時間：2023-09-24 15:54:56
導語：在航天航空技術(shù)專業(yè)的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
清華大學工學類專業(yè)：
電子科學與技術(shù)、高分子材料與工程 、材料科學與工程、機械工程及自動化、車輛工程、制造自動化與測控技術(shù)、核工程與核技術(shù)、工程物理、能源動力系統(tǒng)及自動化、自動化、計算機科學與技術(shù)、生物醫(yī)學工程、計算機軟件、土木工程、工程力學與航天航空工程、電氣工程及其自動化、電子信息工程、給排水工程、水利水電工程、環(huán)境工程、化學工程與工業(yè)生物工程、建筑環(huán)境與設備工程、建筑學、測控技術(shù)與儀器、 工程力學等。
（來源：文章屋網(wǎng) ）
一、勵志教育
2012年，既為適應學校發(fā)展和學校性質(zhì)的轉(zhuǎn)變，又為順應教育的發(fā)展趨勢，我們充分利用校內(nèi)資源，成立學校特色研討工作小組，在對教師、學生和社會等方面調(diào)查、訪談的基礎上，形成以“勵志教育”為主題的嶄新辦學理念，并通過開發(fā)校本課程貫徹落實。
1.編寫勵志教育讀本
我校運用典型案例和身邊榜樣激勵學生，運用影視歌曲和陽光行動引領(lǐng)學生，并通過主題活動、課堂教學和學生自學等形式具體落實。例如：我們設立道德講堂，定期組織德育公開課（包括“汗水點燃希望，信念成就夢想”等主題）；通過“七個一”活動（即唱一首歌曲、看一部短片、誦一段經(jīng)典、講一個故事、談一番感想、送一份吉祥和行一次善舉），把道德教育的內(nèi)容項目化、生動化；開展“尚德膠州”系列活動，即利用課堂教學、宣傳欄、校園廣播和電子屏等渠道，宣揚榜樣人物和事跡，以培養(yǎng)學生的良好習慣和優(yōu)秀品質(zhì)；倡導陽光課堂，激勵學生快樂學習。
2.制定勵志教育方案
我校根據(jù)工作安排和重大節(jié)假日等，將全年的活動分成夢想篇、責任篇、感恩篇和讀書篇等10大主題，并通過主題活動月有針對性地開展勵志教育。例如，4月是我們的讀書活動月，學校會舉行豐富多彩的學生讀書活動。其中，最受關(guān)注的是學生自主承辦的讀書展示會，從節(jié)目設計、編排，到海報制作、嘉賓邀請，再到會場布置、服裝搭配和節(jié)目主持等，全部由學生自主完成。精彩的節(jié)目、周密的組織，常常讓前來觀看的領(lǐng)導和家長贊不絕口。另外，學校還組織語文課本劇大賽、英語情景劇比賽和“好書推薦”征文演講比賽等。還有，共讀活動（包括師生共讀、生生共讀和親子共讀等）和“書香講堂”（邀請名家、名師或?qū)W校的骨干教師為學生作報告）頗受歡迎。又如，學校利用清明節(jié)、母親節(jié)和教師節(jié)等節(jié)日契機，通過國旗下演講、 “我最喜愛的節(jié)日”評選活動、網(wǎng)上簽名寄語、演講比賽、感恩送祝福等主題教育活動，對學生進行多角度的勵志教育。
3.開發(fā)“小微課程”
我校積極開發(fā)“小微課程”。例如，解析一則發(fā)人深省的小案例，一堂由家長講授的公開課，解讀幾段經(jīng)典美文，等等。盡管“小微課程”內(nèi)容精短，卻能以小見大，既促使學生學習，又引起學生反思，還頗具實效性，所以很受歡迎。
今年開學初，學校開展“陽光行動”，旨在鼓勵師生快樂學習，陽光生活。一句句“陽光行動寄語”（例如：今天你微笑了嗎，你三餐“光盤”了嗎，你上課大聲回答問題了嗎，請微微上揚你的嘴角――微笑，請?zhí)ь^、挺胸――坐直）以強大的正能量，慢慢浸潤學校的每個角落。這就是“小微課程”中蘊含的勵志教育。
二、選課走班
為了培養(yǎng)學生積極向上的興趣、愛好，既張揚個性，又樹立自信，還學有所長、學有所樂和學有所得，我校積極實施“選課走班”制。
1.多元課程
目前，我校的“選課走班”分為學科拓展、藝體活動、實踐探究、學生社團和航天航空等五大類。
（1）學科拓展類
“學科拓展類”包括：語文學科的“新筍文學”、英語學科的“快樂英語”、數(shù)學學科的“數(shù)之趣”、信息技術(shù)學科的電子板報、網(wǎng)頁制作以及語文、數(shù)學和英語的小初銜接系列課程。
尤其是，小初銜接系列課程是我校2012年新增設的內(nèi)容。由于我校生源良莠不齊，所以學生的學習基礎相差懸殊，為了掃清學習障礙，使他們對學習充滿信心，教科室組織骨干教師調(diào)查學生的學習情況，并努力研究小學和初中教材，以尋求銜接的契合點。于是，開發(fā)了小初銜接系列課程。
（2）藝體活動類
“藝術(shù)活動類”包括：國際象棋、街舞、吉他、網(wǎng)球、跆拳道、中華功夫、輪滑、攝影、攝像以及“小課程，大舞臺”中的“我的青春我的歌”等大型活動。其中，某些項目因為專業(yè)性較強，所以學校特地外聘了13位教師來校教學，以保障學生的學習效果。值得一提的是，“小課程，大舞臺”，旨在讓學生切磋學習內(nèi)容，展示學習成果，施展個人才華。
（3）實踐探究類
“實踐探究類”主要包括：“奇趣大自然”“旅行者”等項目。它們對實踐場地和材料有著較高要求，因此，我們充分利用校內(nèi)外資源，探索家庭、學校和社區(qū)一體化的教育模式。
針對“奇趣大自然”這一項目，學校將四十多畝閑置土地進行合理規(guī)劃，并建成學生種植試驗基地，還由學生自己動手種植玉米、花生、黃瓜和白菜等。在精心栽培植物的過程中，學生不僅提高了觀察和實踐的能力，更品嘗到豐收的喜悅，還寫出豐富多彩的觀察日記和頗具價值的研究性小論文。針對“旅行者”這一項目，學校帶領(lǐng)學生實地考察。例如：帶領(lǐng)學生到膠州灣產(chǎn)業(yè)新區(qū)、少海新城等地參觀游覽，以感受家鄉(xiāng)的新變化；組織學生遠足采風，共賞桃園美景，既磨礪意志，又陶冶情操。
（4）學生社團類
學生社團是學生自我管理、自主發(fā)展的重要載體，它既能有效培養(yǎng)學生的組織策劃能力、團隊合作精神，又能發(fā)展學生的特長，展示他們的個性，鍛煉他們的實踐能力。
我校規(guī)模較大的學生社團有校學生會、學生志愿者服務隊和“飛揚青春”學生社團。校學生會下設九個部，“飛揚青春”學生社團包括“校園之聲”廣播站、“青春足跡”記者站、“電腦愛好者協(xié)會”和“攝影之家”四個職能部門。他們既參與學校管理，又在校外開展志愿服務活動，因而具有較大的影響力。
（5）航天航空類
伴隨國際機場在膠州的落戶，2013年，我校增設“航天航空類”模型課程。為了解決師資短缺的問題，學校組織教師中的航空航天愛好者外出培訓，以使他們掌握初步的航空航天知識，并在實踐中邊學邊教，相互切磋，進而開發(fā)全新的課程。
2.雙向選課
“雙向選課”，即充分挖掘校內(nèi)外資源，開發(fā)、開設課程；將審核好的課程科目和調(diào)查問卷發(fā)給學生和家長，既聽取他們的意見，又根據(jù)學生的需要以及教師開發(fā)課程的能力適當增減，以便學生選出喜歡且適合的課程。如果一段時間后，學生對所選課程不適應或有了新需求，還可重新選擇。
3.三線管理
為了保證“選課走班”的有序、有效實施，學校實行“三線管理”，綜合評價?！叭€”分別是“班主任線”“學生線”和“校領(lǐng)導線”。“班主任線”，即由“原教學班級”和“選課走班班級”的兩位班主任齊抓共管，避免管理空白；“學生線”，即由原班委和現(xiàn)班委共同監(jiān)督檢查學生的出勤、紀律等情況；“校領(lǐng)導線”，即由副校長、教導主任和級部主任，巡查學生上課的總體情況，發(fā)現(xiàn)問題并及時解決。
4.綜合評價
“綜合評價”包括：學生自評、小組互評、教師總評和家長參評等形式。它既關(guān)注結(jié)果性評價，又注重過程性評價；既有等級性評價，又有描述性評價。學校還舉行“校本課程成果匯報周”，并邀請學生家長以及社會各界前來觀摩，旨在對校本課程的開發(fā)與實施等方面提出寶貴意見。
什么是復合型材料
記者采訪到復合材料專業(yè)研究機構(gòu)——哈爾濱玻璃鋼研究院的高級研究員劉先生，他的工作內(nèi)容是復合型材料的研究、開發(fā)。具體來講，他研究的材料叫做“碳纖維增強樹脂基復合材料”。
“像手機里面機芯的材料、航天航空高端設備材料以及做鞋底用的膠水加布料，都是現(xiàn)實生活中復合型材料的應用?！?/p>
劉先生介紹說，20世紀60年代，為滿足航空航天等尖端技術(shù)所用材料的需要，國家先后研制和生產(chǎn)了以高性能纖維為增強材料的復合材料。為了區(qū)別于第一代玻璃纖維增強樹脂復合材料，這種復合材料被稱為先進復合材料。
復合型材料有什么優(yōu)點
據(jù)劉先生介紹，相比有機金屬材料，復合型材料有質(zhì)量輕、高絕緣、耐腐蝕等優(yōu)點，當應用到航空航天時，就是用到了它承載量小的優(yōu)點來助推火箭升空。
而據(jù)航天某院材料科研項目管理員高女士介紹，復合材料在軍工行業(yè)的另外一種體現(xiàn)就是航空材料學。這是針對航空（以飛機為主）領(lǐng)域所用材料的研究，區(qū)別主要在于由于航空（以飛機為主）應用環(huán)境的特定性，對于航空用材料提出了比普通材料更為嚴苛的使用要求，例如高強度、低密度、耐疲勞、耐高溫、耐腐蝕等性能都比普通民用材料要求更高，以及較高的工程化應用要求，某種意義上說，一個國家航空用材料的研究水平，基本代表了這個國家最前沿的材料水平。因此，一些航空材料主要是采用復合材料。
目前高女士的工作并不是直接從事材料研究，而是主要進行材料科研項目管理，例如國家自然基金等，利用材料專業(yè)背景知識，對單位獲得立項的與材料相關(guān)科研課題進行日常管理，如制定審核課題工作計劃、監(jiān)督管控計劃執(zhí)行、確保課題通過驗收等。
新型復合材料需要大量的高素質(zhì)專業(yè)人才
隨著中華民族千年飛天夢想的實現(xiàn)，復合材料的發(fā)展贏來了更多機遇，亦面臨更大的挑戰(zhàn)。本刊記者聯(lián)系了哈爾濱玻璃研究院（以下簡稱哈玻院），并采訪了企業(yè)內(nèi)部管理招聘的專職人員。
哈爾濱玻璃鋼研究院創(chuàng)建于1960年，是我國最早從事樹脂基復合材料研究和應用的專業(yè)機構(gòu)之一，隸屬于中國建筑材料集團公司。
在招聘材料學相關(guān)專業(yè)的人才方面，哈爾濱工業(yè)大學的復合材料學專業(yè)與哈玻院的需求非常對口。哈玻院2012年招收本科生、碩士研究生的比例約為1：3，碩士研究生招收的專業(yè)主要集中在高分子材料、精細化工、復合材料等。2013年招收的本科生、碩士研究生比例約為1：1，并且對復合材料專業(yè)本科生的招聘明顯增多，招收的碩士研究生專業(yè)主要還是集中在高分子材料、精細化工和材料學等。
2013年，哈玻院從哈爾濱工業(yè)大學的復合材料學專業(yè)招收了十幾名研究生，有復合型材料相關(guān)專業(yè)的學生，也有來自力學、化學等方向的學生。應屆畢業(yè)生大部分都被分配到科研生產(chǎn)崗位。他們工作的內(nèi)容基本上是完成國家立項。
“哈玻院的產(chǎn)品大多是軍事工業(yè)類，企業(yè)要求員工具有較高的保密素質(zhì)和過硬的科研水平。因此，每年招聘的員工基本上為985院校、211院校畢業(yè)的碩士（個別專業(yè)除外）。”負責管理招聘的人員告訴記者。
新型復合材料的使命
以黑龍江省哈爾濱市為例，隨著哈爾濱近幾年重點發(fā)展“新材料、新能源”等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，在新材料領(lǐng)域，哈爾濱南崗區(qū)擁有國家級工程中心、技術(shù)中心、重點實驗室60余家；哈爾濱工業(yè)大學、哈爾濱工程大學、哈爾濱理工大學等均設有材料學院；哈爾濱玻璃鋼研究院、哈爾濱焊接研究所、703研究所、黑龍江省石化研究院等科研機構(gòu)擁有一大批創(chuàng)新型人才。
在全面推進產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設的同時，哈爾濱南崗區(qū)在產(chǎn)業(yè)園區(qū)起步區(qū)的核心位置，打造了面向整個園區(qū)的“創(chuàng)業(yè)孵化園”，并建設了創(chuàng)業(yè)孵化大廈，搭建了“哈爾濱南崗高科技企業(yè)創(chuàng)業(yè)中心”，形成以天順化工等企業(yè)為龍頭的一條新型復合材料產(chǎn)業(yè)鏈。
正因為與國民經(jīng)濟發(fā)展息息相關(guān)，以及行業(yè)的特殊性，復合型材料在哈爾濱發(fā)展前景非常廣闊。作為材料學專業(yè)的學生，除了需要具備一定的科研能力、學習能力以及開發(fā)能力，更重要的是要適應艱苦的工作條件。
“因為做復合材料要經(jīng)常去實驗室，甚至有的產(chǎn)品對身體有害。更重要的是，搞科研一定要坐得下來，能夠經(jīng)得起反復的失敗和挫折。踏實的學生是我們多年來青睞的對象。”哈玻院招聘專員介紹道。
雖然工作人員在日常的科研、工作中付出了巨大的艱辛，但流過的汗水沒有白費，從“神一”到“神七”，都有哈玻院碳復合材料結(jié)構(gòu)件的身影。在載人航天工程“天宮一號”項目上，哈玻院承擔了包括研制“天宮一號”資源艙推進分系統(tǒng)所使用的承力錐臺在內(nèi)的三項科研項目。在“神七”飛船的研制過程中，哈爾濱玻璃鋼研究院自主研制的碳復合材料結(jié)構(gòu)件被用在了飛船推進系統(tǒng)的心臟變軌發(fā)動機、氧化劑儲箱等關(guān)鍵設備上。
通過采用凈化空調(diào)系統(tǒng)，有效地控制室內(nèi)的溫度和塵埃含量，創(chuàng)造了理想的高潔凈手術(shù)環(huán)境，降低了手術(shù)的感染率，提高了手術(shù)質(zhì)量。但是，凈化手術(shù)室是一個高精密度的設備系統(tǒng)，通過采用一整套潔凈技術(shù)創(chuàng)造和保持一定空間內(nèi)達到規(guī)定的潔凈度，是靠物理作用而不是靠化學方法。因此，凈化手術(shù)室必須要嚴格管理，才能保證有效的除菌功能，實現(xiàn)切斷手術(shù)感染途徑和避免圍手術(shù)期手術(shù)感染的最終目的。
生命的重要性凸顯了醫(yī)院空氣品質(zhì)的重要性，然而因為種種原因?qū)е滤诶硐肱c現(xiàn)實的邊緣徘徊，一邊是對潔凈空氣的需求，一邊是對新技術(shù)的無法抉擇，一邊是對慣性思維的挑戰(zhàn)，然而醫(yī)院需要潔凈的空氣，改善空氣品質(zhì)任何時候都是必須的。作為相關(guān)管理部門和醫(yī)院管理者，必須具備與時俱進的眼光，將醫(yī)院空氣品質(zhì)的改善放在一個非常重要的位置上，依托現(xiàn)有成熟的條件和技術(shù)，改善醫(yī)院空氣質(zhì)量，造福于民。
在市場經(jīng)濟的大環(huán)境下，醫(yī)療改革不斷發(fā)展和深入，醫(yī)療市場的競爭日益激烈，醫(yī)院已經(jīng)不再是單一的治療疾病的場所，而逐步成為優(yōu)勝劣汰的競爭性企業(yè)。為病人創(chuàng)造一個整潔美麗、溫馨、舒適的綠色就醫(yī)環(huán)境，是發(fā)展現(xiàn)代的醫(yī)院不可缺少的外在條件，也是醫(yī)院形象的具體展現(xiàn)。
醫(yī)院環(huán)境的建設，是為了醫(yī)院的發(fā)展，是為了提高醫(yī)院競爭優(yōu)勢，歸根到底是為了吸引和留住患者，醫(yī)院環(huán)境建設的目的必須是 以病人為中心，處處要周密思考患者所需，為他們提供良好的就醫(yī)氛圍。
醫(yī)院應用潔凈環(huán)境最廣泛的潔凈手術(shù)室，是用空氣潔凈技術(shù)取代傳統(tǒng)的紫外線等手段對全過程實行污染控制的現(xiàn)代手術(shù)室。在潔凈手術(shù)室內(nèi)，患者感染率可降低 10 倍以上，從而可以少用或不用會傷害患者免疫系統(tǒng)的抗生素。既要無塵又要無菌是潔凈手術(shù)室的特點。醫(yī)院潔凈室包括手術(shù)室、產(chǎn)科、嬰幼兒病房（NICU）、ICU（重癥監(jiān)護室）、燒傷病房及解剖室、凈化實驗室、人工透析室、標本室等，其工程質(zhì)量與醫(yī)療質(zhì)量有著直接而重要的關(guān)系。
天津市龍川凈化工程有限公司成立于2000年，注冊資金3500萬元，從事潔凈室設計、安裝及空調(diào)系統(tǒng)安裝的專業(yè)公司。擁有國家機電設備安裝工程專業(yè)承包一級資質(zhì)及建筑裝飾裝修、建筑智能化工程專業(yè)承包等資質(zhì)，公司現(xiàn)為國家高新技術(shù)企業(yè)，天津市小巨人企業(yè)，天津市著名商標企業(yè)，天津市重合同守信譽企業(yè)，天津市專利試點企業(yè)，中國制冷空調(diào)工業(yè)協(xié)會潔凈技術(shù)分會理事單位，中國電子學會潔凈室技術(shù)分會理事單位，天津市工商聯(lián)凈化工程商會會長單位，天津市凈化工程協(xié)會副理事長單位；公司與大專院校、科研單位密切合作，已成為天津大學環(huán)境科學工程學院、天津城市建設學院能源與機械工程系的教學科研基地。公司通過了英國皇家認可委員會（UKAS）ISO9001： 2000質(zhì)量管理體系認證，并通過ISO14001：2004環(huán)境管理體系認證和OHSAS18001：2007職業(yè)健康安全管理體系認證。
潔凈室行業(yè)屬于跨行業(yè)跨專業(yè)多技術(shù)的行業(yè)，為保證潔凈室使用功能指標和數(shù)字化及節(jié)能需求，龍川凈化工程有限公司研發(fā)中心和天津大學環(huán)境科學工程學院的專家共同進行產(chǎn)學研結(jié)合的研發(fā)，以便更好的滿足客戶的需求。公司憑借多年的專業(yè)經(jīng)驗服務于醫(yī)療衛(wèi)生、電子、生物制藥、生物實驗、精密儀器制造、精細化工、航天航空、食品、科研教學等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，龍川凈化工程有限公司愿憑借專業(yè)的技術(shù)、規(guī)范的工程管理、優(yōu)質(zhì)的服務，為客戶營造一流的潔凈空間！公司發(fā)展前景廣闊，后勁充足。
天津龍川在總經(jīng)理張立海的領(lǐng)導下，通力合作，相互協(xié)調(diào)，已形成了一個上進、勇于開拓的穩(wěn)定企業(yè)團隊。天津龍川始終堅持以市場為導向、開發(fā)為重點、經(jīng)營為龍頭、質(zhì)量為根本的經(jīng)營方針，積極關(guān)注醫(yī)用工程建設市場行情，認真探索與市場機制相適應的管理機制經(jīng)營方式，以科學、現(xiàn)代的管理理念引導公司走品牌企業(yè)發(fā)展之路。
天津龍川一直注重人才的培養(yǎng)和前沿專業(yè)知識的吸收補充。與天津大學環(huán)境科學工程學院、天津城市建設學院能源與機械工程系建立通暢的信息溝通平臺和良好的合作關(guān)系，及時了解同行業(yè)先進的開發(fā)經(jīng)驗并為我們學習借鑒。堅持“以人為本”的設計思想，竭力為客戶營造舒適、方便、時尚、科學的就醫(yī)環(huán)境。立足現(xiàn)實，前瞻未來，科學制定未來力爭獲得醫(yī)用工程建設行業(yè)中的領(lǐng)跑者地位。
[關(guān)鍵詞]光纖供電；航天領(lǐng)域；啟示與建議
中圖分類號：TH823.3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）20-0224-01
1 引言
NASA（美國航天局）一直在開展激光空間傳輸能量的研究，通過激光在自由空間中傳遞能量，面臨的最大的難題為光電轉(zhuǎn)換效率隨著距離的增加而急劇減小。光纖供電技術(shù)巧妙的解決了這一難題，它通過光纖的全反射效應為激光的傳輸提供了損耗較小的通道，不受射頻和磁場、雷電、電磁脈沖影響，不產(chǎn)生額外的電磁干擾，比傳統(tǒng)電纜更輕、裝配靈活，且對系統(tǒng)防熱設計要求較低。正是因為這些優(yōu)點，使其在相關(guān)領(lǐng)域得到了廣泛的應用。
2 發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢
2.1 發(fā)展現(xiàn)狀
20世紀50年代首次發(fā)現(xiàn)GaAs材料具有光伏效應，并首次制成砷化鎵太陽能電池，效率有6.5%。70年代，美國采用LPE技術(shù)，在砷化鎵材料的表面生長一層寬禁帶窗口層，大大減少了表面復合，轉(zhuǎn)換效率提高至16%，開創(chuàng)了高效率砷化鎵太陽電池的新紀元。20世紀80年代后，國外砷化鎵太陽能電池技術(shù)逐漸演化到采用MOCVD、異質(zhì)外延、多結(jié)疊層結(jié)構(gòu)等最新技術(shù)，材料的供電功率和轉(zhuǎn)換效率不斷提高，最高效率已達到29%。同時，隨著激光技術(shù)的發(fā)展，采用激光器驅(qū)動光電轉(zhuǎn)換材料的研究開始興起。從20世紀80年代至今，光纖供電技術(shù)取得了長足的發(fā)展。目前，美國的JDSU、LaserMotive，德國西門子等公司，能提供功耗在1瓦特左右輸出穩(wěn)定的光供電材料，如圖1所示，轉(zhuǎn)換的效率可以到達最高60%，傳輸距離可以達到10km左右。更大功耗的由于穩(wěn)定性較差，目前多處于實驗室研究階段。
在應用領(lǐng)域，國外光纖供電技術(shù)研究起步較早，目前低功耗的應用相對成熟，從20世紀90年代開始，相關(guān)技術(shù)開始應用于高壓輸電、軍用及航天航空、工業(yè)傳感器和醫(yī)療設備等領(lǐng)域。
2005年，霍尼韋爾公司在國際航空傳感器大會上，提出了一種基于光纖供電的傳感器網(wǎng)絡，可以應用在對噪音、電磁和射頻的干擾要求苛刻的場合。2006年，德國KIT公司，成功實現(xiàn)在單根光纖中傳輸數(shù)據(jù)和供電。2013年，美國LaserMotive公司在SPIE國際防務安全展覽上，展示了光纖供電驅(qū)動的小型無人機。這種小型無人機飛行高度可以達到2km，用來進行區(qū)域目標監(jiān)視、通信中繼等。
2.2 發(fā)展趨勢[1]
目前，國外光纖供電技術(shù)研究主要集中在790～850nm、900～1000nm和1200～1600nm三個波段。790～850nm波段一般采用鋁鎵銦或砷化鎵光電池材料，可以提供穩(wěn)定的500mw的1～2km遠程輸出功耗；900～1000nm波段一般采用銦砷化鎵或者砷化鎵光電池材料，能夠提供穩(wěn)定的2W以上的1～2km遠程輸出功耗；長距離的光纖供電一般采用1200～1600nm波段銦砷化鎵或者磷化銦光供電材料，可以提供500mw左右10km以上的穩(wěn)定功率輸出。目前，美國JDSU公司在實驗室內(nèi)已經(jīng)成功實現(xiàn)了10W功耗1km距離的光纖供電演示。
3 應用特點
3.1 電力領(lǐng)域[2]
在電力領(lǐng)域，激光供能系統(tǒng)是解決電力系統(tǒng)測量中絕緣問題的安全可靠方案，通過光纖隔離高、低電壓側(cè)，給高壓側(cè)數(shù)據(jù)采集電路提供穩(wěn)定電源，并且可以通過與能量光纖共用的信號光纖將采集到的信號送到低壓側(cè)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，不受高壓母線附近的強電磁干擾的影響。同時，光纖不導電、重量輕、集成度高的特點取代了傳統(tǒng)電磁式互感器的填油等復雜絕緣結(jié)構(gòu)，體積小，造價低，安裝維護成本也大大降低。
3.2 工業(yè)傳感器
國外的工業(yè)傳感器也經(jīng)常采用光纖供電的形式。光纖提供了一種抗噪聲，抗火花，絕緣的特殊電源，因此光電轉(zhuǎn)換是傳感器應用的理想選擇，如電磁干擾測試與測量傳感器。
電路會產(chǎn)生輻射無線電頻率（RF）能量的電磁場，從而增加了電子超過規(guī)定EMI（電磁干擾）限制的可能性。磁場或電場探測器用于EMI測試以量化放射水平，并幫助確定電磁干擾的來源。在該測試中使用的探測器的電源一般由電池提供。當電池需要充電時，測試停止，電池充電或更換。電池充電破壞了試驗的連續(xù)性，增大了測試周期。光電電源可以作為一個孤立的電源來驅(qū)動的EMI探針，從而提供一個單一的電源，從而除去了對電池的需要。全光纖轉(zhuǎn)換可以向探頭提供動力，使探頭以較高的速率發(fā)回采樣數(shù)據(jù)，以方便測量。因此，EMI測試可以更有效率和更經(jīng)濟地在較少的時間里完成。
3.3 醫(yī)療設備
磁共振成像（MRI）技術(shù)可以通過檢測核磁共振信號顯示人體圖像。這些信號用射頻線圈檢測，這種線圈可以將信號放大到足夠電子處理器可以讀出的水平。通常情況下，是由一個非常僵硬、笨重、隱蔽的銅電纜向線圈放大器提供電源。在MRI檢查過程中所采用的高轉(zhuǎn)換領(lǐng)域，共模信號和接地回路對保持信號的完整性提出了挑戰(zhàn)，并且可能導致因電纜過熱發(fā)生的燙傷。使用非導電纖維可以消除這些風險，并且改進信號的信噪比。由于纖維需要的橫截面面積更小，因此在相同的可用空間內(nèi)可以使用更多的線圈提供動力以改善成像質(zhì)量。同樣，其他電子故障監(jiān)測設備在強磁場和射頻場內(nèi)也可使用獨立的光子電源，以確保無干擾測量。
4 啟示與建議
（一）緊密跟蹤光纖供電領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展，充分重視其對于航天領(lǐng)域的意義。目前，國外光纖供電技術(shù)在航空航天傳感器測量領(lǐng)域有廣泛的應用，在國內(nèi)工業(yè)領(lǐng)域也有相關(guān)的應用，但在我國航天型號研制方面還未涉足，有較大的應用空間。
未來的航天電氣系統(tǒng)將會趨向于重量輕、功耗低、內(nèi)部通信快速靈活的方向發(fā)展。采用光纖供電的方式，可以利用光纖作為能力傳遞和信息交換的介質(zhì)，大大降低設備重量，避免傳統(tǒng)電纜連接的復雜性以及無線射頻通信的帶寬限制，降低系統(tǒng)電磁兼容和防熱設計的難度，對于我國航天技術(shù)發(fā)展具有推動意義。
（二）結(jié)合航天領(lǐng)域電氣系統(tǒng)特點，推動電氣系統(tǒng)電纜光纖化。目前箭上、彈上系統(tǒng)、地面測試設備和導彈指揮通信設備電氣系統(tǒng)普遍使用電纜，然而，一貫使用的以電纜為媒介進行供電和通信的方式存在著許多弊端。箭、彈上存在著許多不同類型的干擾源，對電纜通信造成很大的電磁干擾。特別是對于武器系統(tǒng)而言，在遇到敵方施加電子干擾時，傳統(tǒng)的電纜通信方式可能因電磁兼容的缺陷而導致崩潰。光纖供電技術(shù)可以徹底避免電磁干擾，降低電氣系統(tǒng)防熱設計難度，提高信號傳輸?shù)陌踩院涂煽啃浴９饫w還具有轉(zhuǎn)彎半徑小方便鋪設、傳輸信號容量大、速率高、衰減小、誤碼率低等常規(guī)電纜無法比擬的優(yōu)點，有利于提高系統(tǒng)的集成化、小型化和安全性水平。
（三）加強頂層牽引，梳理電纜光纖化研制體系。電纜光纖化涉及系統(tǒng)廣泛，工程化工作較為復雜。需要充分發(fā)揮總體的頂層牽引作用，通過總體技術(shù)論證，統(tǒng)籌策劃、分步開展、逐步完善，建立完善的研制體系。同時，加強系統(tǒng)性培訓，建立面向型號的光纖化技術(shù)專業(yè)隊伍。在研制過程中，可以先對部分對電磁干擾、噪聲、防熱要求苛刻的電氣設備進行光纖化改造，后續(xù)再逐步推廣到其它設備，最終實現(xiàn)系統(tǒng)光纖化的最優(yōu)解決方案。
參考文獻
1971年，周易之出生在陜西―個普通的農(nóng)民家庭里。從小，周易之就聰慧過人，學習成績非常優(yōu)異。但做父母的對兒子并沒有過高的要求，只有―個非常簡單的愿望，就是讓兒子不要再過臉朝黃土背朝天的生活，只要他考上大學離開農(nóng)村就足夠了。
周易之明白父母的心愿，但―個在農(nóng)村上學的孩子，要考上大學談何容易!為此，他付出了許多旁人無法想象的努力和艱辛。
高中時，周易之非常喜歡物理，對航空知識也很著迷，又很向往首都北京，終于，高考時他如愿以償?shù)乜忌狭酥谋本┖教旌娇沾髮W，但他當時并沒有想過自己將來會成為一名飛行員，覺得這個夢想太遙遠。
在北航，周易之學的是航空發(fā)動機專業(yè)，―個大家都認為非常冷門的專業(yè)。但實際上，這是北航一個非常重要的專業(yè)。因為發(fā)動機是飛機的心臟，是飛機的核心部位。
但這個專業(yè)不僅冷門，課程也非常難學，考試又特別多，所以學起來特別辛苦。當剛北航發(fā)動機專業(yè)一共有4個班，每學期都有幾名同學因為成績不合格而被迫遲學，學習壓力之大可想而知。但周易之在學業(yè)上仍然突出表現(xiàn)，深得老師喜愛。
飛行學院第一批學員到飛行機長
大三實習完以后，周易之遇到―個絕好的機會――南方航空公司正式和北京航天航空大學合辦飛行學院，要招收第一批學員。周易之在老師的推薦之下去參加了一連串的考試和面試，全部順利過關(guān)，再經(jīng)過嚴格得近乎苛刻的體檢，幸運地成為了飛行學院第一批8名學員的其中一員，他們后來全在南方航空公司工作，是南航自己培養(yǎng)的第一批飛行員。
當時，南方航空公司高層做了―個非常大膽又極具前瞻性的決定：把這8名飛行學員送到澳大利亞去培養(yǎng)。
在澳洲，學員們用的教材全部都是英文版，所有的老師也全部用英文授課，逼著學員們竭盡全力去提高自己的英語水平，這對他們后來的飛行和通訊提供了極大的幫助。更重要的是，學員們在澳洲學習到了很多領(lǐng)先于國內(nèi)水平的先進的飛行理念――國外培訓十分注重發(fā)揮學員的主觀能動性，它有一個核心詞：Enjoy fly――享受飛行，就是要學員在享受飛行的過程中最大限度地發(fā)揮出自己的潛能，讓學習成為一種樂趣，讓自己在快樂中提高專業(yè)水平。學員們最重要的任務就是飛行和學習，天天都有飛行訓練，艱苦枯燥而又容不得半點疏忽。
經(jīng)過―年半的學習，周易之和其他7名學員都以優(yōu)異的成績?nèi)〉昧烁鞣N資格證書和執(zhí)照，順利畢業(yè)了。
從澳洲回到南方航空公司后，周易之等人又再學習了一個月的理論知識，并進行了―個多月的模擬機訓練，然后再跟班實地飛行了幾個月，終于，他可以在正式的航班上當副駕駛了。
從1995年當上副駕駛到2003年成為波音757飛行機長，周易之用了8年的時間。
當機長除了技術(shù)好，還必須符合很多硬性指標，包括規(guī)定的飛行時間(特別是夜間飛行時間)、執(zhí)行起飛和落地的次數(shù)；規(guī)定必須飛過普通機場，復雜機場，高原機場，國內(nèi)航線，國外航線，跨洋航線，洲際航線；必須經(jīng)歷過北方的大雪，冬天的大風，夏天的雷雨、臺風、風暴等惡劣天氣的考驗……此外還要參加眾多的考試并以優(yōu)秀的成績通過才可以成為合格的機長。
周易之就是這樣從學員到副駕駛再到機長―步步地走過來，他在身經(jīng)百戰(zhàn)的實地飛行中，慢慢地積累了處理任何意外和緊急情況的經(jīng)驗。
“畢竟，從飛機滑行開始，機長就要擔負起旅客的生命財產(chǎn)安全，責任重如泰山?！敝芤字锌卣f。
跨越北太平洋的遠距離飛行
1995年底，南航引進了一批波音777飛機，如何盡快地掌握它們的性能迫在眉睫。但新機型引入帶來的眾多新概念、新設備的使用方法和手冊以及相關(guān)的飛行背景，全部都是英文注釋，有很多老飛行員根本看不懂。領(lǐng)導就把翻譯的任務交給了周易之。
波音777是當時世界上最先進的飛機，面對涉及內(nèi)容極其廣泛的1000多頁的英文檢查單，周易之沒有絲毫的畏難情緒，他和同事廢寢忘食地鉆研著，在最短的時間內(nèi)就高質(zhì)量地完成了新機型長達幾十萬字的檢查單的翻譯任務，為南航的飛行員盡快掌握波音777飛機的性能，為波音777機隊順利投入運營掃清了障礙。
波音777機隊順利投入運營之后，南航又做出一項重大決策：利用雙發(fā)(發(fā)動機)的波音777飛機實施跨越北太平洋的遠距離飛行。這樣做比使用四發(fā)的波音747飛機節(jié)約了大量的航油成本，但飛行難度大大增加了。
在南航管理層的支持下，周易之和另外幾位機長查閱了大量資料，并進行了深入細密的研究，編寫出了我國第一部飛越北太平洋的《雙發(fā)延程飛行手冊》，為開通新航線做出了貢獻，使南航成為了全球第一家利用雙發(fā)飛機飛越北太平洋的航空公司。
該航路開通后，周易之發(fā)現(xiàn)途經(jīng)的備降場經(jīng)常需要除冰和防冰，他又編寫了《飛機的除冰和防冰》等相關(guān)手冊，供南航的飛行員使用，解決了很多實際問題，還為南航以后編寫除冰防冰手冊提供了藍本。
意想不到的是，《飛機的除冰和防冰》這本小冊子還促成了一次重要合作――
次年，南方航空公司要和美國達美航空公司實行代碼共享，合作之前，兩家航空公司要相互評估，達美航空公司評估南方航空公司的時候，其中硬件之―就是除冰和防冰手冊，而當時南航還沒有系統(tǒng)地編寫過這方面的專用書籍，情急之下，公司領(lǐng)導就把周易之編寫的《飛機的除冰和防冰》交給了達美航空公司，美方看過之后很滿意，雙方達成合作。
經(jīng)歷非常之旅和首航
1999年末，在千禧年到來之際，因為擔心“千年蟲”問題會影響飛行安全，大部分的航空公司都取消了跨越千年時段的航班任務，但南航認為自己有實力解決這個問題，所以，決定照常執(zhí)行“千禧年”跨太平洋的飛行任務。
作為“千年蟲”問題專家組成員之一周易之，為解決“千年蟲”問題和同事們共同編制出了“千禧年”航班的飛行程序，對保證這個特殊時刻的正常飛行起到了舉足輕重的作用。
當時，周易之他們?yōu)檫@次飛行做了很多預案：遇到導航故障怎么飛，遇到通訊故障怎么飛……最后的預案具體到什么程度呢?――當所有的預案都失效了，可能會啟動一架戰(zhàn)斗機來領(lǐng)航的時候，又該怎么飛……總之非常詳盡，以確保萬無一失。
北京時間1999年12月31日晚上8點整，執(zhí)行南航“千禧之旅”的航班平穩(wěn)地從廣州起飛前往美國洛杉嘰，在整個航程中，雖然飛機上采用的都是標準的格林威治時間，但還是有可能遇到北京時間的千年蟲、飛越日本時的日本時間的千年蟲以及飛到美國之后當?shù)貢r間的千年蟲問題的干擾。
所有的機組人員都嚴陣以待，周易之是本次航班的副駕駛，就連南航集團公司的老總也親自在這個航班上壓陣。
第二天，當飛機在洛杉嘰平安降落的那一瞬間，機上所有人
員都熱烈擁抱歡呼，激動的心久久不能平靜!
作為南航的飛行骨干，周易之還執(zhí)行了眾多意義非凡的首航任務，其中包括洛杉嘰首航、布里斯班首航、悉尼首航和拉薩首航等。
2001年飛越北極極點的航程，周易之至今仍然難以忘懷。當時，很多航空公司都知道北極航線有很多優(yōu)點――首先就是距離短，從紐約到北京，如果走北極航線飛越極點要比現(xiàn)有航線縮短近三個小時，這就意味著航空公司可以節(jié)約不少燃油成本；而且這條航線氣流非常平穩(wěn)，對飛行很有利，旅客感覺也很舒適。
盡管如此，當時卻幾乎沒有航空公司采用北極航線，因為它面臨的問題也是顯而易見的――首先就是燃油溫度問題，北極溫度太低，燃油容易凍結(jié)；第二是導航問題，有時候GPS衛(wèi)星有可能覆蓋不到；還有就是諸如臭氧層黑洞等的輻射問題，所以風險很大。
2001年3月份，達美航空公司決心飛越北極，他們邀請了南航機組共同經(jīng)北極從紐約飛北京，共同見證這個重要歷程。當時，周易之也獲邀參加了這次行動。結(jié)果那次飛行非常成功。后來，經(jīng)過一番精心準備，同年7月，南航的飛機也成功地實現(xiàn)了這個航線的飛行。
國際航空協(xié)兼職教員
飛行之外，周易之還單獨撰寫或與他人合寫了大量的專著和論文，有的還填補了國內(nèi)研究領(lǐng)域的空白，他還成為了機組資源管理方面的專家。
機組資源管理是國際上一門新興的學科。從各國民航的情況看，五六十年代飛機事故多是因為飛機不可靠，但到八十年代以后，飛機的質(zhì)量大大提高了，為什么還有事故?大量的飛行事故調(diào)查表明，是機組資源管理出了問題。
1999年，南航就啟動了機組資源管理的研究。周易之不但參與了南航機組資源管理的研究及手冊的編寫，他還花了大量的時間和精力奔赴南航各地的分公司給當?shù)氐娘w行員授課。
當時，國際航空運輸協(xié)會在全球有6個教學中心，北京是其中一個。他們在北京開設《機組資源管理》這門課程之后，想在中國國內(nèi)招聘一名有實際經(jīng)驗的兼職教員，周易之成了理想的人選。
經(jīng)過一系列相互了解、應聘、面試、考試之后，2002年，周易之獲得國際航協(xié)的邀約，成為了中國第一位、也是至今唯一一位獲得國際航協(xié)雇請的“機組資源管理”兼職教員；他開發(fā)的課程和教授技巧都得到了國際航協(xié)的充分肯定。
國際航協(xié)，對兼職教員的要求非常高，每―年還要對各國的兼職教員進行培訓，這給周易之和世界各國頂尖的飛行員進行交流和學習提供了很好的機會。
2004年，在“第57屆國際航空安全年會”上，周易之成為國內(nèi)航空公司唯一一名獲邀參加并上臺演講的飛行機長，他演講的主題是《機組資源管理中的威脅和差錯管理》，正是他興趣濃厚和專長的領(lǐng)域。
作為一名波音757飛機的飛行機長，尤其是研究機組資源管理的機長，周易之對自己提出了更高的要求，他說，要飛得好，又管理得好，讓每一個機組成員都能發(fā)揮自己的潛力和作用，這才是一個好機長。
最想飛到60
周易之說，在職業(yè)調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn)，95％以上的飛行員，都非常喜歡這個職業(yè)，據(jù)說這是在所有職業(yè)當中，在職人員滿意度最高的。因為，第一，飛行員每天面對不同的情況，飛行的環(huán)境多變，合作對象也在不斷變化；第二，飛行員在執(zhí)行不同航線的任務時，可以飛到國內(nèi)各個城市，也可以飛到世界各地，大開眼界，而當你飛越無數(shù)風景名勝，從上空俯瞰那種美景的時候，心中會感到非常喜悅；第三，當飛行員要不斷地學習――熟悉新機型要學習，改造舊機型要學習，而且每年都有各種嚴格的考試，選種不斷學習和提高自己的生活令人感到充實而快樂。
按照國家規(guī)定，飛行員的最高年齡限制是60歲，在這期間，每年都有嚴格的考試和身體檢查，任何時候，只要身體有任何問題，都必須立即停止飛行。
周易之說：“飛行是我的至愛，是我的主業(yè)，離開它，我什么都不是。我最大的夢想，就是身體健康，能夠保證每次飛行的安全，能夠一直飛到60歲，直到退休?！?/p>
關(guān)鍵詞:虛擬現(xiàn)實;建模;模擬
虛擬現(xiàn)實技術(shù)現(xiàn)如今獲得了很大的發(fā)展,已成功地應用于軍事、航空航天、娛樂、醫(yī)療等多個領(lǐng)域,但我們也應該看到,這些還遠遠不夠。如果虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應用局限于這幾個特定的領(lǐng)域,是會嚴重制約虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展的。比如我們?nèi)绻话烟摂M現(xiàn)實看成是訓練模擬器的代名詞,那么虛擬現(xiàn)實就會走入一個“死胡同”。虛擬現(xiàn)實技術(shù)只有滲透到信息系統(tǒng)的各個領(lǐng)域,改變信息系統(tǒng)的人機交互方式,甚至改變現(xiàn)代信息系統(tǒng)的設計原則,使之更能適應以用戶為中心的應用需求,只有這樣,虛擬現(xiàn)實技術(shù)才能夠得到快速健康的發(fā)展。虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用到整個信息系統(tǒng)領(lǐng)域還面臨幾個問題。首先需要硬件上的支持,如可以摘下戴在頭上的立體顯示器,可以獲得廉價的圖形加速器等等。制約虛擬現(xiàn)實發(fā)展的更重要的因素來自于軟件水平,包括各種算法上需要取得突破。比如:90年代提出的基于圖像的渲染(Image―BasedRendering,簡稱IBR)技術(shù)便對促進虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展有很大的影響。
1 虛擬現(xiàn)實發(fā)展面臨的障礙
虛擬現(xiàn)實設備的“貴族化”。我們要構(gòu)建一個高質(zhì)量的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng),首先需要昂貴的外部設備,無論是高分辨率的頭盔顯示器HMD,還是立體投影顯示器,無論是空間定位器,還是高精度的數(shù)據(jù)手套,都是價格不菲。其次,為完成復雜場景的實時渲染,我們還需要高性能的圖形工作站以及相應的軟件。在一些專用領(lǐng)域,如軍事或航空航天,昂貴的價格可能還是能夠承受的,但對于普通的信息系統(tǒng)用戶可能會望而卻步。
繁瑣的三維建模。我們知道,基于圖形的虛擬環(huán)境首先要解決的問題便是三維造型。當圖形渲染技術(shù)在向?qū)崿F(xiàn)真實感大踏步前進的時候,生成精確三維模型的過程還像25年前一樣困難。在三維激光掃描技術(shù)上的進步提供了簡化模型構(gòu)造過程的一些承諾,然而,這些自動化模型獲取方法也驗證了我們最大的疑慮:真實世界的幾何是極端復雜的。大部分的模型仍需要由人工繪制,而且需要聘請高水平的專業(yè)人士,所以其費用是相當驚人的。比如在我們所熟知的電影《泰坦尼克號》中,為實現(xiàn)場景三維建模及各種特技處理所花的人工費用高達2500萬美元,這筆錢足以制造一艘同樣規(guī)模的真船。繁瑣的三維建模也是制約虛擬現(xiàn)實發(fā)展的嚴重障礙。
大數(shù)據(jù)量。虛擬現(xiàn)實要想得到很大的發(fā)展,需要與Internet結(jié)合,這恐怕已是不爭的事實。目前虛擬現(xiàn)實應用的數(shù)據(jù)量仍然很大,在現(xiàn)有網(wǎng)絡整體速度較慢的情況下,Internet用戶必須等待較長時間,這往往令人難以忍受。我們應該在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中考慮數(shù)據(jù)壓縮問題,這個問題可能現(xiàn)在還未引起人們的重視,但隨著應用的深入,這是一個不可回避的問題。
解決這些障礙的技術(shù)路線很多,也不可能由一種技術(shù)路線便能解決所有的障礙,但我們認為“虛實結(jié)合”,即把基于圖形渲染與基于圖像渲染相結(jié)合,把計算機圖形技術(shù)與計算機視覺技術(shù)相結(jié)合,是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的一個必然發(fā)展趨勢。
2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的未來展望
面對當前知識經(jīng)濟、信息產(chǎn)業(yè)和國防現(xiàn)代化迅速發(fā)展的形勢,我國政府、軍隊和企業(yè)十分重視信息技術(shù)的創(chuàng)新研究和長遠發(fā)展,正制定和實施包括基礎研究、高技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)業(yè)攻關(guān)在內(nèi)的各類國家規(guī)劃,并已經(jīng)或準備給予大量投入。作為技術(shù)發(fā)展重要驅(qū)動力的“虛擬現(xiàn)實”,又一次成為人們關(guān)注的熱點之一。由于虛擬現(xiàn)實具有極其重要的應用前景,因而促使人們不斷去創(chuàng)新、克服困難!
軍事。美國國防部和軍方認為:虛擬現(xiàn)實將在武器系統(tǒng)性能評價、武器操縱訓練及指揮大規(guī)模軍事演習三方面發(fā)揮重大作用。他們制定了戰(zhàn)爭綜合演示廳計劃、防務仿真交互網(wǎng)絡計劃、綜合戰(zhàn)役橋計劃及虛擬座艙等應用環(huán)境,并在核武器試驗及許多局部戰(zhàn)爭中進行了應用。
航天航空。美國宇航局是虛擬現(xiàn)實最早的研究單位和應用者。宇宙飛船及各類航空器是需要耗費巨資的現(xiàn)代化工具,而進入宇宙有大量未知、危險的因素,因而模擬各種航空器可能遇到的環(huán)境,不僅可節(jié)省大量費用,而且是十分必要的。虛擬風洞就是一例。
計算機輔助設計。各種工業(yè)產(chǎn)品、建筑物均需反復構(gòu)思和設計,但往往用戶仍不滿意。美國波音公司Butle設計了一架稱為VR-X的虛擬飛機,它可使設計人員身臨其境般地觀察飛機外形、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及布局的效果。建筑設計師可在蓋樓前通過虛擬建筑物,讓用戶自己來觀察外形和內(nèi)部房間部位,也便于設計師修改設計。
外科手術(shù)和人體器官的模擬。外科醫(yī)生的培訓是一項投資大、時間長的工作,這是因為不能隨便讓實習醫(yī)生在病人身上動手術(shù),可是不親自動手,又如何學會手術(shù)呢?虛擬手術(shù)臺已能部分模仿外科手術(shù)的現(xiàn)場。同樣,提供模擬的人體器官,可讓學生逼真地觀察器官內(nèi)部的構(gòu)造和病灶,具有極高的實驗價值。
科學研究和計算的可視化。各種分子結(jié)構(gòu)模型、大壩應力計算的結(jié)果、地震、石油勘探數(shù)據(jù)處理等,均十分需要三維(甚至多維)圖形可視化的顯示和交互瀏覽,虛擬現(xiàn)實技術(shù)為科學研究、探索微觀形態(tài)等提供了形象直觀的工具。
遠程控制。虛擬現(xiàn)實可采用遙控手段,通過機械手、機器人對危險或有毒環(huán)境進行操作。
教育、游戲與其他。這是向人們,尤其是青少年提供生動的課堂和娛樂手段的好機遇,它具有三維聲像效果,能進行交互操作的功能,因而已被商家們看好,競相開發(fā)低檔虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品。
參考文獻
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他的名字，叫張柏楠。他還有一個名字，叫中國航天人。
沉穩(wěn)淡定，不善張揚，是許多身邊人對張柏楠的印象。這位魁梧有型的東北漢子，盡管言語不多，但一提到“神舟”就表達欲上來了，且語速較快。每每說到自己，總是語焉不詳，“航天的事、飛船的事一個人哪能成，這得成百上千人合作，真談不到個人”。這位從神舟一號飛船便開始參與中國載人航天工程的科學家，信奉搞科研就要多做少說、甚至只做不說，用心做事的過程本身就是最大的享受。
志在蒼穹遨學海
在黑龍江省齊齊哈爾市，有一堵“中國航天英雄手印墻”。這里，就是中國載人飛船系統(tǒng)總設計師張柏楠的家鄉(xiāng)。由于工作的關(guān)系，張柏楠回家鄉(xiāng)的機會不多，但是家鄉(xiāng)的發(fā)展依舊牽動著他的心。
張柏楠出生在齊齊哈爾的一個普通干部家庭。在化工局從事化工研究的父親和在冶金局從事會計工作的母親為了三個孩子多讀書，從他們并不多的收入中緊縮下一部分，專門用來購置各類書籍，家里的藏書數(shù)量達到了幾百本。在小學時，張柏楠偶然在父親書柜中翻出一本“”前出版的《航空知識》，于是著迷了，愛不釋手，浩瀚無垠的蒼穹無疑令他憧憬。自此，他的整個中學時期都一直訂閱《航空知識》。
“小時候看見飛機在天上飛，我就感到很神奇，越是神奇就越覺得飛機設計師們太偉大了！”早年，張柏楠就在自己的日記中寫過自己的理想是設計飛機，從那以后，拼裝飛機、汽車模型，用電腦做三維動畫就是他的最大娛樂。跟如今設計宇宙飛船一樣，兒時的張柏楠玩起喜歡的東西也經(jīng)常忘了吃飯、睡覺。
全國恢復高考后，他在填報高考志愿時，將所有的專業(yè)選項都清一色與航天航空有關(guān)，立志非此專業(yè)不學。有人說，他這種有自信、有主見和沉著冷靜的性格，正是他后來走上飛船研制一個個重要崗位的重要鋪墊，也形成了張柏楠獨有的觸“變”不亂、觸“喜”不驚的“大將”風格。最終，他以優(yōu)異的成績跨進了國防科技大學的門檻。本科畢業(yè)時，為了盡快從事渴望已久的衛(wèi)星設計工作，他不顧學校的一再挽留，最終做出了一次積極的“放棄”，選擇來到北京，在中國航天科技集團公司空間技術(shù)研究院攻讀復合材料力學專業(yè)研究生課程。
不管是讀本科還是讀研究生，張柏楠總是癡心于他的學業(yè)。在老師眼里，他是一個愛學習的好學生，可在同學眼里他卻“癡”得近乎于“呆”。對自己當年做出的選擇，至今張柏楠還是那么堅定不移：“這條路走對了！”
1987年張柏楠研究生畢業(yè)以后，來到總體設計部六室，從事返回式衛(wèi)星總裝設計工作，不久又站到了航天飛船設計的第一線。1998年，神舟一號甫一研發(fā)，才36歲的他就擔任了飛船系統(tǒng)副總設計師這一重要職務，主要負責結(jié)構(gòu)驗證。他主持和參與解決了“神舟”系列載人飛船正常運行、安全返回和出艙活動中的多項重大技術(shù)問題。
神舟五號成功后，張柏楠從“中國飛船之父”戚發(fā)軔的手中接過帥印，擔起載人飛船系統(tǒng)的總設計師、未來空間站的設計總管的重任。而戚發(fā)軔在評價他時，只微笑著說了一句話――“像我，比我懂得多?！睆埌亻f，比起航天老前輩們，他只是“人生機遇比較好”；比起一些年輕人，自己只是比他們早些介入了飛船的研制。
肩擔“擺渡”之責
和神舟五號一人一天飛行相比，神舟六號要實現(xiàn)兩人多天飛行。兩名航天員在太空生活工作多天，衣食住行，每日三餐，冷凝水的收集，進出軌道艙安全等諸多新問題，一下子凸顯在了這位新總師和他的團隊面前。飛船艙內(nèi)有效容積只有5.5個立方米，兩名航天員生活工作在里面，兩、三個小時濕度就會達到飽和，人生活在里面極不舒服。艙內(nèi)空氣不流通，航天員呼出的二氧化碳就會自然堆積，滯留在航天員口鼻附近，導致呼吸困難甚至會造成窒息。影響航天員安全的事必須充分驗證，張柏楠率領(lǐng)團隊在地面生生造出了一個“類太空”環(huán)境，用兩人模擬航天員太空七天七夜的生活，進行了多次流場試驗，驗證了自主設計的濕度控制技術(shù)和通風換熱技術(shù)的合理性。為進一步增加冷凝水收集能力，他們擴大了冷凝水箱的容積，增加了被動的吸濕材料，給航天員提供一個良好、舒適的濕度環(huán)境。為了保證船上設備在一定濕度條件下正常工作，他們還采取了許多辦法，做了大量試驗驗證船上設備能在濕度98%的環(huán)境下正常工作。
楊利偉乘坐神舟五號飛行一天，都是呆在返回艙里，可神舟六號飛船兩名航天員衣食往行都要進入軌道艙。從返回艙進入軌道艙，首先要打開連接兩個艙的艙門。打開艙門風險相對不大，可關(guān)鍵問題是航天員在關(guān)閉艙門后能不能夠保證密封，保證在再進入過程中不會出現(xiàn)問題。1971年6月30日，俄羅斯“聯(lián)盟11號”飛船返回時，在168公里高度，就因返回艙艙門故障，導致了三名航天員犧牲的悲劇。這個連接兩個空間的艙門，可以說是一個生命之門，也是一個生死之門。
為了保證飛行萬無一失，張柏楠帶領(lǐng)有關(guān)技術(shù)人員做了上萬次的相關(guān)試驗，從改進密封性能、在軌檢漏、艙門清潔等多方面摸索出一套規(guī)律，到添加了密封鎖、雙重密封圈、快速檢漏儀等8道“安全鎖”，還對航天員進行了專項培訓，以保證航天員順利、可靠地關(guān)閉艙門。
“航天員的安全是第一位的”，這是張柏楠掛在嘴上也記在心里的一句話。在太空飛行中，艙外溫度最高值和最低值要相差100到200度，飛船長時間頻繁地在這種環(huán)境下運行，會使一些連接的部件發(fā)生斷裂。這個問題從神舟二號起就開始困繞著他們，為了徹底解決它，他們一邊分析一邊做試驗，最終使這個隱患在神舟六號上天前消滅在了地面。張柏楠說，搞航天，時時處處都會遇到挑戰(zhàn)，只有敢于迎接挑戰(zhàn)，才能敢于贏得勝利。
神舟六號上天時，航天員的座椅緩沖器讓張柏楠有點“牽腸掛肚”：由于在著陸前座椅緩沖器是用火工品提升，盡管飛船的密封環(huán)節(jié)已進行了充分的驗證和考核，但是火工品工作時燃氣中氣體如果發(fā)生泄漏，就會危及到航天員的生命安全。在設計神舟七號時，他多次向結(jié)構(gòu)與機構(gòu)分系統(tǒng)設計師強調(diào)：一定要徹底消除座椅緩沖器的隱患，用安全的介質(zhì)取代有害氣體。經(jīng)過研制，神舟七號飛船最終確定了用“壓縮空氣”來取代燃氣。
2005年10月17日凌晨4時33分，當神舟六號飛行了115小時33分鐘后以最完美的姿勢著陸時，作為飛船總設計師的張柏楠深深地吐了一口氣，心中的那塊石頭可以放下來了。
路鋪中國載人航天
神五突破載人飛天，神六實現(xiàn)兩人多天，神七突破出艙活動，神八實現(xiàn)無人對接，神九突破載人交會對接……每艘飛船型號的更新，都意味中國載人航天事業(yè)實現(xiàn)巨大跨越。張柏楠說：“小步快跑，這就是神舟系列飛船發(fā)展模式。”突破和跨越的背后，帶來的是更加嚴峻的挑戰(zhàn)。張柏楠敢于和他的同事們一起迎接挑戰(zhàn)。
“神舟飛船在上升階段或在軌階段若發(fā)生危險，怎么保證航天員的安全？”張柏楠說，“在上升段，如果運載火箭出故障就要啟動逃逸系統(tǒng)，把飛船的返回艙帶離運載火箭，然后再把返回艙釋放出來，安全著陸；在軌道運行階段，如果飛船發(fā)生泄漏問題，我們將通過監(jiān)測機制和應急手段予以排除?！?/p>
張柏楠常說：飛船是一個系統(tǒng)工程，一個載人系統(tǒng)有8萬多個點、幾十萬條軟件，恰似一個環(huán)狀鏈條，哪一個環(huán)節(jié)都不能疏忽，哪一環(huán)都至關(guān)重要。他像戰(zhàn)略家一樣，組織實施好每一個步驟。繁忙的工作讓他深深地體會到，“搞工程不是靠一個人的智慧，而是要靠一個團隊，團隊個個都能干才行?！?/p>
1999年11月21日凌晨1時，內(nèi)蒙古四子王旗草原。作為神舟一號飛船返回艙回收試驗隊隊員的張柏楠，在看到神舟一號飛船成功著陸那一刻流下了眼淚。2016年10月17日7時30分，當神舟十一號載人飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空時，已是中國航天科技集團空間技術(shù)研究院載人飛船系統(tǒng)總設計師的張柏楠則顯得從容淡定?！拔蚁Ｍ院蟀l(fā)射飛船就是一條普通的新聞?！睆埌亻f。
隨著神舟十一號飛船的發(fā)射，神舟系列飛船已進入到新的發(fā)展模式――應用型階段。“神舟十一號最大的變化是沒有變化?！睆埌亻硎?，神舟十一號在外觀、任務、技術(shù)上均與神舟十號相似。為驗證空間站關(guān)鍵技術(shù)，神舟十一號只在技術(shù)狀態(tài)上略有調(diào)整。張柏楠說，天宮二號的飛行軌道與空間站相似，需要對神舟十一號的交會對接測量系統(tǒng)進行適當升級，使其能在393公里的軌道高度與天宮二號進行交會對接，確保其功能和技術(shù)指標滿足未來空間站航天員的往返運輸要求。
放在整個中國載人航天事業(yè)發(fā)展歷程中來看，神舟十一號盡管變化不大，但依然有其獨特的歷史地位。張柏楠表示，神舟十一號的發(fā)射，表明我國已掌握天地往返運輸技術(shù)，神舟飛船的技術(shù)狀態(tài)已基本穩(wěn)定，從產(chǎn)品研制進入新的應用階段?！吧裰凼惶栔螅裰巯盗酗w船將為后續(xù)的空間站提供人員運輸服務，它的主要任務將從突破關(guān)鍵技術(shù)轉(zhuǎn)為保證任務的可靠性、航天員的安全性?！?/p>
言及神舟十一號飛船為什么只搭載兩名航天員，張柏楠說，受生命保障系統(tǒng)能力限制，為延長航天員在太空駐留時間，只能減少人數(shù)，畢竟神舟十一號任務的主要目的之一是要開展航天員在太空中期駐留試驗。
從天宮一號與神舟十號組合體10天的飛行時間到天宮二號與神舟十一號組合體30天的飛行時間，張柏楠的夢想又近了一步?！?0天，不僅僅是數(shù)字的增加?！睆埌亻f，駐留時間的延長，可以更多地掌握航天員在微重力環(huán)境下生理指標有何變化，為未來長期駐留提供一些數(shù)據(jù)。
數(shù)字的背后涉及載人航天的核心問題――生存。想要在宇宙中長期生存下去，對人類本身的健康保障和載人航天器的生命保障系統(tǒng)提出了更高的要求。“人類不可能一夜之間就能夠在月球上生活，這個過程很漫長。我們能做的，就是1天、10天、30天甚至半年、一年的逐漸累積、適應?！睆埌亻嘈牛d人航天是決定人類未來命運的一件事?！敖诒容^熱門的方向是太空旅游。將來人類能夠在宇宙中自由飛行，建設更美好的人類家園，這是載人航天發(fā)展的方向?！?/p>
夢逐太空架“天梯”
30多年前，國際空間站籌備期，美國以防止航天技術(shù)擴散為由拒絕了中國加入國際空間站的意愿。一扇門被關(guān)閉，總有一扇窗會被推開。從那時起，中國航天人開啟了獨立建設空間站的歷史。
從無到有，從有到精，再到如今載人航天單機產(chǎn)品全部國產(chǎn)化，張柏楠把這些都歸功于特殊歷史條件下中國走出的獨立自主道路，“神舟飛船會逐漸成為具有中國特色的高質(zhì)量、高效率的中國航天品牌?！边@種品牌效應正在得到國際的認可?！皻W洲空間局（ESA）目前正在摒棄美國式的偏見和封鎖，尋求和中國航天項目上的合作?！睆埌亻f，神舟飛船已經(jīng)具備了走向世界的能力。
獲得奧斯卡最佳視覺效果獎的《星際穿越》里，突如其來的沙塵讓人們的生活環(huán)境迅速惡化，地球上無法繼續(xù)生存，人類通過在宇宙設立空間站，后又被引導通過蟲洞進入新的星球等兩種方式尋求解決之道。有關(guān)情節(jié)引發(fā)張柏楠深思，他說，《星際穿越》具有很深的哲學意味――“那一天已經(jīng)來了，人類該怎么辦？”他認為，電影中的末世情節(jié)可能真的會發(fā)生。他說，要在“那一天”前準備好，載人航天對人類未來是“非常重要的事”。
其實，張柏楠就是一個科幻迷?！白鳛榭苹米髌?，主要的作用有兩個：一是給人提供夢想，讓人找到自己；另外它給你描述了一個未來的世界讓大家選擇?！彼麍远ǖ卣J為，科學幻想與科技發(fā)展水平，包括載人航天有很多聯(lián)系?！叭绻某鲆徊亢兔绹讲畈欢嗟碾娪埃蚁嘈胖袊募夹g(shù)創(chuàng)新、科技創(chuàng)新也將達到和美國接近的水平?！?/p>
電影中，空間站里種植了大量植物，通過構(gòu)建小型生物圈，完成釋放氧氣、吸收二氧化碳、提供食物和消化排泄物的循環(huán)。張柏楠說，這種技術(shù)將是未來的發(fā)展方向?！斑@條路從技術(shù)上講可行，但還是存在很多問題?！蔽磥淼降自趺醋撸繌埌亻J為，人類的未來在宇宙，應該積極去探索未知空間，人類要為自己的未來準備不止一套解決方案。
張柏楠是一個少言寡語的人，面對記者講自己的故事，身經(jīng)百戰(zhàn)的他卻顯得有些拘束。他最大的愛好就是看書。早在中小學時，每每一放學回家，他就抱起書來不撒手。那時的圖書市場種類單一，文學名著根本買不到，還是一個同學伸手相助，把他家里珍藏的這類書籍借給張柏楠，這才了卻了他一直心存的遺憾。從《紅樓夢》《三國演義》《水滸傳》《西游記》這類名著到《資治通鑒》《四書五經(jīng)》等古典書籍，他都一一讀遍。一向謙虛的張柏楠說到此事用不無“張揚”的口吻說道：“在同代人中，自己算讀書多的。”如今，他辦公室的書櫥里除了飛船方面的書籍外，還有《史記》等史學書籍。當有人向他推薦由英國人寫的《聯(lián)盟號飛船》一書時，張柏楠很感興趣，這本書對研究俄羅斯“聯(lián)盟號飛船”以及對中國載人航天有一定的參考價值，他立即組織人員利用業(yè)余時間翻譯。當此書出版后，他十分欣慰。
亮點1：寬屏
ThinkPad Z60t是業(yè)內(nèi)最輕薄的14英寸寬屏筆記本電腦之一，使用4芯電池時其最低重量僅為 2.04公斤，厚度為 2.79厘米。它還具有5.5小時的電池使用時間，利用包括擴展電池和托架電池在內(nèi)的額外選件還可以更持久供電，滿足商務人士全天工作的需要。
通用強大的Z60m具有明亮的15.4英寸寬屏幕，它將筆記本電腦的便捷性與移動性和臺式機的高性能進行了更好的結(jié)合，可滿足辦公、家用和休閑等多方面的苛刻的功能需求。
亮點2：鈦金屬外殼
ThinkPad Z60的某些機型采用了鈦金屬頂蓋。作為對ThinkPad黑色經(jīng)典設計的豐富和創(chuàng)新，這種鈦金屬頂蓋具有更高的強度、耐用性及防劃漆面，有助于在保持厚度薄、重量輕的時尚設計的同時更好地保護筆記本電腦。ThinkPad把多用于航天航空工業(yè)的鈦金屬材料創(chuàng)新性地應用在筆記本頂蓋的設計上，為追求移動安全和高貴品質(zhì)的商務用戶提供了多重選擇。
亮點3：整體設計
特制的鎂制框架構(gòu)造而成的堅強基座，為ThinkPad Z60的內(nèi)部構(gòu)件提供了金鐘罩般的防護。當筆記本跌落時，鎂制框架可以把內(nèi)部元器件受到的壓力減少30%。結(jié)合TVT主動式硬盤保護技術(shù)(APS)，ThinkPad的鎂制框架在商務旅行中有效地降低了硬盤損壞帶來不可估量的損失，為硬盤數(shù)據(jù)提供了多重保護。
亮點4：多媒體體驗
Z60t比標準的14英寸XGA屏幕多出了25%的數(shù)據(jù)空間，相當于多出4列Excel表格。對于那些經(jīng)常處理多重窗口的商務用戶來說，他們在查看電子文檔和電子表格的時候就可以左右并排排列窗口，而不用通過卷軸上下卷動窗口了，從而為實現(xiàn)更高生產(chǎn)率提供了更多的空間。新增的Windows鍵及其他多媒體控鍵進一步增強了全尺寸鍵盤的功能，用戶用手指一按便可輕松播放DVD和CD。此外，ThinkPad開創(chuàng)性地把音箱放置在鍵盤的兩側(cè)，實現(xiàn)了更強大的音響效果和更出色的視聽體驗。這種商務功能和多媒體功能的平衡與轉(zhuǎn)換，適應了商務用戶的不同需求。
亮點5：TVT技術(shù)