美国航天测绘发展

第一篇：美国航天测绘发展

美国航天测绘发展

作者：汪林贾建坤来源：本站原创

航天地形测绘是指以人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器为工作平台，对地球表面所进行的遥感测量。以往的航天测绘由于其精度有限，一般只能制作中、小比例尺地图。2000年2月11日上午11时44分，美国“奋进”号航天飞机在佛罗里达州卡那维拉尔角的航天发射中心发射升空，执行耗资3.64亿美元，称之为“航天飞机雷达地形测绘使命（Shuttle Radar Topography Mission，简答称SRTM）”的空间飞行任务。此次航天测绘覆盖面积之广、采集数据量之大、精度之高在测绘史上是前所未有的。10天采集的全部原始数据仅处理就约需两年的时间。数据经处理后最终所获取的全球数字高程模型（DEM），可以将美军现有的全球DEM精度提高约30倍。在美国对阿富汗战争中，SRTM数据大显神威，在军事指挥、战场管理及各种武器制导等方面得到广泛应用，发挥了极大的作用。

专家认为，美国此次航天测绘是测绘科技发展史上的一个里程碑，将有可能从根本上改变传统的获取地形信息的手段和方式。它将确保美军在地理空间领域的信息优势。由于它在科学研究、民用以及军事领域具有及其重要的应用价值，因此引起了各国军界和传媒的广泛关注。

SRTM的发展背景

航天飞机雷达地形测绘任务是一项耗资十分巨大，技术十分复杂的计划。美国之所以不惜斥巨资实施该项目，从根本上讲是其谋求全球霸权战略的需要。同时技术上的突破以及组织结构的适时调整，也为顺利完成全球地形测绘使命提供了必要的条件。

确保信息优势和实施全球战略的需要

随着冷战的结束，美国的霸权地位日益巩固，已成为全世界唯一的超级大国。军事上，美国要继续凡固美军在全球的军事优势与军事存在，实现“全球到达，全球作战”的战略目标，而高精度的全球数字高程模型正是保障实现这一目标的基础。2000年6月，美军在《2010联合构想》基础上制定的（2020联合构想》中提到，到2020年，美国将面临着更广泛的利益、机会和挑战。因此需要一种以战争作为最后的手段，能有效提升美国利益的外交；需要一种既能赢得战争也能争取和平的军事手段；需要一种既能保障外交也能保障军事手段的情报手段。首次阐述了要维护美军的信息优势，并以此实现战斗力倍增的发展思路。SRTM生成的高程数据是构成地理空间信息基础框架的基础，而地理空间信息正是为军事规划、决策、指挥和军事作战提供共同参考框架的基础信息。可以说，SRTM数据是维持美军信息优势基础的基础，是确保其信息优势不可或缺的重要组成部分。正因为如此，美国学者将负责组织完成这次航天测绘任务的国防部国家测绘局（NIMA）称为“国家的眼睛”。

此外，目前美军越来越多的高技术武器对地理空间信息的依赖程度日益加深，因为要实现精确打击，提高单位弹药的杀伤能力，必须依靠精度更高的地形信息。美军的目标是“努力以一个目标投放上百枚炸弹过渡到一枚炸弹击中一个目标”。而目前美军的全球数字高程模型的分辨率是1000米，远远不能满足其作战需要。

航天雷达干涉测量技术的日益成熟

美国此次航天测绘采用的是最新合成孔径雷达干涉测量技术。合成孔径雷达属于一种主动式对地成像系筑，具有全天候、全天时工作能力，拥有传统光学成像系筑所无法比拟的优点。20世纪60年代，科学家发现利用同一地区相邻雷达影像数据的相位差，经雷达干涉测量处理，可以直接、快速地提取地形高程数据。但在上世纪90年代以前，由于不能精确测定平台的姿态与位置，所以这种测图技术未能普及。随著GPS导航定位技术的飞速发展，雷达干涉测量技术才逐步发展成熟。

鉴于该项技术在军事上具有广泛的应用潜力，美国分别在1994年的4月和10月，利用航天飞机进行了两次称为“航天飞机成像雷达”的雷达干涉测量试验，成功地获取了部分地区的地形高程数据。但由于采用的是重复轨道雷达影像数捐来进行干涉测量处理，致使获取的地形数据非常有限，不过这为SRTM计划的顺利实施奠定了基础。

编制体制的调整为SRTM的实施提供了组织保证

早在1995年春，美国国家航空航天局（NASA）就开始与原国防制图局（DMA）协商合作实施SRTM计划，但当时由于国防制图局只负责制图业务，而影像分析工作则由国家侦察局、中央情报局国家摄影情报中心、国防情报局的图像处等多个部门负责，致使协调困难，一直无法明确SRTM计划的牵头部门。美国政府已经意识到，国防部与不属于国防部的情报用户对情报资源的偶然性竞争，距离危害只有一步之遥。因此国防部、参联会和中央情报局之间必须消除彼此间或多个单位之间的分歧，诚心诚意、携手合作，致力于解决这个问题。于是，1996年10月1日，在原国防部制图局建制基础上合并了其他5个从事地图绘制、图像处理和数据分发的单位，成立了新的国防部国家测绘局，理顺了图像处理、分析、管理、分发等6个环节的相互关系，强化了管理和投资力度，才使这项计划得以顺利完成。

SRTM的主要硬软件组成及其功能

雷达干涉测量的基本原理是，两相邻雷达天线（其间距称为基线）分别接收到的同一地面点雷达回波号间会有一个相位差，而利用此相位差就可以计算出地形高程。在SRTM计划实施之前，主要通过雷达卫星（如欧洲的ERS-1/2）重复轨道来获得同一地区的雷达干涉数据，但采用此种方法存在两个问题：一是雷达干涉测量对基线的要求非常高，既不能太长（最好是300至400米），也不能太短，而且要求精确确定干涉基线的长度；二是由于相邻轨道的数据不是同一时间获取的，导致相干性较低，有时无法进行干涉测量。因此，在SRTM突施之前，可用的数据非常有限。

与以往不同，SRTM是在航天飞机的雷达系统上增加了一个长60米的可伸缩天线杆（即基线），并在天线杆的两端分别设置天线，同时接收同一地区的雷达回波信号，这样就自然形成了一个干涉测量系统，而且基线长是已知的，都为60米，从而在全球首次实现了单轨通过（Single Pass）干涉测量，即航天飞机通过一次就能获取所通过地区的高精度地形数据。专家解释说，用两个雷达天线来测绘，就像人用两只眼睛看东西一样，一只眼睛不能使人得到深度感，两只眼睛则能得到立体感，而以前只能通过重复轨道的干涉数据来获取地形数据，这在测绘技术上是一次重大突破。

SRTM的硬件主要由三部分组成，即主雷达、可伸缩天线杆和舱外雷达。

主雷达由两条天线和一台计算天线位置数据的姿态与轨道测定电子仪（AODA）组成。每条天线由能发射和接收雷达信号的特殊面板制作。第一条称作C波段天线，可接收和发射波长为5.6厘米的雷达信号。第二条称作X波段天线，该天线可接收和发射波长为3厘米的雷达信号。这两种波段都曾在1994年的SIR－C／XSAR试验中用于测绘和其他科学研究。

AODA的主要功能是测量天线杆长度、测姿与测轨。AODA由电子测距仪、觇标跟踪仪、惯性导航仪、恒星跟踪仪及GPS接收机等5部分组成。电子测距仪利用舱外天线上的角反射器能非常精确地量测天线杆的长度，精度达到3毫米。觇标跟踪仪利用舱外天线上的3根发光二极管（LED）觇标来量测舱外天线相对于主雷达天线的位置。恒星跟踪仪由高性能的相机、计算机和含有大量恒星目录的数据库组成，用于确定SRTM相对于恒星的姿态及舱外雷达天线的相对运动。惯性导航仪可非常精确地量测姿态交化，所得数据与恒星跟踪仪得到的数据相结合，则可得到SRTM相对于恒星的绝对方位，惯导数据可用于推求随时间变化的姿态。航天飞机上装有的两台与舱外GPS天线相连的GPS接收机，主要用于测定轨道。AODA的测量精度为，基线3毫米，姿态9弧秒，位置1米。

舱外天线安装在天线杆的另一端，它由两条雷达天线（即C波段和X波段）、两条GPS天线、三根发光二极管（LED）觇标及角反射器组成。两条雷达天线仅接收雷达信号，雷达信号的发射由主天线来完成。

SRTM可伸缩杆属一种可展铰接式天线杆（ADAM），由87个立方形框式部件组成，直径为1.12米，重量为290千克，天线杆展开达60米。在航天飞机起飞和着陆期间，天线杆装在一金属罐内。天线杆由装在金属罐内的马达驱动，以展开天线杆。航天飞机上的一名宇航员还可利用手持马达人工展开天线杆。

SRTM取得的主要成果

在美国2000年2月进行的“航天飞机雷达地形测绘使命”（SRTM）项目实施过程中，“奋进”号上搭载的SRTM系统，共计进行了222小时23分钟的数据采集工作，获取的雷达影像数据达9.8万亿字节，存满了332盒高密度磁带，覆盖了全球80%以上的陆地表面，覆盖范围在北纬60度至南纬56度之间，覆盖面积超过1.19亿平方公里。在计划测绘的地区中，有99.968%被一次覆盖，94.59%两次，49.25%三次，24.1%四次，美国本土有部分地区未被覆盖，而中国被多次覆盖。这次航天测绘最终所采集的是以地心坐标系为基础的数据，其传感器、处理方法、影像分辨率、采集时间都是一致的。因此，它第一次解决了陆、海以及世界各地之间地形数据的统一问题。这些原始数据经过两年左右的处理后，可绘制成高精度的全球三维地形图，其精度超过美军现有地图的30倍。

经过美国国防部国家测绘局（NIMA）处理后，SRTM的数字产品类型主要包括：

1、Level-2地形高程数据集。数字商程数据是在任务中通过C波段数据采集而产生的。每一个数据点代表一个高程点，水平基准面是WGS84椭球模型。绝对水平和高程精度分别为20米和16米；范围为经5度×纬5度；高程数据间隔为1弧秒，约30米。对要求以数字格式提供地表、坡度、高程及其它地形起伏的任何军事行动或系统来说，Level-2是最基本的高精度高程数据源，其所包含的信息内容相当于1∶5万比例尺地形图。

2、带状正射纠正图像数据集。是在地形处理器中干涉产生的，每一个数据系统由舱内天线数据产生，采样间距为15米×15米；单个文件的覆盖区域为60千米×450—4500千米。最后移交给NTMA进行镶嵌。

3、随机高程误差数据集。包括对Level-2地形高程数据系列高程测量的随机误差估计（米级）。

4、系统高程误差模型。包括一个对作为后飞行核实工作测定的高程误差的非随机内容的评估。

5、最终检核报告及全球高程误差模型。包括误差估计算法和全球误差特征等相关文献。它通过对长波长误差的评估，改进系统高程误差模型。

6、数字高程图像产品。

以上产品，无论是数字影像还是数字高程数据，均由美国国防部控制，不对公众提供。但在此之前由NIMA生产的90米分辨率Level-2数字高程数据则可向公众提供使用。

SRTM数据的应用前景

SRTM数据具有可计算及可视化功能，在各个领域的应用前景十分广阔，主要体现在：军事上。首先，SRTM数据是C4ISR（军队指挥自动化系统，包括指挥、控制、通信、计算机、情报、监视与侦察）的基础信息平台，在研究战场地域结构、作战方向、战场预设、作战部署、兵力集结与投送、防护条件、后勤保障等方面是必不可少的。利用可视化技术，右直接在屏幕上显示战场的通视、通行情况，也可自动选择空（机）降地域，从而为作战指挥人员提供辅助决策。其次，在导航和武器系统的开发中SRTM数据将是最常用的基础保障，任何精密导航系统都存在着一个潜在的问题，那就是它所使用的地图的精度。第三，越来越多的武器将使用高精度数字地图和影像数据进行精确打击。包括联合防区外武器（JSOW）、联合空对地远程导弹（JASSM）以及“战斧”式巡航导弹药等先进制导武器，都装有高精度数字高程数据和目标影像。数字高程数据用于导弹飞行中的地形匹配制导；数字影像则用于导弹的末制导，在导弹到达目标区后，存储在导弹里的目标影像与实地目标影像对照，进行直接攻击。

在科学研究上SRTM数据在地质学、地球物理学、地震研究、水平建模、火山监控以及遥感图像的配准等到方面都有十分重要的作用。利用高精度数字地形高程数据建立地面的三维立体模型，与地面的影像镶嵌叠加，可以观测到地球表面的细微变化。

在民用及工业应用上，SRTM数据可用于土木工程量的计算、水库坝址的选定、土地利用规划等；在通讯方面，数字地形数据可以帮助商家建造更好的转播塔，研判移动电话亭的最佳地理位置；在航空安全方面，利用SRTM数字高程数据可以建立增强型飞机着陆报警系统，大大提高了飞机着陆的安全系数。

SRTM将产生的影响

美国此次利用航天飞机干涉雷达系统，仅用不到10天的时间景成功地获取了全球80%陆地区域的高分辨率地形数据，而利用常规技术要得到相当的数据，则需数十年的时间。就测绘本身来讲，此次航天测绘在技术上取得了跨越式的理步，并将从根本上改变传统的测绘手段。同时由于SRTM数据在各个领域具有广泛而重要的应用价值，因此，该计划的顺利实施同仅在测绘科技史上具有重要的影响，而且对整个国际社会21世际的地理空间信息发展战略将产生深远的影响。

首先，SRTM计划的顺利完成，确保了美国的信息优势地位，拉大了其他国家与美国在地理空间信息的差距，为加速美国数字地球和数字化战场的建设，实现“单向透明”，保障美军在全球任何地方打赢高技术战争，做好了军事测绘保障方面的准备工作。

其次，SRTM项目的顺利完成将给美国带来巨大的战略和商业利益。一方面，美国通过此次航天测绘达到了控制全球地理信息与资源的目的，从而在技术上收到了恐吓和威慑的效果。另一方面，尽管目前SRTM数据还不对外公开，不过，美国军方已宣称央一些地区，30米分辨率数据经过审查可以提供给民用目的研究人员。另外，90米分辨率数据可以出售，因为它比目前所使用的地图的精度还要好。目前世界多数国家都希望得到相关的SRTM数据，以便用于科学研究或其他目的，这对美国来说是一笔巨大的财富。

第三，世界各国的地理空间信处息安全受到考验。美国SRTM计划的完成，事实上已经在全球范围内打响了信息战，实施航天测绘实质上是信息侵略，是在高空1000千米以上“合法”的国际空间进行的“合法”作业。应当认识到，美国已经够用这种“合法”的手段，得到它过去用非法入侵手段得不到的东西，这对世界各国的地理空间信息安全提出了严峻的考验，如何应对这种“合法”的信息侵略是一个值得关注的问题。（汪林贾建坤）

第二篇：航天发展

“神舟”五号

发射时间：2003年10月15日9时整 ．

发射火箭： 新型长征二号F捆绑式火箭，此次是长征系列运载火箭第71次飞行，也是继1996年10月以来，我国航天发射连续第29次获得成功。

飞行员：杨利伟

飞船进入轨道所需飞行时间：9分10秒，船箭分离，“神舟”五号载人飞船准确进入预定轨道。

返回时间：2003年10月16日6时28分

发射地点：酒泉卫星发射中心

着陆地点：内蒙古中部阿木古朗草原地区

飞行时间/圈数：21小时/14圈

搭载物品： 除了中国飞天第一人杨利伟外，“神舟”五号载人飞船返回舱内还搭载有一面具有特殊意义的中国国旗、一面北京2008年奥运会会徽旗、一面联合国国旗、人民币主币票样、中国首次载人航天飞行纪念邮票、中国载人航天工程纪念封和来自祖国宝岛台湾的农作物种子等。试验项目： 神舟5号将尽量减少机舱内的实验项目及仪器，以腾出更多空间来供航天员活动并执行科学观察任务，可以说这一次的任务主要是考察航天员在太空环境中的适应性。新技术应用： 首次增加了故障自动检测系统和逃逸系统。其中设定了几百种故障模式，一旦发生危险立即自动报警。即使在飞船升空一段时间之后，也能通过逃逸火箭而脱离险境。

意义：这次的成功发射标志着中国成为继前苏联（现由俄罗斯承继）和美国之后，第三个有能力独自将人送上太空的国家。2005年 神舟六号

2005年10月12日，中国第二艘载人飞船神舟六号成功发射，航天员费俊龙、聂海胜被顺利送上太空。17日凌晨，在经过115小时32分钟的太空飞行后，飞船返回舱顺利着陆。神舟六号进行了中国载人航天工程的首次多人多天飞行试验，完成了中国真正意义上又人参与的空间科学实验。

2008年 神舟七号

2008年9月25日，中国第三艘载人飞船神舟七号成功发射，三名航天员翟志刚、刘伯明、景海鹏顺利升空。27日，翟志刚身着“飞天”舱外航天服进行了19分35秒的出舱活动。中国成为世界上第三个掌握空间出舱活动技术的国家，这也标志着中国载人航天工程进入第二阶段。

2011年 天宫一号

中国于2011年9月29日成功发射“天宫一号”空间实验室，重点突破空间交会对接技术。天宫一号由实验舱、资源舱构成，重8.5吨，使用寿命2年。天宫一号发射后两年内，中国将相继发射神舟八号、神舟九号、神舟十号飞船，与天宫一号完成空间交会对接。

2011年 神舟八号

在天宫一号发射后不到两个月，神舟八号无人飞船在2011年11月1日发射升空，在11月3日与天空一号实施中国首次空间交会对接。航天器空间交会对接技术，是飞船将航天员或货物输送到在轨运行空间站的关键。2012年 神舟九号

中国在2012年6月16日成功发射神舟九号船，搭载三名航天员，景海鹏、刘旺、刘洋，与天宫一号实施首次载人交会对接。任务期间进行了自动和手控交会对接试验，全面突破和掌握了空间飞行器交会对接技术。2013年 神舟十号

2013年6月11日：中国第五艘载人飞船神舟十号成功发射，航天员聂海胜、张晓光、王亚平被顺利送上太空。

2013-06-11 22:27 提问者采纳

神州五号2003年10月15日09时00分 杨利伟神州六号2005年10月12日09时00分 费俊龙、聂海胜神州七号2008年9月25日21时10分4秒 翟志刚、刘伯明、景海鹏神州八号2011年11月01日05时58分10秒 搭载模拟人神州九号2012年06月16日18时37分24秒、、神州十号2013年6月11日17时38分、、平

于12日10时抵西昌发射场。2013年12月2日1时30分00.344秒，“嫦娥三号”从西昌卫星发射中心成功发射。[2]2013年12月14日21时11分18.695秒，嫦娥三号成功实施软着陆，降落相机传回图像。[3]

第三篇：测绘仪器发展

测绘仪器发展的历史回顾与发展趋势

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摘要：测量工作的内容主要包括测定和定测两个方面。测定是通过测绘理和测绘仪器, 把地球表面的形状、大小缩绘成各种比例尺的地形图和得到各种相应的空间数字信息, 供国防工程和国民经济建设的规划、设计、施工、管理以及科学研究使用;定测是指利用测绘技术和测绘仪器把图纸上规划设计的建筑物、构筑物的位置在实地标定出来作为施工的依据。

关键字：测绘仪器，发展，历史。测绘仪器的发展历程

测绘仪器是伴随着测绘科学发展而发展起来的。早在公元前1400 年, 埃及就有了地产边界的测量, 在公元前3 世纪, 中国人就知道天然磁石的磁性, 并有某种形式的磁罗盘, 公元前2 世纪, 司马迁在《史记。夏本记》中有叙述大禹为治水而行进行的测量工作。所谓“左准绳, 右规矩”说明在古代就有了简单的测量工具。使用这类仪器测量, 劳动强度大、速度慢、精度低。公元1730 年, 英国西森研制成第一台游标经纬仪, 随后陆续出现了小平板仪、大平板仪以及水准仪等。20 世纪40 年代出现了光学玻璃度盘,用光学转像系统的度盘对准位置的刻划重合在同一平面上, 根据这一理论就形成了光学经纬仪。光学经纬仪比早期的游标经纬仪大大提高了测角精度, 而且体积小,重量轻, 操作方便。可以说, 从17 世纪到20 世纪中叶是光学测绘仪器时代, 此时测绘科学的传统理论和方法比较成熟。到了20 世纪60 年代, 随着光电技术, 计算机技术和精密机械技术的发展, 1963 年FENNEL 厂研制出第一台编码电子经纬仪, 从此常规的测量方法迈向了自动化的新时代, 到了20 世纪80 年代, 电子测角技术有了进一步发展, 从当初的编码度盘, 又发展到了光栅度盘测角和动态法测角, 随着电子测微技术的进一步发展, 电子测角精度大大提高。早在1943 年, 瑞典物理学家贝尔格斯川采用光电技术在大地测量基线上从事光速值的测定试验获得成功。接着与该国的AGA 仪器公司合作, 于1949 年初步研制成功一种利用白炽灯作为光源的测距仪, 迈出了光电测距的第一步, 尽管这种仪器体积大, 笨重, 耗电大, 精度低, 但从根本上解决了人类多年向往的光电测距技术, 在全世界产生了巨大影响。各国竞相购买仪器, 引进技术, 从而促进了光电测距技术的迅速发展。1960 年美国人梅曼研制成功了世界上第一台红宝石激光器, 第二年就产生了世界上第一台激光测距仪。激光测距仪与第一代光电测仪相比体积小、重量轻、测程远、精度高, 而且可全天候观测。1963 年瑞士威特厂开始研究砷化镓(GaAS)发光

管测距仪, 1963 年定型生产第一台红外测距仪, 进一步促进了测距仪向小型化、高精度方向发展。20 世纪70 年代, 前德国OPTON 厂和瑞典的AGA 厂, 在光电测距和电子测角的基础上, 研制生产出世界上第一台全站仪, 进一步促进了测量向自动化、数字化方向发展。1990 年瑞士徕卡公司根据GACHER 和MULLER 等人的研究成果, 生产出第一台数字水准仪NA2000。NA2000 水准仪首先采用图像处理技术来处理标尺的影像, 并以行阵传感器取代测量员的肉眼进行读数。这种传感器可识别水准标尺上的条码分划, 并用相关技术处理仪器的测量信号, 自动显示与记录视线高和视距, 从而实现了水准测量自动化。1973 年12 月, 美国国防部批准建立新一代导航系统, 简称GPS, 它是一种可以定时和测距的空间交会定点的导航系统。可向全球用户提供连续、实时、高精度的三维位置、三维速度和时间信息、为陆、海、空三军提供精密导航, 还用于情报收集、应急通讯和卫星定位等一些军事目的。GPS 整个发展计划分三个阶段进行, 即原理可行性论证阶段, 系统的研制和试验阶段,最后为工程发展和完成阶段。直至1994 年7 颗GPS 试验卫星和分布在6 个轨道上的24 颗工作卫星已全部升空到位, 并正常工作。实践证明, GPS 定痊技术完全可以取代常规的测角, 测距手段, 相对定位精度可达cm 级以下, 长距离的相对精度可达10-8,甚至更高。1852 年法国物理学家付科提出地球自转在陀螺仪上产生效应的设想。无需进行任何天文观测和地磁观测, 只要由陀螺观测就可以得出任何地点的子午线位置。直到20 世纪50 年代, 才研制成液浮式矿用陀螺罗盘仪。20 世纪60 年代工, 在矿用陀螺罗盘仪的基础上发展成陀螺经纬仪。20 世纪70 年代, 由于自动控制技术, 计算机技术和通讯技术的发展, 并引进陀螺经纬仪, 研制出自动化陀螺经仪,如瑞士的GGI 型。激光自20 世纪60 年代问世以来, 首先用在测距上, 由于激光有许多其他光源不可比的优越性, 在测绘界广泛应用。如激光指向仪、激光投点仪、激光铅垂仪、激光扫平仪、激光经纬仪、激光水准仪和激光打印机等。随着微电子技术、传感器技术、光电技术、计算机技术、通讯技术、空间技术以及光、机、电技术的一体化等技术的发展, 促进了测绘仪器的发展, 先后出现了许多专用的电子测绘仪器。如电子倾斜仪、回声测深仪、管线探测仪、海底地貌探测仪、电子伸缩仪、重力测量仪、电子气压测量仪等。回顾测绘仪器的发展, 可清楚地看到, 测量仪器从早期的测绳、罗盘仪、游标经纬仪已发展到目前的电子经纬仪、数字水准仪、全站仪、GPS 以及各种专门测绘仪器, 推动了测绘工作向自动化、数字化、智能化方向迈进。测绘仪器发展的现状与展望

测绘仪器发展到如今, 全站仪、数字水准仪、激光类仪器、GPS 以及专用电子测绘仪器等已是测量的常规仪器, 但随着科学技术的进步和现代化进程的加快, 这些常规仪器的精度和自动化, 智能化程度等还不能完全满足现代精密测量和

航空、航天、高能物理等高新科技研究的需要。必须加强新型的高质量的测绘仪器研制。展望未来, 测绘仪器可能在以下几个方面有发展。

2.1 提高现有(常规)仪器的性能

目前常用的测角、测距、测高、定向、定位和绘图类仪器, 与早期的简单工具和后期的光学仪器相比有许多优越性, 但其精度、可靠性、稳定性以及自动排除外界各种干扰的能力还远远不够, 往往是通过多余观测或重复测量来保证精度和稳定性。劳动强度大, 作业时间长, 已不太适应时代的需要。要充分利用已有微电子技术、计算机技术、通讯技术等对仪器进行更新和改造, 不断提高仪器的性能和对外界环境的适应性。可望将来测量结果能像照相机一样, 一次性就能达到精确度、稳定性、可靠性的要求,减小劳动强度, 提高工作效率。

2.2 研制新型的测绘仪器

利用各种传感器各信息传递系统, 研制出新型的全站仪、水准仪、GPS、绘图仪和遥测控制仪器以及自动测定微小信息变化的仪器。可

望不久将会出现全站型测量机器人, 可完成特殊环境和条件下的测量工作, 不用人工具体操作, 凭着测量人员的大脑和思维自动进行工作。比如可自动测量珠峰和海底的平面位置和高程。

2.3 研究人类未知的新的测绘类仪器

有关专家和学者预测, 目前人类对宇宙和地球的规律和奥秘的认识与了解还不到5%, 其中95%有待进一步研究和开发, 测绘学科也不例外, 将要研究人类目前未知的测绘新理论、新技术、新仪器、可能利用纳秋技术、网络技术、宇宙环境、空间信息以及特殊的技术, 研制新一代的定向, 定位, 绘图等多维、智能性的测量仪器。可望不久测量仪器可代替人的大脑和思维, 实现测量定位, 定向, 信息采集和成图一体化, 成果多元化, 施工放样和微小变量监测与灾害预测自动化, 实现测绘科学现代化。

第四篇：俄罗斯航天发展历史

俄罗斯高调庆祝载人航天50年 重振大国复兴梦

首航太空第一人——尤里·加加林

中新社莫斯科4月12日电(记者 田冰)4月12日，俄罗斯隆重纪念苏联宇航员尤里•加加林太空飞行50周年。俄总统梅德韦杰夫当天视察莫斯科近郊的航天飞控中心，并与国际空间站的宇航员通话。稍后他在克里姆林宫举行的庆典仪式上表示，宇宙航天是俄罗斯经济发展的优先方向。

普京鼓励俄罗斯增加航天计划投资

每年的4月12日是俄罗斯宇航节。今年适逢加加林首次太空飞行50周年，俄政府宣布今年为俄罗斯“宇航年”。第65届联合国大会也通过决议，将每年的4月12日确定为 “国际载人航天日”。

莫斯科时间1961年4月12日9时零7分，拜科努尔发射场。随着呼号为“雪松”的加加林一声“出发了！”的呼声，“东方”号飞船冲天而起。环绕地球一周后，10时55分34秒，加加林降落在距伏尔加河岸约两公里的萨拉托夫州某地。落地后，太空第一人首先见到的是惊呆了的一位当地农妇和她6岁的孙女。

加加林的名字传遍全球。他被授予各种荣誉称号和奖章。医院产房里，许多新生儿被父母起名为“尤里”。在苏联许多城市的广场上，耸立着不同尺寸、形状、材质、色彩的加加林雕像。众多城市街道、广场、公园、俱乐部、学校、工厂以加加林的名字命名。作为贵宾，他出访近30个国家，22个城市授予他荣誉市民称号。50年后的今天，从加加林的故乡加加林市到首都莫斯科，俄各地民众举行各种形式的纪念和庆典活动。汽车拉力赛、长跑、图片展、画展、音乐会、研讨会„„就连拍卖行也不失时机地推出和加加林有关的物品，如纪念币、邮票、画作等。各大小媒体连日来集中推出有关加加林的专题片、专版、专刊。

根据俄总统梅德韦杰夫签署的命令，晚上10时在莫斯科鸣放50响礼炮。

加加林在接受临飞前的检查。

俄罗斯人民友谊大学法律系研究生阿依塔认为，“政治与航天是两码事”。从苏联到俄罗斯，政治变迁和历史沧桑丝毫不会影响民众对加加林这个英雄的看法。

她对中新社记者说，俄中小学生都在历史课本上学习过加加林的生平和丰功伟绩。在他成功太空飞行后，苏联曾经涌现学习加加林、立志成为宇航员的热潮，尤其是在她父辈年轻时，宇航员甚至是每个男孩的梦想。“宇航员是最好的职业”，当时随处可见这样的标语。

1968年3月27日，在一次例行飞行训练中，加加林和飞行教练员谢廖金驾驶“米格-15”战机在莫斯科附近坠毁身亡。目前，坠机残骸和碎片仍完好保存在莫斯科某空军航空技术研究所的密封桶内。加加林被葬在克里姆林宫墙下。苏联政府宣布当天为全国哀悼日。非现任国家领导人去世后被宣布为全国哀悼日，这在苏联历史上还是第一次。

加加林坠机身亡的原因至今仍是谜。关于他的死因至少有25种说法和推断。当时苏联政府组织庞大的国家调查委员会，但最终也没有公布调查结论。今年4月8日，克里姆林宫档案管理部门把当年一些绝密档案材料结集出版，其中包含调查委员会结论等文件。文中写道，“最可能引发这场灾难的原因是为躲避一个气象气球而实施的紧急机动”，急剧的机动动作使战机进入“超临界飞行状态并在复杂的气象条件下停止运行”。

或许，谜团的彻底揭开尚需时间或契机。

“东方”号飞船着陆时的情景。

俄总理普京7日在俄航天事业发展会议上说，人类首次进入太空这一传奇事件真正揭开人类历史的新篇章。航天领域是俄罗斯引以为豪并具有现实竞争力的领域之一，在任何时候都不能停下脚步。

普京表示，俄罗斯将继续提高航天发射数量，全面发展自己在全球航天市场的存在。2013年，俄罗斯将测试新型“安加拉”轻型和重型运载火箭。用以搭载载人飞船和货运飞船的新型运载火箭“罗斯-M”应在2015年开始测试，并于2018年在远东“东方”发射场进行首次载人飞船发射。

“东方”发射场在今年全面进入建设阶段，2016年投入使用，未来这里将成为俄罗斯及国际航天器主要发射场地，并确保俄罗斯“完全独立”地进入太空。此外，通过对普列谢茨克航天发射场的现代化改造，以及与哈萨克斯坦联合对拜科努尔发射场的继续开发，形成三足之势。

俄罗斯将在2015年前研发出30余个新型航天器和系统，而且可靠性更高、使用寿命更长，并积极开发远程空间通信、遥感探测、气象预报、导航、环境监测等技术。普京透露说，俄罗斯目前正在研究建造核能太空飞船。为此，俄将对航天工业进行彻底的现代化改造，并向科研和设计部门投入大笔资金，同时加强国际合作。

舆论认为，随着俄罗斯经济好转，政府加大对航天领域的“输血”，俄航天业将迎来“全面加速期”，以确保自己在世界航天领域的“领头羊”地位。

资料图片：1961年4月12日，尤里·加加林身着90公斤重的太空服、乘坐重达4.75吨的宇宙飞船──东方1号进入太空，成为世界上第一个进入宇宙空间的人，也是第一位从宇宙中看到地球全貌的人。

4月12日是人类首次进入太空50周年纪念日。莫斯科时间1961年4月12日上午9时7分，苏联宇航员尤里·加加林乘坐“东方一号”宇宙飞船从拜科努尔发射场腾空而起、一飞冲天。“东方一号”在绕地球飞行一周、历时1小时48分钟后于当天上午10时55分安全降落在苏联萨拉托夫州斯梅洛夫卡村附近。这108分钟的飞行不仅是加加林个人的首次太空之行，也是苏联人的首次太空之旅，更是地球人首次进入太空。

高调庆祝加加林飞天50周年

4月7日，第65届联合国大会为纪念加加林飞天50周年召开了特别会议并通过决议称，自今年起，每年的4月12日都将被确定为“国际载人航天日”。该决议称：“1961年4月12日是加加林实现人类首次太空飞行的日子，这一历史事件为造福全人类的空间探索开辟了新途径。因此联合国大会决定，今后每年4月12日为国际载人航天日，以庆祝人类空间时代的开始。”

自1961年起，4月12日就一直是苏联和俄罗斯的“宇航节”。苏联解体后，苏联时期的许多节日或被取消或被冠以新名字，但“宇航节”的时间和名字却从未被改动过，这足见苏联人和俄罗斯人对这段辉煌的深刻记忆。而就在加加林进入太空50周年之际，联合国在俄政府的积极提议下把4月12日命名为“国际载人航天日”，使这一天从俄罗斯的纪念日升格为全世界的纪念日，这其中承载了俄罗斯续写“航天大国”辉煌、重振航天大国雄风的良苦用心。

莫斯科时间4月5日2时18分，俄制“联盟-FG”运载火箭将“联盟TMA-21”载人飞船发射升空。4月7日凌晨，这个被命名为“加加林号”的宇宙飞船比预订时间提前10分钟与国际空间站顺利自动对接，3名长期太空考察组成员被安全送到国际空间站。据俄联邦航天署介绍，“联盟TMA-21”载人飞船之所以被命名为“加加林”号，就是为了纪念人类首次太空飞行50周年。

而“加加林”号的飞行只是俄罗斯政府和国际社会庆祝加加林飞天50周年众多活动中的一项。俄政府已把2011年确定为“宇航年”，普京曾于今年1月11日亲自主持召开了关于纪念加加林飞天50周年的政府筹委会会议。

希望摆脱“航天马车夫”尴尬

自加加林成为全球进入太空“第一人”之后，苏联航天事业曾创造过许多“第一次”：苏联出现了人类历史上第一个女性太空宇航员，苏联人实现了第一次太空行走，苏联第一次利用一个宇宙飞船把3员宇航员一起送入太空，苏联建立了人类历史上第一个“外太空长期驻扎站点”等。

但苏联解体后，俄航天业的发展却因技术停滞和资金匮乏等因素影响而放慢了前进的步伐。俄业内人士曾痛心地评估，苏联解体让俄航天业至少停滞了25年。2001年3月23日，于1986年建成的人类历史上第一个空间站“和平”号因技术和资金无法保证其正常运作而根据飞行指令坠入南太平洋海域。有媒体评论说，随着“和平号”的坠毁，俄罗斯的“航天大国时代”正式宣告终结。

2008年4月11日，时任总统的普京在俄联邦安全委员会会议上明确指出，俄航天业不能再靠吃苏联的老本生存下去了，否则俄最终就会沦为“航天马车夫”。普京说：“现今的俄航天业面临沦为‘航天马车夫’的危险，俄除了负责向国际空间站运送货物和工作人员之外，还靠运送太空游客赚钱，这并不能让人高兴。”

想要续写“航天大国”辉煌

而就在纪念加加林飞天50周年之际，作为总理的普京于4月7日在莫斯科郊外的新奥加廖沃官邸召开航天工作会议，并对俄航天发射、航天器研发、新发射场建设等一系列工作提出新的要求。普京透露，为激励本国航天人的工作热情，普京决定以加加林的名字设立政府奖金，每年选出10名对发展俄航天事业做出突出贡献的专家，政府给每人奖励100万卢布（约合3.5万美元）。

普京在当天的会议上称，俄目前每年进行的航天发射次数在全球总发射次数中占比约40%，位居世界第一。不过，俄还应继续努力，并在不远的将来将这一比例再提高10个百分点。普京说，全球太空市场发展迅速，其总规模自2003年起至今已增长了1.5倍，其合同总额达到2000亿美元。因此，俄应更加积极地开发这一市场，特别是在通信、遥感探测、天气预报、导航、生态监测方面显示自身优势。

随着老旧航天器不断退役，俄航天工业应该并且也能够研发出新一代更为可靠和耐用的航天器，俄计划在2015年前研究制造出30多个新航天器和航天系统。普京说，俄将于2013年在俄境内的普列谢茨克发射场试验轻型和重型“安加拉”运载火箭。而专为地处俄远东地区阿穆尔州的东方发射场研制的“罗斯”运载火箭的试验工作将于2015年启动，俄计划从2018年起启用这种新型运载火箭将载人飞船送入太空。目前，俄罗斯还与乌克兰、白俄罗斯、印度、古巴、哈萨克斯坦等国签署了就俄制“格洛纳斯”卫星定位系统的合作协议。

据悉，俄罗斯航天长期发展规划将于今年年底制订完毕。俄经济发展部副部长安德烈·克列帕奇对媒体透露，这份规划将确保俄未来15年在勘探月球、火星和一些小行星等领域的领先地位。

为庆祝首个国际载人航天日，国际空间站上的俄罗斯宇航员12日手工向太空投放了“雪松”号微型卫星。

根据俄罗斯联邦航天署发布的消息，这颗微型卫星以加加林在太空飞行时的呼号命名，它将使用15种语言向全球传播25条庆祝世界载人航天50周年的贺词和一些历史录音，比如世界第一位宇航员加加林50年前发出的口令——“波耶哈利”(俄语，意为“出发”)。

俄“进步M－09M”货运飞船在今年1月30日与国际空间站对接时，把“雪松”微型卫星送入国际空间站。

据俄新网4月12日报道，俄罗斯总统梅德韦杰夫深信，对于俄罗斯未来所有的领导人而言，航天事业将是俄罗斯优先发展的项目。

梅德韦杰夫日前在向俄罗斯国内和外国宇航员颁发国家奖的仪式上说：“航天领域是我们国家优先发展项目之一，这不是偶然的。我完全相信，未来的国家领导人也将会这样做。我无法说其他国家领导人的做法，因为那是他们的责任。但我深信，他们对此的态度也是一样的。”

梅德韦杰夫相信，“航天领域将是国家最优先发展的项目之一”，因为俄罗斯50年前创造了良好的开端，并且拥有大量的成果，而且人类发展与航天领域息息相关。

2011年4月11日至12日，应俄罗斯国家航天局局长别尔米诺夫邀请，中国驻俄罗斯大使李辉出席纪念加加林太空飞行50周年系列庆祝活动。中国载人航天工程办公室主任王文宝、副主任杨利伟亦应邀专程来俄出席上述活动。

李大使与俄国家航天局局长别尔米诺夫交谈

4月11日，俄国家航天局在位于莫斯科的俄罗斯航天博物馆举办首场纪念活动。俄航天局局长别尔米诺夫做主题发言。李大使向别尔米诺夫局长表示祝贺。俄航天员代表、加加林的女儿及国外航天机构负责人与代表分别致辞。中国载人航天工程办公室副主任、首飞航天员杨利伟代表中国载人航天工程办公室和全体中国航天员致辞，对纪念活动表示祝贺，并向别尔米诺夫局长赠送纪念品。

杨利伟副主任在纪念活动上致辞

4月12日，俄国家航天局在莫斯科克里姆林宫礼堂举行纪念音乐会和招待会。俄总统梅德韦杰夫、副总理伊万诺夫等出席并致辞。招待会上，李大使向俄副总理伊万诺夫表示，50年前加加林首次太空飞行是人类史无前例的壮举，中方对此次纪念活动隆重、热烈举行表示衷心祝贺，中方愿与俄方进一步加强和深化两国航天领域合作，造福两国人民和全人类。

李大使与俄副总理伊万诺夫交谈

近40个国家的航天机构负责人和代表以及世界各国知名航天员参加上述庆祝活动。活动中李大使、中国载人航天工程代表团还与世界各国航天机构负责人和航天员进行了广泛接触与交流。

李大使、杨利伟副主任与俄国家航天大队部分成员合影

俄罗斯发行世界首次载人宇宙飞行50周年纪念金币

发布日期:11-04-20 08:18:45 泉友社区 新闻来源:www.xiexiebang.computer simulation雕刻，圣彼得堡造币厂铸造。

金币成色为99.9%，重量为156.4克，直径为50毫米，厚度为5.7毫米，面额为1000卢布，发行量为500枚。正面中央为俄罗斯银行标志——双头鹰图像，下方为“БАНК РОССИИ”（俄罗斯银行）字样。币的外缘上方刊面额“ОДНА ТЫСЯЧА РУБЛЕЙ”（1000卢布），下方刊年号2011，左侧为材质和成色，右侧为纯金重量及圣彼得堡造币厂标志。背面中央为身着宇航服的尤里•加加林面带微笑挥手致意的半身像，背景为浩瀚的星空；币缘刊俄语“50 ЛЕТ ПЕРВОГО ПОЛЕТА ЧЕЛОВЕКА В КОСМОС”（“世界首次载人宇宙飞行50周年”）字样，左下方为首次载人宇宙飞行的日期：1961年4月12日。

银币成色为92.5%，重量为33.94克，直径为39毫米，厚度为3.3毫米，面额为3卢布，发行量为7500枚。正面中央为俄罗斯银行标志——双头鹰图像，下方为“БАНК РОССИИ”（俄罗斯银行）字样。币的外缘上方刊面额“ТРИ РУБЛЯ”（3卢布），下方刊年号2011，左侧为材质和成色，右侧为纯银重量及圣彼得堡造币厂标志。背面以地球和天空为背景，右侧为加加林头戴宇航帽头像，左侧为俄语“50ЛЕТПЕРВОГОПОЛЕТАЧЕЛОВЕКАВКОСМОС（世界首次载人宇宙飞行50周年）”字样，下方为加加林签名。

第五篇：发展载人航天的作用

发展载人航天对国家和社会发展有着重大的现实意义和深远的影响。

充分利用空间环境资源

传统意义上的资源是土地、矿藏、水利等，人类进入地球轨道和外层空间后会发现，太空的特殊环境和条件也是人类可以利用的重要资源，浩瀚无垠的太空具有高远的位置、高真空、高洁净、无污染、微重力、强宇宙粒子射线辐射的特点，是地面所不具备的极其宝贵的资源，这种得天独厚的太空环境对发展空间工业有着远大的潜在开发前景，其中空间微重力环境的开发和利用尤其重要。

开发和利用空间环境资源必须有人的参与才行，因此需要发展载人航天。

促进我国科技进步和高新技术产业的发展

载人航天是高技术密集的综合性尖端科学技术，它集中了现代科学技术众多领域的最新成果，载人航天的发展水平全面地反映了一个国家的整体科学和高技术产业的水平，特别是自动控制、计算机、推进、通信、遥感、测试、新材料、新工艺、激光、微电子、光电子等技术以及近代力学、天文学、地球科学、航天医学及空间科学的水平，而载人航天的发展，同时又对现代科学技术的各个领域提出了新的发展需求，从而进一步推动我国科学技术的进步和高技术产业的发展。

科学界普遍认为，20世纪中叶，电子计算机技术的迅猛发展，在很大程度上是由于载人航天技术的需求和牵引。载人航天工程还有力地推动了系统工程理论和实践的发展。不仅如此，我国开展载人航天工程，还将培养和锻炼一大批优秀青年科技人才，大大加快航天科技队伍的建设，为中国航天的快速发展奠定雄厚的人力资源基础。

载人航天对经济建设具有重要推动作用

目前，虽然载人航天直接经济效益还不明显，但是，载人航天活动开发的许多新技术、新产品，已经在带动传统产业技术改造，提高经济效益，促进经济建设等方面，发挥了重要作用。同时，人到太空中，可以利用太空环境进行一系列的试验，这些试验将为地面生产提供技术和手段。例如：全世界的人大多吃土豆，而我国是世界土豆种植大国，可中国土豆的质量差，“肯德基”制作土豆泥时只用美国土豆，不用中国土豆，在我国的连锁店每年消费的土豆泥、薯条，金额达数亿元。据了解，我国科研人员早就繁育出了这种专用品种的土豆。但种薯繁育至少需要五六年的时间，产量低、成本高，农民买不起。正当我们科技人员束手

无策的时候，美国人用载人航天中的空间环境控制技术解决了这些问题。如果我国早进行载人航天，如果我们的科研人员早掌握这种航天环境控制技术，或许我们这个土豆生产大国就不会出现这种尴尬局面。

从目前研究成果看，未来利用太空奇特的环境，建立材料加工厂、制药厂和太空育种基地等，具有巨大的经济潜力和应用效果，可以获得极大的经济效益。

载人航天是衡量国家综合国力的重要标志

在当今世界上，或许没有什么比载人航天更能充分展示一个国家的综合国力。载人航天是一项庞大的系统工程，它包括载人飞船、运载火箭、航天员、测控通信网、发射场、着陆场及有效载荷等七大系统。实现载人航天，将飞船连同人员送入太空预定轨道，并安全地返回，如果没有高度发达的科学技术和科研能力，如果一个国家没有雄厚的经济基础和强劲的经济能力，是不可能实施载人航天工程的。因此，载人航天可以充分显示我国的综合国力，提高我国的国际地位和国际威望，增强民族自豪感和凝聚力。