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航天仿真技术的现状与展望
作者：张弘博
来源：《神州·下旬刊》2019年第01期
摘要：航天仿真技术是基于系统仿真技术与航天工程相结合的技术性产物，被广泛引用于航天工程的多个方面，比如运载火箭的研发与设计、人造卫星的研制、载人飞船与空间站的制造与运行，以及飞行器的性能检测与改进、人造飞船的维修与对接等，无不用到航天仿真技术。在国际上，航天科技的发展水平体现着一国科学技术竞争力水平、象征着军事国防能力，因而，航天科技的发展是国家投入最大的科技板块之一，关系着国家安全与国家竞争力。而航天科技的发展离不开又航天仿真技术，鉴于其重要性，本文将对航天仿真技术的现状与未来发展进行分析。
关键词：系统仿真技术;航天工程;航天仿真;系统工程
仿真技术是一门综合性学科，包含了控制论、系统论与信息技术等多个学科的知识与应用，利用计算机系统、通过建模的方式，对某一个系统或者过程进行模拟，是支撑产品研发与应用的重要手段。航天工程也是一门综合性学科，包含了系统工程、环控生保技术、自动控制技术、通信、遥感技术、测试技术、力学、天文学与空间科学等众多学科的知识和内容。由于航天工程是一个高风险与高投入的行业，对于其研发成果或者制成产品，一般不能直接发射或运行，而必须要经过数次的模拟实验来证明该航天产品或者系统是可靠的，通过仿真来降低风险与潜在损失。航天放着技术得以重视与发展。
航天仿真技术的关键在于对航空发动机进行改革与升级，提升航空发动机的性能与效率，缩短研发与试验周期，从而降低航空事业发展的成本、提升发展效率。可以说，航空工程技术是一个国家经济实力、军事实力、科技实力的综合竞争力体现，而航天仿真技术将对航空科学技术带来质的变革与提升：可以实现对航空发动机零件、整机和系统进行高精度、高保真的数字化模拟，可提前暴露或预测航空设备的设计缺陷与可能出现的故障，通过事前预测、事中检测及事故维修等大幅提升航空设备与航空系统的研发制造效率和质量，降低风险和成本。
一、航空仿真技术的现状
（一）研制大量的仿真软件
根据航天事业的发展需求与大量的资金人才投入，我国航天仿真技术的发展取得了长足的进步，比如针对航空设备的结构与强度的数值仿真软件，测试结构的合理性与受承载和撞击的强度;燃料燃烧的仿真软件，测试燃料是否能够充分燃烧及燃烧改进方法;设备材料检测仿真软件，检测设备材料的导热性能是否能够满足运行需求、重量是否适合、抗压耐力是否足够强大;控制中心仿真数值软件，检测控制中心的控制力度、灵活度与操作便利性等，根据检测结果对
中国航空航天事业的现状与未来 随着中国社会主义市场经济体制的初步建立和不断完善，从1956年至今，我国的航空航天事业取得了令世人瞩目的成就。航空航天事业的发展也带动了一系列科学技术的进步，其中包括天文学、地球科学、生命科学、信息科学以及能源技术、生物技术、信息技术、新材料新工艺等的研究与发展，同时各种卫星应用技术、空间加工与制造技术、空间生物技术、空间能源技术大大增强了人类认识和改造自然的能力，促进了生产力的发展。 中国政府高度重视航空航天产业的发展，将其作为国家战略性新兴产业和优先发展的高技术产业。经过艰苦努力，中国依靠自己的力量，研制并成功发射了15种类型、近50颗人造地球卫星和3艘试验飞船。如今，航空航天行业是支持整个中国的重要行业。 航天技术的直接应用为人类可持续发展开辟了更广阔的道路，不仅提高了人类生活的质量，改善了人类的生活环境，还将发挥保护人类、保护地球的重要作用。比如，卫星通信技术为现代社会提供了电话、电报、传真、数据传输、电视转播、卫星电视教育、移动通信、数据收集、救援、电子邮政、远程医疗等上百种服务，使人类生活方式发生了重要变化。而载人航天、空间站、天体探测与地外资源开发技术又为人类的未来开辟了美好的前景。航空航天事业对国家，在军事国防上讲，具有中流砥柱的地位。这也是为什么我国开展“两弹一星”工程的主要原因。拥有航天火箭发射能力，是一个国家拥有核威
慑力能力，远程核打击能力的前提条件。现代战争，是海陆空天为一体的立体复杂信息化战争。拥有制空权、制天权是战争胜利的关键所在，因此，航空航天事业的发展直接影响到国家安全和国防力量。 航天技术作为高科技前沿，其产业化依赖于整个国民经济与社会生产力的发展水平以及传统产业的支持。航天产业与传统产业之间有着相互渗透、相互促进、共同发展的关系。航天技术的发展将牵引传统产业技术水平的提高，航天技术发展过程中产生的许多新技术、新工艺、新材料和新产品，可以直接或经过二次开发后在传统产业中进行推广、应用和移植；航天技术的管理方法、通用软件、人才和设备优势也可以为传统产业借用，极大地促进传统产业的升级。 如今，中国航空航天事业面临难得的发展机遇。我们将继续以大型飞机、载人航天和探月工程、中国第二代卫星导航，以及高分辨率对地观测系统等重大专项为引领，加强航空航天与全国工业和信息化系统的顶层衔接，促进军民用技术相互转移和军民融合式发展，全面振兴航空航天事业，不断扩大国际交流与合作，与世界同行共享发展成果。未来一段时期，我国将不断推出产业发展政策，积极扶持航空航天产业的发展。
商业航天行业专题研究报告
目录 1. 全球商业航天产业稳增长，美国处于领先地位 (4) 1.1 重型猎鹰发射成功开辟商业航天新篇章 (4) 1.2 商业航天定义及概述 (5) 1.3全球商业航天发展现状 (7) 2. 我国商业航天潜力逐渐释放 (10) 2.1 国家政策驱动行业发展 (10) 2.2 我国商业航天发展模式 (11) 2.3 国家队主导，民营企业相继进入 (11) 3. 商业航天产业市场空间巨大 (16) 3.1 国家政策驱动行业发展 (16) 3.2 商业卫星发射：降低发射成本已成为一种趋势 (16) 3.3 商业卫星通信：我国存在补偿式发展空间 (18) 3.4 商业卫星遥感：新兴国家进军商业航天的首选领域 (20) 3.5 商业卫星导航：北斗带动产业腾飞 (21) 4. 重点上市公司 (23) 4.1 欧比特（300053.SZ） (23) 4.2 中国卫星（600118.SH） (23) 4.3 合众思壮（002383.SZ） (24) 5. 风险提示 (24) 表格目录 表1:美国航天基金会定义的航天经济构成 (7) 表2:美国政府对商业航天全方位支持 (8) 表3:美国商业航天各领域代表公司 (9) 表4:近年商业航天政策梳理 (11) 表5:国内主要民营企业一览 (15) 表6:卫星轨道按距离分类 (16) 表7: 长征运载火箭搭载发射机会 (17) 表8:现役轨道运载火箭 (17) 表9:卫星通信运营服务主要业务类型 (19) 插图目录 图1:梅林（Merlin）火箭发动机 (4) 图2：重型猎鹰本次有效载荷特斯拉 Roadster 跑车 (4)
飞行仿真技术现状及发展趋势 航空飞行仿真系统的发展几乎和飞机的发展同步。飞机作为复杂的空中交通工具，对驾驶员的要求相对陆地海洋复杂得多。飞机作为武器平台，操纵它也是一项十分复杂的工作。在飞机上训练飞行员，不但耗资大，安全也难以保障。如何科学、经济、安全地培训飞行员和飞机设计同样重要。航空飞行洲练仿真系统用于飞行员训练具有安全、可靠、节省能源和经费，并可不受气象、时问、地点限制等诸方面的优越性，可以高质量高效率的培养飞行员，而且可以完成在一般飞行中不能完成的特情处理的训练，缩短训练周期、提高训练效率等突出优点。 为应付未来的航空快速发展和高技术局部信息化战争做准备，世界各国航空和军事部门都非常重视对航空飞 ,777iI 练仿真系统的研制和应用。 目前，国内外的情况大致如下所述： 我国航空航天领域在五十年代末开始对飞行控制系统进行半实物仿真试验， 自行研制三轴转台等仿真设备。在“七五” 、“八五”期间，我国建立了一批大型的仿真实验室或仿真系统，在我国研制飞机、导弹、运载火箭、舰船等型号中发 挥了重要作用。我国飞行模拟器的发展经历了由国外引进、自行开发，并向国外出口。我国民航系统于 1975 年首次引进 Boein9707 和三叉戟飞机的飞行模拟器，1988 年引进 MD 一 82 飞机飞行模拟器，1992 年后又陆续引进 Boeing 737到 Boeing 777 系列的飞机飞行模拟器和空中客车A320，A340 等上百台飞行模拟器和飞行 训练器装备在多个飞行训练中心，在民用飞机驾驶员的培训中起了重大的作用。 表 1 列出了中国民航主要的飞行训练中心和装备的主要航空飞行训练设备。国外航空飞行训练仿真系统的发展已由单台独立使用的模拟器转向多台模拟器联网 组成的航空飞行训练仿真系统；从驾驶术训练为主转入以战术训练为主；在基于网络的仿真系统为平台的基础之上，实现以指挥员为核心作战单元的作战仿真。并且，新技术不断涌现，如：板块式背投视景显示技术解决了大视场角需求与投 影器安装位置的矛盾， LCOS新技术的投影器正在逐步代替具有随机光点扫描的CRT投影器，战场环境仿真软件功能更加完善和灵活；以电动代替液压的操纵负 荷和六自由度运动系统已普遍在高等级模拟器上使用；HLA 实时网络应用更加广泛；嵌入式仿真技术在飞机上的应用，模拟训练与实装训练甚至和实战结合更加 密切。
成都市航空航天产业 投资指南 二○○八年八月
目录 一、产业现状 (2) （一）、产业基础 (2) 1、基本情况 (2) 2、发展动态 (3) （二）、产业链情况 (4) 1、产业链 (4) 2、在蓉重点企业及国内外优势企业 (7) （三）、市场概况 (11) 二、投资环境 (11) （一）、人力资源 (11) 1、人力资源供给 (11) 2、劳动力成本 (13) 3、人力资源服务 (15) （二）、基础设施 (17) 1、自来水 (17) 2、电力 (18) 3、天然气 (18) （三）、物流条件 (18) 1. 航空 (18) 2. 铁路运输 (20) 3. 公路 (21) 4. 水路 (21) （四）、环保要求 (22) 三、产业发展规划 (22) （一）、产业政策 (22) （二）、产业规划 (23) 1、总目标 (23) 2、产业发展目标 (23) （三）、一区一主业 (25) 四、“5.12”汶川地震对成都市产业发展的影响 (28) （一）、汶川地震对成都市的影响 (28) （二）、汶川地震对成都市航空航天产业的影响 (30)
航空航天产业是成都市的优势产业与战略性先导产业。成都有着发展航空航天产业的科研基础、制造优势、技术创新和市场辐射能力。 一、产业现状 （一）、产业基础 1、基本情况 成都现有航空航天工业及运输、维修业规模以上企业和研究院所33户，主要企业资产310余亿元，职工5万余人，各类高中级专业技术人员2万多人。 航空方面形成了以成都飞机工业（集团）公司和成都飞机设计研究所为龙头，成都发动机集团公司、成都航空仪表公司、成都锦江机械厂、中国电子科技集团公司第十研究所、第二十九研究所、海特集团、华太公司、Snecma、国航西南公司维修基地等单位配合协作的完整的飞机设计、制造工业体系。成都已发展成为我国设计研制和批量生产歼击机及重要民用航空运输、维修的重要基地，也是重要的航空产业科研生产基地。 2008年2月，国家正式批准在成都市、哈尔滨市、安顺市、沈阳市建设民用航空产业国家高技术产业基地。目前，成都航空工业总体规模居全国第二，拥有成飞公司、成发公司等
学院 专业 届别 课程 班级 姓名 学号 联系方式 指导老师2012年5月
计算机仿真技术的发展概述及认识 摘要：随着经济的发展和社会的进步，计算机技术高速发展，使人类社会进入了信息时代，计算机作为后期新秀渗入到人们生活中的每一个领域，给人们的生活带来了前所未有的变化。作为新兴的技术，计算机技术在人类研究的各个领域起到了只管至关重要的作用，帮助人类解决了许多技术难题。在科研领域，计算机技术与仿真技术相结合，形成了计算机仿真技术，作为人们科学研究的一种新型方法，被人们应用到各个领域，用来解决人们用纯数学方法或者现实实验无法解决的问题，对科研领域技术成果的形成有着积极地促进作用。 本文在计算机仿真技术的理论思想基础上，分析了计算机仿真技术产生的基本原因，也就是人们用计算机模拟解决问题的优点所在，讨论了模拟、仿真、实验、计算机仿真之间的联系和区别，介绍了计算机仿真技术的发展历程，并查阅相关资料介绍了计算机仿真技术在不同领域的应用，分析并预测了计算机仿真的未来发展趋势。经过查阅大量数据资料并加以分析对比，这对于初步认识计算机仿真技术具有重要意义。 关键词：计算机仿真；模拟；仿真技术；发展 Discussionand understanding of the development of computer simulation technology Abstract:In the field of scientific research, computer technology and simulation technology is the combination of computer simulation technology as a new method of scientific research applied to various fields, used to solve the problems of pure mathematical methods or practical experiments can not be solved, has a positive role in promoting the formation of scientific research and technological achievements. In the theory of computer simulation technology based on the idea of computer simulation technology to produce the basic reason people use computer simulation to solve the problem of the advantages of where to discuss the links and
近日，通航政策不断开放，通航产业不断发展，促使了我国建立起了好多的航空产业园，据统计目前我们航空产业园已在50家之上，天天飞小编近日统计了一下各个省份的部分航空名产业园。（注：天天飞由天天飞网络技术有限公司携手阿里巴巴资深技术团队斥巨资倾情打造，致力于全球最大最专业的通航产业垂直交易平台。） 北京密云通用航空产业园： 密云通航产业园位于北京市东北部，距离北京城区50公里，距离首都国际机场约35 公里，毗邻风景秀丽的密云水库，整体产业园占地面积约5000亩。该地区风向恒定，飞行区域开阔。园区距京承高速公路1公里，交通十分便利。产业园共分南北两区，北区为密云机场，以起降直升机及小型固定翼飞机为主;南区为公务机机场;并建设通用航空产业链配套设施。 天津航空城： 天津临空产业区(航空城)是天津临空经济发展的核心载体，是滨海新区重要的功能区之一。天津航天城总占地102平方公里，配套的既有航空物流区，机场营运区，航空维修区，也有以民航大学为主体的教学研发区和国内唯一的国家级民航科技产业化基地。航天城不仅设施完善，而且还拥有航空制造业区，空客A320总装线项目的建成，使天津成为继美国西雅图、法国图卢兹、德国汉堡之后的第四个拥有大飞机组装线的城市。而今，新一代运载火箭基地、直升机生产研发基地、无人驾驶飞机等一系列航空航天产业重大项目纷纷在天津落户，国际航空航天贸易展洽会也永久落户津门，天津成为中国航空航天产业的新“福地”。 河北航空城: 河北航空城位于石家庄市新华区内，处于友谊大街以东，石津灌区以北，泰华街延伸线以西，规划路以南。总投资约120亿元。河北航空城的建设标志着继组建河北航空集团、河北航空公司之后，我省民航产业发展再次迈出重大步伐。 河北航空城投资主体是冀中能源集团。目前该集团已拥有10个子公司，其中包括冀中能源、华北制药、金牛化工3家上市公司，成为以煤炭为主业，医药、航空、电力、化工、机械等多个产业板块综合发展的特大型企业。 青云航空产业园： 山西青云集团成立于2002年，其航空产业园项目建设内容包括通用飞机研发与制造基地、产品支援基地、销售与服务基地、通用航空飞行体验与培训、娱乐基地和国展中心五个板块，总投资159.3亿元人民币，建筑面积166.3万平方米，分三期建设。中国民用航空华北地区管理局已批准我集团旗下“山西青云航空有限责任公司”的筹建申请。 包头众翔通用航空产业园：
计算机仿真技术的发展概述及认识 摘要：随着经济的发展和社会的进步，计算机技术高速发展，使人类社会进入了信息时代，计算机作为后期新秀渗入到人们生活中的每一个领域，给人们的生活带来了前所未有的变化。作为新兴的技术，计算机技术在人类研究的各个领域起到了只管至关重要的作用，帮助人类解决了许多技术难题。在科研领域，计算机技术与仿真技术相结合，形成了计算机仿真技术，作为人们科学研究的一种新型方法，被人们应用到各个领域，用来解决人们用纯数学方法或者现实实验无法解决的问题，对科研领域技术成果的形成有着积极地促进作用。 本文在计算机仿真技术的理论思想基础上，分析了计算机仿真技术产生的基本原因，也就是人们用计算机模拟解决问题的优点所在，讨论了模拟、仿真、实验、计算机仿真之间的联系和区别，介绍了计算机仿真技术的发展历程，并查阅相关资料介绍了计算机仿真技术在不同领域的应用，分析并预测了计算机仿真的未来发展趋势。经过查阅大量数据资料并加以分析对比，这对于初步认识计算机仿真技术具有重要意义。 关键词：计算机仿真；模拟；仿真技术；发展 一、引言 计算机仿真技术是以多种学科和理论为基础，以计算机及其相应的软件为工具，通过虚拟试验的方法来分析和解决问题的一门综合性技术。计算机仿真（模拟）早期称为蒙特卡罗方法，是一门利用随机数实验求解随机问题的方法。其原理可追溯到1773年法国自然学家G.L.L.Buffon为估计圆周率值所进行的物理实验。根据仿真过程中所采用计算机类型的不同，计算机仿真大致经历了模拟机仿真、模拟－数字混合机仿真和数字机仿真三个大的阶段。20世纪50年代计算机仿真主要采用模拟机；60年代后串行处理数字机逐渐应用到仿真之中，但难以满足航天、化工等大规模复杂系统对仿真时限的要求；到了70年代模拟－数字混合机曾一度应用于飞行仿真、卫星仿真和核反应堆仿真等众多高技术研究领域；80年代后由于并行处理技术的发展，数字机才最终成为计算机仿真的主流。现在，计算机仿真技术已经在机械制造、航空航天、交通运输、船舶工程、经济管理、工程建设、军事模拟以及医疗卫生等领域得到了广泛的应用。 二、基本概念 模拟：（Simulation）应用模型和计算机开展地理过程数值和非数值分析。不是去求系统方程的解析解，而是从系统某初始状态出发，去计算短暂时间之后接着发生的状态，再以此为初始状态不断的重复，就能展示系统的行为模式。模拟是对真实事物或者过程的虚拟。模拟要表现出选定的物理系统或抽象系统的关键特性。模拟的关键问题包括有效信息的获取、关键特性和表现的选定、近似简化和假设的应用，以及模拟的重现度和有效性。可以认为仿真是一种重现系统外在表现的特殊的模拟。 仿真：（Emulation）利用模型复现实际系统中发生的本质过程，并通过对系统模型的实验来研究存在的或设计中的系统，又称模拟。即使用项目模型将特定于某一具体层次的不确定性转化为它们对目标的影响，该影响是在项目仿真项目
我国航空航天的现状与发展前景 20世纪80年代，改革开放带来了航天技术的春天。1986年，中共中央、国务院批准了《高技术研究发展计划("863"计划)纲要》，把航天技术列为我国高技术研究发展的重点之一。"863"高技术航天领域的专家们对我国航天技术未来的发展进行了深入细致的论证，描绘了我国航天技术发展前景的蓝图，一致认为载人航天是我国继人造卫星工程之后合乎逻辑的下一步发展目标。1992年1月，党中央批准研制载人飞船工程。自此，我国的载人航天工程正式启动。1999年11月20日，我国成功发射了自行研制的第一艘飞船神舟1号，成为世界上第三个发射宇宙飞船的国家。此后，又分别把神舟2、3和4号送上九重天。在1992年开始研制载人飞船之前，我国"863"高技术航天领域的专家们曾为研制哪种运输器这个问题进行了几年的研究，即对从研制飞船起步和越过载人飞船直接发展航天飞机的多种技术方案进行了充分的论证、比较和分析，甚至还激烈地争论过。 2003年10月15日，中国人民期待已久的第一艘载人飞船神舟5号顺利升空并安全返回，实现了中华千年飞天的理想。它也打破了美国和俄罗斯在这一领域的多年垄断格局，成为世界第3个独立自主研制并发射载人航天器的国家，这对世界载人航天事业的发展和振兴中华起到了巨大的推动作用。 载人航天是航天技术向更高阶段的发展。不过，由于载人航
天技术与无人航天技术有很大差别，主要反映在安全性、复杂性和成本高三个方面，所以从1961年第一名航天员上天到现在，它还没有表现出特别明显的用途。但从可以预见的未来来看，人类现在面临的资源枯竭、人口急增等急待解决的几大问题，只有通过开放地球、扩大人类生存空间来解决。即使在当代，发展载人航天也可以起到以下作用： 首先，它能体现一个国家综合国力和提升国际威望。因为航天技术的水平与成就是一个国家经济、科学和技术实力的综合反映。载人航天是航天技术向更高阶段的发展，载人航天的突破--用本国的载人航天器将航天员送入太空并安全返回，更是一个国家综合国力强大的标志。发展载人航天需要依靠先进的技术水平、发达的工业基础和雄厚的经济实力。迄今为止，只有俄罗斯和美国实现了载人航天。其他拥有一定航天技术基础或较强经济实力的国家，虽欲染指载人航天，但因力不从心，所以只能求助于与他们合作，出钱出资，用俄、美的载人航天器将本国航天员送上太空，以图逐步加入世界"载人航天俱乐部"。邓小平同志曾经说过：没有两弹一星就没有中国的大国地位。所以，我国航天员进入太空，也能像上世纪六七十年代我国拥有"两弹一星"那样，引起全世界注视，提高我国的国际地位，振奋民族精神，增强全民的凝聚力。 其次，它能体现现代科技多个领域的成就，同时又给现代科技各个领域提出新的发展需求，从而可以大大促进整个科技的发
象条件，以及白天、黄昏、夜间的不同时刻景象。 操纵负荷系统：给飞行员提供操纵载荷力的感觉。运动系统给飞行员提供运动感觉，目前常采用的六自由度运动系统能提供瞬时过载，但不能提供持续过载，持续过载的模拟可采用离心机、抗荷服、过载座椅等。 3.一般要求 飞行模拟器的一般要求包括如下几个方面： （1）功能要求 能按照所模拟飞机和要求完成下列操作科目：飞行前准备、地面操作、起飞、爬升、巡航、下降、进近、中断进近、地面可视段和着陆、风切变、地面操纵（着陆后）、发动机关车及停机。 （2）仿真计算机用到的建模源数据要求 仿真计算机是飞行模拟器的核心部分，其数学建模用到的数据一般应为模拟目标飞机的真实数据。在确实没有飞机源数据的情况下，允许采用经验数据。对于新型号飞机尚未进行试飞的情况下，运行采用预测数据。当具备飞机的试飞数据后，应及时对经验数据和预测数据进行修改。建立的数学模型必须经过验证，通过与真实系统响应特性和数据的比较来进行验模的工作。
（3）对人感系统的要求 受训飞行员的感觉有操纵力感、眼睛对窗外视景和舱内仪表的感觉、耳朵对声音的感觉和身体对飞机运动的感觉。为给飞行员造成一个真实的飞行环境，飞行模拟器通常要求具体如下人感系统: 操纵负荷系统：模拟飞机的操纵感觉和配平感觉。 视景系统：模拟飞机座舱外的景象，是飞行员判断飞行品质十分重要的视觉信息。 仪表系统：在座舱仪表板按所模拟飞机座舱的布局按照飞行仪表和多功能显示设备，其外形、表盘和静、动态性能应与所模拟的飞机仪表完全一致。 运动系统：用于驱动整个模拟座舱运动，模拟飞机的空中和地面运动。通常希望采用六自由度运动系统反映飞机的三个角位移和三个直线位移的运动。 过载感觉系统:飞行员在空中感受的过载只靠运动系统是不能实现的，可采用抗负荷和过载座椅来实现。 飞行模拟器生产企业介绍 成立于2010年的福州正辉信息科技有限公司是一家集研制开发、生产、服务为一体的专业化高科技企业。该公司专注于仿真模拟器的研制，是目前中国最大的学习应用软件和特殊装备智能仿真模拟体验系统提供商之一。正辉科技一直秉承一切以客户价值为依归的经营理念，始终处于稳健、快速发展的状态。2013年5月，正辉科技的企业客户数量突破3000家；目前，正辉科技学习应用软件荣获中国软件著作权许可和中国IT产业最具竞争力品牌金奖，中国软件行业
中国载人航天的历程 中国进行载人航天研究的历史可以追溯到20世纪70年代初。在中国第一颗人造地球卫星东方红一号上天之后，当时的国防部五院院长钱学森就提出，中国要搞载人航天。国家当时将这个项目命名为“714工程”（即于1971年4月提出），并将飞船命名为“曙光一号”。然而，中国在开展了一段时间的工作之后，认为无论是在研制队伍、经验方面，还是在综合国力、工业基础方面搞载人航天都存在一定的困难，这个项目就搁到了一边。20世纪70年代初，中国第一颗人造地球卫星东方红一号上天之后，开始了东方红二号、中国载人航天的历程 东方红二号甲、东方红三号等多颗通信卫星的研制工作。进入80年代后，中国的空间技术取得了长足的发展，具备了返回式卫星、气象卫星、资源卫星、通信卫星等各种应用卫星的研制和发射能力。特别是1975年，中国成功地发射并回收了第一颗返回式卫星，使中国成为世界上继美国和前苏联之后第三个掌握了卫星回收技术的国家，这为中国开展载人航天技术的研究打下了坚实的基础。1992年1月，中国政府批准载人航天工程正式上马，并命名为“921工程”。在“921工程”的七大系统中，核心是载人飞船，载人飞船则由中国空间技术研究院为主来进行研制。“921工程”正式上马时中央就提出了“争8保9”的奋斗目标，即1998年要在技术上有一个大的突破，1999年要争取飞船上天。中国唐家岭航天城，为中国的载人航天工程完成载人航天的任务做了物质条件的保证。1999年11月20日，中国第一艘无人试验飞船“神舟”一号飞船在酒泉起飞，21小时后在内蒙古中部回收场成功着陆，圆满完成“处女之行”。这次飞行成功为中国载人飞船上天打下非常坚实的基础。2001年1月10日，中国在酒泉卫星发射中心成功发射了“神舟”二号飞船。2002年3月25日，中国在酒泉卫星发射中心成功发射了“神舟”三号飞船。2002年12月30日，中国在酒泉卫星发射中心成功发射“神舟”四号无人飞船。2003年10月15日9时整，我国自行研制的“神舟”五号载人飞船在中国酒泉卫星发射中心发射升空。9时9分50秒，“神舟”五号准确进入预定轨道。这是中国首次进行载人航天飞行。乘坐“神舟”五号载人飞船执行任务的航天员是38岁的杨利伟。他是我国自己培养的第一代航天员。在太空中围绕地球飞行14圈，经过21小时23分、60万公里的安全飞行后，他于16日6时23分在内蒙古主着陆场成功着陆返回。2005年10月12至17日，我国成功进行了第二次载人航天飞行，也是第一次将我国两名航天员同时送上太空。10月12日9时零分零秒，发射神六飞船的长征二号F型运载火箭点火。航天员出舱实验 火箭在点火4秒钟后升空，轰鸣声回荡在戈壁滩上空。这是长征火箭第88次发射。点火第12秒，火箭向东稍偏南的方向实施程序拐弯。此时，火箭距地面高度为211米。点火第120秒，火箭抛掉逃逸塔，这是火箭第一个分离动作。点火第159秒，火箭一二级分离成功，一级坠落。此时，火箭已经飞过了平流层和中间层，正在接近大气层边缘。点火第200秒，整流罩分离成功。飞行中，整流罩能保护飞船免受热和气流的作用。此时，第二级火箭已飞出稠密大气层，飞船不再需要整流罩的保护了。指挥员宣布：飞船飞行正常。指挥员宣布，飞船遥测信号正常，雷达跟踪正常。中国载人航天工程着陆场系统全面启动。雷达发现飞船目标，雷达跟踪正常。2008年9月25日，我国第三艘载人飞船神舟七号成功发射，三名航天员翟志刚、刘伯明、景海鹏顺利升空。27日，翟志刚身着我国研制的“飞天”舱外航天服，在身着俄罗斯“海鹰”舱外航天服的刘伯明的辅助下，进行了19分35秒的出舱活动。中国随之成为世界上第三个掌握空间出舱活动技术的国家。2008年9月28日傍晚时分，神舟七号飞船在顺利完成空间出舱活动和一系
窄体飞机的航空航天产业 波音公司估计中国将在未来20年内订购3,400架新飞机，以满足国内日益增长的商务阶层和中产阶层的需要。波音预计在全球销售28,600架飞机，中国进口的飞机数量将占到12%。目前，波音公司在各国购买飞机部件，在美国总装之后再将成品飞机运至中国。分析师表示，在天津保税区设立一家总装生产线合资企业对空客大有裨益，因为这样能进行自我促销，同时使其有别于波音公司。 “通过在中国进行飞机总装，空客公司就能确保中国更有可能购买他们生产的飞机，而不是考虑购买波音737，”史密斯说道，“当工厂满负荷运转时，空客每月可以制造四架飞机，这是优于波音公司的一个巨大优势。” 劳动力成本占到飞机总成本的很大一部分，空客在中国的劳动力成本要比波音在美国的劳动力成本低得多。柯恩指出，波音要想建立一个类似的合作企业来克服成本和生产能力方面的劣势，这可谓是一个更大的竞争压力， 空客为将要在中国总装下线的A320机队制定了一个严格的审查计划。“会发生故障的产品将被所有公司拒之门外，”内森说道，“民航飞机出现故障意味着灾难性事故。” 一旦中国创建了能够生产出供国内使用的底成本支线窄体飞机的航空航天产业，它将面临更为严峻的挑战，即如何将此成果推向国际市场。为了让新型飞机能在美国领空航行，首先必须获得美国联邦航空管理局颁发的安全证书，这个审批过程非常严格，大约需要100 0飞行小时，长达数年时间。欧洲航空安全局采取的措施大同小异，即新型飞机必须获批后才能在欧洲领空航行，全球各地的此类机构大多如此。 即便中国成功获得了全球的安全证书，分析师指出，国外航空公司和外国乘客仍对中国产品的低劣质量心存疑虑，这是因为中国最近发生的消费品受污丑闻所致，比如婴儿配方奶粉和宠物食品。2008年四川地震将数座楼房震塌，其中包括一间校舍，调查人员发现，建筑公司在施工时使用了劣质水泥来偷工减料。归根结底，这些问题是因为中国企业想要节约成本所致。但是，在购买飞机时，成本不是主要的考虑因素。安全考量才是第一位的。 “如果这些企业想要获得竞争力，他们必须消除人们对其在质量执行不力方面的成见，”柯恩说道，“‘毒奶粉’事件是可怕的事故，但是，如果销往国际市场的飞机在飞行中出现问题的话，其后果将会更加严重，反响也会更加强烈。”柯恩补充指出，中国必须投入重金，建立起一个强健的审查基础机构，并确保国际航空公司市场和国际乘客充分了解此种保护性机制。 最近，中国发起了一项国内基金，专门用于投资其航空航天产业，以建造全球性的大型客机，此举似乎表明中国正在全力打造一个安全可靠的航空航天产业。新华社最新报道，中国希望通过这项基金来筹得60亿美元的资金。中国的目标是有朝一日制造出大型客机，
2018年商业航天行业市场调研分析报告 中投顾问发布的《2018-2022年中国商业航天产业深度调研及投资前景预测报告》指出：2015年商业航天产品和服务（通讯、广播、地球观测）收入占比39%，2015年YoY+3.7%至1,263亿美元；商业航天基础设施建设及相关产业（航天飞船、太空平台、地面设备制造；发射服务、第三方R&D、保险）收入占比37%，2015年YoY-5.2%至1,209亿美元，主要为GNSS（global navigation satellite systems）收入以欧元计，美元升值导致汇兑损益。 图表2015年全球航天产业结构
数据来源：Space Foundation（100%=3,229.4亿美元） 一、具有时代性 中投顾问发布的《2018-2022年中国商业航天产业深度调研及投资前景预测报告》指出：商业航天是航天技术水平发展到一定阶段和航天产业发展到一定规模的产物。在美国，商业航天的正式提出是在冷战后期。1982年的美国国家航天政策将航天活动分为军事航天和民用航天两大领域，而军事航天又分为非密和保密两类。1988年，根据航天发展形势需求，美国国家航天政策才首次将商业航天从军事航天和民用航天中独立出来，并予以正式承认。 二、具有盈利性 不同于军事航天和民用航天，商业航天并非由政府直接规划投资，而大都是由私营企业投资。追求经济回报、以盈利为目的才是商业航天企业参与商业航天活动的本质和目的。 三、具有市场驱动性 商业航天活动是市场驱动下的航天活动，各项业务开展按照市场机制和市场规律运行。如政府按照公开竞争原则采购商业航天产品或服务。 四、具有约束性 中投顾问发布的《2018-2022年中国商业航天产业深度调研及投资前景预测报告》指出：商业航天虽然按照市场机制运行，但是并不是完全的自由经济，同时也必须受国际规则、国家法律等的约束，要符合国家安全和公共安全利益。
中国2017年发射天舟一号完成载人航天工程第二步日前，在第十届中国国际航空航天博览会，中国载人航天工程空间站系统总指挥王翔表示，中国将于2016年发射“天宫二号”和“神舟十一号”、2017年发射“天舟一号”货运飞船，完成中国载人航天工程的第二步，最终于2022年前后建成空间站。 中国将于2017年发射“天舟一号” 2014年11月13日，中国载人航天工程空间站系统总指挥王翔表示，中国将于2016年发射“天宫二号”和“神舟十一号”、2017年发射“天舟一号”货运飞船，完成中国载人航天工程的第二步，最终于2022年前后建成空间站。 王翔当日在第十届中国国际航空航天博览会现场接受采访时作出上述表述。本次航展上，中国航天科技集团首次展出了货运飞船、长征七号运载火箭等展品，备受关注。 据王翔介绍，“天舟一号”货运飞船外形类似于中国首个太空实验室“天宫一号”，其直径较大的前段为货物舱，用于放置航天员消耗品、实验载荷设备等物资，直径较小、带帆板和天线的后段为推进舱，主要提供飞行动力。 “‘天宫二号’与货运飞船将在太空进行交会对接，验证推进剂补加技术。”王翔说，原理是通过连接管路，让“天宫二号”把货运飞船所携带的部分推进剂“抽过来”。 中国载人航天工程分为“三步走”战略，首名航天员杨利伟于2003
年10月16日安全返回地面，意味着第一步完成。“第二步是继续突破载人航天的基本技术，又分为两个阶段。”王翔说，自2011年9月以来，“天宫一号”先后和“神舟八号”、“神舟九号”、“神舟十号”实现4次自动交会对接和两次手动交会对接，预定任务目标全部实现，标志着第二步任务第一阶段顺利收官。 “在第二步第二阶段，‘天宫二号’除新增推进剂补加功能，能支撑中期驻留，还安排了多种科学实验项目。”他说。 谈到中国载人航天工程“第三步”目标，即2022年前后建成在轨运营10年以上的中国空间站，王翔表示，空间站将由核心舱、实验I 舱、实验II舱共三个舱组成，每舱重约20吨，“三舱利用交会对接技术，拼接成组合体，形成‘T’字型”。 他说，在建成空间站后，载人飞船和货运飞船将根据“客货分运”的原则，执行例行的人员和物资的往返运输。此外，货运飞船还将把部分废品和垃圾废物带回地面销毁。 天舟一号 天舟货运飞船是中国正在研制的一款货运飞船，主要用于对中国未来空间站在轨运行期间，提供补给支持。 预计在2015年底以前，中国将先后发射天宫二号、和天舟货运飞船，位于海南的第四个发射场也将崭新启用，担纲重任。中国载人航天总工程师周建平2013年两会时透露，神舟十号任务之后，中国将发射天宫二号，再发射货运飞船，二者发射或间隔半年。如果说载人飞船
航空产业链 包括了航空器设计研发，制造总装，销售与市场，运营与使用，运营保障与服务。 航空制造产业链
民用航空产业链 包括民航运输、通航作业和民航培训。 通航产业链 按照供需关系和价值流动将通用航空产业链分为基础产业、航空制造业、运行保障资源、通航运营业和应用产业五个板块。按照五大板块的性质，又可以分为通用航空核心产业和关联产业。核心产业包括通用航空器制造、通航运营和运行所需的各类保障资源三大板块。关联产业则包含基础产业和应用产业，基础产业为通用航空的上游产业，为通用航空器制造提供资源保障和技术基础；应用产业是通用航空的下游产业，主要是通用航空作为生产工具或消费物品服务于国民经济三次产业。 通航核心产业 通航产业链核心行业包括航空器的设计、制造，机载、空管、机场等设备和信息技术，航空器、空管和维修、机场建设运营等。
通航关联产业 通航产业链间接关联行业包括航空航天、空间技术、先进材料、钢铁冶金、机械制造、自动控制、特种加工、电子信息等一些列高科技产业。 航空服务业 通用航空中游产业是指围绕通用航空活动而产生的各种服务型产业。通用航空的中游产业包括技术人员培训、维修保障、空中导航与信息服务、航材与航空油料保障、机场及起降点服务以及派生出来的保险、融资以及相关中介服务机构。在运行保障方面，为通用航空活动提供高效、低廉的燃油以及其他航材油料的供应、包括飞行计划申报、航行信息在内的飞行服务以及地面运行保障服务。在运行保障领域之外，还存在很多对通用航空活动存在间接影响的领域，如金融、保险、中介服务等等。在金融领域，融资市场的大小以及政府对飞行活动的保险要求也会对通用航空产业造成不可忽视的影响。 通用航空下游产业是指依赖通用航空活动服务而产生的服务产业种类。通用航空的下游产业包括教育培训、私用公务飞行、体育运动与娱乐产业、计算机软件与硬件开发等等。通用航空下游产业不同于中游产业，在于其服务目标是不针对通用航空公司的通用航空活动，
航空航天技术概论课后感 想 Prepared on 22 November 2020
航空航天技术概论课后感 张弛 这学期选课，当看到有航空航天技术概论课的时候，我毫不犹豫地选择了这门课，因为我很热爱星空，原因一是喜欢那句名言：“世界上唯有两样东西能让我们的内心受到深深的震撼，一是我们头顶浩瀚灿烂的星空，一是我们心中崇高的道德法则。”二是喜欢梵高的举世名画《星月夜》。说来奇妙，因为对于文学的热爱，而选择对于科学做更深入的了解。 之前，我对航空航天并没有足够的了解。只知道莱特兄弟发明了飞机，前苏联的米高扬是飞机设计之父，设计了着名的米格系列战机等零碎的航空航天知识。经过郑老师的认真细致的讲解，我逐渐对航空航天技术概论课产生了兴趣，在课后上网查询了一些航空航天知识，并对航天事业做了一份简单的了解。 近代以前，世界各国都没有重视空军乃至天空的发展，这是时代的局限性，我们不能妄加指责前人。20世纪后，由于第二次科学技术革命的推动，飞机作为最具代表性的航空器受到了世人的广泛推崇。后来，随着时间的流逝，航天飞机，火箭，卫星，空间站等新科技成果不断出现，大大促进了地球航空航天事业额发展。 其实，在航空航天技术概论课上感触最深的是那些与航空航天事业相关的人员对于航空航天事业的热爱，以及他们把一腔热血付诸航空航天事业的无私，勇于探索新事物的无畏，还有对于年少理想的执着追求。
不可否认，很多人对于年轻时候的理想不够坚持。所以他们只能永远平庸。布伦克特说过，只要不让年轻时的梦想随风飘逝，成功总有一天会出现在你的面前。确实，如果初心不改，历经岁月的磨练，成功必定指日可待。可惜的是，大多数人耐不住寂寞，不能平心静气地做自己的本职工作，所以他们注定是人生的失败者。与之成对比的是中国老一代的航空航天事业工作者们，他们的坚持初心让人不得不心生敬意。他们用自己的能力和努力，为新中国的航空航天事业做出了卓越的贡献，所以他们理应获得鲜花和掌声。 课上的学习亦使我明白，航空航天技术的发展，需要高素质的全面的人才。这种人才并不能只是书本知识的权威，更要是各种社会技能的掌握者。众所周知，航空航天事业的研究环境相当艰苦，温室里的花朵不能适应这种环境。若想推动中国航空航天事业的迅速发展，除了学业上的努力，在课外，我们也要锻炼好身体，好的身体素质有利于在艰苦的科研环境下做持久的研究工作。另外，要用良好的心里承受能力武装自己。科学研究失败的可能性远远多于成功的可能性，只有能以平常心来应对前999次的失败，才能赢得第1000次的成功。
中国商业航天市场调研分析报告
目录 第一节商业航天的春天正在到来 (5) 一、全球商业航天发展卓有成效 (5) 二、商业航天产业链：从卫星到火箭 (8) 三、成本降低为商业航天打开广阔空间 (9) 四、“供给创造需求”时代的新模式 (14) 第二节我国商业航天渐行渐近 (21) 一、政府引导的航天商业计划方兴未艾 (21) 二、民营介入加速商业航天进入大众消费时代 (28) 第三节航天两大集团改革势在必行 (30) 一、航天两大集团承担我国主要航天任务 (30) 二、两大航天集团资产改革大幕正悄然拉开 (36) 第四节重点公司分析 (40) 一、康拓红外 (40) 二、航天动力 (40) 三、中国卫星 (41) 四、航天机电 (42) 五、奥普光电 (42)
图表目录 图表1：美国商业航天相关法规 (5) 图表2：美国卫星产业规模（亿美元） (6) 图表3：美国商业航天出口（亿美元） (7) 图表4：全球卫星产业规模（千亿美元） (8) 图表5：2015年全球航天产业收入构成 (9) 图表6：一次运载火箭发射成本构成 (10) 图表7：典型运载火箭发射报价 (10) 图表8：一次商业卫星发射成本构成 (11) 图表9：天狼星XM 的人均成本（单位：美元） (12) 图表10：天狼星XM 的ARPU值（单位：美元） (12) 图表11：“铱星”公司用户人均费用（单位：美元） (13) 图表12：Global Star公司用户人均费用（单位：美元） (13) 图表13：在轨卫星功能分布（截至2015年12月31日） (14) 图表14：2015年卫星运营服务产值构成（单位：亿美元） (15) 图表15：不同分辨率遥感图像对比（5m，1m，0.25m） (16) 图表16：美国对商用遥感的分辨率限制逐步降低 (16) 图表17：全球主要的小卫星系统 (18) 图表18：国际小卫星公司及商业模式列举 (18) 图表19：我国商业航天政策及活动梳理 (21) 图表20：我国对卫星遥感行业的政策梳理 (22) 图表21：“吉林一号”拍摄的国家体育场（“鸟巢”） (23) 图表22：三种天基互联网建设方式 (25) 图表23：“高景一号”拍摄的香港会议展览中心 (25) 图表24：我国长征系列运载火箭型谱 (26) 图表25：“快舟”火箭 (27) 图表26：国内商业航天计划列举 (29) 图表27：两大航天集团历史沿革 (31)
无人机飞行仿真技术解决方案 (总2页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除
无人机飞行仿真技术解决方案 如今无人机工况条件日趋复杂恶劣，任务要求精度很高，同时需要保证无人机较高的可靠性。所以无人机系统复杂性与日俱增，开发难度极大，开发周期漫长，同时也阻碍了相应控制系统的迭代更新。 恒润科技在无人机飞行领域涉及无人机仿真系统建模、无人机系统半实物仿真等相关领域的研究，并承接过大量关于无人机飞行仿真技术的项目，拥有丰富的无人机飞行仿真建模与调试经验。 恒润科技在无人机飞行仿真领域能够提供多种服务，包括： 提供全方位评价飞机系统品质的仿真平台； 提供全数字通用无人机飞行仿真系统模型； 提供导航系统、飞行控制系统、发动机控制系统等无人机各分系统的模型仿真； 在无人机总体方案论证阶段，通过替换或修改无人机的气动数据、总体数据，利用飞行仿真系统给出的仿真结果进行定性定量分析； 在无人机设计验证阶段，利用无人机飞行仿真系统提供的模型数据和设备接口，与无人机系统的真实部件进行连接，开展各种飞行仿真试验； 解决方案 无人机仿真模型采用MATLAB/Simulink实现，其中无人机的飞行动力学模型、控制模型、导航模型等通过Simulink搭建实现，仿真模型的参数设置通过MATLAB开发实现。系统的组成如下图所示： 图1 无人机仿真模型组成图 仿真所使用的无人机飞行仿真系统模型结构如1所示，图中仿真系统主要由环境模块、无人机系统模块、参数设置模块、操纵杆信号处理模块等部分组成。 主要关键技术如下： 1)环境模块 在环境模块中主要考虑了地形因素、风场因素、大气状态因素与重力加速度因素。其中地形环境可根据用户需要自行设置，风场部分通过simulink的自带风切变模块、紊流模块与离散突风模块构造了较为一般化的自然风。 2)操纵杆信号处理模块 无人机飞行仿真系统模型支持操纵杆控制，可接收操纵杆发送的油门指令、无人机姿态调节指令和升降指令，并利用接收到的指令数据进行模型解算，实现对无人机姿态和飞行高度的控制，方便用户模拟对无人机的驾驶。 3)无人机系统模块 无人机系统模块如下图所示，该模块包含了无人机本体动力学模型、导航、发动机以及控制等所有功能模块。首先，制导模块向控制模块给出当前飞行阶段的轨迹姿态指令信号，这些信号在控制模块中通过针对无人机模型设计的控制律解算出完成飞行任务各个舵面所需的偏转量与发动机推力所需的调整量，并将这些操控数据传递给无人机动力学模型。无人机动力学模型根据当前的运动状态与操纵数据，计算作用在无人机上的所有外力、力矩，这些计算还依赖于模型初始化时定义的无人机各项气动导数数据，这些数据可在模块初属性中更改。得到了合外力与力矩后，根据六自由度动力学模块就可解算出无人机新的运动状态数据，这些数据会继续迭代到气动力与环境参数计算模块中继续解算无人机模型后续的运动状态，如此循环迭代求解一段时间之内无人机的各项飞行参数。