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红外对抗系统发展现状与展望

红外对抗系统发展现状与展望
红外对抗系统发展现状与展望

红外对抗系统发展现状与展望

1 概述

海湾战争以来,80~90%的飞机作战损失是由肩上发射的红外制导地-空导弹(SAM导弹)造成的,包括被伊拉克部队击落的唯一一架陆军攻击直升机。随着更多的先进SAM导弹的扩散以及先进红外凝视阵列寻的器的出现,市场对更高级的红外对抗系统的需求显得尤为迫切。

绝大多数在阿富汗作战的美国飞机飞行在3000米以上的高空,以避免遭遇相对短程的背负式SAM导弹的攻击;而在科索沃战争中,飞机的飞行高度在4500米以上。这样的高度不但降低了飞机武器弹药的精度,而且也削弱了其对地面的侦察及目标探测能力。而且一些平台,如搜索与救险飞机与直升机在这样的高度根本无法执行任务。随着反恐怖战争中特种部队作战范围的扩大,对红外对抗系统的需求也有所增长,其资金也明显增加,相比之下,其它电子战项目的资金却有所下降。

目前,特别需要改进直升机红外对抗系统。在科索沃战争中,美国陆军AH-64A“阿帕奇”直升机从未出现在战场上主要是因为它装备的BAE系统公司的AN/ALQ-144(V)红外对抗系统不很灵敏。

固定翼运输机在飞行高度降低及速度减慢时也面临着危险,尤其是在起飞或降落期间更容易受到攻击,因为这时的防御措施主要是曳光弹,没有施放诱饵的空间。另外,由于存在火险,焰火不能在居民区上方施放。战斗机受攻击的可能性较小,因为它们经常使用安全军用机场或航空母舰进行起降,并且执行任务期间飞得较高。

新一代红外制导SAM导弹具有全方位的攻击能力,并经改进已不受焰火的干扰。传统的红外对抗系统使用宽角热灯对付导弹寻的器,但却不能在全方位辐射足够的能量以实施全方位干扰。因此,自海湾战争以来,对定向红外对抗系统的需求已成为关键。

目前,世界4个主要红外对抗系统项目是:

(1)BAE系统公司的先进威胁定向红外对抗系统(ATIRCM);

(2)诺斯罗普·格鲁曼公司的定向红外对抗系统(DIRCM),该系统于2001年开始生产;(3)诺斯罗普·格鲁曼公司的大型飞机红外对抗系统(LAIRCM),该项目于2001年进入工程与制造开发阶段;

(4)美国海军的战术飞机定向红外对抗系统(TADIRCM),该项目正等待工程与制造资金。

Teal Group公司预测,未来10年世界主要红外对抗系统市场总额将超过50亿美元,2007年以前将上升到每年近7亿美元。

2 主要红外对抗系统现状

2.1 先进威胁定向红外对抗/通用导弹告警系统(ATIRCM/CMWS)

1991年,美国陆军授予洛克希德·桑德斯(现在的BAE系统)公司一项合同,开发AN/ALQ-212(V)ATIRCM。

ATIRCM及相关的AN/AAR-57(V)通用导弹告警系统(CMWS)的综合系统总重量在57千克以下。综合系统包括:多频谱红外干扰机、电子控制装置、由4个导弹告警传感器组成的通用导弹告警系统以及带有电子序列发生器的干扰物/焰火投放器。

ATIRCM利用氩弧灯对抗目前的红外制导导弹使用的近红外/中红外波形。但是,利用远红外线进行探测的下一代导弹甚至可以探测直升机热的机身,对付它的办法则是使用定向激光束。

ATIRCM从一开始就是一个重要的项目,但当陆军在1995年负责所有未来导弹告警系统时,它又成为一个规模宏大的项目。1995年晚些时候,陆军授予洛克希德·桑德斯一项价值9760万美元的工程制造与设计合同,使之击败“复仇女神”定向红外对抗系统,成为美国未来防御红外制导导弹的关键。1998年,ATIRCM的投资达到高峰,预计其项目总成本达到30亿美元。

但研发的误期及成本的增加困扰着ATIRCM。因此,1999年美国国防部又开始研究“复仇女神”作为候选品种。尽管国防部决定保留ATIRCM,但美国海军及空军却不买账。

目前的计划是为美国陆军直升机生产1000余套ATIRCM。装备ATIRCM的平台将依次是:MH-60K 与MH-47E特种部队直升机、“阿帕奇”直升机、UH-60(X)“黑鹰”直升机、EH-60电子侦察/干扰直升机、CH-47D“支努干”直升机及RAH-66“科曼奇”隐形武装直升机(如果其投产)。

2001年,ATIRCM/CMWS至少有两次差点被取消。从2001年8月起,美国陆军不顾它已在当年4月份成功进行了实弹试射,就一直威胁要取消该项目。接着,美国国防部取消了ATIRCM项目2002财年的经费。今年早些时候,美国陆军因未来作战系统需增加资金而削弱了18个项目的经费,ATIRCM又列入其中。

尽管如此,美国陆军还是需要数百套先进红外对抗系统,有关部门预测ATIRCM将会生产。否则,特种作战部队及“阿帕奇”直升机只有靠过时的ALQ-144红外干扰吊舱——它无法对付目前先进的红外制导SAM导弹。尽管美国陆军可以采购DIRCM取而代之,但目前尚无此迹象

。预计2002年或2003年ATIRCM将开始小批量生产。

2.2 定向红外对抗系统(“复仇女神”DIRCM)

尽管在最初的竞争中败给了ATIRCM,但目前“复仇女神”DIRCM已成为ATIRCM强有力的竞争对手。英国国防部是1989年开始资助这一项目的,美国特种作战司令部也对此予以支持。当时,ATIRCM离生产准备阶段还很遥远。1995年3月英国国防部及美国特种作战司令部都选定了DIRCM。DIRCM较早投产的一个原因是其设计要求安装一个定向红外氩弧灯(下一步计划是用激光系统取而代之),而ATIRCM则必须要求安装激光器作为干扰光源。

“复仇女神”能探测到导弹发射。当AN/AAR-54紫外型导弹逼近告警系统发现目标并确定该目标构成威胁时,DIRCM就跟踪导弹同时从炮塔发射装置向目标发射红外对抗波束。直升机用的DIRCM 与ATIRCM大小相差不多,但固定翼飞机用的DIRCM要大些,重约227千克。

英国将出资4.5~5亿美元为10种不同的平台采购131套DIRCM系统,但其实际需求量为186套。而美国特种作战司令部则计划出资1.71亿美元采购64套DIRCM系统,用于EC-130E/H运输机及AC-130H/U武装直升机。另外,美国特种作战司令部现在也为CV-22选择了DIRCM。

1999年,澳大利亚成为“毒蛇”中红外/激光DIRCM系统的第一个用户,为澳大利亚的7架“楔

尾”空中预警机签署了2000万美元的DIRCM合同。诺斯罗普·格鲁曼公司计划在2002年底到2003年底交货,预警机DIRCM系统集成则将在2004年开始。

Teal Group公司预测DIRCM与ATIRCM之间的竞争仍将持续多年,尤其在国际市场上。如果不是ATIRCM性能严重不足或生产进一步拖迟,DIRCM永远也不可能达到ATIRCM的生产量。

在美国特种作战司令部拿到DIRCM订货后,预计未来美国计划采购DIRCM的数量将少得可怜。

ATIRCM研发的推迟使得DIRCM抢先登场。如果DIRCM价格不断下降,并且其性能可以与ATIRCM 一争高低,那么,未来DIRCM有可能大量生产。美国仍可能为大型直升机采购ATIRCM,但也应注意到它已为其C-130以及C-17选择了DIRCM的衍生型产品——大型飞机红外对抗系统(LAIRCM)。

2.3 大型飞机红外对抗系统(LAIRCM)

ATIRCM遇到的麻烦使大型飞机和快速喷气式飞机的红外对抗项目受益匪浅。这两种飞机最初计划选择ATIRCM,但现在它们已转向LAIRCM,而且其市场不比原来的ATIRCM市场小。

2001年9月,诺斯罗普·格鲁曼公司赢得美国空军一项价值6650万美元的合同,为C-17及C-130飞机的LAIRCM项目进行系统设计与开发。该系统设计与开发分两个阶段:第一阶段包括生产20套系统,第二阶段是装备59架以上的飞机。最终,所有空军机动司令部的943架C-17、C-130、KC-135、KC-10及C-5都可能装备LAIRCM。如果是这样,LAIRCM的总产值将达到20~60亿美元。JSTARS、预警机、机载激光器及海军P-3C“猎户星”反潜巡逻机也将是LAIRCM的潜在平台。

为大型飞机安装的LAIRCM将实现最优化。对来袭导弹来说,大型飞机是较大的红外热源。目前的红外制导导弹传感器的视场较窄,而且大型飞机分散的发动机提供了几个辐射目标。LAIRCM 必须干扰或摧毁来袭导弹的传感器,并且让其无法再搜索别的发动机。因此,功率更高的激光器比红外弧光灯更好。

由于大型飞机在起降时特别容易受到攻击,因此,LAIRCM在低空或慢速飞行时必须特别有效。大型飞机较强的红外信号也使敌方导弹在较远的距离外就能获取并跟踪目标。LAIRCM导弹告警器系统的范围应比通用导弹告警系统及AAR-54远得多,也可能需要更昂贵的红外传感器。LAIRCM 的设计基于装有“毒蛇”激光器的DIRCM,目前实际包括了AAR-54。

有关部门建议LAIRCM第二阶段的生产采用闭环IRCM。闭环IRCM激光器将分析来袭导弹、确定其类型,然后反射定制的干扰编码序列,破坏来袭导弹的瞄准系统,使来袭导弹明显偏离目标飞机,并且在3~4秒以后可以对付另一个目标导弹。这确实超过了目前的开环IRCM系统——它只

是利用随机假目标或红外能量试图迷惑来袭导弹,使导弹在飞行过程中抖动,但未必解锁。使用开环IRCM系统时,如果干扰头移向别的导弹,先前的导弹能够接着搜索目标。

不过Teal Group公司认为,在未来一、二年内不可能推出实用的闭环IRCM,并且其成本也不可能降到现有系统的一半。

2.4 战术飞机定向红外对抗系统(TADIRCM)

TADIRCM是美国海军F/A-18E/F“超级大黄蜂”的一个研发项目。TADIRCM装有红外凝视(非旋转)传感器——它不但探测距离较远,而且较好地抑制杂乱回波,还可工作在不同的波长,使虚警率降到最低。

TADIRCM最初是一项先进技术开发项目,其大部分资金来自BAE系统公司及诺斯罗普·格鲁曼公司。BAE系统公司的TADIRCM与ATIRCM有60%是相通的。诺斯罗普·格鲁曼公司的TADIRCM称作Wanda,在其14厘米(5.5英寸)的圆顶有一个“毒蛇”中红外激光器。预计美国海军2002年将从这两家公司中选择一家进入TADIRCM工程制造与设计阶段。

Teal Group公司相信:尽管与ATIRCM或DIRCM有很多相通的地方,但TADIRCM仍将脱颖而出,而且将成为一个主要的项目。虽然TADIRCM系统是为战斗机研制的,但因为其干扰头更小、更光滑以及其导弹告警系统作用距离较远,因此,诸如C-17快速运输机等其它平台也将可能选择TADIRCM。

原定用于英国快速喷气式飞机(如“狂飞”与“欧洲战斗机”等)的DIRCM的开发也同时取得进展。2002年1月,英国国防部授予BAE系统公司一项560万美元的技术演示合同,以进一步开发其防空电子收发机(DART),它与激光告警器及通用导弹告警系统集成在一起。由于简化了光学路径及复杂的光电/红外接口,DART外型比TADIRCM要小。但据认为,快速喷气式飞机生产的可能性不大,因此一旦TADIRCM取得成功,英国还是愿意购买TADIRCM。更何况英国是联合战斗机全程合作伙伴,因此,其参与TADIRCM将有很多好处。

3 展望

从未来10年红外对抗产品产量预测可知,一旦这4个项目实现全速生产,其未来走势十分相似。

2002年DIRCM的产量大约是50套,2002~2004年DIRCM产量将略有增长,在完成英国与美国特种作战司令部的定货之后,DIRCM产量从2005年将出现下滑,2006年以后将保持平稳态势,每年大约维持在50套以内。

2002年ATIRCM与LAIRCM的产量也大约是50套,2002~2005年ATIRCM与LAIRCM产量将大幅增长,年增长率在50%左右;2005~2008年ATIRCM产量基本持平,而同期LAIRCM产量仍维持增长趋势,但增长速度放慢;另外,2005~2008年TADIRCM产量将大幅增长,年增长率大约是50%,2008年TADIRCM产量将超过250套;2008年以后,ATIRCM、LAIRCM以及TADIRCM产量走势如出一辙,即2009年下降,2010年(产量基本与2008年持平)上升,2010年以后将保持平稳态势。

如果DIRCM在阿富汗能够挽救一些作战飞行人员的生命,那么它有可能吸引更多看好ATIRCM的用户。

从未来10年红外对抗产品产值来看,一旦ATIRCM开始生产,BAE系统公司仍将是世界第一大红外对抗产品制造商,至少从中期看是如此。这是因为BAE收购洛希德·桑德斯之后,将分享DIRCM 项目一半的经费。尽管诺斯罗普·格鲁曼公司试图说服反垄断官员命令BAE系统公司放弃ATIRCM,但未取得成功。BAE系统公司称,防火墙及其它技术将继续保证该公司在ATIRCM与DIRCM之间

的竞争力。在曾经是占绝对优势的ATIRCM失宠之后,在未来的一、二十年,BAE系统公司也将

失去世界红外对抗市场的霸主地位。

如果诺斯罗普·格鲁曼公司LAIRCM产量不变的话,那么,2010年以前TADIRCM将成为决定世界红外对抗市场霸主的关键因素。在LAIRCM产量增长以后,诺斯罗普·格鲁曼公司与BAE系统公司在红外对抗系统投资方面将难分高低。如果TADIRCM如期投产,其对红外对抗市场的重要性不亚于美国空军先进瞄准吊舱对前视红外市场的重要性。但无论如何,10年以后世界红外对抗产

品市场仍将被这两家公司操纵。

由于肩上发射的红外制导SAM导弹的不断的、似乎是无止境的扩散,因此,在未来20年,新一代红外对抗系统将逐渐渗透到世界直升机与固定翼飞机市场。

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由直流电机构成的伺服系统是直流伺服系统,由交流电机构成伺服系统是交流伺服系统。伺服电动机至今经历了三个主要发展阶段: 1.1 第一个发展阶段(20世纪60年代以前):步进电动机开环伺服系统 伺服系统的驱动电机为步进电动机或功率步进电动机,位置控制为开环系统。步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构,两相混合式步进电机步距角一般为3.6°、1.8°,五相混合式步进电机步距角一般为0.72°、0.36°。 步进电机存在一些缺点:在低速时易出现低频振动现象;一般不具有过载能力;步进电机的控制为开环控制,启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转现象,停止时转速过高易出现过冲现象。 1.2 第二个发展阶段(20世纪60-70年代):直流伺服电动机闭环伺服系统 由于直流电动机具有优良的调速性能,很多高性能驱动装置采用了直流电动机,伺服系统的位置控制也由开环系统发展成为闭环系统。在数控机床的应用领域,永磁式直流电动机占统治地位,其控制电路简单,无励磁损耗,低速性能好。 1.3 第三个发展阶段(80年代至今):无刷直流伺服电动机、交流伺服电动机伺服系统

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红外技术的发展现状与发展趋势 第一部分红外技术的发展及主要应用领域 红外技术的发展 1800年,英国天文学家F.W.赫歇耳利用水银温度计来研究太阳光的能量分布发现了红外辐射,从那时起,人们就致力于研究各种红外探测器以便更好地研究和探测红外辐射。在红外探测器发展中,以下事件具有重要意义: 上世纪70年代,热成像系统和电荷耦合器件被成功地应用。 上世纪末以焦面阵列(FPA)为代表的红外器件被成功地应用。 红外技术的核心是红外探测器。 红外探测器 单元红外探测器:如InSb(锑化铟)、HgCdTe(碲镉汞)、非本征硅,以及热电等探测器。 线列:以60元、120元、180元和256元等,可以拼接到1024元甚至更多元。 4N系列扫描型焦平面阵列:如211所的研制生产的4x288。 凝视型焦平面阵列(IRFPA): 致冷型256x256、320x240、384x288,更大规模的如640x512,1024×1024和1280×720 元阵列也已有了; 非致冷型160×120、320x240已广泛应用于各个行业中,384x288、640x480也已开始应用。 红外探测器按其特点可分为四代: 第一代(1970s-80s):主要是以单元、多元器件进行光机串/并扫描成像; 第二代(1990s-2000s):是以4x288为代表的扫描型焦平面; 第三代:凝视型焦平面; 第四代:目前正在发展的以大面阵、高分辨率、多波段、智能灵巧型为主要特点的系统芯片,具有高性能数字信号处理功能,甚至具备单片多波段探测与识别能力。 目前非制冷焦平面探测器的主流技术为热敏电阻式微辐射热计,根据使用的热敏电阻材料的不同可以分为氧化钒探测器和非晶硅探测器两种。 非制冷焦平面阵列探测器的发展,其性能可以满足部分的军事用途和几乎所有的民用领域,真正实现了小型化、低价格和高可靠性,成为红外探测成像领域中极具前途和市场潜力的发展方向。 氧化钒技术由美国的Honeywell公司在九十年代初研发成功,目前其专利授权BAE、L-3/IR、 FLIR-INDIGO、DRS、以及日本NEC、以色列SCD等几家公司生产。非晶硅技术主要由法国的 CEA/LETI/LIR实验室在九十年代末研发成功,目前主要由法国的SOFRADIR和ULIS公司生产。 目前世界上只有美国、法国、日本、以色列四个国家拥有非制冷焦平面探测器产业化生产的能力,其核心技术仅有美国和法国两个国家掌握,日本和以色列则由美国取得技术许可,在其国内生产和有限制地使用。对我国的出口则设置了更多严格的限制,如大家遇到的帧频限制。

中国磁性材料产业现状及其发展展望(1)

中国磁性材料产业现状及其发展展望(1) 摘要:磁性材料是各种电子产品主要的配套产品,无论是消费家电产品和工业类如计算机、通讯设备、汽车,以及国防工业均离不开磁性材料。当前,中国各种磁性材料的产量基本上世界第一,成为磁性材料生产大国和磁性材料产业中心。中国磁性材料的中长期市场前景十分光明,中国的磁性材料产品在全球的地位必将进一步提高。必须加强科技创新力度、加强技术改造加强企业管理水平,调整产业结构和提高产品档次,使中国磁性材料从大国走向强国。本文着重从宏观角度分析了中国磁体产业整体情况,介绍了稀土永磁材料特别是中国钕铁硼烧结和粘结产业现状,以及中国新型的稀土永磁材料的研究开发情况,同时对我国磁体产业发展前景进行了预测和分析。 1 中国磁体产业的发展历程 目前,全球的经济已进入了一个信息时代,作为一种功能材料,磁性材料所占的地位越来越重要。当前主要的商品磁体共有4类:20世纪30年代开发的铝-镍-钴永磁;50年代初期开发的铁氧体磁体;60年代末开发的钐-钴磁体,包括第一代稀土永磁-SmCo5和第二代稀土永磁-Sm2Co17;80年代初开发的稀土永磁钕铁硼。而稀土永磁,特别是钕铁硼是磁性材料里最重要的一部分,在永磁材料中发展最快,平

均以每年10%的速度增长。中国磁体产业在中国的出现远较西方发达国家晚,起始期是1969年到1987年之间。因为当时的稀土永磁钐钴磁体的高成本、国内市场的需求量少,所以到八十年代初还没有形成自己的磁体工业。1987~1996的十年是中国磁体产业开始发展的第一阶段,其特点是起点低:由于投资小,设备简陋,生产设备基本完全是国产的,经营理念落后,仍局限于小生产的模式。 1997~20XX的五年是中国磁体产业发展的第二阶段,其特点是起点远高于前一阶段:投资强度大,引进一部分国外的先进技术设备,能够按先进的工艺路线组织生产,产品质量一般属中低档。 20XX年起,中国磁体产业的发展将进入第三阶段。企业建立的特点将是“三高”,即高起点、高投入、高回报:1)产品瞄准特定用途所需的高档磁体;投资规模巨大,引进整条先进生产线;2)按现代化管理的理念,组织集约式分段联营的大生产:磁体生产分为两段—母合金/粉料的生产和磁体制备,投资显著降低,效益则大为提高;3)按资本运作的规律运营,从而保证磁体产业较高的回报率。特别是有可能从国外引进最先进的或采用国产先进生产线,生产高档的磁体产品。 进入21世纪,发达国家的磁体生产由于成本过高,已难以为继,世界磁性材料行业纷纷向中国或第三世界地区转移,中国作为首选的国家。世界一些著名的磁性材料制造企

伺服系统原理及发展趋势 王刚

伺服系统原理及发展趋势 姓名:王刚学号:50128523405 摘要:伺服系统是机电产品中的重要环节,其控制性能反映了机电设备的控制质量。高性能的伺服系统可以提供灵活、方便、准确、快速的驱动。本文在理解《伺服驱动与控制技术》这门课程的理论基础上,介绍了伺服系统的发展过程和伺服系统的分类、原理,并具体阐述了伺服系统的发展趋势。 关键词:伺服系统;控制;电机;发展 Abstract:Servo-system is the important link in the mechanical-electrical products ,its control property reflects the control quality of mechanical-electrical device.High-performance servo system can provide a flexible, convenient, accurate and fast driver. Based on understanding the servo drive and control technology based on the theory of this course, the developing of the Servo-system are introduced and the classification, the principle of the servo system, and expounds the development trend of servo system in detail. Keyword:Servo-system;Control;Motor;developing 引言 伺服系统是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。又称随动系统。在很多情况下,伺服系统专指被控制量(系统的输出量)是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统,其作用是使输出的机械位移(或转角)准确地跟踪输入的位移(或转角)。最基本的伺服系统包括伺服执行元件(电机、液压缸等)、反馈元件和伺服驱动器。

中国光伏发电的现状和展望

中国光伏发电的现状和展望 一、中国光伏发电的战略地位 1.1 中国的能源资源和可再生能源现状和预测; 无论从世界还是从中国来看,常规能源都是很有限的,中国的一次能源储量远远低于世界的平均水平,大约只有世界总储量的10%。图一给出了世界和中国主要常规能源储量预测。 从长远来看,可再生能源将是未来人类的主要能源来源,因此世界上多数发达国家和部分发展中国家都十分重视可再生能源对未来能源供应的重要作用。在新的可再生能源中,光伏发电和风力发电是发展最快的,世界各国

都把太阳能光伏发电的商业化开发和利用作为重要的发展方向。根据欧洲JRC 的预测,到2030年太阳能发电将在世界电力的供应中显现其重要作用,达到10%以上,可再生能源在总能源结构中占到30%;2050 年太阳能发电将占总能耗的20%,可再生能源占到50%以上,到本世纪末太阳能发电将在能源结构中起到主导作用。图二是欧洲JRC 的预测。 中国是一个能源生产大国,也是一个能源消费大国。2003 年能源消费总量约为16.8 亿吨,比2002 年增长13%,其中:煤炭占67.1%、石油占22.7%、天然气占2.8%、水电等占7.3%,石油进口达到9700 万吨。由于能源需求的强劲增长,煤炭在能源消费结构中的比例有所提高,比2002 年提高1 个百分点。图三给出了我国2003 年一次能源消费构成。

我国政府重视可再生能源技术的发展,主要有水能、风能、生物质能、太阳能、地热能和海洋能等。我国目前可再生能源的发展现状如下: 水能:我国经济可开发的水能资源量为3.9 亿千瓦,年发电量1.7 万亿千瓦时,其中5 万千瓦及以下的小水电资源量为1.25 亿千瓦。到2003 年底,我国已建成水电发电装机容量9000 万千瓦,其中小水电容量3000 万千瓦。 风能:我国濒临太平洋,季风强盛,海岸线长达18000 多公里,内陆还有许多山系,改变了气压的分布,形成了分布很广的风能资源。根据全国气象台风能资料估算,我国陆地可开发装机容量约2.5 亿千瓦,海上风能资源量更大,可开发装机容量在7.5 亿千瓦,总共可开发装机容量10 亿千瓦。目前全国已建成并网风力发电装机容量57 万千瓦,此外,还有边远地区农牧民使用的小型风力发电机约18 万台,总容量约3.5 万千瓦。

红外技术应用及发展前景

红外技术应用及发展前景

目录 一、摘要 (2) 二、红外技术的起源与发展 (3) 三、红外技术的应用 (4) 1、红外热像仪 (4) 2、红外光谱仪 (4) 3、红外传感器 (5) 四、红外技术的发展前景 (5) 1.红外技术的发展及主要应用领域 (5) 2.红外技术产业的主要领域方向 (6) 五、对红外技术课堂的意见及建议 (7)

摘要 红外技术的英文名称是:Infrared Technique。红外技术的内容包含四个主要部分,红外辐射的性质,红外元件、部件的研制、把各种红外元、部件构成系统的光学、电子学和精密机械、红外技术在军事上和国民经济中的应用。 红外技术发展的先导是红外探测器的发展。60年代激光的出现极大地影响了红外技术的发展,促使出现新的探测器件和新的辐射传输方式,推动红外技术向更先进的方向发展。 红外应用产品种类繁多,应用广泛。红外线自1800年被发现以来,人们对她的研究从来没有停止过,目前已经开发出了众多的应用产品,从医疗、检测、航空到军事等领域,几乎处处都能看到红外的身影。本文选择了红外热像、红外通讯、红外光谱仪、红外传感器等几个比较大的产品领域做介绍。红外技术的发展前景十分的广阔,在军用和民用领域都有着极其广阔的应用。按应用领域可分为:安防领域、消防领域、电力领域、企业制程控制领域、医疗领域、建筑领域、遥感领域等。 最后,提出对这门课程的意见及建议。我认为每节课都应有具体的任务,明确的目的和要求,每节课都给学生留有思考的空间。课堂教学的形式是多样的,教学形式是实现教学目的一种手段,是为课堂教学服务的。 关键字:红外辐射外探测器红外线

镁基复合材料的研究发展现状与展望

——颗粒增强镁基复合材料 课程名称:金属基复合材料 学生姓名: 学号: 班级: 日期:2010/12/26

——颗粒增强镁基复合材料 摘要:镁基复合材料具有很高的比强度、比刚度以及优良的阻尼减震性能,是汽车制造、航空航天等领域的理想材料之一。本文综述了颗粒增强镁基复合材料的研究概况,镁基复合材料常用的基体合金和常用的增强相。着重介绍了其制备方法、力学以及阻尼性能,并对它的发展趋势进行了展望。 关键词:镁基复合材料;制备方法;基体镁合金;颗粒增强体;性能 1.前言 与传统的金属材料相比,金属基复合材料具有高的比强度、比刚度、耐高温、耐磨损耐疲劳、热膨胀系数小、化学稳定性和尺寸稳定性好等优异性能。金属基复合材料的增强体主要有长纤维、短纤维、颗粒和晶须等,其中颗粒增强金属基复合材料由于制备工艺简单、成本较低微观组织均匀、材料性能各向同性且可以采用传统的金属加工工艺进行二次加工等优点,已经成为金属基复合材料领域最重要的研究方向,正在向工业规模化生产和应用发展。颗粒增强金属基复合材料的主要基体有铝、镁钛、铜和铁等,其中铝基复合材料发展最快;由于镁的密度更低(1.74 g/cm3),仅为铝的2/3,具有更高的比强度、比刚度,而且具有良好的阻尼性能和电磁屏蔽等性能,镁基复合材料正成为继铝基之后的又一具有竞争力的轻金属基复合材料。镁基复合材料因其密度小,且比镁合金具有更高的比强度、比刚度、耐磨性和耐高温性能,受到航空、航天、汽车、机械及电子等高技术领域的重视.自20世纪8O年代至现在,镁基复合材料已成为金属基复合材料的研究热点之一。颗粒增强镁基复合材料与连续纤维增强、非连续(短纤维、晶须等)纤维增强镁基复合材料相比,具有力学性能呈各向同性、制备工艺简单、增强体价格低廉、易近终成型、易机械加工等特点,是目前最有可能实现低成本、规模化商业生产的镁基复合材料。 2.制备方法 2.1粉末冶金法 粉末冶金法是把微细纯净的镁合金粉末和增颗粒均匀混合后在模具中冷压,然后在真空中将合体加热至合金两相区进行热压,最后加工成型得复合材料的方法。粉末冶金的特点:可控制增颗粒的体积分数,增强体在基体中分布均匀;制备温度较低,一般不会发生过量的界面反应。该法工艺设备较复杂,成本较高,不易制备形状复杂的零件。 2.2熔体浸渗法 包括压力浸渗、无压浸渗和负压浸渗。压力浸渗是先将增强颗粒做成预制件,加入液态镁合金后加压使熔融的镁合金浸渗到预制件中,制成复合材料采用高压浸渗,可克服增强颗粒与基体的不润湿情况,气孔、疏松等铸造缺陷也可以得到很好的弥补。无压浸渗是指熔的镁合金在惰性气体的保护下,不施加任何压力对增强颗粒预制件进行浸渗。该工艺设备简单、成本低,但预制件的制备费用较高,因此不利于大规模生产。增强颗粒与基体的润湿性是无压浸渗技术的关键。负压浸渗是通过预制件造成真空的负压环境使熔融的镁合金渗入到预制件中。由负压浸渗制备的SiC/Mg颗粒在基体中分布均匀。

国内外虚拟现实技术发展现状和发展趋势

浅析:国内外虚拟现实技术发展现状和发展趋势 国外虚拟现实技术及产品有Google Earth, Microsoft Map Live, Intel Shockwave3D, Cult3D, ViewPoint, Quest3D,Virtools,WEBMAX等…… 一. 国内外虚拟现实几种主流技术的介绍 VRML技术 虚拟现实技术与多媒体、网络技术并称为三大前景最好的计算机技术。自1962年,美国青年(Morton Heilig),发明了实感全景仿真机开始。虚拟现实技术越来越受到大众的关注。以三个I,即Immersion沉浸感,Interaction交互性,Imagination思维构想性,作为虚拟现实技术最本质的特点,并融合了其它先进技术。在国际互联网发展迅猛的今天,具有广泛的应用前景。重大的发展过程如下: VRML开始于20世纪90年代初期。1994年3月在日内瓦召开的第一届WWW大会上,首次正式提出了VRML这个名字。1994年10月在芝加哥召开的第二届WWW大会上公布了规范的VRML1.0标准。VRML1.0可以创建静态的3D景物,但没有声音和动画,你可以在它们之间移动,但不允许用户使用交互功能来浏览三维世界。它只有一个可以探索的静态世界。 1996年8月在新奥尔良召开的优秀3D图形技术会议-Siggraph'96上公布通过了规范的VRML2.0标准。它在VRML1.0的基础上进行了很大的补充和完善。它是以SGI公司的动态境界Moving Worlds提案为基础的。比VRML1.0增加了近30个节点,增强了静态世界,使3D场景更加逼真,并增加了交互性、动画功能、编程功能、原形定义功能。 1997年12月VRML作为国际标准正式发布,1998年1月正式获得国际标准化组织ISO 批准(国际标准号ISO/IEC14772-1:1997)。简称VRML97。VRML97只是在VRML2.0基础进行上进行了少量的修正。但它这意味着VRML已经成为虚拟现实行业的国际标准。 1999年底,VRML的又一种编码方案X3D草案发布。X3D整合正在发展的XML、JA V A、流技术等先进技术,包括了更强大、更高效的3D计算能力、渲染质量和传输速度。以及对数据流强有力的控制,多种多样的交互形式。 2000年6月世界web3D协会发布了VRML2000国际标准(草案),2000年9月又发布了VRML2000国际标准(草案修订版)。预计将在2002年,正式发表X3D标准。及相关3D浏览器。由此,虚拟现实技术进入了一个崭新的发展时代。 Wed3D协会其组织包括各种97家会员公司。主要公司如下:Sun、Sony、Hp、Oracle 、Philips 、3Dlabs 、ATI 、3Dfx 、Autodesk /Discreet、ELSA、Division、MultiGen、Elsa、NASA、Nvidia、France Telecom等等。 其中以Blaxxun和ParallelGraphics公司为代表,它们都有各自的VR浏览器插件。并各自开发基于VRML标准的扩展节点功能。使3D的效果,交互性能更加完美。支持MPEG,Mov、Avi等视频文件,Rm等流媒体文件,Wav、Midi、Mp3、Aiff等多种音频文件,Flash 动画文件,多种材质效果,支持Nurbs曲线,粒子效果,雾化效果。支持多人的交互环境,VR眼镜等硬件设备。在娱乐、电子商务等领域都有成功的应用。并各自为适应X3D的发展,以X3D为核心,有Blaxxun3D等相关产品。在虚拟场景,尤其是大场景的应用方面,以VRML标准为核心的技术具有独特的优势。相关网址如下:https://www.doczj.com/doc/fa17741792.html, , https://www.doczj.com/doc/fa17741792.html, 应用的画面:慕尼黑机场(电子商务)

交流伺服系统发展现状及其趋势

交流伺服系统发展现状及其趋势运动控制系统作为电气自动化的一个重要的应用领域,已经被广泛应用于国民经济各个部门。运动控制系统主要研究电动机拖动及机械设备的位移控制问题。交流伺服系统是运动控制系统所研究的重要的一部分,而纵观电力拖动的发展过程,交、直流两种拖动方式并存与各个生产领域,随着工业技术的发展,两者相互竞争,相互促进。 1990年以前,由于技术成本等原因,国内伺服电机以直流永磁有刷电机和步进电机为主,而且主要集中在机床和国防军工行业。1990年以后,进口永磁交流伺服电机系统逐步进入中国,此期间得益于稀土永磁材料的发展、电力电子及微电子技术日新月异的进步,交流伺服电机的驱动技术也得以很快发展。如今约占整个电力拖动容量80%的不变速拖动系统都采用交流电动机,而只占20%的高精度、宽广调速范围的拖动系统采用直流电动机。自20世纪80年代以来,随着现代电机技术、现代电力电子技术、微电子技术、控制技术及计算机技术等支撑技术的快速发展,交流伺服控制技术的发展得以极大的迈进,使得先前困扰着交流伺服系统的电机控制复杂、调速性能差等问题取得了突破性的进展,交流伺服系统的性能日渐提高,价格趋于合理,使得交流伺服系统取代直流伺服系统尤其是在高精度、高性能要求的伺服驱动领域成了现代电伺服驱动系统的一个发展趋势。 一、交流伺服系统的概述 伺服来自英文单词Servo,指系统跟随外部指令进行人们所期望的运动,运动要素包括位置、速度和力矩。伺服系统的发展经历了从液压、气动到电气的过程,而电气伺服系统包括伺服电机、反馈装置和控制器。在20世纪60年代,最早是直流电机作为主要执行部件,在70年代以后,交流伺服电机的性价比不断提高,逐渐取代直流电机成为伺服系统的主导执行电机。控制器的功能是完成伺服系统的闭环控制,包括力矩、速度和位置等。我们通常说的伺服驱动器已经包括了控制器的基本功能和功率放大部分。虽然采用功率步进电机直接驱动的开环伺服系统曾经在90年代的所谓经济型数控领域获得广泛使用,但是迅速被交流伺服所取代。进入21世纪,交流伺服系统越来越成熟,市场呈现

中国光伏产业发展现状与展望

中国光伏产业发展现状与展望 光伏制造是我国为数不多的具有国际竞争力的新兴产业之一,中长期前景广阔。随着全球市场竞争的不断加剧,光伏产业普遍出现产能过剩、核心技术缺失、依赖政府扶持、忽略品牌建设、缺乏战略思维等问题,在很大程度上阻碍了光伏产业的稳健发展。本文分析了我国光伏产业发展的现状,指出了光伏产业的发展策略,以期为光伏企业发展提供借鉴与参考。 标签:光伏产业;发展现状;展望;对策 1.光伏产业发展现状 1.1产业链中游产能集中,光伏产业呈现“两头小,中间大”的格局 由于太阳能电池的生产及组件封装属于劳动密集型产业,对技术没有过高的要求,进入门槛低,因此中游企业发展迅猛。而产业链上游的多屏,硅在短暂的迅速发展后,速度明显放缓并出现了负增长,已无法满足中游产业生产的需要,需大规模从国外进口;下游的太阳能电站新增装机量虽然发展势头良好,在一定程度上消化了部分过剩产能,但仍然无法改变我国光伏产业不协调发展的格局。 1.2产能过剩问题严重 由于光伏产业在各级政府的政策扶持下大肆擴张,企业投资者一哄而上,一时间“光伏基地”遍地开花。由于产能快速扩张,行业陷入无序竞争状态,导致我国光伏产品产能过剩问题不断加剧。虽然近几年光伏制造业市场小幅回暖,但是整体产能依然过剩,光伏制造业正由绝对过剩向结构性过剩转化。 1.3出口规模增加,国际贸易摩擦不断 由于我国光伏产品产量与出口迅速增加,使得产品价格快速下降。2011年以来,关国和欧洲等国家为保护本国的光伏产业,相继对我国光伏产品发起频繁的“双反”调查,设置贸易壁泉,打压我国光伏产业,国际贸易争端持续不断。在产品价格下行和贸易壁泉的双重影响下,我国光伏制造企业遭受重创,不少企业资不抵债而破产。尽管近几年市场逐渐回暖,但是我国光伏企业在海外市场的发展却不容乐观。国际贸易保护主义挑战不断,欧关双反仍然持续,印度也于2017年7月发出公告,对来自我国进口的光伏电池及组件进行反倾销调。种种贸易摩擦使我国未来出口贸易充满了太多的不确定性。 1.4中小光伏企业发展困难 近年来,全国360个城市当中有将近一半的城市把发展目光锁定在光伏产业上,并提出了建设千亿级光伏产业园区的目标,盲目扩大项目投资,终将导致产品价格下滑、产能资源过剩等问题,进而丧失市场主动权。一些不具备竞争力或

新材料产业发展现状及趋势

新材料产业发展现状及趋势 “十五”期间,在我国新材料产业发展过程中,国家给予了大力支持,初步形成了比较完整的新材料产业体系。“十五”期间发布的《国家计委关于组织实施新材料高技术产业化专项公告》,通过100多个产业化专项的实施.有力地推动了我国具有自主知识产权的新材料产业的发展,在电子信息材料、先进金属材料、电池材料、磁性材料、新型高分子材料、商性能陶瓷材料和复合材料等方面形成了一批高技术新材料核心产业。“十一五”期间又进一步加大了支持力度。按我国目前经济发展趋势预计,新材料需求增长速度将高于经济增长速度,按10%的增长速度计算,到2010年我国新材料市场可达6500亿元。新材料产业也已成为衡量一个国家经济社会发展、科技进步和国防实力的重要标志。 我国新材料产业的发展现状 当前,我国的新材料产业在国际产业布局中正处于由低级向高级发展的阶段,随着对外开放和与全球业界的广泛交流合作,我国新材料产业正呈现快速健康发展的良好状态,在一些重点、关键新材料的制备技术、工艺技术、新产品开发及节能、环保和资源综合利用等方面取得了明显成效,促进了一批新材料产业的形成与发展。 1.新一代钢铁结构材料 迄今为止,钢铁结构材料依然是国民经济各支柱产业和国防工业的重要支撑材料和应用范围最宽、使用量最大的材料,其生产和应用过程对全球资源、能源和人类生存环境有着不可忽视的影响,以去年为例: 2007年生产钢材46719.3万吨,比去年增长16.2%。同时,高技术含量、高附加值品种钢材产量大幅度增长。全年生产冷轧薄宽钢带1740.27万吨,同比增长31.8%;冷轧薄板1563.83万吨,同比增长25.2%;镀层板(带)1754.58万吨,同比增长37.9%;涂层板(带)317.21万吨,同比增长36.1%;电工钢板(带)415.57万吨。同比增长23.5%。以上5个品种钢材合计生产5791.487吨,比上年增长31.28%,高于钢材生产总量增幅8.59个百分点。全年生产不锈钢720.6万吨,比上年增加190.6万吨,增长35.96%,居世界第一位。其中,世界一流工艺装备的生产量达到70%,国内市场占有率达到75%,实现了重大的突破。全行业已基本形成以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新和新产品研发体系,形成了科研基础设施建设加强、科技投入增加的良好格局。全行业在高效采选技术、钢铁冶炼技术、轧钢新技术、高端产品开发、大型冶金成套装备技术集成、节能节水和废弃物综合利用新技术等方面,都取得了新的成果和进步。 2007年宝钢试制成功X120管线钢,实现电镀锌机组全面无铬化生产,年产150万吨生铁的COREX3000熔融还原工艺装置投产;鞍钢继续完善冷连轧自主集成成套工艺技术,开发成功一批具有自主知识产权的核心技术,并在相关企业投入使用;武钢新一代取向硅钢、高效电机硅钢的研发和装备技术集成,高强度桥梁钢生产技术提高;太钢建成世界一流的现代化不锈钢生产基地;攀钢转炉铁水提钒和半钢炼钢连续工业性试生产成品钒渣等均取得了工艺技术的新突破。 2007年在研发和扩大生产市场需求的短缺产品方面,船用高强度宽厚板、高强度海洋结构用钢板、高档汽车用板和汽车零部件用钢、工程机械和高层建筑用高强度厚钢板、X80以上高等级管线钢板、百米在线热处理钢轨和时速350公里高速铁路钢轨、高速动车组用钢、高端压

流媒体技术的原理、应用及发展

摘要:Internet的迅猛发展和普及为流媒体业务发展提供了强大的市场动力,流媒体业务正日益普及,流媒体技术广泛应用于互联网信息服务的方方面面。首先介绍了流媒体技术的基础、基本原理以及流式传输的基本过程,接着重点介绍了流媒体技术在视频点播、远程教育、视频会议和Internet直播方面的应用,最后介绍了流媒体技术的发展现状和展望。 关键词:多媒体通信,多媒体业务,流媒体,流式传输,原理,应用,发展 随着现代网络技术的发展,网络开始带给人们形式多样的信息。从在网络上出现第一张图片到现在各种形式的网络视频、三维动画,人们的视听觉在网络上得到了很大的满足。但人们又面临着另外一种不可避免的尴尬:在网络上看到生动清晰的媒体演示的同时,不得不为等待传输文件而花费大量时间。为了解决这个矛盾,一种新的媒体技术应运而生,这就是流媒体技术。 流媒体是指在网络中使用流式传输技术的连续时基媒体,如音频、视频或多媒体文件。而流式传输技术就是把连续的声音和图像信息经过压缩处理后放到网站服务器上,让用户一边下载一边收听观看,而不需要等待整个文件下载到自己的机器后才可以观看的网络传输技术。 目前,在网络上传输音视频(A/V)等多媒体信息主要有下载和流式传输两种方案。一方面,由于音视频文件一般都较大,所以需要的存储容量也较大;同时由于受网络带宽的限制,下载这样的文件常常需要几分钟甚至几小时,所以采用下载方法的时延也就很大。而采用流式传输时,声音、图像或动画等时基媒体由音视频服务器向用户计算机连续、实时传送,用户只需经过几秒或数十秒的启动时延而不必等到整个文件全部下载完毕即可观看。当声音、图像等时基媒体在客户机上播放时,文件的剩余部分将在后台从服务器上继续下载。流式传输不仅使启动时延大大缩短,而且不需要太大的缓存容量。流式传输避免了用户必须等待整个文件全部下载完毕之后才能观看的缺点。一、流媒体技术基础 实现流式传输有两种方法:实时流式传输(Real-time streaming transport)和顺序流式传输(progressive streaming transport)。一般来说,如为实时广播,或使用流式传输媒体服务器,或应用实时流协议(RTSP)等,即为实时流式传输。如使用超文本传输协议(HTTP)服务器,文件即通过顺序流发送。采用哪种传输方法可以根据需要进行选择。当然,流式文件也支持在播放前完全下载到硬盘。 1.实时流式传输 实时流式传输总是实时传送,特别适合现场广播,也支持随机访问,用户可快进或后退以观看后面或前面的内容。但实时流式传输必须保证媒体信号带宽与网络连接匹配,以便传输的内容可被实时观看。这意味着在以调制解调器速度连接网络时图像质量较差。而且,如果因为网络拥塞或出现问题而导致出错和丢失的信息都被忽略掉,那么图像质量将很差。实时流式传输需要专用的流媒体服务器与传输协议。 2.顺序流式传输 顺序流式传输是顺序下载,在下载文件的同时用户可观看在线内容,在给定时刻,用户只能观看已下载的部分,而不能跳到还未下载的部分。由于标准的HTTP服务器可发送顺序流式传输的文件,也不需要其他特殊协议,所以顺序流式传输经常被称作HTTP流式传输。顺序流式传输比较适合高质量的短片段,如片头、片尾和广告,由于这种传输方式观看的部分是无损下载的,所以能够保证播放的最终质量。但这也意味着用户在观看前必须经历时延。顺序流式传输不适合长片段和有随机访问要求的情况,如讲座、演说与演示;也不支持现场广播,严格说来,它是一种点播技术。

近红外光谱分析技术发展和应用现状

摘?要?近红外光谱是目前国际公认的最有应用价值的分析技术之一,它在国民经 济中日益发挥着越来越重要的作用。本文主要介绍近5年国内外近红外光谱分析技术的发展及应用现状,并对我国在这一技术方向的研发提出建议。关键词?近红外光谱 化学计量学 在线分析 快速分析 现场分析 Abstract Near infrared spectroscopy (NIR) has been recognized as one of the most valu-able application technologies, which is playing more and more important roles in national economy. In this paper, the research and application status of near infrared spectroscopy analytical technology in the past five years both home and abroad are introduced, and the NIR research and development suggestions for our country are proposed in detail. Key words Near infrared spectroscopy Chemometrics On-line analysis Rapid analysis On-site analysis 近红外光谱分析技术发展和应用现状 The research and application status of near infrared spectroscopy analytical technology 引?言? 从1800年英国科学家赫歇耳(W Herschel )发现近红外光,到1881年英国天文学家阿布尼(W Abney )和E R Festing 用Hilger 光谱仪拍摄下48个有机液体的近红外吸收光谱(700~1100nm ),发现近红外光谱区(NIR )的吸收谱带均与含氢基团有关,到1968年美国农业部的工程师K Norris 博士将近红外光谱用于农产品的快速分析,到1974年瑞典化学家S Wold 和美国华盛顿大学的B R Kowalski 教授创建化学计量学学科(Chemometris ),唤醒现代近红外光谱技术这个沉睡的分析“巨人”,到上世纪80年代末光纤在光谱中的应用,推动在线近红外光谱技术的应用和发展,到本世纪之初微机电系统(MEMS )技术使NIR 仪器越来越小型化,到近些年近红外光谱化学成像(NIR Chemical Imaging )技术的兴起和应用,现代近红外光谱分析技术走过200余年的发展历程,近红外光谱从光谱中的垃圾箱(因其宽且重叠严重的谱带而无法通过传统方法进行分析应用),发展成为当前很多领域不可或缺的一种分析手段[1~7]。 在这200余年尤其是近20年的发展过程中,近红外 光谱仪器得到不断改进和完善,针对不同样品类型的测量附件也逐渐完备、化学计量学算法日趋普及,近红外光谱技术在工业(尤其是大型流程工业)应用中的优势逐渐被人们所认识,迅速被应用到实验室快速分析、现场分析以及在线分析中,为企业带来丰厚的效益。更为重要的是,在一些行业近红外光谱技术成为促进技术进步(例如生产工艺的改革)以及提高科学管理(例如保证产品质量)的重要手段之一,已成为现代优化操作和控制系统中的一个重要组成部分。 国内外已有较多文献对近红外光谱技术(包括仪器、光谱成像、化学计量学算法与软件、应用等)做详尽的综述[8~13],本文主要介绍近5年国内外近红外光谱分析技术的发展及应用现状,并对我国在这一技术方向的研发提出建议。 1?国际NIR 技术和应用现状 1.1?技术现状 近红外光谱分析技术是由光谱仪、化学计量学软件和校正模型3部分构成的,在线分析系统往往还包括取样与预处理、数据通讯等部分。 褚小立1?袁洪福2Chu?Xiaoli 1?Yu?Hongfu 2 (1.石油化工科学研究院?北京?100083;2.北京化工大学?北京?100029) (1.Research Institute of Petroleum Processing, Beijing, 100083; 2.Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100083)

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