航空航天的意义精选(十四篇)

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14篇航空航天的意义，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词：物理；航空航天；问题；探讨

中国航天事业的蓬勃发展也给我们的高考命题提供了很好的素材。2008年发射"神舟七号"，航天员出舱在太空行走；2011年8月，"嫦娥二号"成功进入了绕"拉格朗日点"的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家；"神州八号"飞船与"天宫一号"目标飞行器成功实施了首次交会对接等，都给了我们非常生动的情境。下面我就从航天技术的发展历程、载人航天工程七大系统等方面来研究航空航天中的物理问题，具体如下：

一、航空航天技术的发展

人类很早就有了航天的思想，我国古代流传的"嫦娥奔月"、"吴刚砍桂"等传说故事，就是对人类航天理想的生动描绘之一。当然，人类真正实现这种理想是到19世纪末才开始起步的.从那时起，相继涌现出俄国的齐奥尔科夫斯基，美国的戈达德和德国的奥伯特等富于探索精神的航天先驱者。俄国的奥尔科夫斯基最早从理论上证明用多级火箭可克服地球的引力而进入太空，建立了表征多级火箭理想速度的著名的齐奥尔科夫斯基公式。而且他肯定了液体发动机是航天飞行器最适宜的动力装置。美国的戈达德是液体火箭的创始人。他曾指出，要克服地球引力，火箭必须具有每秒79公里的速度。他在1921年开始研制液体火箭发动机，1926年3月16日，他研制的液体火箭飞行成功。德国的奥伯特也是最早的火箭和航天的理论家和实践者。1923年奥伯特论述了火箭飞行的数学理论，并对火箭结构和星际飞行提出了许多新观念。到了1942年10月3日，德国太空协会的青年专家布劳恩领导的航天研究小组，经过艰苦的探索，在总结历次失败教训的基础上，终于发明了再生冷却式燃烧室和燃气舵等新技术。采用这些新技术，终于获得弹道导弹（V-2）的发射成功[1]。从而在工程上实现了航天先驱者的技术思想，取得向地球引力挑战的胜利，并对后来大型火箭的发展起到了继往开来的重大作用。堪称是人类航天发展史上的一个里程碑。

第二次世界大战后，前苏联和美、法、日、加拿大、澳大利亚等国家，都先后发射了探空火箭，创造出发射393公里高度的纪录，获得了许多高层空间的宝贵资料，为发展航天奠定了科学基础。经过10多年的艰苦探索之后，于1957年10月4日，前苏联把世界上第一颗人造地球卫星送入大气层外的运行轨道，开创了人类航天史的新纪元。以后，美、英、法、日和中国、印度等国均成功地发射了人造卫星。自60年代中期开始，卫星的发展便从探索试验转入实用阶段。如今，人类发射的侦察、预警、通信导航、天文气象、海洋监视、测地探矿等应用卫星巳超过2500颗，它们在经济、军事和科研中发挥了非常大的作用。

随着航天技术的发展，人类不断刷新航天纪录.创造出一个个惊人的奇迹。诸如：1961年4月12日开辟了载人航天的成功之路；从1959年开始又开创了对月球的探测和人类登月考察的新篇章；自70年代起，人类对太阳系中的行星先后进行了探测，前苏联和美国并相继在空间建立了航天站；80年代初又发明了能重复使用的航天飞机等等。这些令人鼓舞的成就，对航天技术及其它科学领域的发展都具有深远的历史意义。

二、物理在航空航天中的应用

（一）火箭推进原理

所有航天器的发射都依靠火箭技术，而火箭的飞行是遵循着质点系动量定理和动量守恒的。竖立在发射架上的火箭本身带有燃料和氧化剂，火箭在发射前总动量为零，当点火燃烧后，高温高压的气体不断从火箭尾部的喷管往后喷出，从而使火箭获得向上的巨大推力，克服自身的重力，向太空冲去。下面我们看一下火箭所受的推力大小和火箭的运动速度。

（二）火箭的速度

火箭是依靠连续不断的喷出大量质量m极小的燃料气体才得到连续平稳的加速上行。为了进一步说明火箭在这一过程中获得的速度，先不考虑地球的重力作用，将质量为M的火箭中的燃料燃烧后喷出的燃料气体看成质量为m（远小于M）、相对火箭速度为u的细小弹丸，由于火箭不受任何外力，因此火箭系统总动量守恒，当弹丸以速度u向后喷出，火箭就获得与弹丸等量而方向向前的动量，由于燃料不断燃烧，火箭体的质量就不断减小，因而火箭是一个变质量体系，我们用动量守恒来计算火箭最后得到的速度。

（三）多级火箭

从以上的分析可知，要想航天器上天，至少要获得7.9km/s 的速度，而要到达其他行星或是其他星系，则需要更大的速度。要想火箭得到大的速度，就必须增大燃料气体的喷射速度u和增大质量比M/Me。我们先看燃料气体的喷射速度，它受到诸多因素的影响，一种液态的常规燃料是偏二甲肼（ H-N-N-CH3）加四氧化二氮（N2O4），燃料后气体的速度u接近2km/s，另一种非常规的燃料（如液氢加液氧）做推进剂，其喷射速度可达4km/s。同时由于火箭上所装载的仪器设备等的影响质量比M/Me 也有所限制，大约在10到20之间[2]。在这样的条件下，我们可以对一级火箭所能达到的末速度做一估计，其速度必须达到10.8（km/s）这并不是火箭真正能达到的速度，必须考虑地球引力和空气阻力的影响等，所以最终的单级火箭的速度只可能达到7km/s左右，小于第一宇宙速度7.9km/s，无法将航天器送上天。

实际的火箭通常为多级火箭，是用多个单级火箭经串联、并联或串并联（即捆绑式）组合而成的一个飞行整体。

三、载人航天工程七大系统

（一）航天员系统

载人航天首先要有航天员及其上天飞行的保障设施。这是一个航天员为中心的医学和工程相结合的复杂系统。它涉及航天生命科学和航天医学等领域，包括航天员的选拔训练、航天员的医学监督保障、 航天员的一样食品、航天员飞行训练模拟等分系统。

（二）载人飞船系统

飞船是载人航天的核心部分，它为航天员和有效载荷提供必要的生活和工作条件，保证航天员进行有效空间实验和出舱活动，并安全返还地面。

（三）运载火箭系统

运载火箭是把载人飞船安全可靠送入预定轨道的运载工具。包括箭体结构、动力装置等10个分系统，特别是增加了载人所需的故障监测分系统和逃逸救生分系统。

（四）飞船应用系统

载人航天工程最终是为了应用，创造效益，因此飞船应用系统是备受关注的部分。它利用载人飞船的空间试验支持能力，开展对地观测、环境监测、生命科学、材料科学、流体科学等试验，安装有多项任务上百种有效载荷应用设备。

（五）测控通讯系统

当运载火箭发射和载人飞船上天飞行以及返回时，需要靠测控系统通信系统保持天地之间的经常联系，完成飞船遥测参数和电视图像的接受处理，对飞船运行和轨道舱留轨工作的测控管理，这个测控通信系统由北京航天指挥控制中心、陆上地面测控站和海上远望号远洋航天测量船队组成、执行飞船轨道测量、遥控、遥测、火箭安全控制，航天员逃逸控制等任务[3]。

（六）发射场系统

神舟号飞船的发射场选在酒泉卫星发射中心，发射场系统由技术区、发射区、试验指挥区、首区测量和航天员区组成，形成火箭、飞船、航天员从测试到发射以及上升段、返回段测量的一套完整体系。

（七）着陆场系统

载人航天这路着陆场系统包括主、副着陆场，陆上应急援救、海上应急援救、通信测量、航天员医保等部分。

四、结束语

中学物理考察的内容一直与当前航空航天紧密联系在一起，充分体现了其注重能力与科学素养、理论与实际相结合的特点和要求。物理学的研究，与其它学科之间有者显著的不同，其无论是概念的建立还是规律的发现、概括，都需要思维的加工，与一般的思维过程相比较，在共性之中，物理学科的思维又有其个性。所以需要我们静下心来，准确把握各个知识点之间的联系与区别，举一反三，最终做到融会贯通、灵活多变。

篇2

航天员的太空新“家”

“天宫一号”目标飞行器成功飞向了茫茫太空，中国航天员在那里将拥有一个新“家”。这个新“家”会在太空运行两年，将随时迎接中国航天员驾乘神舟飞船入住。太空新“家”是什么样子的？航天员工作、生活设施又如何呢？为此，小记者蓉蓉电话采访了中国航天员科研训练中心的有关专家。

小记者蓉蓉：专家您好，请问中国航天员的太空新“家”是什么样的呢？和我们地球上的家是一样的吗？

专家：跟地球上的家肯定会有一定的区别，不过我们还是尽力创设了人造“地球”环境。除了维持合适的温度、湿度、压力和氧气等常规环境外，“天宫”还对控制微生物和微量有害气体配备了专门的“武器”。此外，航天员呼吸、排汗产生的水汽也有冷凝水收集装置定时自动收集。

小记者蓉蓉：那除了这个特设的“地球”环境之外，还有其他比较特别的东西吗？

专家：除了特设“地球”环境之外，还安装了空间医学实验设备，探索航天员长期驻留太空的医学变化规律和防护措施；废物循环利用的再生设备，减少消耗性资源的使用；医学健康监督设备，采集航天员生理数据，为航天员医学健康维护提供技术支持；灭火装置，当火情小的时候，就用手套状的灭火湿巾去抓握火苗，而火情较大时，则有灭火器。

小记者蓉蓉：这个新“家”还挺复杂的，那航天员在里面工作、生活的设施又是什么样的呢？

专家：考虑到航天员将来要在“天宫一号”中连续驻留时间和飞行时间都比以往神舟任务大大延长,“天宫一号”首次带上了太空锻炼器材，使航天员通过太空锻炼维护自身健康。

此外，蓝色的航天员睡袋与“神七”的睡袋相比，重量明显减轻，材料也是优中选优，具有抗阻燃、防静电、重量轻和松紧可调等特点。“天宫”还为航天员准备了保暖内衣、保暖裤、运动袜、运动服和短裤等。航天食品方面，已有一部分随“天宫一号”进入太空，包括蔬菜、肉类、水果和复水汤等，但这些都不能吃，还只是实验品。真正能吃的航天食品要等航天员随飞船带上天。实验用的这些航天食品，将来要跟随对接的载人飞船返回地面，供研究人员研究使用。

这个太空新“家”还是很不错的嘛，方方面面都为我们航天员考虑到了，相信他们在太空里会生活得很舒服，也会给我们带来更多、更新的研究成果的。

关于“天宫一号”的答疑解惑

“天宫一号”能飞多远？航天员工作、生活的一系列问题怎样解决？发射这么大的航天器会不会影响地球？普通人何时能在太空行走？《科学启蒙》小记者就同学们关心的这些问题咨询了北京航空航天大学的相关专家。

“天空一号”能飞多快呢？

专家称，航天器飞行速度大致7 000多米/秒，而音速是340米/秒，也就是说，“天宫一号”的速度大致是音速的22至23倍。

航天员在太空里工作、生活，心理问题该怎样解决呢?

根据航天心理学，人长期处于失重状态，会由生理反应产生心理变化。此外，长期处于外太空会加剧寂寞感和恐惧感，因此，驻留空间站的人员心理健康非常重要。目前，我国相关专业人员正在进行这方面的研究。

航天员的生活垃圾如何处理？

空间站将如何处理航天员的生活垃圾？是直接排放到太空中吗？一定有很多同学关心这个问题。专家表示，绝不会直接排放到太空的，目前是把垃圾放在罐子里，再把这些罐子放在返回地球的货运飞船上，在返回途中，让飞船将其释放到太空中。这些罐子通过地球大气层时，会自动燃烧掉。

“天宫一号”对地球会产生哪些影响呢？

有同学会担心，发射这样大的航天器会不会影响我们地球的运行轨道和自转速度呢？从地球生态这一自治系统来说，有物质运动形式发生变化，余下物质也应有所变化，即自转速度会有所改变，但从影响程度来看，即使发射一万个国际空间站，所造成的影响也难以测量。

普通人何时能在太空行走呢？

不少同学会关心我们什么时候也能在太空行走呢？一些专家们颇为乐观地认为，应该在不远的将来，还开玩笑地说我们一定是赶不上了，估计子孙子后代能赶上。而另一些专家则回答，除非基础物理研究取得突破性进展，例如科幻电影的时空隧道等技术，不然地球不足以支撑普通人太空行走所耗费的燃料。

通过对以上问题的回答，相信同学们对“天宫一号”一定有了初步了解。由于篇幅所限，我们不能一一列出所有问题，有兴趣的同学可以通过问老师或上网查找相关资料去进一步学习和了解。

链接

空间实验室是什么？

空间实验室是设立在太空的用于开展各类空间科学实验的实验室。空间实验室的建设过程是先发射无人空间实验室，而后再用运载火箭将载人飞船送入太空，与停留在轨道上的实验室交会对接。航天员从飞船的附加段进入空间实验室，开展工作。

空间实验室关键技术

空间实验室阶段关键要突破飞船空间交会对接技术。航天器的空间交会对接控制方法有两种：一种是人工控制，另一种是自动控制。用人工控制来完成太空交会对接可以提高交会对接的成功率。自动控制交会对接可靠性高，不需考虑人员的安全和救生问题。在航天器的交会对接技术方面，未来的发展趋势是人工控制和自动控制相结合，以提高交会对接的灵活性、可靠性和成功率。

空间实验室任务

篇3

关键词：XML；数据体制；统一标准化；航天测控网统一系统；综合服务应用平台

中图分类号：TN915.4—34文献标识码：A文章编号：1004—373X（2012）18—0099—03

数据是航天测控系统处理和应用的核心[1]。随着我国航天测控事业的不断发展，整个航天测控系统将发展成为以中继卫星为中心的天基测控网，以陆地测站为中心的陆基测控网和以测量船站为中心的海基测控网三个相对独立的测控系统[2—3]，而且各方用户对整个系统提供综合应用服务的需求也不断提高。现有传统的航天测控数据体制，采用约定字段数据包结构的数据处理和应用模式，使得的数据处理及应用都较受限制。为此，构建一个统一化、标准化的数据体制，实现整个测控系统数据的统一标准化处理和应用，将对我国航天测控事业的进一步发展具有重要意义。随着XML（eXtensibleMarkupLanguage）相关协议标准和应用技术的不断成熟，使XML逐渐成为一种处理应用系统间数据交换的标准[4—5]。

1现有传统航天测控数据体制分析

现有传统的航天测控系统采用约定字段数据包结构的数据体制，这种体制在数据处理和应用方面，都有其自身的局限性。

1.1数据处理方面

在以约定字段数据包为核心的数据处理中，数据的生产者需要按照约定的格式填写各个字段，建立完整的数据包并发送给数据的消费者。数据的消费者首先要按照约定的格式，从数据包中分解出各个数据字段，最终得到各个应用数据，然后才能对这些数据进行处理[6]。这种数据处理方式有几个明显的不足：一是数据处理的代码耦合度高，为针对不同任务而进行的软件维护设计将要求对软件代码的重新修改与测试，从而影响了软件的可重用性和模块化；二是不同数据处理单元之间的接口复杂，标准不统一。假设有n个模块要进行信息交互，则会存在Cn2个接口，这使得数据的交互和集成变得十分困难。

此外，传统数据体制对数据的处理不能有效区分实时与非实时数据，实际可用数据处理资源无法实现合理分配，传输带宽的弹性较小。

1.2数据应用方面

数据应用以数据处理为基础。一方面基于约定字段数据包结构的传统数据体制限制了系统对底层数据的处理方式和处理能力，从而影响了数据应用的可实现行和丰富性；另一方面，在传统的航天测控数据体制下，不同测控网之间的数据交互仅仅只解决了基本的数据链路和数据传输的问题，对数据网络层与应用层的设计与处理较少。同时，数据的传输与网络特性单一，使得系统对通信资源的分配和利用力不从心，系统可统一应用的数据范围和综合性较受限制，不利于系统的适应性和拓展性发展。

2基于XML的航天测控数据体制

2.1XML的特点

XML是由W3C（WorldWideWebConsortium）的一种标准，是标准通用标记语言（StandardGeneralizedMarkupLanguage，SGML）的一个简化子集。它具有以下几个传统约定数据包结构数据不具有的显著特点[7—8]：

（1）数据的自描述性，适用于特定领域的数据处理和应用。

（2）结构化的数据模型，为数据显示和处理提供标准的处理方式。

（3）丰富的网络传输特性，可作为性能良好的通信协议。

（4）成熟的XML应用标准与处理技术，如XSL，DOM，SAX，WML，XLink和XPointer等为XML的应用拓展提供了技术支持。

此外，航天测控网的IP化改造，也为XML的技术实现提供了硬件平台。

2.2基于XML的航天测控数据体制

航天测控数据处理按时间的要求不同可分为实时数据处理和非实时数据处理。实时数据处理要求处理速度快，时间短，方法简单，所使用的数据为流数据，大多不会重复使用。非实时数据处理流程多，方法精细、复杂，所使用的数据为积累数据，大多需要重复使用。

传统约定字段数据包结构的数据处理方式具有实时性强，效率高的特点，而基于XML的数据处理模型，标准统一，具有良好的传输与网络特性。基于此，对于测控网中要求实时处理的数据（大部分为单个测控网内部的设备数据），采用传统数据的处理机制；而对于非实时处理数据（一般包括单个测控网内部与测控网之间的交互数据），使用XML数据格式进行统一标准化的封装、处理和交互。为此，基于XML的航天测控数据体制的测控网信息交互框架如图1所示。

篇4

关键词 航空航天 知识普及 必要性

中图分类号：X738 文献标识码：A

我国是世界四大文明古国之一，尽管航空航天科技属于现代化科技的研究成果，但是早在2000多年以前，我国和航空航天科技就已经结下了不解之缘，无论是历代史册还是民间传奇话本小说中都有着许多行有关的神话传说，比如我国最著名的“嫦娥奔月”这一神话小说，此外还有鲁班制作木鸟等的飞天尝试，这些丰富的想象和勇敢的尝试对于现代航空航天技术的萌芽有着非常重要的推动作用。

1航空航天的概念和发展历程

1.1航空航天的概念

二十世纪以来，人们在对自然进行认识和改造的过程中，所以取得的最大的成果就是航空与航天，航空航天科学技术的发展对我们的生活产生了非常重要的影响，标志着人类文明发展到一个新的高度。

生活中人民一提到“航空航天”，首先想到的就是火箭、载人宇宙飞船等的发射，但是这种认识实际上是错误的，事实上，航空航天也并非是一个单词，而是一组词语，航空和航天分别有着自己的概念：所谓航空指的是地球的大气层范围之内，飞行器所进行的航行活动。而航天则是指飞行器在冲出大气层之后的宇宙空间所进行的航行活动。

1.2航空航天的发展历程

一直以来，人类都没有停止过对宇宙的探索和对飞翔的追求。在二十世纪以前，由于受到较低的科技和生产力水平的限制，人民对于宇宙的探索和对飞翔的追求都只能通过想象来进行，尽管有很多先驱者做了一些努力和尝试，例如我国西汉时期的滑翔尝试等，但是都收效甚微。直到18世纪热气球的成功升空，人们终于拉开了实现飞翔梦想的序幕。而人类在天空翱翔这一梦想的真正实现实在二十世纪初期，第一架可操纵的飞机被发明出来，并且成功飞行。此后，许多专家人士坚持不懈的努力研究飞行科技，大大促进了航空科学技术的发展，增强了人类探索和征服宇宙的信心。二十世纪中期，第一个人造地球卫星的成功发射是航空航天科技发展的重要里程碑，人们开始正式对宇宙进行探索。

在二十世纪，航空航天进入了科技和事业双发展的“期”。在这一时期，人类的科技发展水平有了质的突破，社会生产力水平也大大提高，这都大大促进了航空航天研究成果的出现。尽管目前人类所进行的航空航天活动仍然处于初级阶段，但是其所起到的作用和产生的影响已经覆盖了人类生活的方方面面，所以非常有必要进行航空航天知识的普及。

2普及航空航天知识的必要性

在现代世界追求和平的浪潮下，航空航天活动在进行的过程中一直都是以和平、为全人类造福为主要目标的。尽管现在的航空航天活动的初始目的都是为国家军事进行服务，但是其所造成的影响范围并非局限于军事领域，它对社会生活和国民经济的发展也产生了非常重大的影响。

2.1对人们探索、热爱科学精神的鼓励

航空航天技术是人们对于宇宙这一未知世界进行探索所取得的重要成就，具有着鼓舞人心的作用；此外，航空航天技术融合了当前世界各种高新技术，是对人类科技水平进步以及科技人勇往直前、不畏风险精神的完美展示。所以，大力普及航空航天知识可以让人们近距离接触到当前世界高新技术的研究成果和科技人的精神，有助于提高国民素质和探索、创新精神。

2.2对青少年有着特殊的教育意义

向广大青少年进行航空航天技术的普及，能够极大地吸引青少年对于航空航天科学技术知识以及对自然和宇宙进行探索和改造的热情，提高他们对科学和自然学科的学习兴趣。但是对青少年进行航空航天知识的普及并不代表要求青少年要将学习和工作方向定位为航空航天科技工作。其更深层次的意义是帮助青少年学会从微观到宏观的角度观察和认识世界，了解到世界的广大和宇宙的浩渺，从而帮助他们树立正确的世界观、人生观和价值观，因此普及航空航天知识对于青少年来说，有着非常重要的意义和必要性。

2.3有着相当的经济价值

航空航天技术与其他科学技术相互结合开创出大量的新型技术途径，而这些技术途径的使用为国民经济的发展带来了巨大的经济效益。其中最为典型的就是卫星通信技术，它以其高度的灵活性和可靠性、高质量和高容量以及超远距离等优点成为现代人们进行信息通讯的首选。除此之外，还有地球资源卫星的运用，大大降低了人们进行地球资源的普查的时候所消耗的成本，而且避免了各种意外的发生，大大保障了人身安全。

3结语

尽管目前我国在航空航天技术和事业方面取得了相当瞩目的成果，但是与西方的发达国家相比，我国的航空航天科技水平仍然处于相对劣势的地位，因此我国需要大量新鲜的航空航天技术专业人才和创新型人才的加入，但是当前我国民众对于航空航天知识的了解远远不够，尤其是青少年对于航空航天技术的热情和兴趣非常的低，因此，非常有必要进行普及航天航空知识活动，从而提高我国人民尤其是青少年对于航空航天技术的兴趣和热情，为我国航空航天技术的发展培育一批有生力量。

参考文献

[1] 周露.航空航天知识与技术[M].国防工业出版社，2013.

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过去的痛苦即是快乐。

生命不可能从谎言中开出灿烂的鲜花。

航空vs航天

先来解释一下航空航天专业究竟指的是什么。其实，航空和航天有很大区别。航空技术主要是研制军用飞机、民用飞机及吸气发动机，航天技术主要是研制无人航天器、载人航天器、运载火箭和导弹武器，最能集中体现两者成果的是航天器和航空器。

举个直观的例子，所有航空器都是在稠密大气层中飞行的，其工作高度有限。现代飞机最大飞行高度也就是距离地面30多千米。即使以后飞机上升高度提高，它也离不开稠密大气层。而航天器冲出稠密大气层后，要在近于真空的宇宙空间以类似自然天体的运动规律飞行，其运行轨道的近地点高度至少也在100千米以上。对在运行中的航天器来讲，还要研究太空飞行环境。还有，动力装置不同。航空器都应用吸气发动机提供推力，吸收空气中的氧气作氧化剂，本身只携带燃烧剂。而航天器其发射和运行都应用火箭发动机提供推力，既带燃烧剂又带氧化剂。吸气发动机离开空气就无法工作，而火箭发动机离开空气则阻力减小有效推力更大。除此之外，在飞行速度、工作时限、升降方式等多方面，航天器和航空器都有差异。所以，航空航天类既是一个整体，两者又要独立对待。

前景篇

航空航天事业对国家，无论从军事国防还是经济国力上讲，都有着中流砥柱的地位。

从军事意义上讲，在现代战争中，空战已经占据着主导地位。像军用飞机、导弹、航母这些衡量着一个国家的国防力量的重要指标，和国家的航空航天技术水平有着直接的联系。

从经济意义上讲，航空航天事业是一个国家制造业生产力的重要标志，因为航空航天产品往往综合了许多高、精、尖的先进技术。在这些技术上的突破不仅仅对航空航天事业是意义重大的，更重要的是对国家科技实力的提升是一个有力的促进。另外，航空航天中像民用机这样对经济产生直接影响的行业的发展对国家经济的影响力也是十分巨大的，如大型客机。

就我国现状而言，航空航天水平还很落后，尤其是航空业，战斗机主要还是依靠国外进口发动机。航空航天科技工业极具发展前景，对人才的需求会持续旺盛，在最新的调查中，航空航天专业已经成为最被看好的专业之一。

学习篇

航空航天类专业主要包括飞行器设计与工程、飞行器动力工程、飞行器制造与工程、飞行器环境与生命保障工程4个专业。第一个专业做的是飞行器的总体设计，包括外形和结构设计；第二个做的是飞行器动力装置和动力装置控制系统，属于核心技术；第三个在于“制造”，对飞行器的零件加工与成型工艺、装配工艺独成一门；第四个是学习民用领域的热能利用、空调、供暖等系统设计，到了研究生阶段还要深入学习航空航天环境模拟与控制系统设计、航空航天生理和生命保障。但要注意的是，航空航天并不局限于这几个专业，它更包含像信息、能源、制造等的技术综合。

飞行器设计与工程

简单地讲，飞行器设计与工程最主要指的就是对飞机、导弹等飞行器的设计。这个广泛的概念既包括飞行器整体的设计，也包括飞机的结构设计与研究。可想而知，这样的工作肯定不像网上的军事迷个性化地画一些飞机设计图那样简单有趣，而是需要在十分深厚的理论知识的指导下，综合一切实际因素进行最优化设计的十分复杂繁琐的工作。

本专业学生主要学习飞行器设计方面的基本理论和基本知识，受到航空航天飞行器工程方面的基本训练，具有参与飞行器总体和部件设计方面的基本能力。需要学生对数学、物理、力学等有比较浓厚的兴趣。

飞行器动力工程这个专业从广义上讲就是能源动力工程，而对于航空航天飞行器来讲，就是飞机和火箭上的发动机。航空发动机是提供飞行器所需的动力装置，被称为“飞机的心脏”。 对于一架飞机而言，往往发动机的成本占了飞机总成本的一半，而发动机的制造技术又是飞机制造中难点中的难点。

本专业学生主要学习有关飞行器动力装置的基础理论和基本知识，受到机械工程设计、实验测试和计算机应用等方面的基本训练，具有飞行器动力装置及控制系统的设计、实验和运行维护等方面的基本能力。需要提醒大家的是，学生应具备扎实的数学、物理等方面的理论知识，掌握外语、计算机等必备工具。

飞行器制造与工程能够设计出来的东西往往不一定能够制造出来。因此，许多关键技术的制约瓶颈不是在设计能力上，而是在制造能力上。制造能力越强，可设计的空间就越大，技术水平就越高。制造技术不仅仅制约着飞机制造行业，更影响着国家制造业的整体水平，也就是标志着汽车、船舶、航空航天的制造能力。

本专业学生主要学习自然科学基础知识、制造工程基本理论和飞行器制造的基本理论和知识。通过各种实践性教学环节，培养学生运用所学的基本知识和技能，分析和解决飞行器制造工程中实际问题的能力。如果对飞机机械原理感兴趣，希望做一名飞机设计师，这个专业就适合你了。

沉沉的黑夜都是白天的前奏。

成功往往是最后一分钟来访的客人。

飞行器环境与生命保障工程

本专业培养具备航空、航天环境模拟及控制、生命保障系统设计与研究能力，能在航空航天领域从事环境控制与生命保障系统设计，在民用领域从事热能用、空调、供暖等系统设计的工程技术人才。

本专业学生主要学习航空航天生理、空间环境工程、热控系统理论、控制理论、人机系统工程等基础理论，掌握从事航空航天环境模拟、控制与生命保障系统设计与研究所必需的基本知识和技能。

具体来讲，航空航天专业普遍对力学和数学、物理的要求非常高，这些课程往往比较难。更因为是工科，因此学生的课程学习会非常繁重。也就是说，如果考生的数学、物理基础不好的话，很难学好这些专业。

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关键词:空气动力学 流体控制 航空航天 发展方向

中图分类号:V211 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)06(a)-0000-00

空气动力学是研究物体同气体作相对运动情况下的受力特性、气体流动规律和伴随发生的物理化学变化,在流体力学基础上,随着航空工业和喷气推进技术的发展而成长起来的一个学科。空气动力学的发展对于航空航天飞行器的研制有着极为重要的意义,是航空航天最重要的科学技术基础之一,对国家安全、经济发展、社会和谐都有着重要和用。在过去一段时间里,由于航空工业的相对成熟,关于航空领的研究更多的集中于如何通过改进制造过程降低成本,而不再将主要力量投入新技术的研究,但随着国际形势的日益严峻、信息化程度的提高以及航空运输对安全性经济性的要求,航空技术研究面临着更多更新的挑战,使得全球重新提高了对航空技术研究的关注程度。作为航空航天技术的重要基础学科之一的空气动力学,也面临着全新的机遇和挑战。

1 空气动力学研究意义和研究现状

1.1 空气动力学研究意义

人们最早对空气动力学的研究可以追溯到人类对鸟或弹丸在飞行时的受力和力的作用方式的种种猜测,但真正形成独立学科是在20世纪航空事业的迅速发展之后,是在经典流体力学中发展并形成的新的分支,并且迅速成为发展航空航天各类飞行器的重要基础科学和关键技术,推动整个人类航空航天事业的发展,成为航空航天事业发展的基础。如今,空气动力学已经不再仅只是应用于航空航天领域,还被应用于环境保护、公路交通、铁路交通、冶金、建筑、体育等众多领域,对整个人类社会的发展与进步都有着极为深远的影响。

1.2 空气动力学研究现状

在20世纪90年代,随着航空工业的迅速发展,使得航空工业整体技术程度相对于其它行业都成熟许多,基于此种原因,在较长一段时间里学界多认为航空工业已经走向成熟,尤其是空气动力技术基础技术方面,因此航空工业的研究将更多的集中于成本费用的降低,而减少了对应用技术的研究重视程度,使得空气动力学的研究相对缓慢。进入21世纪以后,随着计算机技术、通信技术、飞机设计技术等的发展,人们重新重视起了空气力学的研究,使得空气动力学得到了较好的发展。如以Euler及Navier.Stokes方程为主要数学模型的整机及部件绕流流场和气动特性计算研究领域,在我国即得到了极大的发展,并被应用于很多重点型号的研制中;再如飞机多外挂气动干扰特性研究、现代歼击机大攻角过失速气动持性研究等,都取得了极大的进展,在计算空气动力学领域也取得了突出的成绩,很多研究成果处于国际先进水平。

2 空气动力学研究所面临的挑战

传统的认为空气动力学研究已经足以满足航空航天需求的认识很明显是错误的,随着飞机一体化设计技术、微型飞行器、行星探测飞行器的发展,必然向空气动力学的研究提出新的挑战。

3 先进飞机器研制需求所带来的挑战

随着航空交通事业的不断发展,以及出于国家安全等方面的需要,对先进飞行器的研制需求不断提高。如高机动性作战飞机、可重复使用高超音速飞行器、大型民航机、大型运输机、地效飞行器、微型飞行器、智能飞行器、无人侦察机、战略战术导弹、应用卫星、概念武器等,都对空气动力学的研究提出了更多的挑战性课题,需要空气动力学从复杂流场预测、喷流干扰、气动隐身、微流体力学、气动防热、高超音速边界湍流、低雷诺数流动力学、地面效应等多个方面进行更深入的研究,而所有这些研究,都涉及高度非定常、线性,包括复杂的物理化学变化效应的影响,难度极大。

例如,大容量运输机的研发,首先需要解决大容量运输机高燃油效率、低噪声、常规跑道起飞着陆能力的需要。在这里,虽然高燃油效率可以通过混合层流控制技术(HLFC)、发展新型发动机、采用高效的气动设计方面来进行满足,但这些技术要应用到大型飞机、高Re数情况却还存在很多缺陷和不足。再如低噪声的研究也是大型飞机所必须关注的问题,必须充分将声学研究向气动研究结合在一起进行。同时,还必须考虑增升阻力、尾涡效应、发动机喷流和外流干扰效应等。

3.1 自适应流动控制需要所带来的挑战

传统空气动力学对绕复杂物体的流动,多集采用涡发生器、吸气、吹气、肋条等技术进行模拟研究,但这种研究主要集中于流动的被动控制,随着近年来电子技术、软感技术、材料技术等的发展,传统的集中于被动控制的研究存在许多不足,必须对宏观流动和微观流动的主运控制进行更深入的研究,这对飞行器的未来发展有着极为重要的意义。只有提高自适应流动控制研究水平,才能提高自适应流动控制技术,为飞机结构设计提供更为全面的飞行控制函数,以有效减轻飞机重量和飞行能力。

自适应流动控制的研究主要包括减阻流动控制、边界层分离流动控制、高升力流动控制三个方面。具有感知能力的自适应流控制技术对于去不稳定性扰动源的影响极为重要,是未来飞行器发展所需要解决的一项关键性技术,对于简化吸气装置和相关系统都有着极为重要的意义。边界层流分离流动控制技术则驻地改善飞机气动性能有着重要意义,需要进一步研究射流、湍流、目标流场、近壁面压力分布等方面的关系。高升力流动控制技术对行器增升装置的研发有着重要意义,需要进一步研究如何在不降低飞机性能的情况下减少飞机重量提高飞机增升能力。

篇7

事化组织，它成立于1958年6

月，主要任务是研制和实施开发宇宙空

司的计划，实现前往宇宙空间被研究对

象的飞行并对获得的结果进行分析。在

1958年7月29日的《宇宙法》第102条

里有此说明，美国航空航天局也正是根

据该法律而成立的。

“美国航空航天局受任向直接负责

国家防卫的机构通报具有军事价值或

有意义的发现……航天局局长在履职

期间得到或发现的信息，根据该法律应

该向社会公布，但以下情况除外：

“1.联邦法规允许或要求保密的；

“2.国家安全需要保密的信息。”

从以上所述可见，美国航空航天局

必须对符合这些条款的信息进行保密。

1958年，美国航空航天局曾向华盛

顿布鲁克林研究所下达了有关“宇宙中

的和平活动对人类后果的假定性研究”

的任务。著名的《布鲁克林报告》于1960

年提交给美国航空航天局领导层，其中

有这样的建议：一旦发现地外生命的迹

像，美国航空航天局应该将这个信息控

制起来以保证国家安全，这样做是基于

“那些对自己在太空中所处位置很自

信，但在当它不得不接触到其他完全陌

生的、并有着另一种思想形态和生活方

式的社会之后，就发生了崩溃的那些社

会”的状态。这样一来，美国航空航天局

时于找到地外物证的态度几乎在它刚

成立后就被确定。

当时，美国和苏联之间近太空的争

夺赛正全速展开。在竞赛的初期，苏联

取得优势：于1957年10月4日发射了

第一颗人造卫星；很快，苏联的“月球2”

号将带有苏联国徽的旗帜送上了月球；

1961年4月12日，尤里·加加林乘“东

方”号宇宙飞船飞上太空并凯旋。美国

被震惊，它没有料到苏联宇航会取得如

此巨大的成就。美国人必须要在全世界

面前平衡局面。除了“水星”和“双子座”

宇航计划外，还需要推出水平超越苏联

已取得成就的计划。这样的计划由美国

航空航天局在美国总统肯尼迪的亲自

领导下建立起来。1961年5月8日，时

任美国航空航天局局长詹姆斯·威布与

国防部长马克纳马拉一起，把载人登月

的计划细节呈交给肯尼迪总统。

尽管美国航空航天局那时还是一

个相对年轻的组织，但是它的核心和骨

架都是由天文学和国防科学领域中德

高望重的行家里手组成的。在这个组织

成立后，它囊括了以下各方面的工作人

员：天文宇航学协商委员会、加利福尼

亚技术学院喷气运动实验室、美国国防

火箭和导弹专家。美国航空航天局还于

1960年获得了以维尔涅尔·冯·布朗为

首的军队导弹局设计部的使用权，这里

包含了大量的天文学家和中央情报局

方方面面的咨询专家。

在那时，美国航空航天局就已经掌

握了大量的天文观测档案资料，其中提

及在我们最近的邻居月球上，并非一切

现象都符合无生命的荒漠。

在美国航空航天局《月球奇异现象

目录》中可以找出很多有趣的事实，包

含了自1540年起至今在我们的卫星上

篇8

一晃43年过去了。2003年恰逢人类发明飞机100周年，北京航空航天大学、中国航空运动协会、中国航空学会联合举办了一个纪念航空百年暨庆祝北航航空科学与工程学院成立的高规格会议――早期航空教育及航空模型研讨会。组委会委员汪耆年推荐了我参会，不久便接到了北航万志强博士打来的电话，希望我能交两篇有关航空模型活动的论文。我一时没有思路，只好把在《航空模型》杂志上已发表的两篇文章――《航模运动有益于青少年的身心健康》、《翱翔在空气的海洋里》上交。想不到两篇都被收入《早期航空教育及航空模型研讨会》会议文集，陈肇和教授还亲笔在文集扉页题词，将一本样刊赠送与我。看到少年时代偶像的亲笔题词，我内心激动不已。

2003年10月，我来到北京参加会议，终于第一次近距离见到陈肇和教授。他与记忆中的形象相差不大，高高瘦瘦，人还是那样精神。会上各位专家的发言让我大开眼界，会后陈教授单独找到我：“早期航空教育的口号大家都说得很好，建议你回去后找一个有条件的学校尽快开办一个早期航空航天教育基地，充分落实这次会议的精神”。

该如何完成陈教授交给我的任务？2003年10月15日，中国发射了“神舟五号”载人航天飞船，将我国第一个宇航员杨利伟成功送上太空，举国一片欢腾，民众渴望了解更多的航空航天知识。我马上向一位教育界的老专家请教，她推荐我找到原华师大一附的李水生校长，在他创办的一所民办学校――武汉睿升学校建立早期航空航天教育基地。李校长十分赞同我的提议，经过层层统筹审批，“中国航空学会早期航空航天教育基地”揭牌仪式于2004年4月24日上午9点在武汉睿升学校顺利举行。基地成立后，通过邀请航空航天领域学者演讲、租用直升机带学生领略祖国风光、进行大型航空航天模型表演等方式，不仅在全国范围内引起了广泛反响，还得到了国外媒体的持续关注。学生们乐在其中，非常愿意接受这种独特的科普教学方式。

在基地成立大会上，陈肇和教授发表了热情洋溢的讲话，从中国古明风筝开篇，谈到开展航模活动的意义，讲到早期航空航天教育的重要性，完全忘记了时间。老实说，陈教授的口音不太好懂，口才也不是顶好的，但谈吐之间无不流露出他对航空模型的一往情深。时至今日，我还保留着陈教授演讲的录音和录像。

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以信息化为基础的知识分享

在价值链分析的基础上，霍尼韦尔航空航天集团梳理、精简自身业务流程并建立了GDM，定义了各个业务之间的衔接关系。其中，采购、生产、分销和订单管理等运营核心流程全部交由统一的ERP 系统实现。统一的ERP系统能够实现整个集团业务的可视化，比如供应商名单、全球库存、生产流程、分校流程、订单管理、维修管理、财务状况等，提升集团管理效率。更重要的是，统一的ERP系统能够实现集团信息存取共享，高效完成集团资源在全球的优化配置。野中郁次郎（Ikujiro Nonaka）指出，企业的竞争优势来源于企业自身的知识储备与知识分享。在霍尼韦尔航空航天集团当中，客户主数据、供应商主数据、物料主数据都属于公共主数据，在集团内部可以进行同步更新，员工可以实时了解自己所需的信息，优化决策与工作流程。

打破内部外部壁垒的流程

作为相关多元化的企业集团，霍尼韦尔航空航天集团必须在相关业务上实现协同效应，才能充分利用相关多元化的优势。基于统一的ERP系统，相关业务各自的流程变得清晰，流程中互补、互联的活动得以合并（比如新产品开发所需的全周期活动集中在PLM系统中）；流程中相同的活动得到标准化（比如财务上实现会计科目的统一化），这便是所谓的“横向协同化和纵向集中化”。以流程为中心的管理方式能够打破企业内部不同部门间的壁垒，但更重要的是这种管理方式能够实现与上下游企业的流程对接，打破企业间的壁垒，实现真正意义上的“供应链管理”，而这一切都以集团的知识共享为基础。

横纵向管理的供应链管理架构

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关键词：先进复合材料；航空航天领域；飞船；卫星；火箭；飞机 文献标识码：A

中图分类号：V257 文章编号：1009-2374（2016）13-0039-04 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.13.019

1 概述

现阶段，我国航空航天事业得到前所未有的发展，航空航天领域对材料的要求不断提升，为了满足航空航天领域对材料性能的要求，应该研发新型、高性能的材料，先进复合材料应运而生，其具有多功能性、经济效益最大化、结构整体性以及可设计性等众多特点。将先进复合材料应用在航空航天领域，能够有效地提高现代航空航天器的性能，减轻其质量。和传统钢、铝材料相比，先进复合材料的应用，能够减轻航天航空器结构重量的30%左右，在提高航空航天器性能的同时，还能降低制造和发射成本。现阶段，先进复合材料已经成为飞船、卫星、火箭、飞机等现代航空航天器的理想材料，同时，先进复合材料已经和高分子材料、无机非金属材料及金属材料并列为四大材料。因此，文章针对先进复合材料在航空航天领域应用的研究具有重要的现实意义。

2 我国先进复合材料发展现状

自20世纪70年代开始，我国就开始了对复合材料的研究工作，经过40多年的研究与发展，我国先进复合材料的技术水平不断提高，并且取得了可喜的进步。现阶段，我国先进复合材料在航空航天领域中的应用，逐渐实现了从次承力构件向主承力构件的转变，被广泛地推广和应用在军机、民机、航空发动机、新型验证机和无人机、卫星和宇航器、导弹以及火箭等领域，即先进复合材料已经进入到实践应用阶段。但是，我国先进复合材料技术的发展和研究成果与国外发达国家的水平还具有一定的差距，现阶段我国先进复合材料的设计理念、制备方法、加工设备、生产工艺以及应用规模等都相对落后。例如，我国军用战斗机中复合材料的用量低于国外先进战斗机的复合材料用量，仅有少数的军用战斗机超过20%，例如J-20其复合材料的用量约为27%。我国成功研制的C9型民用飞机，单架飞机的先进复合材料的用量超过16吨，标志着我国先进复合材料在航空航天领域的应用水平在不断提高。

3 先进复合材料简介

3.1 先进复合材料的组成

复合材料是由金属、无机非金属、有机高分子等若干种材料采用复合工艺组成的新兴材料，先进复合材料不仅能够保留原有组成材料的特点，还能够对各种组成材料的优良性能进行综合，各种材料性能的相互补充和关联，能够赋予新兴复合材料无法比拟的优越性能。先进复合材料简称ACM，指的是碳纤维等高性能增强相增强的复合材料。先进复合材料的多种性能都优于普通钢、铝金属材料，在航空航天领域的应用，能够有效地减轻航空航天设备的重量，同时赋予航空航天设备特殊的性能，例如吸波、防热等。

3.2 先进复合材料的特性

先进复合材料的特性主要表现为：

3.2.1 多功能性。先进复合材料经过多年的发展，结合了众多优异的物理性能、力学性能、生物性能以及化学性能，例如防热性能、阻燃性能、屏蔽性能、吸波性能、半导性能、超导性能等，并且不同的先进复合材料的组成不同，其功能性存在一定的差别，综合性、多功能性复合材料已经成为先进复合材料发展的必然趋势之一。

3.2.2 经济效益最大化。先进复合材料在航空航天领域的应用，能够减少产品部件数量。由于复杂部件的连接不需要进行铆接、焊接，因此对连接部件的需求量降低，有效地减少了装配材料成本、装配和连接时间，进一步降低了成本。

3.2.3 结构整体性。先进复合材料可以加工成整体部件，即采用先进复合材料部件能够替代若干金属部件。某些特殊轮廓和表面复杂的部件，用金属制造的可行性较低，采用先进复合材料能够很好地满足实际需求。

3.2.4 可设计性。采用树脂、纤维、复合结构方式，能够获得不同形状、不同性能的复合材料，例如选择合适的材料、铺层程序，能够加工出膨胀系数为零的复合材料，并且复合材料的尺寸稳定性优于传统金属材料。

4 先进复合材料在航空领域的应用

传统的飞机制造以钢、铝、钛合金为主要材料，而传统飞机上应用比例最大、构成轻质结构主体的铝合金正在被越来越流行的复合材料所替代。我们所指的复合材料主要是以高性能纤维作为增强体，用树脂作为基体将纤维粘结在内部并固化成型的高性能塑料。随着复合材料的迅速发展和广泛应用，当前先进的复合材料在飞机上的关键应用部位和用量的多少，已成为衡量飞机结构先进性的重要指标之一。由于碳纤维材料具有耐高温、密度低、强度大等特点，目前在航空航天领域运用最为广泛。与密度达到2.8g/cm3左右的铝合金相比，先进的碳纤维复合材料密度一般在1.45～1.6g/cm3左右；而拉伸强度可以达到1.5GMPa以上，超过铝合金部件的3倍，接近超高强度合金钢制部件的水平。这种密度低、强度刚度高的优势，使飞机的复合材料结构部件在获得与先进铝合金部件在强度刚度等综合性能方面相当的水平时，重量可以大幅减少20%～30%。复合材料在飞机结构中的应用情况大致可以分为三个阶段：第一阶段是应用于受载不大的简单零部件，可减重20%；第二阶段是应用于承力大的部件，可减重25%～30%；第三阶段是应用于复杂受力部位，如中机身段、中央翼盒等，可减重30%。复合材料主要用于制造航空器的外饰和内饰部件，如飞机的一次构造材料：主翼、尾翼、机体，二次构造材料，副翼、方向舵、升降舵、内装材料、地板材、桁梁、刹车片等及直升飞机的叶片。根据统计，小型商务机和直升飞机的碳纤维复合材料用量已占55%左右，军用飞机占25%左右，大型客机占20%左右。

4.1 军机上的应用

为满足新一代战斗机对高机动性、超音速巡航及隐身的需求，20世纪90年代后，西方战斗机全部大量采用复合材料结构。先进的复合材料也大大增加了军用运输机的有效载重，增大了军用飞机的载油量，克服常规材料在高超声速飞行器研制中存在的瓶颈问题。因此，先进复合材料被广泛地应用在军机上，例如，碳纤维增强树脂基复合材料，在军机主结构、次结构以及特殊部位等方面的应用，有效地提高了军机的耐腐蚀性、抗疲劳性，同时还具有明显的减重效果；再如，F22由于存在超声速巡航需求，飞机外表面会长时间与空气高速剧烈摩擦，因此在机翼复合材料上放弃了环氧基树脂，而使用双马来酰亚胺树脂基体以获得260℃的最大工作温度。

4.2 民机上的应用

民机和军用飞机不同，民用飞机作为以载客飞行和运营为目的的交通工具，对安全可靠性和经济性要求更加严格。复合材料在飞机上大量应用的时间还比较短，在对材料工艺稳定性和有关试验数据尚不十分充分的情况下，应用较多含量的复合材料需要大量时间和实践的积累。民航上的复合材料应用受限，使用分为两类：结构件用复合材料、舱内材料。

以波音787为例，每架飞机的结构比例中有50%是重约35吨的复合材料，这意味着它从材料密度上就减轻了15吨左右的重量。而空客也不甘示弱，新的A350客机改名为A-350 XWB，XWB意为超宽机身，复合材料的比例达到了52%，是现在所有大型商用飞机中最高的。A-350XWB的机体比B-787还宽13cm。作为世界上仅有的两个大型商用飞机研制巨头，波音、空客先后推出复合材料占结构比例50%的主力型号，这意味着大型客机结构设计以复合材料为主要材料的时代已经拉开序幕。波音787等新一代复合材料飞机上实现的性能提升，并不仅仅是依靠低密度材料减重得来。实际上复合材料在工艺、结构力学设计上，都有着传统金属材料所完全无法比拟的优势，比如复合材料可以做出超大尺寸的整体结构部件，而且尺寸大小不会随着温度高低而产生变化。

国产大飞机在复合材料的应用上还比较保守，公开的报道显示，复合材料的使用量约占C919飞机结构重量的20%。飞机上使用的复合材料主要是碳纤维增强树脂基复合材料，它们具有高耐腐蚀、质量轻等特点，在这些性能上的确要超过一般的金属材料。通常复合材料的价格大约是常规铝合金材料的几十倍，即便是我们看起来已经很金贵的铝锂合金材料，其价格也比复合材料低得多，所以C919仅为波音737价格的1/2左右。

4.3 航空发动机上的应用

对于航空领域，特别是发动机的结构设计制造而言，高性能系统所需的轻质和耐高温等特性越来越重要。航空发动机产业是指涡扇/涡喷发动机、涡轴/涡桨发动机和传统传动系统以及航空活塞发动机的集研发、生产、维修保障服务于一体化产业集群。新的材料和工艺不断研发以应对新一代航空发动机的发展趋势，尤其是先进复合材料的应用，GE-AEBG公司、惠普公司在制造飞机发动机零部件时都采用了先进复合材料，主要包括风扇出风道导流片、风扇罩、推力反向器等部位。先进复合材料在航空发动机上的应用具体表现在以下两个方面：

4.3.1 陶瓷基复合材料的应用。陶瓷基复合材料是将碳化硅陶瓷纤维与碳化硅基底材料复合后，再涂覆一层专用涂层提升其性能，密度仅为金属材料的三分之一。由于陶瓷基复合材料具有的耐高温属性，因此在发动机流道中使用空气代替，在发动机高温区只需要较少甚至不需要冷却气体，涡轮扇发动机大幅减重，意味着发动机运转效率更高，提高了发动机的性能、耐久性、燃油经济性和高推重比。F-35战斗机使用的F135发动机是有史以来战斗机上安装过的推力最大的喷气式发动机，F135使用了陶瓷基复合材料（CMC），主要用在F135-PW-600喷管的外侧部分。

以GE航空集团为例，陶瓷基复合材料在GE航空集团的技术路线图上是一条关键路径。通用电气航空集团将于2016年新建两个复合材料制造厂，用于碳化硅和陶瓷基复合材料的批量制造，这两种复合材料都是制造喷气式发动机零部件的必备材料。GE公司是所有厂商中第一个决定使用CMC制造旋转叶片的，通过把陶瓷基复合材料叶片安装在发动机上试车，它们已经证明了旋转CMC叶片的性能，这是一个重要的里程碑。

4.3.2 树脂基复合材料的应用。树脂基复合材料具有降噪能力强、耐腐蚀性强、耐疲劳能力好、比模量高、强度高等众多优点。通过将树脂基复合材料应用在航空发动机的冷端结构、反推力装置以及发动机短舱等结构上，不仅能够降低发动机的重量，还能够提高发动机的耐腐蚀性、抗疲劳性以及强度等。例如，JTAGG验证机的进气机匣利用PMR15树脂基复合材料，该种先进复合材料的应用比传统铝合金进气机匣的重量降低了25%。

4.4 新型验证机及无人机上的应用

现代战争理念的改变，使无人机倍受青睐，无人战斗机是未来航空武器的一个重点发展方向。无人机除在情报、监视、侦察等信息化作战中的特殊作用外，还能在突防、核战、化学和生物武器战争中发挥有人军机无法替代的作用。无人机的发展方向是飞行更高、更远、更长，隐身性能更好，制造更加简便快捷，成本更低等，其中关键技术之一就是大量采用复合材料，超轻超大复合材料结构技术是提高其续航能力、生存能力、可靠性和有效载荷能力的关键。和传统的铝合金混合结构相比，以复合材料为结构的无人机，例如“全球鹰”“捕食者”等无人机都采用先进复合材料。以“全球鹰”为例，该种无人机的机翼、尾翼都采用石墨/环氧复合材料，采用该种复合材料制造的无人机，和传统铝合金混合结构的重量相比降低了65%。再如，诺斯罗普・格鲁门公司研发的X-47无人战斗机，为了满足生存力、机动性、隐身性能等特殊要求，该无人机除了接头部位采用了少量的铝合金外，几乎整个机体都采用先进复合材料。依靠复合材料，设计师还可以做出传统金属材料所无法达成的气动力学设计，比如超声速飞行的前掠翼飞机。

5 先进复合材料在航天领域的应用

5.1 卫星和宇航器结构材料

卫星结构的质量会影响对运载火箭的要求以及卫星功能，卫星结构的轻型化设计已经成为卫星结构发展的趋势之一。国际通讯卫星中心的推力桶采用先进复合材料，该种推力桶质量比传统铝结构的质量降低了30%左右，降低的重量可以增加460条电话线路，同时还能够有效地降低卫星的发射费用。欧美国家卫星结构的质量为总质量的1/10，其原因就是大量的应用了先进复合材料。现阶段，我国神州系列飞船、风云二号气象卫星等都采用碳纤维/环氧复合材料，有效地降低了总体重量，同时发射成本也显著降低。

5.2 导弹用结构材料

现阶段，美国已经将先进复合材料作为导弹弹头结构壳体、级间段、仪器舱等部件的主要材料，洛克希德导弹与宇航公司指出，采用碳纤维/环氧复合材料制造的导弹比传统铝结构导弹的重量减轻40%。现阶段，采用先进复合材料的导弹发射筒也被国外发达国家应用在战术、战略型号上，例如，俄罗斯的“白杨M”导弹、美国的“MX”导弹都采用复合材料发射筒。因为先进复合材料导弹发射筒和传统金属结构相比，其结构质量显著降低，能有效地提高战略、战术导弹的灵活性。在战术导弹领域，先进复合材料结构的导弹发射筒更加灵活、应用范围更加广泛。现阶段，我国也研发了先进复合材料结构的战略导弹和导弹发射筒，还研发了先进复合材料仪器舱，有效地提高了战略导弹的灵活性和机动性，应用效果良好。

5.3 运载火箭结构材料

国外发达国家于20世纪50年代开始应用纤维缠绕成型的玻璃钢壳体代替传统的钢壳，例如，美国的“北极星A-3”潜地导弹，采用纤维缠绕成型的玻璃钢壳体，其重量比采用传统钢壳的“A-1”轻了55%左右，随后研发的“MX”“三叉戟1”的三级发动机壳体，全部都采用芳纶/环氧复合材料，该种结构形式的壳体质量比纤维缠绕成型玻璃体壳体的重量减轻了50%左右。随着先进复合材料的发展，其在运载火箭发动机壳体中的应用优势越来越明显，并且先进复合材料被应用在三叉戟Ⅱ、德尔塔Ⅱ-7925运载火箭等型号中。现阶段，我国运载火箭发动机壳体制造业逐渐的开始应用先进复合材料，虽然起步较晚，但是经过40多年的发展获得了巨大的进步，经过多年的研发，已经成功地将芳纶/环氧复合材料、玻璃纤维/环氧复合材料应用在运载火箭发动机壳体中。先进复合材料在运载火箭结构设计中的应用，有效地降低了运载火箭发动机的重量，同时提高了运载火箭发动机的性能。

6 复合材料在航空航天领域的发展前景

先进复合材料的应用已经成为评价航空航天器水平的重要标准，同时也是提高航空航天器结构先进性的重要物质基础和先导技术。由于我国先进复合材料的应用水平和国外发达国家还存在一定的差距，但是我国已经进行大量投入来强化先进复合材料方面的研究，其发展前景良好。未来先进复合材料的发展主要表现在以下四个方面：

6.1 智能化

智能型先进复合材料和结构的研究，能够创造巨大的经济效益和社会效益，智能型先进复合材料在航空航天器外表的应用：在未来航空器表面增加各种传感器，能够对周围环境进行实时、全面、智能的检测，同时为通讯系统、电子战以及雷达系统提供瞬时模态，以此保证航空器能够安全、稳定地飞行。

6.2 多功能化

在减小航空航天器体积的基础上，为了提高航空航天器的突防能力，许多结构部件需要具备多种功能，多功能先进复合材料的应用能够赋予航空航天器新的功能，现阶段，多功能先进复合材料的研究已经从双功能型向三功能型方向转变。

6.3 质量轻、性能高

目前，我国先进复合材料能够减轻航空航天器的质量占总重的20%左右，和国外25%以上的减重效率还存在一定的差距。导致该种现状的原因是我国先进复合材料的整体性能较低，并且结构的整体性相对较差。因此，在未来的发展过程中，应该加强对复合材料强度、韧性以及整体性等方面的研究，研发整体性好、强度高和韧性高的先进复合材料，同时使复合材料的减重率超过25%。

6.4 低成本

成本较高是限制先进复合材料在航空航天领域应用和发展的主要原因之一，为了解决该问题，应该对先进复合材料的制造工艺进行研究，采用科学的制造工艺进行先进复合材料结构、尺寸以及形状的加工和制造，同时采用先进的质量控制技术、自动化技术、机械化技术等，提高先进复合材料的生产效率，提高其成品率，以此降低先进复合材料的成本。

7 结语

综上所述，经过40多年的发展，我国先进复合材料工业逐渐形成了一个完整的体系，并且部分先进复合材料已经成功地应用在航空航天器生产实践中，获得了良好的效果。但是，从整体上来说我国先进复合材料技术水平和发达国家还存在一定的差距。因此，我国先进复合材料研究、研发人员和生产企业应该加快先进复合材料结构、制造技术、生产工艺等方面的研究，同时借鉴国外的先进技术和经验，解决我国先进复合材料在航空航天领域应用的各种难题，以此提高我国航空航天器的各种性能，进一步促进我国航空航天领域的全面、高速发展。

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shop scheduling：an application in semiconductor

篇11

这项收购的对象，是一家鲜为人知的美国无人机制造商——泰坦航空航天公司，最终的成交价格可能只有6000万美元左右，不及Whatsapp收购价的零头。

但如果考虑到它未来可能带来的价值，这起收购的意义，并不会比收购Whatsapp逊色太多。

能飞5年的无人机

泰坦航空航天是一家非常年轻的公司，成立于2012年，总部位于美国新墨西哥州，专注于研发太阳能无人机。

在2013年的国际无人操控载具展览（AUVSI）上，泰坦航空航天展示了正在研发的两款太阳能无人机Solara 50和Solara 60。

这是两架硕大无比的长航概念无人机，其中的Solara50是轻型版本，有着50米的超长翼展，升级版Solara 60则有60米的翼展和更大的骨架，它们由飞机弹射器发射升空并可以通过飞机底部的滑轮着陆。

泰坦航空航天更倾向于把他们的产品称为“大气卫星”，而不是行业内习惯的称呼“遥控无人机”或“无人机系统”。因为它们和轨道卫星一样，能够在空中长时间巡航停留。

以Solara 50为例：升空之后，它可以在20千米的高空携带一个32千克重的有效载荷，以每小时96公里的速度巡航飞行长达5年。

之所以可以不受天气和夜晚的影响不间断地工作如此长时间，是因为Solara无人机的机翼表面、升降机组和水平尾翼上，布满了总共约3000个高效率太阳能电池板。

白天飞行时，由太阳能电池板所产生的多余能量会自动存储在位于两侧机翼内的锂离子电池中，这样就可以保证为无人机夜间的续航飞行提供足够的动力。

这种超强的续航工作能力，正是泰坦航空航天认为无人机几乎可以替代大气卫星等设备，实现低成本气象监测的主要原因。

低成本多用途

目前，气象监测只有两种解决方案：发射卫星和地面监测，如果要完成大气观测和天气监测，通讯转播，海洋研究和地球成像等一些更高级的任务，发射气象卫星就成了唯一选择。

不过发射气象卫星通常要耗资数亿美元，而且无法回收利用，一旦卫星搭载的大气传感器或者仪表损坏，要么付出高昂维修成本去维修，要么只能选择遗弃它。

相比而言，无人机的成本就低得多，一套无人机系统的总成本不到200万美元，而且和卫星不同，即使是仪器设备损坏，还能让它降落，维修或更换设备后重新发射升空。

事实上，Solara无人机成本构成中最主要的部分，并不在于制造无人机，而是电池。理论上只要有足够的太阳能驱动，泰坦无人机就能够长时间地工作下去，但太阳能电池会随着时间推移逐渐老化，因此每隔5年左右就必须更换。

为了论证这个数据，在新墨西哥州，泰坦航空航天公司正用两架1/5原机大小的试验机进行试飞，今年夏季，全尺寸的机型将有可能正式上天，执行气象监测任务。

除了气象监测，泰坦航空航天公司给这两架无人机的使用定位非常广泛，Solara无人机还可以执行宇宙辐射监测、垃圾带跟踪、作物监测、海洋与大气温度监控、陨石跟踪和浮油映射等任务，另外在针对森林火灾和海上搜救等救灾方面，无人机也可以提供辅助。

比如监测森林火情，Solara无人机可以应用于森林火灾预警、火灾地点确定以及火情观测等，并且解决了传统无人机监测系统中无人机续航时间短的问题。

“太空无线路由器”梦想

如此广阔的应用前景让泰坦航空航天获得了不少战略投资者的关注，即使两年来Solara 50和Solara 60一直处在原型设计阶段，连正式的试飞和信号覆盖测试都没有进行过，泰坦航空航天还是获得了三笔融资。

不过，也正是因为无人机科研成本太高、硬件研发周期太长，一些早期投资者开始质疑这个项目的发展前景。资金紧缺之下，泰坦航空航天萌生出售想法。2014年初，Solara50完成了原型机测试，硬件设计工作结束并开始正式建造后，Facebook抛来了橄榄枝。

在外界看来，Facebook有意收购泰坦航空航天，除了Solara无人机未来的诸多应用前景之外，还有一个更迫切的想法，就是为了推进其2014年年初发起的全球互联计划，希望为全球无网络连接地区建立网络热点，提供免费上网服务。

泰坦航空航天的Solara无人机正好可以满足这个计划的硬件需求，在无人机上搭载超视距通讯系统所需的无线电中继器后，无人机就变成了一个置于空中的、信号覆盖范围极广的“无线路由器”。

因为Solara无人机的航空高度足够高，它的信号传播范围最大可达 100 海里（约 185千米），所以利用无人机在全球无网络连接地区实现组网后，它将会成为Facebook获取数十亿潜在用户的重要网络硬件接口。

如此看来，这台“太空无线路由器”的价值远远超过6000万美元。

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1基于工程教育专业认证标准下课程体系改革发展概况

工程教育认证标准一般由八个指标构成，分别是学生、专业教育目标、学生成果、持续改进、课程体系、师资力量、教学设施、学校支持等。其中工程教育专业认证中的课程设置，为了能支持毕业要求的达成，课程体系设计有企业或行业专家参与。我国各高校在启动工程教育专业认证工作过程中，发现课程体系设置是否科学、合理、会规直接影响到毕业生的工程实践能力与创新能力，进而影响专业培养目标、毕业要求的可达性。因此各高校针对工程教育专业认证标准和要求，提出了各个专业课程体系改革的思路、做法和经验。西北工业大学的张清江等通过调研我国工程教育与专业认证发展历程，对我国航空航天专业与其他已获得资格专业进行对比分析。并结合国际航空航天质量体系认证中的要求，从航空航天工程教育专业认证的必要性、专业特点、航空航天工程教育现状等角度出发进行研究。结合现代中国工程教育存在的普遍问题，提出针对航空航天类专业认证的新方式、新方法，并对航空航天工程教育专业认证需要注意的特性进行讨论。辽宁石油化工大学马会强等依据工程教育专业认证标准，以辽宁石油化工大学环境工程专业为例，通过明确培养目标，解析培养要求，从课程设置、实践环节、毕业设计等方面进行了课程体系改革探索。广东石油化工学院任红卫等分析了我国工程教育的现状，并探讨了在工程教育专业背景下电气专业的教学改革方法，从而提高学生的工程实践能力。浙江工业大学姜理英等人基于对工程教育专业论证的国际比较，结合环境工程教育专业认证的必要性，从培养计划的调整、课程体系的优化、实践教学的强化和师资队伍的提升四个方面，综合系统地提出了对环境工程专业教学内容进行全面优化和提升的路径。张秋根等人根据环境工程专业规范和认证标准要求，以南昌航空大学环境工程专业为例，对其核心课程体系设置和教学内容两方面进行了优化与规范的探讨。为了重视国际认证的引领作用，加强专业办学品牌建设，突出南京航空航天大学能动专业的航空航天办学特色，紧跟国内能动专业人才需要，提升其人才培养质量与专业竞争力，从而拓宽自身生存发展空间，因此需要开展基于工程教育专业认证的能动专业课程体系改革。

2基于工程教育专业认证标准下南航能动专业课程体系优化

通过对国内外本科院校工程教育专业认证的分析与研究，利用对中国近几年的专业认证与评估成果的调查与研究，对其进行梳理，依据工程教育专业认证中课程设置要求，依据南京航空航天大学能源与动力学院能动专业建设相关内容与特色，以培养具有航空航天特色的工程教育专业人才为目标，对南京航空航天大学能动专业课程体系进行优化。以培养要求为基准，着手对课程体系进行优化，并对本科培养大纲进行相应的修订，从而实现培养目标。确定能源与动力专业学生在校期间应修总学分数不能少于180学分。

2.1数学与自然科学类课程能源与动力专业数学与自然科学类课程是指该专业学生必须掌握的基础课程，主要包括高等数学（11学分）、大学物理（6.5学分）、大学英语模块（10学分）、C++语言程序设计（3学分）等方面共六门课程，总共30.5个学分。因此能源与动力专业数学与自然科学类课程占总学分的比例约为17％，达到了工程教育专业认证标准中至少占总学分的15%的要求。

2.2工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程工程基础类课程和专业基础类课程主要体现数学和自然科学在该专业应用能力培养，而专业类课程主要体现系统设计和实现能力的培养。其中工程基础类课程主要包括电子电工技术（5学分）、理论力学（3学分）、材料力学（3学分）、工程图学（4.5学分）以及机械设计基础（3学分）等课程，总共为18.5个学分；专业基础类课程主要包括工程流体力学（3学分）、工程热力学（3学分）、传热学（3学分）和化学反应动力学基础（2学分）等课程，总共为11个学分。因此工程基础类课程和专业基础类课程必须要修满至少29.5个学分。对于专业类课程，由于能源与动力专业具体有两个培养方向:方向一为热能动力方向，主要陪养就业方向为航空发动机、地面燃气轮机等相关单位；方向二为能源利用方向，主要培养的就业方向为电厂、新能源以及制冷等相关单位。因此其专业类课程既有相同的专业课程，也有自身特色的课程。其中燃烧原理（2.5学分）、燃气轮机原理与构造（3学分）、热能综合利用（2学分）、热交换器原理与设计（2.5学分）以及热工测量原理与方法（2学分）等，总共12个学分，这些课程为能源与动力专业两个培养方向都必须学习的专业类课程。另外每个培养方向又有其特定的专业类课程必须选修，其中热能动力方向专业类课程包括叶轮机原理（2.5学分）、燃气轮机控制原理及应用（2学分）、燃烧技术与分析（2学分）、内燃机原理与构造（2学分）、工程传质与应用（2学分）等共9门课程；能源利用方向专业类课程包括泵与风机（2学分）、供热工程（2学分）、锅炉原理（2学分）、制冷原理与技术（2学分）、可再生能源利用技术（2学分）以及热力发电技术概论（2学分）等共10门课程。无论学生学习哪个方向，共同学习的专业类课程与特定选修的专业课程之和必须要修满至少28个学分。因此,工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程必须要修满的学分数为：29.5＋28＝57.5学分，因此该类课程学分占总学分的比例约为32％，达到了工程教育专业认证标准中至少占总学分的30%的要求。

2.3工程实践与毕业设计能源与动力专业设计完善的实践教学体系，主要包括以下几个方面：(1)军事训练，培养学生的吃苦耐力与过硬的身体素质；(2)各种课程的课程设计，如:机械设计基础课程设计、电工与电子技术课程设计、C++语言课程设计等，主要培养学生对各门基础课、专业基础课的实际应用能力；(3)工程训练，主要包括机械加工方面的车、磨、铣、刨、铸造以及焊接等金工实习，锻炼学生的动手能力；(4)下厂实习，大三暑假期间，在指导老师带领下去中航工业集团下属的企业或电厂进行为期一个月的下厂实习，锻炼学生把理论知识应用于工程实际中的能力；(5)毕业设计，指导老师开设的毕业设计题目一般都来源于实际工程问题，学生在老师的指导下，在大四下半年开展为期半年的本科毕业实际，培养学生的工程意识、协作精神以及综合应用所学知识解决实际问题的能力。能源与动力专业要求学生在实践能力与毕业设计方面修读的总学分不低于42.5，占总学分的23.6％，达到了工程教育专业认证标准中至少占总学分的20%的要求。

2.4人文社会科学类通识教育课程能源与动力专业在人文社会科学类通适教育课程方面主要包括以下几个模块：(1)通适基础教育平台，主要包括形式政策教育、思想道德修养与法律基础、安全教育、大学生心理健康教育等课程，共19.5个学分；(2)国防军事模块，包括航空航天概论、军事高技术概论等，至少修满1.5个学分；(3)文化素质模块，主要包括文化历史、艺术鉴赏、科技基础、哲学社会等课程，至少要修满6个学分；(4)创新创业类模块，主要包括大学生职业生涯发展与规划、创业基础以及经济管理等课程，共5.5个学分。人文社会科学类通识教育课程总共需修满32.5个学分，占总学分的18％，达到了工程教育专业认证标准中至少占总学分的15%的要求，使学生在从事工程设计时能够考虑经济、环境、法律、伦理等各种制约因素。

2.5航空航天特色类课程的设置为了突出南京航空航天大学能源与动力专业的航空航天特色，在开设的课程中，如国防军事模块、专业类课程以及工程实践与毕业设计中，课程教学内容包含浓郁的航空航天特色，由于指导老师所从事的科研项目都是来自于国防工业集团，具有丰富的研究经验，因此在专业基础课和专业课的讲课过程中，所列举的实例都是以航空航天为背景的工程问题，特别是毕业设计和下厂实习，因此在能源与动力专业课程优化过程中，充分突出了南京航空航天大学的航空航天特色。

2.6注重科技创新能力培养学生创新素质的培养直观重要的是培养学生的创新意识，因此积极创造条件让学生能够在大学期间积极的参与科技创新活动。主要包括：(1)鼓励学生积极参加各种科技类竞赛，如:流体力学大赛、节能减排大赛、开设卓越班等，并且科技竞赛获得奖励的同学在保研方面给予政策上的倾斜；(2)安排学生参与教师的科学研究工作，让学生在参与科研过程中更好的掌握好该专业的理论知识，加强学生的动手能力，拓展学生的科研视野。

2.7学习进程大学生本科期间的各门课程是相互衔接的，因此需要考虑课程之间的匹配与衔接，如图1所示。学习进程主要分成了三部分:一是基础课程，包括高等数学、大学物理、计算机等;二是学科基础，包括结构和流体力学、热学和电学方面的课程;三是专业课程，主要包括了热能动力和能源综合利用两个方向的相关课程。整个课程体系分为三条线:第一是流体和热学相关的课程，如流体力学、工程热力学、传热学、燃烧学等；第二是结构力学方面，包括理论力学、材料力学等;第三是计算机语言方面的课程。因此在安排各门课程的学期上需要考虑上述课程衔接问题，从而最终制定出合理的能源与动力工程专业教学计划表。

3结论

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关键词：航空航天飞行器；飞行性能；航空卫星；定位系统

中图分类号：P228 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）30-0003-02

1 概述

20世纪六七十年代，美国研制的各种型号的飞机频频出现坠毁事故，让人们对记载电子设备的安全性和航空定位系统，最重要的是航空定位系统下的飞机的适航性等性能的信赖度降低，同时也反映了航空卫星定位系统在国家航天航空领域适航性的安全保障的重要性。我国航空航天领域对航空卫星定位系统的精度要求很高，要求其可靠度、安全性能、接收机信号的耐环境因素影响的极限值度均需满足我国航空航天相关要求。文章主要通过分析航空卫星定位系统对于航天飞行器在运行过程中的各种基本原理，通过定性地分析航空卫星定位系统的安全性能和设计规则，从而在一定的程度上解决机载产品设备信号接收带来的缺陷，从各方面提升飞行的的环境适应力和安全性保证。

2 航空卫星定位系统基本原理及现状分析

现今遍布全球的航空卫星定位系统主要有美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO、中国“北斗”系统等航空卫星定位系统。美国GPS航空卫星定位系统优点：该卫星导航系统24小时实时定位；基本覆盖了全球范围，具有抗外界干扰能力强、定位和传送信号精度高等特点，但其缺点是，面对较大的信息量，GPS导航卫星定位系统存在的数据丢失量也是巨大的，因此导致整体性能下降，民用精度有一定的限制。俄罗斯GLONASS航空卫星定位系统可以根据卫星发射的信号的载波频率不同，从而防止系统被外界环境干扰（包括人为的干扰），因而在一定程度上，俄罗斯GLONASS航空卫星抗干扰能力较强；欧盟GALILEO航空卫星定位系统则通过提供各种不同类型的定位信号供民用，因此满足大信息量的传输功能；中国“北斗”航空卫星定位系统设备精巧、耗资小，然而其缺陷是不能覆盖两极地区，赤道附近定位精度差；表1为美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO和中国的“北斗”系统对比表。

从表1中，美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO航空卫星定位系统的定位原理是采用被动式伪码单向测距三维导航，定位数据由用户设备独立解算，区别与中国的“北斗”系统航空卫星定位系统的定位原理（主动式双向测距二维导航。定位数据由地面控制中心解算后提供给用户）。现行的全球卫星定位系统主要由GPS星座、地面控制部分、地面监控系统等组成，对于地面接收装置，多是用户设备部分，通用的是GPS信号接收机，根据GPS接受的信号，进行定位卫星的位置，从而在电脑上直观地看出两颗卫星之间的相对距离；最后根据导航方法计算出用户的三维位置，从而实现了实时的定位的作用。

3 航空卫星定位系统的应用前景分析

航空卫星定位系统在日常生活中应用广泛，航空航天、汽车电子、手持设备等等GPS全球定位系统的使用，使得用户更加方便地应用航空卫星定位系统，满足自身的需求。手持全球定位系统装置是攀岩爱好者的一种既方便又重要的工具。通过全球定位系统、高度计以及气压计等装备，你可以更准确地判断你所处的海拔高度和具体地点。航空航天上应用航空卫星定位系统对行器的定位的跟踪有着广泛的应用，特别是军事上的目标定位打击和民航飞行的定位、确保飞行的安全等等。对于在汽车电子这一行业，汽车行驶的路线的导航、对犯罪嫌疑人的追踪、实时地定位某辆汽车的位置、供警方实时的跟踪都有一定的实际应用意义。现在的苹果手机也内嵌GPS定位系统，广泛地被顾客接受，其应用情景空间是巨大，航空卫星定位系统的广泛应用，保障了航空交通管制和地面交通管制等问题，其应用前景将逐渐应用到各方面中去。

4 结语

在如今的经济高速发展，新科学、新技术层出不穷的这个时代里，我国的民航事业已经取得了很大程度上的进步。航天卫星定位系统广泛应用于各行各业，例如用于航空/航海导航、石油勘探、森林防火、车辆导航、机场/港通管理等诸多方面。在如今民航操作系统中，用硬件和软件的问题的产生是不可避免的，系统故障是无法避免的，但是可以降低到最小程度。避开系统误差的存在，我国民航系统的精确性主要集中在航天卫星定位系统等上面，在我国民航中，航天卫星定位系统在民航中起着举足轻重的作用，也是我国民航可持续发展的战略目标，其目标主要是对飞行安全进行有效的定位导航，最终目的都是为了对飞行安全进行进一步的保障。航天卫星定位系统应用越来越广泛，从飞机到地面的汽车和手机，现在航天卫星定位系统的精确度也越来越高，给人们的生活带来空前的便利。

参考文献

[1] 武彦龙，麻正茂.全球卫星定位系统（GPS）在越野

滑雪训练中应用的可行性研究[J].冰雪运动，2002，

（1）：31、48.

[2] 毛敏.GPS卫星定位系统简介[J].陕西国防工业职业

技术学院学报，2010，（1）：39-42.

[3] 黄金山.GPS/SINS/SAR组合导航系统信息融合及误

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【导语】2018年全国各大学什么时候放寒假，寒假放假时间是多久，什么时候开学？国家规定寒假一共放多少天？下面来告诉大家北京航空航天大学开学日期

2018年北京航空航天大学开学日期

放假日期：1月16日，开学日期：2月26日，假期时长42天

各高校放假开始时间与开学时间可能会有临时变动，请以各高校公示为准(仅供大家参考)

由于寒假放假时间比较长，寒假期间，请同学们合理安排出行，注意防火和保护人身及财产安全。

大学生寒假安全注意事项

1.要注意交通安全，不乘坐不符合安全要求的交通工具。

2.春节回家途中，人流量大，往来人员复杂，不要轻信他人，将自己物品随意交他人看管。

3.家在一个地方的同学最好同行，尤其是女生，要结伴而行，以便遇事能互相照应。

4.上下车应随时注意周围是否有易燃易爆危险品，若有发现要及时报告排查，免发意外。

5.往返途中，要特别注意防范诈骗活动，千万不要心存侥幸，贪图小利，致使财物被骗，尤其要注意个别人员利用学生的同情心理编造各种理由，骗取钱财。

6.遇到冲突，要坚决依靠公安司法机关解决问题，不要轻信他人妄言私了，留下后患。

7.遇到无法解决的问题时，请及时与家人或院(系)负责人联系咨询，求得妥善方案。

大学生寒假计划表

一、学习目标

新的学期里要与舍友好好相处，不要再孩子气。多关心体谅。要谦虚，戒骄戒躁，不要太年轻气盛。要与副导员及时沟通交流，与朋友们保持联系。学习要更加努力，奖学金要拿，争取拿一等。在专项训练自己突出能力、掌握一些基本的专业技能的同时，也在日常生活中应该注意多余比别人交流，提高自己的处事和交际能力并树立健康的赢取爱好，锻炼好身体。这会对以后的工作和生活很重要。

二、学习任务

除学习课本的知识以外，还要趁着年轻，多开展一些自己喜欢的课余活动。并且争取拿下英语四级、计算机二级、计算机三级证书。并结合本学期课外时间充足这一特点，充分利用课余时间加强结合社会实际，有针对性的学习，才不会因为盲目学习而使自己所学的东西与社会脱轨。

三、措施和步骤

1、利用课余时间，加强计算机操作能力的练习，增强对一些基本应用软件的熟练程度。如ps,网页设计，ai、广告制作等。

2、积极配合老师的教学，紧跟老师的教学进度，遇到问题要多与同学或老师交流，尽快解决。

3、端正自己的学习态度，认真按质按量，完成老师交待的任务，不敷衍了事。注意加强自己的薄弱科目的学习，不偏科。

4、合理安排课余时间，课余时间多做点儿有意义的事，如通过可以练习书法，绘画等，提高自己的文化素养，同时也丰富自己的课余生活，少玩游戏，多做有意义的事。

5、除了学习还应该注意，加强自我身体锻炼，健康的胜利是学习效率的有理保证。

6、定期检查自己的计划的实行情况，以监督保证计划的正常实施。