第一篇:论军用技术装备在汶川地震灾后救援中的应用
论军用技术装备在汶川地震灾后救援中的应用
王超(20071201)
中国北方车辆研究所
摘要:在汶川地震后,面对复杂的震后情况,人民解放军迅速行动,投入了大量的人员和高科技的均用技术装备,在灾后救援和重建中发挥了重大作用。本文从震后救灾中的几个方面切入,相对系统的阐释了在震后军用技术设备的应用及集中特种设备,以及这些设备在应用中的得失等问题。
关键词:地震,灾后救援,军用技术,军用装备
1.引言
08年5月12日14时28分,中国四川汶川发生8.0级特大地震,在地震发生半小时后,中国人民解放军总参谋部即启动应急预案,迅速指示成都军区所属部队投入抢险救灾。同时,我陆海空三军精锐快速反应部队迅速集结,也作为第一批救灾部队在第一时间通过空运和摩托化开进等方式奔赴灾区。
而引人关注的不仅仅是数十万解放军的集结,更吸引人的是解放军在这次救灾中快速集结的速度和在地震后的一线抢险救援中,各种军用装备和救援设备的密集投入。下面我主要从灾后军队的集结和投送,通讯、定位和侦察设备,特种装备的使用以及救援中体现出的不足四个方面谈起。
2.军用设备的应用与得失
2.1军队的集结和投送;
在12日收到总参的命令后,截止到19日,解放军就总共向灾区通过各种方式投送人员10万余人。其中有通过伞降和机降的,也有是做机械化运送的,以及通过火车,或租用民航飞机等各种途径来调配人员。其中只十三仅一天,总参谋部就组织出动22架军用运输机,调用民用客机12架,在恶劣天候条件下不间断飞行79架次,按计划于14日凌晨将在洛阳机场集结的济南军区某机械化步兵师5000名官兵,在武汉、开封等地集结的空军空降兵部队 6420名官兵及装备,成功空运到成都附近4个机场。13日,成为了解放军军史和我国航空史上单日出动飞机最多、飞行架次最多、投送兵力最多的航空输送行动。同时总管这次军力投送,不仅显示出了我军的战略运输能力已有较大加强,而且与以往抗震救灾不同的是,这次救灾行动投入的军兵种力量多,侦察预警、指挥协同、远程机动和后勤保障复杂,救灾行动科技含量高,是武装力量在新的历史条件下,以非战争军事行动应对非传统安全威胁的重大实践。
2.2通讯、定位和侦察设备;
按照国家有关标准,地方救援专用装备大致包括交通装备、通讯装备(包括可国内直拨、发传真普通电话、移动电话、海事卫星电话等)、摄录像器材和其他办公设备(如台式微机、笔记本电脑、打印机和传真机以及全球定位系统等)。但当汶川地震发生后,常规通讯手段如手机、电话等这些必须依赖地面设施(如光缆、光纤、电线杆、基站等)的通讯手段,由于地面设施在地震中遭到破坏,遭到了毁灭性的破坏。而这种情况直接影响到党中央、国务院指挥部署抢险救灾工作。
为了第一时间了解震区的受灾情况,解放军迅速的使用了一些特种侦察装备,其中之一便是航测飞机和无人侦察机。无人侦察机它可以通过多种手段对震
区进行侦查,并可携带遥感成像、红外、可见光成像的一起。而航测飞机是指是在飞机的机舱安装上了一台巨大的照相机,技术人员可以在高空对地震灾情进行连续实时拍摄,并且通过航空侧视雷达发射微波,遇到目标后,散射的返回脉冲在显示器上扫描成像,并记录在胶片上,就产生了震区地表雷达图像。在地震后第一时间,解放军航测飞机和无人侦察机就飞临汶川灾区上空,进行航空摄影测量。它拍摄到了汶川、茂县、北川、安县等重灾区珍贵的1米分辨率彩色图像。同时我们也通过各种卫星获得了各种情报。其中利用中国科学院遥感所所属北京国遥万维信息技术有限公司于14日接收到四川汶川地区最新高分辨率卫星遥感影像数据以及5米雷达数据及中国台湾“国立”师范大学NUTU积极为国内重大灾情及时提供的原始影像数据,截至5月15日凌晨,已经完成北川东部、安县北部真彩色卫星影像图的处理与分析,完成茂县、什邡、都江堰及成都雷达卫星影像采集与处理。同时我国也通过各种渠道获得了美国日本等国的一下卫星图像。总参测绘局随即根据所获得的各种情报,迅速制作了震区大比例尺地图和三维仿真地图,提供给各抗震指挥部。
同时为了保持信息畅通并解决救灾部队迫在眉睫的通讯需求,并为了消除大山中无线通讯受到遮挡等因素的影响,依托卫星、中继通信飞机、山顶机降中继基站小组甚至原始的有线电话等多种方式,来保证通讯的畅通。而这其中有到关键作用的便是卫星电话。汶川在灾后与外界的第一次联系就是通过第一支进入当地的武警部队携带的海事卫星电话进行的。
所谓卫星电话,就是一种基于卫星通信系统来传输信息的电话,它通过用一个如同笔记本大小的终端设备,把信号发到空中,由空中的卫星系统接收后,再通过卫星系统把信号传输到目的地。卫星电话主要功能是填补现有通信(有线通信、无线通信)终端无法覆盖的区域,为人们的工作提供更为健全的服务。正是由于卫星移动通信所特有的全球性、移动性和方便性,填补有线通信、无线通信终端无法覆盖的区域,所以在紧急情况下,它会发挥不可替代的作用。但由于电话和话费昂贵,一般仅作为应急通信手段,少量配备。同时值得一提的是国际海事卫星组织为这次震灾救援给予特大支持,为中国震区增加了两倍信道资源,大大提高了通信能力。
而且,在随后展开的救援中,为了进行精确定位,我国投入了最新的北斗卫星定位系统。当一支支救援部队向震中汶川县城挺进时,他们的行动轨迹通过“北斗一号”卫星导航系统传回北京。在通信中断的情况下,救援部队不断通过携带的“北斗一号”终端机,向后方指挥部传送着最新的灾情,为抗震救灾提供了重要的信息支援。而且由于先期投入救灾的部队没有普遍装备海事卫星电话,加上地处山区,无线电台联络不畅,有的侦察分队向前突进后,“北斗一号”成为了唯一的联络手段,各种灾情报告都通过它传出。值得一提的是某部的一支救援分队进入山区后,和后方失去联系30多个小时,由于小分队携带了“北斗一号”终端机,北京的卫星导航管理中心及时对其进行定位,通知部队派人接应。这支小分队在援军接应下,最终成功走出了山区,还带出500多名受困群众。
2.3特种装备的使用;
在地震后为了能够迅速地从废墟中救出生还者并且为灾区人民提供饮水医疗等条件,也涌现出了一批日常中很少听说军用特种装备。
为了精确探测废墟下的生命迹象并对其进行精确定位,救援部队准备了各种型号的生命探测定位设备(声波/振动生命探测仪、热红外生命探测仪、光学生命探测仪等)。此设备具备了全天候、大范围的精确探测生命迹象(如声波/震动
/红外等)的能力,而且能准确判定压埋人员的位置,探测深度可达2米,被誉为地下“听诊器”。在此次救灾中,北京军区某集团军工兵团的官兵就是利用声波/振动生命探测仪在北川地区成功营救出压埋长达156小时的幸存者。热红外生命探测仪可根据人员与周围环境温差,准确判别被困人员的具体位置,在夜暗环境下探测深度可达40至50米,既可以遥控,又可以线控,号称“夜鹰”。此次汶川大地震,该救援队官兵利用此探测仪成功营救了数十名深埋废墟中的幸存者。光学生命探测仪,被誉为“蛇眼”,集声音和视频图像于一体,探测深度达30米以上。
同时为了满足震区人民的医疗需求,解放军投入了例如野战医疗方舱、野战运血车等设备。
其中野战医疗方舱是由一队集装箱式的车辆组成,能够在2个小时之内完全展开投入运转,其中拥有200张床位、4个手术台的野战医院。它按照救治流程和功能划分依次连接,其中急救、手术、检验、X光等多个系统一应俱全还配备了中央空调、中心给氧、中心负压吸引等设施,不受外部水电等条件制约。而且舱内的无菌程度能达到三级甲等医院的标准,昼夜可留治伤员200名,在此次救灾中发挥了巨大的作用。而野战运血车是集血液采集、冷冻、运输、供应于一体,能适应-25℃到40℃的温度环境,四级公路上的最大时速可达100公里以上的特种车辆。车内设有恒温设备,血液储藏温度稳定可靠,血液存取方便。在这次抗震救灾中,有两台运血车不停地在后方和前线穿梭,给刚从瓦砾中被挖掘出来的幸存者带去生的希望。除了这些设备,还有数不胜数的其他特种设备投入了抗震救灾中,并发挥了巨大的作用。
2.4救援中体现出的不足;
诚然在此次地震中,解放军的快速集结、大量高新技术的集中使用给人留下了深刻的印象,但是当我们反观这次救灾行动,也发现了许多问题的存在。
首先虽然解放军的快速集结合和投送是较为成功的,但是也存在着不少重大的问题,这表现在军队严重缺乏战略投送能力,缺乏军用大型运输机和重型直升机。在地震发生初期,各大军区纷纷抽调了大量的兵力准备投入灾区,让人吃惊的是,我国的军用运输机竟然满足不了需求,所以还租用了一部分的客机,这样让人很难接受。而且中国的直升机数量也较少,一直到就在后期,总共投入了不到100架,而且国产机甚少,主要是美国的黑鹰和俄国的米系列直升机。再想一下当年伊拉克战争时,美国的直升机能够满足一个陆军师做蛙跳进攻,可见中国军队的战略运输能力亟待改善。所以说我国现在的大飞机项目热衷而道远。
其次,就是部队本身对如此规模的救灾行动缺乏心理准备和人员培训。整个救灾调动比较仓促,不少应该发挥作用的现有装备没有完全发挥作用。比方说,不少武警官兵在救灾中根本没有头盔,其实这是最基本的装备,完全应该在出发时携带的,可以极大地减少救援人员本身伤亡的概率。另外,也没有在电视画面上看到有成建制的部队在出发时携带单兵防毒面具的,时值夏日伤亡惨重的灾区必然会遇到大批遗体和牲畜尸体的处理,在部队出发时就应该让他们携带上防毒面具和消毒药品,可以最大限度地保证官兵的健康。还有就是,军队体系完全缺乏地震救生训练,救援起来效率比较低,没有适用装备,且普通部队缺乏合理有效的急救手段、设备和知识,可能会造成不必要的伤亡或者扩大伤员能被治愈的伤势而造成遗憾。当然了,说这些,对于在紧张救灾的部队来说确确实实是有些苛求了。
3.结论
总之,在此次汶川地震后,面对灾情,人民解放军迅速出动,短时间内进行了部队的快速集结和并投入了大量高新技术装备,为灾后救援和灾后重建赢得了宝贵的时间和技术支持,发挥了巨大的作用。但同时在此次救灾中也暴露出了一下缺点和不足,是值得我们去改进的。但在这次救灾中,人民解放军的杰出表现,为其在世界上赢得了赞誉。而且我们也可以相信,在这次经验的基础上,人民解放军将会有更大的发展,也将会更加成熟。
参考文献:
中国网《军情报告-抗震救灾特刊》2008年第八期
国际先驱导报《汶川地震验证解放军技术装备》 2008-05-24
国际先驱导报《中国抗震救灾 军用装备和技术大显神通》
IT世界网《通信业反思,汶川地震证明卫星通信重要性》
第二篇:军用雷达技术在现代战争中的应用
军用雷达技术在现代战争中的应用
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军用雷达是专门为特定的军事用途而设计制造的无线电探测和定位装置。它的基本战术性能指标有:探测目标类型、覆盖空域、发现概率和虚警概率、测量座标数及精度、数据更新率、处理目标容量、全天候、全天时能力、电子反对抗能力、抗摧毁能力、目标识别能力、电磁兼容性、可用性、耗电量和全寿命周期费用等。主要技术参数有工作频率及带宽、发射机功率、天线增益、波瓣宽度及旁瓣电平、系统噪声温度、信号带宽和目标信号在杂波或干扰背景中的改善因子等。军用雷达种类繁多,按其发射接收天线所在位置可分为单基地雷达、双基地雷达和多基地雷达。按其发射波形可分为连续波雷达、调频连续波雷达和脉冲波雷达,按其装载所在的平台可分为地基雷达、机载雷达、舰载雷达和星载雷达。按其使用的波长可分为短波雷达、米波雷达、分米波雷达。按其使用的波长可分为短波雷达、米波雷达、分米波雷达、微波雷达和毫米波雷达。按其探测的目的性可分为预警雷达、截获雷达、跟踪雷达、制导雷达、成像雷达和地形回避雷达等。按探测的机理分为视距雷达和超视距雷达。军用雷达是获取陆、海、空、天战场全天候、全天时战略和战术情报的重要手段之一,是防天、防空、防海和防陆武器系统和指挥自动化系统的首要视觉传感器。它不但可以预警、截获、跟踪、识别、引导拦截空中、海面、地面和外空的目标,而且具有依靠空中或外空平台对地面大面积内的目标成像的能力。目前其分辨率及测量精度虽不及光学和红外传感器,但军用雷达的全天候、全天时以及大空域高数据率的性能则是其他传感器无法代替的,因而军用雷达在军事领域担负着极其重要的角色,具有广阔的应用前景。
一、军用雷达在现代战争中的作用
1864年麦克斯韦提出了电磁场理论,预见了电磁波的存在。1886年赫兹成功地完成了产生电磁波的实验,从而证实了“无线电”的存在。1922年马可尼主张用短波无线电来探测物体,确定另一船舶的存在,这是对于雷达概念的最早描述。之后,英、美、德等国的科学家做了许多验证试验。1935年2月英国人用一部12MHz的雷达探测到60km外的轰炸机,并于1937年初,正式布置了雷达“链条”(Chain),美国1938年制造了第一部防空火力控制雷达SCR-268,其工作频率为205MHz,探测距离达180km,先后生产了约3000部。由此可见,雷达的发明和应用是上世纪30年代,至今已有70多年的历史。1940年11月,美国麻省理工学院(MIT)成立了辐射实验室,对雷达及其相关技术进行全面研究,取得了全面丰硕成果。第二次世界大战后,陆续公开出版了有名的28本《辐射实验室丛书》,公布了雷达和有关专业技术的大批资料,这对全世界雷达技术的发展起了重大的推动作用。第二次大战期间,飞机是交战双方的一种主要作战武器,探测敌方飞机的入侵,引导己方高射炮和飞机去拦截,成了迫切需要解决的问题,对船舶的探测也是当时的紧迫问题。作为主要探测手段的雷达应运而生,获得了快速发展。那时雷达的主要任务是发现目标的存在,测量目标的坐标位置,即飞机目标的距离,方位和仰角(或由距离与仰角换算出来的高度),目标距离依靠测量雷达辐射信号从雷达到目标往返所需的传播时间来确定。要测量目标所在的角度必须依靠定向天线,即具有较窄波束宽度的雷达天线。为了使天线波束能照射到整个观测空域,天线波束必须在空间进行扫描,初期的雷达天线都是机械扫描天线。
二战之后,军用雷达技术获得很大发展,各种新的军用雷达在战后多次局部战争中均起了重要作用。军用雷达在现代战争中的作用主要表现在以下3个方面:
①雷达是各个级别上的作战指挥系统(亦称指挥、控制、通信计算机和情报、监视侦察系统,即C4ISR系统)中能够实时、主动、全天候获取有关目标战场环境信息的探测手段:
②雷达是各类先进作战平台(飞机、导弹、战舰、战车等)的不可缺少的组成部分,是实现远程打击、精确打击的必要手段,是发挥其作战效能的倍增器。
③雷达是发展和评估各类先进武器系统和进行军事技术研究的测试手段。
军用雷达的分类有多种方法。常用的主要分类方法有:
①按雷达测量的坐标参数分类,可分为二坐标(2D)雷达和三坐标(3D)雷达。例如,只测量目标距离和目标方位的雷达属于二坐标雷达;能同时测量目标的距离、方位、仰角的雷达则称为三坐标雷达。
②按功能和作用分类,雷达可分为空中搜索(警戒)雷达,目标指示(引导)雷达,火控雷达,制导雷达,炮位侦察雷达和岸防雷达等。
③按雷达装载的平台来分类,有机载雷达、舰载雷达、气球载雷达、弹载雷达、车载雷达、星载雷达等。以机载雷达为例,又可细分为机载预警雷达、机载火控雷达、机载战场侦察雷达、直升机载雷达、无人机载雷达等。其中每一种机载雷达根据功能差异,所用的主要技术等,又可分出许多品种。
④按采用的雷达信号形式来划分,有连续波雷达和脉冲雷达两大类。每一类中又包含多种雷达,如调频连续波雷达,脉冲多普勒雷达,脉冲压缩雷达等。
⑤其它分类方法,如根据其移动性可分为固定式雷达,机动雷达,可运输式雷达等;根据雷达作用距离大小,可分为近程雷达、中程雷达、远程雷达、超远程雷达,等等。
无论哪种雷达,都包含有产生高功率辐射信号的雷达发射机;向空间辐射信号的发射天线;接收从目标反射信号的接收天线;将微弱的接收信号进行放大滤波和变换的雷达接收机;对雷达信号进行处理、录取与显示的雷达终端设备;控制雷达天线转动,控制与录取天线波束指向数据的雷达伺服设备:雷达各分系统协调工作的频率综合器和定时器等。典型的先进脉冲雷达的基本组成,如图1所示。
在图l中,发射天线与接收天线公用,因而增加了双工器:图l中的发射机为功率放大式发射机,接收机则是采用了低噪声放大器(LNA)的外差式接收机。军用雷达要完成的基本功能主要是:①目标检测,在雷达观测空域内确定有无感兴趣的目标;②目标参数测量,亦称目标参数估计,用于确定目标位置,运动参数和提取其它目标特征参数;③目标分类、识别,用于确定目标类型,分辨真假目标等。
为实现这些功能,满足现代战争的特点与密切相关的军事需求,对各种用途的新一代军用雷达提出以下8点要求:①观察低可探测目标:(包括隐身目标,如隐身飞机、隐身无人机、隐身舰船)和直径5cm以下“空间垃圾”(对航天和空间飞行活动),小型导弹,反辐射导弹(A刚)等;②提高雷达在复杂电磁干扰环境下工作的可靠性和有效性;提高雷达在硬打击(反辐射导弹和激光制导炸弹)下的生存能力;③提高雷达测量的分辨率和精度,以适应具有精确打击能力的各类作战平台和测量评估雷达发展的需要:④进行目标分类、识别和判别目标属性;⑤对地面、海面和空中运动目标进行高分辨成像,检测地面/海面的运动或静止军用目标;⑥发展双,基地雷达系统,将多部雷达组网,采用多传感器数据融合(MSDF),改善雷达性能,提高雷达抗电子战、信息战能力与雷达的生存能力:⑦提高雷达进入各类指挥控制(C4ISR)系统与作战平台的综合能力;⑧将有源雷达与无源雷达结合,将雷达中的一些功能模块(例如天线,发射,接收,信号处理,计算机,终端显示)与敌我识别(IFF)、电子战(Ew),通信系统设备等中的相应功能模块共用,严格控制雷达发射信号的辐射,对雷达辐射进行管理和改进雷达所在平台的综合电子系统的性能。
二、军用雷达技术的应用
为了实现这些日益增高的新要求,各项雷达新技术获得了很大发展,并逐渐应用于各类先进雷达之中。这些新技术主要表现在以下9个方面:1)雷达频段的扩展
在频率的高端,往毫米波、红外、激光雷达方向扩展:在低端则往vHF、UHF与HF(短波)波段扩展。2)雷达自动目标识别(ATR)
根据雷达观测数据及从雷达回波中提取的特征,对目标进行分类、识别、判别属性是实现战场管理,精确打击的重要条件,是当今雷达发展中的一个重大课题。3)雷达成像技术
采用大的瞬时信号带宽信号,可获得目标的高分辨一维像,再利用目标回波中多普勒频移的变化,即利用综合孔径雷达(SAR)和逆合成孔径雷达(ISAR)的原理可获得很高的两维分辨能力,实现目标的两维成像,测量地面高度、探测林中隐蔽目标,甚至探测地下军事工事,这极大提高了雷达的应用范围。4)超低副瓣天线技术
高增益、超低副瓣天线(最大副瓣低于.40dB)是雷达抗干扰、抗ARM,抗杂波的关键技术。5)超宽带雷达技术
雷达信号的瞬时相对带宽大于25%的雷达称为超宽带雷达。超宽带雷达在目标识别、雷达成像、抗干扰、抗AI己M等方面均有重要意义。6)相控阵天线技术
除低/超低副瓣相控阵天线外,有源相控阵天线,共形相控阵天线和宽带相控阵天线的发展有重要意义。有源相控阵天线中每一个天线单元均有一个发射,接收组件(T瓜组件),具有高性能、高可靠、低成本的发射/接收组件,数字波束形成(DBF),自适应波束形成,大时宽带积信号的数字产生与数字处理等技术正在快速发展,并在相控阵天线的大量采用是降低先进雷达成本的重要措施。7)先进的信号处理与数据处理技术
随着计算机、集成电路技术的飞速发展,高速、大容量并行处理的实时处理成为可能。将其用于相控阵天线,可实现自适应数字波束形成(ADBF)。这将天线理论与信号处理相结合,出现了具有多种自适应能力的信号处理天线,为提高雷达的性能提供了新的潜力。8)雷达系统建模与仿真技术
利用现今迅速发展的计算机技术和仿真技术,可以在雷达研制过程中的设计阶段,合理确定各项战术技术指标,协调各分系统之间的指标分配、优化雷达系统设计,缩短雷达设计周期;在系统软件优化和系统性能评估中仿真技术更有重要作用。采用先进的雷达系统建模与仿真技术是克服先进雷达研制周期长,技术风险大,成本高的关键措施。9)雷达新工艺,新结构,新材料技术
为实现雷达的高机动能力,解决在一些复杂平台上安装所遇到的体积、重量的限制和恶劣物理环境的影响,解决大功率散热问题等,都要依赖于采用新工艺,新结构和新材料。同时,这些新技术也是提高雷达性能,缩短雷达研制周期,降低成本的重要措施。碳纤维复杂材料(CFRP)、纳米材料、微电子机械系统(MEMS),在雷达中将有更广泛的应用。
二战以后,军用雷达技术保持了高速发展的势头,这与战后的冷战局面和美苏两国的军备竞赛有密切关系。计算机、集成电路和信号处理技术的发展使雷达中的运动目标显示(MTI)处理、脉冲多普勒(PD)处理、脉冲压缩等,先后从模拟处理方式转为数字处理方式,极大地提高了雷达的性能,也大大促进了相控阵雷达的诞生。1957年苏联成功发射第一个人造卫星上天以后,观测空间飞行目标,人造卫星和洲际弹道导弹成了重大课题,要求雷达作用距离要达到数千公里,可同时跟踪多批高速飞行的目标,只有采用计算机实时控制的相控阵才能实现这些功能。
相控阵雷达与机械扫描雷达的主要差别是它采用了由大量天线单元构成的阵列天线及其复杂的馈线系统,其中包括了大量的无源与有源微波器件。每一个天线单元上带有一个电控移相器或移相器和衰减器组成的幅相调节器(APV),因而天线口径照射函数可在计算机控制下高速变化,使相控阵雷达具有常规机械扫描雷达所具备的若干技术特点,它们是:①天线波束的快速扫描能力;②天线波束形状的快速变化能力;③空间定向与空域滤波的能力;④空间功率合成能力;⑤天线与雷达平台共形的能力。
相控阵技术不仅在远程、超远程雷达近年来在各种战术雷达中也都得到了广泛应用。
除了相控阵天线技术外,高功率雷达发射机技术始终是雷达技术的一个重点。在雷达发展过程中,经历了三、四极管发射机、磁控管、速调管、行波管等电真空发射机,随着高功率半导体器件的发展,固态发射机技术越益被广泛应用,特别是应用于~些高性能相控阵雷达之中;但在高功率、高频段,例如毫米波波段的雷达发射机仍广泛采用电真空器件的发射机。为适应雷达观察隐身飞机和空对空、空对地、空对舰、反辐射导弹(AI洲)、无人飞机等雷达截面积小的低可观察目标,各种军用雷达对高功率发射机的要求更显突出,促使新的电真空、半导体功率放大器件快速发展,例如高功率回旋速调管、宽禁带(wBG)半导体功率器件及放大器等均成了当今雷达技术领域中的研究重点。
三、军用雷达的发展趋势
现代军用雷达的发展是以现代信息处理技术,微电子技术和计算机等信息技术的迅猛发展和广泛应用为基础的。信息技术是双刃剑,它同时提高敌对双方的信息化装备的性能水平,其中的雷达和雷达对抗(侦察与干扰)的全面较量也永无休止。对抗从地面、海上发展到空中、再到太空。现代军用雷达的技术特点则来源于对现实威胁(战区弹道导弹、巡航导弹、小目标、低空目标、高机动目标,饱和攻击、基于快速侦察的强电子干扰环境,等等)的深刻认识和日益增长的军事需求(多任务、多使命、多模式、一体化、机动性、生存能力、组网能力、情报融合能力、信息传输能力、标准化程度、升级能力,等等)。美欧现代雷达在技术特点和战术应用特点上融合的比较协调——先进技术发挥最大效能的同时,需求与应用也刺激着技术的更新换代。
采用相控阵天线技术实现复杂灵活的多模式波束运动方式,以实现警戒区域多任务、多使命和多模式的应用功能,可以应对于未来空中威胁和严酷的雷达对抗威胁。
采用低、极低或超低副瓣针状波束天线(ULSA)和低雷达发射峰值功率技术,使侦察设备难以随意感觉到雷达信号。雷达技术参数(发射峰值功率、发射频率、脉冲重频、脉冲宽度、信号波形、波束宽度、波束位置等)大范围智能化随机“捷变或异化”,工作模式多样且可快速变化,致使侦察设备对感觉到的信号难以完全测量。
雷达的战术应用特点是与其他任务使命相关联的,无论是美国的Ⅻ\∞和TMD的各类雷达,还是俄罗斯的s.300系列防空系统雷达,或美国的E.2C“鹰眼”2000E、E.3“哨兵”、E.8C Joint Sta心‘联合监视目标攻击雷达系统”,它们都有着自己在C4ISRK中所处的“位置”,都有着自己相应的作战程序和多种任务,应用模式。从电子侦察的角度看,现代雷达采用副瓣针状波束,计算机根据任务要求智能地选择工作模式并在大范围内控制着雷达的工作参数和捷变规律,使得一部分现代雷达成为难以侦察的低截获概率(LPI)雷达而发挥出相当于过去多部老式雷达的功能。
因此,军用雷达在军事领域中担负着重要的角色,具有广阔的应用前景,对我国雷达事业的发展,也将起到一定的促进作用。可输入日期查看精彩内容 查看“中国军工研究所分布”输入721查看“9张图教你看懂解放军军衔”输入811查看“中国军工系统渊源考证”输入812查看“解放军最神秘的部门”输入820查看“详述航天五院”输入806查看“中国船舶领域研究所大全”输入810查看“日本军工企业大揭秘”输入710查看“中国即将面世的12大武器装备”输入813查看“航天科技与航天科工之区别”输入729查看“西安军工企业一览”输入816其他更多精彩的文章↓请点击下面“阅读原文↓”
第三篇:软件工程在军用与民用航空中的应用
武汉大学《航空航天技术概论》期末作业
题目:软件工程在军用与民用航空中的应用学院:国际软件学院专业:软件工程姓名:付萌竹学号:
20***
2016年10月22日
引言
不可否认,近年来,随着软件和信息技术的飞速发展,人类已经全面跨入了信息时代。每天,我们会用手机上的APP购物,使用Office等软件完成各种文案、策划和图表,通过音乐、视频和直播软件进行娱乐。智能软件及相关系统早已融入我们生活的方方面面。
其实,软件工程在现代航空技术中也占有重要的地位。众所周知,现代航空技术特别是军用航空技术凝集了人类科技发展的最新成果。它包含了能源动力学、空气动力学、生命保障系统、武器系统等复杂的技术系统,而优化、联系、协调、指挥这些系统正是一系列相关软件。下面,我将谈一谈软件工程在民用以及军用航空领域的具体应用。
一、软件工程在飞机设计、测试和制造中的应用
飞机的设计是一个复杂的系统工程,它包括外形设计、内部结构设计以及武器、雷达、通讯和动力相关系统的整合等。有了相关三维建模软件的帮助,飞机设计师们可以更加直观精确地设计飞机外形,并可以方便地整合和修改。同时在用于研究新飞机的空气动力学特性的风洞实验中,相关软件可以精确地控制风洞中的气流流速和方向,还可以精确的测量出实验飞机的相关数据并进行整合处理、自动分析,帮助设计师们更加高效地找出最佳的气动外形。相关软件还可以帮助设计师们解决飞机设计工程中复杂繁多的计算问题,甚至模拟飞机的试飞过程,找出飞机在实际试飞时可能出现的问题并帮助技术人员进行处理,从而最大限度地保障试飞员的安全。
在飞机制造过程中,相关软件可以指挥设备对机身材料进行精确切割、焊接和组装,一些用于飞机的精密仪器的加工更是离不开软件的支持。特别是在发动机叶片的制造中,只用通过软件的精确控制,才能造出尺寸误差在极小范围内的结构复杂的合格产品,发动机才能在高温高压的工作环境中保持性能稳定。
二、民用和军用飞行控制软件的应用 飞行控制系统的发展经历了4个阶段:20世纪初~40年代,由简单的自动稳定器发展成自动驾驶仪。40~50年代,由自动驾驶仪发展成飞行自动控制系统。60年代出现自适应飞行自动控制系统。70~80年代以后,飞行自动控制系统发展成主动控制系统,继而发展成航空综合系统[1]。可以说,包含各种传感器、处理器和电子设备飞行控制系统能够实现或简单或复杂的预期功能,都依赖于其内部控制计算机内嵌入的相关软件。
比如在民航客机上已经广泛应用的自动驾驶系统,通过接收卫星反馈的信息,客机上的计算机软件能够自动计算实时风向、飞机的高度、坐标位置、飞行速度和航向等信息,并结合相关信息控制飞机发动机的功率以及操纵机翼和尾翼等飞机部件,从而自动修正航向,进而实现无人操纵状态下的平稳精确飞行。类似的自动驾驶系统也已经在远程轰炸机和无人机平台上广泛应用。
另一方面,对于现代战斗机,飞行控制软件更是成为了决定其在战场上胜负的关键因素。先进的飞行控制软件可以快速处理飞行员的操作信息,对发动机、机翼和尾翼状态进行调整,从而战斗机的飞行状态进行快速精确改变,使飞机在空中格斗中处于有利态势,极大的提高战场生存率。例如,一旦飞行员发现被敌方空空导弹或地空导弹锁定,他可以在飞控软件的协助下,操纵飞机做出大角度俯冲、急速横滚等规避动作来规避导弹的袭击[2]。
三、军用飞机中火控系统相关软件的应用
战斗机的火控系统大体上包括机载雷达、探测器、显示器和火控计算机(又被称为指挥仪)等部分,它是决定现代战斗机战斗力的关键系统之一。
机载雷达是通过发射和接收电磁波来实现探测目标的电子设备。在军用装备和作战理论飞速发展的今天,空对空作战早已进入了超视距作战的阶段。在超视距作战中,雷达可以说就是飞机和飞行员的眼睛,性能优异的雷达可以帮助飞行员更早的发现目标,并对目标类型进行精确识别并进行跟踪,帮助飞行员从容对敌。探测器则是用来感知高度、风向和温度等对机载武器的使用有影响的因素的设备。火控计算机是火控系统最核心的部分,其中嵌入的软件能够将雷达发现的目标与数据库中存储的目标信息进行比对,进而识别目标类型,并将相关信息以可视化的形式传送的显示器上供飞行员读取。同时火控计算机在其内部软件的操纵下能够实现对一个或多个目标进行跟踪,并且辅助飞行员对目标进行锁定瞄准,接受飞行员的指令,发射各种机载武器并且对这些武器进行精确引导来对目标进行攻击。在攻击过后,相关软件系统还可以通过分析雷达所捕捉到的目标数据,来判断目标是否生存,并把信息传递给飞行员,飞行员再决定是否继续攻击。
可以这么来说,火控系统就是飞行员的“枪”,一把枪能否发挥最大作用,并不是由子弹的威力来决定的,而是与这把枪能否出枪快、打的准、打得远密切相关。更加优异的软件可以提高使火控系统能够更快的锁定目标和进行攻击,使战斗机可以先发制敌。同时由于发射前进行了较为准确的瞄准,制导武器的制导系统的工作条件大大改善,提高了制导武器对机动目标的反应能力,减少了制导系统的失误率。现在,世界上的航空大国都在加紧开发效率更高的火控系统控制软件。我们国家也要重视相关研发工作,以便在未来空战中能够占据有利地位。
四、软件工程飞行员训练与生命保障中的应用
再先进的飞机也是由人来操控的,无论是民航飞行员还是空军飞行员的培养,都需要付出巨大的时间和金钱成本。而相关飞行训练软件的应用,可以大大减少飞行员训练的成本。性能优异的飞行训练软件可以模拟出真实的飞机驾驶环境,使飞行学员在地面上也可以进行有效的飞行驾驶训练,甚至可以模拟出飞行中的各种突发情况和战斗情况,极大的提高训练效率。
众所周知,飞行员驾机飞行的高度动辄就是上万米。在万米高空氧气稀薄、气温极低的恶劣环境中,缺乏有效的生命保障系统的保护,飞行员就会处于一个极其危险的境地,特别是战斗机飞行员,还有承受在战机大幅度机动时产生的巨大过载。在相关软件的帮助下,机载计算机会自动根据飞机的过载调整飞行员身上抗荷服中气囊的压力,确保飞行员不会因头部缺血引起晕厥,也可以最大限度的减少对飞行员身体的损伤[3]。除此之外,数字化智能供氧系统已经在很多尖端战斗机上得到了应用,该系统通过自动检测飞行员血氧浓度等生命体征,自动匹配合适的供氧速度,确保飞行员在氧气充足头脑清醒的状态下驾机,同时避免造成浪费。这些系统的核心同样是相关控制软件。
小结 软件工程已经在军用和民用航空中有了广泛的应用,并发挥着越来越大的作用。可以说,现代航空设备的制造检测、空中武器装备的使用和民航客机的飞行都离不开相关软件的支持。软件在未来一段时间内,优化相关控制、监测软件一定是航空工业的主要发展方向之一。在现代战争全面信息化、智能化的潮流下,我们国家也应当继续重视军用飞机研发生产和使用中相关软件的研发优化工作,以便能在未来战争中能够占据有利的形势。
参考文献
[1] 百度百科,飞机飞行控制.[2] 知乎,真实战争中各种类型的军机如何规避导弹袭击.[3] 蒋凡,杨春信,袁修干.F—22飞行员生命保障系统(LSS)2003.
第四篇:马克思主义基本原理在汶川地震中的应用
“汶川大地震”我来评
这是一则2008年的新闻,在2008年 5月12日14时28分,四川汶川发生了8.0级的大地震,大地颤抖,山河移位,生离死别,西南处,国有殇。此次地震是新中国成立以来破坏力最大的地震,也是唐山大地震后伤亡最惨重的一次。这是一个中国人民将永远铭记的日子。面对无情的现实,举国垂泪,我条件反射的就选择了这则新闻,可能是因为自己亲身经历过,我家成都新津震级是6.5级,也受到了很大影响,各种场面仍历历在目,那是一个让人刻苦铭心的日子.发生在抗震救灾过程中的感人事迹和灾难压顶不能屈的坚强精神永远地留在了我们心中。在救援以及在之后的灾后重建过程中,国家的救援速度和及时有效、又快又好的工作,给我们留下了深刻的印象。对于这一切,我个人认为都是可以用马克思主义基本原理来解释, 汶川大地震反应了马克思主义基本原理中的五个方面。
首先从物质的客观存在性来讲,物质的客观存在性告诉我们:自然界是客观的,是先于人类和人类社会而存在的, 物质是标志客观实在的哲学范畴,是人通过感觉感知的,它不依赖于我们的感觉而存在.它的存在和发展不以人的意志为转移,人不能任意改变、创造或消灭自然规律。所以从这个方面来讲地震本属于自然灾害,这次汶川大地震的产生正是源于地球板块的运动,由于印度洋板块向亚欧板块俯冲,这就造成青藏高原的快速隆升进而导致了这次的汶川地震。因此这次震惊全国的地震是自然界自身发展的结果,是客观存在的,是不以我们意志转移而转移的,所以它是符合物质的客观存在性的。
其次,此次地震是符合事物的普遍联系性的。在马克思主义基本原理中事物的普遍联系性的定义是:任何事物都具有普遍的联系,联系是事物本身所固有的,联系具有客观性,世间万物都不能孤立存在,都同其他事物处于一定的相互联系中,从自然界到人类社会,它们的运动是有规律可循的,有的人类已完全掌握,有的还没有或还没有完全掌握。因此这就要求我们必须尊重每件事的客观规律。譬如:在地震来临之前,一般情况下现动物都会出现一些异常反应。但是,这些规律具有客观性并就不是代表人们在客观规律面前是完全无能为力的,人们是可以通过自觉的活动来认识这些客观规律并且可以利用这些客观规律的。然后充分发挥自己的主观能动性妥善安排灾后救援和重建工作。温总理说: “天灾不由人,抗灾不由天。” 不错,我认为这句话就是这次抗震救灾在认识客观规律后充分发挥主观能动性的最好写照。
最后,此次地震中反应了矛盾具有普遍性,矛盾的普遍性告诉我们:矛盾无处不在,无时不有。矛盾存在于一切事物中,旧的矛盾解决了,新的矛盾又产生,事物始终在矛盾中运动。因此这就要求我们要敢于正视矛盾,面对矛盾,并找到正确的方法解决它。2008年对中国来说是个意义非凡的一年,因为在那一年里我们经历的东西实在是太多,雪灾、地震。在地震发生后,全国各族人民并没有沉浸在痛苦之中,而是积极抗震救灾。国家领导人第一时间赶赴灾区,全社会自发组织参与到救援工作中。在全国人民的努力下使灾区的人员伤亡和财产损失降到最小。我国的救灾工作也因此取得了全世界的普遍赞扬。所以这是符合矛盾的普遍性的。
当然我们都知道矛盾不仅具有普遍性同时也具有特殊性,并且矛盾的普遍性与其的特殊性是不可分割的整体。
矛盾的特殊性是这样说的:矛盾的特殊性有三种情形,一是不同事物的矛盾各有其特点,二是同一事物的矛盾在不同发展过程和发展阶段各有不同特点,三是构成事物的诸多矛盾以及每一矛盾的不同方面各有不同的性质.地位和作用。矛盾的特殊性其内在要求就是我们遇到具体问题具体分析。由于各地灾区的受灾程度不同,特别是学校受损遇难比较严重。针对这一具体情况,我们的救援人员采取了不同的救援方案,与时间抢生命,力争在最短的时间里抢救最多的生命。
对于矛盾的两点论,首先是重点论,矛盾的重点论要求我们既要同时看到主要矛盾和非主要矛盾、矛盾的主要方面和非主要方面之间的辩证关系,又要分清主次,抓住主要矛盾和次要矛盾的主要方面。重点论要以两点论为前提,两点论要以重点论为补充。在地震发生后的 72 小时里,一切都以抢救人的性命为首要任务。72 小时之后,主要任务转为灾后防疫。之后的工作重点 就是灾后重建工作。
在国家政府,社会组织和各界爱心人士的帮助下,汶川灾区的灾后重建工作已经圆满结束。如今,那里的人们已经过上了幸福的生活。凤凰涅槃,灾后重生。整个抗震救灾过程彰显了社会主义制度的优越性,灾后重建的成功实践也昭示了中国特色社会主义的优势。从马克思主义中国化到中国特色社会主义,中国在一步步的变强大,中华民族伟大复兴的梦将不再是梦!
第五篇:教育技术装备在教学中综合应用
阳泉市平定县
编号:()
教育技术装备在教学中综合应用
作者:赵亿芬
单位:阳泉市平定县宁艾学校 性别:女
邮编:045200 手机*** 新课程为信息技术提供了全新的理念,信息技术课程标准要求信息技术以提高学生的技术素养,促进学生全面而又富有个性的发展为基本目标。以信息化带动教育现代化的一个重要方面,就是要加强信息技术与学科教学工作的整合,让内容丰富的学科课堂教学作为信息技术学科的有效载体,又把信息技术作为学科课堂教学的一种崭新的支撑,朝基础教育现代化的目标靠拢。根据信息技术与课程整合的新理念,本人结合实际教学,谈谈信息技术在教学中综合应用的粗浅认识。
一、提高整合的认识
在传统的教学过程中,从教学内容、教学策略、教学方法、教学步骤甚至学生做的练习都是教师事先安排好的,学生只能被动地参与这个过程,即处于被灌输的状态。怎样才能在小学教育中有效地给学生信息技术知识,培养学生获取、分析、加工和利用信息的知识与能力,为学生打好全面、扎实的文化基础,让学生能符合社会发展的要求,这是信息技术课程必须解决的问题,也是在小学开设信息技术课程的根本目标。应当发挥信息技术的优势,开辟信息技术与学科整合的路子,要根据学科教学需要,从实际出发,寻找最佳结合点,充分发挥计算机的工具性功能,突出教学重点,解决难点,探索规律,启发思维,使计算机溶入学科教学中,从而提高教学质量,促进教学改革。为了实现这一目标,目前的课程被分为了不同的模块,比如小学阶段的“操作系统的简单操作”、“用计算机画画”、“用计算机写作文”等等。在各年级的教材中,再将这些模块进行细分,将有关信息技术的知识点划分为不同的章节,然后教师按照既定的顺序进行讲解。让学生对信息技术知识的各个部分有很深刻的了解,但随时间的推移,这种方法的弊端也逐渐显现出来,信息技术被人分割成联系很少甚至没有联系的零散部分,学生在简单的环境中可以运用知识,但在复杂、综合的信息环境下就不能很好地运用信息技术。在这种对知识要点进行细致分类的情况下,学生能学到很多有关于某一操作的书面知识,但由于缺少解决实际问题的训练,所以会产生“纸上谈兵”的现象,在实际中往往不能很好地运用信息技术去解决问题。由于信息技术内容更新换代的速度很快,目前的信息技术课本的内容与社会上信息技术的发展联系不紧密,导致学生学到的知识在实际生活中派不上用场。正如一位老师所说的“学生最喜欢玩电脑,但不喜欢上信息技术课”。随着科学的发展,社会对学生的要求的变化,在旧的模式下的信息技术课程所带来的弊端已引起了人们的注意,在信息技术课程的改革迫切需要建立新的模式,小学信息技术课程整合正是针对这些弊端所提出来的。
二、明确整合原则
课程整合将信息技术看作是各类学习的一个有机组成部分,它主要在已有课程的学习活动中有机结合使用信息技术,以便更好的完成课程目标。对于学生来说,信息技术则是一种终生受用的学习知识和技能的认知工具。课程整合的最基本特征就是它的学科交叉性和立足于能力的培养。课程整合以各种各样的主题任务进行驱动教学,有意识地开展信息技术与其他学科相联系的横向综合的教学。这些任务可以是具体学科的任务,也可以是真实性的问题情景,使学生置身于提出问题、思考问题、解决问题的动态过程中进行学习。通过一个或几个任务,把相关的各学科知识和能力要求作为一个整体,有机地结合在一起。学生在完成任务的同时,也就完成了所需要掌握的学习目标的学习。
三、探索整合模式
在信息技术课程整合中,信息技术作为认知工具,教学的总体能力目标是一致的,即培养学生的“信息素养”和实践能力。信息技术作为教学工具。学生在教师的组织下利用信息技术进行学习,信息技术完全为其它学科的教学服务。在这种整合的模式下,教师和学生在信息技术的帮助下,分别进行教学和学习,教师根据教学目标对教材进行分析和处理,决定用什么形式来呈现什么教学内容,并以课件或网页的形式呈现给学生。学生接受了学习任务以后,在教师的指导下,利用教师提供的资料进行个别化和协作式相结合的自主学习,并利用信息技术完成任务。最后,师生一起进行学习评价、反馈。在整个教学过程中,学生是认知的主体,必须发挥学生的主动性、积极性,才能获得有效的认识。利用多媒体计算机创造交互式学习环境,学生按照自己的学习基础、学习兴趣来选择需要学习的内容和适合自己水平的练习,使学生有主动参与的可能,学生的主体性和个别化得到较大的体现,这样的教学氛围十分有利于学生创新精神和问题能力的培养。同样,教师通过整合的任务,发挥了自己的主导作用,以各种形式、多种手段帮助学生学习,进一步调动学生的学习积极性。每个学生通过这种个性化学习,各得其所,各得其乐,从而真正体现出学生认知主体的地位。
四、推广整合应用
信息技术作为认知工具的课程整合无疑将是信息时代占主导地位的课程学习方式,必将成为二十一世纪学校教育教学的主要方法。因此,在当前我国积极推进教育现代化、信息化的大前景下,倡导和探索信息技术和课程整合的教学,有利于发展学生的“信息素养”,培养学生的创新精神和实践能力。第斯多惠曾说过:“如果使学生在学习中习惯于简单的接受和被动的工作,任何方法都是坏的;如果能激发学生的主动性,任何方法都是好的。”新课程标准指出:识字教学要运用多种形象直观的教学手段,创设丰富多彩的教学情境,将儿童熟识的语言因素作为主要材料,同时充分利用儿童的生活经验,注重教给识字方法,力求识用结合。因此,利用多媒体在识字教学中创设鲜活、生动的情境激发起学生学习字词的兴趣,帮助学生在特定的语言环境中理解词语的意思,将识字、写字、朗读、说话等训练融为一体,让他们在参与活动中,提高获取新知识的能力,使识字变成有吸引力、有趣味、有意义的集体活动。
要搞好信息技术教育,有必要加强理论和应用研究。例如:积极开展信息技术在不同学科教学、学习中的应用模式、应用效果的研究,加强对学生主动应用信息技术解决实际问题能力培养的课题研究;配合小学综合课程改革及素质教育,开展信息技术教育模式、效果评价的研究;等等。这些理论和应用的研究成果,可以科学地指导信息技术教育的实践,从而保障信息技术教育沿着科学化的方向不断前进,提高信息技术教育的有效性和可操作性。
根据新课程的理念,我们在实施信息技术教育过程中,必须明确促进学生信息社会化进程这一宗旨,立足于学生信息素养的培养,从新课程理念、整合的目标、整合的途径等方面开展信息技术与课程整合的研究,将信息技术与课程整合落实到实处,从而推动信息技术现课程融合的改革。
五、在教学实践中我们发现现代技术装备的优势:
1、在教学中运用了现代技术装备——多媒体创设的情境全面、生动、贴切,富有趣味性,贴近儿童的生活经验,使儿童更乐于接受,从而达到了激趣和连接教学各环节的作用。
2.运用现代技术装备辅助教学,图文并茂,创设有效的语境,能够有力地提高学生理解字词的能力。
3.利用现代技术装备——多媒体设置多种情境游戏,让学生在生动有趣的游戏中中熟悉生字、词语,实现了在玩中学的目标。
4.运用现代技术装备多媒体辅助教学,使范写变得更加清晰、直观,让写字教学变得简单、轻松而有趣。
5.有多媒体辅助的课,课堂的容量变大了。特别是在拍手歌的创编中,由于运用多媒体教学,在较短的时间内向学生提供大量的图片、动物名称,学生很快就能从动物的样子、喜好、生活习惯等方面去说句子,练习容量和质量大大增加。
六、操作方法上可从以下几个方面入手:
1.在进入新课时,可以利用它创设生动、直观、形象的画面,起到铺垫、烘托、激趣的作用。使学生在对课文内容充分感知的基础上加深对生字的印象,创设乐学的情境。
2.进行识字教学中,可以利用它创设各种游戏,达到多次呈现生字、新词,进而加深这些字词在学生的头脑中出现的次数,使学生能很快地识记。
3.理解词语和句子时,可以通过它的声音、动画来展示丰富的内容,帮助学生理解抽象的词句。
4.在写字教学中,它可以给学生展示标准的在田字格中的字,利用动画教同学们字的笔画,分析结构,示范运笔,帮助他们理解笔顺、结构的特点使他们能把字写得美观、漂亮。在学生试着写之后,可以利用展示台展示学生的字,同时对自己的字进行观察、分析、修改。
5.利用它创设情境,在情境中进行拓展练习,学生说话的题材更广泛,想象更大胆、新奇,语言更丰富。