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高新技术及其产业化-第一节-高技术及高技术领域(1)

六、多媒体技术
  多媒体(Multi一media)是“多种信息媒体”的意思,如语言、声音、文字、图像等。多媒体技术是指将文字、声音、影像等多种信息媒体进行综合处理的技术。多媒体技术是高性能计算机、网络技术、通信技术相结合的产物。
  传统的通信只传送单一信息媒体,如电话传送语音,传真传送文字和图形,计算机通信传送数据。通过多媒体网络计算机,相隔万里的用户可以随意传送声音、文字、数据、图像,实现用户与用户之间、用户与计算机之间的双向数据交流。在多媒体通信中,与对方通话时可看到对方的形象,与对方谈判时可看到对方提供的样品及相关文件、资料、图纸等,还可把签字后的合同立即传给对方,可在办公室或家里与国内外同行进行交流和对话。
  在技术方面,高性能的个人计算机加上多媒体卡便可具有处理多媒体的功能。但是要在大范围内方便实现多媒体通信,还需有一个适合多媒体通信的网络,以便灵活传送和交换具有不同传输速率、不同特点的多媒体信息。举例来说,传输电视图像信息需要的速率要比传输电话高出百倍乃至数百倍,只有宽带综合业务数字网(B一ISDN)才能做到,这是世界各国正在致力研究和建设的通信网络。其次,对音频、视频信号的频带压缩技术,也是实现多媒体通信的关键。
  七、自动控制技术
  自动控制技术是20世纪发展最快、影响最大的技术之一,也是21世纪最重要的高技术之一。今天,技术、生产、军事、管理、生活等各个领域,都离不开自动控制技术。就定义而言,自动控制技术是控制论的技术实现应用,是通过具有一定控制功能的自动控制系统,来完成某种控制任务,保证某个过程按照预想进行,或者实现某个预设的目标。
  从控制的方式看,自动控制系统有闭环和开环两种。闭环控制也就是(负)反馈控制,原理与人和动物的目的性行为相似,系统组成包括传感器(相当于感官),控制装置(相当于脑和神经),执行机构(相当于手腿和肌肉)。传感器检测被控对象的状态信息(输出量),并将!鱿转变成物理(电)信号传给控制装置。控制装置比较被控对象当前状态(输出量)对希望状态(给定量)的偏差,产生一个控制信号,通过执行机构驱动被控对象运动,使其运动状态接近希望状态。在实际中,闭环(反馈)控制的方法多种多样,应用于不同领域和各个方面,当前广泛应用并快速发展的有:最优控制,自适应控制,专家控制(即以专家知识库为基础建立控制规则和程序),模糊控制,容错控制,智能控制等。
  开环控制也叫程序控制,这是按照事先确定好的程序,依次发出信号去控制对象。按信号产生的条件,开环控制有时限控制,次序控制,条件控制。20世纪80年代以来,用微电子技术生产的可编程序控制器在工业控制(电梯,多工步机床,自来水厂)中得到广泛应用。当然,一些复杂系统或过程常常综合运用多种控制类型和多类控制程序。
  随着电子计算机技术和其他高技术的发展,自动控制技术的水平越来越高,应用越来越广泛,作用越来越重要。尤其是在生产过程的自动化、工厂自动化、机器人技术、综合管理工程、航天工程、军事技术等领域,自动控制技术起到了关键作用。
  八、航空航天技术
  1.航空技术
  航空是大气层内的飞行活动。
  20世纪初莱特兄弟发明的飞机以螺旋桨作动力,后来发明的直升飞机也以螺旋桨提供升力和动力。但螺旋桨飞机的速度受到限制,不可能作超音速飞行。
  20世纪三四十年代,欧洲人发明了涡轮喷气式发动机,它依靠燃料和空气爆燃时的高压空气在所有内壁产生的总压力,推动飞机前进,尾部喷出的气流速度接近音速或超过音速许多倍。随之,喷气式飞机实现了超音速飞行。
  航空的基础理论是空气动力学。喷气式飞机靠喷气发动机提供推力,靠机翼产生升(举)力,靠水平尾翼和垂直尾翼组成的操纵面控制飞行姿态。直升飞机用活塞式发动机,通过螺旋桨提供升力并操控。航空技术是综合高技术,在理论和设计的基础上,材料技术是关键,电子技术是灵魂。
  军用飞机有歼击、轰炸、运输等类别。歼击机注重速度、机动性、攻击能力,目前主力为第三代,在研的第四代除前述性能提高外,会在短距起落、隐身性能、电子设备和武器方面进一步提高。轰炸机注重隐身性能和航程,远程轰炸机可作为战略武器使用。民用飞机方面,波音公司1969年推出的波音747大型喷气式客机,开辟了客运飞机新时代。飞得更高、更快、更远和更安全是飞行追求的目标。但只有航天飞机才能飞出大气层。
  2.航天技术
  航天是穿越大气层的飞行活动。航天技术是探索、开发和利用太空以及地球以外的天体的综合性工程技术,包括对大型运载火箭、巨型卫星、字宙飞船、航天飞机、永久空间站、空间资源、空间工业、空间运输及空间军事技术的研究与开发。
  人类在航天领域的发展历程,大体上可以概括如下:20世纪50年代经历了人造地球卫星的概念和可行性论证,卫星及其运载火箭和地面配套设施的研制、试验和发射的探索性试验阶段。60年代则在所发射的航天器上使用各种特殊的仪器设备进行遥感、信息传输和收集各种探测数据,这是初期应用试验。70年代以来,利用空间环境及其高远位置进行了广泛的应用试验,突破了航天应用领域众多的技术关键,拓展了广泛的应用范围,形成了通信、导航、气象、资源、科学、军事应用、深空探测等卫星系统。与此同时,自60年代以来的30多年间,技术复杂、研制周期长的载人航天也已经经历了初期探索性试验的发展阶段。在此期间,通过把人送上天以探索人进人空间的可能性和适应性,了解载人航天的基本技术,研究和解决交会、对接、舱外活动、舱内环境及控制等在轨技术,研制并发射试验性空间站及其相应的运输系统,以研究有人直接介人或参与人机结合系统从事空间开发试验的可行性。
  近半个世纪里,航天技术飞速发展并取得了一系列的成就,令人信服地显示出它的重大作用。航天技术的开拓需要一个过程,人们对航天技术的应用也有一个认识过程。宏观地看,航天技术不仅为经济建设、科学文化和社会生活等各个领域的现代化提供了有力的工具,带来了传统技术无法达到的经济和社会效益,同时,它的发展也成为体现一个国家的综合国力和当代科学技术发展水平的重要特征。可以预见,随着航天技术的发展,以及空间资源的进一步开发利用,必将对人类未来的经济发展和社会文明进步,产生巨大而深远的影响。
  中国从20世纪50年代后期开始发展航天技术,经过30多年的努力,取得了举世瞩目的成就,已跻身于世界先进行列。航天技术在国防建设、经济建设中的应用逐步扩大,取得了初步的社会经济效益。它在促进经济发展,带动科技进步,增强国防实力,提高我国的国际地位等方面,正在发挥愈来愈大的作用。
  人造地球卫星是环绕地球在空间轨道上运行的无人航天器,简称人造卫星或卫星。通信及广播卫星、对地观测卫星和导航定位卫星,都是开发相对于地面的高位置空间资源的航天器,这类航天器一般又称为应用卫星。应用卫星是直接为国民经济、军事和文化教育等服务的人造卫星,是当今世界上发射最多、应用最广泛的航天器。
  卫星技术与多种科学技术的交叉和渗透,产生了一些新技术,如卫星通信、卫星气象遥感、卫星导航、卫星侦察等,这些技术统称为卫星应用技术。卫星应用技术在国民经济、国防建设、文化教育和科学研究等方面发挥着越来越重要的作用,其综合效益十分显着。航天技术主要通过卫星应用转化为直接生产力和国家实力。卫星应用系统是航天工程系统的组成部分,同时也深入众多的应用部门发展成为应用部门的新技术系统。
  中国把研制发展应用卫星,作为中国航天技术发展的主要方针,建成了能研制各类人造地球卫星和运载火箭的科研生产基地,形成了完整配套的研究、设讨一、生产、试验和运行管理的工程系统。截止到1992年底,中国成功地研制并发射成功了33颗不同类型的人造卫星,返回式遥感卫星和地球静止轨道通信广播卫星已从试验阶段进人应用阶段,极轨气象卫星已进人试验阶段。与此同时,利用国内外应用卫星初步建立了卫星气象地面系统,卫星通信、广播地面系统,资源卫星地面系统,卫星定位系统。许多应用卫星与卫星应用系统的建立并投人使用,是中国航天技术从试验阶段进人应用阶段的重要标志,在促进国民经济发展,增强国防力量,带动相关科学技术进步等方面发挥了重要作用。
  载人航天是航天技术发展的一个新阶段,是人类驾驶和乘坐载人航天器(载人飞船、空间站、航天飞机)在太空从事各种探测、试验、研究、军事和生产的往返飞行活动。自1961年4月人类发射了第一艘载人飞船以来,载人航天技术迄今已有40多年历史了。这项技术复杂、规模大、研制周期长、投资多、褒贬不一的尖端技术获得了飞速的发展,已显示出它的重要性和生命力。
  2003年北京时间10月15日9时整,我国自行研制的“神舟”五号载人飞船,在酒泉卫星中心发射成功,并准确进人预定轨道,中国首位航天员被顺利送上太空,按照预定计划,飞船绕地球飞行14圈后,于16日清晨返回。
  我国“神舟”飞船载人升空,是航天人科学求实、开拓创新精神的结晶。载人航天是当今世界最复杂、最庞大、最具风险的工程,是技术密集度高、尖端科技聚集的高科技系统工程。我国航天人遵从科技发展规律,多学科科技人员经过了长期严谨、细致、艰苦的探索,解决了大量技术难题,不断应用最新的技术成果,从而使“神舟”五号实现了七大系统的独立自主研制,体现了中国在高科技领域的技术实力,跨越了美、俄等国四十年的发展历程。航天人孜孜以求的科学求实、开拓创新精神,把“科技强国”战略落实在载人航天的实践中,为我国在高科技领域赶上世界先进水平,实现跨越式发展,做出了卓有成效的贡献和意义重大的探索。“神舟”五号升空的耀眼光芒,昭示曾以璀璨发明领先于世界的中华民族,正在向世界科技中心舞台回归。
  实现载人航天需要解决的主要问题是:研制出高度可靠而推力又足够大的运载工具;获得关于空间飞行环境的足够信息,对人所能承受的极限环境条件作出正确的判断;研制出能确保航天员生活、工作和安全飞行的生命保障系统;使地面与航天员之间保持可靠的不间断的通信联系;掌握航天器再人大气层和安全返回的技术。载人航天系统由载人航天器、运载器、航天器发射场和回收设施、航天测控网等组成,有时还包括其他地面保障系统,如地面模拟设备和航天员训练设施等。经过漫长的探索、研究、试验,美苏两国建立了完整的载人航天系统,进行了150多次载人航天活动。截至1992年年底,已发射了96艘载人飞船,140艘无人飞船。这么多载人飞船的成功飞行,积累了丰富的载人航天、航天技术和空间应用方面的经验。现在,正向着大型载人空间站过渡。
 
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华图公务员考试研究中心申论教研室主任,法学博士,中国社会科学院青年学者。长期从事公务员...详细
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