航天電子技術(shù)分析精選(九篇)

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第1篇：航天電子技術(shù)分析范文

關(guān)鍵詞：電氣工程及其自動(dòng)化 專業(yè) 簡(jiǎn)介 發(fā)展

正是因?yàn)殡姎夤こ痰陌l(fā)展，才有今天龐大的電力工業(yè)，人類才不可逆轉(zhuǎn)地進(jìn)入偉大的電氣化時(shí)代。人類發(fā)展到任何時(shí)候也離不開能源，而能源是人類永恒的研究對(duì)象，而電能是利用最為方便的能源形式，以電能為研究對(duì)象的電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)有著十分強(qiáng)大的生命力。

一、專業(yè)內(nèi)容介紹

電氣工程及其自動(dòng)化涉及電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電機(jī)電器技術(shù)信息與網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)等諸多領(lǐng)域，是一門綜合性較強(qiáng)的學(xué)科。電氣工程及其自動(dòng)化的專業(yè)范圍主要包括電工基礎(chǔ)理論、電氣裝備制造和應(yīng)用、電力系統(tǒng)運(yùn)行和控制三個(gè)部分。電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的基礎(chǔ)性也決定了它具有很強(qiáng)的學(xué)科交叉和融合能力。

培養(yǎng)要求：該專業(yè)培養(yǎng)能夠從事與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)行、自動(dòng)控制、電力電子技術(shù)、信息處理、試驗(yàn)分析、研制開發(fā)、經(jīng)濟(jì)管理以及電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用等領(lǐng)域的“高素質(zhì)、強(qiáng)能力、應(yīng)用型”高級(jí)工程技術(shù)人才。學(xué)生主要學(xué)習(xí)電工技術(shù)、電子技術(shù)、信息控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)等方面較寬廣的工程技術(shù)基礎(chǔ)和一定的專業(yè)知識(shí)。本專業(yè)主要特點(diǎn)是強(qiáng)弱電結(jié)合、電工技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合、軟件與硬件結(jié)合、元件與系統(tǒng)結(jié)合，學(xué)生受到電工電子、信息控制及計(jì)算機(jī)技術(shù)方面的基本訓(xùn)練，具有解決電氣工程技術(shù)分析與控制技術(shù)問題的基本能力。

主干學(xué)科：電氣工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、控制科學(xué)與工程。

主要課程：電路原理、電子技術(shù)基礎(chǔ)、電機(jī)學(xué)、電力電子技術(shù)、電力拖動(dòng)與控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)（語言、軟件基礎(chǔ)、硬件基礎(chǔ)、單片機(jī)等）、信號(hào)與系統(tǒng)、控制理論等。

電氣工程一般分為電力系統(tǒng)和應(yīng)用電子（也就是電力電子）。

二、專業(yè)發(fā)展前景

電氣工程學(xué)科涉及工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、國防及人民生活等各領(lǐng)域，與電子科學(xué)與技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、控制科學(xué)與工程、信息與通信工程、環(huán)境科學(xué)與工程、生物醫(yī)學(xué)等學(xué)科交叉滲透，拓寬了電氣工程學(xué)科的內(nèi)涵與外延。隨著科技的發(fā)展，電氣工程的學(xué)科結(jié)構(gòu)、研究領(lǐng)域、技術(shù)領(lǐng)域發(fā)生了很大變化。電氣工程愈來愈多地應(yīng)用信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、電力電子技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)，電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)內(nèi)涵也發(fā)展演變?yōu)閺?qiáng)電和弱電結(jié)合、電工技術(shù)和電子技術(shù)結(jié)合、軟件和硬件結(jié)合、元件和系統(tǒng)結(jié)合。例如“電氣工程”和“電子技術(shù)”以及“控制科學(xué)”交叉融合產(chǎn)生了“電力電子技術(shù)”； “電氣工程”與“材料科學(xué)”的交叉融合產(chǎn)生了“超導(dǎo)電工技術(shù)”和“納米電工技術(shù)”； “ 電氣工程”與“機(jī)械工程”及“計(jì)算機(jī)學(xué)科” 的交叉融合產(chǎn)生了“機(jī)電一體化”新學(xué)科，已形成了以“機(jī)械”為主體、電氣工程和計(jì)算機(jī)控制為技術(shù)核心、“機(jī)械+電氣+計(jì)算機(jī)”的有機(jī)融合，“機(jī)電一體化”技術(shù)實(shí)際上就是電氣自動(dòng)化技術(shù)高度發(fā)展的一個(gè)階段的必然產(chǎn)物，它是電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)有機(jī)結(jié)合的一種高新技術(shù)，也可以說隸屬于“電氣工程及其自動(dòng)化”的專業(yè)范疇。隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，電力成為國民經(jīng)濟(jì)中重要的生產(chǎn)資料及人民生活中必不可少的生活資料。當(dāng)今，電氣化水平的提高使得各種經(jīng)濟(jì)活動(dòng)都離不開電（用油的交通工具除外），我國電能占終端能源消費(fèi)的比重已接近20%，高于世界平均水平。我國的電氣化水平也決定了電力數(shù)據(jù)具有大范圍的覆蓋性。有專家表示，電力工業(yè)的發(fā)展方向是智能電力系統(tǒng)，或者是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)或者是智能電網(wǎng)。智能電力系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電力工業(yè)發(fā)展價(jià)值特征的最有效途徑，也是現(xiàn)代電力工業(yè)的發(fā)展方向，發(fā)展智能電力系統(tǒng)能夠確保更安全、更經(jīng)濟(jì)、更綠色、更和諧，同時(shí)智能電力系統(tǒng)是一個(gè)廣義的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，能夠有效地破解未來發(fā)展的挑戰(zhàn)。

三、專業(yè)應(yīng)用與就業(yè)方向

電氣工程及其自動(dòng)化的幾個(gè)方向：

電力系統(tǒng)、電氣技術(shù)、應(yīng)用電子技術(shù)、高電壓與絕緣技術(shù)、電機(jī)電器及其控制

1.電力系統(tǒng)方向

電力系統(tǒng)專業(yè)方向是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)中最具有優(yōu)勢(shì)和特色的專業(yè)方向，為國家級(jí)一類特色專業(yè)的重要組成部分，主要培養(yǎng)從事高壓電器設(shè)備設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)行維護(hù)等方面的高級(jí)工程技術(shù)人才。該專業(yè)方向依托電氣工程一級(jí)博士學(xué)位授權(quán)學(xué)科和博士后科研流動(dòng)站，覆蓋了高電壓與絕緣技術(shù)和電介質(zhì)工程2個(gè)二級(jí)博士、碩士學(xué)位授權(quán)學(xué)科，電力系統(tǒng)為國家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科。同時(shí)，該專業(yè)方向設(shè)置高電壓絕緣技術(shù)和電氣絕緣與電纜兩個(gè)專業(yè)模塊。

就業(yè)方向：可在電力設(shè)備制造行業(yè)從事高電壓設(shè)備的設(shè)計(jì)、開發(fā)、生產(chǎn)和管理等工作，可在電力系統(tǒng)從事高壓設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)方面的技術(shù)工作和管理工作，就業(yè)于電業(yè)局、供電局、發(fā)電廠，也可在科研院所從事教學(xué)和科研工作。

2.電氣技術(shù)方向

電氣技術(shù)是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的一個(gè)方向。該專業(yè)是重點(diǎn)專業(yè)，具有電氣工程一級(jí)學(xué)位博士學(xué)位授予權(quán)，電氣工程領(lǐng)域擁有博士后流動(dòng)站，在高電壓與絕緣技術(shù)、電機(jī)與電氣和電力電子與電力信息處理學(xué)科具有工學(xué)碩士授予權(quán)。

就業(yè)方向：電氣技術(shù)方向主要培養(yǎng)電氣測(cè)量與控制技術(shù)方面的高級(jí)電氣工程技術(shù)人才，從事電參量和磁參信息獲取與處理技術(shù)研究工作，以及電氣技術(shù)自動(dòng)化控制領(lǐng)域的裝置與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)與應(yīng)用研究工作。學(xué)位獲得后，可在電氣工程技術(shù)領(lǐng)域的企業(yè)、承擔(dān)理論研究、技術(shù)開發(fā)、運(yùn)行管理等技術(shù)工作，也可以在研究機(jī)構(gòu)和高等學(xué)校從事研究與教學(xué)工作。

3.電機(jī)與電氣方向

電機(jī)與電氣學(xué)科在一體化電機(jī)的理論與技術(shù)方面，主要研究了步進(jìn)電機(jī)、無刷直流電機(jī)、感應(yīng)同步器等。在電機(jī)的電力電子驅(qū)動(dòng)技術(shù)方面，研究了電動(dòng)車、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與控制策略，變頻電源諧波抑制技術(shù)。在高環(huán)境、高可靠電機(jī)與電器方面，研究了高環(huán)境電器可靠性理論與技術(shù)航天電器的理論與技術(shù)、衛(wèi)星姿控用飛輪的可靠性設(shè)計(jì)。在新型電磁機(jī)構(gòu)的理論與應(yīng)用方面，研究了特種電機(jī)、磁性流體密封、旋轉(zhuǎn)軸的在線平衡、電磁成型技術(shù)。其中在步進(jìn)電機(jī)和無刷直流電機(jī)等特種電機(jī)及航天電器方面具有較大的影響。

就業(yè)方向：可在電力、電子、通信、機(jī)械、交通、建筑等行業(yè)從事電子領(lǐng)域的研究、設(shè)計(jì)、開發(fā)、運(yùn)行及管理等工作，也可以在研究機(jī)構(gòu)和高等學(xué)校從事研究與教學(xué)工作。

4.應(yīng)用電子技術(shù)方向

應(yīng)用電子技術(shù)方向是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的一個(gè)特色專業(yè)方向，特點(diǎn)是電氣與電子兼?zhèn)洌娏﹄娮优c信息電子相融。培養(yǎng)從事電氣工程、電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、自動(dòng)控制、信號(hào)變換與處理等方面工作的寬口徑、復(fù)合型高級(jí)工程技術(shù)人才。

就業(yè)方向：可在電力、電子、通信、機(jī)械、交通、建筑等行業(yè)從事應(yīng)用電子技術(shù)領(lǐng)域的研究、設(shè)計(jì)、開發(fā)、運(yùn)行及管理等工作，也可以在研究機(jī)構(gòu)和高等學(xué)校從事研究與教學(xué)工作。

第2篇：航天電子技術(shù)分析范文

【關(guān)鍵詞】電子工程；EDA；技術(shù)

中圖分類號(hào)：F406文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

1、EDA技術(shù)的含義及應(yīng)用現(xiàn)狀

在20世紀(jì)90年代初從計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試（CAT）和計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）的概念發(fā)展而來的。EDA 技術(shù)就是以計(jì)算機(jī)為工具，設(shè)計(jì)者在 E-DA 軟件平臺(tái)上，用硬件描述語言HDL完成設(shè)計(jì)文件，然后由計(jì)算機(jī)自動(dòng)地完成邏輯編譯、化簡(jiǎn)、分割、綜合、優(yōu)化、布局、布線和仿真，直至對(duì)于特定目標(biāo)芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作。是計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、微電子技術(shù)、電路理論、信息分析與信號(hào)處理的結(jié)晶，也是現(xiàn)代電子工程的最重要的應(yīng)用技術(shù)。

自從該技術(shù)研發(fā)至今，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)在對(duì)EDA的概念或范疇用得更加寬。包括在機(jī)械、通信、電子、航空航天、礦產(chǎn)、化工、醫(yī)學(xué)、生物、軍事等各個(gè)領(lǐng)域，都有EDA的應(yīng)用，這種技術(shù)的應(yīng)用不僅得到了良好的效果反饋，也為所在的領(lǐng)域的發(fā)展起到了極大的促進(jìn)作用。同時(shí)，EDA在教學(xué)、科研、產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造等各方面發(fā)揮著重要的作用，因其包含的技術(shù)的先進(jìn)性，致使其相關(guān)的產(chǎn)品的研發(fā)有很大的技術(shù)研究?jī)r(jià)值。在技術(shù)教學(xué)方面，現(xiàn)在幾乎所有理工科類的高校都有開設(shè)了EDA課程，成為了理工科的學(xué)生，尤其是電子類專業(yè)的學(xué)生必修的科目，也是學(xué)生們了解目前的科研方向和市場(chǎng)動(dòng)向的一個(gè)有效的途徑。主要的目的是讓學(xué)生了解EDA的基本概念和基本原理、掌握用HDL語言編寫規(guī)范、掌握邏輯綜合的理論和算法、使用 EDA 工具進(jìn)行電子電路課程的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證并從事簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。一般學(xué)習(xí)電路仿真工具（如multiSIM、PSPICE）和PLD開發(fā)工具（如Altera/Xilinx 的器件結(jié)構(gòu)及開發(fā)系統(tǒng)）?？蒲蟹矫嬷饕秒娐贩抡婀ぞ撸╩ultiSIM或PSPICE）進(jìn)行電路設(shè)計(jì)與仿真，可以在儀器和工具的設(shè)計(jì)階段有效的解決各種電路的假設(shè)與試驗(yàn)，大大的提高了設(shè)計(jì)人員的工作效率；利用虛擬儀器進(jìn)行產(chǎn)品測(cè)試，作為流水線的一個(gè)重要環(huán)節(jié)的產(chǎn)品測(cè)試，對(duì)于該技術(shù)的應(yīng)用也有著非常重要的意義；將CPLD/FPGA器件實(shí)際應(yīng)用到儀器設(shè)備中；從事PCB設(shè)計(jì)和ASIC設(shè)計(jì)等。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造方面，包括計(jì)算機(jī)仿真，產(chǎn)品開發(fā)中的EDA工具應(yīng)用、系統(tǒng)級(jí)模擬及測(cè)試環(huán)境的仿真，生產(chǎn)流水線的EDA技術(shù)應(yīng)用、產(chǎn)品測(cè)試等各個(gè)環(huán)節(jié)可以大大的提高流水線的作業(yè)效率，節(jié)省了人工。EDA軟件經(jīng)過多年的發(fā)展，其功能也日益強(qiáng)大，原來功能比較單一的軟件，現(xiàn)在增加了很多新用途，極大的豐富了軟件的作用。如 AutoCAD軟件可用于機(jī)械及建筑設(shè)計(jì)，也擴(kuò)展到建筑裝璜及各類效果圖、汽車和飛機(jī)的模型、電影特技等領(lǐng)域，隨著未來該技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用的范圍必將越來越廣泛。

2、EDA技術(shù)的特點(diǎn)

EDA技術(shù)之所成為今天電子信息工程中的重要技術(shù)，具有“自頂向下(Top—Down)”的設(shè)計(jì)程序，這種設(shè)計(jì)程序的最大特點(diǎn)就是改變了以往的軟件程序的設(shè)計(jì)思維，也就確保設(shè)計(jì)方案整體的合理化；由于EDA采用高級(jí)語言描述，有語言公開可利用、描述范圍廣、可以系統(tǒng)編程和現(xiàn)場(chǎng)編程等特點(diǎn)；該軟件的自動(dòng)化程度高，所以可以進(jìn)行各級(jí)的仿真、糾錯(cuò)和調(diào)試工作，大大的提高了工作效率和準(zhǔn)確度。這些特點(diǎn)也EDA技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用的重要原因。

3、EDA技術(shù)的作用

EDA技術(shù)中的溫度分析和統(tǒng)計(jì)分析功能可以分析各種溫度條件下的電路特性，便于確定最佳元件參數(shù)、最佳電路結(jié)構(gòu)以及適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)穩(wěn)定裕度，真正做到電路特性的優(yōu)化設(shè)計(jì)。在進(jìn)行電路測(cè)試時(shí)，測(cè)試的結(jié)果會(huì)受到諸多因素的影響，從而導(dǎo)致其準(zhǔn)確度受到影響，另外由于受到測(cè)試手段和儀器精度限制，測(cè)試的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)很多技術(shù)問題,這種情況下DEA技術(shù)，就可以依據(jù)其全功能測(cè)試解決數(shù)據(jù)測(cè)試和特性分析的問題，大大的提高了應(yīng)用的效率。

4. EDA常用軟件

EDA軟件發(fā)展很快，目前被我國廣泛應(yīng)用的有：multiSIM7（原EWB的最新版本）、PSPICE、OrCAD、PCAD、Protel、Viewlogic、Men-tor、Graphics、Synopsys、LSIIogic、Cadence、Mi-croSim 等等。但是很多軟件的應(yīng)用技術(shù)具有專門性的特點(diǎn)，使得其應(yīng)用范圍大大的受限，所以下面簡(jiǎn)單介紹一下PCB設(shè)計(jì)軟件、IC設(shè)計(jì)軟件、PLD設(shè)計(jì)工具及其它EDA軟件的常見種類。

4.1PCB設(shè)計(jì)軟件

PCB（Printed-Circuit Board）設(shè)計(jì)軟件是最早的基于 EDA技術(shù)的軟件之一，經(jīng)過多年的發(fā)展更是種類繁多，常見的如 Protel、OrCAD、Viewlogic、PowerPCB、Cadence PSD、MentorGrap-hices 的 Expedition PCB、Zuken CadStart、Win-board/Windraft/Ivex-SPICE、PCB Studio、TANGO、PCBWizard（與LiveWire配套的PCB制作軟件包）、ultiBOARD7（與 multiSIM2001配套的PCB制作軟件包）等等。

4.2IC設(shè)計(jì)軟件

IC設(shè)計(jì)工具也很多，ASIC設(shè)計(jì)領(lǐng)域有名的軟件供應(yīng)商主要有 Cadence、Mentor Graphics和Synopsys。中國華大公司也提供ASIC設(shè)計(jì)軟件（熊貓2000）。

4.3PLD設(shè)計(jì)工具

PLD（Programmable Logic Device）是一種由用戶根據(jù)需要而自行構(gòu)造邏輯功能的數(shù)字集成電路。從目前的市場(chǎng)應(yīng)用情況來看，目前主要有兩大類型：CPLD（Complex PLD）和FPGA(FieldProgrammable Gate Array)。它們的基本設(shè)計(jì)方法主要借助于EDA軟件，在該技術(shù)的基礎(chǔ)上用原理圖、狀態(tài)機(jī)、布爾表達(dá)式、硬件描述語言等方法，生成相應(yīng)的目標(biāo)文件，最后用編程器或下載電纜，由目標(biāo)器件實(shí)現(xiàn)，可以根據(jù)用戶的需要設(shè)計(jì)出各種個(gè)性化的使用工具。Altera、Xilinx和Lattice這三家公司是PLD眾多生產(chǎn)廠家中比較有代表性的。

綜上所述，EDA技術(shù)的出現(xiàn)是電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的一次革命，21世紀(jì)是信息技術(shù)和電子技術(shù)的時(shí)代，也是EDA技術(shù)的高速發(fā)展階段。EDA技術(shù)作為電子產(chǎn)品開發(fā)研制的動(dòng)力，大大的促進(jìn)了我國的電子產(chǎn)品行業(yè)的發(fā)展，也是未來的電子技術(shù)的發(fā)展的方向，因?yàn)閷?shí)踐中我們可以看到采用EDA技術(shù)制作的電子產(chǎn)品具有容量大、實(shí)時(shí)性好、體積小、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，所以被廣大的生產(chǎn)企業(yè)廣泛的應(yīng)用。雖然我國對(duì)于這項(xiàng)技術(shù)的引用較晚，發(fā)展也處于起步階段，但是其在我國的發(fā)展前景是樂觀的。變現(xiàn)為電子設(shè)計(jì)工程人員掌握這一技術(shù)，不僅是提高效率的需要，更是開發(fā)高附加值電子產(chǎn)品的需要，任何的生產(chǎn)廠商搜力圖尋找一種體積更加小，性能更加好的電子技術(shù)，EDA技術(shù)和其衍生的各種軟件無疑符合了這一要求，也是其強(qiáng)大的生命力的根源所在。隨著80C時(shí)代的到來，EDA技術(shù)在移動(dòng)通信系統(tǒng)、衛(wèi)星系統(tǒng)等對(duì)重量、體積及速度敏感的領(lǐng)域?qū)⒕哂兄匾膶?shí)用價(jià)值，不久的將來會(huì)應(yīng)用于我國的各項(xiàng)通訊技術(shù)和空間技術(shù)領(lǐng)域。并且根據(jù)最新的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，我國和印度正在成為EDA技術(shù)設(shè)計(jì)方面發(fā)展最快的兩個(gè)市場(chǎng)，相信在不久的將來，我國的科技工作者和設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)會(huì)趕上世界先進(jìn)水平，將這一優(yōu)秀的電子設(shè)汁技術(shù)更好的應(yīng)用到社會(huì)發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域，研發(fā)出更多的自主產(chǎn)品和應(yīng)用軟件，為祖國建設(shè)提供更好的技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)

第3篇：航天電子技術(shù)分析范文

關(guān)鍵詞： 光學(xué)設(shè)計(jì)； 日盲紫外； 紫外告警； 光學(xué)系統(tǒng)

中圖分類號(hào)： TN 23 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A doi： 10.3969/j.issn.1005-5630.2017.02.008

文章編號(hào)： 1005-5630（2017）02-0043-05

引 言

在現(xiàn)代化的戰(zhàn)場(chǎng)中，地空、空空導(dǎo)彈對(duì)戰(zhàn)機(jī)的威脅日趨嚴(yán)重，這使得導(dǎo)彈告警系統(tǒng)成為各國重要的研究課題。導(dǎo)彈告警系統(tǒng)通?？煞譃槔走_(dá)告警、紅外告警和紫外告警3種方式，同前兩者相比紫外告警具有虛警率低、靈敏度高、隱蔽性強(qiáng)、無需制冷、功耗低和質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)[1-4]。大氣層中的臭氧層對(duì)位于太陽光中240～280 nm的紫外波段會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈吸收，形成所謂的日盲紫外區(qū)，紫外告警系統(tǒng)對(duì)來襲導(dǎo)彈的探測(cè)正是利用大氣的“日盲紫外”特性來實(shí)現(xiàn)的。紫外告警系統(tǒng)從技術(shù)上可分為以光電倍增管為核心元件的第一代系統(tǒng)和以像增強(qiáng)器為核心探測(cè)器的第二代系統(tǒng)[5]。從探測(cè)器類型的角度可分為真空探測(cè)器件和固體探測(cè)器件[6]。

本文針對(duì)日盲紫外告警系統(tǒng)的成像系統(tǒng)要求，設(shè)計(jì)了一款系統(tǒng)焦距為160 mm、F數(shù)為3.5的日盲紫外光學(xué)系統(tǒng)。

1 光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

基于用戶要求，該鏡頭的結(jié)構(gòu)參數(shù)為：焦距為160 mm，波段范圍為240～280 nm，半像高為9 mm，F(xiàn)數(shù)為3.5，接收器紫外CCD的像素尺寸為25 μm×25 μm。要求在CCD接收面范圍內(nèi)，光能接收大于85%，光學(xué)總長(zhǎng)控制在155 mm以內(nèi)，畸變小于3%。

1.2 材料選擇

由于紫外波段穿過普通光學(xué)玻璃時(shí)透過率很低，因此在紫外光學(xué)系統(tǒng)中不能采用普通光學(xué)玻璃，而一些光學(xué)晶體在日盲紫外波段具有較好的透過性能，所以在工程上大多采用光學(xué)晶體。根據(jù)材料的機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、熱膨脹系數(shù)及加工性能等，實(shí)際可用的材料僅有氟化鈣、氟化鎂和熔石英3種，由于氟化鎂具有雙折射，所以本文最終選擇了熔石英和氟化鈣2種材料，兩者的性能參數(shù)如表1所示。紫外濾光片主要是用來屏蔽日盲紫外以外的波段，而常用的日盲紫外濾光片主要有干涉型、聲光型、組合型和吸收型幾種形式[7]。

1.3 光學(xué)系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)的確定

初始結(jié)構(gòu)的確定對(duì)實(shí)現(xiàn)最終的設(shè)計(jì)非常重要，如果初始結(jié)構(gòu)選擇不恰當(dāng)，在后期僅僅依賴于光學(xué)設(shè)計(jì)軟件是無法對(duì)結(jié)構(gòu)做出突破性的改變[8]。本文根據(jù)設(shè)計(jì)要求查找文獻(xiàn)得到如圖1所示的初始結(jié)構(gòu)，基本結(jié)構(gòu)參數(shù)是：焦距為150 mm，波長(zhǎng)范圍為240～280 nm，F(xiàn)數(shù)為4，視場(chǎng)角為8°，光學(xué)總長(zhǎng)為158 mm。

1.4 光學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

初始結(jié)構(gòu)的焦距與本文的要求不同，所以需對(duì)初始結(jié)構(gòu)進(jìn)行焦距縮放使焦距達(dá)到160 mm，并在后面的優(yōu)化中通過操作數(shù)EFFL來控制系統(tǒng)的焦距。由于選用的紫外材料的色散系數(shù)差別不大，而消色差的基本原則是負(fù)透鏡選擇阿貝數(shù)小的材料，正透鏡選用阿貝數(shù)大的材料[9]。根據(jù)表1所示的材料特性，負(fù)透鏡選熔石英較為合適，正透鏡選氟化鈣較為合適。圖1所示的系統(tǒng)存在著較大的球差和色差，MTF曲線很差。由于后組的第1片透鏡較厚，因而采用分裂透鏡的方法增加1片透鏡，以減小球差[10]。采用Zemax中默認(rèn)評(píng)價(jià)函數(shù)RMS+Wavefront+Centroid，并合理設(shè)置默認(rèn)評(píng)價(jià)函數(shù)的權(quán)重[11]。由于剛開始系統(tǒng)的像差較大，所以總長(zhǎng)先放寬到160 mm，并在優(yōu)化過程中用TOTR與OPLT這2個(gè)操作數(shù)共同控制系統(tǒng)總長(zhǎng)，同時(shí)合理控制系統(tǒng)的邊界條件，在優(yōu)化過程中反復(fù)地對(duì)邊界條件進(jìn)行考察修改。初步優(yōu)化的結(jié)果如圖2所示。

在初步優(yōu)化的結(jié)果上進(jìn)一步將光學(xué)系統(tǒng)總長(zhǎng)縮小到154 mm，再對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。在優(yōu)化過程中有些軸外光線對(duì)像質(zhì)的影響較大，可設(shè)置一些漸暈將對(duì)成像質(zhì)量不利的邊緣光線攔掉，同時(shí)要保證邊緣相對(duì)照度不能小于70%。在優(yōu)化中還對(duì)幾何像差LONA、AXCL、TARY、DIMX進(jìn)行控制，優(yōu)化后期，使用MTFT、MTFS控制系統(tǒng)軸外的MTF，這對(duì)像質(zhì)的提升有所幫助。

1.5 像質(zhì)評(píng)價(jià)

經(jīng)優(yōu)化后的光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示，圖4～8為該光學(xué)系統(tǒng)的各種特性曲線。

由圖3可知光學(xué)系統(tǒng)共用了6片透鏡，其中紫外濾光片離石英保護(hù)玻璃的距離大于7 mm，符合系統(tǒng)大于4.5 mm的要求，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理。由圖4可知系統(tǒng)在20 lp/mm處全視場(chǎng)光學(xué)傳遞函數(shù)都大于0.8。從圖5能量集中度曲線可以看出在紫外CCD接收面齲能量集中度大于90%。從圖6中可見，全視場(chǎng)均方根半徑均小于7.4 μm即小于CCD的最小像元直徑，成像質(zhì)量良好。從圖7中可見系統(tǒng)的全視場(chǎng)的相對(duì)照度大于70%。從圖8中可知系統(tǒng)的場(chǎng)曲校正到0.26 mm以內(nèi)，畸變小于2%。

根據(jù)照相物鏡的波像差小于λ/2時(shí)視為像質(zhì)優(yōu)良的原則，常把波像差小于λ/2～λ作為照相物鏡軸上球差的公差標(biāo)準(zhǔn)[12]。相應(yīng)的初級(jí)球差公差表示如下：

圖9為系統(tǒng)的球差曲線圖，由圖可知，該系統(tǒng)主波長(zhǎng)的實(shí)際球差最大值為0.262 mm，在邊光初級(jí)球差公差要求范圍內(nèi)，軸向色差為0.1 mm。由此可見，該光學(xué)系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求，可用于日盲紫外導(dǎo)彈告警系統(tǒng)以及其他紫外光電探測(cè)設(shè)備。

2 公差分析

基于目前的加工工藝，對(duì)紫外光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行公差分配時(shí)通過分析各項(xiàng)公差參數(shù)在特征頻率20 lp/mm處MTF的下降情況，確定最終的公差分配值。鑒于此將元件的傾斜公差設(shè)置為±0.015 mm，有些較為敏感的元件設(shè)為±0.01 mm；元件的厚度或空氣間隔公差TTHI設(shè)為±0.05 mm，有些較為敏感的設(shè)為±0.02 mm；折射率公差TIND設(shè)為±0.001，較為敏感的元件設(shè)為±0.000 7；偏心公差Decenter設(shè)為±0.015 mm，較為敏感的設(shè)為±0.01 mm；元件曲率半徑公差TFRN設(shè)置為±4個(gè)光圈；透鏡面型局部誤差ΔN設(shè)為0.4個(gè)光圈。靈敏度分析及蒙特卡羅分析對(duì)MTF下降的結(jié)果如表2、表3所示，蒙特卡_分析的結(jié)果顯示該紫外光學(xué)系統(tǒng)的90%以上的蒙特卡羅樣本在20 lp/mm處的MTF值大于0.485。由表2可知第4片透鏡的空氣間隔比較敏感，折射率公差0.000 7，屬于中等，總共有00、0、1、2、3、4類別，0.000 7屬于2類，00類最高，為0.000 2，在加工生產(chǎn)時(shí)要嚴(yán)格控制。根據(jù)系統(tǒng)的要求及相應(yīng)的公差分析最后得出系統(tǒng)的公差分配情況如表4所示。

3 結(jié) 論

基于用戶需求，設(shè)計(jì)了一款日盲紫外光學(xué)系統(tǒng)。該系統(tǒng)的工作波段在240～280 nm，采用6片標(biāo)準(zhǔn)球面透鏡，其焦距為160 mm，F(xiàn)數(shù)為3.5，總長(zhǎng)為154 mm。從點(diǎn)列圖、能量分布曲線圖、MTF曲線圖及公差分析情況來看該系統(tǒng)成像質(zhì)量良好，滿足導(dǎo)彈告警系統(tǒng)的使用要求。

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第4篇：航天電子技術(shù)分析范文

【關(guān)鍵詞】 高功率微波 無線電引信 作用機(jī)理

作為信息化彈藥的關(guān)鍵部件，無線電引信的抗電磁毀傷能力非常重要，直接關(guān)系彈藥是否能夠充分發(fā)揮戰(zhàn)斗效能。在當(dāng)前無線電引信的應(yīng)用過程中，很容易受到電磁場(chǎng)的干擾或損傷，所以當(dāng)務(wù)之急就是結(jié)合無線電引信應(yīng)用的實(shí)際情況，有針對(duì)性的采取防護(hù)加固措施，以此來從根本上提高無線電引信的抗電磁毀傷能力，進(jìn)而將其作用最大限度的發(fā)揮出來。

一、引信電磁干擾分類

所謂無線電引信，主要指的是通過電磁波來獲取目標(biāo)信息，然后采用無線電技術(shù)對(duì)目標(biāo)的距離、速度及視角進(jìn)行綜合測(cè)量，使彈丸在最佳位置、最佳時(shí)期引爆。電磁波是無線電引信應(yīng)用過程中最常見的干擾因素，其干擾形式大致可分為兩種，即信息型干擾和能量型干擾。其中，信息型干擾又可詳細(xì)分為掃頻干擾和雜波阻塞干擾兩種類型，這類因素所產(chǎn)生的干擾只能在引信發(fā)射之后發(fā)揮作用，所以干擾功率相對(duì)較小。而能量型干擾則是利用強(qiáng)電磁脈沖對(duì)引信造成影響，使其性能下降，干擾嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致引信失效或早炸。所以，與信息型干擾相比，能量型干擾的破壞力要大得多。然而就目前國內(nèi)外相關(guān)學(xué)者對(duì)無線電引信抗干擾研究工作的現(xiàn)狀來看，研究?jī)?nèi)容多集中在對(duì)信息型干擾的研究，對(duì)能量型干擾的危害卻沒有相應(yīng)的防護(hù)措施，從而導(dǎo)致無線電引信在使用過程中仍然面臨諸多威脅。所以學(xué)者們應(yīng)該加大對(duì)能量型干擾防護(hù)措施的研究力度，進(jìn)一步提高無線電引信的整體抗性。

二、無線電引信的實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)過程中，我們主要通過改變無線電引信的擺放位置和高功率微波輻射場(chǎng)的極化方向來探討高功率微波對(duì)引信產(chǎn)生的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，無線電引信的擺放方向和高功率微波輻射場(chǎng)的極化方向相同的時(shí)候，輻照效應(yīng)最為明顯。同時(shí)，300kW/m2以下的高功率微波輻照不能直接導(dǎo)致無線電引信中的電點(diǎn)火頭點(diǎn)火，引信誤炸的高功率微波觸發(fā)起爆執(zhí)行電路引起的。所以，在對(duì)誤炸機(jī)理進(jìn)行研究的時(shí)候，無線電引信與炮彈彈體正常連接，豎直擺放于輻射天線正前方進(jìn)行輻照，以此來分析無線電引信與高功率微波之間存在的影響關(guān)系，并以此為依據(jù)制定相應(yīng)的防護(hù)措施。

三、能量耦合途徑與作用機(jī)理分析

在無線電引信使用過程中，孔縫的尺寸直接決定了電磁波進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)部的概率和比例。通常情況下，孔縫尺寸大于入射電磁波波長(zhǎng)1/8的時(shí)候，就會(huì)有90%以上的能量進(jìn)入到系統(tǒng)內(nèi)部，進(jìn)入方式可分為“前門”耦合和“后門”耦合兩種。如果進(jìn)入方式是“前門”耦合，那么能夠?qū)σ女a(chǎn)生干擾的電磁脈沖信號(hào)就會(huì)直接到自差收發(fā)機(jī)的輸入端，這種情況下的電磁干擾對(duì)引信產(chǎn)生的影響較大，很有可能直接導(dǎo)致高頻振蕩管擊穿或燒毀，進(jìn)而導(dǎo)致自差收發(fā)機(jī)損壞，無法確保無線電引信正常使用。與“前門”耦合相比，“后門”耦合對(duì)引信的損害較小，但仍然會(huì)導(dǎo)致引信元器件軟損傷，導(dǎo)致發(fā)火靈敏度大幅度降低，無法滿足使用需求。所以，在對(duì)無線電引信防護(hù)措施進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要充分考慮電磁能量進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)部的形式，然后根據(jù)實(shí)際情況制定最佳的防護(hù)措施，以此來切實(shí)提高引信的抗干擾能力。

四、無線電引信誤炸及損傷機(jī)理分析

誤炸和各類損傷也是無線電引信使用中面臨的主要威脅，之所以會(huì)產(chǎn)生上述問題，其原因主要是由于高功率微波導(dǎo)致的。目前，大部分學(xué)者在對(duì)此項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行研究的時(shí)候，都會(huì)選用頻率單一的高功率微波，且微波頻率與無線電引信工作頻率之間具有較大差距。在這種情況下，高功率微波若想的引信產(chǎn)生影響并使其誤炸，唯一的途徑就是通過引信天線以“前門”耦合和“后門”耦合的方式將浪涌信號(hào)引信處理電路中，點(diǎn)火電容對(duì)點(diǎn)火工品放電，使引信誤炸。為了證實(shí)這一結(jié)論，我們開展了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，我們首先令高頻振蕩信號(hào)處于正常狀態(tài)，然后在此基礎(chǔ)上降低起爆靈敏度，實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)，輻照之后有7發(fā)引信產(chǎn)生了新的故障現(xiàn)象，具體表現(xiàn)為檢波電壓發(fā)生變化、高頻振蕩信號(hào)消失等。通過這一實(shí)驗(yàn)我們可以看出，高功率微波輻照對(duì)無線電引信產(chǎn)生的損害是毋庸置疑的，這種損害還具有積累效應(yīng)，達(dá)到一定程度之后，無線電引信就會(huì)徹底失效，繼而影響到使用效果。

結(jié)語：從本文的分析我們可以看出，高功率微波不僅能夠?qū)е乱艙p傷，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致引信誤炸。所以在未來的時(shí)間里，我們必須從無線電引信應(yīng)用的實(shí)際情況出發(fā)，結(jié)合使用環(huán)境，制定科學(xué)、完善的措施提高無線電引信的抗干擾能力。只有這樣，才能夠從根本上達(dá)到對(duì)無線電引信的保護(hù)作用，確保其使用處于正常運(yùn)行的狀態(tài)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 李晶，馬文起，郭肅麗，劉友永，王飛. 反饋控制器對(duì)頻標(biāo)傳遞系統(tǒng)的性能研究[J]. 無線電工程. 2015（05）

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第5篇：航天電子技術(shù)分析范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；電子信息工程；運(yùn)用

社會(huì)在發(fā)展，科技在進(jìn)步，電子信息工程也得到了更加廣泛的應(yīng)用，對(duì)人們的生活帶來了很大的影響，人們獲得信息、存儲(chǔ)信息及管理信息的方式都產(chǎn)生了變化，相關(guān)的途徑與方法也都在不斷的更新。計(jì)算機(jī)技術(shù)利用自身聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程操作等功能和電子信息工程合作，達(dá)到了信息獲取、存儲(chǔ)及管理方式上的更新，增強(qiáng)了信息處理過程的智能化及遠(yuǎn)程化。

1 電子信息工程的特點(diǎn)分析

電子信息工程主要是利用設(shè)備硬件與系統(tǒng)命令相結(jié)合的方式去進(jìn)行信息的處理，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的批量化處理，這樣信息處理工作就變的更加的方便簡(jiǎn)單了，在處理過程中運(yùn)算量大，速度與效率都是人腦所不可比擬的，在當(dāng)前硬件設(shè)備的不斷更新之下，信息處理的速度會(huì)越來越快，這種便捷的工程特點(diǎn)也會(huì)愈加的明顯。另外，電子信息工程還具有準(zhǔn)確度高的特點(diǎn)，在這一處理信息的過程中其準(zhǔn)確度會(huì)得到相應(yīng)的提升，因?yàn)樵陔娮有畔⒐こ痰膽?yīng)用中，能夠?qū)ζ渲械慕Y(jié)果檢查命令進(jìn)行個(gè)性化的設(shè)置，對(duì)信息處理的過程進(jìn)行直接的監(jiān)督，對(duì)其中出現(xiàn)的問題進(jìn)行修正，從而提升其準(zhǔn)確度，如果采取的是人為的處理方式，則過程中難免的會(huì)出現(xiàn)一些紕漏，且不容易被察覺，對(duì)及時(shí)的改正也增加了難度，對(duì)信息的再利用也是不利的。此外，電子信息工程具有非常廣的覆蓋面，這一特點(diǎn)主要是由工程的具體作用決定的，現(xiàn)代社會(huì)中信息資源的重要性逐漸突顯，因此電子信息工程所具備的行業(yè)優(yōu)勢(shì)也就更加得到了人們的關(guān)注，逐漸的得到了應(yīng)用與普及。

2 計(jì)算機(jī)技術(shù)與電子信息工程之間的關(guān)系分析

計(jì)算機(jī)技術(shù)是以通信技術(shù)為基礎(chǔ)出現(xiàn)的，它屬于計(jì)算機(jī)的一種聯(lián)合體，能夠進(jìn)行資源的共享，可結(jié)合光纖、電纜及終端設(shè)備的共同作用去實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)的通信變的聯(lián)合。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用具備資源共享、傳遞快速、管理簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展過程中逐漸的出現(xiàn)了電子信息工程，這兩種不同的概念之間主要存在著兩方面的聯(lián)系，其一，就是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使得電子信息工程的基礎(chǔ)更加的牢固。電子信息工程中主要包括有線通訊、無線通訊以及其他信息系統(tǒng)等幾個(gè)部分，為人們?nèi)粘５纳a(chǎn)、生活活動(dòng)提供所需的各類信息，主要就是把各種信息進(jìn)行集中，然后再進(jìn)行傳遞，所以說，計(jì)算機(jī)技術(shù)在其中發(fā)揮著基礎(chǔ)性的作用。其二，就是電子信息工程對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展起著推動(dòng)作用。電子信息工程的發(fā)展前景非常廣闊，在不斷的為人們帶去更大便利的同時(shí)其行業(yè)內(nèi)的經(jīng)濟(jì)效益也在逐漸增加。在今后的發(fā)展中，電子信息工程如果要增強(qiáng)發(fā)展力度，就必須重視對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的探究與研發(fā)。

3 計(jì)算機(jī)在電子信息工程中的具體運(yùn)用

3.1 計(jì)算機(jī)在電子信息工程信息傳遞中的應(yīng)用

只有通過計(jì)算機(jī)，電子信息技術(shù)才可以接收和發(fā)出模擬信號(hào)與信息，使得項(xiàng)目中的電子信息能夠發(fā)揮出更顯著的優(yōu)勢(shì)，電子信息工程中的電子設(shè)備與信號(hào)的傳播媒介是計(jì)算機(jī)技術(shù)[1]。計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用可以讓電子設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)相連接，從而進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。計(jì)算機(jī)把電子信息工程中存在的各種電子設(shè)備進(jìn)行連接，達(dá)到信息的傳播、共享的效果，還能利用TCP/IP進(jìn)行信息的傳遞，不同的信息之間能夠?qū)崿F(xiàn)順暢的交流。在計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持下還可以順利的獲取相關(guān)用戶的信息，使信息的具有更加迅速的速度，同時(shí)信息的利用率也會(huì)得到大大的提升，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用使得電子信息工程在信息處理時(shí)的效率得到了顯著的提升，相關(guān)信息的來源途徑也更加的優(yōu)化。

3.2 計(jì)算機(jī)在電子通信工程中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用使信息之間的傳遞與共享得到了直接的實(shí)現(xiàn)，當(dāng)前科學(xué)信息技術(shù)快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到社會(huì)生活及生產(chǎn)活動(dòng)中，其重要性也在不斷增強(qiáng)[2]。計(jì)算機(jī)技術(shù)在進(jìn)行信息的收集、處理、傳播、保存等工作時(shí)會(huì)直接的影響到通信工程自身的安全性能。計(jì)算機(jī)在當(dāng)今社會(huì)發(fā)展中，也會(huì)面臨來自各方面的威脅和挑戰(zhàn)，隨著電子通信工程對(duì)相關(guān)技術(shù)要求的提升，計(jì)算機(jī)應(yīng)用的安全性也得到了人們更多的關(guān)注，比如硬件設(shè)備遭到物理性損壞、軟件信息丟失或損壞、操作失誤、非法訪問以及黑客攻擊等都是對(duì)計(jì)算機(jī)安全帶來威脅的幾種主要因素，對(duì)于計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的不斷完善也是非常不利的，嚴(yán)重的情況下還可能會(huì)造成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)整體的癱瘓不能使用。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)難以保障自身的安全性那么通信工程系統(tǒng)也會(huì)出現(xiàn)各種威脅因素，由此可見，網(wǎng)絡(luò)安全的防護(hù)是非常重要的，它能確保信息工程的正常運(yùn)轉(zhuǎn)?？梢酝ㄟ^安裝防火墻的方式，讓計(jì)算機(jī)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外界連接過程中獲得一個(gè)更加安全的屏障，讓計(jì)算機(jī)在更加安全的環(huán)境下運(yùn)行。

3.3 計(jì)算機(jī)在電子設(shè)備研發(fā)及信息處理中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠?yàn)殡娮釉O(shè)備的研發(fā)以及資源的共享、利用等提供支持，其在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中也得到愈加廣泛的應(yīng)用，電子信息技術(shù)的數(shù)字信號(hào)模擬和信息運(yùn)行對(duì)于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展發(fā)揮著非常重要的作用[3]。在對(duì)電子設(shè)備進(jìn)行研發(fā)時(shí)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的功能的發(fā)揮主要表現(xiàn)在通信干線與信息資源領(lǐng)域。在通訊干線方面，現(xiàn)階段大部分的局域網(wǎng)都沒有一個(gè)統(tǒng)一的信息系統(tǒng)，所以，通信過程需要借助整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)去完成。在通訊傳播方面，信息工程中各種新設(shè)備的應(yīng)用也要借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)去完成，比如3G、4G手機(jī)網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)換設(shè)備就需利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)去進(jìn)行信息的轉(zhuǎn)換。

未來信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要方向應(yīng)該是電子信息工程，計(jì)算機(jī)則是促進(jìn)其發(fā)展的核心內(nèi)容，電子信息技術(shù)的進(jìn)步使得信息的傳播方式不再以紙質(zhì)為載體[4]?；A(chǔ)電路組成的電路整體就屬于電子系統(tǒng)，主要包括模擬和數(shù)字兩部分，對(duì)信息進(jìn)行處理和管理，包含有輸入、輸出、處理三種主要的功能，通過這三種功能可以對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行有效的管控，如果缺少了計(jì)算機(jī)技術(shù)在后臺(tái)進(jìn)行信息的處理，那么信息技術(shù)也就不會(huì)得到持續(xù)的發(fā)展了。比如航天電子、微波等都要借助計(jì)算機(jī)去處理與管理相關(guān)信息。

4 結(jié)束語

信息需要依靠通信技術(shù)才能進(jìn)行順利的傳遞，電子信息工程的發(fā)展就是以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)建立起來的，它是在計(jì)算機(jī)的進(jìn)步之下發(fā)展而來的。文章主要對(duì)計(jì)算機(jī)在電子信息工程中的運(yùn)用進(jìn)行了相關(guān)內(nèi)容的分析，明確了解了計(jì)算機(jī)與電子信息工程之間的聯(lián)系，電子信息工程會(huì)在計(jì)算機(jī)的發(fā)展之下獲得持續(xù)的進(jìn)步，而電子信息工程的進(jìn)步又可以為計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展帶來顯著的推動(dòng)力。

參考文獻(xiàn)

[1]范習(xí)松，張勇.淺析計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電子信息工程中的實(shí)踐[J].科技與創(chuàng)新，2014，22：152+154.

[2]王沖.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在電子信息工程中的應(yīng)用[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015，14：20-22.

[3]鄧鈞健.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電子信息工程中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2014，16：208.

第6篇：航天電子技術(shù)分析范文

《機(jī)電控制與PLC》是綜合了機(jī)床設(shè)備、電氣控制與PLC控制技術(shù)的一門新興科學(xué)，是實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工、工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究以及其它各個(gè)領(lǐng)域自動(dòng)化的重要技術(shù)之一。該新興技術(shù)教學(xué)的目的是使學(xué)生掌握典型機(jī)床加工設(shè)備對(duì)電氣控制的要求以及傳統(tǒng)機(jī)床設(shè)備電氣控制特點(diǎn)，并了解傳統(tǒng)機(jī)電技術(shù)上的落后，從而采用先進(jìn)的PLC技術(shù)加以改造和研發(fā)創(chuàng)新；這是一門工學(xué)結(jié)合，學(xué)用一致，理論緊密聯(lián)系市場(chǎng)實(shí)際，能有效培養(yǎng)學(xué)生分析和解決生產(chǎn)實(shí)際問題的工程實(shí)踐創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的應(yīng)用技術(shù)。

一、《機(jī)電控制與PLC》存在的教學(xué)問題

《機(jī)電控制與PLC》是機(jī)電一體化專業(yè)中的一門重要核心課程，它也是幫助學(xué)生考取中級(jí)和高級(jí)電工職業(yè)資格證書和PLC程序設(shè)計(jì)師資格證書的核心課程。在各大院校尤其是高職高專院校廣泛開設(shè)。但受各種因素的影響目前該課程的教學(xué)過程還存在一些問題，主要有以下幾個(gè)方面。

（一）內(nèi)容多，生源差、課程教學(xué)不盡人意

本門課是由《工廠電氣控制設(shè)備》和《PLC應(yīng)用技術(shù)》這兩門課程組合而成。在我院只有108課時(shí)（理論76節(jié)、實(shí)踐32節(jié)），內(nèi)容多，單就介紹以日本三菱公司生產(chǎn)的微型PLCFX2N-MR24為例講授PLC基本理論知識(shí)和PLC的應(yīng)用技術(shù)就要完成如下教學(xué)內(nèi)容：PLC的概述部分、基本編程元件、步進(jìn)指令及狀態(tài)編程法、功能指令及PLC應(yīng)用共六個(gè)部分。如果學(xué)生能按照教師要求養(yǎng)成課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)的習(xí)慣，這些課時(shí)勉強(qiáng)也能完成所排的教學(xué)任務(wù)、但隨著高職招生生源整體素質(zhì)的下滑，再加上本門課是在前期課程《電工電子技術(shù)》、《電機(jī)拖動(dòng)》、《機(jī)床加工技術(shù)》的基礎(chǔ)上開展起來的、本身有一定的難度和深度、部分學(xué)生前期課程就沒學(xué)扎實(shí)，導(dǎo)致本課程教學(xué)開展不盡人意。

（二）實(shí)踐少、形式單、教學(xué)效果受影響

經(jīng)過市場(chǎng)調(diào)研，《機(jī)電控制與PLC》面向的崗位群主要有：初級(jí)崗位：機(jī)電設(shè)備操作工、初級(jí)維修電工、電氣工程制圖員。核心崗位：中、高級(jí)維修電工、PLC程序設(shè)計(jì)師。拓展崗位：生產(chǎn)管理員、設(shè)備銷售員、電氣產(chǎn)品質(zhì)檢員、電器繪圖員、電器銷售員、電氣維修技師。這些崗位都需要學(xué)生具有很強(qiáng)的實(shí)操能力，傳統(tǒng)的教學(xué)大綱，理論課和實(shí)驗(yàn)課的配置比例是3:1，實(shí)驗(yàn)課時(shí)太少且實(shí)踐裝置大都是實(shí)驗(yàn)臺(tái)，實(shí)驗(yàn)臺(tái)價(jià)格昂貴配置少，每組做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生都比較多，7-8個(gè)一組，導(dǎo)致有的學(xué)生只能當(dāng)旁觀者，實(shí)踐過程是學(xué)生在教師的安排下通過插接線完成一些驗(yàn)證型的原理性實(shí)驗(yàn)，大多學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)，實(shí)踐形式單一，和工廠里用的電器元件散件安裝接線相去甚遠(yuǎn)，不能掌握工廠電氣線路的安裝接線方法、步驟、技巧和技術(shù)要求。學(xué)生就業(yè)后不能直接勝任工廠的工作。

二、《機(jī)電控制與PLC》教學(xué)模式探索與實(shí)踐

針對(duì)以上在教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題，筆者認(rèn)為基于工作任務(wù)的項(xiàng)目教學(xué)法是解決上述問題的一種新的課程模式，基于項(xiàng)目教學(xué)下的《機(jī)電控制與PLC》的教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)形式今昔對(duì)比如下：而如何在教學(xué)過程中踐行這一模式？經(jīng)過多年的教學(xué)實(shí)踐，筆者在教學(xué)過程中做了針對(duì)性的改革，主要有以下幾項(xiàng)措施：

（一）整合教材、校企結(jié)合，精心設(shè)計(jì)和開展教學(xué)項(xiàng)目。筆者在深入企業(yè)調(diào)研以后，以企業(yè)真實(shí)生產(chǎn)任務(wù)為載體，設(shè)計(jì)教學(xué)項(xiàng)目。通過到遵義市瑞安水泥廠、遵義卷煙廠、遵義航天系統(tǒng)536廠、貴陽航天電器廠等企業(yè)進(jìn)行學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，以企業(yè)的典型生產(chǎn)過程為載體共同開發(fā)本課程，教學(xué)項(xiàng)目完全按照企業(yè)的生產(chǎn)控制、真實(shí)的測(cè)量環(huán)境來設(shè)計(jì)具體內(nèi)容，并將相關(guān)企業(yè)的“工藝單”在考慮適合教學(xué)的特殊要求后，調(diào)整設(shè)計(jì)為該專業(yè)項(xiàng)目化的教學(xué)單元，以下為筆者在教學(xué)過程中開展的部分項(xiàng)目。項(xiàng)目教學(xué)的實(shí)施過程是抽簽分組—布置任務(wù)—資訊講授—學(xué)生制定工作計(jì)劃—學(xué)生依據(jù)項(xiàng)目書獨(dú)立進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)—學(xué)生依據(jù)項(xiàng)目書獨(dú)立安裝、運(yùn)行、調(diào)試控制系統(tǒng)—教師驗(yàn)收—學(xué)生展示交流—學(xué)生依據(jù)專業(yè)能力考核標(biāo)準(zhǔn)自我評(píng)估—學(xué)生整理技術(shù)文件與環(huán)境—教師總評(píng)。在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中，筆者申請(qǐng)買來標(biāo)準(zhǔn)的電工木板和電器元件散件，設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)的控制環(huán)節(jié)和常用車床的電氣控制柜，將實(shí)際的“工作”與“學(xué)習(xí)”有機(jī)地結(jié)合在一起，使學(xué)生掌握電機(jī)電器元件的結(jié)構(gòu)與選用，電氣線路的安裝接線方法、排除電氣控制電路中的常見故障；編制較復(fù)雜的PLC應(yīng)用程序。通過小組合作，學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力得到增強(qiáng)，通過學(xué)生的展示交流和自我評(píng)估，培養(yǎng)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展能力。

（二）師生合作、精心設(shè)計(jì)，以項(xiàng)目教學(xué)帶動(dòng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)改革。行為導(dǎo)向教學(xué)法不是一種具體的教學(xué)方法，而是各種以能力為本的教學(xué)方法的統(tǒng)稱。通過多種不定型的活動(dòng)形式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱忱和興趣，使學(xué)生主動(dòng)地使用腦、心、手進(jìn)行學(xué)習(xí)的教學(xué)方法。其目標(biāo)層次是培養(yǎng)人的行為能力，方法層次是人的行為活動(dòng)。教學(xué)過程通常是圍繞某一課題、問題或項(xiàng)目開展，以“學(xué)習(xí)任務(wù)”為載體，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探索的過程，從中培養(yǎng)學(xué)生的各種關(guān)鍵能力。行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)理念下的項(xiàng)目教學(xué)法強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵能力，據(jù)此我根據(jù)學(xué)生的具體情況，某些教學(xué)項(xiàng)目通過和學(xué)生合作來完成，比如在做水塔水位控制項(xiàng)目時(shí)，我采用學(xué)生分組、自己購買元器件、獨(dú)立制作電路板、教師綜合評(píng)價(jià)來開展行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)，這個(gè)項(xiàng)目不僅讓學(xué)生深刻領(lǐng)會(huì)PLC的控制作用，還促進(jìn)了知識(shí)拓展，學(xué)到了液位傳感器、以及在設(shè)計(jì)控制線路時(shí)為了保護(hù)PLC，采用了開關(guān)電源和中間繼電器輔助控制。雖然學(xué)生在每一個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)遇到這樣或那樣的問題，但在一步一步攻克難題的過程中，他們既體驗(yàn)到了成功的喜悅，又在不知不覺中學(xué)到了許多課堂上學(xué)不到的東西，在前期調(diào)研中培養(yǎng)了學(xué)生的市場(chǎng)調(diào)查和與人溝通能力，在后期制作和調(diào)試電路中培養(yǎng)了學(xué)生的專業(yè)能力和綜合能力。如學(xué)生在市場(chǎng)采買電器元件時(shí)，不僅對(duì)各種電器散件進(jìn)行了比較認(rèn)識(shí)，還學(xué)到了銷售知識(shí)和與人溝通，這種意義對(duì)于總在校園生活的學(xué)生影響是很大的，從而堅(jiān)定了學(xué)習(xí)的信心。

（三）虛實(shí)結(jié)合、揚(yáng)長(zhǎng)避短，建立虛擬實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)虛擬項(xiàng)目。實(shí)踐教學(xué)對(duì)高職教育至關(guān)重要，但如果只是單純地購買模塊化的實(shí)驗(yàn)箱和實(shí)驗(yàn)臺(tái)來教學(xué)，價(jià)格昂貴且學(xué)生看不到模塊中的硬件電路，只是簡(jiǎn)單而機(jī)械地在插孔中接插線，進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，不利于現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)的需要、教學(xué)方法也有限。在德國的職業(yè)教育，無論是企業(yè)還是學(xué)校，媒體教學(xué)無處不在，筆者選擇了利用組態(tài)王軟件根據(jù)教學(xué)的需要，自行開發(fā)可編程控制器教學(xué)課件來補(bǔ)充完成理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)。筆者開發(fā)了電動(dòng)機(jī)控制環(huán)節(jié)、交通燈、數(shù)碼顯示、水塔水位等的PLC控制，在教學(xué)中結(jié)合PLC、計(jì)算機(jī)、加密狗、電動(dòng)機(jī)控制回路“軟、硬”結(jié)合來開展實(shí)訓(xùn)，其精美的仿真畫面再配上硬件電路的聲、光、電效應(yīng)給學(xué)生帶來了煥然一新的視覺沖擊，營(yíng)造職業(yè)氛圍，使學(xué)生有一種親歷實(shí)踐的體驗(yàn)，增強(qiáng)了學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，提高課程教學(xué)的質(zhì)量和效率。以下是筆者利用組態(tài)KINGVIEW6.5開發(fā)的PLC控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目控制：

（四）教學(xué)方法和手段改革。如何在職業(yè)教育中體現(xiàn)陶行知先生“教學(xué)做合一”的最高境界？行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)理念下的項(xiàng)目教學(xué)法是本課程最核心的教學(xué)方法。通過邊講邊做、講練結(jié)合的方式，將理論與操作有機(jī)結(jié)合到每一堂課的教學(xué)全過程。另一方面采用“模塊+項(xiàng)目+專題”結(jié)構(gòu)，以對(duì)實(shí)際項(xiàng)目的分析、研究、設(shè)計(jì)、操作等來達(dá)到教學(xué)目的。通過現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，在電氣控制實(shí)訓(xùn)室、PLC實(shí)訓(xùn)室、數(shù)控機(jī)械加工實(shí)訓(xùn)車間、維修電工考證室和校外實(shí)訓(xùn)基地等實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所完成不同的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，依據(jù)工作情景構(gòu)建教學(xué)情景，讓學(xué)生在工作情景中完成工作過程，在完成工作過程中培養(yǎng)和發(fā)展職業(yè)能力、構(gòu)建相關(guān)的理論知識(shí)。在教學(xué)方法改革上，努力實(shí)現(xiàn)“兩個(gè)轉(zhuǎn)移”，即“以教師為中心”、“以教材為中心”轉(zhuǎn)移到“以學(xué)生為中心”、“以項(xiàng)目為中心”。在教學(xué)過程中加強(qiáng)過程考核，每個(gè)項(xiàng)目均設(shè)置考核環(huán)節(jié)。通過器件知識(shí)考核、設(shè)計(jì)的實(shí)物驗(yàn)收、操作能力測(cè)試等把階段教學(xué)成果加以強(qiáng)化和鞏固。

在手段上充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，將網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、多媒體教學(xué)、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)等貫穿于教學(xué)全過程，并通過演示、觀摩歷屆課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新制作、機(jī)器人比賽、電工電子技能大賽中制作的成果與產(chǎn)品等，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。同時(shí)，采取第一課堂與第二課堂相結(jié)合、顯性課程與隱性課程相結(jié)合的方法，一方面圍繞本課程設(shè)置相關(guān)任選課，實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室實(shí)行開放式管理，為學(xué)生提供課內(nèi)課外兩位一體的學(xué)習(xí)資源。另一方面，讓學(xué)生參與各種產(chǎn)學(xué)研活動(dòng)，興趣小組活動(dòng)、專項(xiàng)集訓(xùn)隊(duì)活動(dòng)，以提高學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力、創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，使學(xué)生從“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”。通過教學(xué)網(wǎng)站為學(xué)生提供自學(xué)環(huán)境，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，拓展學(xué)生的知識(shí)面。通過本階段訓(xùn)練，使學(xué)生在就業(yè)后能夠盡快承擔(dān)中、高級(jí)維修電工和PLC工作崗位上的工作任務(wù)。

第7篇：航天電子技術(shù)分析范文

與此同時(shí)，越來越多的汽車開始采用電能驅(qū)動(dòng)。和化石燃料相比，電力有更多的優(yōu)勢(shì)，例如驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本更低，以及更加環(huán)保。也許是受到這些優(yōu)勢(shì)的吸引，航空業(yè)也開始尋求新的解決之道，電力飛機(jī)終進(jìn)人們的視野。

現(xiàn)在已經(jīng)有了一些很有前途的電力飛行器。以這種發(fā)展趨勢(shì)來看，也許在未來十年之內(nèi)，小型電力飛機(jī)就會(huì)部分取代現(xiàn)在家用轎車的地位，成為常見的出行方式，而2010年后出生的孩子們，也許會(huì)被稱為“機(jī)艙里的一代”。

逐日

2010年7月9日，Zephyr無人機(jī)上天，直到23日才降落下來。這架飛機(jī)來自英國國防技術(shù)企業(yè)Qinetiq，只有50公斤重，翼展卻有22.5米。它僅靠自己的動(dòng)力甚至無法起飛，但是卻刷新了太陽能無人機(jī)的最長(zhǎng)不間斷飛行時(shí)間紀(jì)錄：整整兩個(gè)星期，336小時(shí)。

Zephyr是一架原型機(jī)，將來可能用于軍事或者通訊用途。無人太陽能飛機(jī)的歷史可以回溯到上世紀(jì)70年代，以Sunrise和Solar Riser為代表的太陽能飛機(jī)被用于偵查或者科考用途，在今天電子技術(shù)和微型計(jì)算技術(shù)的幫助下，它們的性能已經(jīng)相當(dāng)令人滿意。

與之相比，載人太陽能飛機(jī)要走的路，還要更長(zhǎng)一些。就在Zephyr起飛前一天的早上，Solar Impulse號(hào)剛剛安全降落，駕駛員Andr e Borschberg打開駕駛艙蓋，向圍觀的人們揮手致意，臉上是滿滿的倦意一一他剛剛經(jīng)過了26小時(shí)零9分鐘的不間斷飛行，這也是載人太陽能飛機(jī)的最好成績(jī)。

雖然Solar Impluse的飛行時(shí)間只有Zephyr的十三分之一，但是它的體積卻大得多。它的翼展長(zhǎng)達(dá)63.4米，長(zhǎng)21.85米，而重量卻只有1600公斤，和一輛家用轎車差不多。為了滿足夜間飛行的需要，它安裝了400公斤重的鋰離子聚合物電池組，占了總重的四分之一。

在今天的電動(dòng)飛機(jī)中，電池的重量是最重要的制約因素。汽油的能量密度能夠達(dá)到每公斤12.5千瓦時(shí)，即使按照30％的能量轉(zhuǎn)化率計(jì)算，也有每公斤3.75千瓦時(shí)：而Solar Impluse使用的鋰離子聚合物電池，能量密度卻只有每公斤0.22千瓦時(shí)。換言之，電動(dòng)飛機(jī)需要17公斤的電池，才能提供相當(dāng)于一公斤汽油燃燒產(chǎn)生的能量。

很顯然，為了彌補(bǔ)電池的弱點(diǎn)，電動(dòng)太陽能飛機(jī)需要輕而堅(jiān)固的機(jī)身。Solar Impluse的項(xiàng)目組用蜂巢狀的碳纖維復(fù)合材料制造機(jī)身，以碳纖維材料制成翼肋，在上面鋪滿了150微米厚的太陽能電池板――一共用去了11628塊。為了在供能和重量間取得的最好的平衡，這架翼展相當(dāng)于空中客車A340的龐然大物，只有一個(gè)1.3平方米的駕駛艙，只能容納一個(gè)人。

現(xiàn)在這架纖細(xì)如蜻蜓般的飛機(jī)能夠以每小時(shí)70公里的平均速度飛行，最大高度達(dá)到8500米。它擁有四個(gè)10馬力電動(dòng)機(jī)，每個(gè)電動(dòng)機(jī)都有自己的電池組和調(diào)節(jié)充放電以及溫度的控制系統(tǒng)，以及一個(gè)直徑3.5米的雙輪葉式螺旋槳。螺旋槳的轉(zhuǎn)速控制在每分鐘200到400轉(zhuǎn)，以避免過大的噪音和強(qiáng)烈的震動(dòng)。以目前的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，Solar Impluse做得不錯(cuò)。

2003年，位于洛桑的聯(lián)邦綜合理工大學(xué)完成了對(duì)不間斷飛行太陽能載人飛機(jī)的可行性分析，當(dāng)年11月28日正式宣告項(xiàng)目開始。Solar Impluse相關(guān)技術(shù)的研發(fā)花了三年時(shí)間，原型機(jī)的研制又花了另外的三年時(shí)間。現(xiàn)在，這架飛機(jī)人選了2010年《大眾科學(xué)》雜志100項(xiàng)最佳實(shí)用創(chuàng)新技術(shù)榜單，它的研發(fā)者也開始下一代機(jī)型的制造，希望在今年飛躍大西洋，并在2013年完成環(huán)球飛行。到那時(shí)，載人太陽能飛機(jī)將會(huì)像永不降落的風(fēng)箏一樣，不受限制地在天空翱翔。

平衡

在光照最強(qiáng)的正午，每平方米地表也只能接收到大約1000瓦光能。平均到一天之內(nèi)，每平方米分?jǐn)偟奶柲軆H有250瓦左右。Solar Impluse擁有200平方米電池板，整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化效率大約能達(dá)到12％――現(xiàn)在太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率最高只能達(dá)到20％左右 這就意味著引擎的功率只能達(dá)到8馬力左右。這大概只相當(dāng)于萊特兄弟那架“飛行者”的功率，而翼展六十多米的飛機(jī)，并不能輕松地放進(jìn)車庫里。

而如果減小太陽能電池的面積，能量將會(huì)變得更少，少到無法維持飛行甚至無法起飛。這看起來像是個(gè)難題。不過早在1894年，德國人Otto Lilienthal就給出了漂亮的答案：滑翔。具體來說，太陽能飛機(jī)可以以電池驅(qū)動(dòng)螺旋槳起飛和爬升，在達(dá)到適當(dāng)高度后，以太陽能電池提供繼續(xù)飛行和降落的能量；如果能量不足，只要再滑翔一會(huì)就好。

Solar Flight公司的Sunseeker系列太陽能載人飛機(jī)就是采用了這種思路，并且已經(jīng)在09年4月，以一架Sunseeker II飛機(jī)完成了橫跨歐洲八國的飛行。Sunseeker II的空載重量甚至不到Solar Impluse的十分之一，最大重量也不過只有229公斤。這是架單引擎小飛機(jī)，長(zhǎng)7米，寬17米，起飛和爬升時(shí)用一部8馬力電動(dòng)機(jī)來提供動(dòng)力，讓它達(dá)到大約1000米的高度和大約每小時(shí)60公里的巡航速度。電池的電量會(huì)在15分鐘之內(nèi)用光，剩下的能量只能依賴太陽能電池――和Solar Impluse一樣，它的機(jī)翼上也鋪滿了太陽能電池板。如果電池還有電的話，它的最高速度可以達(dá)到每小時(shí)120公里。這架重量和摩托車差不多的小飛機(jī)適合短途飛行，甚至還有雙座版本。

但是它還是有點(diǎn)太大了。如果要讓電動(dòng)飛機(jī)變得更小，也許只能拋棄太陽能電池，而使用蓄電池提供能量。這會(huì)需要更重的電池，但是會(huì)獲得更強(qiáng)大的動(dòng)力：這正是許多小型電動(dòng)飛機(jī)的關(guān)注點(diǎn)。

近幾年，航展上開始出現(xiàn)越來越多的電動(dòng)飛機(jī)、一些來自創(chuàng)業(yè)企業(yè)，另一些甚至來自飛機(jī)愛好者的下工工場(chǎng)?，F(xiàn)在已經(jīng)有數(shù)十種電動(dòng)飛機(jī)面世，從電力滑翔機(jī)到全電力飛機(jī)都有。其中一些簡(jiǎn)陋的宛如一戰(zhàn)時(shí)期的戰(zhàn)斗機(jī)，而另一些則簡(jiǎn)單得像是玩具。但是沒有人知道，今天的這些飛機(jī)，會(huì)不會(huì)成為明天的空中法拉利。

2009年10月10日，Yuneec E430飛上天空。這架飛機(jī)翼展只有13 8米，卻提供了兩個(gè)座位。它只有1.15米高，空載重量只有171.5公斤，簡(jiǎn)直像個(gè)玩具。這也難怪，畢竟Yuneec就是以航模制造起家的企業(yè)?，F(xiàn)在這家企業(yè)正在上海郊區(qū)的工廠里生產(chǎn)這種小飛機(jī)，

它能夠達(dá)到每小時(shí)150公里的速度，充滿電的情況下只能飛行一個(gè)半到三個(gè)小時(shí)一一取決于天氣狀況。而為了維持這么短的飛行，它的電池重量卻幾乎占去整架飛機(jī)重量的一半。不過令人高興的是，它的每小時(shí)飛行成本只需要5美元。

看起來，現(xiàn)在的電動(dòng)飛機(jī)正像是早期的電動(dòng)汽車：續(xù)航時(shí)間不長(zhǎng)，充電時(shí)間不短，而且速度還不快。不過，正如電動(dòng)汽車行業(yè)在短短幾年中的顯著進(jìn)步一樣，電動(dòng)飛機(jī)也將會(huì)有迅速的發(fā)展――只要市場(chǎng)夠誘人，就從來不乏新競(jìng)爭(zhēng)者的加入。

蹊徑

2006年，德國Lange Aviation公司制造的Antares 20E就已經(jīng)飛到了3000米的高度。這是一架單人電動(dòng)滑翔機(jī)，只有460公斤重，有一對(duì)細(xì)長(zhǎng)得怪異的機(jī)翼。它使用一部42千瓦的電動(dòng)機(jī)，由安裝在機(jī)翼上的72塊鋰離子電池提供電能，能夠達(dá)到每小時(shí)73公里的速度。制造這樣的飛機(jī)，已經(jīng)沒有什么技術(shù)難關(guān)需要跨越了。人們能做的，只是絞盡腦汁挖掘現(xiàn)有技術(shù)的極限罷了。

這大概就是美國航空航天局從2009年開始舉辦“綠色飛行挑戰(zhàn)賽”的原因，這項(xiàng)挑戰(zhàn)賽獎(jiǎng)勵(lì)那些能源利用效率最高的輕型飛機(jī)，獲勝者能夠獲得150萬美元的獎(jiǎng)金。已經(jīng)有不少企業(yè)投入到電力飛機(jī)的研發(fā)中，甚至連波音和空中客車這樣的大型飛機(jī)制造商也開始謹(jǐn)慎地邁進(jìn)這一領(lǐng)域。“我想人們JE在醒來?！盧andall Fishman說，他是新澤西州的一位退休珠寶商，也是個(gè)有30年經(jīng)驗(yàn)的b行員?！霸S多人都開始想，電動(dòng)飛機(jī)會(huì)發(fā)展成什么樣子?這些技術(shù)會(huì)如何影響我們的生活?”

Fishman自己設(shè)計(jì)和制造了ElectraFlyer系列飛機(jī)。這系列飛機(jī)最大的革新是它的電源控制系統(tǒng)，在整套電路中電能的有效利用率高達(dá)98％，幾乎榨干了所有的潛能。除此之外，這架小飛機(jī)還擁有一些電動(dòng)汽車電力回收系統(tǒng)的特性：在滑翔時(shí)，螺旋槳可以將風(fēng)力轉(zhuǎn)化成電力，為電池充電?，F(xiàn)在Fishman在自己的網(wǎng)站上出售ElectraFlyer系列的零件和控制系統(tǒng)，同時(shí)研制雙座電動(dòng)飛機(jī)，希望能夠在近期試飛，并且推向市場(chǎng)。

做為個(gè)人或者家用交通工具，電動(dòng)飛機(jī)的優(yōu)勢(shì)甚至勝過電動(dòng)汽車――最少，它不會(huì)受到堵車的困擾。環(huán)保組織也會(huì)歡迎這樣的飛機(jī)，因?yàn)殡S著可再生能源技術(shù)的發(fā)展。電能終將變成清潔的能源。然而，卻還有兩個(gè)巨大的難題：電動(dòng)飛機(jī)只能是螺旋槳飛機(jī)。它的速度不會(huì)太高，而在電池的儲(chǔ)能能力沒有獲得革命性的突破之前，它的承載能力和續(xù)航能力也相當(dāng)有限。

前一個(gè)問題可能無法突破，但是第二個(gè)問題卻并非無解。只要有了足夠的電能，飛機(jī)就能永遠(yuǎn)飛行；而電池并不一定是必須的要件：電能，可以無線傳輸。