时间：2024-04-19 10:21:13
导语：在航天航空的意义的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
doi:10.11772/j.issn.10019081.2013.07.2074
摘 要:
为了解决多星在轨测控给航天测控网带来的资源压力，在分析航天测控网资源冲突现象的基础上，构建了一种航天测控网资源分配模型。该模型立足于航天测控网现有的硬件资源，在不增加测控网建设成本的基础上，引入效益因子，既优先满足测控级别较高的卫星的测控需求，又充分考虑接受测控任务时各个测控站的时延和带宽等实际因素，通过分配不同的权重，实现现有测控资源利用率的最大化，并采用遗传算法(GA)对该模型进行求解。通过仿真实验表明，与传统的资源分配方法相比，该模型的任务完成率提高了23%，测控资源利用效率为传统方法的2倍以上，而算法的运行时间与传统的方法相当。因此，在多窗口多星同时测控的条件下，该模型更能合理配置测控资源，提高整个测控网的利用效率。
关键词：航天测控；资源分配；遗传算法；多窗口多星测控；仿真
中图分类号：TP391.9文献标志码:A
英文标题
TT&C network resource assignment model and simulation based on genetic algorithm
英文作者名
DONG Jiaqiang*
英文地址(
School of Automotive and Electronic Engineering, Xichang College, Xichang Sichuan 615013, China英文摘要)
Abstract:
你们好！
我们公司主要向客户提供各类非标准、特殊、专用计量检测工具，检测工程承接，专用检测设备设计和制造服务的内容。所谓非标准、特殊、专用、计量检测工具，并不是天马行空的设计和制作，是需要依据相关国家计量检测工具规范来进行的，简单的来说，是符合国家或行业需求及设计规范，参考“标准”而又高于“标准的”定向型研发制造工作。此类工作甚至可理解为是一种跨越现有技术等级和标准的创造型科研设计和制造为一体的创意工作。
应用领域：
航空航天工业，军工，铁路建设和铁路装备制造，船舶制造，及一切装备制造和各类机械制造。
在实际工作中，根据客户实际需求，设计和制造专用和特殊计量检测工具和设备，可以说每一单业务均是量身定做的科研设计，此类业务不像卖标准产品，很类似或其实就是一种科研项目和定向开发制造工程的承接。
搞计量检测工具的设计和开发、制造工作是一个严谨的工作，我上面说的还仅仅是一般接触式计量的工作流程，要是我们为高速铁路测绘或计量检测，或为航空航天工业设计和制造那些大型的检测设备和做工程的时候，复杂程度就不是一般的高（比如我们我们所说的大型非接触检测设备和检测工程，一般会以精密机械为底衬，复合现代光学技术，声学技术，成像技术，数据分析及通讯技术，自动化及控制工程，材料学，电子，专用计算机软硬件技术，测量测绘学及卫星遥感定位技术等等复杂技术的有机结合）。
大家知道的现在高速运行的武广高速铁路，业界外的人很难知道，这样的高速铁路工程对质量到达了一个什么样的苛刻质量鉴定和监督水品！我本人是参与了铁轨铺设以后对高铁钢轨水平度的检测工作。
中国高铁目前施工水品已经是世界最高水品了，仅仅一个数据就能说明问题：我们按中国高铁建设和铁道部科技最高指挥部门要求，对铺设好的高铁钢轨进行水平度的检测，给出的具体要求是：在高铁任意一段截取十公里，从测量远点到测量检测截止点，整个十公里的里程，铁道建设部门铺设的钢轨两条轨道整体水平误差不得与设计图纸有5mm的误差！！！（这就是我们国家现在的施工水平，世界顶尖级的水平）。
我们公司的工作内容之一就是要对这么高要求的中国高铁进行设计和制作专用的高级检测工具，大家可想其中的技术难度。
摘要：镁合金材料优缺点显著，但作为目前工业应用中最轻的金属结构材料，其应用领域遍及机械、航天航空、工业生产、3C产品等，所以高性能镁合金材料的开发势在必行。
关键词：镁合金材料；性能
纯镁的优点虽然很多，但是力学性能较低，其应用范围受到很大的限制。通过在纯镁中添加合金化[1]元素，得到高强度，质轻，高比刚度的铝合金材料。它在保持纯铝原有优质性能的基础上，又可以显著改善镁的物理、化学和力学性能，可广泛应用于实际生产生活中，极大促进材料的发展。
一、镁合金材料的优点
（1）镁合金的密度比纯镁稍高，在1.75～1.85g/cm-3之间。其比强度/比刚度均很高，比弹性模量与高强铝合金/合金钢大致相同，远高于工程塑料，几乎为一般塑料的10倍。
（2）弹性模量较低，但受到外力作用时，应力分布将更为均匀，可以避免过高的应力集中。在弹性范围内承受冲击载荷时，所吸收的能量比铝高50%左右，因此镁合金适宜于制造承受猛烈冲击的零部件。
（3）阻尼性能好，适合于制备抗振零部件。切削加工性能优良，其切削速度大大高于其他金属。不需要磨削、抛光处理，不使用切削液即可以得到粗糙度很低的加工面。镁合金在受到冲击或摩擦时，表面不会产生火花。 且铸造性能优良，可用几乎所有铸造工艺来铸造成形。
（4）可降解性好，在医学应用中，可实现镁在人体中的降解吸收，生物安全性高，生物力学相容性好，是最理想的骨内固定修复材料。
（5）成本低。镁是包括海洋在内地球表层最为丰富的金属元素，含量丰富且价格低廉。在实际医学应用中可广泛应用，实现经济利益最大化。
二、镁合金材料的缺点
（1） 耐热性差是阻碍镁合金广泛应用的主要原因之一。当温度升高时，它的强度和抗蠕变性能大幅度下降，使其难以作为关键零件（如发动机零件）在汽车等工业中广泛的应用。耐热镁合金的开发中用的合金元素主要是稀土元素（RE），但由于稀土合金的高成本成为应用的一大障碍。
（2） 耐腐蚀性差。由于镁相对活泼，在室温下很容易被空气氧化，形成氧化膜、膜多孔、疏松；在液态下容易剧烈氧化、燃烧，所以镁合金必须在溶剂覆盖下或在保护气氛中熔炼。镁合金铸件的固溶处理[2]也要在SO2、CO2或SF6气体保护下进行，或在真空下进行。耐蚀性差，严重制约了镁合金材料的应用。
（3） 阻燃性差。镁合金在熔炼浇铸过程中，易发生剧烈的氧化燃烧。现有的熔剂保护法和气体保护虽是有效的阻燃方法，但在应用中产生严重的环境污染，并使合金性能降低，造成设备投资增大。因此需开发阻燃性能和力学性能均良好的阻燃镁合金。
三、 镁合金材料的实际应用
新材料的开发就是为了扩展材料的应用领域，由于镁合金质轻、散热功能佳、原料易取得等诸多优点，使其在交通、通信、医学、航空航天等领域应用前景广阔，下面简要介绍其几种常见应用。
（1） 镁合金材料在机械领域的应用。镁合金材料[3]可以作为汽车、摩托车、自行车等机械的零部件， 提高燃油经济性综合标准，并降低废气排放和燃油成本。且其应用可以减轻机械的质量。以汽车为例，车辆减重可以增加车辆的装载能力和有效载荷，改善刹车和加速性能。 同时，镁合金具有的优异的变形及能量吸收能力大大提高了汽车的安全性能。镁合金压铸件具有一次成形的优势，可以将原来多种部件组合一次成形，这种代替众多单个部件的方式可以大大提高生产率，同时还能达到减少制造误差和装配误差，减少部件的摩擦，降低车辆噪声，减少震动现象。
（2） 镁合金材料在航空上的应用。 航空的高精度性使其对材料有诸多特殊的要求。比如，就航空材料而言，结构减重和结构承载与功能一体化是飞机机体结构材料发展的重要方向。镁合金由于其低密度、高比强度的特性使其很早就在航空工业上得到了应用。航空材料的减重带来的经济效益和性能的改善十分显著，商用飞机与汽车减重相同质量带来的燃油费用节省，前者是后者的一百倍。而战斗机的燃油节省又是商用飞机的近10倍，更重要的是其机动性能改善可以极大的提高其战斗力和生存能力。正因为如此航空工业才会采用各种措施增加镁合金的用量，并在相应的零部件开发上得以应用，如航空发动机零部件、飞机以及导弹蒙皮和舱体，飞机壁板、汽油和系统零件、油箱隔板、副油箱挂架等等。
（3） 镁合金材料在电子数字产品上的应用。包括电脑，手机，通信设备等在内的电子数字产品行业是当今全球发展最为快速的产业之一，数字化技术导致了各类数字产品不断涌现。近年來3C产品的设计往轻、薄、短、小的方向发展，因此在材料的开发与特性选择上，需要做相当程度的考量。经济也是其中必不可少的考虑要素，成本低廉方能实现工业化生产，使经济利益最大化。此外，3C产品的外壳（手机及电脑）要能够提供优越的抗电磁保护作用，散热功能佳，轻巧易携。而镁合金外壳能够完全吸收频率超过100db的电磁干扰；其比重在所有结构用合金中属于轻者，比重为铝合金的68%，锌合金的27%，钢铁的23%；散热性极佳，可回收性好，原料易取得，外观及触摸质感极佳，使产品更具豪华感。在实际应用上镁合金材料又比铝合金材料有较佳的防震性，更可用于对震动敏感的电子零组件托架、避震器及气动工具等产品。
（4）镁合金材料在军事上的应用。现代军事战争对武器提出了更多苛刻的要求，镁合金材料的特性可减轻武器装备质量，实现武器装备轻量化，提高武器装备各项战术性能的理想结构材料。近年来，镁合金及镁基复合材料已逐步在武器和弹药上得到成功应用，发展十分寻迅速。
（5）镁合金材料在冶金工业上的应用。在冶金行业，镁被用于铸铁熔体的脱硫和石墨的球化，生产硬度和韧性得到大幅度改善的球墨铸铁。也被广泛的用于钢的脱硫剂。另外，在钢基和镍基合金的生产过程中，镁通常被用作脱氧剂。迄今，镁的最大应用领域是作为铝合金提高强度和抗腐蚀能力的合金化元素。另外，镁被加入锌的压铸合金中，提高其强度和改善尺寸稳定性。
（6）镁合金材料在化学工业领域的应用。在化学工业领域，镁被大量使用在著名的生产复杂和特种有机物及金属有机物的工艺中。镁还被用于生产镁的烷基或烃基和芳基金属化合物；在油中用作中和剂；用于氩气和氢气的净化；在真空管道制造中用作吸气剂；用于生产硼、锂、钙的氢化物；用于锅炉用水的脱氧脱氯剂等等。在电化学方面的应用包括阴极保护、制造电池和光刻等镁牺牲阳极用于延长各种金属装置的寿命，其中包括：家用和工业用热水器；各种地下构建物，例如地下电缆、管线、井体、储槽和塔基等；以及海水冷凝器、船壳、压载箱和在海洋环境中使用的钢桩等等。
结语：镁合金材料具有资源丰富、性能佳、污染小、价格低等诸多优良特性，积极开展对新型镁合金材料的研究开发意义非凡。但在实际实验过程中，镁合金合成技术相对落后，若能解决共性的技术难题，开发新型镁合金以及改善镁合金性能缺陷，提高其耐高温性能、抗蠕变性能、耐腐蚀性能，获得更多高品质镁合金材料，扩展材料新领域，那么镁合金材料具有巨大的发展空间。（作者单位：郑州大学材料科学与工程学院）
参考文献：
[1]訾炳涛，王辉.镁合金及其在工业中的应用 [J].稀有金属，2004，28（1）：229-232.
关键词：单片机、电子技术、应用与开发
中图分类号：S126文献标识码： A
引言
随着进入电子技术时代，嵌入式技术的应用及其开发技术受到很大的重视在嵌入式领域发展的需求下，单片微控制器随之产生，并随着时代的发展不断的发展，在20世纪70年代后半期，单片机己经成为一个最为典型的嵌入系统之一，英特尔公司将其命名为嵌入式微控制器，其产生直接推动着整个电子技术功能及其应用的发展，并在很多应用领域都取得了很大的进步，受到广大厂商的关注，其技术发展己经日趋成熟，应用到各个行业，开发技术也更加智能化。本文针对单片机的发展及其特点，对单片机的应用性及其开发技术进行说明与分析。
一、单片机的概述
单片机作为一种很典型的嵌入式系统，广泛的应用于自动化设备，控制领域仪器仪表、汽车电子、通信等诸多领域，其本身相对于其他的嵌入式系统，单片机具有体积小可靠性高、集成性高、功耗低，便于携带。良好的扩展功能等特点。单片机是具有数据处理能力的中央处理器的CPU、RAM、ROM，多种功能，计数器等功能的一个小型的计算机系统。主要由运算器、控制器、存储器以及输入输出设备组成。其中完成二进制算数以及逻辑运算为核心的功能，加上暂存器，累加器，寄存器等通过运算器来完成;CPU的中枢神经是控制器通过各个控制模块以及逻辑算法来进行;存储器用来存放运行过程中的数据信息。
单片机是一个小型的计算机系统，有着良好的存储功能，在电子技术的应用领域越来越广泛单片机具体的工作原理通过叠加器当发生与外部存储器RAM交换信息时候运行，这种联系方式是一一对应的，智能通过对应的叠加器才能进行读入操作的功能，然而内部的RAM可以直接穿上数据，外部不能，两者之间有着本质的区别。单片机运行中实质上是进行指令的操作过程。每个基本的操作都是一条相对应的指令，通过设计人员来给予的指令来写入系统中。其在执行过程中，遵循己经设计的指令，其中每个指令都对应这计算机中的一个地址信息，逐条取得，顺序执行，通过计数器对执行过程的地址信息进行跟踪处理，获取执行中相对应增加的内容，增加的数量由指令的长度来决定的。
二、单片机在电子技术中的应用分析
单片机作为一种小型的计算机系统，具有优良的特点，广泛的应在诸多领域，例如家用电器、工业控制领域、医疗器械、仪器仪表等方面，现在己经得到很好的应用，取得了很大的成果，为下一步的开发奠定了基础。
1、在家用电器领域中的应用
随着时代的发展，追求更高、更好的生活品质，对家用电器的功能需求也逐年提高，这就迫使家用电器的不断升级与改造。单片机可以满足这种需求，通过安装单片机，实现整个家用电器的智能化控制，识别相关的信息，选择合适的用户满意信息，使得家用电器在引入单片机后很好的提高了性能，更新换代的速度也得到了提升，提高了企业的竞争力，单片机应用的前景越来越广泛。例如在电视机上采用单片机技术可以使得足不出户的进行大型智能游戏的控制，选择频道方式更加便捷；微波炉可以实现食物的自动选择加热时间以及温度；洗衣机自动根据衣服材质、赃物程度，自动选择洗涤剂的用量、强度、时间等。
2、在工业控制领域的应用
在工业领域，随着自动化的发展，尤其是在特殊环境下的，例如核工业、粉尘工业、电力高压行业等方面，对人的危害性比较大，危险性高的行业，大部分采用的是自动化操作。在此领域，单片机从此兴起，并随着应用的更加广泛在工业化控制管理，通过单片机的数据采集与过程控制手段，实现了工业化有效的智能控制管理工作，例如报警系统、流水线作业系统、自动喷漆系统等，都得到了很好的应用，随着时代的发展，其应用领域会更加广泛。
3、在医疗器械领域的应用
现代社会，医疗条件与技术不断提升，自身的身体健康越来越受到关注然而在现有的条件下，消毒条件、住院条件，检测手段、医疗手段等都存在着诸多问题，直接影响着看病的好坏，影响着每个人的身体健康。随之而来的是现在单片机的应用在医疗器械领域，由于自身的特点与有时，可以进行多种疾病的分析，提高设备检测的准确性与可靠性，提高了诊断下药的准确性，保证了身体健康，医疗设备结构更加合理化、智能化、自动化，例如在超声波检测、呼吸系统、分析仪器等。
4、在仪器仪表领域的应用
现在仪器仪表的生产的好坏，直接代表着一个国家的制造水平。在仪器仪表领域不断的向着智能化方向发展，单片机的作用在此领域尤其体现到其优点，具有重要的意义单片机集成度高，可靠性高、小巧，应用在仪器仪表上使得整个行业得到了很大的改变，随着单片机的集成到仪器仪表中，使得自身的设备向着数字化，智能化发展，其各方面包括处理功能测试功能，控制功能等都得到了很大的提升。例如在航空的仪器仪表中采用单片机技术，保证了仪器的可靠性、准确性，集成性高，事故率降低，提升了航天航空电子系统的智能化与自动化树皮，信息传递有效的进行。
三、单片机的开发技术
随着时代的发展，单片机更新换代的速度也越来越快。伴随着新的CPU的加入，多位的单片机共同开发与发展是整个发展的方向。长久以来，单片机技术以8位机为主要的开发方向，随着通信网络技术的发展，16位，32位，64位成为以后的发展方向。单片机的速度也会越来越快，抗干扰能力也随着提高，具有很好的低噪声、可靠性高的优点。现在单片机为了提高抗干扰性采用EFT技术，使得单片机受外界的干扰性小，系统的时钟信号得到了很好的保证，可靠性得到了提高;布线及其驱动技术应用在单片机上降低了噪声，不至于对单片机内部的电路信号进行干扰。单片机还采用OPT技术，较之掩膜技术有着生产周期短，风险小特点，采用裸片技术或者表面贴技术，实现了OPT芯片的接触不良的问题，使得得到了广泛的应用。
在开发过程中要充分的考虑到适用的环境，成木、性能等特点，开发出适合企业的自动化系统。如何进行型号的选择，诸如8501、PIC、AVR的办法，型号不会因型号不同而有太大差异，选择一种型号，举一反三；进行编程语言的选择，大部分采用C语言，因为程序具有很好的可继承性，具有很好进行模块化设计与管理工作；如何进行软件的设计，平台建设，控制电路的设计。驱动电路设计、接线设计、系统干扰与抗干扰设计等，都是在单片机设计与开发中需要考虑的内容。通过设计开发单片机，实现实用适应该企业的自动化系统。
随着电子信息技术的发展，单片机应用领域越来越广泛，朝着智能化、自动化、抗干扰性能力强，集成度高，实用性好等方面发展，使得单片机的开发设计更加的复杂，产品的功能更加齐全，具有更好的适用性、可扩展性，单片机的设计与开发、应用的前景十分广泛，领域更加宽广，智能化程度更高。
结语
总之，随着进入21世纪，计算机技术朝着智能化方向发展，电子技术在现代社会起着举足轻重的作用，嵌入式系统是电子技术的核心部分，其中单片机是最具典型的代表，应用与发展是以后发展的方向。单片机技术提高了控制领域的效率以及可靠性，实现了工业的自动化，智能化，未来的工业化发展中将随着科技的不断进步而发展。
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