结构和材料，使人类或机器人执行航天任务的成本更低，且更可靠、更高效。其投资将重点关注材料的轻型、柔性和多功能性等有利特性，包括轻型方案的发展，如混合层压板和复合非高压釜等。其他可能的投资包括特殊材料（如光学材料和自我修复材料）和柔性材料（如可扩展的材料）。

机器人和自主系统

某些航天任务系统必须在没有人员或地面控制系统的直接控制下，安全可靠地运行。对此类航天任务系统而言，自主系统十分关键。随着载人或非载人航天任务距离地球越来越远，在太空中的滞留时间越来越长，所利用的技术或系统也越来越复杂，航天任务将需要更多的独立性或自主性，以便更加高效、安全和可靠地运行。未来4年，NASA在自主系统领域的投资将主要集中在宇航员自主操作技术、系统自主管理、自主交会与对接、自主机器人。

环境控制与生命保障系统

环境控制与生命保障系统通常都需要补充消耗品，而不能完全利用废弃物生产氧气、水分和食品等关键要素。随着人类航天任务逐渐超越低地球轨道，补给生命保障系统的机会将大大减少。人类航天活动越来越需要闭环型环境控制与生命保障系统。报告提出，未来4年，NASA在此领域的投资将主要用于：空气再生、水回收、废弃物管理和居住系统。力求实现生命保障系统中75%的氧气来源于氧气再生，环境控制与生命保障系统可在不同的机舱压力下运行，50%的水是从多种废水流中再生的。

太空防辐射技术

人类在迈出低地球轨道执行航天任务时，需要采取新的措施和防护技术应对太空辐射。报告提出，未来4年，NASA将致力于改进太空辐射风险评估模型，以更好地了解和预测太空辐射的影响；还将投资开发辐射降低与监控技术。NASA将利用生物化学手段、多功能材料和有效的屏蔽结构降低太空辐射，还将投资太空辐射报警系统。

科学仪器与传感器

科学仪器与传感器包括天文台、遥感仪器和原位传感器。天文台技术对太空望远镜及天线的设计、制造、测试和运行十分关键。报告提出，在此领域，未来4年的投资将主要集中于大型反射镜系统、结构与天线。拟投资项目包括X射线反射镜、轻型反射镜、紫外线涂层、分段式反射镜、被动式超高稳定性结构、主动式超高稳定性结构、望远镜及其吊杆的安装结构等。

遥感仪器与传感器是对电磁辐射、电磁场、声能、地震能及其他物理现象极为敏感的元器件、传感器和仪器。未来4年，NASA将投资开发高功率、高分辨率、高耐久性、低成本和低重量的遥感仪器和传感器。还将致力于开发探测器和焦平面、微波/无线电收发组件、激光器。其中，探测器和焦平面领域的投资重点是大幅面阵列；微波/无线电收发组件领域的投资重点是雷达收发组件、毫米波低温低噪声放大器；激光器领域投资重点是多频脉冲激光器。

进入、下降与着陆技术（EDL）

报告提出，未来4年， EDL技术领域的投资主要有：可重复使用的航天器热防护系统、烧蚀热防护系统，充气式柔性热防护系统。

重要技术

未来4年，NASA还将在发电技术、热控技术、保障宇航员健康的相关技术等重要技术领域进行技资。

发电技术

随着航天任务的复杂程度越来越高，执行时间越来越长，离地球和太阳的距离越来越远，发电技术的发展非常关键。发电系统将向着功率更大、重量更轻、更加耐用的方向改进。这些改进将有助于提高航天任务执行能力，也使远远超出近地轨道的新科学与探索任务成为可能。目前，NASA投资了25个太空发电技术研究，包括化学发电技术、太阳能发电技术、利用放射性同位素和裂变产生的能量进行发电的技术等。未来4年，NASA可能的投资领域包括高性能光伏阵列和2千瓦端-端裂变。

热控技术

所有的航天任务都需要热控系统。有效的热控系统能够提供三项基本功能：热量采集、热量传输和散热。热控系统的改进能够提高系统本身的可靠性、有效性，降低系统重量。目前，NASA投资了19个热控系统项目，包括热量采集技术、热量传输技术、散热技术，以及主动和被动热控技术等。在热控系统领域，未来4年，NASA还可能投资地面-飞行隔热系统、带有精确温度控制的高密度流散热技术、蒸发散热技术和可变散热器等。

保障宇航员健康的相关技术

维持宇航员健康和状态，不仅是载人航天任务所需保证的必要的安全因素，也是航天任务本身成功的关键。目前，NASA投资了23个与宇航员健康问题相关的项目，包括医疗检查技术、太空医疗保健和行为健康、在太空中诊断和医疗的能力等。未来4年，NASA潜在的投资规划包括穿戴式计算和生物医学传感器、人造重力医疗器械和虚拟治疗师等。

补充技术

补充技术投资既力保那些可在短时间内取得成果的技术，也涵盖了可能在未来20年内投入实用的技术。

先进太空推进技术包括束能、高能量密度材料、反物质和先进核裂变推进等技术。虽然NRC认为这些技术是颠覆性的新技术，但它们在未来20年内不可能出现。NRC建议给上述及其他技术成熟度低、风险极大的技术以低水平投资，将其列为补充技术。

一些信息技术，如语意技术、智能数据理解以及协同科学与工程等，都被纳入补充投资，虽然这些技术能够促使当前技术进步和受益，但NRC却指出这些技术的大部分研发工作正在由工业界进行。这些技术被纳入补充清单中并非由于技术成熟度不足，而是由于需要NASA投资的水平很低。

发射和地面处理技术也在补充清单中。这类技术取得进步不仅可以直接增强技术能力，更重要的是可以降低成本。这一领域中，技术对任务寿命周期成本起到主要作用，主要技术包括：

*发射台上，运载火箭、航天器和有效载荷硬件的运输、组装、集成和处理，包括发射台作业。

*发射处理基础设施及其支持未来作业的能力。

*靶场、人员和设施安全能力。

*发射控制与着陆作业，包括天气、飞行人员的恢复、飞行硬件，以及返回样本。

*任务集成与控制中心的作业，及基础设施。

*降低地面和发射作业对环境的影响。

地面与发射系统的处理存在一些挑战，如降低维持和运行地面控制与发射基础设施的成本，提高安全性，提高向地面控制与发射人员提供的信息的时线、相关度和精确性。NRC指出，先进技术可为解决这些挑战做出贡献，但认为管理实践、工程和设计是取得进步的更有效手段。

《NASA战略航天技术投资规划》（NASASSTIP）的几大支柱中，补充技术是一些前沿技术和共性技术，这些技术既不在NRC 16项最高优先级技术中，也不在NRC 83项高优先级技术中。NRC一直认定这些技术有可能使任务性能、寿命周期成本或可靠性取得较小进步，但能够广泛使用，对NASA未来项目和任务非常重要。

结束语

核心技术、重要技术和补充技术支撑NASA内外利益相关者的目标，报告将这些目标归纳成为具有4个支柱的框架：

支柱之一：扩展并支撑人类在太空的存在和活动；

支柱之二：探索太阳系的结构、起源和演进，搜寻过去和现在生命存在的迹象；

支柱之三：扩展对地球和宇宙的认知；

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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。

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