空间技术又称航天技术或宇航技术，是探索、开发和利用宇宙空间的技术。下面，小编分享两篇关于空间技术的职称论文范文，大家快来跟小编一起欣赏吧。
空间技术论文范文篇一
空间技术及其发展问题研究
【摘 要】宇宙空间的神秘对人类一直有着深深的吸引，空间技术应运而生。随着空间技术的高速发展，人类已经飞出世代赖以生存的地球，开始了对神秘宇宙空间的探索。然而，空间技术所引发的问题也使人类面临新的风险和挑战，因此本文通过空间技术及其发展历程，空间技术的重要作用及其所引发的问题，两方面进行系统分析，试图找到解决空间技术问题的合理途径。
【关键词】空间技术;空间技术问题;解决途径
1.空间技术及其发展历程
空间技术又称航天技术或宇航技术，是探索、开发和利用宇宙空间的技术。目的是利用空间飞行器作为手段来研究发生在空间的物理、化学和生物等自然现象。空间技术的发展使宇宙空间成为人类继陆地、海洋和大气层之后有可能生存的第四种环境。几十年在科技发展长河之中只能算是短短一瞬，但是空间技术在这“短短一瞬”间却得到了惊人的发展。
1957年10月4日苏联制造的人造地球卫星首次飞入了太空，这是航天空间技术崛起的重要标志。在此之后苏联宇航员加加林于1961年4月12日乘坐“东方一号”飞船进入近地轨道，完成了绕地航行一周之后安全返回地面，首次完成了载人航天的壮举。1969年7月20日，2名美国宇航员乘坐“阿波罗”号宇宙飞船登月成功，开创了人类探索地外星球的先河。截止到2006年底，世界各国、地区和组织共进行了4480次成功发射，入轨航天器共计5872个。[1]运载火箭运送航天器的能力从几十公斤增到100吨，卫星获取和传递信息能力大幅度提高，一颗通讯卫星的电话由几十路增至几万路，卫星寿命由几十天增加至几十年，这些主要指标都提高了2-3个数量级，而且成本大幅下降。[2]
2.空间技术的重要作用
空间技术的发展使宝贵的太空资源得以开发和利用，让太空资源为人类造福已成为各国航天活动的主要任务。航天空间技术可广泛应用于国民经济、科学研究和国防等许多方面，在人类生活中产生了非常深远的影响。
2.1有利于解决全球性问题
航天空间技术为资源短缺、环境恶化、人口剧增等使人类生存面临威胁的问题提供了全新的解决途径。在粮食问题方面，太空育种技术的实践应用将起到关键作用。利用航天技术将地球生物送到太空，通过宇宙辐射、微重力、重粒子等太空独有的多因素综合作用，可使其基因实现地面上难以实现的有益变异，从而缩短地面育种周期，提高育种效率。[3]在能源问题上，科学家已经提出了在地球外层空间或月球上建立太阳能卫星发电基地，这对缓解地球能源紧张状况具有重要作用。
2.2为科学研究提供理想的实验环境
与地球环境完全不同，在太空中没有重力、没有病菌、也没有尘埃，利用航天空间技术，就可以在太空建立理想的实验室以进行地球上不能进行的实验。很多特殊的材料都可以在失重的太空环境中制取，用以炼制新材料、新合金。由于没有重力，微电子所用的关键材料单晶硅和砷化镓等可以在太空大量的生产，产品纯度高、体积大，而且可以得到薄膜结构。
2.3大力促进通信技术的发展
在通讯卫星出现以前，短波无限电、电缆以及微波中继站是远距离通讯的三种基本手段，但是这三者都存在着明显缺陷。自从成本低廉、稳定性显著提高的卫星通讯出现后，世界通信技术和体制上变发生了根本变革。为卫星电视、卫星导航、移动通信、远程医疗等上百种服务提供卫星空间技术支持，人类无论身在何处都可以实现实时的通讯，信息最大程度上得到了自由化，弱化了时空所造成的隔阂，使得人与人之间的联系更为紧密。
3.空间技术所引发的问题
空间技术也有其两面性，如果不加以合理地应用、管理和规范，在其表现出积极作用的同时也必然会带来一定的负面效应。
3.1太空环境问题
太空垃圾和太空碎片的增加是太空探索带来的最大环境问题。现在的太空近地范围变成了一个巨大的垃圾场，太空垃圾的存在对地球以及围绕地球的人造卫星和空间站来说都是十分危险的。在这些快速运动中的太空垃圾中，直径仅为几毫米的物体就可能摧毁一架航天飞机。此外，空间探索活动对近地环境也存在一定影响。
几十年间，虽然航天技术迅猛发展却也避免不了航天事故的发生。如1961年邦达连科在训练中被烧死事件;1967年美国“阿波罗1号”意外起火;1967年苏联“联盟1号”和“联盟11号”出现故障导致宇航员死亡;1986年美国“挑战者”号爆炸事件;以及2003年2月，美国“哥伦比亚”号航天飞机失事，造成了7名宇航员全部遇难的惨剧。这些都使航天事业蒙上了一层阴影。
3.2可能引发新的军备竞赛
空间技术的发展使各国争夺的领域从陆地、海洋、天空扩展到了外太空。空间军事化也一度成为某些国家十分重视的问题并着重发展。如美苏两国从20世纪50年代展开了航天空间领域的竞争，到了60年代中期之后，航天器的较量转为军事领域。在冷战时期，两国的军备竞赛主要集中在火箭和导弹技术上，两国相继开发了多种足以毁灭人类和地球的武器。这在一定意义上使得航天技术朝着异化的趋势发展，导致在航天空间领域新一轮的军备竞赛，使人类不和谐关系从地球发展到地外空间，也很可能导致太空霸权主义和太空殖民主义。
4.空间伦理问题的解决途径
4.1有效处理太空垃圾
专家指出，当地球轨道上的太空垃圾和太空碎片的数量达到一定规模时，人类可能就要停止一切航天活动。现在的常用措施是减缓太空垃圾产生，规避已检测到的大碎片，达到保护航天器的目的。长远考虑，人类必须积极寻找处理太空垃圾的办法，同时要求人类要提高太空环保意识，制定政策控制太空垃圾的产生，并且要求各国之间加强互相监督。
4.2重视航天安全问题
在航天技术发展的初期，一些因发展时间短、技术不完善原因导致的事故是可以理解的。但人为失误是必须严格控制的，一点微小的失误就可能酿成重大的伤亡事故。目前全球已有多起因人为失误造成的航天事故。所以为了保证航天员在太空工作与生活的安全性，航天科学家、工程师和医学专家必须付出巨大的努力，在研发技术的同时，必须建立起严格的管理制度，操作规程和行为准则，要求工作人员必须按照规定的工作程序、精度、时间顺序完成规定的操作和行为，防止人为失误的发生。
4.3建立完善的宇宙伦理学规范
随着空间技术的不断发展，人类文明势必将由地球范围内向地外空间扩展，然而由于各种因素的巨大变化，原来的伦理学规范就不能适应新的环境，会出现很多现有伦理规范无法解决的问题，这就要求我们建立一种全新的、适应空间文明要求的宇宙空间伦理学。在发展航天空间技术的同时注重相关伦理道德标准的发展，使其得到完善而不会出现相对滞后的情况。宇宙伦理学规范的重中之重就在于反对太空殖民主义和太空霸权主义，我们必须提出并引入太空伦理和规范，来控制和约束太空殖民等不道德行为。
【参考文献】
[1]范嵬娜.2006年1-12月世界各国发射成功的航天器[J].太空探索,2007,(3).
[2]闵桂荣.空间技术的发展及其对社会的影响[J].航天器工程,1999,(01).
[3]王学川.现代科技伦理学[M].清华大学出版社,2009.
空间技术论文范文篇二
地球空间信息及其获取技术
【摘 要】本文叙述了地球空间信息科学的形成背景与基本定义，讨论了地球空间信息的理论内涵，总结了获取地球空间信息数据的三种最主要的方法：地图数据采集、遥感(RS)数据采集和GPS数据采集。
【关键词】地球空间信息科学;地球空间信息;遥感(RS);全球定位系统(GPS);数据采集
1 地球空间信息科学
地球空间信息科学(Geo-Spatial Information Science，简称Geomatics)是以全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、遥感(RS)为主要内容，并以计算机和通讯技术为主要技术支撑，用于采集、量测、分析、存贮、管理、显示、传播和应用与地球和空间分布有关数据的一门综合和集成的信息科学和技术。地球空间信息科学是地球科学的一个前沿领域，是地球信息科学的一个重要组成部分，将为地球科学问题的监测和全球变化与区域可持续发展研究提供理论指导与技术方法的支持[1]。同时，地球信息科学也是一门应用科学，它以信息流为手段研究地球系统的物质流、能量流和人流的运动状态和方式，其科学学科体系正在成型、发展、定位中，主要研究内容：基础理论研究$地球机理、地球信息获取和处理技术、地理信息数字集成技术系统研究、地球信息共享、服务体究、产业化政策和运做研究、应用技术系统研究。“地球信息机理”是其理论研究的主体，“地球信息技术”是其研究手段，“全球变化与区域可持续发展”是其主要应用研究领域。
2 地球空间信息内涵
地球空间信息实质上反映了人类对于地球表层系统的运动规律的认识，它是人类保育地球表层系统的基础。地球空间信息所覆盖的空间范围上至电离层、下至莫霍面，其中在地球表层上的地理空间信息是地球空间信息的基础信息。有关地理空间信息的处理技术――地理信息技术的数据获取、存储、空间分析和信息查询则为地球空间信息的模拟、分析和预测奠定了基础。
美国于1992年开始建立“国家空间数据基础设施(NSDI)”，这和前几年美国发展“信息高速公路”具有同样重要的战略意义，SD在中国常称为“地球空间信息”。空间数据基础设施(SDI)从体系上来讲主要包括4个部分：①地球空间关系数据集，它主要包括空间点位(三维+重力场参数)、地形、水系、植被、道路、居民地、土地利用、地籍等静态和动态的数据;②上述数据获取、储存、更新和交换的技术(模拟的和数字化的)和相应的标准;③上述数据的交互网络体系，包括该体系的硬件、软件、空间数据库系统和数字化空间数据的通讯交互网络;④空间数据的管理、维护、服务机构和设施[2]。
3 地球空间信息获取
随着计算机技术、网络技术、通信技术、光电子技术、航天航空技术的不断发展，空间信息获取的技术手段和方法也发生了根本性的变化，已由传统的地基、手工、单点、单要素向空基、全自动、面域、全要素方向发展，空间信息技术的应用也从传统的测绘领域迅速扩展到更加广泛的领域。这些新兴的应用反过来又对空间信息技术的发展提出了更高的要求。
地球空间数据，即地球空间实体的空间位置数据及相应的属性数据和拓扑关系数据。遥感、全球定位系统等地球数据获取技术的发展已经形成覆盖全球的监测运行系统，建立起从航天观测到深度探测的多层次、立体对地观测系统，是快速获取和更新地球数据的主要技术手段[3]。美国国家航空与宇航管理局制定了一个循序渐进的数据获取和管理的战略性计划――行星地球计划，以向科学家提供与地球系统科学有关的观测数据，其核心部分为地球观测系统(EOS)，其目的是提供能够长时间控制的数据记录，以帮助科学家区分人类活动和自然力对地球系统的多种影响。下面介绍地球空间数据的获取三种主要方法：地图数据采集、全球定位系统(GPS)、遥感(RS)等。
3.1 地图数据采集
地图数据的采集有两种方法：一种方法是手扶跟踪自动化，此法对简单的地图还可以，而对于复杂的地图就较麻烦，根本问题是速度慢，几乎同手工绘制一幅地图所需要的时间差不多，而且精度相对较低。另一种方法是地图扫描数字化，对于经过扫描的地图(数字地图图像)，既可以用鼠标在计算机屏幕上采集，也可以在屏幕上半自动化采集，显然这种半自动化方式的速度相对快一些。目前，地图扫描数字化的手工方式在许多商品化软件中已经具备，如MapInfo等。地图扫描数字化的半自动方式国内外也有不少这类软件，这些软件的主要问题是自动化程度不高，可靠性和稳定性较差。地图扫描数字化的半自动方式，其核心技术是数字地图图像的识别，目前采用的基本理论与方法主要有数学形态学方法、神经元网络方法等。
3.2 遥感(RS)数据采集
RS源于航空摄影测量，历史悠久。20世纪60年代初，美国海军研究局的伊・普鲁伊特(Eretyn Pruitt)第一次提出“遥感”这个术语。现在遥感技术已发展成为多光谱、多平台、多波段、高分辨率和全天候的一种对地观测技术。遥感图像的空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率，以及对遥感图像自动判读的精确性、可靠性和定量量测的精度都会有极大的提高。多光谱传感器获取从陆地到海洋和外层空间信息。高分辨率可提供到米级、厘米级空间信息。航空遥感和海洋高频地波雷达具有的快速机动性可提供多时相(准)实时级空间信息。遥感影像处理智能化专家系统将遥感信息的应用分析从单一遥感资料向多时相、多数据源的复合分析过渡，从静态分析向动态监测过渡，从对资源与环境的定性调查向计算机辅助的定量自动制图过渡，从对各种现象的表面描述向软件分析和计量探索过渡。
遥感技术作为获取环境数据和动态监测(特别是面状信息)的重要手段，具有许多优点[4]：①通过地球观测卫星或飞机从高空观测地球，可进行大面积同步监测，获取环境信息数据快速准确，并具有综合性和可比性;②利用遥感技术获取环境信息，具有获取资料范围大、信息手段多、信息量大、速度快、周期短和受条件限制少等特点。遥感获取的环境动态观测数据，通过GIS快速处理和分析，能及时发现环境的变化;③遥感与传统的环境信息获取方法相比，可以大大节省人力、物力、财力和时间，具有很高的经济效益和社会效益。目前遥感技术正经历着从定性向定量从静态向动态的发展变化。
4 GPS数据采集
GPS(global positioning system)是美国第二代卫星导航定位系统(第一代卫星导航系统是美国的子午卫星导航系统，即多普勒定位系统)，它是以卫星为基础的无线电测时定位导航系统，可以为航空、航天、陆地、海洋等方面的用户提供不同精度的在线或离线的空间定位数据。GPS包括三大组成部分，即空间部分，由卫星星座组成;地面支撑部分，由地面主控及监测注入系统组成;用户设备部分，由用户接收机组成。GPS定位的实质是根据GPS接收机与其所观测到的卫星之间的距离和所观测卫星的空间位置来求取接收机的空间位置，而这些又是根据GPS卫星发出的导航电文计算出的包括位置、伪距、相位和星历等原始观测量，通过计算来完成的。
GPS卫星定位和导航技术与现代通信技术相结合，从静态到动态，从单点定位到局部与广域差分，从事后处理到实时定位与导航，从绝对和相对精度到米级、厘米级乃至亚毫米级，可提供高精度地图坐标图数据(三维)，建立三维高次模型，提高RS几何校正精度。空基和星基卫星定位技术和实时三维(数字)地面影像获取技术将为监测各种地球空间中的动态自然现象和部分人文现象的信息提供了手段。
【参考文献】
[1]王家耀，苗国强，成毅.空间信息系统数据的获取[J].海洋测绘，2004，3.
[2]李清泉.关于我国空间信息产业发展的思考[J].地理信息世界，2004，8.
[3]李德仁，李清泉.论地球空间信息科学的形成[J].地球科学进展，1998，13(4)：319-326.
[4]宫鹏，史培军，浦瑞良，等.对地观测技术与地理系统科学[M].北京：科学出版社，1996.
