三峡区域电力通信网研究论文

2022-05-01 版权声明 我要投稿

摘要:近年来,我国的科学技术迅速发展,社会经济逐步提升。在技术与经济不断的推动下,自动化技术渐渐被应用到电力系统电网中,其技术的应用不但有效缓解了电力系统的紧张供电,还加大了电力系统配电网的现代化发展。文章通过对我国电力系统配电网自动化现状进行分析,提出了未来自动化技术发展的形势。以下是小编精心整理的《三峡区域电力通信网研究论文 (精选3篇)》的文章,希望能够很好的帮助到大家,谢谢大家对小编的支持和鼓励。

三峡区域电力通信网研究论文 篇1:

试谈电力对水力的影响

摘要:古人说“流水不腐、户枢不蠹”,说明水流的重要性。水的流动需要动力,同时流水也会产生水力。一般而言认为水力是从重力势能而来,水流的动能来自水从高山下行的落差。实际上,水力可能由电力转化而来,而且与电力伴生。从本质上说,自然中的水是等离子体,流水可以被电力驱动,水流也可以包括电流。水力应当用于维护生态系统中的水流循环,使得水资源与水环境形成动态系统,而不成为一潭死水。同时,水力可以帮助人类实现水上交通。除开用于机械驱动外,还可能电力传动。

关键词:水力;水电;船舶

一、绪论

水是生命之源,据科学家研究实验,人不吃饭大约可以坚持7天时间,不喝水则仅能维持2~3天时间。人体中超过一半的重量是水分子,水是其身体机能的重要成分。水还可以用于洗涤衣物、冲刷污垢,自然界中的雨、雪可以美化环境。水上交通是古代文明的重要因素,诗词中写到水的比比皆是,李白说过:“黄河之水天上来,奔流到海不复回。”“楚水清若空,遥将碧海通。”杜甫说过:“在山泉水清,出山泉水浊。”

近代以来,随着工商业发展,农业在国民经济中的比重逐渐降低,城市不断发展,农村呈现出荒颓景象。水流变小,水道堵塞。长江水位降低,黄河中游断流。湖泊生态系统恶化,水质变差。近海水域出现各种污染物质。因此,水资源保护、水环境治理关系国计民生。

二、水资源保护与水环境治理

水资源保护主要体现在水源保护,江河湖海是主要的载体。海洋是宏观生态系统,江、河是网络生态系统,水库湖泊是局部生态系统。对于农村而言,曾经的水资源主要是塘、堰,依赖于农业发展及气候降雨。对于城市而言,主要依赖于附近的湖?白、水库。海滨城市也是如此。利用渠道饮水灌溉是自古以来的做法,古代的郑国渠、现代的红旗渠都是明证。当代随着工业发展、农业滞后,农村的水域环境逐渐恶化。在21世纪新城镇建设的环境下,供水系统也逐渐依赖湖泊、水库。

许多重大水利工程对水资源保护、水环境治理起到了重要作用。三峡大坝、葛洲坝、小浪底等水利设施对长江、黄河的流域生态系统起到了重要控驭作用。三峡水库修建之后,从长江上游流下的垃圾污染物明显减少,水质变好。

许多河流泛滥会归结于河道治理。汉代黄河时而决口,汉武帝治理过多次。明代潘季驯治理长江,防止水中携带的泥土壅塞水道,以冲击法为主,提高流速,带走沿岸的泥土。据说,今上海市的崇明岛主要是在明代治理长江时逐渐形成的岛。清代设河道总督一职,官比一省大员。现代治理河道通常会修建导流明渠,将河水引开。河底通常会铺设石头、泥土、隔离带,吸附、积淀的污染物需要定期清理。

当代随着物联网的发展,可以在沿江、沿湖设置传感器及通信网络,对水流、水域进行监测,及时准确地了解水量、水质、水温、流速的变化。

三、局域水流导电与水力发电

化学中纯净水不导电,但是自然界中的水几乎都导电。一般认为是水中的带电离子所致。一般的盐分都容易形成离子,如钠、钾、氯、硝酸。现代的工业制造产生大量的废水,其中的矿物成分、金属成分都容易导致水体污染极化,成为导电物质。因此,水体其实是等离子体,水流其实是在某些局域导电的物流。

通常认为,河流在平原、草原上流淌依靠的是势能。即水从高处往低处流。有些微观上的势垒被宏观上的势阱抵消掉了。图2中的花箭头表示水流趋势。尽管如此,重力却不是河流唯一的动力。动力的来源还有电力,即局域水流导电、充电,获得水力。

水流导电需要在河流的节点设置正负极,电极可能使用特殊材质,激发方向、速度一致的高速电子流,驱动水体流动。沿岸的树木如同吸收电能的自充电桩,太阳温差形成的风从空中通过树木给水流充电,风是夹杂电子流的等离子气体。江河沿岸的输电网络也会部分向堤坝中的水漏电。地热、火山、日光是自然界的水流循环电能的重要存在形式。人类应当建立燃烧发电的水利设施,提高某些水流网络节点区域的水温、水压,利用电力提升某些势场低的节点的能量,保障或加速水流循环。

自来水在水管里流动除了依靠重力外,还需要辅助的电力。连通器中的水需要考虑净重与做功,即质量与能量守恒。较粗的容器中的水下降,可以将较细容器中的水提升至同一高度。而较细的容器中的水下降,有时却不足以将较粗容器中的水提升至同一高度,它需要先填补较粗容器的体积。从连通处来看,许多楼房水箱里的水都需要借助电力提举抽上去,而不是单纯依靠远处的水塔里水的重力。类似,有些室内水管里的水也不全靠重力压出来,也许部分依靠电力压出来。金属水管可能提供或屏蔽了水流中的电子流,形成提举的水力。

以大运河为例。它横贯长江,连通南北,长达数千里,之间的水域环境复杂,总体上地势起伏不大。而其中的舟船连绵不断,很可能水流被沿运河的电力驱动流淌,而船舶除开人力、马达传动、水力推动外,还可能被周围环境中的电力直接从两岸向前推拽。这种利用两岸电力直接拖拽的方法主要利用了水与船的摩擦力小的特性。利用水力推动则使用了传动帶的原理,水的质量似小实大,带契的船舶很多,可以节省能量。而通常的马达驱动则如同船体自身用力。与陆地车辆相比,它需要克服的摩擦力要小很多,所需要浪费的能量也小些。而通过摩擦获得的动力虽然小些,却可以通过电力直接推拽获得补充。因此,在大运河这种环境下,综合利用多种充电、动力方式,河道有可能获得很高的能量利用效率、很快的交通速度、很低的噪音、很高的安全系数,以至部分超过陆地车道。

图4中显示了一种简单的适于运河高速船舶的动力设计方案。它可以使用四种动力推进:一是水流及水流中的电流直接相互作用,它包括冲刷力、浮力、电力。它们可以缓慢或高速地推行船舶,电力依赖于河道电力设施的输出功率;二是船舶自身的马达及桨叶;三是空中及两岸环境中的电力推动船舶上的帆樯前行,依赖于河道附近的电力网络;四是两岸建立的铁轨及拉车,如同铁路机车,又像纤夫。直到近代,俄罗斯的伏尔加河边仍有纤夫拉船。图4中,拉车利用缆绳系在船舶的两侧。两个类似火柴棒的结构可以视为雷达,支架上有两个球,进行无线电高频探测。上述四种动力可以只使用其中某一种或几种。需要强调的是,船舶在水中高速运动平衡时,抵消重力的因素除了浮力之外,还有电力举力。

与此同时,通常的水力发电也许不是一种有效的发电方式。当代水力发电常用作调峰电站。水能是一种清洁能源,但是水力发电的效率却并不高。江河湖泊的水体循环需要净消耗电力,而水力发电则是净输出电力。如图5所示,水流循环中,总共需要的用电的一部分变成了水力发电,另一部分继续驱动水流循环。水流循环的输入能量中除电力外还有重力势能。从能源转换的效率来看,转换多次容易损失能量。水力还是需要电力供给、补充的力。因此,水力发电不是发电的主要方式。

四、对策与建议

针对水流动力问题,应该科学维护水流中的电力,合理规划布局变电设施,从以发电为目标变为以维护水流动、水循环为目标,主动输出电力。从物理学中的熵增原理可知,任何有秩序都需要付出能量。之所以能在局部从有序的水循环中收获动力,是因为宏观上有相应的能量输出装置在起作用。

利用外部电力治理水生态系统,除通过物联网监视、检测水域环境之外,还应当沿河沿江植树,一方面可以保护水土,另一方面可能形成吸收、发送环境中能量及信号的天线。在运河两岸靠近城市的地方,可以考虑建立伴行的铁轨,也许可以帮助拉拽水中行驶的船舶,提高其通行速度。

五、结论

水力是古人最早使用的机械动力,在人类的文明史中至今被提及。水力除开重力势能转化而来的动能外,还包括水流中的电力。由于电解质、杂质的因素,水体如同等离子体,可以导电。船舶在河流中航行时,可以借助水流中的电力。这种电力输出即使在静止的水域也存在于环境中。考虑复杂地理地形环境时,尤其需要考察周围的电磁环境、电力网络。

水力的一个重要用途是实现水流循环,保护人类的水资源和水环境,使其去除污染物,变得清洁,降解、沉淀某些有害物质。水力的第二个用途是水上交通。在考虑这两个问题时,应该主动计量电力可能产生的效果和影响,科学规划设施,合理补充电力,既使水流循环、水域清洁,又方便人们高效出行、节省人力物力。

作者简介:吴焘(1981— ),男,湖北新洲人,中山大学大学深圳研究院研究员,研究方向:集成电路、密码、编码。

*通讯作者:林格。

作者:吴焘 林格

三峡区域电力通信网研究论文 篇2:

电力系统配电网自动化实现技术分析

摘要:近年来,我国的科学技术迅速发展,社会经济逐步提升。在技术与经济不断的推动下,自动化技术渐渐被应用到电力系统电网中,其技术的应用不但有效缓解了电力系统的紧张供电,还加大了电力系统配电网的现代化发展。文章通过对我国电力系统配电网自动化现状进行分析,提出了未来自动化技术发展的形势。

关键词:电力系统;配电网;自动化技术;实现技术;用电需求量 文献标识码:A

目前,随着我国城市化建设的不断加强,工业生产用电量以及农业生产用电量急剧增加,此外,对于居民生活用电需求量也逐渐增加,这些现象表明,现代社会对于电能的需求量远胜于从前。用电需求量的增加致使电力系统配电任务加大,同时也给相关管理工作增加了难度。自动化控制下的电力系统电网具有较高安全性和可靠性且经济效益好,所以电力系统相关研究人员应加强对自动化技术的应用研究,不断进行改善与创新,为电力系统的发展提供优良的条件。

1 电力系统配电网自动化现状

近年来,我国对电力行业方面的发展极为重视,不但投入资金大,且管理力度严格。随着电力行业的发展,电网自动化技术有效提升,多数地区调配系统已实现自动化控制功能,且部分地区更出现了无人值守变电站,为社会增加了经济效益。目前,我国电网自动化功能包括以下五个方面:

1.1 实时监控

实时监控系统是针对电网中存在的各个线路的运行情况、负荷情况及不安全因素等方面进行实时监测,以便保障电网的稳定运行。此外,监控系统还可以通过监控电表,监控用户用电量的情况,以便及时发现用户不规范用电的行为,减少电能的损耗。

1.2 控制電量与功率

电力系统配电网自动化系统可以自动控制电量和配送功率。

1.3 故障处理

配电网自动化系统可以自动检测配电线路的故障,并把出现的故障及时上报。同时,故障控制器还具有自动修复故障的功能,即使在特殊情况下也可以进行故障的修复工作。

1.4 监测电能损失功能

配电网自动化系统可以自动优化线路运行模式,并对线路上的电能进行自动监测与计算,以达到损耗电能最小的目标,提高经济效益。

1.5 具备扩展功能

配电网自动化可以实现结点的逐步拓展功能。在电网扩展工作中,要具备以下两点要求:首先要增加硬件设备,达到扩展设备的要求;其次是通过软件操作,在原有网络中增加新的节点。

2 电力系统配电网自动化实现技术

2.1 节点全网漫游技术

一般情况下,全网中的任何节点都存在与其他节点通信的可能性。在配电网自动化系统中,各个节点都与所在馈线中的一个管理节点相对应,并进行通信工作。在通信过程中,会出现节点丢失的情况,这个时候节点和相应的管理节点之间的通信是不能正常进行的,这时网络会对节点进行自动检索。相应的,该节点的搜索该由管理节点来执行,系统变为中继。但是,如若改为中继后管理节点仍无法检测到这个节点,那么系统会进行漫游申请,将情况汇报并反映给馈线子网,由其联络节点来执行。通信管理节点(侧变电站的)收到系统的漫游申请后,重新注册漫游的新节点。最后,相关变电站接收配调中心发送的注册信息,实现节点的全网漫游。

2.2 自动设置中继技术

在设计软件时,除了能实现一般结点的功能之外,为了实现网络中节点间信息的有效接收和转发功能,还要在NDLC中继节点设置相应的功能模块。设计中,为了使网络中的信号传输过程存在真实性,采用数字信号处理技术,这样不仅可以降低信息的传输频率,还可以使信息变小,从而大大降低通信网络上的压力。自动设置中继技术的使用,可实现整个网络节点之间的通信,从而解决通信距离问题。其需要满足的基础条件必须是网络中的相邻节点可以通信,这里的相邻节点指的是任意两个相邻网络节点。

2.3 面向对象的设计

在配电网中,馈线、负荷、开关、变电站及变压器都是按照分层进行一定排布的。单个区域是由包含多个节点的若干个馈线子网(变电站)组成。一般情况下,馈线子网之间的节点是没有互相通信的功能,但是由节点形成的网络节点是可以相互联络的,这是因为每个节点都可以作为一个管理点,而且只有相同馈线子网中的节点才可以相互通信,形成网络管理节点。不过如果是在网络重构这种特殊情况下,节点是可以实现与其他馈线子网节点的联通。此时需先通知节点,经过允许后方可进行通信,从而实现不同变电站之间的通信。在面向对向的设计技术中,往往在馈线子网的第一个子站中设置网络管理节点,用于实现子节点上信息的记录,这样的设计对于馈线网络的扩展是十分有利的。

3 未来技术发展

为了加强电力系统的供电能力和供电稳定性,电力系统配电网自动化还需要继续发展。具体发展方式包括三个方面:

3.1 提高电能的质量

在现代工业生产中,大型电子设备增多,致使对电能需求量增加,从而对电能的质量也有了较高要求。“DSP”通过高速数字信号处理器可以增加系统的稳定性与灵活性,有效地提高了电能的质量,同时改善算法也可以提高电能的质量。

3.2 实施配电网系统保护

配电网系统馈线自动化以通信为根基,对配电网系统的整体数据进行收集和控制,从而实现配电SCADA与配电高级应用——PAS;依靠地理信息系统——GIS为平台,实现对配电网的设备管理;配电网自动化在PAS、SCADA与GIS的一体化的推动下,已然实现了配电网管理、监控、保护等各方位的自动化运行管理,目前,该方案已作为电力系统配电网自动化的主要实施方案。

3.3 分布式小电流接地保护方案

完全分布的FTU准确度较高、承载量较大,且可以完全掌握配电网整个电流负序分量分布状况,负序电流的突变量与小波分析技术的运用可以有效提高识别的可靠性及灵活性。这种配电自动化的小电流接地保护方案性能良好,存在较大发展空间。

4 结语

综上所述,电力系统配电网各功能实现自动化控制的前提是自动化技术的应用程度,其技术的应用不仅可以促进配电网全功能自动化发展,同时还可以加强对配电网运行的安全可靠性及效率性。所以电力系统相关研究人员要加强对配电网自动化技术的重视,做好配电网自动化技术的应用研究,为保证电力系统智能化发展提供有利条件,进一步完善电力事业。

参考文献

[1] 苏海勇,孙凯,孙奉杰.浅析县城电力系统配电网自动化模式方案[J].神州,2012,(7).

[2] 白茂楠.论电力系统配电网自动化的应用优先出版[J].电子制作,2014,(3).

[3] 张鲲.对电力系统配电网自动化发展与实现技术的探讨[J].科技资讯,2011,(11).

[4] 宋红泽.我国配电自动化的现状及发展趋势[J].价值工程,2010,(36).

作者简介:许开熙(1990-),男,供职于国网孝感供电公司检修分公司,三峡大学电气与新能源学院学生,研究方向:配电运行检修。

(责任编辑:小 燕)

作者:许开熙

三峡区域电力通信网研究论文 篇3:

中国 走向航天强国

上个世纪80年代以来,中国航天逐渐撩开了神秘的面纱,顺利完成从国防向民用、从计划向市场、从保密向公开的转型。 进入21世纪,中国航天更是走向公开、透明,继续发扬“两弹一星”精神,以较少的资金投入,沿着适合中国国情和有自身特色的道路前进。中国航天在运载火箭、卫星回收技术上,在国内地面站、远程跟踪测量船组成的测控网上,在多种卫星应用系统的建设上取得了重大成就,形成了完整配套的研究、设计、生产和试验体系及具有一定水平的空间科学研究系统,培育了一支素质好、水平高的航天科技队伍,在空间技术、空间应用、空间科学三大领域得到长足的发展,我国开始成为一个航天大国。

目前,中国航天在遥感卫星研制及其应用、通信卫星研制及其应用、载人飞船试验以及空间微重力实验等方面均取得重大成果;在卫星回收、一箭多星、低温燃料火箭技术、捆绑火箭技术以及静止轨道卫星发射与测控等许多重要技术领域跻身世界先进行列。

空间技术

1. 人造卫星

我国已经掌握了一系列应用卫星关键技术,包括各种姿控、变轨、热控、电源、结构、测控、回收及载荷技术。我们自主研制并发射多颗不同类型的人造地球卫星,发展形成6个卫星系列:返回式遥感卫星、“东方红”通信广播卫星、“风云”气象卫星、“实践”科学探测与技术试验卫星、“资源”地球资源卫星和“北斗”导航定位卫星等系列。此外,海洋卫星系列即将形成,构建“环境与灾害监测预报小卫星星座”计划正在加紧实施。

2.运载火箭

运载火箭技术是一个国家航天技术的重要基础。我国自1956年开始现代火箭的研制,至今已形成“长征”系列网。例如,长征二号丙系列火箭发射了“育种”卫星、“海洋”lB星等,长征三号甲系列火箭发射了“风云”2号05星、“北斗”2号试验星、尼日利亚通信卫星、“鑫诺”3号、“中星”6B、“嫦娥一号”等,使中国成为继美国、俄罗斯、 欧盟之后第4个火箭发射超过百次的国家和地区。 我国的运载火箭已能够基本满足发射卫星、飞船需要,并以技术含量高、入轨精度高、經济性能好、适应能力强等特点闻名中外。在对外发射服务方面,“长征” 系列火箭的良好经济性能使其具有较强的竞争力,这为中国打破封锁、进入国际商业卫星发射市场奠定了坚实基础。

3.载人航天

中国航天在研制了载人飞船和高可靠性运载火箭后,开展了航天医学和空间生命科学的工程研究,选拔了预备航天员,研制了一批空间遥感和空间科学试验装置。 从1992年到2003年,经过11载刻苦攻关,中国终于突破了载人飞船舱段连接和解锁分离、调姿和制动等12项关键技术酗,并研制了载人航天器特有的环控与生保、仪表照明、应急救生和独立手控等分系统。1999年后,“神舟”飞船5次飞行,每次均出色完成任务并安全返回地面。在“神舟”6号飞船上天后,中国载人航天工程进入“三步走”的第二步,即在第一艘载人飞船发射成功后,突破载人飞船和空间飞行器的交会对接技术,发射一个空间实验室,解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题。此后的第三步,将是建造20吨级的空间站,解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题,这项工程完成后中国将在载人航天领域迈出重要的一步。

4.探月计划

被命名为“嫦娥工程”的中国月球探测计划已经进入实施阶段:2007年10月24日“嫦娥一号”探月卫星发射成功并开始绕月飞行、发回原始图像数据;我国计划在 2020年之前完成“绕”、“落”、“回”的三步走方案,中国研制的机器人将把月壤样品采回地球。

5.航天器发射场

中国的第一个航天发射场——酒泉卫星发射中心始建于1958年,现已建成酒泉、西昌、太原三个航天器发射场,共进行航天发射100多次,先后圆满地将百余颗卫星和7艘载人飞船送入太空。 酒泉、西昌、太原三个内陆发射基地受到铁路运输条件的限制,火箭直径不能超过3.35m。经国务院、中央军委批准,我国将在海南省文昌市建设新航天发射场,主要承担地球同步轨道卫星、大质量极轨卫星、大吨位空间站和深空探测卫星等航天器的发射任务,满足新一代无毒、无污染运载火箭和新型航天器发射任务需求。

6.航天测控

中国已建成完整的航天测控网,包括陆地测控站和海上测控船,圆满完成了从近地轨道卫星到地球静止轨道卫星、从卫星到试验飞船的航天测控任务。中国航天测控网已具备国际联网共享测控资源的能力,测控技术达到了世界先进水平。

空间应用

随着卫星遥感、通信、导航定位等空间信息技术的不断发展,卫星应用已经在国民经济的各个领域发挥着不可替代的作用,我国已经进入重点发展卫星应用产业的新阶段。

卫星遥感应用领域不断拓展,已经在农业、林业、国土、水利、城乡建设、环境、测绘、交通、气象、海洋、地球科学研究等方面得到广泛应用。遥感技术在中国国土资源调查、西气东输、南水北调、三峡工程、三河三湖治理、退耕还林、防沙治沙、交通规划与建设、海岸带监测、海岛测绘、海洋权益维护及区域经济调查管理等重大工程建设和重大任务中发挥了不可替代的作用。特别是卫星气象地面应用系统的业务化运行, 极大地提高了对灾害性天气预报的准确性。

在卫星固定通信业务方面,全国建有数十座大中型卫星通信地球站,联结世界180多个国家和地区的国际卫星通信话路达2万多条。中国已建成国内卫星公众通信网,国内卫星通信话路达7万多条,初步解决了边远地区的通信问题。同时建立了金融、气象、交通、石油、 水利、民航、电力、卫生和新闻等几十个部门的80多个专用通信网,小口径终端上万个。卫星通信经过30多年的发展,应用范围和领域不断扩大,业务已覆盖中国上百个行业,亚洲地区和欧洲地区也已基本覆盖。卫星固定通信业务已步人产业化轨道,达到了一定的市场规模。

在卫星电视广播业务方面,我国已建成覆盖全球的卫星电视广播系统和覆盖全国的卫星电视教育系统。我国从1985年开始利用卫星传送广播电视节目,目前已形成了占用33个通信卫星转发器的卫星传输覆盖网,负责传送中央电视台、 地方电视台电视节目和教育电视节目。卫星教育电视广播开播10多年来,有3000多万人接受了大、中专教育与培训。近年来,中国建成了卫星直播试验平台,通过数字压缩方式将中央电视台和地方电视台的卫星电视节目传送到无线广播电视覆盖不到的广大农村地区。

卫星导航定位方面,我国从上个世纪80年代初期开始利用国外导航卫星开展卫星导航定位应用技术开发工作,并在大地测量、船舶导航、飞机导航、地震监测、地质防灾监测、森林防火灭火和城市交通管理等许多行业得到了广泛应用。我国在1992年加入了国际低轨道搜索和营救卫星组织,之后还建立了中国任务控制中心,大大提高了船舶、飞机和车辆遇险报警服务能力。据预测,到2020年,作为导航卫星应用的主流市场,中国移动通信市场和汽车市场的规模将居世界首位,将极大地促进我国导航卫星应用产业的发展。

空间科学

我国在上世纪60年代初期开始利用探空火箭、探空气球开展高层大气探测,在70年代初期开始利用“实践”系列科学探测与技术试验卫星开展一系列空间探测和研究,获得了很多宝贵的环境探测资料。从20世纪80年代末开始利用返回式遥感卫星进行了多种空间科学实验,在晶体和蛋白质生长、细胞培养、作物育种等方面取得了很好的成果。中国空间科学在基础理论研究方面取得了若干创新成果,在空间物理学、微重力科学和空间生命科学等领域建立了具有一定水平的对外开放国家级实验室,建立了空间有效载荷应用心,具有支持进行空间科学实验的基本能力。近年来,利用“实践”系列科学探测与技术试验卫星对近地空间环境中的带电粒子及其效应进行了较为详细的探测。

从1987年起,我国科学家利用返回式卫星完成了一批材料科学和生物技术的空间科学实验。包括砷化钾单晶的空间生长、一碘酸锂单晶的溶液法生长、蛋白质单晶生长和空间细胞生长等。通过 “神舟”系列返回舱和轨道舱提供的平台,我国在空间天文、空间物理、空间环境、微重力流体物理、空间材料科学、空间生命科学和空间地球科学等方面进行了大量的空间科学实验。同时建立起了以国家微重力实验室为代表的空间科学基础设施,培养和凝聚了一批从事空间科学研究的人才,为我国空间科学的进一步发展奠定了基础。

2001年,原国防科工委(国家航天局)批准正式开始实施的“地球空间双星探测计划”,是我国第一个以科学目标为牵引的空间科学研究计划,标志着我国的空间科学事业新的里程碑。“地球空间双星探测计划”的“探测”1号(赤道星)和“探测”2号(极轨星)卫星分别于2003年12月30日和2004年7月25日成功发射,这两颗卫星與欧洲空间局的星簇卫星计划的4颗卫星相配合,首次形成了地球空间的“六点探测”。近几年,在对国际月球、火星探测与研究动态长期跟踪研究的基础上,我国学者完成了中国月球探测科学目标的研究阁,确定了月球探测工程的三个阶段,为我国深空探测提供了重要的科学依据。

经过40多年的努力,中国的空间科学事业从无到有,从点到面,逐步建立起了空间物理、空间环境、空间天文、行星及卫星、微重力科学、空间生命科学和空间地球科学各个学科。我国已建立了若干具有一定水平的对外开放的国家级实验室,建立了空间有效载荷应用中心,具有支持进行空间科学实验的基本能力,使得我国空间科学的研究力量成为在世界上学科较全、实力较强的国家之一。但到目前为止,中国利用空间进行的研究工作都带有试验性质,与世界先进水平有很大差距,特别是缺少自主产权的空间科学卫星计划.很难得到原创性的重大科研成果。

从航天大国走向航天强国

评价一个国家的航天能力有几个指标:首先,是否具备独立的运载能力、有多大的运载能力、技术的可靠性如何,能否用不同组合的运载完成各种各样的有效载荷和轨道要求;其次,送上天的卫星、飞船等各种航天器是可用的,卫星型谱完整,并且每个型谱下的卫星进入了实用阶段;再次,是研发能力,即研制、生产、开发、服务、测试的能力;最后,是地面的服务系统,如测量船等。从这几个方面看,中国已经是一个航天大国了,但离航天强国还有一段距离。

这种差距主要体现在:

首先,美国、俄罗斯将迈出航天飞机时代,正在进行星际探测,而中国才刚刚起步。

其次,由于我国经济基础和工业基础比较薄弱,科学技术水平有限,特别在材料、工艺等基础技术方面与发达国家有差距。

再次,我国航天技术的创新能力和产业化水平面临严峻挑战,上游技术创新能力较强,下游技术创新能力较弱,这种不平衡削弱了航天领域的整体创新能力。

最后,运载火箭的国际商业发射服务处境艰难。

中国航天事业的发展原则,是以国家需求为出发点和落脚点,增强自主创新,坚持对外放,实现跨越式发展。中国的航天要启动并继续实施载人航天、月球探测、高分辨率对地观测系统、“北斗” 卫星导航系统、新一代运载火箭五大航天科技工程。我国将集中力量实施重大航天科技工程,加强基础研究,超前部署前沿技术,带动整体跃升,实现航天科技的跨越。

中国航天已成为中国综合国力的体现,繁荣富强的象征,兴旺发达的缩影。中国航天定会在新的天体和外层空间的不断探索中实现向航天强国的跨越。

作者:桂林

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