航天發展技術分析大全11篇

緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇航天發展技術分析范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

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1 商業航天產業簡介

何為商業航天，中國工程院院士、武漢大學原校長劉經南在論壇上拋出了自己對商業航天的看法：“商業航天是指按照市場化的模式來組建新的航天企業，按照市場化規律從事投融資、收購、合并、議價、賠償、研發等航天活動，投資者和企業可以自由進入和退出，既服務于政府需求，更服務于市場需求”。

2 商業航天產業國內外發展現狀

從2007年開始，在奧巴馬政府的大量倡導下，NASA開始自我革命，逐步退出具有潛在商業開發價值的航天領域，積極培育和扶持有實力的民營航天企業。未來，NASA將逐步退出低軌道商業航天發射和運營市場，專注于引領月球和火星等太空探索前沿領域。以此為契機，世界商業航天開始蓬勃發展，全球太空產業以每年6～7%的速度增長，從2010年的2616億美元已經發展到2014年的超過3300億美元。據2016年6月美國航天基金會的《航天報告》顯示，2015年全球航天經濟總量達到了3353億美元，其中，商業航天活動占全球航天經濟的76%，總計2460億美元，商業航天已進入成熟期。一批創新性強的商業航天公司脫穎而出，一系列技術領先、商業模式創新的實踐項目吸引了社會的廣泛關注。特斯拉創始人馬斯克所持有的太空探索技術公司（SpaceX）已經開始為國際空間站提供貨物運輸服務，今年，其研制的“獵鷹-9”火箭完成世界首次海上回收；布蘭登擁有的維珍銀河公司（Virgin Galactic）正在努力為普通人提供太空旅游服務，亞馬遜創始人杰夫貝索斯成立的藍源公司（Blue Origin）正在研發可重復使用的運載火箭和低軌道飛船，以降低載入航天的成本；軌道ATK公司的“天鵝座”貨運飛船將首臺商用3D打印機送往國際空間站等。更多私人企業已經成功進入這一市場，占據了產業鏈條的某個環節。

除了運載發射業務，另一個重要領域就是衛星研制預應用，而在該領域，以微小型衛星的發展最為迅速。國外小衛星公司的成熟經驗值得借鑒，例如，行星實驗室公司（Planet labs）短短三年發射了70顆衛星，如果按照傳統的航天測控和圖像生產的工作流程，需要長期而龐大的地面支持和后續數據處理工作量。為此，Planet labs、Skybox等小衛星公司開發了高效運控網絡和自動化數據生產流程。在市場推廣方面，他們充分利用互聯網平臺，推出適合普通大眾參與的遙感數據開發平臺。

在國內，商業航天也成為了一片有待開發的藍海，2015年是中國商業航天發展元年。2015年9月，經財政部批準，航天科技集團成立了四維商遙公司，致力于為全球用戶提供以高時空分辨率和高光譜觀測能力的遙感數據服務和系統解決方案。

之前，我國第一顆商業高分辨率遙感衛星吉林一號組星（1顆光學遙感衛星、2顆視頻衛星和1顆技術驗證衛星）成功發射升空。在技術上，吉林一號貫徹了“星即是載，載即是星”的理念，突破了每顆衛星必須依托一個平臺的傳統思路。

2016年在第二謾爸泄商業航天高峰論壇”中，中國航天科工集團公司與湖北省人民政府、武漢市人民政府就《關于推進武漢國家航天產業基地工作的專項合作協議》舉行簽約儀式。該基地是我國首個國家級商業航天產業基地，基地以發展商業航天為主導，以新一代航天發射及應用為核心，通過科技創新、商業模式創新和管理創新，打造航天運載火箭及發射服務、衛星平臺及載荷、空間信息應用服務、航天地面設備及制造等四大主導產業。武漢航天基地的建立也可以說是我國商業航天產業的一個重要轉折點，未來將對我國商業航天的發展起到巨大的帶動作用，預計投資超千億元，產出超千億元。”綜上所述，商業航天產業發展前景廣闊。

3 對火工品的主要需求領域

商業航天當前的主要發展領域包括商業運載發射與服務，商業衛星的研發與運營，空間信息產業應用，商業航天的市場化運營，商業航天的政策機制幾個重要方面，其中與火工品相關的發展領域有兩個，分別是商業運載發射與服務，以及商業衛星的研發與運營。

（1）商業運載發射與服務領域主要是以運載火箭發射為主要產品，而相對于當前我國國家組織的航天工程，其最大的不同就是快速響應用戶的需求和以低廉的價格贏得商業航天發射的市場份額，因此對于應用在商業航天的運載火箭及其配套產品（包括火工品）就提出了新的要求，首先是成熟可靠，另外一個就是低成本。未來這一領域還將出現往返式可重復使用的空天運載飛行器，屆時將成為另一個發展熱點。

（2）商業衛星的研發與運營領域主要以微小型衛星的研發為主要發展方向，微小型衛星由于重量輕，研發成本低，易于發射等特點，將成為未來商業衛星的主力軍。2015年，全球有超過200顆50kg以下的微小型衛星發射，未來這一數量將會成倍增加，該種配套的產品將有較大的發展空間。火工品作為實現衛星多項功能的必備產品，未來必將大有作為。同時在這一領域臨近空間浮空器及長航時無人機也是微小型衛星的一個重要補充，由于其重復使用特性，屆時將在一些特殊的商業航天應用中伴有重要作用，而這兩類產品中都有火工品的應用。

4 小結

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應對三大挑戰的三大戰略目標和五項戰略舉措

《航天戰略》從分析航天戰略環境人手，提出當前面臨的三大挑戰：一是太空越來越擁擠，目前有60多個國家和組織運行著1100多顆衛星，已編目的太空碎片達到22000個，太空軌道與頻譜等資源日趨枯竭；二是太空對抗日益嚴重，一些國家和組織正針對美國航天系統的脆弱性，尋求發展“非對稱”對抗能力，以抗衡美國強大的軍事優勢；三是航天競爭愈加激烈，發展航天技術和提供航天服務的國家不斷增多，美國的國際航天競爭優勢不斷下降。

提出三大戰略目標：一是加強太空安全、穩定；二是維持并提升航天給美國帶來的國家安全戰略優勢；三是夯實支撐美國國家安全的航天工業基礎，并勾畫了五項戰略舉措：一是促進負責任的航天行為，和平與安全地利用太空；二是改善美國的航天能力；三是同負責任的國家、國際組織及商業公司合作；四是預防并阻止對保障美國國家安全的航天基礎設施的敵意侵犯；五是采取各種措施挫敗攻擊，并使航天系統能在性能降低的惡劣環境中運行。

提出塑造新型航天領導地位四大核心理念

一是力圖構建航天新秩序，強化領導地位。目前，美國作為唯一的航天超級大國，在航天事務上具有強勢的話語權。從《航天戰略》積極為“負責任”的航天活動制定標準、最佳慣例、透明度與信任措施以及行為準則來看，美國正試圖將這種話語權轉變為制定規則的權力。《航天戰略》所勾畫的“負責任”的航天新秩序和行為準則，其實質是維護美國在太空的“先發優勢”和既得利益，在美國主導的國際框架下解決太空爭端或沖突。

二是試圖構建航天聯盟，實施全面遏制。可以預見，美國將以北約為樣板在航天領域形成利益聯盟，達成航天制造和航天服務即使不由美國所提供、也要由美國所控制的目的。美國實施航天壟斷和全面遏制的用意在于，一方面增強自身航天優勢，確保在危機時刻美國及其盟友的航天能力不被對手所用，另一方面實施更為嚴厲的出口管制，從而限制其他國家的航天發展。

三是實施多重威懾，確保太空安全。首先，以秩序和結盟等方式，增加對美國太空突襲的政治風險；其次，提高航天系統抗毀性，降低對美國太空突襲產生的預期效果；第三，增強太空態勢與對抗能力，告誡敵手太空突襲必將招致嚴厲懲罰，不僅是“以牙還牙”式的太空還擊，還可能是報復性的地面軍事打擊。　“多重威懾”的實質是采取增加代價的方式彌補航天系統的脆弱性，旨在保護美國的太空安全。

四是發展高效創新能力，擴大戰略優勢。近年來，由于軍事航天系統采辦遭遇“拖降漲”問題，致使美軍航天優勢的增速放緩。為確保國家航天安全需求，《航天戰略》以面向實戰為牽引，摒棄發展“完美”裝備的思路，走高效、靈活的道路，來確保系統能力按期交付。這對航天采辦程序和創新能力提出了更高要求。特別是，孕育中的航天技術，如快速響應太空技術、模塊化航天器技術，一旦取得突破，將加大與對手技術“代差”，有效支撐擴大戰略優勢的戰略目標。

幾點啟示

(1)重視太空安全，制訂國家頂層航天發展戰略

航天在國家的政治、經濟與軍事發展中的地位更加凸顯。為應對當前全球面臨的太空擁擠、對抗和競爭三大挑戰，為在新一輪航天競爭中處于優勢地位，我國應在國家層面制訂可持續航天發展戰略，做到統籌規劃、合理布局、協調發展。

(2)努力提升自身航天能力

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1 引言

航天發射場液氫加注系統的主要作用是按一定程序向火箭液氫貯箱進行加注、補加及泄回液氫；完成液氫的貯存及運輸；完成推進劑加注過程中氫氣燃燒處理等。低溫液氫的管路傳輸貫穿在整個加注過程中，在傳輸前管路中的氣體置換，管路預冷、液氫的穩態傳輸及射前補加過程中，豎直管路中間歇泉現象、盲支管填充時和閥門啟閉時的不穩定現象等都可能存在。這些現象會引起加注系統的強振動、壓力劇變和沖擊破壞，給低溫液氫的管路傳輸帶來很大的風險，系統設備一旦失效就可能造成災難性后果。因此，保證低溫液氫管路傳輸的安全十分重要。

據相關資料統計，“十一五”期間我國某航天發射場推進劑加注系統共發生故障40余次，具體情況見表1。

2 國外研究現狀

國外航天發射場非常重視系統安全性技術研究，在提高系統設計安全、測試安全、發射安全等方面，堅持預防為主的理念，廣泛研究、應用智能技術、信息技術和自動化技術，加大集成化、自動化、網絡化裝備的研發，信息監測系統設計先進，監測信息全面，技術手段完善，增強了故障和風險檢測能力，提高了自動化水平和風險預警能力，也制定了許多有關液氫安全生產、運輸和存貯的標準文件及有關報告[1-2]。美國、俄羅斯、日本和歐空局所屬大部分航天發射場均實現了加泄連接器自動對接、遠距離加注自動控制等先進技術。為改善低溫推進劑品質，抑制兩相流狀況，美、俄等國均運用了液氫或液氧過冷技術。美國肯尼迪發射中心土星I發射場為了避免液氫加注時兩相流的出現，在液氫加注系統管路中設有一個液氫過冷器，這種過冷器使輸往火箭液氫箱的液氫過冷到-254.5℃，從而使補加的液氫成為單向流。D.Robert Hay[3]等對氫的安全，訓練及危險評估系統進行了詳細介紹。A.J.C.M.Matthijsen[4]等用實驗方法得到了不同風速下的氫擴散安全距離。

另外，美國建立了專門穩定的低溫推進劑安全管理機構，由安全主任負責全面的安全管理工作，歐空局則分別建立了地面安全與飛行安全管理組織機構。美國還整合東西靶場安全標準，頒布了通用的靶場安全規范，對靶場安全實施制度化管理，引入風險管理方法，確保以合理的成本最大限度地降低航天發射對公共安全帶來的風險。

按照標準的管轄部門、主要內容和適用范圍等的不同，美國采用的液體推進劑安全標準可分為8大系列、9大類和5個級別，見表2。

從美國國防部到海、陸、空三軍都有自己的爆炸物安全標準。美國宇航局針對自己的工作特點，也制定了自己的爆炸物、推進劑和煙火安全標準。美國海、陸、空三軍和宇航局4個部門近年來每年都聯合召開推進委員會安全與環保小組委員會年會，在會上討論推進劑的安全問題，有些安全標準就是在這樣的學術會議上醞釀產生的。美國現行液體推進劑安全標準有以下特點。

（1）形成了體系。美國有關液體推進劑的安全標準和規范性文件是一個由不同級別（國際標準、聯邦規范、軍用標準、航天標準、團體標準）、不同專業和類別（綜合性、安全性能測試方法、檢測方法、危險性評價、包裝、貯存、運輸、防火、防護、應急處理）、針對不同品種、標準和手冊所組成的標準體系。（2）比較完善。經過幾十年的發展，美國的液體推進劑安全標準體系已很完善，包括液體推進劑安全性能測試方法，液體推進劑危險性分類，液體推進劑的包裝、貯存（包括安全距離和選址）、運輸，液體推進劑的生產廠房的布局和選址等，在美國液體推進劑安全標準體系中都有相應的標準作出明確規定。（3）分工合作。美國各部門對于建立液體推進劑安全標準體系采取分工合作的方式。美國陸、海、空三軍和宇航局聯合設立推進委員會，下設安全和環保小組委員會，每兩年召開一次全國性學術會議互通信息。（4）高度一致性。美國有關液體推進劑的各級標準具有高度的一致性，例如：關于安全距離，無論是DoD標準、NASA標準還是手冊，數值都是一樣的。（5）更新比較快。美國有關液體推進劑安全標準更新速度比較快，適應技術和社會發展需要。

3 國內研究現狀

國內理論研究方面，章吉平[5]提出：在低溫推進劑加注管路中增加流量調節閥來抑制兩相流。具體方法為：由原來的單一擠壓壓力調節改為擠壓壓力調節與節流閥調節相結合的組合調節方式。大流量加注時，采用單純擠壓方式使液氫在單相流狀態下正常加注；小流量加注時，采用同時改變液氫車擠壓壓力和調節管路末端節流閥開度的方法來調節流量，使加注流量穩定并使節流閥前的管路處于單相流狀態下工作，經實驗驗證此方法效果良好。針對目前我國運載火箭推進劑加注過程中，加泄連接器與箭體活門對接與脫離工作仍采用傳統人工方式的現狀，黃小妮[6]等結合俄羅斯的“架棲”和美國的“箭棲”技術，針對我國火箭箭體的自身結構，設計了一種用于加泄連接器與箭體活門對接與脫離工作的機器人，并從仿真角度進行了驗證。許多專家學者對液氫在低溫管路傳輸過程中存在多種危險因素如：間歇泉、液氫傳輸過程中的動態沖擊及液氫加注流量的變化對火箭貯箱造成壓力波動等進行了研究，指出了液氫加注時的危險因素。

4 存在的不足

我國發射場火箭推進劑加注系統自動化程度相對偏低，某些操作仍需手動，存在許多安全隱患。現有系統主要存在以下安全方面的不足：（1）系統中關鍵設備狀態監測裝置不夠完善；（2）地面貯罐汽化器等關鍵設備無備份，一旦失效無法彌補；（3）系統傳感器，特別是流量傳感器數量不夠，出現液氫泄漏后無法快速準確定位泄漏點具置。

參考文獻：

[1]NPR 8715.3C， NASA General Safety Program Requirements[R].NASA， March 12， 2008.

[2]DoD 6055.9-STD， DOD Ammunition and Explosives Safety Standards[R]. DoD， October 5，2 004.

[3]D.Robert Hay，Andrei V.Tchouvelev， Pierre Benard，etal.Hydrogen Safety[C].Training and Risk Assessment System.Final Technical Report to Natural Resources Canada， March 2006.

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1航天發射仿真訓練系統的建模要求

根據仿真訓練系統功能要求，將系統模型劃分為3個層次，即任務級、過程級和實體級模型，如圖1所示。每級模型能解決不同層次的問題，有著不同的建模要求。

1．1任務級建模要求

航天發射仿真訓練系統是一個復雜的、可靈活配置的系統，每次訓練前需要配置如下信息：訓練目標、訓練階段、具體訓練項目、參訓人員、參訓系統、參訓設施、參訓設備、訓練環境、訓練流程、評估指標、故障類型、突發事件等，并描述各信息之間的相互關系和制約因素。這些信息的描述屬于任務級，應該按照一定的格式采用自然語言的方式進行描述，這樣便于管理人員的理解、編輯和修改；同時，也便于系統其他軟件模塊讀取相應的信息。任務級建模的表現形式就是1個或多個格式化的任務想定文件。

1．2過程級建模要求

航天發射的組織指揮工作貫穿于發射活動的全過程中，并直接決定了發射活動的進程，因此，針對航天發射的各級測試、發射、指揮、保障人員的全系統綜合訓練尤為重要。訓練過程包括：以任務想定為依據，各級組織指揮結構按計劃組織實施發射任務，包括從火箭、衛星、飛船的進場到卸車、各種測試及成功發射等全過程，提供各系統主要人員的崗位訓練功能；通過導調控制，控制仿真進程，實現子系統、分系統、以及全系統綜合訓練；通過訓練評估，對參訓者業務能力、指揮能力、解決問題能力等給出綜合評定。過程級建模要求過程模型能清楚描述各參試機構人員、任務、設備、物資、環境、事件等之間的關系，甚至火箭、衛星的復雜測試項目和測試流程以及故障排除和突發事件的處置過程等，能夠清晰描述各單元之間的靜態關系以及隨任務進程發生變化的動態關系。

1．3實體級建模要求

航天發射仿真訓練系統涉及很多實體對象，包括人員、火箭、衛星、塔架、設備、廠房、車輛、供電、倉庫、雷達、電臺、指揮大廳、會議廳等實體以及地形、河流、橋梁、氣象、樹木、火災、爆炸、推進劑泄漏、敵特破壞等自然對象或特殊對象。不同實體對象有不同的幾何形狀、物理特性、運動特性和行為特性。由于在訓練中對不同的實體對象關注點不一樣，為了降低建模的難度，一般針對訓練內容涉及的實體的特定形狀，物理、運動、行為等特征采用適當的建模方法，而對僅僅用于輔助顯示的對象采用簡單的幾何建模或直接采用紋理貼圖的方法。實體的物理特征（如質量、慣性、硬度等）、運動特征（如位置、速度、碰撞等）、行為特征（如電壓、電流、信號、狀態、控制等）一般需要采用數學模型的方式進行描述，以便根據不同情況或輸入呈現不同的運動和狀態。根據不同對象特點，數學模型可簡可繁，以滿足訓練要求為準。

2多級建模方法

根據航天發射訓練系統不同層次的建模要求，通過比較目前流行的一些建模軟件的不同特點和優勢，采用XML實現任務級建模，采用UML實現過程級建模，采用Creator、VegaPrime、MATLAB分別實現實體對象的幾何與運動、物理與行為的數學建模。

2．1基于XML的任務級建模

航天發射仿真訓練系統的任務級建模就是將訓練任務想定文檔轉化為XML格式文檔，便于人和計算機的共同理解。建模的過程大致如下。

2．1．1分析任務想定要素

依據預先擬定的任務想定文檔，分析任務想定的基本要素和子要素、要素之間的聯系和約束、要素的不同表現形式、要素的靜態或動態特性等。要素分析盡可能全面，但也要精簡，邏輯、類別和層次關系清晰，能夠涵蓋全部任務想定。對于航天發射仿真訓練系統來說，任務想定一般包括任務背景、訓練目標、訓練內容、組織機構、人員配置、裝備物資、場地環境等要素。對于任務基本信息，應描述任務時間、地點、對象、目的等特性。對于裝備物資，應描述裝備物資類別、屬性、功能、權限等特性。

2．1．2建立一套專用標記符

為了便于理解XML格式的任務想定，除了采用系統定義的標記符外，需要定義1套專用的標記符。在信息轉化和處理的過程中，為了保證任務想定數據的規范性和正確性，需要采用XMLSchema進行定義和規范。通過XMLSchema，每1個XML文件均可攜帶1個有關其自身格式的描述，不同開發者可以使用約定的標準XMLSchema來交換數據。不同仿真平臺也可使用某個標準的XMLSchema來驗證從外部接收到的數據。

2．1．3生成XML格式的任務想定

依據任務想定和標記符直接編寫XML格式的文檔仍然較為復雜，為此，采用VC＋＋開發了相應的信息編輯界面，通過友好的圖像化界面提高錄入效率，然后由底層程序自動生成XML格式的任務想定。MSXML4．0也提供了通過XSDSchema來校驗XML文檔正確性的手段，因此可進一步根據系統異常提示來修改完善文檔。裝備物資配置編輯界面如圖2所示，不僅可以對裝備物資進行增刪節點、修改屬性等操作，還能添加擁有調派權限的人員和組織關聯。擁有權限的人員可以在訓練系統中對該裝備物資進行調派，對于擁有權限的組織，所有該組織的下屬人員都具有調派該裝備物資的權限，具體權限控制在訓練系統中實現，任務想定子系統只對其進行配置。XML格式的任務想定如圖3所示。

2．1．4解析XML格式的任務想定

為了和其他模型交換數據，或者直接提取任務想定中的信息，還需要解析XML文件。微軟提供的組件MSXMLDOM是MicrosoftXML的解析器，提供了豐富的接口，方便在程序中操作XML文檔。DOM可對結構化的XML文檔進行解析，文檔中的指令、元素、實體、屬性等所有內容個體都用對象模型表示，整個文檔被看成是一個結構信息樹，而不是簡單的文本流，生成的對象模型就是樹的節點，對象同時包含了方法和屬性。基于DOM組件對XML想定文件進行解析，需要設計一個XML類來完成針對XML的各種操作。

2．2基于UML的過程級建模

UML（UnifiedModelingLanguage，統一建模語言）是一種面向對象的、直觀的、功能強大的、可視化的建模語言［6］，已成為建模語言事實上的標準。運用UML語言來建立過程級模型已得到廣泛應用［7－9］。建模過程大致如下。

2．2．1分析過程建模要素

航天發射訓練系統的運行過程大致如下：根據訓練要求，生成任務想定模型，存入服務器端任務想定數據庫；導演組依據訓練科目和訓練內容，通過導調文書和實時干預控制仿真訓練過程，相關信息保存到服務器數據庫；各客戶端參訓人員接收導調文書，按照各自職責執行訓練科目或處置突發事件，并報告情況；評判組根據參訓人員完成任務情況和評分指標對訓練人員進行考核；服務器對演練過程中產生的所有信息進行記錄，供訓練后分析使用。因此，需要采用多種適當形式的構圖實現過程建模。

2．2．2選擇適當建模機制

采用UML實現航天發射仿真訓練過程建模，包括訓練機構、訓練流程、訓練科目、考評、導控等環節及相互關系，需要采用不同的UML構圖進行建模。對于系統運行結構模型，采用UML提供的用例圖、類圖（包括包圖）、對象圖、構件圖和配置圖等靜態建模方法；對于系統執行時的時序狀態或交互關系模型，采用狀態圖、活動圖、序列圖和合作圖等動態建模方法。以航天發射中控制分系統與遙測分系統的匹配測試為例，對匹配測試組織指揮過程進行建模。控制分系統與遙測分系統匹配測試的主要內容有：箭機數字量特征碼匹配檢查；耗盡關機信號匹配檢查；模擬量起始電平、極性及加速度表脈沖數匹配檢查。與仿真訓練系統測試有關的參訓人員包括01指揮員、控制系統指揮、遙測系統指揮等。采用UML建立的匹配測試組織指揮過程序列圖如圖4所示。

2．2．3自動生成框架代碼

依據建立的UML模型，運用StarUML能自動生成程序中大部分重要的框架代碼（可以依據模型生成Java、C＋＋、C代碼），然后在此基礎上添加一些UML模型中未描述的細節信息，這樣能有效地減少代碼編寫的工作量。例如，在UML提供的各種圖中，類圖是最基本、最重要也是最常使用的一種圖，它描述了各個類所具有的屬性和方法、各個類之間存在的關系（泛化、關聯、聚合、組合和依賴關系等）以及其上的約束。SartUML生成的C＋＋類中，一般由成員變量集合、成員函數聲明集合、可見性與類名等4部分組成。但是，UML類圖對于有些細節無法說明，需要編程人員手動添加，這包括函數的具體功能實現以及部分定義。為了實現從一個類中派生出新的類，可通過向泛化類中增添新的信息或對其進行修改而得到特化類［10］，UML類圖中的泛化關系可以無差錯地映射為代碼中的繼承關系。

2．3基于VC＋＋嵌入模塊的混合實體級建模

為了營造真實的航天發射過程和感受，仿真訓練系統提供了豐富的可視化仿真環境，需要對大量實體進行建模，包括對象的幾何、物理、運動和行為級建模。由于系統主要基于VC＋＋平臺開發，實體級建模軟件最好與VC＋＋具有方便的接口，便于系統功能的集成。通過對比分析，對于實體的幾何和運動模型，采用Creator和VegaPrime軟件來實現；對于物理和行為模型，采用MATLAB軟件來實現。

2．3．1實體的幾何與運動特性建模

目前，常用的三維建模軟件很多，如3DMaxStudio、Lightwave3D、MultiGenCreator、Maya、Softimage、Houdinl等。其中，MultiGenCreator針對仿真訓練系統需求，能夠在滿足實時性的前提下生成面向仿真的、逼真性好的實體級模型和大型場景模型，已廣泛用于實時仿真系統之中。為了實現對仿真對象的渲染和運動控制，常用的軟件包括OpenGVS、OpenGLperformer、VegaPrime、Vtree、WorldToolKit、WorldUP、Realimation、3DLinX、Openlnventor等。其中，VegaPrime是目前國內最常用的虛擬現實視景驅動軟件之一，它是一個能滿足大多數視景仿真要求的開發系統，具有豐富的VC＋＋接口，并且容易實現大量的場景特效。因此，系統開發采用MultiGenCreator進行三維建模，運用VegaPrime進行實體對象運動控制或雨雪云霧等一些特效的制作，并使用VC＋＋進行仿真程序的管理和集成，從而能夠迅速創建實時交互式三維視景系統。圖5給出了一個火災搶救的仿真場景，圖6給出了一個火箭發射起飛仿真場景。

2．3．2實體的物理和行為特性建模

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深山創大業

1956年10月8日，我國第一個火箭研究機構――國防部第五研究院宣告成立，標志著我國航天事業正式起步。之后，我國的航天科技工業逐步形成了完整配套的研究、生產和試驗系統。1965年，為了適應國家三線建設的需要，我國第一代航天大軍中的一批航天精英們，從首都北京來到陜西的秦嶺深處，在這里建設我國大型液體火箭發動機科研生產試驗基地，拉開了我國液體火箭發動機技術向世界先進水平邁進的大幕。

這些來自大都市的科技人員，胸懷為祖國的航天事業奮力拼搏、趕超世界先進水平的雄心壯志，在這里點篝火，住帳篷，跋山涉水，安營扎寨，用身背肩挑，把一臺臺設備運進深山，在簡陋的條件下搞航天尖端技術的研究。誰能想到，我國第一臺姿態控制發動機就誕生在一個廢棄廁所改造的試驗室里。時任國防科工委主任的張愛萍將軍曾背著氧氣瓶走進山溝，當看到科研人員在如此艱苦的條件下開拓中國的航天事業時，對他們爭分奪秒、為國爭光、無私奉獻的精神大加贊賞。

上個世紀的1980年、1981年和1990年，這里遭受了三次特大洪水、泥石流災害，美國之音曾驚呼：中國的一個火箭基地從地球上消失了。面對災情，航天人沒有被困難所嚇倒，他們排洪水，清淤泥，整理完現場又接著干起來。他們用一顆赤誠之心，將青春汗水灑在這里，在被洪水泥石流沖毀的家園，邊抗洪救災，邊恢復生產。在沉寂的山溝里燃起了中華智慧的火光，書寫了驚天動地的航天壯歌。

1970年4月24日，一號火箭成功發射我國第一顆人造地球衛星；1975年11月26日，二號火箭發射我國第一顆返回式衛星；1980年5月18日，我國向太平洋預定海域成功發射遠程運載火箭；1984年4月8日，三號火箭發射我國第一顆地球靜止軌道通信衛星；1988年9月7日，四號火箭發射我國第一顆氣象衛星；1990年7月16日，二號捆綁式火箭首飛成功。這一個一個的首次發射，其火箭發動機都是在大山深處研制成功的。秦嶺腹地，孕育了中國航天的“金牌動力”。他們在極其艱苦的條件下，從事世界最尖端的航天事業，堪稱中國的航天驕子。

太空寫傳奇

1993年，中國航天動力像一只浴火的鳳凰，從秦嶺飛出，棲息在古城西安南郊新崛起的航天城里，開始了向更高更遠目標的騰飛。

火箭發動機是火箭的心臟，是目前為止實現宇宙飛行的唯一動力裝置。它在火箭上的地位，就像心臟和心血管系統在人體中的地位。正是作為火箭動力源的液體火箭發動機所產生的強大推動力，使火箭拔地而起，越飛越高，越飛越快，把衛星、飛船或其它航天器送入太空，進入預定軌道。

航天事業充滿了風險和挑戰。幾乎所有的發射運載火箭的國家都有過失敗的教訓。在大多數的航天事故中，火箭發動機往往也是罪魁禍首。國際航天發射的故障率統計中，發動機的故障占到了38.5%。其中從2000年至2003年，全世界共進行294次航天發射，失敗14次，其中由火箭發動機故障引起的11次，占到了79%。美國、俄羅斯/蘇聯載人航天器分系統故障統計中，推進分系統所占的故障占到了28.4%。

而翻開中國航天發射的記錄，由航天第六研究院研制生產的液體火箭發動機卻一直保持了不敗記錄，書寫了世界航天發展史上的傳奇，被譽為中國航天的“金牌動力”。從1965年創建以來，他們研制生產了幾千臺液體火箭發動機，參加了我國幾乎全部的火箭發射，成功率一直保持百分之百，這在世界航天界絕無僅有。

創新攀高峰

液體火箭發動機技術，猶如航天科技皇冠上的一顆明珠。航天技術的一次次進步驗證了一句話：發展航天，動力先行。世界各航天大國無一例外是從研制液體火箭發動機起步的，進入21世紀，世界各航天大國仍然將液體火箭發動機技術的發展放在航天技術發展的制高點優先發展。

在攀登火箭發動機技術制高點的歷程中，航天第六研究院的廣大工程技術人員，始終不畏艱險，敢想敢為，在艱辛中探索，在繼承中創新，在改進中完善，先后研制成功了60余種液體火箭發動機，使用推進劑從常規低溫推進劑、高能常溫推進劑到高能低溫推進劑，功能從主發動機到助推、上面級、游動和姿態控制發動機，推力從0.4公斤到120噸，應用于彈、箭、星、船等各種用途，已成功地將百顆衛星和6艘神舟號飛船送入預定軌道，走出了一條有中國特色的液體火箭發動機自主創新之路。我國液體火箭發動機的能力已躋身美、俄、法等世界航天大國之列，發動機的技術性能和可靠性達到了世界先進水平，使我國成為世界上少數幾個掌握液體火箭發動機核心技術、擁有完全自主知識產權的國家。

發動機不穩定燃燒是一個世界性的難題。載人航天工程對發動機研制提出了高安全性、高可靠性的要求，燃燒穩定性成為技術關鍵。液體火箭發動機工作時，推力室的溫度高達3000℃，在高溫和推進劑大流量進入時，推力室的抗干擾能力如何？工作穩定性如何？還有什么隱患？發動機專家錢維松建議對此進行燃燒穩定性鑒定。考慮到近30年來蘇聯在高頻燃燒穩定性方面進行過很多工作，經商定到俄羅斯進行該項鑒定。俄羅斯專家用不同的脈沖槍向我發動機連“打”三槍進行干擾，結果，推力室對此竟置之不理，照常工作。俄方對記錄數據進行認真分析后，不禁驚嘆地認為，中方發動機穩定性水平之高，在俄羅斯也只有一種型號的發動機可與之媲美。

發動機是火箭的心臟，渦輪泵則是發動機的心臟。為了保證發動機可靠性，在發動機地面試車時采取了加大難度、加長時間、改變環境等苛刻的加嚴措施，以對發動機的“皮實”程度也就是可靠性進行評估，每次可靠性試驗的時間達到或超過發動機實際飛行時間的3倍，譬如一級發動機實際飛行只工作160秒，地面試車卻達到600秒。火箭發動機百分之百的成功記錄，正是通過這種從難從嚴進行地面試驗，不斷地將成功的東西肯定下來，不隨意變更狀態、不搞錦上添花；不斷地在實踐中發現發動機的薄弱環節并適時地加以改進，使發動機可靠性水平在持續增長中創造出來。

嚴謹鑄金牌

萬無一失，穩妥可靠，是火箭發動機研制的唯一選擇。因為火箭發動機出廠之后無法檢測，裝上火箭不能備份，又是在高溫、高壓、高轉速、大推力、強振動的惡劣環境下運行，其故障模式屬于成敗型，只要有一個零件出現故障，往往導致災難性事故。要生產一臺高質量的火箭發動機，必須從毛坯件抓起，從一個個零件抓起。

絕不放過任何一個疑問，絕不讓任何一處質量隱患從自己身邊溜走，是發動機研制人員始終秉承的工作理念。一次，在發動機火工品研制過程中，科技人員在火藥的首次研制中發現，盡管火藥的燃燒性能正常，但燃燒后的產物中，卻有較堅硬的固體小殘渣。這種小殘渣，看似微小，但它如果吹到渦輪泵里，則可能影響渦輪的正常工作。為了滿足發動機的高可靠性和高安全性，他們又重新研制火藥，但某火藥研究所交付的火藥經過試驗后，發現其高溫及常溫性能較好，但低溫性能較差。為了徹底搞清問題所在，他們查閱了大量的資料并親自考察了火藥研究所的試驗條件及保溫條件，終于查清了問題所在。經過反復試驗，重新改進配方后，火藥的性能完全滿足了火箭發動機的苛刻要求。

火箭發動機的研制生產，是一個系統工程，離不開各方面的精誠合作、嚴細把關。全國勞模曹化橋被譽為“航天鉆頭”，從事的就是在液體火箭發動機噴注器上打小孔的工作。這種孔要在非常難加工的鈦合金上加工，小孔徑深比為1∶10左右，加工這樣高精度的撞擊微孔，好比在金屬物件上做顯微手術。這在全國乃至世界上都屬難題。曹化橋沒有被困難所嚇倒，他精益求精進行了上百次加工試驗，在不斷的實驗中，他摸索出了一整套加工鈦合金噴注器小孔的方法，從微型小孔的定位、下鉆、退鉆、切削參數的選擇，到預防小鉆頭折斷、刃磨、冷卻液、油的選擇，形成了一整套切實可行的操作規范。電視，對大家來說是看，對曹化橋來說是“聽”。他從來不看電視，他說那“傷”眼睛。他要把自己的一雙“火眼金睛”用到火箭噴注器的小孔加工上，他知道，要使成千上萬個頭發絲般大小的小孔個個符合圖紙要求，沒有一雙好眼睛是難以勝任的。航天人就是這樣從點滴做起，把對祖國的熱愛，化作火箭升空的不竭動力。

再譜新樂章

中國航天事業的快速發展，是一部民族復興奮進的交響曲，這百次的火箭成功發射，我們可以清楚地看到這樣一種愛國情結，一種奉獻精神，一股子輝映著金色光環的強大動力：秉承航天三大精神，越是逆境越能迎難而上，攻堅破難；越是硬仗越要打得漂亮。有苦不叫苦，有累不喊累，在平凡中奉獻，在奉獻中繪畫出亮麗的人生。

多年來，無論在秦嶺深處，還是在古城西安；無論是生活清貧，還是條件改善；無論是過去，還是現在，他們在傾心打造金牌動力的同時，也鑄就了以 “特別能吃苦，特別能攻關，特別能戰斗，特別能奉獻”的載人航天精神為代表的航天三大精神，獲取了打造金牌火箭發動機永不衰竭的力量源泉。

航天第六研究院四十多年的發展，猶如一幅輝煌而壯麗的畫卷，上面鐫刻著許許多多平凡而又不平凡的名字：張貴田、楊敏達、雷凡培、譚永華、曹化橋……

篇（6）

需求和技術，雙輪驅動衛星應用發展

中國西部地區專用通信衛星系統構想

對探月工程嫦娥三號任務圓滿成功的賀電

2012年世界航天發展的重要趨勢與進展

2012年俄羅斯GLONASS系統發展及概況

國外對地觀測數據及應用標準對我國的啟示

國外基礎產業衛星應用案例分析

北京市衛星應用產業現狀分析

衛星AIS探測技術發展現狀及應用前景分析

美國國防部新的航天政策

中國的東方紅4號通信衛星平臺

國外各界盛贊神舟九號，中國航天自信前行

2019年軍用天基對地觀測市場的預測

沖向跳板的中國衛星導航與位置服務產業

2011年中國航天產業上市公司發展分析

衛星信息共享分發系統發展思考

四大全球導航衛星系統鼎力的思考

美國商業遙感數據公司運營模式研究

利用合作社形式大力推廣航天蔬菜品種

我國衛星遙感技術發展與應用思考

外軍天基信息技術現狀及發展

中國資源衛星輻射校正及其應用效果

高分辨率衛星遙感應用戰略轉型后的商業前景

世博園區魅力無限衛星應用異彩紛呈

衛星文化網格——信息陽光，你我共同分享

北斗電力全網時間同步管理系統的應用

我國數字城市建設成就與發展建議

天基太陽能發電：一種新的戰略選擇

美國商用高分辨率遙感數據的管理和使用

北斗衛星導航系統的應用及產業發展建議

美國商用高分辨率遙感數據的管理和使用

俄羅斯GLONASS系統日臻完善導航信號覆蓋全境

專家探討北斗衛星導航產業及應用發展

從2014年開局看日本環境探測遙感衛星發展

北斗在交通旅游領域的應用

跨界融合，創新發展——北斗產業化制勝關鍵

國際移動衛星公司在北京設立辦公室及實驗室

關于國家衛星導航產業政策體系建設的探討

中國首次載人交會對接航天展舉行全國巡展

長三角--中國北斗導航產業發展的先鋒地區

中國衛星導航芯片產業競爭策略分析

車載智能通信系統Telematics現狀與發展

全球衛星移動通信產業現狀與發展趨勢

美國商用高分辨率遙感數據的管理和使用

歐洲全球環境與安全監視計劃發展綜述

篇（7）

當前，我國的航天產業規模在1200 億人民幣左右，占GDP 的比例還不足1%。相比美國航天產業占GDP 的8%~10%，可以看出我國航天產業還有巨大的發展前景。

從1999 年神舟一號無人飛船首訪太空到2005 年費俊龍、聶海勝乘坐神舟六號攜手問天，中國僅僅6 年時間就走完了發達國家三、四十年走過的路。

1999 年11 月20日，我國成功發射第一艘無人試驗飛船神舟一號，實現了天地往返的重大突破。此后3年里，神舟二號至四號3 艘無人飛船試驗飛行連續獲得成功。前3次無人飛行試驗中發現的有害氣體超標等問題，也在神舟四號飛船上得到了徹底解決。

2003 年10月15 日，在第一艘載人飛船神舟五號完美升空后，中國成為世界上第三個能夠獨立開展載人航天活動的國家。2005年10 月12 日，神舟六號載人飛船再次升空。

從“神五”的一人一天到“神六”的兩人多天，費俊龍、聶海勝115個小時的航程不僅實現了多人多天太空飛行技術的突破，而且完成了中國第一次有人參與的空間科學實驗。

東莞證券分析師費小平認為，發射成功的“神舟七號”表明我國已掌握了天地往返技術和其他一系列關鍵技術，成為國際航天界的第二軍團。雖然和美、俄還有一定差距，但短短50 年時間其已經顯示中國航天事業的新發展，實現中國載人航天的新突破，并進一步推動載人航天事業向更高水平發展。

截至目前的“神州”系列飛船中，“神州”一號到“神州”四號均為無人飛船，“神州”五號為載人飛船，“神州”六號為雙人飛船，我國已可以將航天員安全送入近地軌道，通過一段時間飛行，進行對地觀測，并使航天員安全返回地面，這都標志著中國載人航天工程第一階段圓滿完成。

篇（8）

新一代載人航天運輸系統是美國未來載人航天活動的基礎。5月，NASA決定以“獵戶座”乘員探索飛船為基礎研制用于載人深空探索的“多用途載人飛船”(MPCV)；9月公布了新型重型運載火箭的設計方案；11月宣布計劃在2014年初增加一次“獵戶座”飛船的無人飛行試驗。試驗中飛船將以8.9千米／秒的高速再入大氣層，以模擬執行深空探索任務返回時的狀態。NASA還在2011年進行了數次J-2X發動機的點火試驗和“獵戶座”飛船空投試驗，并完成了一次Motor-3全尺寸研制試驗。其中J-2X發動機將用于新型重型運載火箭的上面級，而Motor-3發動機是NASA迄今為止所開發的功率最大的固體火箭發動機。

加速推進商業航天活動發展

4月，NASA向四家公司授出了總值2.693億美元的第二輪“商業載人航天發展”(ccDev)合同，用于先進商業乘員航天運輸系統的概念設計，以及運載火箭和航天器等系統的開發。7月，NASA與聯合發射聯盟(ULA)簽署合作協議，共同改造“宇宙神”5火箭用于載人航天任務。9月，NASA與阿連特(ATK)技術系統公司決定合作開發“自由”號運載火箭。同月，NASA還宣布征詢完整描述航天運輸系統的設計方案，包括運載火箭、航天器、地面與任務操作以及回收等，合同總值16.1億美元，將從2012年7月持續到2014年4月。12月，NASA對第三輪“商業載人航天發展”合同進行調整，使用空間法案協議(sAA)合同替代固定價格的聯邦采購法規(FAR)合同，從而使未來的商業航天發展更具靈活性、競爭性。隨著潛在新市場的產生，商業航天活動還會進一步促進經濟增長，屆時商業載人航天運輸能力將會更多地應用于商業和政府部門。

繼續利用國際空間站開展研究

11月2日，NASA與合作伙伴共同慶祝國際空間有人值守11周年。國際空間站目前已經進行了1400多項實驗，促進了醫藥、環境科學等方面的發展，并加深了人類對于宇宙的了解。NASA確定由空間科學促進中心(CASIS)負責管理國際空間站上美國艙段中非NASA的實驗項目，以充分發揮國際空間站作為國家實驗室的作用。首個進入空間的類人型機器人――“機器人航天員2號”(R2)和執行在軌衛星燃料加注實驗任務的機器人(RRM)也被運送至國際空間站。為準備2012年實施首次商業運輸任務，NASA同空間探索技術(SpaceX)公司、軌道科學公司密切合作，確保“龍”太空艙和“天鵝座”貨運飛船的設計和操作與國際空間站兼容。11月15日，NASA開始公開招募新一批航天員，同時9名預備航天員結束了培訓課程，有可能成為首批乘坐商業運載火箭的航天員，以及搭乘新型重型運載火箭進行深空探索的先驅者。

航天飛機計劃終結

隨著最后三次前往國際空間站的任務結束，美國航天飛機計劃在2011年畫上了句號。最后三次任務攜帶了大量維持空間站運行所需的補給品和設備。“發現”號于2月24日開始執行STS―133任務，攜帶了由意大利制造、經過改進的“萊昂納多”號多用途后勤艙(MPLM)前往國際空間站。5月16日，“奮進”號滿載補給品與設備開始執行STS-134任務，并將阿爾法磁譜儀_2(AMS)運送至國際空間站。-阿爾法磁譜儀2設計用來通過測量宇宙射線來尋找暗物質和反物質。7月8日，“亞特蘭蒂斯”號開始執行STS一135任務，航天飛機最后一次運送補給前往國際空間站。在返回地球前，STS-135任務指令長將1981年4月首次航天飛機任務所攜帶的美國國旗留在國際空間站。

首席技術專家辦公室推進空間技術計劃

NASA的首席技術專家辦公室開始通過新開展的空間技術計劃努力實現各種構想。空間技術計劃投資一些具有革命性的技術，在降低成本和擴展未來航空、科學探索任務范圍的同時提升NASA的能力。目前，空間技術計劃中有1000多個項目，涵蓋了所有的技術領域和各種技術成熟度的項目。首個技術開發任務――“火星科學實驗室”的著陸裝置已在11月隨“火星科學實驗室”任務發射升空。此外，NASA的衍生技術正在顯著改善數百萬人的生活質量。

加強空間技術領域人才教育培養

NASA首席技術專家辦公室為37所大學的80名空間技術領域優秀研究生提供獎學金。作為科學探索發展戰略的一部分，NASA還首次舉辦了空間技術研究生課程，目標是為美國提供一條培養優秀工程師和技術專家的途徑，從而為未來科學探索任務奠定技術基礎，增強美國在該領域的競爭力。

火星任務繼續取得重大發現

NASA的火星任務繼續取得開創性發現，從而為未來載人探索火星奠定基礎。火星軌道器的觀察結果顯示，在火星最溫暖的年代可能存在水流，這是目前為止火星表面可能存在水的最有力證據。“機遇”號火星車在“奮進”隕石坑邊緣附近找了礦石形成的明亮紋理，貌似水沉淀形成的石膏，將有助于認識火星上潮濕環境的歷史。最新的火星探測器――“火星科學實驗室”于11月26日由“宇宙神”5火箭發射升空，開始為期8個月的前往火星“蓋爾”隕石坑的旅途。“火星科學實驗室”任務中的“好奇”號火星車將繼續尋找火星曾經適合人類生存的證據。

繪制首張全球海水鹽度分布圖

6月10日發射入軌的“寶瓶座”探測器繪制了首張關于海洋表面鹽度的全球分布圖。表面鹽度是最后一個全球測量的主要海洋表面參數，將為科學家提供一個探索全球降水、洋流以及氣候變化之間聯系的工具。“寶瓶座”目前正在繼續對全球海洋進行前所未有的細致觀測，包括大量主要河流入海口附近的低鹽度區域。

首次獲得太陽高緯圖像

6月，分別位于太陽兩側的“日地關系天文臺”(STEREO)雙子探測器共同合作，首次獲得了完整的太陽高緯圖像，這將促進對太陽系和空間物理學的研究，并有助于對以前的成像技術進行驗證，改善空間天氣預報的準確性和及時性。

行星探索碩果累累

2月，“星塵NEXT”探測器連續兩次近距離經過“坦普爾”1號彗星，首次對同一顆彗星進行對比觀測。3月，“信使”號探測器成為第一個到達太陽系最內層行星――水星軌道的航天器，將對其地形和磁場進行觀測。7月，“曙光”號探測器進入“灶神”星(小行星帶中的第二大小行星)軌道，并首次獲得了近距離觀測圖像。8月，“朱諾”號探測器發射，預

計2016年到達木星，旨在繪制木星內部結構及了解該氣體巨星的成因。9月，“圣杯”號(GRAIL)月球探測器發射，目的是測定月球內部結構。

“旅行者”號探測器接近太陽系邊緣

來自人類最遙遠的深空探測器――“旅行者”號的觀測結果顯示，太陽系的邊緣并不平滑，而是充斥著大量擾動的磁泡，這些磁泡約有1.6億千米寬，是在磁場重組時產生的。了解太陽的磁場結構將使科學家們了解銀河系的宇宙射線如何進入太陽系，進而確定太陽與銀河系其它星體是如何相互作用的。目前，“旅行者”號探測器行駛在距離地球超過144億千米的太陽系邊緣地區。

觀測到黑洞吞噬恒星

NASA的“雨燕”(Swift)衛星、“哈勃”太空望遠鏡和“錢德拉”X射線天文臺合作觀測研究了一次高能量、長時間的爆炸過程。通過分析，天文學家揭示了此次代號“雨燕”J1644+57爆炸源頭，是一個蘇醒的黑洞吞噬了一顆恒星。該星系非常遙遠，其發射出的光耗時約39億年才到達地球。

發現首顆可能適合人類居住的行星

NASA通過“開普勒”任務發現了首顆可能適合人類居住的行星，該行星被命名為“開普勒22b”，半徑是地球的2.4倍，表面溫度約為21攝氏度，很可能存在有液態水。其主恒星與太陽屬于同一類型，公轉周期290天，距離地球約600光年。

繼續開展航空領域創新研究

通過探索空中交通管理新途徑、研制更省油和環保的飛機、以及提高航空的安全紀錄等，為未來航空飛行奠定基礎。

努力打造在線媒體

篇（9）

從引進“飛毛腿”導彈開始

朝鮮的運載火箭是在彈道導彈的基礎上發展出來的，這也是蘇聯、美國和中國等航天大國早期發展的典型路線。

朝鮮進口埃及的R-17“飛毛腿”導彈，才真正接觸到彈道導彈技術。R-17導彈是一種典型的液體短程彈道導彈，是蘇聯20世紀50年代技術的產物。就是這種導彈技術的衍生發展，成就了“銀河”3號火箭的成功。

朝鮮是一個處于冷戰最前線的小國，在獨特的國內外環境下它建立了一個小而全、偏重軍工等重工業的工業體系。在這樣獨特的工業體系支持下，獲得R-17導彈技術后，朝鮮迅速完成了R-17導彈的國產化并命名為“化城”導彈，后來還改進了發動機和制導系統，提高了發動機推力和制導精度，導彈射程也增加到600千米。朝鮮還進一步對飛毛腿導彈發動機進行了放大，以此為基礎研制出“蘆洞”液體中程導彈。

根據公開圖片的比較，“蘆洞”導彈的發動機噴口直徑0.6米，比R-17“飛毛腿”導彈的噴口大50%左右，其地面推力也翻了一番達到約29噸，這標志著朝鮮運載火箭技術的一個重要飛躍。

“白頭山”1號火箭之謎

不少外國分析家認為，朝鮮在放大“飛毛腿”導彈發動機的過程中得到了俄羅斯工程師的幫助，事實顯示：朝鮮已經具備了這種新型發動機的研制和生產能力。以“蘆洞”導彈做為第一級箭體，增加R-17“飛毛腿”導彈的第二級和9K79“圣甲蟲”導彈的第三級，就是朝鮮1998年8月31日發射的“白頭山”1號運載火箭。

由于三級火箭工作不正常，“白頭山”1號火箭的發射以失敗告終，“光明星”1號衛星沒能進入軌道。但是，“白頭山”1號火箭發射后飛過日本本州島上空，日本普遍恐慌并開始研制和部署彈道導彈防御系統，這大概是朝鮮始料未及的。

美日等國認為這次發射是為了測試“大浦洞”1號導彈，但情報中的“蘆洞”導彈作為第一級、“化城”導彈做第二級的“大浦洞”導彈再也沒有出現過。現在看來，所謂的“大浦洞”1號導彈只是突破多級火箭的驗證項目，朝鮮彈道導彈的研制重點隨后轉向“大浦洞”2號液體遠程導彈以及仿制R-27導彈的BM-25液體中程導彈。

成功仿制R-27導彈

第一級四機并聯的“大浦洞”2號導彈的研制可能開始于1987年，采用放大后的“蘆洞”導彈發動機（推力和我國東風四號導彈使用的YF-1發動機相近）。朝鮮由于工業水平相對落后，無法簡單復制先進的R-27導彈發動機，朝鮮火箭工程師在俄羅斯工程師指導下做了適應性的改造，即使發動機性能有所下降，其技術和性能仍然比從飛毛腿導彈發動機比例放大的“蘆洞”導彈發動機好得多，這是BM-25導彈具備2500千米左右射程的根本保證。B M-25導彈仍然沿用了R-27導彈1.5米直徑的彈體，但加長了導彈長度，通過增加燃料來增程。朝鮮還仿制了R-27導彈的游動發動機，獲得了高性能的小推力發動機技術，為新一代運載火箭的研制進一步鋪平了道路。

2009年4月5日朝鮮自東海岸的舞水端里發射場發射了“銀河”2號火箭，據稱“銀河”2號火箭的近地軌道運載能力可達幾百千克。根據朝鮮公布的照片分析，它的前兩級就是“大浦洞”2號導彈，而第三級很可能使用液體發動機。朝鮮發射“銀河”2號火箭前，伊朗在2009年2月2日發射了一枚“信使”2號運載火箭。從伊朗公布的“信使”2號火箭的大量圖片可看出，伊朗獲得過朝鮮輸出的發動機技術。不過戲劇性的是伊朗的火箭發射搶先獲得了成功，伊朗也因此成為第九個具備航天發射能力的國家，而朝鮮的“銀河”2號火箭發射由于第三級發動機沒有點火，發射又一次遭遇失敗。

“銀河”3號的含金量

2012年年初，朝鮮宣布，將以“銀河”3號火箭從西海岸的東倉里發射基地發射“光明星”3號衛星。朝鮮發射前不僅向國際海事組織（IMO）通報了火箭落區位置，還邀請各國記者前來采訪，希望借此機會澄清朝鮮進行導彈試射的謠言。朝鮮發射場負責人向各國記者介紹了“銀河”3號火箭的基本情況，如火箭高30米，第一級直徑2.4米，起飛質量91噸，起飛推力120噸等。根據現場記者拍攝的照片，“銀河”3號火箭和“銀河”2號火箭大同小異，第三級長度略有增加，據判斷是為了增加運力以達到設計的太陽同步軌道運載能力。

我們還可以根據記者拍攝的高分辨率照片，按照箭體比例進一步推算出“銀河”3號火箭第二級直徑1.5米、二級直徑1.2米，證實了“銀河”系列火箭使用R-27導彈或是其仿制型號作為第二級的猜測。根據這些信息，我們可以判斷“銀河”系列火箭第一級使用4臺“蘆洞”導彈發動機、第二級使用單臺R-27或是BM-25導彈主發動機，第三級使用R-27導彈的游動發動機。

2012年4月13日，“銀河”3號火箭第一次發射，起飛后第一級分離前火箭即解體爆炸，這算是朝鮮三次發射失敗中最糟糕的一次。朝鮮政府承認了這次發射失敗，而不是如前兩次一樣自欺欺人地宣布發射成功，多少也算是一個進步。朝鮮的進步不僅體現在宣傳領域，根據韓國媒體報道，東倉里基地還有一枚火箭可供發射，這說明朝鮮一個批次至少具備生產兩枚火箭的批量生產能力，或許這是比發射成敗更令人關心的問題。果然，2012年12月12日，“銀河”3號的發射成功，不僅讓舉世震驚，而且搶盡了因故推遲發射的韓國“羅老”號火箭風頭，讓韓國在具備航天發射能力的競賽中落敗。

朝鮮展示的航天實力

朝中社在發射成功后很快新聞。據朝中社報道，第二顆“光明星”3號衛星運行在軌道傾角97.4度，近地點高度499.7千米、遠地點高度584.18千米的軌道上，運行周期為95分29秒。

“銀河”3號火箭總體設計和性能與一號火箭相當相近，首次發射就將衛星成功送入太陽同步軌道，這樣的記錄在各國首次航天發射中前所未有。由于東倉里發射場地理位置的限制。為了避免火箭二級殘骸落入或是過于靠近菲律賓領土，朝鮮在火箭彈道設計上也做出了精心的調整。根據朝鮮向國際海事組織呈報的落區位置分析，“銀河”3號火箭并不是直接瞄準太陽同步軌道傾角發射的，而是使用一個略為偏東的初始射向，再使用第三級發動機向西進行偏航機動。這樣的設計不僅損失了部分運載能力，也對第三級火箭的控制也提出了更高的要求，尤其是朝鮮既沒有測控船也沒有海外測控站，火箭遙測控制難度頗大。

篇（10）

航天遙測系統是航天工程中不可缺少的重要支持系統，在航天飛行器的試驗和運行階段提供獲取飛行器內部各系統工作狀態和環境參數并傳輸至地面，作為獲取飛行器試驗過程工作狀態參數的主要手段，在航天器實時飛行監控、性能評定、設計改進方面發揮著不可替代作用。遙測系統是把被測量對象的參數傳給遠端測量站的一種系統。遙測系統可以為航天設備的性能評定以及設計改進提供依據；可以獲得航天設備飛行時的參數以及機載設備的數據，這些數據提供給研制部門，作為評定以及方案改進的依據。

1.電子戰條件下的航天遙測與偵察對抗技術

鑒于航天遙測系統在發展航天武器裝備過程中的重要作用和地位，特別是遙測參數中包含大量令人感興趣的工作狀態信息，成為窺探航天技術和武器裝備發展動態的重要途徑。因此，針對航天遙測系統的偵察干擾必然是熱點和重點：和平時期，開展偵察手段獲取信息，掌握別國航天發展動態；戰時，實施干擾，阻止對方獲得正確的航天遙測信息，使其不能達到試驗目的或不能正確判斷航天器狀態，阻止對方利用空間。對航天遙測系統而言，高可靠性、高碼率和低誤碼率是其最重要的指標，為了獲得好的性能，總希望彈（箭、星）載分系統發射功率足夠并具有寬的對地覆蓋能力，火箭和導彈遙測天線往往采用全向覆蓋。但是，這也給敵方截獲、偵察帶來有利條件。

目前，典型的遙測對抗戰法是：平時偵察遙測信號，開展參數測量和信息解調，積累其遙測信號規律和信息處理方法，總結和分析遙測體制；戰時依據數據庫結合實時測量參數引導干擾設備發射瞄準的干擾信號，干擾方式以裝載電子對抗載荷的空基和天基平臺進入遙測站接收天線波束或旁瓣實施干擾。由于遙測傳輸屬于一種廣播式的傳輸，在飛行器遙測發射機天線覆蓋范圍內均可建站接收，遙測系統干擾實施起來并不容易，需要先驗信息和輔助情報系統支持，因此，從局部單點設備級干擾無法造成系統性的性能下降和失效，對抗技術已經向系統對抗、網絡對抗、體系對抗方面發展。

2.航天遙測系統設計中的關鍵技術

航天遙測系統組成包括采集、發送、接收、處理幾部分，工作的基本原理是：將待測的非電參數用各傳感器轉換為電信號，各路電信號通過信號調理成符合采集規范的信號并按照一定體制形成適合單一信道傳輸的群信號，再調制發射，接收端接收到信號后進行一系列逆過程，先解調、再恢復出各路遙測信號，遙測信號經過后端數據處理進行顯示、記錄和判讀。

2.1 系統模型分析

設計遙測系統應優先考慮采用基于“軟件無線電”的數字遙測系統方案。采用軟件無線電技術實現遙測系統就是構造一個開放式的標準化通用硬件平臺，在航天器發射端，遙測參數實現非電信號到電信號轉換以后，采集、調理、編碼、加密、調制等都可以采用軟件方法實現；接收站采用的綜合基帶是軟件無線電技術較好的體現，整個接收站以一種“天線+射頻信道+綜合基帶和計算機”模式組成。這種基于軟件無線電技術的遙測系統通過軟件升級重新配置，可以實現遙測傳輸能力擴展、更改傳輸信號波形、更換編譯碼方式、更換加密密鑰等，因此，只有采用“軟件無線電”架構才能很好適應不斷增長的遙測需求和技術發展，以極小的代價不斷提升遙測系統抗截獲、抗干擾能力。

2.2 電子戰條件下的航天遙測系統“三抗”設計

抗截獲、抗偵收、抗干擾（“三抗”）的技術手段必不可少，遙測信號偵收過程是通過截獲遙測信號并對信息解碼實施竊取數據，在這里我們只考慮針對遙測系統的無線偵收；干擾手段則包括單音/多音干擾、噪聲阻塞干擾、數據篡改和偽造等，因此，抗偵收、抗干擾可采取數據加密、信號擴頻等方式。數據加密方法在通信系統中已相當成熟，遙測應用原理相同，為了保護信息的保密性、抗密碼破譯，建議最好采用一次一密，并通過遙測系統開辟高安全等級的密鑰通道傳輸。擴頻信號展寬頻帶降低帶內信號譜密度并具有不可預測特性，使偵察接收機難以檢測；擴頻信號是通過相關檢測，如果不掌握擴頻碼（跳頻圖形）參數則無法解調信號，因此具有良好保密性。可見，信號擴頻技術是有效應對偵察干擾的手段之一，建議可選擇直接序列擴頻（DS）、跳頻（FH）或混合擴頻體制；但是，由于遙測系統本身要求較高數據率，要想獲得擴頻增益必須努力提高擴頻碼率，而這又給工程實現增加難度，需要在系統設計時折衷考慮。

3.航天遙測設計的發展探討

經過半個多世紀的發展，我國的遙測技術取得了長足的進步，隨著與遙測技術有關的技術領域的發展，對遙測技術提出了更高的要求。PCM-FM是當前航天遙測系統采用的主要體制，隨著技術發展，又不斷在PCM-FM的基礎上逐步發展其它技術。如采用多符號檢測（MSD）技術和Turbo乘積碼（TPC）技術，大大提升了遙測系統的性能。工程應用表明，同時采用MSD技術和TPC技術相對于傳統FM技術可獲得8dB以上的信道增益。另一方面，眾多新的調制體制不斷應用于遙測系統，如FQPSK-B、FQPSK-JR、SOQPSK-TG等新型體制由于具有頻帶利用率高等突出特點，也已被列入IRIG-106標準中。在遙測系統工程實現上，通過應用軟件無線電（Software Defined Radio，SDR）技術實現測速、測距、測角、遙測、遙控等多功能綜合，以統一載波代替原分離設備，并具備軟件功能現場重構能力；另一方面，數據中繼衛星系統（TDRSS）建立后，導彈、火箭和中低軌衛星的遙測有由“直接對地遙測”向“天基中繼遙測”發展的趨勢。

天基測控網，是一種經2顆地球同步軌道衛星轉發，與一個地面終端站相配合，可同時為多顆中、低軌在軌航天器提供連續覆蓋，高達300Mbps數傳能力，并能精確測軌的新型航天測控網。天基測控網由中繼星、地面終端站、用戶航天器3大部分組成。中繼星將地面終端站發送的遙控指令、測距信號和其他數據轉發給用戶航天器，在用戶航天器上接收、解調出遙控指令，并返向轉發回測距信號和它本身所獲得的數據（含遙測信息）給中繼星，中繼星接收到這些信號后，在返向轉發到地面終端站，從而實現了測距、測速、跟蹤、測軌，同時實現了數據中繼。中繼星起中繼器的作用，不作任何信號和數據處理，實現低空高空低空的“彎管”傳輸。

4.結束語

隨著飛行器對遙測系統需求發展和針對遙測系統的電子戰技術發展，遙測系統設計將面臨越來越多的難題。遙測系統技術發展引發對其偵察和干擾技術的研究，偵察對抗能力的提升又必然促使任務功能電子系統設計中充分考慮其抗截獲、抗干擾能力，這也是遙測系統設計需要考慮的重要因素。

參考文獻

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中圖分類號:D815 文獻標識碼:A 文章編號:1007-1369(2010)2-0013-10

國際太空競賽始于美、蘇兩國。第一輪的國際太空競賽是以美國和蘇聯為主角的,主要目的 是為了爭霸世界,隨著蘇聯解體、冷戰結束而終結。但是,國際太空并未因此而平靜多久, 在20世紀末至21世紀初,新一輪國際太空競賽再次上演,并有愈演愈烈之勢。新一輪太空 競賽與美蘇時期的太空競賽有 著質的不同,它不是美蘇爭霸的太空競賽,主角也不再只是美 、蘇兩個國家,歐洲、日本、中國、印度等國家也開始參與其中,與冷戰后正在形成的多極 化世界格局相應的新的國際太空競賽格局也正在形成。雖然這兩輪國際太空競賽的主要參與 國,都不是從經濟角度而主要是從政治、軍事、戰略角度出發而進行太空競賽、發展太空事 業,但是國際太空競賽客觀上卻極大地推動了科學技術和生產力的發展,對世界經濟產生了巨大的影響。

當今國際太空競賽形勢

太空競賽始于20世紀50年代。當時,美蘇兩個超級大國出于爭霸與謀取戰略優勢的需要,在 各個領域都展開了激烈的角逐。作為一個國家最高科技水平和綜合國力體現的太空項目,也 自然成為美蘇兩國交鋒與對抗的重要陣地。競賽以蘇聯1957年10月4日成功把世界第一顆繞 地球運行的人造衛星“斯普特尼克一號”(Sputnik-1)送入軌道,和四個月之后,美國也 成功發射了它的第一顆人造衛星“探索者一號”(Explorer-1)為標志拉開序幕,到1975年 7 月17日阿波羅與聯盟號對接,美國航天員托•斯塔福德和蘇聯航天員阿•列昂諾夫在太空中 握手,昭示著長達近20年的美蘇太空競賽暫時“休戰”,但其后兩國在空間站建設和航天飛 機領域的競爭仍在繼續,直到1989年蘇聯解體,這場曠日持久的競賽才算真正結束。近30多 年的競賽,美蘇兩國都耗費了大量的人力、物力和財力,總體看,兩國可謂勢均力敵,但還 是美國人笑到了最后。客觀地看,美蘇兩國的太空競賽,雖然構成了冷戰的一部分,具有強 烈的政治色彩,但卻也實實在在地推動了人類航天事業的發展,為人類探索太空做出了巨大 貢獻。人造衛星、月球探測器、太空飛船、空間站和航天飛機等航天科技產品以及人類翱翔 宇宙甚至留在月球上人類的腳印,都是人類探索太空的成績的活標本。

冷戰結束后,特別是進入21世紀以來,世界主要國家對太空的重視程度越來越高,無論是航 天大國還是新興崛起國家,都投入巨資開發航天技術,甚至“將發展航天技術視為提升綜合 國力和國際地位的戰略性舉措”[注:廖春發.2006年世界航天進展綜述.中華人民共和國國家航天局網站.省略sa.省略/n1081/n7619/n7875/40410.html]。因此,被稱為新一輪國際太空競賽拉開帷幕。參與國家 之多,競爭之激烈,形勢之復雜都與美蘇兩國的競賽時代有著本質的區別。

首先,美國不斷加大投入,繼續領跑世界航天。冷戰后,失去了競爭對手的美國,在航天領 域可謂一枝獨秀,占據著霸主的地位,特別是其在航天飛機領域取得的成就無人匹敵。但是 ,2003年2月“哥倫比亞號”航天飛機(STS Columbia OV-102)慘劇,直接推動了美國當 局反省其航天發展戰略,并進行了重大調整。布什總統2004年1月提出重返月球、登陸火星 的太空探索新構想,美國航空航天局(NASA)將國際太空的探索重心從近地球軌道轉向月球 及火星以遠的宇宙。計劃在2010年底前讓航天飛機退役,開發新火箭和太空飛船,在2020年 代早期送宇航員重返月球,并在月球建立飛船發射場,為人類登陸火星做準備。為此,近幾 年美國政府不斷加大航天投資力度。這些投入使美國繼續在太空探索領域保持領先的地位,并為其未來進一步探索太空并繼 續領跑太空開發奠定了基礎。

其次,俄羅斯重整旗鼓,復興太空強國地位。蘇聯解體后,俄羅斯繼承了前蘇聯約90%的航 天工業,在改革過程中,俄航天部門出現了比其他經濟部門更復雜的情況。由于防務定貨銳 減,俄羅斯航天計劃經費大幅度下降,折合成美元一度低于巴西。從1990年到1994年,俄羅 斯航天企業總人數減少35%,專家流失50%。 [注:蘇聯解體 俄羅斯接手的是怎樣的航天工業?.鳳凰網.]可以預見 ,隨著俄羅斯新的航天復興戰略的啟動,憑借其在這一領域的良好基礎,航天大國地位將會 得到進一步的鞏固和穩定,但要想回到當初與美國比肩的地位將會很難。

歐洲另辟蹊徑,欲與美國抗衡。盡管歐洲是美國的盟友,但在未來世界格局問題上卻有著與 美國不同的看法。而“為了在未來多極世界格局中扮演重要角色,為了取得能與美國相抗衡 的戰略上的獨立自主性和在世界科技與經濟領域中更強的競爭力,歐盟已選擇航天領域作為 實現上述戰略目標的突破口” [注:廖春發.新一輪國際太空競爭態勢分析.中國學術引擎網.]這對于美國這樣一個因怕航天技術外泄而一向在對外開展航天合作上持保守 態度的國家來說,此舉也從一個側面反映出中國在國際航天領域開始受到極大的重視。

日本加快沖刺,太空計劃野心勃勃。日本的航天工業起步較早,特別是在探月工程上。20世 紀80年代日本就開始了探月計劃,是繼美蘇之后第三個探測月球的國家,只是所有計劃均以 失敗而告終。加之日本航天事業長期受到體制羈絆,航天器也頻頻出現各種問題,航天投入 逐年減少,航天大國地位面臨挑戰。但是,在中國航天成就的刺激下,近幾年加大了對航天 領域的重視和投入,取得了不少成績。2007年搶在中國發射“嫦娥”前成功發射了“月亮女 神”月球探測器,日本“月球探測計劃”負責人瀧澤吉貞曾說,日本已經推出了2025年宇宙 開發計劃。其中,日本計劃2017年之前要將機器人送上月球。2025年,日本將著手建立以月 球表面為據點的月球空間活動站,可以容納2到3名宇航員每次停留半年,以充分開發并利用 月球資源。 [注:日本、印度誓與中國爭鋒航天事業.中國廣播網.省略/2008zt/sz qh/yw/200809/t20080925_505108942.html]2008年出臺了《宇宙基本法》與《宇宙基本計劃》,其后又組裝完畢了國際太 空站首個日本實驗艙――“希望號”;首個太空貨運飛船――轉移飛行器(HTV)發射成功 等等 ,向世界證明了日本也是國際太空競賽領域中的一個具有實力的競爭者。但值得關注的是日 本《宇宙基本法》打破了日本在這一領域近40年的立法限制,明確允許日本以自衛為目的、 軍事利用太空,這在國際上是罕見的,反映出日本在爭奪太空領域的野心。

印度不甘示弱,搶占航天高地。為謀求世界一流大國地位,航天領域也是印度重點搶占的高 地之一。為此,印度歷屆政府都非常重視發展航天和核技術。特別是近年來,印度加大了自 主研發力度,同時與俄、美、歐等國均也建立了良好航天領域合作關系,經濟的快速發展 又給航天計劃所需經費奠定了良好基礎,經費預算逐年提高,已經超過了航天大國俄羅斯。 在此情形下,印度已在通信、遙感和偵察衛星及其運載火箭方面都取得了令世人矚目的成就 。2008年10月22日,印度空間研究組織在南部的斯里赫里戈達島的薩蒂什•達萬航天中心用 一枚極地衛星運載火箭將印度首個月球探測器“月船1號”發射升空,使其成為世界第五個 掌握探月技術的國家。印度的航天大國步伐又向前邁進了重要一步。

除了以上幾個航天大國和新興航天國家外,還有一些國家也在以極大的熱情探索航天技術, 如伊朗、南非、韓國等,并在一些相關領域不同程度地取得了進展,成為新一輪太空競賽的 積極參與者。

應該說,新一輪的太空競賽是在新的國際政治環境下展開的,具有十分明顯的時代特征。首 先是在相互競爭的前提下呈現出合作的一面,這與第一輪太空競賽時美蘇兩國的針鋒相對和 劍拔弩張有著明顯的不同。其次是軍事色彩并未因國際形勢的總體緩和而減弱,其中一些國 家開發航天技術的首要目的就是要將其打造成軍事天基平臺,以期在未來信息化戰爭中占據 優勢地位。第三是參與國家眾多將使競賽變得更加激烈和復雜,如何控制這一領域的發展使 其不至于威脅未來人類生存與發展,已成為國際社會必須面對和認真思考的問題。隨著科技 進步和對太空認識的不斷深化,相信會有更多國家加入到太空競爭的行列之中,這也將進一 步推動冷戰后國際太空競賽格局的多極化發展和世界航天事業的發展。而多年來的國際太空 競賽已對世界經濟產生了重大影響。

國際太空競賽對世界經濟的影響

國際太空競賽是以國家軍事實力、經濟實力、科技實力為依托,以高資本投入為基礎,高新 尖端技術及其專有人才為支撐的國際空間開發之爭。由于屬于高科技領域,其本身可產生巨 大的直接經濟效益。例如,全球僅商業衛星產業每年就創造超過800億美元的收益。美國將 空間技術轉化為產業,創造了2萬億美元的巨額利潤,法國每年在航天產業方面的收入將近2 00億歐元,俄羅斯航天發射年收入近9億美元。 [注:馬櫻健.中國新一代運載火箭“五號”預計2015年亮相.中國網.]因而,以2008年為例,該年全球620億美元的航天投入將帶動4960億―8680 億美元關聯投資,合計共約占當年全球資本形成總額的4.8%―8.0%,創造GDP總額約1 000―億1800億美元,對全球經濟增長的貢獻率約為0.2%―0.35%。

2.產業帶動效應

近年來,隨著各國對航天活動及空間技術的不斷投入,以研制與生產外層空間飛行器、空間 設備、武器系統以及地面保障設備為主的軍民結合型高科技產業――航天產業迅速成長壯大 ,產值不斷攀升。據有關機構統計,2003年全球航空航天產業總產值為1480億美元 ,到2007年已達2100億美元。

另一方面,航天產業具有較高的關聯度,提供航天產業的原材料、零部件生產的新材料新能 源產業、采礦冶金業、電子設備及儀器儀表制造業,為生產提供配套的金融、信息、運 輸等現代生產型服務業,航天產業鏈幾乎無所不包。

航天產業的迅速發展能有效帶動其關聯產業成長壯大。航天技術、有效載荷技術、信息處理 技術等需要機械、電子、材料、能源、通訊、信息等產業發展的支持,通過技術發展的“需 求效應”,對上述行業形成強烈有效的激勵和帶動作用。而從產業配套的角度,航天制造業 可以直接拉動元器件及分系統、原材料等相關配套產業的發展。其次,航天技術及其產業化 發展將不斷促進衛星遙感、衛星通信、導航定位、數字地球等相關產業以及信息產業發展。 而衛星導航定位(GPS)、地理信息系統(GIS)、衛星遙感(RS)和衛星通信之間的融合( 3S+C),網絡GPS個性化移動信息等,多種組合和形態,將為衛星應用打開一個個嶄新的領 域。

在美國,為航天產品提供配套的公司有1000多家,涉及信息服務業、制造業、房地 產與租 賃業等14個產業,航天產業的迅速發展對其關聯產業產生明顯的拉動作用。[注:陳杰. 美國商業航天產業對國民經濟的影響分析.中國航天,2007(7)]

此外,作為一種朝陽產業,航天科技有著巨大的磁石效應,可以吸納大量的資金而推動金融 市場的繁榮,并進而用所籌措基金推動航天及相關產業的發展。例如,2010年1月18日,首 只專注于航天產業發展的股權投資基金――航天產業基金在北京創立,與此同時,負責 航天 產業基金管理和運作的合伙人之一――北京航天產業投資基金管理有限公司也在當日宣告成 立。該基金首期募集資金30.3億元人民幣,投向集中在航天產品、航天技術應用產業、航 天 服務業及其相關領域,重點推動人造地球衛星、運載火箭、衛星運營及衛星應用、航天電子 、新材料新能源、太空生物及太空育種、重大裝備制造等產業,快速實現產業化發展,從而 加快中 國航天產業的市場化、規模化進程。航天產業基金合伙人會議主席吳艷華在接受采訪時表示 ,航天產業基金募集資金規模計劃達到200億元,預計將拉動上千億產業鏈的發展,將促進 中國航天產業的發展,助推中國經濟實現新騰飛。[注: 黃希.首只航天產業基金創立 將拉動上千億航天產業鏈.中國航天新聞網.]

3.科技進步效應

國際太空競賽是建立在現代航天及空間技術前沿不斷突破、不斷創新的基礎之上的,從某種 程度來說,國際太空競賽實際上是尖端科技競賽。其對科技進步的貢獻包括兩個層面:

首先,帶動基礎科學領域的技術進步。航天技術的興起和發展,促進了應用數學、微重力科 學、微電子學、信息學、材料學等許多基礎科學的發展;太空平臺的應用,則使人類突破了 地球表面的障礙,直接進入空間或通過各種空間探測器獲取資料、信息,為人類對宇宙空間 自然現象及其規律的認識與研究提供了前所未有的條件,對空間科學的發展起到了重要的支 撐作用。此外,在航天產業鏈延伸過程中,通過與各產業尤其是當代電子、信息、生物、能 源和材料等高技術產業的相互交叉、融合和集成,不斷衍生新型技術與知識產業,并促進了 一些新的學科分支的繁衍,如衛星氣象學、衛星海洋學、衛星測繪學等。

其次,推動應用科學領域原始創新。航天發展過程中,大量獨有的設計、生產、試驗等核心 技術與能力,通過成果轉移的方式,廣泛而迅速地在其他技術領域獲得推廣和拓展應用,直 接帶動相關產業技術進步和產業升級。從國際國內經驗來看,航天及空間技術因其極大的先 導性和高度綜合性,推動了計算機、光電子、精密制造、自動控制、新材料和新能源等眾多 高技術產業的發展。如美國宇航局發起的“阿波羅登月計劃”,先后獲得3000多項 專利,帶動了20世紀60―70年代美國和全世界計算機、通信、測控、火箭、激光、材料和醫 療等高技 術的發展。美國有3萬多種民用產品系航天飛機的衍生技術和產品,如GPS、“太空食品”、 衛星電視等。中國近年來的1100多種新材料中,八成是在空間技術的牽引下研制完 成的,有1800多項空間技術成果已應用到國民經濟各個部門。