艦船電子技術(shù)精選(九篇)

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第1篇：艦船電子技術(shù)范文

1、打開手機(jī)；

2、用手機(jī)連接電腦

3、打開錘子手機(jī)上的HandShaker；

4、確認(rèn)手機(jī)和電腦對接完成；

5、點(diǎn)擊手機(jī)上的“連接”選項；

6、手機(jī)會收到“信任操作”彈框；

7、點(diǎn)擊“信任”；

第2篇：艦船電子技術(shù)范文

豐富的表現(xiàn)形式

人類原本就生活在動態(tài)的環(huán)境中，并且不斷地成長、生存。一切有關(guān)于動的形態(tài)，借由人類的智慧與技術(shù)，逐漸影響我們對它的認(rèn)知和認(rèn)同。動態(tài)插畫有別于靜態(tài)插畫的特質(zhì)，它被賦予時間與空間的觀念，而這種觀念的形成不僅打破了對造型空間的概念，且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)達(dá)，動態(tài)插畫的出現(xiàn)，展現(xiàn)不同的風(fēng)格表現(xiàn)。人們已經(jīng)早已習(xí)慣靜態(tài)插畫表現(xiàn)方式，對動態(tài)插畫的出現(xiàn)反而更容易引起他們的新鮮感和注意力。數(shù)字技術(shù)使得動態(tài)插畫有了互動的可能性，人們可以點(diǎn)擊插畫中的圖案，點(diǎn)擊后會有相應(yīng)的動態(tài)回饋，或可以進(jìn)入另一個層級出現(xiàn)新的內(nèi)容，這也是動態(tài)插畫的又一新魅力。

在感知覺中對藝術(shù)設(shè)計最有價值的現(xiàn)象之一就是錯覺。它將不可能變?yōu)榭赡埽谥圃煲曈X沖突的同時凸顯意義表達(dá)，以增強(qiáng)人們的視覺好奇。其獨(dú)特的立體感以及不存在的非現(xiàn)實(shí)形態(tài)具有魔幻般的神奇魅力，十分有趣。它突破了一般二維元素的表現(xiàn)形式，在二維的平面上添加、運(yùn)用了更豐富的空間視覺語言，使插畫藝術(shù)更新穎、更有效的傳遞信息。利用這些 手法進(jìn)行設(shè)計，可以將原本司空見慣的形象變得不可思議，令人玩味。這是動態(tài)插畫創(chuàng)作中一種制造新視覺、新情趣的有利手段，使得畫面極具立體感。追求動感是一種符合時代潮流、充滿活力、充滿美的力度感和節(jié)奏感，并給人以偷悅視覺感受的一種設(shè)計手法。有動感的插畫更容易表達(dá)出強(qiáng)烈的生命意味。

新穎的視聽語言

動態(tài)插畫是一門新興的動態(tài)視覺藝術(shù)，與其他視覺藝術(shù)不同的是，動態(tài)視覺藝術(shù)是建立在活動畫面基礎(chǔ)之上。如今動態(tài)插畫創(chuàng)作可以融入聲音、圖像、音樂等元素，動態(tài)圖案是它傳達(dá)信息的主要部分，而有了聲音等其他形式的補(bǔ)充，傳播的信息量也隨著增大。動態(tài)視覺藝術(shù)我們最早接觸到的是以電影、電視為主的藝術(shù)，之后又出現(xiàn)動畫藝術(shù)，有不少人將動畫理解為是一種活動的畫，動畫的美實(shí)際就是繪畫的美，而和繪畫的不同就在于它是動的，這個觀點(diǎn)有失偏頗。動態(tài)插畫有著跟動畫不同之處除了之前所說的具有交互性外，由于它是給文字配圖而存在的，它與文字出現(xiàn)在同一頁面上，這個頁面所停留的時間長短是由讀者所控制的，因此它不像動畫敘事那樣銜接緊密，環(huán)環(huán)相扣。動態(tài)插畫中圖案的運(yùn)動也是相對的，并不像動畫那樣更多的考慮到鏡頭的運(yùn)動，它反而是像一個固定鏡頭拍攝畫面，緊緊只是畫面中的被攝物體在運(yùn)動，而且通常畫面中的圖案運(yùn)動會有重復(fù)性或者運(yùn)動后突然靜止，這是因為每個頁面停留的時間是不可控制的。電子書籍中的動態(tài)插畫還能配上背景音樂，或者相應(yīng)的文字也有專門的人有感情的朗讀，這樣新穎的視聽感受，給讀者新鮮的刺激。

多維的動態(tài)展示

第3篇：艦船電子技術(shù)范文

（1）適應(yīng)社會需要為目標(biāo)、以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用能力為主線設(shè)計學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)方案，畢業(yè)生應(yīng)具有基礎(chǔ)理論知識適度、技術(shù)應(yīng)用能力強(qiáng)、知識面較寬、素質(zhì)高等特點(diǎn)；

（2）以“應(yīng)用”為主旨和特征構(gòu)建課程和教學(xué)內(nèi)容體系；

（3）實(shí)踐教學(xué)的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力，并在教學(xué)計劃中占有較大比重。

《單片機(jī)技術(shù)》和《傳感器技術(shù)》是高職電氣自動化技術(shù)專業(yè)的兩門核心專業(yè)課程。這兩門課程內(nèi)容各自為一個體系，但在實(shí)際產(chǎn)品應(yīng)用中，兩者往往是結(jié)合在一起使用的。作為電子自動化技術(shù)專業(yè)的高職畢業(yè)生，往往需要他們具備解決實(shí)際產(chǎn)品的問題的復(fù)合能力，比如產(chǎn)品故障查找和修復(fù)等，這要求學(xué)生除了學(xué)會單片機(jī)和傳感器的專業(yè)知識和技能外，必須熟練掌握單片機(jī)和傳感器之間的電路連接和信號傳遞關(guān)系以及程序編寫的技能。

1 研究現(xiàn)狀

現(xiàn)目前，我院的電氣自動化技術(shù)專業(yè)的《單片機(jī)技術(shù)》和《傳感器技術(shù)》兩門課程是獨(dú)立開課。學(xué)生反映單片機(jī)技術(shù)課程難，不容易弄懂，導(dǎo)致學(xué)習(xí)沒有興趣；而傳感器技術(shù)這門課程比較枯燥，對各種傳感器的介紹只限于書本上，即使會有用到實(shí)物進(jìn)行教學(xué)，但沒有動手操作機(jī)會，內(nèi)容抽象，學(xué)生學(xué)習(xí)效果不好。

針對這個問題，我們對四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院進(jìn)行了調(diào)研，他們的電氣自動化技術(shù)專業(yè)也分別開設(shè)了《單片機(jī)技術(shù)》和《傳感器技術(shù)》兩門課程，學(xué)生學(xué)習(xí)時也同樣存在以上問題待解決；同時我們也在網(wǎng)上對四川省內(nèi)乃至國內(nèi)的多間高職院校?M行了調(diào)研，結(jié)他們的電氣自動化技術(shù)專業(yè)都分別開設(shè)了這兩門課程，但都沒有將這兩門課程融合在一起進(jìn)行教學(xué)。

2 復(fù)合型課程設(shè)計

通過調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)將單片機(jī)和傳感器這兩門課融合在一起進(jìn)行教學(xué)，這是一個很有創(chuàng)新意義的研究。這兩門課程是兩個獨(dú)立的知識體系，我們要考慮通過什么方式將這兩門課程結(jié)合起來，才能實(shí)現(xiàn)“二合一”的轉(zhuǎn)變。

首先，將這兩門課統(tǒng)一為一門課程，其課程類型定位為實(shí)訓(xùn)課，授課內(nèi)容安排在學(xué)生實(shí)訓(xùn)周，根據(jù)人才培養(yǎng)方案和學(xué)科本身的特點(diǎn)，授課時間安排為6周。因為單片機(jī)和傳感器本來是兩門課程，兩門學(xué)科本來有自身完整的課程體系，為了保證學(xué)生能夠接受學(xué)科完整和連貫的知識系統(tǒng)，所以應(yīng)該分配獨(dú)立的時間分別來學(xué)習(xí)這兩門學(xué)科。計劃分配為單片機(jī)實(shí)訓(xùn)2周、傳感器實(shí)訓(xùn)1周、單片機(jī)和傳感器綜合實(shí)訓(xùn)3周。

首先從單片機(jī)的學(xué)習(xí)入門，利用前兩周學(xué)習(xí)單片機(jī)理論及實(shí)驗，單片機(jī)的功能強(qiáng)大，對其控制也比較難，但本次課程會選取最具代表性的實(shí)訓(xùn)課題由淺入深地進(jìn)行，包括單片機(jī)I/O基本控制，單片機(jī)定時器及中斷系統(tǒng)，最終使學(xué)生能夠掌握對直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的控制，為最后一周尋跡小車的綜合實(shí)訓(xùn)打下基礎(chǔ)。

第三周內(nèi)容為學(xué)習(xí)常見傳感器，主要涉及的傳感器有紅外傳感器、光電傳感器實(shí)驗、超聲波、金屬傳感器、溫度傳感器、光度傳感器、煙霧傳感器、壓力傳感器、重力傳感器、PM2.5傳感器。掌握這些基本的傳感器的工作原理，將傳感器采集到的信號上傳到上位機(jī)，進(jìn)行簡單通信和顯示。

第四、五周開始將單片機(jī)和傳感器結(jié)合在一起，以專業(yè)特色的實(shí)訓(xùn)任務(wù)為載體，將各種傳感器采集到的信號輸入給單片機(jī)進(jìn)行運(yùn)算，用單片機(jī)進(jìn)行簡單的運(yùn)算和控制，最后輸出顯示。設(shè)計的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容有：單片機(jī)聲音檢測儀、單片機(jī)控制紅外報警器、單片機(jī)控制倒車?yán)走_(dá)測距儀、單片機(jī)控制煙霧報警器、單片機(jī)控制溫度實(shí)時監(jiān)測儀、單片機(jī)控制生產(chǎn)線產(chǎn)品分揀系統(tǒng)等。初步將傳感器和單片機(jī)結(jié)合起來。

最后一周為綜合的實(shí)訓(xùn)任務(wù)――尋跡小車，尋跡小車的結(jié)構(gòu)采用四個直流減速電機(jī)驅(qū)動四輪前進(jìn)，四輪采用左右兩輪平行安裝的結(jié)構(gòu)。小車在單片機(jī)控制下能夠?qū)崿F(xiàn)的基本運(yùn)動，包括前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)將使用紅外和超聲波傳感器進(jìn)行測距，采用光電對管和CCD圖像采集進(jìn)行尋跡，結(jié)合單片機(jī)控制尋跡小車在場地按要求進(jìn)行移動。

3 實(shí)踐結(jié)論

第4篇：艦船電子技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】微電子技術(shù) 電路芯片 發(fā)展前進(jìn)

一、引言

微電子學(xué)是研究微型電路、系統(tǒng)的電子學(xué)的分支，其主要研究方向是離子或者電子在固體材料中的應(yīng)用，并通過它來實(shí)現(xiàn)信號處理功能的科學(xué)[1]。如今微電子技術(shù)在電子學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、機(jī)械加工等一系列都廣泛的應(yīng)用，其最主要的特征就是實(shí)現(xiàn)了電子器件的微型化，做到了核心電路系統(tǒng)的集成。

二、微電子技術(shù)的定義以及影響

（一）微電子技術(shù)的定義。微電子技術(shù)是在本世紀(jì)六十年代隨著集成電路（IC）而誕生的一門新的電子技術(shù)，尤其是在一些大規(guī)模的集成電路發(fā)展當(dāng)中表現(xiàn)的尤為突出，其中微電子技術(shù)包含了器件物理設(shè)計、系統(tǒng)電路設(shè)計、材料制備、工藝技術(shù)等一系列專門的技術(shù)，簡單來講微電子技術(shù)就是指微電子學(xué)中的各項工藝技術(shù)的總和，是1947年在晶體管的基礎(chǔ)上慢慢發(fā)展起來的。

（二）微電子的影響。當(dāng)今社會科學(xué)技術(shù)的發(fā)展速度是日益飛漲，在這強(qiáng)大的發(fā)展陣勢當(dāng)中影響最大、其最具有代表性的就是微電子技術(shù)的發(fā)展。微電子技術(shù)作為目前電子信息發(fā)展的基礎(chǔ)核心，其對生活、通訊技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及計算機(jī)技術(shù)等等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都具有直接性的影響。

1.微電子對我國未來發(fā)展的主要影響。微電子技術(shù)的不斷開發(fā)利用引起了世界電子行業(yè)的新革命，在微電子的技術(shù)的指導(dǎo)之下，使得我國的電子行業(yè)的發(fā)展變得突飛猛進(jìn)，從而最大限度的滿足了市場人民的生活需要。

2.微電子技術(shù)對人類生活的影響。微電子技術(shù)開發(fā)使得信息的放大、獲取、儲存、傳輸、處理等等變得方面，外加微電子器件的大量發(fā)展使得我們MEMS系統(tǒng)以及器件都具有體積小、功耗低等等特點(diǎn)方便了人類的日常生活。

二、當(dāng)前微電子技術(shù)發(fā)展所面臨的限制

微電子技術(shù)在電子行業(yè)的發(fā)展主要表現(xiàn)在集成電路芯片的制造方向。隨著微電子技術(shù)的不斷更新，所制造出的各種高純度單晶硅片逐漸被投入電子行業(yè)，加速了電子行業(yè)的發(fā)展，在IC芯片的容量方面也提到了很大的改善。但是根據(jù)摩爾定律的預(yù)言，微電子技術(shù)的在電子行業(yè)發(fā)展方面還是面臨著極大的挑戰(zhàn)，這要挑戰(zhàn)主要可以歸納成以下四個方面。

（一）物理規(guī)律限制。微電子技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)是硅基互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS），而集成電路性能的提高是通過電源電壓以及器件合理縮小來實(shí)現(xiàn)的。但是對于集成電路的縮小并不是無極限的縮小，而是受到了電源電壓、氧化層厚度以及器件溝道長度的影響。在目前的集成電路當(dāng)中無法通過物理學(xué)來克服這些電子、離子的反物理規(guī)律運(yùn)行，從而很大程度上阻礙了電子技術(shù)發(fā)展[2]。

（二）材料限制。決定微電子材料性質(zhì)的參數(shù)主要有載流子的遷移率μ、介電常數(shù)ε、擊穿電場強(qiáng)度Ec、載流子的飽和速度vs、熱導(dǎo)系數(shù)K等，目前世界上微電子技術(shù)所用的主要材料都是硅，而硅的這些性質(zhì)使得微電子技術(shù)在集成電路的高度集成時就容易受到限制，影響微型化的進(jìn)步發(fā)展。

（三）工藝技術(shù)限制。微電子工藝技術(shù)主要針對的是微電子應(yīng)用制作，主要包括了微細(xì)線條加工以及高質(zhì)量薄膜的離子注入控制。其工藝的主要挑戰(zhàn)就是光刻設(shè)備的利用。雖然按照摩爾定律的發(fā)展光刻設(shè)備已經(jīng)從1微米推進(jìn)到了0.05微米，但是如果還想進(jìn)一步的微化光刻設(shè)備基本是不可能。

（四）半導(dǎo)體的限制。半導(dǎo)體是在常溫的狀態(tài)下介于導(dǎo)體和絕緣體之間的材料，其也是電業(yè)行業(yè)采用的一種工藝材料，其中微電子技術(shù)在半導(dǎo)體材料中由于受到材料性質(zhì)的各參數(shù)影響，致使了微電子技術(shù)面臨著溝道雜質(zhì)漲落的限制、半導(dǎo)體模擬與模型的限制以及強(qiáng)電場影響和氧化層等方面的限制，使得微電子技術(shù)在設(shè)計仿真的工藝當(dāng)中，面臨著各方面的限制。

三、微電子技術(shù)的發(fā)展前景

根絕微電子技術(shù)在電子行業(yè)發(fā)展中所遇到的限制問題，研究人員必須通過新的方法尋找到新的解決途徑，并且通過在基本的物理規(guī)律上綜合其他學(xué)科創(chuàng)新出新的產(chǎn)品，以幫助微電子技術(shù)的發(fā)展，從而進(jìn)一步維持摩爾定律。

（一）碳納米管。為了克服越發(fā)困難的硅工藝技術(shù)，研究人員開始才材料著手，尋找到一種能夠代替硅的材料，來集成電路當(dāng)中線寬縮小的問題。經(jīng)過多年的研究碳納米管制成的晶體管在2001年終于出現(xiàn)了，其大量的應(yīng)用到了電子生產(chǎn)行業(yè)當(dāng)中。納米材料打破了硅性質(zhì)參數(shù)的限制，提高了電路當(dāng)中的信號強(qiáng)度，推動了微電子技術(shù)的發(fā)展。

（二）塑料半導(dǎo)體技術(shù)。塑料半導(dǎo)體是微電子技術(shù)與化學(xué)有機(jī)的結(jié)合，它和硅半導(dǎo)體晶體管不一樣，塑料半導(dǎo)體是用塑料制作成晶體管，這種晶體管可以采用精密的噴墨技術(shù)以及印刷技術(shù)，在很短的時間內(nèi)就可以完成一個作品的制作。

四、微電子技術(shù)在電子行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)

隨著市場經(jīng)濟(jì)的調(diào)控以及電子產(chǎn)品消費(fèi)的需求使得目前電子業(yè)的發(fā)展逐漸從傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)向了高速率、大容量、低消耗、移動化、多元化等多功能的生產(chǎn)模式，從而也導(dǎo)致了電子行業(yè)所需的電路要求也越來越高，傳統(tǒng)的IC設(shè)計已經(jīng)無法再滿足電子產(chǎn)品的生產(chǎn)需要。正是因為在這種市場需求的推動之下，IC設(shè)計工藝水平也逐漸得到了提升。微電子技術(shù)的開發(fā)只有把握住了整個行業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的重點(diǎn)，制作出的各式產(chǎn)品也越來越多，才可提升了整個行業(yè)的發(fā)展速率。

五、結(jié)束語

微電子技術(shù)一門滲透性很強(qiáng)的技術(shù)，通過近幾年的發(fā)展不僅和電子學(xué)、化學(xué)、物理、生物、計算機(jī)等學(xué)科有機(jī)的結(jié)合成了一體，給人類的發(fā)展生活提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)，而對于電子行業(yè)來講，應(yīng)該時刻把握住集成電路高速率、大容量、高密度等多功能的發(fā)展方向，利用微電子技術(shù)的不斷進(jìn)行創(chuàng)新[3]。

參考文獻(xiàn)：

[1]晏博武；張兆春.微電子技術(shù)發(fā)展和展望[A].艦船電子工程.2009，（5）：7―9

第5篇：艦船電子技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:電力電子技術(shù);經(jīng)濟(jì)影響;可再生能源發(fā)電

中圖分類號:TP391文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編號:1674-1145(2009)27-0010-02

一、電力電子的含義和任務(wù)

從學(xué)科的角度講，電力電子的主要任務(wù)是研究電力電子(功率半導(dǎo)體)器件、變流器拓?fù)浼捌淇刂坪碗娏﹄娮討?yīng)用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對電、磁能量的變換、控制、傳輸和存貯，以達(dá)到合理、高效地使用各種形式的電能，為人類提供高質(zhì)量電、磁能量。電力電子的研究范圍與研究內(nèi)容主要包括:(1)電力電子元、器件及功率集成電路。(2)電力電子變流技術(shù)，其研究內(nèi)容主要包括新型的或適用于電源、節(jié)能及電力電子新能源利用、軍用和太空等特種應(yīng)用中的電力電子變流技術(shù);電力電子變流器智能化技術(shù);電力電子系統(tǒng)中的控制和計算機(jī)仿真、建模等。(3)電力電子應(yīng)用技術(shù)，其研究內(nèi)容主要包括超大功率變流器在節(jié)能、可再生能源發(fā)電、鋼鐵、冶金、電力、電力牽引、艦船推進(jìn)中的應(yīng)用;電力電子系統(tǒng)信息與網(wǎng)絡(luò)化;電力電子系統(tǒng)故障分析和可靠性;復(fù)雜電力電子系統(tǒng)穩(wěn)定性和適應(yīng)性等。(4)電力電子系統(tǒng)集成，其研究內(nèi)容主要包括電力電子模塊標(biāo)準(zhǔn)化;單芯片和多芯片系統(tǒng)設(shè)計;電力電子集成系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性等。

從工程應(yīng)用的角度看，無論是電力、機(jī)械、礦冶、交通、石油化工、輕紡等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還是通信、激光、機(jī)器人、環(huán)保、原子能、航天等高科技產(chǎn)業(yè)，都迫切需要提供高質(zhì)量的電能，特別是要求節(jié)能。而電力電子則是實(shí)現(xiàn)將各種能源高效率地變換成高質(zhì)量電能、節(jié)能、環(huán)保和提高人民生活質(zhì)量的重要手段，它已經(jīng)成為弱電控制與強(qiáng)電運(yùn)行之間，信息技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)之間，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)自動化、智能化、節(jié)能化、機(jī)電一體化的橋梁。電力電子的突出特點(diǎn)是高效、節(jié)能、省材，所以電力電子已成為我國國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)技術(shù)，是現(xiàn)代科學(xué)、工業(yè)和國防的重要支撐技術(shù)。因此，無論上述諸多高技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，還是各種傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，乃至照明、家電等量大面廣的，與人民日常生活密切相關(guān)的應(yīng)用領(lǐng)域，電力電子產(chǎn)品已無所不在。由于目前我國還沒有形成獨(dú)立自主的、完整的、強(qiáng)大的電力電子的產(chǎn)業(yè)體系，因此它已成為制約我國建立獨(dú)立自主的現(xiàn)代科學(xué)、工業(yè)和國防體系的瓶頸之一。

二、電力電子技術(shù)對社會經(jīng)濟(jì)的廣泛影響及其重要性

下面結(jié)合可再生能源發(fā)電、分布式發(fā)電、電力質(zhì)量控制、電力牽引和電機(jī)驅(qū)動、國防和前沿科學(xué)技術(shù)等實(shí)例，進(jìn)一步具體說明電力電子技術(shù)在這些經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用及其重要性。

(一)可再生能源發(fā)電

可再生能源(R E)主要包括風(fēng)能、太陽能、生物能和地?zé)崮艿?。各種能源由于其轉(zhuǎn)化為電能的方式不同，將其送入電網(wǎng)時必須應(yīng)用電力電子技術(shù)按用戶的要求對其進(jìn)行調(diào)整和控制。天然氣雖然不是可再生能源，但它通過提煉轉(zhuǎn)化為氫氣后，再通過燃料電池轉(zhuǎn)化為電能，對環(huán)境零污染，也可達(dá)到綠色能源的要求。諸多系統(tǒng)中直流-直流變流環(huán)節(jié)、儲能控制環(huán)節(jié)、直流-交流逆變環(huán)節(jié)和并網(wǎng)控制環(huán)節(jié)均不可缺少電力電子技術(shù)。

值得指出的是，大部分可再生能源直接產(chǎn)生的能量通常是不穩(wěn)定的。以風(fēng)能為例，并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電都要用到大容量的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，為了盡可能多地利用風(fēng)能資源，通常多臺大容量的風(fēng)力發(fā)電機(jī)并聯(lián)，由于風(fēng)場風(fēng)力的不穩(wěn)定性，它們在并網(wǎng)時如果不加控制和調(diào)節(jié)，就會對電網(wǎng)造成嚴(yán)重的沖擊，同時為了保證將盡可能多的有功能量送入電網(wǎng)，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)還必須有儲能環(huán)節(jié)，并需解決存儲能量再次轉(zhuǎn)化的問題，上述這些過程都需要利用電力電子技術(shù)對其進(jìn)行控制。

綜上所述，開發(fā)和利用可再生能源與電力電子技術(shù)特別是大功率變流技術(shù)密切相關(guān)，無論是其中的能量變換、儲存、發(fā)電機(jī)控制和并網(wǎng)控制均離不開電力電子這一關(guān)鍵技術(shù)。

(二)分布式發(fā)電

分布式發(fā)電技術(shù)(Distributed Generation)已得到了發(fā)達(dá)國家的普遍關(guān)注。目前，國外已有多種分布式發(fā)電技術(shù)獲得了工業(yè)應(yīng)用，它使得發(fā)電設(shè)備更加靠近用戶，不但減小了人們對遠(yuǎn)距離輸電的依賴，而且提高了人們使用可再生能源發(fā)電的興趣，提高了用戶用電的獨(dú)立性、可靠性、安全性和災(zāi)變應(yīng)變能力。風(fēng)能發(fā)電、太陽能發(fā)電、燃料電池發(fā)電和小型高速渦輪發(fā)電機(jī)(Micro Turbine Generator)發(fā)電等分布式發(fā)電系統(tǒng)都有賴于電力電子技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)安全、可靠、高效的運(yùn)行。

根據(jù)Darnell公司的報告，從2003年到2008年，全球用于分布式與混合式發(fā)電設(shè)備(DCG)的電力電子產(chǎn)品(包括逆變器、頻率變流器、靜態(tài)傳輸開關(guān)，直流-直流變流器、交流-直流電源和集成大功率電機(jī)驅(qū)動器等)將以年均12.2%的速度增長，即將從18550MVA增加到32981MVA。

由此可見，分布式與混合式發(fā)電設(shè)備(DCG)涉及的電力電子技術(shù)是未來分布式發(fā)電系統(tǒng)中關(guān)鍵技術(shù)之一。

(三)電能質(zhì)量控制

電力電子技術(shù)在輸、配電中的應(yīng)用是電力電子應(yīng)用技術(shù)最具有潛在市場的領(lǐng)域。眾所周知，從用電角度來說，利用電力電子技術(shù)可以有效地進(jìn)行節(jié)電改造，提高用電效率;從輸、配電角度來說，必須利用電力電子技術(shù)提高輸配電質(zhì)量。近10多年來，隨著電力電子器件和變流技術(shù)的飛速發(fā)展，高壓大功率電力電子裝置的諸多優(yōu)良特性決定了它在輸、配電應(yīng)用中具有強(qiáng)大的生命力。目前，電力電子技術(shù)在電能的發(fā)生、輸送、分配和使用的全過程起著重要的作用。

以在配電中的應(yīng)用為例，近年來，電力需求的不斷增加，非線性電子設(shè)備和敏感負(fù)載對電力質(zhì)量提出更高要求，為了得到最大輸電量和保證在分布系統(tǒng)的公共連接點(diǎn)有高的電力質(zhì)量，電壓調(diào)節(jié)、無功/諧波控制和補(bǔ)償以及電力潮流控制技術(shù)已成為必不可少的關(guān)鍵技術(shù)，典型的設(shè)備有電力調(diào)節(jié)器、靜止無功發(fā)生器(SVG)、有源濾波器、靜止調(diào)相機(jī)(STATCOM)和電力潮流控制器等。

上述現(xiàn)代電力系統(tǒng)應(yīng)用的電力電子裝置幾乎都無一例外使用了全控型大功率電力電子器件、各種新型的高性能多電平大功率變流器拓?fù)浜虳SP全數(shù)字控制技術(shù)，這些關(guān)鍵技術(shù)均是國外大公司的核心技術(shù)。

(四)電力牽引和電機(jī)驅(qū)動

在發(fā)達(dá)國家，約40%能源是通過電能的形式消耗的，而總電能的50%～60%又用于電機(jī)驅(qū)動場合，其中大部分是用于風(fēng)機(jī)和水泵驅(qū)動。Darnell公司作市場調(diào)查后認(rèn)為，從2003年到2008年，北美市場的變頻器將會以每年11.5%的速度增長，從3.63億美元增加到6.28億美元。

通用場合下的電機(jī)調(diào)速均采用電力電子與電力傳動技術(shù)，目前該技術(shù)已經(jīng)比較成熟。但一些高壓大功率應(yīng)用(電力牽引，中、高壓高性能電機(jī)驅(qū)動等)場合，依然是這一領(lǐng)域的技術(shù)制高點(diǎn)。

(五)現(xiàn)代國防和前沿科學(xué)研究

電力電子在現(xiàn)代化國防中得到越來越廣泛的應(yīng)用，它已成為該領(lǐng)域的核心技術(shù)之一。所有現(xiàn)代國防裝備的特種供電電源、電力驅(qū)動、推進(jìn)、控制等均涉及電力電子核心技術(shù)。而在快中子堆、磁約束核聚變、環(huán)保等前沿科學(xué)研究以及激光、航空航天、航母等前沿技術(shù)中，超大功率、高性能的變流器及其控制系統(tǒng)也是必不可少的核心部件和基礎(chǔ)，而這些均屬電力電子范疇。

三、電力電子技術(shù)目前在我國的發(fā)展、應(yīng)用現(xiàn)狀和存在的問題

雖然我國電力電子的開發(fā)研究已有50年歷史，過去我們已經(jīng)取得了長足的進(jìn)步，但是與超大規(guī)模集成電路的發(fā)展一樣，該領(lǐng)域科技發(fā)展速度太快，加之我國財力和原有基礎(chǔ)薄弱的限制，特別是面臨國外高科技的沖擊等原因，我國電力電子有被“邊緣化”的趨勢，即各行各業(yè)都迫切需要，但是各應(yīng)用領(lǐng)域均沒將其作為研究重點(diǎn)，國內(nèi)解決不了就依靠進(jìn)口。應(yīng)當(dāng)承認(rèn)，目前我們與國外先進(jìn)水平的差距還是很大的。當(dāng)前存在的主要問題是:目前我國生產(chǎn)的大多數(shù)電力電子產(chǎn)品和裝置還主要基于晶閘管;雖然也能制造一些高技術(shù)的電力電子產(chǎn)品和裝置，但是它們均是采用國外生產(chǎn)的電力電子器件和組件以組裝集成的方式制造的;特別是先進(jìn)的全控型電力電子器件則全部依賴進(jìn)口，而許多關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)命脈和國家安全的若干關(guān)鍵領(lǐng)域中的核心技術(shù)和軟硬件，國外均對我國進(jìn)行控制和封鎖。我們正面臨著國際競爭的嚴(yán)峻形勢，特別是關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)命脈和國家安全的若干關(guān)鍵領(lǐng)域中的核心技術(shù)與國外先進(jìn)水平的差距更大，迅速改變這一現(xiàn)狀是我們面臨挑戰(zhàn)和義不容辭的任務(wù)。

過去，我國國民經(jīng)濟(jì)各部門雖然引進(jìn)了不少國外先進(jìn)技術(shù)，也強(qiáng)調(diào)了國產(chǎn)化的問題，盡管它們中的絕大多數(shù)幾年后都可以達(dá)到國產(chǎn)化率70%的要求，可是只要我們仔細(xì)分析一下，就不難發(fā)現(xiàn)，最終國外公司拒絕轉(zhuǎn)讓的技術(shù)和重要部件，均涉及高技術(shù)的電力電子及電力傳動產(chǎn)品中的核心技術(shù)。各應(yīng)用領(lǐng)域所涉及的關(guān)鍵電力電子技術(shù)可概括為:大功率變流技術(shù);電力電子及其系統(tǒng)控制技術(shù);大功率逆變器并網(wǎng)技術(shù);大功率全控電力電子器件和電力電子全數(shù)字控制技術(shù)等。與國外的主要差距和存在的問題是:全控電力電子器件國內(nèi)不能制造;大功率變流器制造技術(shù)水平較低，裝置可靠性差;電力電子全數(shù)字控制技術(shù)水平還處于初級階段;應(yīng)用系統(tǒng)控制技術(shù)和系統(tǒng)控制軟件水平較低;缺乏重大工程經(jīng)驗積累等。高性能大功率變流裝置目前幾乎全部依靠進(jìn)口。

參考文獻(xiàn)

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第6篇：艦船電子技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：電子測試；無線測試；測試測量；3G

DOI：10.3969/j.issn.1005-5517.2009.06.001

對于電子技術(shù)來說，測試測量幾乎貫穿了每個電子產(chǎn)品的設(shè)計、開發(fā)與生產(chǎn)的全過程，并且成為電子工程師必須掌握的一項技能。受電子業(yè)整體低迷的影響，電子測試市場近期有所下滑。但總的來說，測試行業(yè)市場需求有升有降，技術(shù)發(fā)展的需求增強(qiáng)。普通家用電子產(chǎn)品和通信產(chǎn)品行業(yè)許多企業(yè)處于困難時期，產(chǎn)量下降。近期沒有生產(chǎn)擴(kuò)容需求。因此。作為質(zhì)量控制的生產(chǎn)線測試市場需求有所下降。隨著目前3G的興起和發(fā)展，一些技術(shù)領(lǐng)先的企業(yè)和研發(fā)以及檢測機(jī)構(gòu)，要求測試測量行業(yè)提供順應(yīng)通信標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)發(fā)展的儀表。因此針對研發(fā)和檢測市場需求是增長的?！≈袊袌龅臏y試測量需求依然在提升，有數(shù)據(jù)顯示，2008年國內(nèi)電子測試儀器進(jìn)口量有明顯的增長。而中國擴(kuò)大內(nèi)需的政府舉措更是給測試測量產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來巨大的空間。據(jù)粗算。2009年一季度大部分測試儀器廠商在中國國有企業(yè)和科研院所方面的銷售有相當(dāng)程度地提升。

抓住市場成長的熱點(diǎn)

雖然遭遇經(jīng)濟(jì)危機(jī)，但并不是每個行業(yè)都受到牽連，有些產(chǎn)業(yè)依然蓬勃發(fā)展，因此，一些市場發(fā)展的熱點(diǎn)領(lǐng)域依然存在著促使測試測量廠商取得突破的機(jī)遇，比如對先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的支持，又如一貫是測試測量重要應(yīng)用的國防和航天，更有最近逐漸興起的3G網(wǎng)絡(luò)。

測試與測量技術(shù)的發(fā)展與電子行業(yè)的發(fā)展密不可分。即使遇到一些問題，電子行業(yè)的發(fā)展動力依然來自于消費(fèi)者對體積更小、功能更強(qiáng)、更多互連計算和通信產(chǎn)品的需求。為滿足這些需求，電子企業(yè)不斷推出新產(chǎn)品，將新無線協(xié)議、新電池技術(shù)、新元件和半導(dǎo)體技術(shù)等各種功能集成在這些電子產(chǎn)品中，并且這一趨勢在每一代新產(chǎn)品中的應(yīng)用似乎逐漸加快了，所有這些都促使測試行業(yè)必須采用新的方法去測試這些新型產(chǎn)品和前沿技術(shù)。吉時利公司認(rèn)為，目前這方面的熱點(diǎn)包括：對于每種新的無線協(xié)議都相應(yīng)需要新的測試方法和測量儀器；工藝尺寸低達(dá)45nm甚至更小，半導(dǎo)體小型化的每一次新進(jìn)展都要求測量技術(shù)相應(yīng)進(jìn)步；要想制造出世界上最便宜的筆記本電腦或手機(jī)，也需要對測試技術(shù)進(jìn)行革新，不斷降低購買價格，降低測試成本。解決所有復(fù)雜的問題都需要進(jìn)行更多的測試。在生產(chǎn)條件下以最高的產(chǎn)能進(jìn)行更多的數(shù)據(jù)采集和分析工作，以改進(jìn)這些新工藝。

上海橫河國際貿(mào)易有限公司市場總監(jiān)吳啟堯則認(rèn)為，一方面隨著新興國家的崛起，帶來了能耗的直線上升，使全球變暖及污染日趨嚴(yán)重，為了應(yīng)對能源緊張及環(huán)境保護(hù)。節(jié)能、環(huán)保、新能源成為全球發(fā)展的共同課題。另一方面，中國國內(nèi)的3G牌照發(fā)放也會帶來新一輪的大規(guī)模建設(shè)和投資，而在3G建設(shè)的同時已經(jīng)在逐步向4G領(lǐng)域邁進(jìn)。無線通信已經(jīng)不再單單局限在通話這一簡單的功能，而是從照相功能、音樂功能向網(wǎng)絡(luò)功能和電視功能等全面邁進(jìn)。而這些也給作為領(lǐng)域排頭兵的測試測量行業(yè)帶來了新的機(jī)遇和課題。隨著新能源的逐步開發(fā)和節(jié)能技術(shù)的不斷成熟。變頻控制器越來越被廣大行業(yè)領(lǐng)域所重視。另外、芯片功能的不斷加強(qiáng)也同時帶動了多通道數(shù)字領(lǐng)域測試測量要求的提高。同時網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用將對高速、快捷的通信領(lǐng)域提出更高的要求。這些領(lǐng)域都要求測試技術(shù)在多通道、高頻率、高精度等方面能更上一層樓。

同樣看好3G市場的還有羅德與施瓦茨中國有限公司產(chǎn)品支持部產(chǎn)品經(jīng)理陳峰，他認(rèn)為近期在測試測量領(lǐng)域有兩大熱點(diǎn)：3G移動通信和航天與軍用測試。3G通信測試可以分很多方面，如關(guān)于核心網(wǎng)的測試、基站子系統(tǒng)的測試以及終端的測試等，可能需要進(jìn)行射頻輻射測試(包括EMC測試)、射頻傳導(dǎo)測試、協(xié)議測試、SIM測試、音頻測試、CTIA/OTA測試、SAR測試、產(chǎn)品安全性測試等。航天和軍事領(lǐng)域的測試涵蓋范圍極廣。在射頻微波測試方面，包括衛(wèi)星測控、雷達(dá)測試、環(huán)境仿真、材料測試、元部件測試、基帶測試、天線測試、信號仿真與分析等等。對于羅德與施瓦茨公司而言，保持技術(shù)領(lǐng)先并不斷創(chuàng)新是公司的基本方針。在通信測試領(lǐng)域，保持著與3Gpp標(biāo)準(zhǔn)的同步和前瞻性的統(tǒng)一，隨著目前3G和LTE的飛速發(fā)展，帶來的是公司新的機(jī)遇；在航天與國防領(lǐng)域，無論是飛船和衛(wèi)星、新型飛機(jī)和雷達(dá)還是艦船和航母，都給公司的發(fā)展帶來機(jī)遇，同時也是挑戰(zhàn)。

泰克亞太區(qū)市場開發(fā)經(jīng)理孫志強(qiáng)則從我們身處的“全新的數(shù)字時代”的5大市場驅(qū)動力具體分析了測試技術(shù)發(fā)展新趨勢。

?基于數(shù)字RF技術(shù)的全新RF和微波市場：

?需要對隨時間變化RF信號進(jìn)行跟蹤、監(jiān)視和捕獲分析；

?需要對“寬帶”RF信號無縫“復(fù)制”、分析；

?可定制的靈活測試完整方案。

?基于數(shù)字視頻技術(shù)的全新視頻應(yīng)用：

?既要對傳統(tǒng)的視頻技術(shù)又要對全新的數(shù)字視頻進(jìn)行測試；

?對全新的數(shù)字視頻內(nèi)容進(jìn)行測試分析；

?高效靈活的數(shù)字視頻測試方案。

?基于高速串行技術(shù)的全新計算、通信和娛樂應(yīng)用：

?對復(fù)雜的高速系統(tǒng)進(jìn)行“全信號通路”檢測和分析(從發(fā)射端，到中間連接，到接收端)；

?針對高速信號系統(tǒng)測試。要設(shè)備具有極高的信號保真度(即要測試設(shè)備有“全量程”的最低“噪聲”)；

?高效靈活的測試解決方案，縮短用戶產(chǎn)品開發(fā)周期。

?基于嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的全新而廣泛電子應(yīng)用：

?需要對大量“新技術(shù)”一之前只在高速系統(tǒng)中使用的技術(shù)，現(xiàn)在也廣泛應(yīng)用在嵌入式系統(tǒng)；

?需要對混合信號環(huán)境進(jìn)行測試分析；

?針對多樣化的總線，需要高效靈活的測試方案。

?基于無線通信技術(shù)的全新下一代網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用：

?以中國為例，需要最全面的能夠支持包括CDMA2000，WCDMA，TD以及核心網(wǎng)的NGN、WiMAX、LTE在內(nèi)的各種技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)和終端測試解決方案；

?需要有支持2G/3G融合互操作的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化解決方案和管理QoS客戶體驗的質(zhì)量分析方案；下一代通信不只是技術(shù)的競爭，更重要是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和用戶管理。

挑戰(zhàn)與解決策略

對于測試測量廠商來說，不僅僅要針對技術(shù)需求的重點(diǎn)來進(jìn)行策略調(diào)整，同時還要面對測試工程師提出的更多新要求，像如何滿足多樣化的測量需求和任務(wù)?如何降低選擇和使用測試儀器的風(fēng)險?如何加快用戶產(chǎn)品設(shè)計和調(diào)試周期?如何幫助用戶儀器投資最大化和產(chǎn)品創(chuàng)新?以上種種 挑戰(zhàn)，歸結(jié)到一點(diǎn)就是：現(xiàn)在我們身處在一個以方案為中心，以需求為導(dǎo)向，以服務(wù)為根本的新型電子測試市場。

面臨的挑戰(zhàn)中很重要的一點(diǎn)是如何在改進(jìn)性能的同時降低測試成本。當(dāng)然，改進(jìn)性能涉及到很多方面，與實(shí)際應(yīng)用是不同的。在研發(fā)實(shí)驗室中，改進(jìn)性能通常意味著實(shí)現(xiàn)更高的測量精度。在生產(chǎn)條件下，中心問題是提高產(chǎn)能同時保持測量可重復(fù)性和精度。在這兩種情況下，最復(fù)雜的事情是上一問題中所提到的快速變化的環(huán)境；每當(dāng)一種測量系統(tǒng)或測量方案變得比較完善時，似乎另外一種新的無線協(xié)議又需要進(jìn)行測試，或者半導(dǎo)體器件的幾何尺寸又在邁向45nm的道路上經(jīng)過了新一輪“縮小”，從而必須要對測試系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計甚至重新構(gòu)建。降低這種情況下的測試成本意味著儀器制造商必須在設(shè)計新產(chǎn)品時極富創(chuàng)意。他們的設(shè)計是否向后兼容之前的產(chǎn)品?是否能夠?qū)⒍喾N儀器的功能集成到一套工具中，或者在尺寸更小的設(shè)備中集成更多的通道?是否集成了智能的固件和軟件功能。從而縮短系統(tǒng)配置和調(diào)試所需的時間?

吉時利公司認(rèn)為。應(yīng)對挑戰(zhàn)必須不斷創(chuàng)新，其中包括研制出靈活而實(shí)用的測量儀器。例如。一種能夠在不同環(huán)境下用于不同測試的儀器，或者集成多種功能的單臺儀器，能夠節(jié)省用戶購買多臺儀器分別執(zhí)行各個任務(wù)的投資成本。很多先進(jìn)材料。包括納米技術(shù)和基于半導(dǎo)體的材料，都需要進(jìn)行多種電氣測量，例如超低電流和/或超高電阻特征分析。吉時利已經(jīng)在低壓測量領(lǐng)域獲得了經(jīng)驗。雖然吉時利在這一領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，仍不斷推進(jìn)測量技術(shù)，降低對產(chǎn)能增大的敏感性，提高生產(chǎn)良率，降低測試成本。

羅德與施瓦茨陳峰則展望了在通信和航天與軍用測試領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展需求及挑戰(zhàn)。新的電子技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在通信技術(shù)和航天與國防技術(shù)的發(fā)展，具體頻率和帶寬以及數(shù)字處理的能力的提高，因此，測量技術(shù)在這方面也要隨之提高。需要有更高的速度、更寬的帶寬和更高的精度。在通信領(lǐng)域，LTE的應(yīng)用是近期發(fā)展的目標(biāo)；在航天與國防領(lǐng)域，新的測控技術(shù)、新型飛機(jī)與艦船、電子對抗以及隱形飛機(jī)和對應(yīng)的雷達(dá)技術(shù)帶來新的測試需求。

從性能上講，技術(shù)革新體現(xiàn)在數(shù)字處理技術(shù)的發(fā)展及其與射頻器件的優(yōu)化配合，將會有更高的精度和速度、更大的帶寬，從而幫助通信技術(shù)和國防應(yīng)用的技術(shù)發(fā)展。從功能上講，測試儀器會在通用性集成功能方面帶來突破。簡單說就是一臺多功能儀器完成以前一套測試系統(tǒng)的工作。例如，一臺接收機(jī)，同時具有頻譜分析、場強(qiáng)分析、調(diào)制分析、噪聲分析、矢量分析以及功率測試等等各項功能。同時，測試儀器要具有通用性和前瞻性，開放用戶接口，給用戶開發(fā)空間，從而幫助技術(shù)人員在研發(fā)中嘗試新技術(shù)和方案，推動技術(shù)發(fā)展。

結(jié)語

隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，線路復(fù)雜性的不斷增加，環(huán)保節(jié)能的要求越來越嚴(yán)格，作為基礎(chǔ)工具的測試測量儀器被提出了更高的要求，精度、測試范圍、應(yīng)用領(lǐng)域的拓展和功能的多樣性都成為各測試廠商不斷追求的目標(biāo)。

全球的金融危機(jī)已經(jīng)對各行各業(yè)造成了重大的影響。各行業(yè)也都在不斷的消減經(jīng)費(fèi)，壓縮研發(fā)預(yù)算，這些都對測試測量行業(yè)有一定的影響，由于總體用戶的需求下降，也造成各測試儀器廠商對于銷售預(yù)期的不確定性。技術(shù)上各儀器測試廠商可能對一些前景并不理想的行業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行消減。這就要求測試儀器廠商本著如下原則進(jìn)行戰(zhàn)略調(diào)整：

?提供更精確的儀器硬件平臺，最大限度地提高信號保真度，減少測試方案的導(dǎo)入誤差量；

?提供高效的應(yīng)用解決方案，包括針對各種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的專有軟件方案和探測方案{探頭和夾具等)；

?提供可定制的測試中心平臺。既能執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)測試流程，又能定制專有條件下的極限測試；

?提供世界級的專家咨詢網(wǎng)絡(luò)，最大限度地為用戶增值。

以上這些測試方案的創(chuàng)新，必將貫徹到電子行業(yè)從設(shè)計、開發(fā)到生產(chǎn)制造每一個環(huán)節(jié)，會極大推動用戶的技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)程。尤其在當(dāng)前，那些意識到這些變化的電子測試設(shè)備廠商必將和中國用戶一起，最終實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級。

IPC職業(yè)培訓(xùn)與認(rèn)證項目走進(jìn)中國大專院校

5月14日，IPC(國際電子工業(yè)連接協(xié)會)中國區(qū)總經(jīng)理彭麗霞與來自南京職業(yè)技術(shù)學(xué)院、哈爾濱工業(yè)大學(xué)的代表簽屬協(xié)議，該協(xié)會將免費(fèi)贈送一定數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)文件作為兩所學(xué)校的教學(xué)使用。

第7篇：艦船電子技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】微分移相；波形變換；占空比

1.引言

利用磁傳感器測定轉(zhuǎn)數(shù)的時候需要將正弦信號轉(zhuǎn)換為方波信號[1]。常見的波形變換電路只能將一個周期的正弦波轉(zhuǎn)換為一個方波[2]，其原理圖如圖1。合理選擇電阻R2與R1的比值，可以在放大器的輸出端得到與輸入信號同頻率的方波信號。

為了提高計轉(zhuǎn)數(shù)精度，需要將每個周期的正弦信號轉(zhuǎn)換為兩個周期的方波脈沖。另外，為了使得的單片機(jī)電路能夠方便地采集到方波脈沖，需要保證方波的高電平占空比為50%。利用兩個電壓比較器構(gòu)成的窗口比較器可以完成倍頻功能[3]，即將一個周期的正弦波轉(zhuǎn)換為兩個周期的方波，但是方波的占空比是變化的：當(dāng)正弦波的頻率較低時，占空比較高；當(dāng)正弦波的頻率較高時，占空比較低。為此，本文提出一種基于微分移相電路的正弦波變換方法，該方法可在完成二倍頻的同時保證占空比為50%。

2.微分移相電路原理

微分移相電路的原理圖如圖2當(dāng)輸入電壓為正弦波時，設(shè) ，則微分電路的輸出電壓為[4]：

由上面的三個式子可以看出輸入信號與輸出信號的相位差相差90度，這就是微分移相的原理。

假定有兩個理想電壓比較器（記為比較器A、比較器B），其反相輸入端均接地；同相輸入端分別接輸入信號與輸出信號，則在正弦波的一個周期內(nèi)，兩個比較器的輸出如表1所示。觀察比較器的輸出，可得出如下規(guī)律：在正弦信號的一個周期內(nèi)，兩個比較器的輸出進(jìn)行異或操作的結(jié)果狀態(tài)變化了兩次——這意味著信號的頻率變?yōu)樵瓉淼膬杀?；同時狀態(tài)變化的時刻分別輸入信號的相位為0度、90度、180度、270度的時刻，這正好保證了高電平與低電平的比值為1：1——亦即實(shí)現(xiàn)了方波的占空比為50%的目標(biāo)。

3.波形變換的工程實(shí)現(xiàn)

根據(jù)前面的描述，可繪制出波形變換的電路原理圖，如圖3所示。電路主要由運(yùn)算放大器、比較器、異或門及相應(yīng)的電阻電容組成。

輸入的正弦信號分兩路進(jìn)行處理：一路經(jīng)過運(yùn)算放大器U2A、比較器U1A進(jìn)行處理，處理的結(jié)果送入異或門的U3A的輸入端；另一路經(jīng)過由運(yùn)算放大器U2B組成的移相電路、比較器U1B進(jìn)行處理，處理的結(jié)果送入異或門的U3A輸入端；異或門U3A的輸出即為二倍頻的方波信號，且其占空比恒定為50%。

4.結(jié)論

文中給出了一種微分移相原理的正弦信號轉(zhuǎn)換為方波信號的倍頻電路，且方波的占空比不隨輸入信號的頻率而變化。該電路實(shí)現(xiàn)簡單，僅需要兩個運(yùn)算放大器、兩個比較器與一個異或門即可完成波形變換。仿真實(shí)驗結(jié)果表明，本文提出的微分移相電路能夠滿足50%占空比的要求。

參考文獻(xiàn)

[1]沈波，黃曉，王志興等.基于地磁原理的計轉(zhuǎn)數(shù)傳感器技術(shù)研究[J].兵工學(xué)報，2003.8，24（2）：313-315.

[2]吳金嬌，陳荷娟，賴百壇.小口徑計轉(zhuǎn)數(shù)定距引信的轉(zhuǎn)數(shù)工程算法[J].理論與探索，2005.1：23-25.

[3]胡慶生，許多，苗澎.40Gbps甚短距離并行光傳輸技術(shù)與實(shí)驗系統(tǒng)[J].電子學(xué)報，2011.5，39（5）：1174-1177

第8篇：艦船電子技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:雷達(dá)發(fā)射機(jī);控制和保護(hù);可編程器件;光電隔離;電流互感器

中圖分類號:TP368.1;TP274

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

脈沖行波管雷達(dá)發(fā)射機(jī)集大功率、高頻率、高電壓和高增益于一體,在工作過程中易發(fā)生打火或擊穿、自激、串?dāng)_等故障現(xiàn)象,因此發(fā)射機(jī)是雷達(dá)中可靠性最低的系統(tǒng)。發(fā)射機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著發(fā)射機(jī)工作狀態(tài)和技術(shù)參數(shù)的監(jiān)視、調(diào)節(jié)、控制和保護(hù)等任務(wù)。為提高可靠性除對電路拓?fù)?、元器件選擇、參數(shù)設(shè)置、電磁兼容、熱設(shè)計等要慎重考慮外,還必須確保發(fā)射機(jī)監(jiān)控電路自身工作的絕對準(zhǔn)確和可靠。

1 系統(tǒng)監(jiān)控

發(fā)射機(jī)系統(tǒng)監(jiān)控的主要任務(wù)是完成對發(fā)射機(jī)的開、關(guān)機(jī)控制,工作狀態(tài)監(jiān)測與指示,故障判定與隔離,并實(shí)現(xiàn)與雷達(dá)主控臺的通信。該系統(tǒng)采用PC/104總線工控機(jī)來設(shè)計監(jiān)控電路。其構(gòu)成原理框圖如圖1所示。

監(jiān)控單元以PC/104為控制核心,為模塊化結(jié)構(gòu)。PC/104主板由PC/104和CPLD組成,通信接口由此板引出,同時將ISA(Industry Standard Architecture)總線引到背板上。輸入板由CPLD,A/D和光電耦合器組成,負(fù)責(zé)采集全機(jī)的狀態(tài)和故障信號,經(jīng)過接口電路傳送至ISA總線,由PC/104工控機(jī)讀取并處理。同時,輸入板上留有快速保護(hù)通道,用于處理需響應(yīng)速度很快的故障保護(hù)信息。輸出板由CPLD、光電耦合器和驅(qū)動器組成,將總線或輸入板中,快速保護(hù)通道送來的控制信號經(jīng)隔離驅(qū)動送到發(fā)射機(jī)的各個部分。同時在發(fā)射系統(tǒng)單獨(dú)調(diào)試時產(chǎn)生發(fā)射機(jī)所需的觸發(fā)脈沖信號。顯示器采用EL屏,主要用來顯示發(fā)射機(jī)各項參數(shù)及故障原因。觸摸屏與EL屏組成人機(jī)交互界面。

雷達(dá)系統(tǒng)上電后,監(jiān)控系統(tǒng)首先對內(nèi)部器件進(jìn)行初始化自檢,確保系統(tǒng)本身工作正常,然后對雷達(dá)發(fā)射機(jī)的各分機(jī)進(jìn)行檢測。有本地與遙控兩種工作方式。當(dāng)遙控工作時,除接收雷達(dá)操控臺控制指令,并發(fā)送發(fā)射機(jī)的各種參數(shù)外,其他與本地工作方式相同。

本地工作時,雷達(dá)發(fā)射機(jī)開、關(guān)機(jī)單步操作過程如下:

(1) 加冷卻、鈦泵電源;

(2) 加負(fù)偏壓和燈絲電壓,預(yù)熱5 min,各種參數(shù)正常后;

(3) 高壓軟啟動;

(4) 當(dāng)高壓加至工作點(diǎn)后自動加調(diào)制脈沖;

(5) 加射頻激勵。

關(guān)機(jī)時則應(yīng)注意:由于燈絲的溫度下降較慢,故在斷燈絲電壓之后負(fù)偏壓仍應(yīng)保留幾分鐘,以免對柵極造成損傷。關(guān)機(jī)步驟為:

(1)關(guān)激勵;

(2) 關(guān)調(diào)制和高壓;

(3) 關(guān)燈絲電源;

(4) 關(guān)負(fù)偏壓電源;

(5) 關(guān)冷卻和鈦泵電源。

實(shí)時檢測、判斷、顯示雷達(dá)發(fā)射機(jī)各傳感器送來的數(shù)據(jù)信息,如管體電壓、管體電流、柵負(fù)壓、調(diào)制器電流、收集極電流、燈絲電流、鈦泵電流。當(dāng)發(fā)生故障時,首先切斷發(fā)射機(jī)的觸發(fā)脈沖和高壓,后將故障信息傳出指示,保留相關(guān)故障數(shù)據(jù),便于事后故障分析處理。

2 關(guān)鍵參數(shù)控制與保護(hù)

在對發(fā)射機(jī)工作參數(shù)進(jìn)行測量時,需要同時采集多路信號,再通過一定的算法來判定行波管的工作情況。在這個過程中,多路信號同時采樣,對發(fā)射機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的判定準(zhǔn)確性有著很重要的意義。

輸入板用于發(fā)射機(jī)重要參數(shù)的測試。由于發(fā)射機(jī)的強(qiáng)電磁干擾環(huán)境,每路信號的參考電位會有差異,造成測試的不準(zhǔn)確,信號的采集用電流互感器,信號的隔離采用雙光耦的辦法(信號發(fā)送端有一光耦,接收端有一光耦,發(fā)送端接地),這樣可以很好地解決這個問題。發(fā)射機(jī)主要參數(shù)采集示意圖如圖2所示。

由電流互感器采集來的信號直接送至輸入板進(jìn)行處理。輸出板輸出的小信號送至控保板進(jìn)行開、關(guān)機(jī)等控制。故障發(fā)生時,先通過封鎖使能信號(激活信號),再切斷供電的方法來實(shí)現(xiàn)快速保護(hù)。

2.1 加高壓條件

下列條件均滿足時,可以加高壓。當(dāng)任何一個不滿足時,必須切斷發(fā)射機(jī)的所有電源。

(1) 燈絲電流。

當(dāng)行波管工作時,若燈絲電流欠流,則易造成管內(nèi)打火;若燈絲過流,則易使陰極壽命縮短;所以燈絲電流檢測保護(hù)很重要,穩(wěn)態(tài)時,燈絲電流不變,其電壓和陰極溫度也保持不變。因此只需測試燈絲電流即可。設(shè)計中燈絲電源采用恒流直流燈絲電源,由于該電路是浮動在行波管陰極高壓上的,故必須用與高電位隔離的電流互感器進(jìn)行采樣,同時應(yīng)多注意保護(hù)。通常其調(diào)整范圍為額定值的±5%。另外,考慮到對現(xiàn)代雷達(dá)的工作需求,很多情況下要求雷達(dá)靜默,直到到達(dá)作戰(zhàn)地點(diǎn)后迅速發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。應(yīng)該在操控臺上加一個預(yù)熱按鍵,這樣既延長了燈絲壽命,也避免了陰極長時間烘烤造成雜散材料的吸附而影響發(fā)射能力。

(2) 負(fù)偏置電壓。

行波管工作時,在脈沖間隙期間,控制極必須回復(fù)到負(fù)偏壓截止?fàn)顟B(tài),否則過多的電子注的能量會積聚在收集極以外的管子其他部分而使管子損壞,因此應(yīng)設(shè)置負(fù)偏壓保護(hù)電路。通常其調(diào)整范圍為額定值的±10%。

當(dāng)負(fù)偏壓電源發(fā)生故障或控制極調(diào)制器開啟管擊穿或其激勵器發(fā)生故障而使控制極不能回復(fù)到負(fù)偏壓截止?fàn)顟B(tài)時,保護(hù)信號通過輸入板的快速保護(hù)通道到達(dá)輸出板,從而迅速切斷觸發(fā)脈沖和高壓。

(3) 鈦泵電源。

行波管的鈦泵由專用電源供電,主要起吸收氣體,保持管內(nèi)良好真空狀態(tài)的作用。一般通過測試鈦泵電流的大小來判斷行波管真空度指標(biāo)。在正常情況下,真空度良好的行波管,其鈦泵電流不大于10 μA,鈦泵過載保護(hù)門限設(shè)在20~25 μA。鈦泵電源輸出電壓一般為3~5 kV,故只進(jìn)行欠壓保護(hù)。

(4) 冷卻系統(tǒng)。

冷卻系統(tǒng)的工作狀態(tài)必須進(jìn)行檢測。檢測的內(nèi)容包括風(fēng)機(jī)電流、風(fēng)量或行波管收集極的溫度。風(fēng)機(jī)電流不能超過額定值的±20%。溫度檢測比較簡單,通常采用溫度繼電器(溫度傳感器)測試風(fēng)機(jī)出風(fēng)口的溫度即可。當(dāng)溫度超過某一危險值(65 ℃)時,節(jié)點(diǎn)閉合傳出故障信號

(5) 預(yù)熱時間。

行波管的燈絲電源通常預(yù)熱時間不少于5 min。

2.2 加高壓后,正常工作條件

發(fā)送加高壓指令后或按下“加高壓”鍵后,管體電壓從0緩慢升到額定值。發(fā)射機(jī)工作正常后,當(dāng)任何條件中一個不滿足時,應(yīng)在100 ms內(nèi)切斷觸發(fā)脈沖、高壓電源輸入和正偏置電源輸入,時間越短越好。

(1) 觸發(fā)脈沖。

當(dāng)雷達(dá)發(fā)射機(jī)工作過程中突然出現(xiàn)無觸發(fā)、漏脈沖時,易造成高壓過壓。因此輸入板上CPLD中的一個功能是對雷達(dá)總體傳送來的同步觸發(fā)脈沖信號進(jìn)行過脈沖寬度和過工作比檢查。如果脈沖寬度或工作比超限,則立即切斷觸發(fā)脈沖輸出信號,以保護(hù)行波管的安全。

(2) 正偏置電壓。

行波管工作偏離最佳激勵太多時會造成工作不穩(wěn)定,因此設(shè)置過、欠激勵保護(hù),調(diào)整范圍為額定值的±10%。由于正、負(fù)偏置電源都浮在陰極高電位上,因此取樣信號必須通過一種線性光纖傳感器進(jìn)行高壓隔離,并將電壓信號傳送至低壓端放大,后發(fā)送至輸入板。

(3) 管體電壓。

管體電壓過壓易造成行波管打火,欠壓則造成電子注的通過率低,管體過流而引起損壞。因此應(yīng)設(shè)置高壓過壓、欠壓保護(hù),電壓調(diào)整范圍為額定值的±10%。

由于真空管的工作特性,打火是不可避免的。當(dāng)柵控行波管通過的能量超過30 J時,通常會造成管子損壞。當(dāng)高壓為20 kV,儲能電容為1 μF時,其儲能已達(dá)200 J。在中小功率管子中,通常在陰極引線中串入一個限流電阻便可起到保護(hù)作用(電阻值在100 Ω以下) 。

(4) 收集極電流和管體電流。

對于行波管,電子注總流一部分流向管體,一部分流向收集極,如由于散焦等原因引起的管體過流現(xiàn)象,而管體耐功率能力有限,過流會損壞管子,因此對管體電流和收集極電流有必要進(jìn)行分別檢測。同時可根據(jù)行波管電子注的通過率檢測出行波管是否工作在最佳狀態(tài)。

3 結(jié) 語

發(fā)射機(jī)的控制和保護(hù)設(shè)計是以PC/104 工控機(jī)和大規(guī)模可編程器件CPLD 為核心、軟硬件相結(jié)合。隨著產(chǎn)品研制和新技術(shù)的發(fā)展,控制和保護(hù)電路逐步集成[LL]化,減少了元件的數(shù)量,簡化了設(shè)計計算,使發(fā)射機(jī)的控保電路可靠性大大提高。

參 考 文 獻(xiàn)

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第9篇：艦船電子技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：光電技術(shù)；教學(xué)改革；光電裝備；教學(xué)模式

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）29-0099-03

一、引言

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)日新月異的特點(diǎn)，新技術(shù)總是最先應(yīng)用在與國家安全密切相關(guān)的領(lǐng)域和裝備上，院校教學(xué)如果過于注重裝備本身的使用和維護(hù)層面，那么幾年之后學(xué)生走出校門，必然造成所學(xué)技術(shù)的滯后，面對工作崗位上的新裝備，學(xué)生就會感到無所適從，產(chǎn)生畏難情緒，這對提高部隊的戰(zhàn)斗力以及學(xué)生的后續(xù)發(fā)展都將產(chǎn)生不利影響。系統(tǒng)的部隊院校教學(xué)和教學(xué)改革，既要依托現(xiàn)有裝備打牢學(xué)生的理論基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生的基本專業(yè)技能，同時又必須重視培養(yǎng)學(xué)生思想和思維的前瞻性，才能為學(xué)生的后續(xù)發(fā)展以及裝備的創(chuàng)新提供持久動力。

二、光電技術(shù)課程教學(xué)改革的必要性

近年來發(fā)生的多次高技術(shù)局部戰(zhàn)爭反復(fù)證明，光電裝備在軍事上的廣泛應(yīng)用，已經(jīng)對作戰(zhàn)方式和作戰(zhàn)效能產(chǎn)生了重大影響，成為現(xiàn)代戰(zhàn)場上軍事高技術(shù)對抗的制高點(diǎn)之一。信息化戰(zhàn)爭中，光電裝備的發(fā)展水平，在一定程度上決定著武器系統(tǒng)的先進(jìn)程度，是衡量武器系統(tǒng)作戰(zhàn)能力的重要標(biāo)志，是贏得高技術(shù)局部戰(zhàn)爭勝利的重要保證。院校作為人才培養(yǎng)的主陣地，應(yīng)主動適應(yīng)信息化條件下人才培養(yǎng)的需求和新變化，以培養(yǎng)學(xué)員裝備保障指揮能力為目標(biāo)，不斷提高培養(yǎng)人才的全面素質(zhì)和技術(shù)水平。

“光電技術(shù)”課程是軍用光電工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案中一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，該課程是激光測距、激光制導(dǎo)、微光夜視和紅外熱像等后續(xù)光電裝備課程的必備基礎(chǔ)?！肮怆娂夹g(shù)”課程涉及面非常廣，本課程中所學(xué)到的知識將貫穿光電類專業(yè)學(xué)生本科乃至研究生培養(yǎng)階段的全過程，課程教學(xué)質(zhì)量的好壞直接影響后續(xù)裝備課的教學(xué)，最終將影響所培養(yǎng)軍事技術(shù)人才的質(zhì)量，所以深化光電技術(shù)課程的教學(xué)改革，對于提高課程建設(shè)水平和提高教學(xué)質(zhì)量具有非常重要的意義。

三、“光電技術(shù)”課程教學(xué)中存在的問題

“光電技術(shù)”課程內(nèi)容覆蓋面廣，是涉及應(yīng)用光學(xué)、物理光學(xué)、微電子技術(shù)、模擬和數(shù)字電路技術(shù)等多門類的交叉學(xué)科，需要掌握的知識點(diǎn)和內(nèi)容繁雜[1]。若教學(xué)內(nèi)容組織不夠合理，邏輯主線不夠清晰，理論聯(lián)系實(shí)際不夠緊密，很容易讓學(xué)員產(chǎn)生內(nèi)容復(fù)雜、零散、科普化的感覺，勢必影響教學(xué)效果。在教學(xué)實(shí)踐中我們就發(fā)現(xiàn)了這樣的問題：許多學(xué)員在學(xué)完光電技術(shù)課進(jìn)入光電類裝備課學(xué)習(xí)時，或者畢業(yè)到了部隊接觸新的裝備時，仍感到有一定困難，在一定程度上缺乏解決實(shí)際問題的能力。為什么學(xué)員已經(jīng)學(xué)習(xí)了專業(yè)的基礎(chǔ)知識，甚至學(xué)習(xí)了多種不同型號的裝備課程，但在實(shí)際工作中卻不能很好地發(fā)揮作用呢？因此，針對這個問題，研究在信息化條件下，如何在光電技術(shù)課程的教學(xué)過程中融入光電裝備的新理論、新技術(shù)，使學(xué)員意識到光電技術(shù)課程的重要作用，激發(fā)學(xué)員學(xué)習(xí)興趣，不斷提高教學(xué)質(zhì)量，是一項重要而有意義的課題。

傳統(tǒng)的光電技術(shù)課程教學(xué)，雖然理論性和系統(tǒng)性比較完善，包括了輻射度學(xué)和光度學(xué)基礎(chǔ)、光電轉(zhuǎn)換的基本理論、光電器件的基本工作原理、光電探測的基本方法和光電系統(tǒng)構(gòu)成和設(shè)計等多方面的內(nèi)容，但是作為教材，其課程內(nèi)容體系的形成需要有個過程，很難做到與光電裝備的更新?lián)Q代同步更新，教材中所采用的案例素材比較經(jīng)典。作為一門技術(shù)基礎(chǔ)類課程，從技術(shù)層面和應(yīng)用層面看，案例素材的時代感和創(chuàng)新性稍顯不足，主要是沒有充分體現(xiàn)出現(xiàn)代新型光電裝備發(fā)展中的新技術(shù)和新方法，或者說在教材內(nèi)容中能夠體現(xiàn)現(xiàn)代光電裝備中新思想的案例素材比較少，時代感不強(qiáng)?？傊?，傳統(tǒng)光電技術(shù)課程在教材的選題上缺乏針對性和時效性，與新型光電裝備的結(jié)合點(diǎn)不夠突出，從而在一定程度上導(dǎo)致學(xué)生缺乏興趣和學(xué)習(xí)動力，進(jìn)而影響學(xué)生分析和解決實(shí)際問題能力的鍛煉培養(yǎng)。

四、新型光電裝備及其發(fā)展趨勢

立足軍用光電工程專業(yè)的特點(diǎn)，以培養(yǎng)適應(yīng)信息化軍隊建設(shè)、打贏信息化戰(zhàn)爭需要的從事軍用光電裝備技術(shù)保障的高素質(zhì)新型裝備人才為目標(biāo)，依據(jù)“緊扣教學(xué)重點(diǎn)、瞄準(zhǔn)發(fā)展前沿、突出軍事特色”的原則，緊貼光電裝備的發(fā)展，結(jié)合當(dāng)前軍用光電裝備所涉及的新型光電器件、光電探測方法以及光電信息處理方法，旨在將光電技術(shù)課程與光電裝備發(fā)展的核心理論、關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行多角度的融合，深化光電技術(shù)課程改革，使光電技術(shù)課程與光電裝備教學(xué)相輔相成，提高學(xué)員對光電裝備的理解深度和應(yīng)用光電技術(shù)的基礎(chǔ)知識解決武器裝備問題的工程實(shí)踐能力，全面提升學(xué)員的專業(yè)綜合素質(zhì)。

信息化時代，軍用光電技術(shù)與光電裝備呈現(xiàn)出多波段、多模式、一體化、網(wǎng)絡(luò)化、高精度的發(fā)展趨勢。工作波段涵蓋紫外、可見光、近紅外、中長波紅外、毫米波與厘米波等多波段頻譜范圍；探測模式從能量探測向能量與光譜探測結(jié)合的多模式方向發(fā)展；實(shí)現(xiàn)警戒―跟蹤、偵察―跟蹤、跟蹤―制導(dǎo)、跟蹤―通信、跟蹤―火控等多功能一體化；實(shí)現(xiàn)單機(jī)單控設(shè)備向臺多傳感器、臺多系統(tǒng)、多平臺多傳感器以及多平臺多系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展；系統(tǒng)定位、定向、測距的精度大幅度提高[2]。這些采用先進(jìn)光電技術(shù)的裝備和武器系統(tǒng)在戰(zhàn)爭中發(fā)揮了重要作用。當(dāng)前世界各國尤其是軍事大國，都非常重視光電技術(shù)的開發(fā)研究。例如，美國投入數(shù)億美元研制生產(chǎn)第三代凝視型焦平面陣列紅外探測器。洛克希德?馬丁公司同休斯公司合作研制艦載紅外點(diǎn)源探測（IRST）系統(tǒng)，以對付來襲的巡導(dǎo)導(dǎo)彈，項目耗資1500萬美元，兩年完成。航天與導(dǎo)彈系統(tǒng)中心還同洛克希德?馬丁公司導(dǎo)彈與航天部門簽訂了159億美元合同，進(jìn)行空間的紅外系統(tǒng)（SBIRS）高級組件的設(shè)計與制造研究[3]。

我軍在先進(jìn)光電裝備的研發(fā)方面也投入了大量精力。例如APD光電探測器和鎖相放大技術(shù)用于激光告警和光電探測；小型化的半導(dǎo)體激光器及其高頻調(diào)制特性用于研制新型激光駕束制導(dǎo)儀；新型拉曼頻移激光測距機(jī)中利用非線性光學(xué)理論對1.064μm激光頻移，產(chǎn)生人眼安全的1.54um激光；激光末端制導(dǎo)武器系統(tǒng)激光照射指示器采用電光調(diào)制和預(yù)燃電弧源產(chǎn)生高重頻脈沖序列，指示和導(dǎo)引炮彈命中目標(biāo)；光電聯(lián)合相關(guān)處理技術(shù)用于目標(biāo)的快速識別、跟蹤探測和火力指揮與控制等等。同時，隨著光電技術(shù)的發(fā)展，光電裝備的性能得以迅速提升。隨著光電陰極激活工藝和制備工藝的改進(jìn)，促使微光夜視裝備朝著靈敏度更高、響應(yīng)波段更大的方向發(fā)展。四代微光器件不僅可以直接利用微光夜視的光電轉(zhuǎn)換、電子聚焦、倍增、顯示等，而且具有直接平面列陣凝視、體積小、重量輕、成本低等優(yōu)點(diǎn)。隨著新型紅外探測器的發(fā)展，紅外熱成像儀將從單波段探測向多波段探測發(fā)展，并且逐步實(shí)現(xiàn)小型化，特別是在單兵光電系統(tǒng)中[4]，小型化輕量級光電裝備的發(fā)展非常迅速。就激光裝備而言，發(fā)展人眼安全、大氣傳輸性能好的激光裝備是未來的發(fā)展方向。

五、光電技術(shù)課程教學(xué)改革實(shí)踐的具體做法

將現(xiàn)代光電裝備研究中的新思想融入到光電技術(shù)課程教學(xué)中，要取得良好的教學(xué)改革效果，必須從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法兩個方面著眼進(jìn)行改革，教學(xué)內(nèi)容是核心，教學(xué)方法是關(guān)鍵。

（一）教學(xué)內(nèi)容的選擇上，注重與新型軍用光電裝備的結(jié)合

軍用光電裝備的種類非常多，應(yīng)用面非常廣[5，6]，從光波段上分為白光裝備、激光裝備、微光裝備、紅外裝備等類型。從使用功能上，光電裝備包括觀察、瞄準(zhǔn)、測量、探測、跟蹤、打擊等不同使用功能。具體形式上可分為激光測距、激光制導(dǎo)、激光告警、激光防護(hù)、激光武器；微光觀察、微光瞄準(zhǔn)；紅外熱像、電視跟蹤、光電對抗、光電火控等等。就現(xiàn)代新型光電裝備的發(fā)展，分門別類地去歸納和提煉出其中所蘊(yùn)含的光電技術(shù)的新思想、新技術(shù)和新方法，這是引入和充實(shí)光電技術(shù)課程教學(xué)的生動案例，是開展課程教學(xué)改革最鮮活的素材。

在課程教學(xué)改革研究工作中，課程組成員發(fā)揮集體智慧，從教學(xué)素材的梳理和選擇入手，重組教學(xué)內(nèi)容，從新型光電裝備中提煉出帶有普遍性的模型化內(nèi)容，尋求和挖掘光電技術(shù)的基礎(chǔ)理論與新型光電裝備技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵與結(jié)合點(diǎn)，如表一所示。我們將經(jīng)典教材只是作為綱目，在現(xiàn)有教材體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，用大量新型光電裝備的鮮活素材豐富和重構(gòu)課程教學(xué)內(nèi)容，將特殊性與普遍性有機(jī)結(jié)合起來，體現(xiàn)和彰顯本專業(yè)的特色，引導(dǎo)學(xué)生從最核心的理論和最深層的技術(shù)中去理解新裝備，提高學(xué)生分析和認(rèn)識問題的深度。

在課堂教學(xué)改革中，為了將最核心的、最基本的理論與光電裝備的最新發(fā)展融合起來，必須改變課程教學(xué)模式，我們采用前展后延的教學(xué)方法，將分析和歸納有機(jī)結(jié)合起來，提高學(xué)生認(rèn)識問題的廣度。通過典型案例，從新型光電裝備的創(chuàng)新發(fā)展的角度引入問題，按照問題的提出、可行性必要性的分析、技術(shù)的實(shí)現(xiàn)、基礎(chǔ)理論的源泉等思路導(dǎo)入課堂，展開問題分析后，再進(jìn)一步啟發(fā)，作擴(kuò)展引導(dǎo)，將新技術(shù)延伸到其他相關(guān)領(lǐng)域，從而達(dá)到以點(diǎn)帶面，觸類旁通的目標(biāo)。

（二）教學(xué)方法上，注重與內(nèi)容相匹配采用不同的方法和組織形式

教學(xué)方法是為教學(xué)內(nèi)容服務(wù)的，目的是讓學(xué)生更深刻地理解基本原理、基本觀念和基本方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。光電技術(shù)課程的特點(diǎn)是原理性敘述比較多，學(xué)生學(xué)起來比較困難，不容易掌握。針對這種情況，課題組通過調(diào)研各類型光電裝備所采用的理論和技術(shù)及其最新發(fā)展，將其融入光電技術(shù)課程的教學(xué)中，開展與之相關(guān)的案例式教學(xué)、研討式教學(xué)等方法的研究。例如，光電探測器知識模塊中，結(jié)合多個光譜區(qū)光信息的響應(yīng)，講授工程上在紅外區(qū)和紫外區(qū)獲得待測信息的應(yīng)用實(shí)例；信號變換與處理模塊中，通過強(qiáng)背景光提取飛行目標(biāo)信息的實(shí)例，生動地介紹調(diào)制盤、背景噪聲抑制等重要的信息處理手段和方法。

在光電探測器部分的授課中，可以采用以現(xiàn)有的光電裝備為例，進(jìn)行啟發(fā)式和研討式教學(xué)。從兩種典型的紅外熱像儀入手，首先從外觀上進(jìn)行討論，一款較小而另外一款較大且有氣瓶，究其原因是熱像儀工作時是否需要制冷，那么問題就出來了，同樣是熱像儀，為什么有的需要制冷，而有的則不需要呢？――二者所用的探測器不同――光子探測器和熱探測器――光子探測器為什么需要制冷？為什么還要使用光子型探測器？――引出光子型探測器的工作原理及特點(diǎn)；熱探測器為什么不需要制冷？――引出熱探測器的工作原理及特點(diǎn)。按照問題本身的邏輯鏈展開教學(xué)，學(xué)生普遍反映很具有啟發(fā)性，也容易理解。

通過調(diào)研各類型光電裝備所采用的理論和技術(shù)及其最新發(fā)展，將其融入光電技術(shù)課程的教學(xué)中，開展與之相關(guān)的案例式教學(xué)、研討式教學(xué)等方法的研究。由于光電裝備的種類和型號非常多，在教學(xué)設(shè)計和實(shí)施環(huán)節(jié)上，哪些章節(jié)需要采用案例式教學(xué)，具體的案列是什么？哪些章節(jié)需要采用研討式教學(xué)，研討的主題方向是什么？為什么這樣做，以及這樣設(shè)計的好處等，這些問題都要經(jīng)過精心設(shè)計，然后在課堂上大膽實(shí)踐。最終目標(biāo)是達(dá)到知識的融會貫通、夯實(shí)理論基礎(chǔ)，達(dá)到以點(diǎn)帶面、觸類旁通的效果。同時讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)從“學(xué)會”到“會學(xué)”的轉(zhuǎn)變，從而使學(xué)生的思維能力和素質(zhì)得以全面提升。

六、結(jié)論

光電技術(shù)課程的教學(xué)改革必須依據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)，緊貼光電裝備發(fā)展，提煉出其中的新思想和新方法，融入專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)中。從充實(shí)教學(xué)內(nèi)容入手，提高教學(xué)的時效性和針對性，結(jié)合教學(xué)模式改革，從方法上引導(dǎo)學(xué)生分析認(rèn)識問題的深度和高度，達(dá)到既夯實(shí)學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)、掌握學(xué)習(xí)和研究方法，又可以掌握裝備創(chuàng)新研究的思路，提高學(xué)生創(chuàng)新的思維品質(zhì)和創(chuàng)新的持久動力。

參考文獻(xiàn)：

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