航天技术发展的基础范文

导语：如何才能写好一篇航天技术发展的基础，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

嫦娥三号预计12月发射

中国航天科技集团公司董事长许达哲在报告中称，自上次举办国际宇航大会以来，经过17年的快速发展，中国已经成为世界航天大国，拥有在轨飞行器105个。系列火箭已经发射181次，成功率达95%以上，尤其是两次举办国际宇航大会的17年间，系列运载火箭成功率高达98.6%。

许达哲说，在深空探测中，嫦娥三号月球探测器即将于12月发射，航天科技集团公司也在研究火星探测计划，并希望借助深空探测任务，进一步丰富对地球的认识，同时通过航天技术发展，带动和提升国家的工业整体水平。下一步我们在突破航天核心技术的同时，还要研制更多的各类应用卫星，在卫星应用、空间设施建设方面，做更多的工作，将航天技术广泛应用国民经济主战场，服务城市管理、灾害应对、交通管理等，便利百姓生活。同时，航天技术的发展也会带动相关工业的发展和提升，推动人类生活更加智能、便利。

中国在进行重型火箭论证

国家航天局副局长胡亚枫在报告中称，中国政府一直把航天事业作为国家整体发展战略的重要组成部分，经过50多年的发展，取得了辉煌成就。未来一段时期，中国航天将在空间技术方面继续实施月球探测等重大科技工程，加快建设空间基础设施，开展重型运载火箭等专项论证；在空间应用方面，进一步完善对地观测、通信广播、导航定位卫星应用服务体系，大力推进卫星应用规模和水平，促进航天战略性新兴产业的发展，满足国民经济与社会发展需求；积极开展日地空间探测等空间科学研究，提升空间科学研究水平，加强空间科学科普教育。

胡亚枫强调，中国愿意在平等互利、和平利用、共同发展的原则基础上，继续加强国际空间交流与合作，进一步扩大在空间科学研究、卫星应用与数据共享、载人航天、国际商业发射服务、人员交流与培训I等领域合作的深度和广度。

倡导空间运输快速反应

中国航天科工集团公司董事长高红卫在报告中展示了航天科工创新发展理念，他提出促进航天技术进步五方面设想。

一是研发可重复使用的天地往返运输系统。二是开发低成本、高可靠固体运载器，实现卫星的按需发射，将发射时间压缩到数天以内，发射成本比目前的水平再降低20%左右，竞争优势将十分明显。三是研制微小型卫星星座，组建及应用微小卫星星座有可能成为空间技术发展领域的一个重要方向。四是开发临近空间资源。五是推进航天技术成果转化及应用。高红卫指出，随着全球城市化步伐的加快和城市信息化的发展，基础设施、市政管理、资源环境、居民生活质量等问题已成为制约城市快速、高效、可持续发展的重要因素。航天要进一步加大技术转化，为民众提供一个更舒适的生活与工作环境。

中国全面进入空间站建设阶段

中国载人航天工程力、公室主任王兆耀在报告中称，中国载人空间站工程于2010年9月启动实施，三年来，各项研制建设工作取得了较大进展。目前，已经完成载人空间站工程总体和主要系统的方案论证工作，正在、进行天宫二号空间实验室、空间站、货运飞船、五号B和七号运载火箭等主要新研飞行产品的关键技术攻关、试验验证和产品试制，新建的海南航天发射场等系统也正在按计划推进，工程整体进展顺利。

王兆耀表示，中国已经全面进入空间站研制建设阶段，并完成了载人空间站的论证工作。在中国空间实验室与空间站建造与运营阶段，中国将继续以开放的姿态，积极寻求开展国际间的交流与合作，与世界各国特别是发展中国家，分享中国载人航天技术发展的成果。例如：在技术方面，可以进行联合方案设计和设备研制；在空间应用方面，可以开展联合科学实验和载荷搭载试验；在航天员培养、联合飞行和航天医学等方面，也可以探讨多种形式的合作与交流。总之，我们愿与各国一起，为共同推动世界载人航天技术发展而努力。

启动7个空间科学先导专项

中国科学院空间科学与应用中心主任吴季在报告中介绍，2010年，中国科学院在“创新2020'’规划中，明确要求通过组织实施战略性先导科技专项，形成重大创新突破和集群优势。在规划中，设立了7个空间科学先导专项，分别是硬X射线调制望远镜、实践十号、量子科学试验卫星、暗物质粒子探测卫星、夸父计划、空间科学卫星背景型号研究和空间科学预先研究。

这些空间科学先导专项的研究内容覆盖了从科学思想的提出到获取科学成果的全过程。包括开展空间科学发展战略规划的研究，创新概念研究和相关探测技术预先研究，空间科学卫星关键技术研究，空间科学卫星的研制、发射和运行以及科学卫星上天后的科学数据应用，构成空间科学任务从孵育、前期准备、技术攻关到工程研制、成果产出的完整链条。

来自合作伙伴的和声

篇2

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月3日，天安门广场迎来举世瞩目的阅兵，大量国产新型装备亮相。这些装备科技含量高，信息化程度强，代表了我国军工产业发展的新成绩。

长期以来，受军工领域保密性、高度政治性以及国防特性的影响，军工企业往往给人神秘、封闭的印象。但是随着新一轮市场化改革大幕拉起，军工企业也面临着一场全产业链的升级变革。

“产业升级对于中国的制造企业而言，不亚于一场新的。” 中国航天科工集团公司董事长、党组书记高红卫表示，这不仅需要企业在现有基础上重新规划技术路径和发展模式，还需要重新整合相关资源，甚至重新改组企业、改造产业、重构产业生态等等。其中最难的是企业转变经济发展观，适应互联网经济时代协同共享新要求。

众所周知，航天科技工业是以系统工程技术与管理为特色的高科技行业。作为主力军之一，中国航天科工集团公司目前在履行我国航天事业发展使命方面承担着诸多重要任务。例如，“十三五”乃至今后一个时期，航天科工将如何提升创新能力？如何以增强适应能力为主线，进一步提升企业核心竞争力？

《财经国家周刊》记者专访了高红卫，详解中国“航天梦”背后的创新之路和科技战略。

“航天梦”的战略支撑

《财经国家周刊》：曾经说过，航天梦是强国梦的重要组成部分。从毕业你就进入了航天系统，可以说是一名“老兵”。请谈谈对“航天梦”的理解？

高红卫：对于“航天梦”，我个人理解至少包含三个方面。

第一，利用航天技术发展高新技术武器装备，不断增强国防实力，维护国家和统一，巩固和拓展国家利益保护边界，为地区稳定与世界和平作出中国人的突出贡献，受到国际社会普遍尊重。

第二，发展地球近空间和临近空间轨道与亚轨道飞行技术，发展载人航天事业与空间基础设施，为空间科学研究与国民经济服务，推动中国空间技术和国民经济发展走向世界一流，促进我国国际空间技术交流与合作能力及地位提升。在和平开发与利用地球近地空间与临近空间领域发挥主导作用，赢得国际社会的普遍赞誉。

第三，发展深空探测技术（包括月球探测、太阳系行星探测、太阳系以外空间探测等），深入探索宇宙起源及物质世界的基本运动规律，为人类生存空间的拓展以及探索宇宙奥秘作出开创性理论与实践贡献。对人类的世界观和宇宙观发展产生历史性影响，获得国际社会的崇高声誉。

《财经国家周刊》：虽然中国的航天事业在世界上已经小有名气、某些领域甚至领先于世界，但是不可否认，我国航空航天技术和产业发展起步较晚，相对于美、俄和欧洲等技术先进的国家，尚存在较大差距。你如何看待这种差距？

高红卫：1959年1月苏联的飞行器第一次成功探访月球，1964年11月美国发射水手4号火星探测器，1965年7月到达火星大气层，之后人类进行了100多次外空星球探索，获得了数千万倍于之前人类对于太空和太阳系的知识，而中国在21世纪才开始做这些事情。人们经常感叹在原始创新方面中国人不如美俄欧等国家和国家联盟，却不反思我们在非功利性的基础理论和科学探索方面作了多少努力，不反思我们的起点在哪里。

的确，我们和欧美国家相比，还有很大的差距。尤其是在航天基础理论研究方面，在先进材料与先进工艺方面，在试验设施与试验方法方面，在总体设计与任务规划方面，在动力总体性能与燃料性能方面，在探测控制与通信技术方面，以及在研究体系与运行管理机制等方面，与先进国家相比还存在明显差距。

《财经国家周刊》：认识差距、承认差距都是为了追赶，你认为如何才能缩小这种差距？

高红卫：这少不了当代人以及以后若干代人的持续努力。充分发挥市场配置资源的决定性作用和更好地发挥政府作用，有望在今后十至二十年内能够追上世界先进水平，甚至实现某些超越。

如何才能缩小差距呢？我理解主要靠“三创新”：科技创新、运行模式创新以及管理创新。只有踏踏实实地开展“三创新”，才有可能实现航天事业进一步缩小差距，甚至实现超越的奋斗目标。

“五个新一代”和“四项基础性支撑技术”

《财经国家周刊》：航天科工将采取哪些行动实现中国航天事业的目标？面对“十三五”有什么战略性安排？

高红卫：当前，参与中国航天事业发展的力量大致上有这几个方面：在政府和军方的统筹下，主要由航天两大集团、科学院系统、教育部系统、电子科技以及其他行业的配套单位承担相关任务。

作为主力军之一，中国航天科工集团公司目前在履行我国航天事业发展使命方面承担着诸多重要任务，“十三五”乃至今后一个时期，航天科工将致力于展开以“五个新一代”和“四项基础性支撑技术”为代表的创新工作。

《财经国家周刊》：请具体谈谈 “五个新一代”和“四项基础性支撑技术”？

高红卫：“新一代”的定义是：性能相同，成本降低50%以上;成本不变，性能提升50%以上;导致业态重构的原始技术创新;导致产业颠覆的跨界技术创新。满足上述四条之一方可称为“新一代”。

五个“新一代”具体包括：新一代的导弹武器技术、新一代航天发射与应用技术、新一代自主可控的信息技术、新一代智能制造技术、新一代材料和工艺技术。

值得注意的是，新一代航天发射与应用技术的主要特征是商业化，核心是技术和管理要适应商业模式的变化;而新一代自主可控的信息技术的核心，一是自主可控，二是安全好用;新一代智能制造技术的核心，其基本要求是资源的深度共享和制造能力的高度协同;新一代材料和工艺技术是另外四个“新一代”发展的基础。

四项“基础性支撑技术”包括微系统基础技术、自主可控信息安全技术、智能制造基础技术、智慧产业基础技术。这里我稍微解释一下：

其中微感知是指利用微加工技术与微电子、微惯性器件、微光电器件等实现感知产品的微型化，具体涉及射频微感知技术，光电微感知技术，惯性微感知技术，力/热/声/磁微感知技术等。 新一代航天发射与应用技术的主要

特征是商业化核心是技术和管理要

适应商业模式的变化。

微处理是包括数字集成电路、模拟集成电路以及数模混合集成电路、可信接入及度量等相关软件，具体涉及数字信号及信息处理、信号调理及转换、软件工具及开发平台等。

微控制主要涉及片上系统实现综合控制，以及系统中各类微驱动、微执行机构的实现等，具体涉及各类微系统控制算法IP，微泵/微阀/微继电器等。

微传输是指微系统内部的信息传输及利用微系统实现的宏观系统间的有线/无线信息传输，具体涉及各类传输控制协议IP，微光电连接器等有线传输以及射频/光电/声信号收发等无线传输。

微对抗是指用于电子对抗、信息安全等的多功能芯片及微小型射频组件，具体涉及干扰和抗干扰等对抗策略/算法IP、微对抗执行装置等。

微集成是指实现微感知、微传输、微处理、微控制、微对抗等功能并使其融合形成微系统的集成制备技术，具体涉及用于生产微部件及微系统产品的不同工艺类型生产线、微组装线及芯片封装线等。

上述微系统技术六大基础领域的发展是一个有机的整体。其中，微感知、微处理、微控制、微传输的创新性成果共同构筑起微系统技术体系及产品构架的基础，而微对抗、微集成的能力形成则提供微系统面向服务的运行平台与应用支撑。初步的实践证明，微系统技术的作用绝不仅仅是减轻重量、降低功耗、节约成本、提高性能，更重要的是开阔技术创新思路，可以探索全新的总体技术路径，实现以往想都不敢想的大系统创新目标。

自主创新战略

《财经国家周刊》：中央多次提过要大力加强国防科技的自主创新能力，作为国防企业，航天科工如何对待自主创新？

高红卫：我们认为，现阶段自主可控信息安全基础技术方面，当前主要是构建集纯国产化的计算机系统、网络、移动终端、操作系统、数据库和应用软件为一体的实际应用系统。涉及的基础技术主要有：系统架构规划与标准、系统迁移技术、应用软件功能迁移开发平台，以及嵌入式操作系统、移动操作系统的开发与应用等;其中涉及的安全算法、安全策略、安全芯片以及安全防护实现等方面虽然自主可控，但是信息安全的基础技术还需加强。

国内第一个涉及数万台计算机的自主可控安全网络已在航天科工开始试运行。这个领域发展机会很好，发展空间很大，但在自主可控信息系统安全方面还需要一批技术创新核心骨干做出独立的探索性研究，硬件和软件全国产化并不能从根本上解决信息安全问题，必须在信息安全基础技术研究上有独到的核心技术，才有可能构建出具有更高安全度的自主可控信息系统。

《财经国家周刊》：航天技术对国民经济、社会发展和人民生活有极其密切的关系，它的发展大大提高了人民的生活质量。人们正广泛享用着航天技术的成果，如气象观测预报、卫星导航定位、地球资源普查、生物育种、材料制备、医药合成等。航天科工是如何落实自主创新战略的？你能举个例子吗？

高红卫：2008年世界金融危机发生后，航天科工隐隐约约地意识到，全球经济发展观已经过时，导致相应的经济发展模式已经难以为继，必然会出现新的经济发展观和相应经济发展模式替代原有的经济发展观和发展模式。

篇3

空间太阳能电站，继“载人航天计划”之后，可能成为决定中国航天未来走向的关键性工程。

8月15日，两院院士王希季、闵桂荣主持的研究课题――《空间太阳能电站技术发展预测和对策研究》通过中国科学院学部常委会评审。王希季院士1958年开始空间技术研究，系中国第一代航天人。他在接受本刊采访时说，中科院学部常委会提议，以院士建议方式上报相关研究成果。 美俄威武的国际空间站让人对中国未来的空间太阳能电站充满了想象。

终结能源危机？

空间太阳能电站最早于1968年由美国科学家Peter Glaser首次提出。其基本构想是在外层空间将太阳能转化为电能，通过微波或激光等无线传输方式传输到地面，再转换成电能以供使用。

在地球同步轨道上，太阳辐射每平方米达到1353瓦，比地面平均辐射值高出5-7倍，不受昼夜、大气层和气候的影响，是人类目前所能大规模开发的最理想的清洁能源。在这里建设太阳能电站，99%的时间均可全额发电，向地面稳定传输能量，不受昼夜、天气、气候地震、海啸、飓风等的影响。

基于以上优势，空间太阳能电站和核聚变电站并列为人类解决能源危机的两个终极选择。但迄今为止，可控核聚变仍没有解决最基本的理论问题，能否在50年内实现发电还很难说。相比之下，空间太阳能电站已经解决了基础性的科学和理论问题，更具吸引力。

但是，建造空间太阳能电站涉及空间太阳能发电技术、无线能量传输技术、大型结构在轨组装及维护技术、重型火箭运输技术、新材料等，在这些技术取得重大突破以前，商业前景并不乐观。

根据美国航空航天局（NASA）所给定的技术参数，并基于使用周期进行成本分析，空间太阳能或许能以10美分/千瓦时的价格全天候稳定供电。但最棘手的问题是，根据目前的技术水平，一个1吉瓦的空间太阳能电站，重量在万吨左右，需要以每千克400美元的价格将材料运送到近地轨道，经济上才具备可行性。现有航天技术显然仍难以满足这种需要，以致40多年来，空间太阳能电站一直停留在研发阶段，迄今并没有一个验证系统上天。

目前，在这一领域走在最前沿的是美国和日本。美国计划于2030年实现1吉瓦太阳能电站的商业运行;美国PG&E公司在2009年与Solaren公司签署协议，订购后者20万千瓦的太阳能电站，标志SPS开始进入实质性运作。

据知情人透露，NASA设想投资1万亿美元，到2050年时将2-5吉瓦的电力输送回地球。

日本紧步后尘。2009年，日本“10年宇宙基本计划”，“天基太阳能发电”项目纳入其中。它们所作的经济分析显示，如果SPS发电规模达到吉瓦级，电价将低于目前的煤、油发电。基于此，三菱公司拟投入200多亿美元，在2030年建成世界第一个吉瓦级商业SPS系统。

该项目得到了日本社会的普遍支持。当年的民调显示，90%的受调查者支持SPS开发。特别是福岛核泄漏事故以后，日本研发天基太阳能的意愿更趋强烈，目前正在国际空间站上积极准备能量传输试验。

王希季说，如果投资到位，按照日本确定的技术路线图，2030年实现商业运行是有希望的。

在日本“10年宇宙基本计划”前后，中国多位专家上报中央，建议发展空间太阳能电站。2010年8月25日，中国空间技术研究院主持召开空间太阳能电站发展技术全国研讨会。与会专家估计，到2050年空间太阳能电站提供的电力将占全球能源的20%以上。

他们测算中国国土面积所对应的地球静止轨道上，可以开发利用的空间太阳能资源不少于600亿千瓦，而中国目前发电装机，包括火电、核电、水电、风电，总量不到10亿千瓦。也就是说，空间太阳能如果得到有效开发，解决中国能源需求绰绰有余。

会议建议中国政府尽快启动空间太阳能电站计划，把这一实用工程纳入发展计划。

中科院学部咨询项目《空间太阳能电站技术发展预测和对策研究》也就在这前后立项开题。课题组以王希季、闵桂荣两人为主，汇集了7位院士，20多位技术人员，历时一年多，于今年8月结题。“课题的主要任务是围绕顶层设计，解决关键问题。”王希季说。

2040年建成商业电站

课题组在结题报告中提出“三步走”发展战略：第一步，由国家发改委抓总进行工程论证和顶层设计，明确发展目标，提出发展路线图和工程初始方案;第二步，在2020年前深入方案论证，提出关键的技术难点，分头组织攻关;第三步，在2030年完成整站研制、在轨实验和验证工作，2040年建成商业电站。

他们强调中国在发展空间太阳能电站上应走自己的道路，不必跟风美、日。美国、日本提出的商业化电站规模都在吉瓦级，以目前的航天技术，要组装这样一个空间太阳能电站，需要送入近地轨道的物资重量超过1万吨，相当于人类50多年来发射的所有航天器的总和，即使是运载能力在100吨级的重型火箭，也要10年时间才能完成发射任务a

课题组设想的空间太阳能电站使用寿命在30年以上，采用航天员和机器人的组合方式进行在轨组装和维护，并以微波方式向地面传输能量（高能激光波束因危及飞行器安全，只有在确保安全的前提下，才能考虑激光传输）。考虑到空间运输能力在今后20-30年内难有大的突破，他们建议中国第一批空间太阳能电站容量，在10-50万千瓦量级之间选择。

王希季说，初期发展规模要适度，选择这个量级可以确保中国在拥有了100吨级重型运载火箭后，1年内即能完成空间太阳能电站的发射组装任务。

“我们希望空间太阳能项目成为中国载人航天计划之后又一项国家工程。”王希季相信，发展空间太阳能电站，将带动新能源、航天、光电电能技术等技术的重大创新，引发一场技术革命，甚至产业革命，是引领未来清洁能源开发利用的制高点。

篇4

火星探测素来以难度大、失败率高而著称，是否拥有强大的科技实力主导着各国火星探索的成功与否。常人对火星探测的关注往往仅限于探测器的发射、探测器登陆火星以及探测器在火星上的新发现等。事实上，探测火星过程中的上述几个关键阶段，是对大量高精尖科学技术发展水平的考察与总结。轰轰烈烈的火星探测活动背后，是人类在航天、遥测、人工智能等尖端科技领域长期艰苦卓绝的探索。一个国家只有在这些领域的技术都过硬了，它勾勒的火星探索蓝图才能有顺利实施的保障。美国“勇气”号火星车的成功登陆再次向我们做出了证明。

41年来，在人类发起的30多次火星探测活动中，美国占了约一半。虽然其中多数以失败告终，但科学家在探测器发射、探测器能源供应、探测器着陆方式和技术以及火星环境探测等方面积累了大量宝贵经验，为“勇气”号成功登陆火星奠定了基础。相比之下，欧洲宇航局的“火星快车”探测器和日本的“希望”号火星探测器就显得有些“根基不稳”。

过去，欧盟航天业一直专注于卫星制造和商业火箭发射，避免参与美俄载人航天、外太空探测等项目的竞争。近些年来，尽管欧洲航天局在探月以及木星和火星探测方面取得了一些进展，但无论在技术上还是经验上都与美国存在相当大的差距，去年6月发射的“火星快车”探测器也只不过是欧洲航天局在火星探测方面迈出的第一步。从这个意义上讲，“火星快车”携带的“猎兔犬2”号登陆器遇到挫折并不意外。与此同时，日本“希望”号火星探测器的“半途而废”，也同样暴露出日本在技术与经验上的差距和不足。另外，环境监测卫星“绿色2号”报废和H2A火箭发射间谍卫星失败等也说明日本在航天技术领域还有很长的路要走。

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【关键词】计算机；人工智能技术；应用

1引言

人工智能技术已经成为目前最受社会关注的新兴科技之一，随着该技术在各行业和领域中的应用不断深入，人们的工作和生活方式不断向智能化方向发展，工作和学习效率都得到了质的飞跃，未来，人工智能技术也必然会获得更加广阔的发展前景。

2人工智能技术概述

人工智能是计算机科学的一个分支，这门学科的主要目标是了解人类智能的本质，并通过将人类智能转移到智能机器中，使智能机器能在不同应用场景下做出类人思维的反应。人工智能是一项综合了多项高新科技的综合性学科，包含5项核心技术，分别是计算机视觉、机器学习、自然语言处理、机器人技术和生物识别技术。其中，机器学习是实现计算机人工智能技术的核心技术，该技术使智能机器在算法复杂度理论、凸分析、统计学等学科的支持下，能自主模拟人类行为。目前已经发表的机器学习策略主要包括模拟人脑的机器学习和采用数学学习方法2种策略。其中模拟人脑的机器学习策略又可细分为符号学习和神经网络学习，符号学习是以认知心理原理为基础，在机器中输入符号数据，用推理过程在图或状态空间中搜索并进行符号的运算，对概念性和规则性知识的学习能力较为突出，如示例学习、记忆学习、演绎学习等；神经网络学习是从微观生理角度对人脑活动进行模拟，利用函数结构模型代替人脑神经网络，以函数结构进行数据运算，并在数据迭代过程中在系数向量空间中搜索，对函数型问题具有较好的学习能力，如拓扑结构学习、修正学习等。采用数学方法的机器学习主要是利用统计机器，建立相应的数学模型，拟定超参数，输入样本数据后根据不同的运算策略对模型进行训练，最后根据训练结果进行结果预测。

3人工智能技术的发展历程

3.1人工智能技术的兴起

虽然新兴技术的兴起获得了广泛的关注，但由于人工智能技术涵盖的学科和技术范围过大，兴起阶段的该技术的理论知识、产品应用、发展应用等均存在明显缺陷。除此之外，计算机技术在当时也并不成熟，当时的计算机编程和计算水平较为落后，很多超前的想法以当时的技术水平来说实现较为困难。在多种因素的影响下，人工智能技术在兴起阶段并未得到快速发展。

3.2人工智能技术的高速发展

人工智能技术这一概念在提出后近20年的时期中其发展始终处于停滞状态，直至20世纪70年代，该领域的专家研发出全新的人工智能专家系统DENDRAL，该系统的诞生带动人工智能技术迈向新的发展阶段，并且在这之后进入高速发展时期。日本始终重视本国科学技术的发展，并且在20世纪80年代提出“科技立国”的政策，此后很长一段时间，日本依托此国策使经济得到迅速恢复和发展。在1982年，日本国内对第五代计算机的研究以失败告终，但此次研究中提出了新的计算机算法和逻辑程序语言Prolog，Prolog在处理自然语言过程中具有比LISP语言更好的应用效果，这一创新进一步促进了人工智能技术的发展。人工智能技术的发展建立在多项先进学科共同发展的基础上，与其他技术相比，人工智能技术在处理数据、整合资源方面具有更大优势。

3.3人工智能技术的发展现状

3.3.1专家系统

专家系统指的是一种智能计算机程序系统，是人工智能技术应用最为广泛也最为重要的领域之一，系统中涵盖大量某领域专家水平的知识与经验，通过应用人类在该领域中的专家级别知识来为用户解决在该领域中遇到的问题。专家系统有效地将人类智能延伸到专业领域中，实现了理论研究向实际应用方向过渡的目标，大幅提高了人类对专业问题的处理效率，并且专家系统依托复杂的算法能对专业问题未来发展的可能性进行更全面的计算，工作效率甚至会比人类专家更高效、更准确。随着对专家系统研究的不断深入，目前很多专家系统都能依据对人类行为的模拟在不同的应用场景中作出智能化的反应和判断，并且能够利用知识库，深入挖掘复杂问题的内在联系。专家系统已经在多个领域中都得到了广泛的应用，帮助企业更客观地摸索市场规律，从而作出正确的生产决策、调度规划、资源配置计划等，大幅提高了企业经营的科学性，使企业能在节省生产成本的同时，获得更好的经济效益。

3.3.2模式识别

模式识别是利用计算机技术将识别对象按一定特征归类为不同类别，目前人工智能技术在模式识别中的主要研究方向包括语音语言信息处理、计算机视觉、脑网络组等，希望通过人工智能技术实现对复杂信息的识别和处理，这一应用能促进多个行业向智能化方向发展，如军事领域、医疗领域等。

3.3.3机器人学

机器人学的主要研究方向是机器人的设计、制造和应用，随着人工智能技术的成熟与应用，机器人的智能水平不断提高，并且在不同行业中的应用已经较为普遍，日常生活中常见的机器人包括扫地机器人、迎宾机器人、快递机器人、早教机器人、无人机等，人们可以利用可移动设备对其进行操作，极大程度地提高了人们生活的智能性和便捷性。

3.3.4机器学习

机器设备并不具备自主思考能力，在不同应用场景下的反应主要是依托计算网络技术和算法对人类思维模式进行模拟，并将人类行为进行充分消化以使自身性能得到优化，能对不同问题进行处理。机器学习是一项涵盖多个学科且复杂程度很高的科学，包含统计学、概率学、算法复杂度理论等，是人工智能的核心技术，也是推动计算机向智能化方向发展的关键技术。

3.3.5人工神经网络

人工神经网络是人工智能技术自进入高速发展时期后广泛研究的重点内容。利用计算机算法将人脑神经元进行简单化、抽象化、模式化，并构建成与人脑神经元网络相似的网络结构。人工神经网络技术的成熟与发展为专家系统、模式识别、机器人学、生物、经济等多个学科的发展提供了技术支持，解决了很多人工智能技术发展中的实际难题。

4人工智能技术的应用

4.1人工智能技术在计算机网络技术中的应用

4.1.1计算机网络安全管理

人工智能技术与计算机网络技术互相依存、互相促进、共同发展，在计算机网络技术的多个方面都有深入的应用。其中，在网络安全管理方面主要有如下应用：①智能防火墙技术。防火墙技术随着计算机的普迅速发展，应用人工智能技术的防火墙技术比传统防火墙技术的性能更加优异。智能防火墙技术具有智能记忆功能，能自动记录并储存历史处理病毒的记录，在后续应用过程中依据记录直接优化计算机匹配环节，减少计算机数据量，提高防火墙的隔离病毒能力。另外，智能防火墙还能结合用户的需求，对用户不需要的弹窗功能、访问权限、有害信息等进行智能化拦截。②计算机入侵检测。防火墙的主要功能就是为计算机设备创造安全的运行环境，保证系统和内部数据不被侵害。计算机入侵检测功能是保障防火墙正常工作的基础功能模块，对提高计算机数据的安全性和可靠性具有直接的影响。应用人工智能技术的入侵检测功能，能对计算机系统进行智能化分析和处理，根据预定算法将处理数据整理成为入侵检测报告，让用户能全面地掌握计算机设备的安全状态。③垃圾邮件智能化处理。该技术依托人工智能技术中的模式识别功能，对接收邮件进行扫描和归类，发现垃圾邮件后直接将其标注为垃圾邮件，为用户发出风险警告，避免用户因误操对计算机系统造成损害。

4.1.2计算机网络管理

人工智能技术的发展和应用促进计算机网络技术向智能化方向发展。在实际应用中，除计算机网络安全管理模块外，还能解决多种网络管理问题。随着计算机技术的普及，网络数据呈爆炸式增长，网络管理工作量和工作难度都达到了空前高度，通过应用人工智能技术，能大幅提高计算机网络管理效率，优化网络管理效能。

4.2人工智能技术在企业管理中的应用

企业是市场经济活动的主要参与主体，是维持市场经济稳定运行和发展的关键要素，在企业生产活动中科学地应用人工智能技术，能有效提高企业的生产能力，促进企业获得更高的经济效益和社会效益。具体应用渠道如机械自动化、智能监控、推荐系统、用户购物行为分析、零售分析、数据提取、文本归类、文章摘要等，从员工工作的细微之处实现工作效率上的提升，进而提升企业整体的运行效率。对工业行业来说，应用机械自动化技术还能有效降低传统工业生产中对人工的依赖性，大幅提高工业企业的生产能力，在行业发展的过程中起到了非常积极的促进作用。

4.3人工智能技术在航空航天技术中的应用

航空航天技术是目前人类最高科技的集合体，涵盖众多学科，如信息技术、卫星技术、生物技术、天文学、生命科学等，对提高国家的国防力量、提高国家的国际地位、促进国家经济增长都具有非常重要的意义。航天器设计是航空航天领域中的关键工作之一，而远程控制又是航空航天技术长久发展以来研究的重点，因我国对该技术的研发起步较晚，我国对航空航天技术的研发存在重重困难，但经过国家和科技工作者的不懈努力，目前我国航空航天技术已处于世界先进水平。将人工智能技术应用于航天远程控制中，利用智能系统对数据进行自动采集、处理和储存，如通过采集航天器的轨道信息，并以此分析航天器的运行状态，根据分析结果制定运行决策，对提高航天器的运行安全性和运行质量都是非常重要的举措，推动国家航空航天事业获得进一步发展。

4.4人工智能技术在医疗领域中的应用

目前，人工智能技术在医疗领域中的应用已经非常广泛，使医护人员的工作内容不断得到优化，提高工作效率，还有效提高了国家医疗水平。具体应用包括以下几项内容：①在电子病历中的应用。传统就医诊断环节，医生都需要以手写方式记录病患病例，并根据病例详细列出治疗方案，工作量大，且效率较低，病例保存便捷性较差。通过应用电子病例，不仅能大幅减少病例记录的工作量，还能在医疗系统中直接勾选治疗所需药品，完成病例及用药的勾选后打印即可，既能大幅提高工作效率，还能将病例在计算机中进行储存，且现阶段病例文件的储存格式不再局限于文字，语音和图像也可被添加到病例中，提高医疗诊断的准确性。②在健康管理中的应用。在现代医疗中应用人工智能技术，对病患的病情进行智能化分析，能使医生对疑难病症的分析更加全面准确，制定针对性更强的医疗方案，提高医疗水平，为改善患者的健康状况提供辅助。

5结语

综上所述，计算机人工智能技术的应用，对社会各行业都产生了不同程度的影响，人们的工作和生活方式得到优化和改变，国家科技水平也不断提升。加强对计算机人工智能技术的研究，推动人工智能技术在各个行业中的应用，让人们能切身感受到科技为生活带来的改变，对促进人类社会的发展具有非常重要的意义。

【参考文献】

【1】辛颖楚.计算机人工智能技术研究进展和应用分析[J].信息与电脑(理论版),2019(9):121-122+125.

【2】陈长印.计算机人工智能技术研究进展和应用分析[J].计算机产品与流通,2019(12):5.

【3】杨坤,顾兢兢.计算机人工智能技术研究进展和应用分析[J].电脑知识与技术,2019,15(33):197-198.

【4】郑骜.浅谈计算机人工智能技术研究进展和应用[J].科学与财富,2019(19):276.

【5】赵智慧.计算机人工智能技术研究的进展及应用[J].信息与电脑(理论版),2019,31(24):94-96.

【6】李子青.计算机人工智能技术的应用与未来发展分析[J].科技经济市场,2019(10):9-11.

【7】罗柱林,韩文超,吕文杰,等.计算机人工智能技术的应用及未来发展探究[J].中国航班,2019(16):90.

【8】李乔凤.计算机人工智能技术的应用与未来发展分析[J].数字技术与应用,2020,38(3):91+93.

【9】肖梅.计算机人工智能技术的应用及未来发展初探[J].缔客世界,2019(1):39.

篇6

[关键词]航天飞行器；控制；发展趋势

中图分类号：DF25 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）30-0371-01

1 前言

空间技术是世界上最尖端技术的科学和技术，也是一个国家科技水平和综合国力的重要体现。世界太空强国和工人提供免费获得高度关注和发展空间，提高技术，如空间控制，实现在天地之间，各种先进技术研究项目，新概念的空间太空强国的发展规划，并已取得重要进展。参与航天飞机，本文主要指火箭进入太空，空间，和这种飞机参与控制理论和技术研究领域的热点和困难飞机控制，先进的、基本的、全面的、已经成为支持的重点领域之一，中国航天工业的未来发展。发展成为一个独立的导航、制导与控制技术领域的历史可以追溯到“阿波罗”载人航天计划的时代。近几十年来，还被美国作为高超音速飞行器的五个核心技术之一。

2 航天飞行器控制领域前沿问题与挑战

2.1 可靠进入空间的控制前沿问题与挑战

经过40多年的不懈努力，我国的运载火箭得到了长足的发展，独立自主地研制了14种不同型号的“”系列运载火箭，具备发射近地轨道、太阳同步轨道、地球同步转移轨道等多种轨道有效载荷的运载能力，入轨精度达到国际先进水平.虽然我国运载火箭已取得举世瞩目的成就，已在世界商用航天发射市场占有一席之地，并且通过了高密度发射的考核，控制技术得到了充分验证，但是与国外先进的航天运载技术相比，还存在一些不足：

1）运载火箭应对故障的能力不足：由非灾难性故障而导致发射任务难以顺利完成或失败，而这些故障往往可以通过理论方法来克服，需要具备能够采用诊断和预测的方法进行系统故障的监控、检测、隔离，能够评估系统故障的影响并为任务调整提供决策支持的能力，对设备的维护和更换提供指导性建议.

2）火箭发射成本和经济性有待进一步提升：我国运载火箭与国外相比，入轨精度处于同一个量级甚至更高，但现役运载火箭的价格优势正在逐步丧失，同时也暴露出运载能力不足、发射准备周期长、任务适应性差的缺点，难以满足高效率、多样化的航天发射和空间运输需求.

3）对任务的适应能力存在不足：火箭对发射零时的要求较高，现有方法不具备对发射时间敏感任务的适应性.控制系统是运载火箭的神经中枢，提高控制系统的可靠性，对于提高整个运载系统的可靠性至关重要.因此，可以通过制导与控制理论方法的革新来提高运载火箭的可靠性、经济性.同时，系统的高可靠性要求也对控制系统的设计提出了更高的挑战.

2.2 空天飞行器的控制前沿问题与挑战

空天飞行器集航空、航天技术于一身，兼有航空器和航天器的特点与功能，既可以像普通飞机一样在稠密大气层内飞行，又可以在近空间稀薄大气层内作高超声速巡航飞行，还可以穿过大气层进入轨道运行.归纳起来空天飞行器具有五个方面的特点：

1）任务维数多：主要包括在轨运行、再入返回两类任务，在轨飞行任务包括初态建立、轨道机动、轨道维持、高精度对地观测、在轨稳定运行等任务模式，是迄今最为复杂的一类飞行器.

2）飞行状态跨度大：飞行空域跨越几百公里地球轨道至地球表面，速度跨越水平着陆低速到第一宇宙速度，在轨飞行时间达到200天以上，再入返回时间约3000s左右，经历的环境温度从零下几十度到1000度以上.

3）飞行环境恶劣：跨越纯空间、稀薄流区和稠密大气层，经历空间辐照、高低温、气动热等复杂环境.

4）动力学特性复杂：包括轨道动力学和再入动力学，为适应不同飞行环境，配备了RCS（Reactioncontrol system）和多操纵舛舵，如体襟翼、升降舵、V形垂尾、阻力板等，姿控系统结构复杂，且多气动舵结构导致姿控系统存在多维强耦合特性.

5）升力式返回模式：出于任务需要和时间限制，空天飞行器再入模式与飞船完全不同，它采用升力式再入模式，从轨道快速返回，利用高升力体外形在临近空间长时间非惯性、大范围横向机动飞行.

3 航天飞行控制技术发展趋势

基于国际空间飞行器控制技术的研究进展，以及存在的问题的基础和关键技术，进一步发展我国一方面缩短交付系统的未来发展和世界先进航空航天汽车技术差距；另一方面提高中国的国际竞争力空间载波系统本身，促进市场化、产业化、国际化的发展，中国的空间。进入太空的发展趋势是升高的自，可靠性高、重复使用、低成本方向发展。空间对国家安全具有十分重要的战略意义，开发新的太空武器迫在眉睫，太空飞行控制可靠性高、精度高、适应性强、自主飞行的特点，快速的响应，断层重建任务飞行的能力，可以满足未来空间操作，天地之间复杂的任务要求。太空飞行控制技术在我国应该在以下解决方法：

3.1 加强进入空间、空中飞行控制基础理论研究

尽管美国工程方面取得了巨大的成功，但是NASA不仅仅是满意，仍颇具影响力的“先进制导控制技术”的研究计划，持续改进的传统方法，支持控制技术创新和技术改造。应该在中国的重大前沿需求，制定相应的“工艺先进的指导和控制项目”的主要研究计划，吸引国内单位和研发团队开展研究。例如，注意工艺创新布局引起的多学科交叉的非线性动态特性，创新、多样性、混合、异构控制功能的飞机控制新概念，理论和方法的研究关注在信息化环境中，原本独立的飞机控制，计算和通信、控制、决策和管理的集成趋势带来的新概念，理论和方法的研究。

3.2 重视多学科交叉研究

HTV-2两次失败强调跨学科的问题。首先在于气动力和控制问题：飞行HTV-2偏航角的偏航角大于预先设计，和耦合的滚动操作，飞机在滚动方向；二是气动加热和材料问题：严重的气动加热使身体材料剥落，气压变化。和新需求、新布局，新未来飞机控制功能使空气动力学、结构、电厂越来越近，飞行控制耦合电厂不仅提供动力，也有重要的控制功能，不同的控制功能之间的有利和不利影响，多轴控制力矩引起高度耦合，我们应加强多学科交叉设计方法的研究，并积极探索多学科联合，协同设计研究和开发模式，如开展全面的产品设计。

4 结束语

综上所述，航天飞行器控制技术在我国的发展中起着很重要的作用，所以对航天飞行器控制技术的现状和发展趋势进行研究很有现实意义。

参考文献

[1] 王晓东.浅析航天飞行器控制技术[J].中国航天，2013.

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由来已久的探月梦想

人类航天之父齐奥尔科夫斯基曾说: “人类不会永远留在地球这个摇篮里。”

中国的航天“情结”由来已久：古代神话中就有嫦娥奔月的传说；敦煌莫高窟壁画中的飞天被称为“最美的形象”……

在《中国的航天》白皮书中这样写道：中国最早发明的古代火箭，便是现代火箭的雏形。

1994年，美国发射了“克莱门汀号”环月探测器，不但开始了全月面元素的分布与含量的探测，并意外发现了在月球南极区有水存在的信息。当年，欧洲空间局也提出了重返月球、建立月球基地的详细计划，根据计划，他们将逐步建立月球科学研究基地。随后，俄罗斯、日本等国家的航空航天科学家们也开始了行动，从而在世界范围内掀起了新一轮的探月。

美国人的发现和其他国家的行动在中国的航空航天界也引起了很大的震动。

1994年，我国探月工程也被提上了论证日程。“全世界现在对于月球探测的竞争已经到了白热化的程度，中国如果无动于衷的话就会在竞争中落后，丧失发言权。”中国绕月探测工程首席科学家欧阳自远表示。

在世界探月整体升温的局面下，中国探月计划终于得到了政府高层的重视。紧接着，政府方面开始进入实质性的程序。

2000年11月22日，中国政府首次公布航天白皮书―《中国的航天》，明确了近期发展目标中包括“开展以月球探测为主的深空探测的预先研究”。同年10月5日在北京召开的首届“世界空间周”庆祝大会上，国防科工委副主任、国家航天局局长栾恩杰在《面向21世纪的中国航天》的报告中首次公开表明了中国探月的决心。

探月，不是谁都能玩的游戏

探月工程不仅是一个国家科技实力的体现，而且还与政治、经济、军事、外交等诸多方面有着千丝万缕的联系。

据美国的一份官方报告称，载人航天所取得的各项重大成就仍对当今世界格局和国际地位有着极其重要的政治影响。在科技力方面，载人航天集当今世界航空航天的技术之大成，如果没有高度发达的科学技术和科研能力，就不可能发展载人航天；在经济力方面，载人航天是世界上最昂贵的科学技术，需要国家大量的资金投入，如果一个国家没有雄厚的经济基础和强劲的经济能力就不可能发展航天事业。

中国社科院世界经济与政治研究所国际战略研究室研究员沈骥如认为，发展航天事业，是对一个国家综合国力、科技发展水平、参与国际事务能力和树立国家形象的挑战。中国在经济、科技等方面如果没有发展到一个相当高的程度，根本无法进行探月工程。

2007年3月1日，中国科学院推出了《2007高技术发展报告》。探月计划总工程师叶培建撰文说，未来30年内，中国有望探测火星、金星。火星探测的大幕也将在两年后正式拉开，届时，中国将和俄罗斯进行联合火星探测。

看上去，中国绕月探测计划进展一帆风顺，这背后却不知道需要多少人力和财力的付出。栾恩杰透露说：“大约有1万余人参与这项工程。中国一切从零开始，通过三年时间，依靠自己的力量研制出了‘嫦娥一号’人造月球卫星和整个系统配套工程。这个研制速度与其他国家相比已经非常快。”

至于资金，中国绕月探测工程首席科学家欧阳自远去年8月接受媒体采访时说：“能够明确说的是第一期绕月探测，国家批的14亿人民币所占GDP的比率并不高。再从政治上来说，对增强民族的凝聚力、提高国家的国际影响都有重大意义。而更为重要的是将对科技的发展产生积极的作用，同时也是一个非常好的科普宣传。”

2006年，中国政府制定的《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》和《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006―2020年）》，将发展载人航天、月球探测、高分辨率对地观测系统、新一代运载火箭等重大航天科技工程置于重要地位。

可以预见的是，太空探测将是未来很长一段时间内中国科技发展的主轴。

中国为何要进行探月

作为人类的生产力、科学技术发展到一定阶段的必然产物，航天事业体现了人类的智慧和创造精神。虽然说开拓新的活动天地是人类的天性，但日益紧张的地球资源、外太空的无尽诱惑、外层空间潜在的丰富资源和巨大利益才是吸引人类进入太空的实际动力。

1967年，联合国制定并通过了《关于各国探索和利用外层空间包括月球与其他天体活动所应遵循原则的条约》（简称《外空条约》），其中明确了外层空间为全人类所共有。但目前只有那些拥有让航天器进入外层空间能力，并拥有让航天器发挥持久作用能力的国家(或集团)，才真正拥有外层空间“话语权”，并凭借其科技能力，在“天”上占有一定的位置。

从可以预见的未来看，人类现在面临的资源枯竭、人口激增等亟待解决的几大问题，只有通过扩大人类生存空间，向外层空间要资源、要空间来解决。而共同开发、和平利用才是人类面对共同的外层空间应有的共同态度。

美国和俄罗斯的探月经验已经表明，其反过来带动国民经济的发展力度有多大。所取得的重大科技突破带动了材料技术、控制技术、自动化技术、信息技术、医学、生物技术、环境工程等基础学科的发展。

对中国来说，探月工程可以带来这几方面的好处。

首先是月球资源的开发利用，包括太阳能电站、月球矿藏、40%含氧量的土壤、足够地球7000年电量的氦―3、旅游资源等。日本已经将太阳能电站作为21世纪的重要战略，并且根据日本公司的研究，如果重复使用发动机投入使用，每人次25万美元就可真正进行月球旅行。

其次是整个的二次开发带来的作用，包括对航天器本身、航天技术本身的促进，以及对于人工技能、机器人、遥控作业、办公自动化、超音速飞行、光通讯、数据处理，超高强度、超高温材料，电能微波传送，无污染飞行器，空间生命研究等高科技产业都将起到辐射作用。特别是超远距离的电能微波传送、光通讯、机器人、遥感技术以及材料技术和信息技术等几个行业领域。

此外还有应用卫星技术，有资料显示，截至去年年底，中国已经进行了23次成功的商业发射，共计成功发射了25颗商业卫星，有274个转发器在太空运转，还为国际用户提供了5次搭载服务。覆盖亚欧美及澳大利亚等100多个国家和地区，向世界75%的人口提供卫星通信服务。

现在中国正着力建立以应用卫星为主要平台的天地一体化的天基信息系统，重点解决国家在信息高速公路、电视教育、环境污染、交通导航等方面急需解决的难题和热点问题。登月的要求会迫使卫星技术在最低层获得质的提升，从而将更大地促进卫星应用和应用卫星技术的发展。

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【关键词】光电技术 光电产业 新兴产业 发展对策

光电技术是21世纪的朝阳产业，也是新兴产业。光电技术的发展，不仅在多个学科发展领域广泛应用，还推动了经济的发展。光电技术的大量发展必将推动世界经济快速发展。光电技术的快速发展引起了多个国家的注意。其中美国、日本、英国、德国等发达的资本主义国家首先把目光盯向了光电信息技术产业，不小的新兴的发展中国家，也向电子技术产业投入大量的资本。我国的光电信息技术产业要想在世界占有一席之地，争取新的经济增长中站稳脚跟，还有一段比较长的路要走。

1 光电技术产业的发展现状及应用

1.1 光电技术是一门综合性的学科

光电技术采集了光学技术、机械技术、电子技术、信息技术等多种学科优势为一体的综合技术门类。在我国的光电技术大多应用于国防科技、武器制造、应用医学、航天技术等领域。

1.2 医学领域的应用

我国的光电技术发展门槛较高，很少进行光电技术推广，普通民众对光电技术的认知度不高，光电技术的发展也难以让社会大众熟悉。光子技术在生物与医学中的应用即定义为生物医学光子学，其相应产业涉及人类疾病的诊断、预防、监护、治疗以及保健、康复等。

1.3 武器领域的应用

近几年，随着发达国家对光电技术的挖掘不断深入，光电市场迎来了前所未有的空前盛况，光电技术的发展极其迅猛。我国奋起直追，目前光电技术已经扩展到了通讯技术、信息、医疗、军事、生物工程等多个新兴科技领域，光电技术的应用得到了极其广泛的传播和发展。光电技术是信息技术，它促进了轻武器领域的发展。传统轻武器通过配备光学和光电瞄准具等来提高射击精度及杀伤能力。

1.4 经济领域的成效

近几年来，我国的光电技术也得到了突飞猛进的发展，取得了良好的经济效应和社会效应，近三年来我国的光电技术给经济带来的增长在20%以上，光电技术的产值达到了1000亿人民币。

1.5 光伏产业的发展

在光电技术中应用最为广泛、且被社会大众所熟知的是太阳能光伏产业，“光明工程”就是在光伏产业中发展起来的，目前光明工程的制造能力得到了迅猛的提升，无论是电池生产还是制造方面都取得了可观的经济效应，实现了100%的利润增长率。“太阳能光电建筑应用示范项目”和“金太阳示范工程”再次推动了太阳能光伏产业的发展。我国目前的光伏发电机装机量已经达到了4318万千瓦，成为了世界上光伏发电机容量最大的国家。

2 光电技术的发展

2.1 要重视人才的培养

企业之间的竞争，是人才的竞争；国家之间的竞争，也是人才的竞争；光电技术产业的竞争也是人才的竞争。目前，我国的光电技术发展迅猛，但是由于我国光电技术的起步较晚，产业人才不足，必须要尽快发展大量的光电技术人才，适应光电技术的快速发展。

2.1.1 高校人才分析

目前，我国的光电技术的人才，主要来源于高校大学毕业生，但高校毕业生的素质较高，动手能力较差，理论基础知识不深厚，对所学的光电技术知识不能广泛的进行应用。

2.1.2 普通技校人才分析

光电技术的发展需要大量的人才，在人才的招聘中，也会选择普通的技术学校学生，这些学生的动手能力较强，但是理论知识不足，理论素养的缺失严重妨碍了人才的快速成长；如何发展创新，如何进行技术研发，如何在短期内快速发展光电技术人才是目前光电技术发展的首要任务。

2.1.3 人才发展培养方向

要大力发展光电技术产业，就要保障光电技术产业的可持续发展，就需要培育大量人才，因此，你须建立一套更为专业的人才培养体系，在全国范围内建立更具有稳定性的人才培养基地。要提高光电技术产业工人的薪资待遇，保障职工的福利水平，吸引大量的人才加入光电技术产业。

2.2 要高瞻远瞩，把握好光电技术产业的方向

光电技术产业的发展，促进了各个科技行业的发展，在不同的技术领域光电技术应用的范围不同，光电技术既可运用于航天科技事业，也可运用于民间照明用品，电子产品。光电技术产业是一个庞大的产业体系，包含的产业类型也是极其复杂。在光电技术的发展过程中要立足于企业的发展状况，选择正确的发展方向，制定好合适的发展战略，充分考虑考各方面的问题。其中对于资金、科技实力、人才利用率及政府决策对光电技术产业的发展最为重要，要仔细思考。

在企业向光电技术发展的过程中，要高瞻远瞩，立足高远，站在世界的眼光来看待光电技术产业的发展。我国的光电技术发展起步较晚，还没有成型的理论指导，在发展的路上还有很长一段路要走。我国企业在光电技术的发展过程中，要吸取经验教训，“洋为中用”，“古为今用”不断借鉴国外发展的先进经验，尽量少走些弯路。同时要加强自身创新能力和创新意识的培养，不拘泥于一格，大胆启用有能力的人进行企业管理，不断引进国外先进的技术。

除了企业的自身发展之外，要想使我国的光电技术产业快速发展，政府还必须根据地域特色，加强产业扶持力度，适当加大政府专项资金投入力度，减少企业的负担，实行减税政策，减少企业的本地发展压力。

2.3 要规范企业发展，不断完善产业规范体系

俗话说“无规矩不成方圆”，我国的光电技术产业发展起步较晚，发展中还存在很多的问题和不足，在重视光电企业发展的同时，也要注意尽快建立一套完善的体系规范，减少企业在发展过程中的遇到的障碍，要加快建立光电产品的质量监管体系和质量保证体系，要形成一套从产品原材料到成品成熟的监管体系，并且完善相关的法律体系，保证消费者的合法权益。努力发展我国的光电技术产业，为我国企业与世界先进水平接轨奠定基础。

3 结束语

虽然光电技术产业的发展前景很好，但是也要预防企业在发展过程中遇到的风险和障碍，要进行合理规避，光电技术是我国的一个新兴技术产业，具有巨大的发展潜力，在短短几十年的时间里就创造了巨大的经济财富。光电技术的发展，具有能耗低、效益高的优点。我国的光电技术迅猛发展。

参考文献

[1]骆清铭.光电技术在生物医学中的应用――现状与发展[J].光学与光电技术，2003（01）：7-14.

[2]刘宇.光电技术在轻武器中的新应用[J].应用光学，2006（04）：289-292.

作者简介

王华（1963-），男，湖北省荆州市人。理学硕士。副教授。研究方向为光电技术应用方向。

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自1957年前苏联第一颗人造卫星飞出地球，人类社会步入空间时代以来，与空间相关的技术和产业得到迅猛发展，并产生了巨大的经济效益。回顾40多年来世界空间高技术产业发展状况，展望21世纪初空间产业前景，对于制定适合空间科技及其产业发展政策，发挥空间产业对经济建设巨大推动作用具有重要意义。

一、空间高技术产业现状

空间一般是指地球大气层以外的宇宙空间。空间产业泛指与空间活动相关的产业，主要包括航天制造业和航天服务业两大类型。前者包括卫星和地面设备；后者包括发射和卫星服务。空间产业涉及空间基础设施、空间应用和空间保障等领域。

20世纪90年代以来，空间高技术和产业发展日新月异，越来越多的国家参与研制和发射种类繁多的卫星，并应用到本国的经济发展活动之中。据统计，全世界已有60多个国家、1100多家航天公司投资发展空间技术，170多个国家开展了空间技术的应用工作(1)。美、俄等空间大国频繁地进行发射卫星、载人航天、火星登陆和重返月球等一系列航天活动。运载和卫星制造、空间通讯、空间导航、空间遥感等产业已基本成熟，并产生出巨大的经济和社会效益；空间材料、空间制药、农作物空间育种、空间发电、月球和火星资源利用、地球外生存栖息空间和星际旅行等已出现产业雏形，显示出诱人的产业前景。

(1)运载和卫星制造

宇宙的起源与演化是自然科学重大基本问题之一。宇宙探索将极大地拓宽人类的视野，真正实现人类飞出地球远古梦想，赋予人类宇宙生存观以新的哲学意义。它不仅能够极大地提高人类认识地球、征服太空的自信心，树立起人类的尊严，而且通过探索，将研究开发和验证一批先进的航空航天及其相关技术，从而带动相关产业的发展。

为了实现跨出地球的梦想，关键就在于运载和卫星制造，由此产生了运载和卫星制造业。经过40余年的发展，目前在空间运行的飞行器有6000多个，各国在该领域创造了成千上万个就业机会。从1996-2000年，全球卫星产业（包括卫星制造、发射服务、地面设备制造和卫星运营服务等4个产业领域）收入从1996年的450亿美元逐年递增到2000年的832亿美元，年均增长达17%，总收入达3209亿美。据日本对2000年到2020年卫星发射服务业的市场预测：2005年全球市场为240亿美元，日本为8.1亿美元；2020年全球市场为730亿美元，日本为23.6亿美元。可见，空间产业市场容量巨大，前景非常广阔。

该产业的主要产品有：单级和多级运载火箭、航天飞机、卫星和空间站、登月舱、地面设备、发射和运营服务，以及正在研制的空天飞机。

(2)空间通讯

随着空间活动发展，人类进入了一个崭新的通讯时代，这就是空间通讯时代。

空间通讯已成为全球经济和社会活动中最为有力的工具。通过它提供服务所涉及的领域有：金融、移动通讯、广播、电视、娱乐、家庭直播、电视教育等。由于空间通讯技术的发展，使得世界各个角落人们联系日趋容易，地球才真正成为了“村”。由于空间通讯而大大改变了人们的生活和思维方式。

世界大公司在空间技术及其产业的投资主要集中在空间通讯方面。到1999年底，全球有48家卫星通信公司在运营约200颗商用通信卫星，拥有5981个转发器，商业竞争的十分激烈。预计2000-2009年，全世界将发射约200颗商用通信卫星，卫星通信地面设备市场在2006年将达到460亿美元。全世界大约160个国家与地区建立了约900个卫星通讯地面接收站，我国建有卫星通信主站15座，各类卫星小站2万多个。通过卫星组成了全球通讯网，全球范围内的电视传播和60%的跨洋通讯全部由空间通讯来担任。预计21世纪初，全世界计划发射的卫星将超过1000颗，这些卫星将更先进、更实用，其中通信卫星、全球定位卫星和地球资源卫星被认为最具商业发展前途。

卫星通信产业主要包括：卫星固定通信，卫星移动通信，卫星电视直播／卫星数字音频广播和卫星互联网接入等4个产业领域。

(3)空间导航

卫星导航是卫星技术又一个成功的应用，由此形成了一个全球性的涉及诸多行业、军民通用的高技术产业。现在几乎所有民用和军用飞机，部分船、汽车使用了美国全球定位系统(GPS)的导航接收设备；卫星导航的应用领域还包括野外考察、测绘、地球板块运动、大地水准、洪水水位、海洋升降监测、通讯网时间同步等一切需要利用位置、速度和时间参数的科学、工程和社会活动。

美国的GPS系统，除拥有天上的24颗导航卫星外，地面产品有普通GPS接收机、差分GPS接收机和高精度测地型的GPS接收机。GPS接收机的定位精度可以从百米左右到厘米左右。

目前，全球GPS接收机的生产厂家约有67家，生产的接收机种类有500多种，申请的专利达上千项。我国在渔船和远洋轮上也装有约18万台的接收设备。

2000年，全球GPS产业达到85亿美元的产值，提供了约10万人的就业机会，专家估计，2005年总产值可达600亿美元。

俄国、欧盟和中国也加入了该产业竞争。正在实施和计划实施的导航星座计划还有俄罗斯的GLONASS、欧盟的Galileo计划和中国的北斗计划。

该产业的产品主要有：适用于各类场合、不同用途的接收机，及其与其它产品结合形成的用途更为广泛的产品，如与地理信息系统结合起来的汽车地图导航系统，与手机结合起来的集通讯、导航于一身的定位手机。

(4)空间遥感

空间遥感是继卫星通信和卫星导航后的第三个应用领域。目前在地球周围运行的对地遥感卫星包括气象、资源、测绘、海洋、环境监测等卫星。它们不断送回大气、海洋和陆地资源的图像和数据，为气象预报、农林管理、海洋渔业、资源勘测、灾害监测提供了大量人类日常生活不可或缺的信息。

目前对地遥感波段包括电磁波的绝大部分波段，其产品包括可视、红外、微波等波段的图像和数据。据国外报价，每平方公里卫星影像的价格为30-40美元。另据联合国预测，全球遥感和地理信息系统年产值已达40-50亿美元。

根据有关计算，美国应用气象卫星使农业增产和减少灾害损失，每年获益20亿美元，投入产出比值为1:7，前苏联该值为1:10。

利用遥感技术对农作物估产已取得满意结果。从20世纪80年代中期开始，中国先后选择了冬小麦、玉米及水稻等主要农作物进行产量和面积预报。在进行省级（或地区级）大面积的估产中，小麦估产精度优于95%，玉米优于90%，水稻优于85%。

中国气象部门利用本国和国际气象卫星对沿海强台风的预报，已经取得了良好的经济效益和社会效益，如1981-1987年间的几次台风和洪水的准确预报就减少损失几十亿元。

二、方兴未艾的新兴空间产业

21世纪空间高技术产业将以更加迅猛的速度发展，除上述四大相对成熟产业继续向前发展外，以下四个领域将由目前具备产业雏形发展成为成熟的产业。

(1)空间材料加工和空间制药

利用外层空间的微重力、超高真空和超洁净等特殊环境，进行材料加工和制药，已经显示出巨大的商业前景。它将使人类能够在21世纪初生产许多产品，如超纯材料、新的药品和农产品，下一步将要突破的是规模生产技术和工艺。

在空间进行在地面无法制造的用混合金属、偏晶合金和复合材料制备、生长掺杂分布更均匀、化学配比更加正确和晶体结构更加完美的单晶材料，已进行多次空间试验，并获得了满意结果。在空间进行大尺度蛋白质晶体以及高效率地提纯高纯生物制品，有制药前景的动、植物细胞的生长、代谢、合成及分泌生物活性物质的影响等空间试验也开展了多次，同样获得了满意的结果。

中国利用空间特殊环境进行种子搭载试验，培养了小麦、水稻等粮食作物新品系，在油料、棉花、花卉等经济作物方面也获得了很好的变异品种。对回收的种子进行种植，取得了可喜的结果，如粮食亩产可提高8%-20%，水稻蛋白质含量可提高8%-12%。

美国民用空间技术规划明确了开展和扩展商业性空间工业的目标。据有关资料介绍，美国目前已有20多种地面上难以制成的药物在空间制成。美国国家航空航天局(NASA)建立了空间商业发展中心，与工业界签署了多项促进空间材料制备的协议。中国自1997年开始利用返回式卫星进行空间材料的制备，已经完成了10多次的空间飞行实验，进行了诸如InSb晶体等一系列的生长实验，取得了较好的实验结果。

(2)空间能源

无论从地球上的能源消耗，还是从人类在外层空间停留或居住角度来考虑，能源获取都是一个关键问题。利用空间资源来获取能源，最有可能实现的是太阳能发电和等离子体发电。

①空间太阳能发电

由于外层空间没有大气对太阳光的反射和吸收，空间太阳能发电卫星能接收到近于无损失的太阳辐射；在外层空间，由于不受天气影响，日照时间长，因而在外层空间同样面积一年内可以利用的太阳能，相当于地面的5倍多。如在空间中建造面积55平方公里的太阳电池阵，利用微波传送电能到地面，就能直接为地面用户输送500万千瓦的电力。

目前，美国、日本等已在计划发射太阳能发电卫星，在空间构筑大型太阳能电池阵或太阳能收集器，用微波把所产生的巨大电能传送到地面。

②空间等离子体发电

空间等离子体发电是利用系留卫星来实现的一种发电形式。系留卫星发电系统是利用航天飞机或卫星带动一根金属导线切割地磁场进行发电的系统，可提供在轨飞行器的电能。它的核心部件是等离子体接触器，它是一个与空间环境等离子体作交换电流的装置。

1996年，美国和意大利联合进行了飞行试验，从航天飞机上释放了一条长19.7公里的导电系绳，产生了约1700瓦的功率。虽由于系绳断裂，致使试验中断，却已显示了空间等离子体发电的巨大应用前景。目前，美、加、意、德、日等国均有此类研制计划，有的还进行了有关飞行试验。

(3)外星资源开发利用

外星资源是指地球以外星球（包括月球）资源。21世纪这类资源主要来自月球和火星。

①月球资源的开发利用

月球具有丰富的矿产资源，月岩包含有地壳中含有的全部元素及约60种矿物，其中有6种矿物是地球上没有的。如果进展顺利，人类可能在21世纪20年代实现月球采矿。月球土壤中丰富的He[,3]是核发电站的重要原料，以发电量大著称，如25吨He[,3]发电量，足够美国使用一年。

月球土壤中含氧量丰富，利用月球上的氧，可解决人在月球上供氧问题和推进剂问题。

月球没有大气和磁场，月面引力加速度只有地球的1/6，因而是建立观测基地、进行天文观测和日地空间环境研究的理想场所。

世界各空间大国都重视月球的开发利用。2000年中国航天局了中国航天白皮书，表明了近期中国对月球探测的考虑和计划安排。

②火星资源开发利用

21世纪初人类对宇宙的认识将会有新的飞跃。深空探测、开发和利用的重点领域，除月球外就是火星。火星是离地球最近的一颗行星，对其探测、研究及开发利用具有重要的战略意义。美国1998年已成功实现火星登陆，其它空间大国也在准备实施21世纪探测火星的宏伟计划。这些计划除了认识宇宙外，将会进一步促进空间科技如宇航工程、材料科学、人工智能、计算机技术、信息科学和精密仪器研制等发展，从而推动经济和社会的迅速发展。

(4)外层空间永久居住站和星际旅行

随着人类空间活动的日益增多，空间往返及空间飞行器技术的成熟，在外层空间或外星球建立永久性居住地成为可能。预计2015年，全世界人口达到75亿左右，2050年达125亿左右，地球显然难以承受如此大的人口压力，使得人类离开地球而生活在外层空间和外星球上成为一种选择。美国计划于2010年在月球建立永久基地，2050年建立月球城市，2020年实现人类首次登上火星。

国际空间站已成为迄今为止人类在太空部署的最大和最先进的宇宙飞船，已拥有长驻居民，是通向人类居住地球外星球的一个里程碑。在空间站上的宇航员最长的逗留时间已经超过了1年。人类可能在外层空间建造出许许多多漂浮的太空居留站，在月球建立永久基地的设想已经提出了多年，并计划以此为“跳板”向火星移民。

2002年，美国富商在支付了2000万美元后，经过培训，已经在国际空间站的俄罗斯段进行了太空旅行。俄罗斯开始研发更适合普通人乘坐和观光的飞船。随着通向宇宙空间的飞行器技术的飞速发展，会有越来越多的人愿意去体验从太空中眺望地球、月球和其它行星那激动不已的心情，过一过在失重状态下的太空生活。

三、空间高技术产业的特点

空间投资巨大，一般民用投资难以满足。但随着空间活动的增加和空间技术本身的发展，空间投资逐步显现出了巨大的商用价值，如卫星全球通讯、全球导航等。归纳起来，空间产业主要有以下特点：

(1)国家启动，市场跟进，高投资高回报

在空间产业发展的初期，投资行为属国家行为，主要目标是国家安全和国民经济建设中重大基础问题，如军用侦察卫星、气象卫星和遥感卫星的发展。随着技术的成熟和市场潜力的显现，一些公司开始投资，就像对因特网的前身ARPANET和人类基因组计划的投资，先由国家启动然后市场跟进一样。

(2)空间产业对国家经济建设具有重大促进作用

为了发展空间事业，必然要求钢铁、冶金、电子、材料、计算机、能源化工、元器件等多种行业的大力发展。据美国空间专家估计，美国空间科技上每投资1个美元，将会在提供就业机会和经济增长上获得14个美元的回报。生产函数理论计算表明，美国国家航空航天局(NASA)从1975-1984年增加经费10亿美元，使国民经济总值增加830亿美元(1)。我国有关科技人员在分析了我国航天事业的发展中，得出了1:17的航天经济绩效作用(3)。

(3)空间技术与其它产业形成互动关系

空间技术的发展推动了相关产业的发展；空间技术的应用带动了许多新型产业的出现。许多的空间技术应用在地面有关产业中产生了巨大经济效益，据美国统计，约有10%的投资会带来一系列产生商业效益的副产品技术在国家其它经济行业的应用。以哈勃望远镜为例，将其CCD技术应用到人体胸部组织检查上，避免使用现有的外科手术，不但减轻了病人的痛苦，也使检查更加清晰和有效，同时也产生了巨大的经济效益。用外科手术的方式进行胸部组织检查大约花费是几千美元，而用CCD成像检查只需几百美元。

从空间技术发展的历史很容易了解到，这种相关技术的转移和在其它行业的应用，完全可以由企业或公司来投资并运作，且能够产生高额回报。如中国利用火箭发动机高温密封技术研制生产的特殊阀门新产品，为燕山、大庆、齐鲁、扬子、上海、天津等石化企业引进的生产线提供配套，节约了数千万美元的外汇。

(4)空间活动是高技术产业的发祥地

空间活动是指人类为进入和利用“空间”而开展的各种活动。在短短的40余年的发展过程中，空间活动全面渗透到国家经济建设、国防建设和人民生活的各个方面，孕育和发展了许许多多的高新技术产业，是名副其实的高技术产业发祥地。空间产业具备已形成产业化规模的高技术产业的所有特性，如高战略性、高创新性、高增值性、高渗透性、高投入性、高风险性和高竞争性。

四、对我国空间产业发展的启示

随着我国加入WTO，我国空间高技术产业将面临着更多的商业机会和巨大的商业前景，同时也面临许多意想不到的竞争环境。因而，汲取国内外空间产业的经验，建立在社会主义市场经济条件下的我国空间产业的政策、法规、资本运作、产业促进机制和现代企业的体制机制已经是摆在我们面前的现实问题了。

(1)加强空间高技术产业化

自1970年成功发射第一颗卫星以来，我国空间事业也取得了令人瞩目的成就。但我国空间技术应用的总体水平还不高，还没有形成产业规模，在全球航天产业中的份额只有1%。在国际上已产生重大商业效益的空间通讯和空间导航方面，我国还没有进入世界商用市场的通讯卫星和地面的全球移动通讯系统，没有自己知识产权的GPS地面接收机等。

(2)转换空间技术开发与应用管理机制

国际空间发达国家大多已建立起比较完善的空间技术转移与产业促进政策。如美国在1958年就制定了“国家航空航天法”，以法律形式明确了NASA在技术转移中的任务和职责。我国尚未形成对空间产业一系列的法律、政策和产业促进机制，空间技术开发、利用和转移的管理机制还需要进一步完善，以形成良好和有效的宏观政策和产业发展环境。

(3)按现代企业制度改善和运行现有航天企业

由于计划经济的历史原因，我国所有的航天企业都是在国家计划安排下，按计划经济的体制建立的，在特定的历史条件下为国家做出了巨大的历史性贡献。随着市场经济体制的逐步建立，宏观经济环境必然要求计划经济体制下建立起来的航天企业跟上时代的步伐。事实上，我国在这一领域已经进行了改革，建立了以航天科技集团和航天科工集团为代表的航天企业。但如何真正按现代企业制度来运行，并使之在市场经济的大环境下，对国家经济建设和国家安全发挥更大的作用，应当说还有较长的路要走；同时，如何引入国有资本之外的资金进入空间产业领域，以形成良性竞争的产业环境，也是非常重要和必须面对的问题。

【参考文献】

1.航天技术与现代社会编委会编.航天技术与现代社会.北京：宇航出版社，1996

2.姜景山主编.空间科学与应用.北京：科学出版社，2001

篇10

李潭秋，辽宁庄河人，1963年1月出生，工学博士，研究员，现任载人航天工程航天员系统副总设计师，舱外航天服责任总师。多年从事载人航天工程环控生保和航天服研制，先后主持研制了我国第一套舱内航天服和飞天舱外航天服研制，为我国的载人航天事业做出了突出贡献。获国家科技进步奖一等奖1项，全军科技进步奖一等奖2项（排名第1），二等奖3项，2004年获载人航天突出贡献奖，2005年获航天基金奖，荣立个人一等功1次，二等功1次。

开启航天事业梦想

李潭秋是哈尔滨工业大学的优秀学生。哈工大浓郁的学风，正符合李潭秋的天性。他如饥似渴地学习，为他日后出众的科研能力打下了坚实的基础。

大学毕业后，李潭秋被分到航天部的一个比较清闲的单位，对于满怀报国热情，一心致力于高科技领域研究的李潭秋来说，这显然不符合他的心意。于是，他和几个志同道合的同学一起，考研到了现在这个单位。当时，航天员上天在国人心中还是个遥远的梦想。人体工程的研究也处于刚刚起步的阶段，国内公众知之甚少。在这种情况下，李潭秋选择了航天控制和生命保障专业，开始了自己的奋斗历程。

1992年，我国启动载人航天工程。为了帮助航天员应对恶劣的太空环境，保证他们安全返回地面，需要为航天员设计专门的航天服。1995年，我国正式起步研制航天服。此时的李潭秋已从大学生成长为硕士、博士，研究了十多年环境控制与生命保障专业的相关知识，十多年的修炼终于到了用武之时。

1971年6月，苏联发射的联盟11号载人飞船，搭载3名航天员在礼炮1号内停留了23天。当飞船结束考察，奉命脱离“礼炮号”太空站返回地面后，人们惊奇地看到三名宇航员竟然安详地死在自己的座位上。事后经过各方面调查，在返回的过程当中，由于整个飞船的震动，导致返回舱压力阀门非正常打开，气体泄漏。在几秒内，气压下降到致命程度，再加上没有穿舱内航天服，致使体内严重缺氧而死亡。这是苏联载人航天活动中最为悲惨的一次。所以从那以后，舱内航天服就变成了整个天地往返运输系统载人航天的一个标准配制。因此，航天服的研制，是我国载人航天工程的重要内容。

航天技术在任何国家都属于高度机密，因此，我们的航天服不能从国外引进，只能自己研发。在此之前，我们只能从一些宣传图片和一些发表的论文上了解航天服的构造和基本原理，却无法了解它的内部构造和设备细节。因此可以说，李潭秋和他的团队是在几乎是空白的基础上开始了航天服的研制工作。面对着如此复杂艰巨的任务，李潭秋没有退缩，而是选择了迎难而上。无数个夜以继日的工作，巨大的压力，年富力强的李潭秋两鬓出现了丝丝白发，但他并没有感觉到累。他的心被一种激情占据着――他终于开始实现多年的梦想了。

中国首套航天服诞生

“航天服不是简单的服装，它实质上是航天员的个人防护系统。”李潭秋说，“在飞船出现意外情况时，航天服将成为保护航天员生命安全的最后防线。”航天服按功能可分为舱内用航天服和舱外用航天服。李潭秋和他的团队首先接到的是舱内航天服的研制任务。

李潭秋介绍说，飞船在轨道飞行时，航天员一般不穿航天服。但在容易出现事故的飞行时段，必须穿上航天服。当载人航天器座舱发生泄漏，压力突然降低时，航天员及时穿上它，接通舱内与之配套的供氧、供气系统，服装内就会立即充压供气，并能提供一定的温度保障和通信功能，启动舱内航天服系统救生，可在6小时内保证航天员的生命安全，实现应急返回着陆。此外，在航天服上还配有废物处理装置和生理数据测量装置。废物处理装置就是用于尿收集的高性能吸收材料，安置在航天服内衣里；生理数据测量装置则是通过贴在航天员身上的电极测量航天员的心电、呼吸、血压等生理信号并传递相关数据到地面飞行控制中心，供地面医监医生观察分析航天员的身体情况。

李潭秋简单介绍了舱内航天服的结构。从外形上看，航天服心脏部位有一个可以拧动的圆形装置，这是用来调节衣服内的压力、温度和湿度的；右腹部位置有一根细管，是航天员的通信工具；左腹部处有两条管路，是给航天员供氧和排放二氧化碳的设备。李潭秋说，航天服外层采用的是高强度涤纶材料，可承受高强度拉力。

航天服式样看似简单，但制作起来难度可不小。据李潭秋介绍，舱内航天服由三部分组成：一是限制层，由耐高温、抗磨损材料制成，用来保护服装内层结构，并使航天服按预定形态膨胀，保证航天员穿着舒适合体；二是气密层，用涂有丁基或氯丁橡胶的锦纶织物制成，有良好的气密性，防止服装加压后气体泄漏；三是散温层，与内衣裤连接在一起，有许多管道，采用抽风或通风将气流送往头部，然后向四肢躯干流动，经肢体排风口汇集到总出口排出，带走人体代谢产生的热量。航天员穿戴的头盔、手套和靴子更加特殊。头盔的盔壳由聚碳酸酯制成，不仅能隔音、隔热和防碰撞，而且还具有减震好、重量轻的特点。为防止航天员呼吸造成水气凝结以及低温环境下头盔面窗上结雾、结霜，需要特殊的气流和防雾涂层。手套与航天服相配套，充气加压后具有良好的活动功能和保暖性能。

这一切，都是李潭秋和他的团队，经过无数次的设计、改进、实验的基础上完成的。李潭秋说，在一套方案的服装设计加工完成后，首先要工作人员自己去做这些体验，要先选择跟航天员体型相当的人进行试验。在最终关键的一些节点和最终的节点要请航天员来试穿，完成人服匹配。此外，要经历多方面性能的试验，比如说功能试验、环境力学试验、温度试验等验收和鉴定过程，满足全部要求后才可以确定状态。除此之外，还要了解航天员有什么意见，有哪些需要修改完善的地方。李潭秋说，航天员的意见很重要，因为航天员是我们产品的最终用户，所以他们的意见建议对我们产品的改进是至关重要的，我们一般在每次试验或载人飞行任务过后都会与航天员座谈，因为这些产品在地面上进行了若干的试验，但最终是要在失重状态下去使用的，所以失重状态下的一些体验可能就尤其重要。通过座谈，我们要找出来哪些是我们产品本身的问题，哪些是使用过程中出现的问题。

2003年10月16日，杨利伟身着李潭秋设计的航天服走出神五飞船，顺利地完成了中国首次载人航天飞行。李潭秋的心里格外激动，因为这是中国航天史上第一件我们自主研制的航天服。现在，这套航天服已经被收藏到中国军事博物馆，成为记录中国载人航天事业发展历程的珍贵的文物。

“世界第奇迹”

当杨利伟的航天服成为中国航天史上的国宝后，李潭秋又接受了新任务，为神舟七号的航天员们研制航天服。与神六截然不同的是，这一次航天员们要出舱漫步太空。舱外航天服绝对是中国航天史上一个重量级的挑战。其实，早在舱内航天服研发的同时，李潭秋就敏锐地把握技术发展方向。1998年开始，他就带领课题组开展了舱外航天服工程预研，先后在热防护、关节、系统总体概念方案、冷源技术等多方面开展技术攻关，取得了多项突破性研究成果，为舱外服工程研发奠定了重要基础。

根据我国神舟七号任务要求，2004年7月舱外服研发团队开始飞天舱外航天服工程研制。这是一支十分年轻的团队，平均年龄才三十出头。要这样一支年轻的队伍承担如此重要的任务，李潭秋现在回想起来，真是感觉有点不可思议。国际通则，航天工程从探索、预演、研制到完成，一般是十年的时间。但是，就凭着一股初生牛犊不怕虎的闯劲，这支年轻无畏的团队，用了不到四年的时间，47个月，研制出来中国第一代舱外航天服。李潭秋说，为了保证任务按期完成，他和他的团队不得不采取一些非常规的做法，承受了极大的风险考验。李潭秋最津津乐道的，是他的团队。他说，他的在舱外航天服的研制能取得成功，首先在于有一个有战斗力的团队。团队最大的特征是敬业，没有上下班的时间概念，只有工作有没有完成的意识。连食堂的大师傅都不能按时回家，因为不知道这些加班加点的科研人员什么时候吃饭。另外就是主动参与意识非常强，经常一起就某个问题进行热烈地讨论，通过这种思想的碰撞，达到启发思路、集思广益的效果，没有人因为这个问题不属于自己的领域而漠不关心。正是这样的一个兄弟姐妹般的氛围，大家虽然累，工作压力很大，但是每个人的心情都很快乐。

提到这里，李潭秋感慨地说，如果没有国内诸多兄弟单位与合作企业的全力支持，他们是无法完成这个奇迹的。尤其是一些企业，听说是为我国的第一代航天服做贡献，宁可停下手头正在做的活，放着现成的钱不去赚，也要把这不赚钱的活儿先做好。这在市场经济的大潮中，是多么宝贵的精神。李潭秋讲，中国人的这种团结协作精神，是最让他感动的，这也是我们能取得如此巨大成就的保障。

在浩瀚的宇宙，在全世界人的注目下，中国航天员身穿中国人自己研制的航天服出舱了，李潭秋的心里无比激动。实践证明，我国飞天舱外服整体技术性已达到国际在用舱外服系统的先进水平，并具有多项独创性技术。我国成为世界上第三个掌握出舱核心技术的国家！

飞天舱外航天服的研制成功，标志着我国已全面、系统掌握了先进舱外航天服系统设计、压力防护、热防护、工效保障、生保系统小型化、关键材料、出舱通信、个人信息处理与显示技术等多项关键核心技术、系统集成与测试试验技术、安全可靠性保证技术，实现了出舱活动核心技术的跨越式发展，为我国空间站以及其它大型空间设施建设、维护维修提供了关键技术支持。更重要的是，通过航天服技术研究和工程研制，积累了丰富的空间个体防护系统的研制经验，锻造了一支战斗力强、知识结构合理、富有协作精神、朝气蓬勃的研发团队，初步建立了我国航天服关键技术研究、系统设计、系统集成、系统测试试验的研发技术体系，为后续研发工作奠定了坚实的基础！

在为俄罗斯的同行送行的酒会上，俄方专家端着酒杯对李潭秋说：“我上学的时候老师告诉我说世界有七大奇迹，今天有奇迹，我们为世界第奇迹干杯。”他说的第奇迹就是中国用这么短的时间研制了属于自己的第一套舱外航天服。

着手制作“太空女装”

在神舟九号任务中，我们首次看到了女航天员刘洋的身影，刘洋穿着的舱内航天服，同样是李潭秋团队的杰作。

舱内航天服是用于航天员在飞船应急状态下航天员最后维持生命的这样的一个设备，那么它除了要维持压力之外，很重要的一点就是要在应急状态下，航天员依然能够完成必要的操作，所以它的适体性要求很高，就是要这个衣服适体，对航天员的四肢尤其是上肢的适体性非常重要，因为这涉及到他穿上以后能不能正常操作，如果不能完成必要的操作就会带来很大的问题。因此，要解决女航天员的适体性的问题，适体性一个是上肢，上肢要不会出现加压以后脱离肢体的现象，脱离肢体以后她就不能操作。还有就是手套，因为女性航天员的手很纤细，那么用原来的手套操作就显得很笨重。李潭秋和他的团队针对女航天员的手型专门制模，研制了女航天员专用的手套，出色地完成了任务。

科技创新永无止境

载人航天是带动整个国家技术发展的重要工程。借鉴国外很重要，但是更重要的是提高自主创新能力。作为项目带头人，李潭秋已经走在了学科的最前列，因此，他每前进一个台阶，几乎都是全新的，没有前人的成果可以借鉴。李潭秋说，创新意味着要走别人没有走过的路。在科研的道路上，有许多不确定的因素，风险很大，这就需要有深厚的技术积累。没有技术基础的创新是空想，只有强大而深厚的基础科学做支撑，才能有效消除创新中的不确定性，解决前进中的难题。从这方面看，国家现在投入大量的经费用于基础学科的研究，是非常值得的。

谈到这点，李潭秋很自豪，他与欧洲同行交流的时候，很多专家很羡慕中国，因为我们有自己的载人航天工程，打造了自己的研发平台，使众多的科研人员有了用武之地。所以，我们一定要尽自己最大的努力，研究出比国外更好的技术。就我们舱外航天服来说，总结结构上与前苏联的接近，但是从整体技术上。如头盔的设计、关节的设计、整个电系统的设计都是我们自己的全新的设计，都是国际上独特的技术。