激光发展史激光以全新的姿态问世已二十余年。然而,发明激光器的历程却鲜为人知,至于发明者如何从事艰难曲折的探索,就更少人问津了。其实,每一项重大发明,都是科学家们智慧的结晶,里面包涵着他们的汗水和心血。自然,激光器的发明也不例外。 说得准确些,对激光的研究,只是到了20世纪50年代末才出现一个崭新阶段。在此之前,人们只对无线电波和微波有较深研究。科学家们把无线电波波长缩短到十米以内,使得世界性的通讯成为可能,那是30年代的事情。后来,随着速调管和空穴磁控管的发明,科学家便对厘米波的性质进行研究。二次世界大战中,由于射频和光谱学的发展,辐射波和原子只间的联系又重新被强调。大战期间,科学家们发明并研制了雷达(战争对雷达的制造起了推动的作用)。从技术本身来说,雷达是电磁波向超短波、微波发展的产物。大战以后,科学家又开创了微波波谱学,目的是探索光谱的微波范围并把其推广到更短的波长。当时,哥仑比亚大学有一个由汤斯(C.H.Townes)领导的辐射实验小组,他们一直从事电磁方面以及毫米辐射波的研究。1951年,汤斯提出了微波激射器(Maser全称Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation)的概念。经过几年的努力,1954年汤斯和他的助手高顿(J. Cordon)、蔡格(H. Zeiger)发明了氨分子束微波激射器并使其正常运行。这为以后激光器的诞生奠定了基础。当时,汤斯希望微波激射器能产生波长为半毫米的微波,遗撼的是,激射器却输出波长为1。25cm的微波。微波激射器问世以后,科学家就希望能制造输出更短波长的激射器。汤斯认为可将微波推到红外区附近,甚至到可见光波段。1958年,肖洛(A.L.Schawlow)与汤斯合作,率先发表了在可见光频段工作的激射器的设计方案和理论计算。这又将激光研究推上了一个新阶段。现在,人们都知道,产生激光要具备两个重要条件:一是粒子数反转;二是谐振腔。值得注意的是,自1916年爱因斯坦提出受激辐射的概念以后,1940年前后就有人在研究气体放电实验中,观察到粒子反转现象。按当时的实验技术基础,就具备建立某种类型的激光器的条件。但为什么没能造出来呢?因为没有人,包括爱因斯坦本人没把受激辐射,粒子数反转,谐振腔联系在一起加以考虑。因而也把激光器的发明推迟了若干年。在研究激光器的过程中,应把引进谐振腔的功劳归于肖洛。肖洛长期从事光谱学研究。谐振腔的结构,就是从法——珀干涉仪那里得到启示的。正如肖洛自己所说:“我开始考虑光谐振器时,从两面彼此相向镜面的法——珀干涉仪结构着手研究,是很自然的。”实际上,干涉仪就是一种谐振器。肖洛在贝尔电话实验室的七年中,积累了大量数据,于1958年提出了有关激光的设想。几乎同时,许多实验室开始研究激光器的可能材料和方法,用固体作为工作物质的激光器的研究工作始于1958年。如肖洛所述:“我完全彻底地受到灌输,使我相信,可以在气体中做的任何事情,在固体中同样可以做,且在固体中做得更好些。因此,我开始探索、寻找固体激光器的材料…...”的确,不到一年,在1959年9月召开的第一次国际量子电子会议上,肖洛提出了用红宝石作为激光的工作物质。不久,肖洛又具体地描述了激光器的结构:“固体微波激射器的结构较为简单,实质上,它有一棒(红宝石),它的一端可作全反射,另一端几乎全反射,侧面作光抽运。”遗撼的是,肖洛没有得到足够的光能量使粒子数反转,因而没获成功。可喜的是,科学家迈曼(T.H.Maiman)巧妙地利用氙灯作光抽运,从而获得粒子数反转。于是,1960年6月,在Rochester大学,召开了一个有关光的相干性的会议,会议上,迈曼成功地操作了一台激光器。7月份,迈曼用红宝石制成的激光器被公布于众。至此,世界上第一台激光器宣告诞生。激光具有单色性,相干性等一系列极好的特性。从诞生那天开始,人们就预言了它的美好前景。20多年来,人们制造了输出各种不同波长的激光器,甚至是可调激光器。大功率激光器的研制成功,又开拓了新的领域。1977年出现的自由电子激光器,机制则完全不同,它的工作物质是具有极高能量的自由电子,人们可以期望通过这种激光器,实现连续大功率输出,而且覆盖频率范围可向长短两个方向发展。现在,激光应用已经遍及光学、医学、原子能、天文、地理、海洋等领域,它标志着新技术革命的发展。诚然,如果将激光发展的历史与电子学及航空发展的历史相比,你不得不意识到现在还是激光发展的早期阶段,更令人激动的美好前景将要来到。 能发1954年制成了第一台微波量子放大器,获得了高度相干的微波束。1958年A.L.肖洛和C.H.汤斯把微波量子放大器原理推广应用到光频范围,并指出了产生激光的方法。1960年T.H.梅曼等人制成了第一台红宝石激光器。1961年A.贾文等人制成了氦氖激光器。1962年R.N.霍耳等人创制了砷化镓半导体激光器。以后,激光器的种类就越来越多。按工作介质分,激光器可分为气体激光器、固体激光器、半导体激光器和染料激光器4大类。近来还发展了自由电子激光器,其工作介质是在周期性磁场中运动的高速电子束,激光波长可覆盖从微波到X射线的广阔波段。按工作方式分,有连续式、脉冲式、调Q和超短脉冲式等几类。大功率激光器通常都是脉冲式输出。各种不同种类的激光器所发射的激光波长已达数千种,最长的波长为微波波段的0.7毫米,最短波长为远紫外区的210埃,X射线波段的激光器也正在研究中。 除自由电子激光器外,各种激光器的基本工作原理均相同,装置的必不可少的组成部分包括激励(或抽运)、具有亚稳态能级的工作介质和谐振腔( 见光学谐振腔)3部分。激励是工作介质吸收外来能量后激发到激发态,为实现并维持粒子数反转创造条件。激励方式有光学激励、电激励、化学激励和核能激励等。工作介质具有亚稳能级是使受激辐射占主导地位,从而实现光放大。谐振腔可使腔内的光子有一致的频率、相位和运行方向,从而使激光具有良好的定向性和相干性。 激光工作物质 是指用来实现粒子数反转并产生光的受激辐射放大作用的物质体系,有时也称为激光增益媒质,它们可以是固体(晶体、玻璃)、气体(原子气体、离子气体、分子气体)、半导体和液体等媒质。对激光工作物质的主要要求,是尽可能在其工作粒子的特定能级间实现较大程度的粒子数反转,并使这种反转在整个激光发射作用过程中尽可能有效地保持下去;为此,要求工作物质具有合适的能级结构和跃迁特性。 激励(泵浦)系统 是指为使激光工作物质实现并维持粒子数反转而提供能量来源的机构或装置。根据工作物质和激光器运转条件的不同,可以采取不同的激励方式和激励装置,常见的有以下四种。①光学激励(光泵)。是利用外界光源发出的光来辐照工作物质以实现粒子数反转的,整个激励装置,通常是由气体放电光源(如氙灯、氪灯)和聚光器组成。②气体放电激励。是利用在气体工作物质内发生的气体放电过程来实现粒子数反转的,整个激励装置通常由放电电极和放电电源组成。③化学激励。是利用在工作物质内部发生的化学反应过程来实现粒子数反转的,通常要求有适当的化学反应物和相应的引发措施。④核能激励。是利用小型核裂变反应所产生的裂变碎片、高能粒子或放射线来激励工作物质并实现粒子数反转的。 激光器的种类是很多的。下面,将分别从激光工作物质、激励方式、运转方式、输出波长范围等几个方面进行分类介绍。 按工作物质分类 根据工作物质物态的不同可把所有的激光器分为以下几大类:①固体(晶体和玻璃)激光器,这类激光器所采用的工作物质,是通过把能够产生受激辐射作用的金属离子掺入晶体或玻璃基质中构成发光中心而制成的;②气体激光器,它们所采用的工作物质是气体,并且根据气体中真正产生受激发射作用之工作粒子性质的不同,而进一步区分为原子气体激光器、离子气体激光器、分子气体激光器、准分子气体激光器等;③液体激光器,这类激光器所采用的工作物质主要包括两类,一类是有机荧光染料溶液,另一类是含有稀土金属离子的无机化合物溶液,其中金属离子(如Nd)起工作粒子作用,而无机化合物液体(如SeOCl)则起基质的作用;④半导体激光器,这类激光器是以一定的半导体材料作工作物质而产生受激发射作用,其原理是通过一定的激励方式(电注入、光泵或高能电子束注入),在半导体物质的能带之间或能带与杂质能级之间,通过激发非平衡载流子而实现粒子数反转,从而产生光的受激发射作用;⑤自由电子激光器,这是一种特殊类型的新型激光器,工作物质为在空间周期变化磁场中高速运动的定向自由电子束,只要改变自由电子束的速度就可产生可调谐的相干电磁辐射,原则上其相干辐射谱可从X射线波段过渡到微波区域,因此具有很诱人的前景。 按激励方式分类 ①光泵式激光器。指以光泵方式激励的激光器,包括几乎是全部的固体激光器和液体激光器,以及少数气体激光器和半导体激光器。②电激励式激光器。大部分气体激光器均是采用气体放电(直流放电、交流放电、脉冲放电、电子束注入)方式进行激励,而一般常见的半导体激光器多是采用结电流注入方式进行激励,某些半导体激光器亦可采用高能电子束注入方式激励。③化学激光器。这是专门指利用化学反应释放的能量对工作物质进行激励的激光器,反希望产生的化学反应可分别采用光照引发、放电引发、化学引发。④核泵浦激光器。指专门利用小型核裂变反应所释放出的能量来激励工作物质的一类特种激光器,如核泵浦氦氩激光器等。 按运转方式分类 由于激光器所采用的工作物质、激励方式以及应用目的的不同,其运转方式和工作状态亦相应有所不同,从而可区分为以下几种主要的类型。①连续激光器,其工作特点是工作物质的激励和相应的激光输出,可以在一段较长的时间范围内以连续方式持续进行,以连续光源激励的固体激光器和以连续电激励方式工作的气体激光器及半导体激光器,均属此类。由于连续运转过程中往往不可避免地产生器件的过热效应,因此多数需采取适当的冷却措施。②单次脉冲激光器,对这类激光器而言,工作物质的激励和相应的激光发射,从时间上来说均是一个单次脉冲过程,一般的固体激光器、液体激光器以及某些特殊的气体激光器,均采用此方式运转,此时器件的热效应可以忽略,故可以不采取特殊的冷却措施。③重复脉冲激光器,这类器件的特点是其输出为一系列的重复激光脉冲,为此,器件可相应以重复脉冲的方式激励,或以连续方式进行激励但以一定方式调制激光振荡过程,以获得重复脉冲激光输出,通常亦要求对器件采取有效的冷却措施。④调激光器,这是专门指采用一定的 开关技术以获得较高输出功率的脉冲激光器,其工作原理是在工作物质的粒子数反转状态形成后并不使其产生激光振荡 (开关处于关闭状态),待粒子数积累到足够高的程度后,突然瞬时打开 开关,从而可在较短的时间内(例如10~10秒)形成十分强的激光振荡和高功率脉冲激光输出(见技术'" class=link>激光调 技术)。⑤锁模激光器,这是一类采用锁模技术的特殊类型激光器,其工作特点是由共振腔内不同纵向模式之间有确定的相位关系,因此可获得一系列在时间上来看是等间隔的激光超短脉冲(脉宽10~10秒)序列,若进一步采用特殊的快速光开关技术,还可以从上述脉冲序列中选择出单一的超短激光脉冲(见激光锁模技术)。⑥单模和稳频激光器,单模激光器是指在采用一定的限模技术后处于单横模或单纵模状态运转的激光器,稳频激光器是指采用一定的自动控制措施使激光器输出波长或频率稳定在一定精度范围内的特殊激光器件,在某些情况下,还可以制成既是单模运转又具有频率自动稳定控制能力的特种激光器件(见激光稳频技术)。⑦可调谐激光器,在一般情况下,激光器的输出波长是固定不变的,但采用特殊的调谐技术后,使得某些激光器的输出激光波长,可在一定的范围内连续可控地发生变化,这一类激光器称为可调谐激光器(见激光调谐技术)。 按输出波段范围分类 根据输出激光波长范围之不同,可将各类激光器区分为以下几种。①远红外激光器,输出波长范围处于25~1000微米之间, 某些分子气体激光器以及自由电子激光器的激光输出即落入这一区域。②中红外激光器,指输出激光波长处于中红外区(2.5~25微米)的激光器件,代表者为CO分子气体激光器(10.6微米)、 CO分子气体激光器(5~6微米)。③近红外激光器,指输出激光波长处于近红外区(0.75~2.5微米)的激光器件,代表者为掺钕固体激光器(1.06微米)、CaAs半导体二极管激光器(约 0.8微米)和某些气体激光器等。④可见激光器,指输出激光波长处于可见光谱区(4000~7000埃或0.4~0.7微米)的一类激光器件,代表者为红宝石激光器 (6943埃)、 氦氖激光器(6328埃)、氩离子激光器(4880埃、5145埃)、氪离子激光器(4762埃、5208埃、5682埃、6471埃)以及一些可调谐染料激光器等。⑤近紫外激光器,其输出激光波长范围处于近紫外光谱区(2000~4000埃),代表者为氮分子激光器(3371埃)氟化氙(XeF)准分子激光器(3511埃、3531埃)、 氟化氪(KrF)准分子激光器(2490埃)以及某些可调谐染料激光器等⑥真空紫外激光器,其输出激光波长范围处于真空紫外光谱区(50~2000埃)代表者为(H)分子激光器 (1644~1098埃)、氙(Xe)准分子激光器(1730埃)等。⑦X射线激光器, 指输出波长处于X射线谱区(0.01~50埃)的激光器系统,目前软X 射线已研制成功,但仍处于探索阶段[编辑本段]激光器的发明 激光器的发明是20世纪科学技术的一项重大成就。它使人们终于有能力驾驶尺度极小、数量极大、运动极混乱的分子和原子的发光过程,从而获得产生、放大相干的红外线、可见光线和紫外线(以至X射线和γ射线)的能力。激光科学技术的兴起使人类对光的认识和利用达到了一个崭新的水平。 激光器的诞生史大致可以分为几个阶段,其中1916年爱因斯坦提出的受激辐射概念是其重要的理论基础。这一理论指出,处于高能态的物质粒子受到一个能量等于两个能级之间能量差的光子的作用,将转变到低能态,并产生第二个光子,同第一个光子同时发射出来,这就是受激辐射。这种辐射输出的光获得了放大,而且是相干光,即如多个光子的发射方向、频率、位相、偏振完全相同。 此后,量子力学的建立和发展使人们对物质的微观结构及运动规律有了更深入的认识,微观粒子的能级分布、跃迁和光子辐射等问题也得到了更有力的证明,这也在客观上更加完善了爱因斯坦的受激辐射理论,为激光器的产生进一步奠定了理论基础。20世纪40年代末,量子电子学诞生后,被很快应用于研究电磁辐射与各种微观粒子系统的相互作用,并研制出许多相应的器件。这些科学理论和技术的快速发展都为激光器的发明创造了条件。 如果一个系统中处于高能态的粒子数多于低能态的粒子数,就出现了粒子数的反转状态。那么只要有一个光子引发,就会迫使一个处于高能态的原子受激辐射出一个与之相同的光子,这两个光子又会引发其他原子受激辐射,这样就实现了光的放大;如果加上适当的谐振腔的反馈作用便形成光振荡,从而发射出激光。这就是激光器的工作原理。1951年,美国物理学家珀塞尔和庞德在实验中成功地造成了粒子数反转,并获得了每秒50千赫的受激辐射。稍后,美国物理学家查尔斯·汤斯以及苏联物理学家马索夫和普罗霍洛夫先后提出了利用原子和分子的受激辐射原理来产生和放大微波的设计。 然而上述的微波波谱学理论和实验研究大都属于“纯科学”,对于激光器到底能否研制成功,在当时还是很渺茫的。 但科学家的努力终究有了结果。1954年,前面提到的美国物理学家汤斯终于制成了第一台氨分子束微波激射器,成功地开创了利用分子和原子体系作为微波辐射相干放大器或振荡器的先例。 汤斯等人研制的微波激射器只产生了1.25厘米波长的微波,功率很小。生产和科技不断发展的需要推动科学家们去探索新的发光机理,以产生新的性能优异的光源。1958年,汤斯与姐夫阿瑟·肖洛将微波激射器与光学、光谱学的理论知识结合起来,提出了采用开式谐振腔的关键性建议,并预防了激光的相干性、方向性、线宽和噪音等性质。同期,巴索夫和普罗霍洛夫等人也提出了实现受激辐射光放大的原理性方案。 此后,世界上许多实验室都被卷入了一场激烈的研制竞赛,看谁能成功制造并运转世界上第一台激光器。 1960年,美国物理学家西奥多·梅曼在佛罗里达州迈阿密的研究实验室里,勉强赢得了这场世界范围内的研制竞赛。他用一个高强闪光灯管来刺激在红宝石水晶里的铬原子,从而产生一条相当集中的纤细红色光柱,当它射向某一点时,可使这一点达到比太阳还高的温度。 “梅曼设计”引起了科学界的震惊和怀疑,因为科学家们一直在注视和期待着的是氦氖激光器。 尽管梅曼是第一个将激光引入实用领域的科学家,但在法庭上,关于到底是谁发明了这项技术的争论,曾一度引起很大争议。竞争者之一就是“激光”(“受激辐射式光频放大器”的缩略词)一词的发明者戈登·古尔德。他在1957年攻读哥伦比亚大学博士学位时提出了这个词。与此同时,微波激射器的发明者汤斯与肖洛也发展了有关激光的概念。经法庭最终判决,汤斯因研究的书面工作早于古尔德9个月而成为胜者。不过梅曼的激光器的发明权却未受到动摇。 1960年12月,出生于伊朗的美国科学家贾万率人终于成功地制造并运转了全世界第一台气体激光器——氦氖激光器。1962年,有三组科学家几乎同时发明了半导体激光器。1966年,科学家们又研制成了波长可在一段范围内连续调节的有机染料激光器。此外,还有输出能量大、功率高,而且不依赖电网的化学激光器等纷纷问世。 由于激光器具备的种种突出特点,因而被很快运用于工业、农业、精密测量和探测、通讯与信息处理、医疗、军事等各方面,并在许多领域引起了革命性的突破。比如,人们利用激光集中而极高的能量,可以对各种材料进行加工,能够做到在一个针头上钻200个孔;激光作为一种在生物机体上引起刺激、变异、烧灼、汽化等效应的手段,已在医疗、农业的实际应用上取得了良好效果;在通信领域,一条用激光柱传送信号的光导电缆,可以携带相当于2万根电话铜线所携带的信息量;激光在军事上除用于通信、夜视、预警、测距等方面外,多种激光武器和激光制导武器也已经投入实用。 今后,随着人类对激光技术的进一步研究和发展,激光器的性能将进一步提升,成本将进一步降低,但是它的应用范围却还将继续扩大,并将发挥出越来越巨大的作用。
激光干涉仪将光学精密测试原理 与电子技术相结合,可实现快速、高精度测量,广泛应运用于精密制造、测试计量领域。目前激光干涉仪普遍可以实现纳米精度,但由于干涉测量容易受到环境条件 干扰,且在纳米测量中需进一步提高信号质量与信号处理方法,故目前激光干涉仪结合电子技术不断提出新原理、新结构,力求干涉系统的可靠性与微型化,提高干 涉仪的实际应用性能。 论文在分析现有典型激光干涉仪原理的基础上,根据偏振光迈克尔逊干涉仪的基本结构,研究了基于相位调制的激光干涉测量方法,该方法通过单路调制干涉信号即 可实现高倍细分与辨向,从信号处理的角度在一定程度上减少了多路信号处理的部分误差,结构简单,可实现高精度测量。 论文分析了相位调制激光干涉位移测量系统的结构和组成部分,包括光路部分和信号处理部分。信号处理部分包括PZT驱动、光电信号转换和信号解调部分。光路 部分基于偏振光干涉测量系统,PZT对其中一路光束进行周期光程调制,获得相位周期调制信号,信号通过光电转换电路实现对光强信号的光电转换及放大处理。 然后将信号送入计算机,对得到的相位调制信号进行解调,用LabVIEW软件实现信号的位移测量。 最后对本系统进行了搭建和调试,对系统的测量结果与Renishaw公司XL-80激光干涉仪作了对比,证明了系统的有效性。本设计提出的相位调制激光干 涉位移测量系统既保留了传统激光干涉仪的简便结构,还在很大程度上提高了系统测量灵敏度和测量精度。
雷尼绍激光干涉仪测量回转轴精度时,需要转台附件(XR20-W)配合使用,此外还需要使用角度干涉镜。如果你使用的是有线转台附件(RX10),则还需要使用角度反射镜。测量回转轴精度时,第一步,需要将转台附件的中心,与回转轴中心对齐(偏差在1mm之内)。第二步,搭好光路。第三步,可以运行测量软件进行测量。
自动精密转台测量回转轴
上图 是SJ6000激光干涉仪回转轴校准系统安装示意图,主要由SJ6000激光干涉仪主机、角度镜组、WR50自动精密转台、SJ6000回转轴测量软件构成。系统测量精度为±1″,测量分辨率可达0.01″,基准WR50自动精密转台重复精度为0.2″。
其测量过程可以概述为以下5步:
1、自己为什么选择这个课题? 2、研究这个课题的意义和目的是什么? 3、全文的基本框架、基本结构是如何安排的? 4、全文的各部分之间逻辑关系如何? 5、在研究本课题的过程中,发现了那些不同见解?对这些不同的意见,自己是怎样逐步认识的?又是如何处理 6、论文虽未论及,但与其较密切相关的问题还有哪些? 7、还有哪些问题自己还没有搞清楚,在论文中论述得不够透彻? 8、写作论文时立论的主要依据是什么? 对以上问题应仔细想一想,必要时要用笔记整理出来,写成发言提纲,在答辩时用。这样才能做到有备无患 二、答辩技巧 学生首先要介绍一下论文的概要,这就是所谓“自述报告”,须强调一点的是“自述”而不是“自读”。这本宣读,把报告变成了“读书”。“照本宣读”是第一大忌。这一部分的内容可包括写作动机、缘由、研究方向一论题的最新研究成果、自己在论文中的新见解、新的理解或新的突破。做到概括简要,言简意赅。不能占用过谓“削繁去冗留清被,画到无时是熟时”,就是说,尽量做到词约旨丰,一语中的。要突出重点,把自己的最大特色的部分表述出来。这里要注意一忌主题不明;二忌内容空泛,东拉西扯;三忌平平淡淡,没有重点。 在答辩时,学生要注意仪态与风度,这是进入人们感受渠道的第一信号。如果答辩者能在最初的两分种内以形象,就有了一个良好的开端。有人将人的体态分解为最小单位来研究(如头、肩、胸、脊、腰等)认为凹胸显昂—但过分则为傲慢自负;肩手颈正显示正直、刚强,脊背挺拔体现严肃而充满自信。但过于如此,就会被人看稍稍欠身可表示谦虚礼貌。孙中山先生曾说过“其所具风度姿态,即使全场有肃然起敬之心,举动格式又须使听玉良言,对我们确实有很大的启发。 在听取教师提问时所要掌握的技巧要领是: 沉着冷静,边听边记 精神集中,认真思考 既要自信,又要虚心 实事求是,绝不勉强 听准听清,听懂听明 在回答问题时所要掌握的技巧是构思时要求每个问题所要答的“中心”“症结”“关健”在哪里?从哪一个么例子来证明?回答问题的内容实质上是一段有组织的“口头作文”。这就要一、文章应有论点、论据。二、有有层次。四、应用词确当,语言流畅。五、应口齿清楚、语速适度。开头要简洁:单刀直入,是最好的开头,开最好的办法。主体部份的表述可条分缕析,即把所要回答的内容逐条归纳分析,实际上是对自己掌握的材料由此的表述就不会流于表面,而能深入本质。条分缕析可以把自己掌握的一些实际例子合并,整理成若干条目,列成点,一条一条地说出。满碗的饭必须一口一口吃,满肚子的道理也必须一条一条讲出来,环环相扣,条条相连,了。 在准备的时候已经准备了一个较完整的提纲,那么沿着回答问题的主线,再穿上一些玉珠(举例子)就可以做到 作为将要参加论文答辩同学,首先而且必须对自己所著的毕业论文内容有比较深刻理解和比较全面的熟悉。成员就有关毕业论文的深度及相关知识面而可能提出的论文答辩问题所做的准备。所谓“深刻的理解”是对毕业建名牌产品发展民族产业》的论文,毕业论文答辩委员会可能会问“民族品牌”与“名牌”有何关系。尽管毕业但参加论文答辩的学生必须对自己的毕业论文有“比较全面的熟悉”和“比较深刻的理解”,否则,就会出现尴 二、论文答辩——图表穿插 任何毕业论文,无论是文科还是理科都或多或少地涉及到用图表表达论文观点的可能,故我认为应该有此准观点的方法,更是一种调节论文答辩会气氛的手段,特别是对私人论文答辩委员会成员来讲,长时间地听述,听述的内容接纳吸收,这样,必然对你的毕业论文答辩成绩有所影响。所以,应该在论文答辩过程中适当穿插图表的论文答辩成绩。 三、论文答辩——语流适中 进行毕业论文答辩的同学一般都是首次。无数事实证明,他们论文答辩时,说话速度往往越来越快,以致毕响了毕业答辩成绩。故毕业答辩学生一定要注意在论文答辩过程中的语流速度,要有急有缓,有轻有重,不能像 四、论文答辩——目光移动 毕业生在论文答辩时,一般可脱稿,也可半脱稿,也可完全不脱稿。但不管哪种方式,都应注意自己的目光员会成员及会场上的同学们。这是你用目光与听众进行心灵的交流,使听众对你的论题产生兴趣的一种手段。在间过长,委员们难免会有分神现象,这时,你用目光的投射会很礼貌地将他们的神“拉”回来,使委员们的思路 五、论文答辩——体态语辅助 虽然毕业论文答辩同其它论文答辩一样以口语为主,但适当的体态语运用会辅助你的论文答辩,使你的论文的恰当运用会显得自信、有力、不容辩驳。相反,如果你在论文答辩过程中始终直挺挺地站着,或者始终如一地 六、论文答辩——时间控制 合理、主题再新颖,结论再正确,论文答辩效果也会大受影响。所以在毕业论文答辩时,一定要注意使用体态语 一般在比较正规的论文答辩会上,都对辩手有答辩时间要求,因此,毕业论文答辩学生在进行论文答辩时应文答辩时间的控制要有力度,到该截止的时间立即结束,这样,显得有准备,对内容的掌握和控制也轻车熟路,一个良好的印象。故在毕业论文答辩前应该对将要答辩的内容有时间上的估计。当然在毕业论文答辩过程中灵活间控制的一种表现,应该重视。 七、论文答辩——紧扣主题 在校园中进行毕业论文答辩,往往辩手较多,因此,对于毕业论文答辩委员会成员来说,他们不可能对每一有的甚至连毕业论文题目也不一定熟悉。因此,在整个论文答辩过程中能否围绕主题进行,能否最后扣题就显得也容易就论文题目所涉及的问题进行提问,如界能自始至终地以论文题目为中心展开论述就会使评委思维明朗, 八、论文答辩——人称使用 在毕业论文答辩过程中必然涉及到人称使用问题,我建议尽量多地使用第一人称,如“我”“我们”即使论们引用”了哪儿哪儿的数据或材料,特别是毕业论文大多是称自己作的,所以要更多使用而且是果断地、大胆地如果是这样,会使人有这样的印象:东西是你的,工作做了不少! 毕业答辩中老师可能提到的问题 [篇2] 论文答辩时候应当注意的问题 一、毕业答辩中老师会提到的问题 淮工某些老师论文答辩时习惯:喜欢先挑一挑论文格式和内容上的问题,以此让学生为准备和思考回答问题之前先乱了阵脚;所提问题一般是直接(多数)或间接针对论文的某个或某部分知识点,很多内容就是摘要、目录和绪论里的;也有是对老师认为你的论文中某个错误、译文或有疑问之处所提的问题。针对论文中某些论点模糊不清或者不够准确和确切的地方,对论据不够充分的地方,对论证层次比较混乱、条理难辩的地方提出问题。论文中没有说周全、没有论述清楚或者限于篇幅结构没有详细展开细说的问题,答辩老师也可能提问。除此之外,以下也有可能被问及: 1、自己为什么选择这个课题? 2、研究这个课题的意义和目的是什么? 3、全文的基本框架、基本结构是如何安排的? 4、全文的各部分之间逻辑关系如何? 5、在研究本课题的过程中,发现了那些不同见解?对这些不同的意见,自己是怎样逐步认识的?又是如何处理的? 6、论文虽未论及,但与其较密切相关的问题还有哪些? 7、还有哪些问题自己还没有搞清楚,在论文中论述得不够透彻? 8、写作论文时立论的主要依据是什么? 对以上问题应仔细想一想,必要时要用笔记整理出来,写成发言提纲,在答辩时用。这样才能做到有备无患,临阵不慌。 二、答辩技巧 学生首先要介绍一下论文的概要,这就是所谓“自述报告”,须强调一点的是“自述”而不是“自读”。这里重要的技巧是必须注意不能照本宣读,把报告变成了“读书”。“照本宣读”是第一大忌。这一部分的内容可包括写作动机、缘由、研究方向、选题比较、研究范围、围绕这一论题的最新研究成果、自己在论文中的新见解、新的理解或新的突破。做到概括简要,言简意赅。不能占用过多时间,一般以十分钟为限。所谓“削繁去冗留清被,画到无时是熟时”,就是说,尽量做到词约旨丰,一语中的。要突出重点,把自己的最大收获、最深体会、最精华与最富特色的部分表述出来。这里要注意一忌主题不明;二忌内容空泛,东拉西扯;三忌平平淡淡,没有重点。 在答辩时,学生要注意仪态与风度,这是进入人们感受渠道的第一信号。如果答辩者能在最初的两分种内以良好的仪态和风度体现出良好的形象,就有了一个良好的开端。有人将人的体态分解为最小单位来研究(如头、肩、胸、脊、腰等)认为凹胸显现怯懦、自卑,挺胸显示情绪高昂—但过分则为傲慢自负;肩手颈正显示正直、刚强,脊背挺拔体现严肃而充满自信。但过于如此,就会被人看作拘泥刻板保守,略为弯腰有度,稍稍欠身可表示谦虚礼貌。孙中山先生曾说过“其所具风度姿态,即使全场有肃然起敬之心,举动格式又须使听者有安静详和之气”他的这番金玉良言,对我们确实有很大的启发。 一定要非常熟悉自己文章的内容尤其文章是找人代写的。作为将要参加论文答辩同学,首先而且必须对自己所著的毕业论文内容有比较深刻理解和比较全面的熟悉。这是为回答毕业论文答辩委员会成员就有关毕业论文的深度及相关知识面,而可能提出的论文答辩问题所做的准备。 答辩时一定要控制好自己的语速和仪态。进行毕业论文答辩的同学一般都是首次。无数事实证明,他们论文答辩时,说话速度往往越来越快,以致毕业答辩委员会成员听不清楚,影响了毕业答辩成绩。故毕业答辩学生一定要注意在论文答辩过程中的语流速度,要有急有缓,有轻有重,不能像连珠炮似地轰向听众。在答辩时,学生要注意仪态与风度。 在听取教师提问时所要掌握的技巧要领是: 沉着冷静,边听边记 精神集中,认真思考 既要自信,又要虚心 实事求是,绝不勉强 听准听清,听懂听明 在回答问题时所要掌握的技巧是构思时要求每个问题所要答的“中心”“症结”“关健”在哪里?从哪一个角度去回答问题最好?应举什么例子来证明?回答问题的内容实质上是一段有组织的“口头作文”。这就要一、文章应有论点、论据。二、有开头主体与结尾。三、有条理、有层次。四、应用词确当,语言流畅。五、应口齿清楚、语速适度。开头要简洁:单刀直入,是最好的开头,开门见山地表述观点,在答辩中是最好的办法。主体部份的表述可条分缕析,即把所要回答的内容逐条归纳分析,实际上是对自己掌握的材料由此及彼,由表及里地做整理。这样的表述就不会流于表面,而能深入本质。条分缕析可以把自己掌握的一些实际例子合并,整理成若干条目,列成几个小标题:分成几点,一点一点,一条一条地说出。满碗的饭必须一口一口吃,满肚子的道理也必须一条一条讲出来,环环相扣,条条相连,令人听完后有清楚的印象。假如在准备的时候已经准备了一个较完整的提纲,那么沿着回答问题的主线,再穿上一些玉珠(举例子)就可以做到中心明确,条理清楚,有理有例了。 作为将要参加论文答辩同学,首先而且必须对自己所著的毕业论文内容有比较深刻理解和比较全面的熟悉。这是为回答毕业论文答辩委员会成员就有关毕业论文的深度及相关知识面而可能提出的论文答辩问题所做的准备。所谓“深刻的理解”是对毕业论文有横向的把握。例如题为《创建名牌产品发展民族产业》的论文,毕业论文答辩委员会可能会问“民族品牌”与“名牌”有何关系。尽管毕业论文中未必涉及“民族品牌”,但参加论文答辩的学生必须对自己的毕业论文有“比较全面的熟悉”和“比较深刻的理解”,否则,就会出现尴尬局面。 论文答辩——语流适中 进行毕业论文答辩的同学一般都是首次。无数事实证明,他们论文答辩时,说话速度往往越来越快,以致毕业答辩委员会成员听不清楚,影响了毕业答辩成绩。故毕业答辩学生一定要注意在论文答辩过程中的语流速度,要有急有缓,有轻有重,不能像连珠炮似地轰向听众。 论文答辩——目光移动 毕业生在论文答辩时,一般可脱稿,也可半脱稿,也可完全不脱稿。但不管哪种方式,都应注意自己的目光,使目光时常地瞟向论文答辩委员会成员及会场上的同学们。这是你用目光与听众进行心灵的交流,使听众对你的论题产生兴趣的一种手段。在毕业论文答辩会上,由于听的时间过长,委员们难免会有分神现象,这时,你用目光的投射会很礼貌地将他们的神“拉”回来,使委员们的思路跟着你的思路走。 论文答辩——体态语辅助 虽然毕业论文答辩同其它论文答辩一样以口语为主,但适当的体态语运用会辅助你的论文答辩,使你的论文答辩效果更好。特别是手势语言的恰当运用会显得自信、有力、不容辩驳。相反,如果你在论文答辩过程中始终直挺挺地站着,或者始终如一地低头俯视,即使你的论文结构再合理、主题再新颖,结论再正确,论文答辩效果也会大受影响。所以在毕业论文答辩时,一定要注意使用体态语。 论文答辩——时间控制 一般在比较正规的论文答辩会上,都对辩手有答辩时间要求,因此,毕业论文答辩学生在进行论文答辩时应重视论文答辩时间的掌握。对论文答辩时间的控制要有力度,到该截止的时间立即结束,这样,显得有准备,对内容的掌握和控制也轻车熟路,容易给毕业论文答辩委员会成员一个良好的印象。故在毕业论文答辩前应该对将要答辩的内容有时间上的估计。当然在毕业论文答辩过程中灵活地减少或增加也是对论文答辩时间控制的一种表现,应该重视。 论文答辩——紧扣主题 在校园中进行毕业论文答辩,往往辩手较多,因此,对于毕业论文答辩委员会成员来说,他们不可能对每一位的毕业论文内容有全面的了解,有的甚至连毕业论文题目也不一定熟悉。因此,在整个论文答辩过程中能否围绕主题进行,能否最后扣题就显得非常重要了。另外,委员们一般也容易就论文题目所涉及的问题进行提问,如界能自始至终地以论文题目为中心展开论述就会使评委思维明朗,对你的毕业论文给予肯定。 论文答辩——人称使用 在毕业论文答辩过程中必然涉及到人称使用问题,我建议尽量多地使用第一人称,如“我”“我们”即使论文中的材料是引用他人的,用“我们引用”了哪儿哪儿的数据或材料,特别是毕业论文大多是称自己作的,所以要更多使用而且是果断地、大胆地使用第一人称“我”和“我们”。如果是这样,会使人有这样的印象:东西是你的,工作做了不少! 总结 答辩老师考核以下几方面: 1.答辩态度如何; 2.思路是否清晰; 3.回答是否准确; 4.语言是否流畅; 5.对原文不足方面有无弥补 评语 在答辩过程中,该同学介绍了论文的基本内容和主要观点,态度端正,思路清晰,语言流畅,反应迅速,能够清楚、准确地回答答辩委员所提出的问题。 答辩表明:该同学对……做了比较深入的研究,整理了较多的文献资料,具备了一定的文献综述能力,在……方面有新意。但论文也有不足,如……。 综合指导教师、(评议人)的意见和该同学在答辩过程中的表现,答辩组经过认真讨论,一致同意通过该同学的(双学位论文)毕业论文答辩,并建议授予(法学)学士学位。 毕业答辩中老师可能提到的问题 [篇3] 尊敬的各位老师: 您们好 我是测绘系xx-x班的xx,我的论文题目是工程测量发展现状与展望。论文是在xx-x导师的悉心指点下完成的,在这里我向我的.导师表示深深的谢意,向各位老师不辞辛苦参加我的论文答辩表示衷心的感谢,并对三年来我有机会聆听教诲的各位老师表示由衷的敬意。下面我将本论文设计的目的和主要内容向各位老师作一汇报,恳请各位老师批评指导。首先,我想谈谈这个毕业论文设计的目的及意义 目的:现代工程测量己经远远突破了仅仅为工程建设服务的概念,它不仅涉及工程的静态、动态几何与物理量测定,而且包括对测量结果的分析,甚至对物体发展变化的趋势预报。所以我想通过人们对现在工程测量技术的正确认识,预测人类以后的测量需要,不断开拓新技术。利用这些新技术,促使工程测量工作不断向科学化和自动化的方向发展。促进了我国建筑业的快速发展。 其次,我想谈谈这篇论文的结构和主要内容。本文分成7个部分. 第一部分是阐述了工程测量在理论方法方面的发展,分别从工程测量的分类与含义上阐明。(1)按照工程建设的进行程序分类 (2)按照工程测量所服务的工程种类分类 第二部分归纳了测量仪器现目前的发展方向 主要从三个方面进行研究,测量机器人,超全站仪,专用仪器, 综上所述,工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,第三部分是工程测量技术的发展现状 主要从四个方面进行研究分别是 1 地面测量仪器在工程测量中的应用 光电测距仪、精密测距仪、电子经纬仪、激光准直仪等,为工程测量向现代化、自动化、数字化方向发展创造了有利的条件 2 GPS 定位技术在工程测量中的应用 测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术, 正在逐步被的GPS 技术代替,因为GPS技术一次性确定三维坐标,具有高速度、高精度、费用省、操作简单 3 数字化测绘技术在工程测量中的应用 以前数字化测图工作量大,环境艰苦,周期长,现如今可以把野外数据采集的先进设备与微机及数控绘图仪三者结合起来,形成一个从野外或室内数据采集、数据处理、图形编辑和绘图的自动测图系统 4 摄影测量技术在工程测绘中的应用 摄影测量技术广泛运用在城市与工程测绘领域中,可以提供完全的,实时的三维空间信息。 第四部分经过我在图书馆查阅资料和在网上搜索,了解到了一些关于工程测量学的经后的一些发展预想 例如无人机、测量车、3S技术、摄影测量、数字化成图以及三维技术与地理信息系统的结合等,现都出于发展的阶段,都是未来发展的方向。 以上就是我论文的主要结构和内容,这篇论文我用了较多的时间 我尽可能地收集材料,竭尽所能运用自己所学的知识进行论文写作,在写作以及修改的过程,也是我越来越认识到自己知识与经验缺乏的过程。虽然完稿后我也多次进行修改,但我知道论文还是存在许多不足之处,有待改进。请各位评委老师多批评指正, 谢谢。 问题 1、你为什么选择这个题研究具有何种现实指导意义 我们需要不断创新,无论是技术和仪器。所以我想通过人们对现在工程测量技术的正确认识,预测人类以后的测量需要,不断开拓新技术。利用这些新技术,促使工程测量工作不断向科学化和自动化的方向发展。促进了我国建筑业的快速发展。 2 论文中的核心概念怎样在你的文中体现 在本文主要从仪器和技术上进行研究和阐述,说明目前的发展阶段和以后的发展方向,而我个人认为我们工程测量的核心就两点,“仪器”“技术” 3、从反面的角度去思考如果不按照你说的那样去做结果又会怎样 安于现状,测量方面技术永远得不到提升,不能满足设计发展需要,而且测量人员也会做很多无用功。 4、经过你的研究你认为结果会是怎样有何正面或负面效果 我不敢说我这篇论文在以后会有广大传播,但是我觉得至少有部分人看到了之后会对测量方面的知识有了更深一步的了解,以为我所写到的这些内容,是我翻阅了很多书籍,经过归纳总结所得。 5、研究的应然、实然、使然分别是什么 研究中的应然是:(应该是什么样子)大家都希望技术发展的更高更好,但是只是在不断的寻求中 研究中的实然是:(在你研究的领域当中,你的问题目前是什么样子)不能正确认识现目前测量技术和仪器的发展现状 研究中的使然是:(如何将目前的样子变成应该的样子。)通过大胆想象,研究,不断摸索,实验,创造新技术新仪器。 6、全文的基本框架、基本结构是如何安排的 我将本文分成了7个部分,但是其中用大量的文字讲述了测量仪器和测量技术的发展, 7、在研究本课题的过程中发现了那些不同见解对这些不同的意见自己是怎样逐步认识的又是如何处理的 8、论文虽未论及但与其较密切相关的问题还有哪些 理论知识的研究,无论仪器和技术的发展都离不开理论知识, 现当今社会的科技发展 9、还有哪些问题自己还没有搞清楚在论文中论述得不够透理论知识
我建议你去:"天圆地方"建筑论坛看一看,那里会有的
摘要:本文对工程测量学重新进行了定义,指出了该学科的地位和研究应用领域;阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展;在理论方法发展方面,重点对平差理论、工程网优化设计、变形观测数据处理方法进行了归纳和总结。扼要地叙述了大型特种精密工程测量在国内外的发展情况。结合科研和开发实践,简介了地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统——科傻系统。最后展望了21世纪工程测量学若干发展方向。关键词:工程测量工业测量精密工程测量测量机器人工程网优化设计一、学科地位和研究应用领域学科定义工程测量学是研究地球空间中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。学科地位测绘科学和技术是一门具有悠久历史和现代发展的一级学科。该学科无论怎样发展,服务领域无论怎样拓宽,与其他学科的交叉无论怎样增多或加强,学科无论出现怎样的综合和细分,学科名称无论怎样改变,学科的本质和特点都不会改变。总的来说,整个学科的二级学科仍应作如下划分:——大地测量学;——工程测量学;——航空摄影测量与遥感学;——地图制图学;——不动产地籍与土地整理。研究应用领域目前国内把工程建设有关的工程测量按勘测设计、施工建设和运行治理三个阶段划分;也有按行业划分成:线路工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量、军事工程测量、3维工业测量等,几乎每一行业和工程测量都有相应的著书或教材。由Hennecke,Mueller,Werner3个德国人所编著的工程测量学,主要按下述内容进行划分和编写:①测量仪器和方法;②线路、铁路、公路建设测量;③高层建筑测量;④地下建筑测量;⑤安全监测;⑥机器和设备测量。由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快,因此写书十分困难。目前国内外没有一本全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材。国际测量师联合会的第六委员会称作工程测量委员会,过去它下设4个工作组:测量方法和限差;土石方计算;变形测量;地下工程测量。此外还设了一个非凡组:变形分析与解释。现在,下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是:大型科学设备的高精度测量技术与方法;线路工程测量与优化;变形测量;工程测量信息系统;激光技术在工程测量中的应用;电子科技文献和网络。2个专题组是:工程和工业中的非凡测量仪器;工程测量标准。德国、瑞士、奥地利3个德语语系国家自50年代发起组织每3~4年举行一次的“工程测量国际学术讨论会”。过去把工程测量划分为以下几个专题:测量仪器和数据获取;数据解释、处理和应用;高层建筑和设备安装测量;地下和深层建筑测量;环境和工程建筑物变形监测。1992年第11届讨论会的专题是:测量理论与测量方案;测量技术和测量系统;信息系统和CAD;在建筑工程和工业中的应用。1996年的第12届讨论会的专题是:测量和数据处理系统;监测和控制;在工业和建筑工程中的质量问题;数据模型和信息系统;交叉学科的大型工程项目。从以上可见,工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。笔者认为,工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。二、工程测量仪器的发展工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件,向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量的全自动化,被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标,在1s内完成一目标点的观测,像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测,可广泛用于变形监测和施工测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的,主要应用在精密工程测量领域。其中,包括机械式、光电式及光机电结合式的仪器或测量系统。主要特点是:高精度、自动化、遥测和持续观测。用于建立水平的或竖直的基准线或基准面,测量目标点相对于基准线的偏距,称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪,金属丝引张线,各种激光准直仪、铅直仪、自准直仪,以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。在距离测量方面,包括中长距离、短距离和微距离及其变化量的精密测量。以ME5000为代表的精密激光测距仪和TERRAMETERLDM2双频激光测距仪,中长距离测量精度可达亚毫米级;可喜的是,许多短距离、微距离测量都实现了测量数据采集的自动化,其中最典型的代表是铟瓦线尺测距仪DISTINVAR,应变仪DISTERMETERISETH,石英伸缩仪,各种光学应变计,位移与振动激光快速遥测仪等。采用多谱勒效应的双频激光干涉仪,能在数十米范围内达到0.01μm的计量精度,成为重要的长度检校和精密测量设备;采用CCD线列传感器测量微距离可达到百分之几微米的精度,它们使距离测量精度从毫米、微米级进入到纳米级世界。高程测量方面,最显著的发展应数液体静力水准测量系统。这种系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。两容器间的距离可达数十公里,如用于跨河与跨海峡的水准测量;通过一种压力传感器,答应两容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。与高程测量有关的是倾斜测量,即确定被测对象在竖直平面内相对于水平或铅直基准线的挠度曲线。各种机械式测斜仪、电子测倾仪都向着数字显示、自动记录和灵活移动等方向发展,其精度达微米级。具有多种功能的混合测量系统是工程测量专用仪器发展的显著特点,采用多传感器的高速铁路轨道测量系统,用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车,测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机,可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。液体静力水准测量与金属丝准直集成的混合测量系统在数百米长的基准线上可精确测量测点的高程和偏距。综上所述,工程测量专用仪器具有高精度、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。 三、工程测量理论方法的发展测量平差理论最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型,它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上,主要包括:平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断;模型误差对参数估计的影响,对参数和残差统计性质的影响;病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要,导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论,以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。针对观测值存在粗差的客观实际,出现了稳健估计;针对法方程系数阵存在病态的可能,发展了有偏估计。与最小二乘估计相区别,稳健估计和有偏估计称为非最小二乘估计。巴尔达的数据探测法对观测值中只存在一个粗差时有效,稳健估计法具有反抗多个粗差影响的优点。建立改正数向量与观测值真误差向量之间的函数关系,可对多个粗差同时进行定位和定值,这种方法已在通用平差软件包中得到算法实现和应用。方差和协方差分量估计实质上是精化平差的随机模型,过去一直仅停留在理论的研究上。实际中,要求对多种观测量进行综合处理,因此,方差分量估计已成为测量平差的必备内容了。目前,通用平差软件包中已增加了该功能,但还需要在测量规范中明确提出来。需要指出的是:许多测量作业单位喜欢采用附合导线进行逐级加密,主要依据目前规范中有关一、二、三级导线和图根导线的规定。无疑附合导线具有许多优点,但由于多余观测少,发现和反抗粗差的能力较弱,不宜滥用。建立一个区域的控制,首级网点采用GPS测量,下面最好用一个等级的导线网作全面加密。从测量平差理论来看,全面布设的导线网具有更好的图形强度,精密较均匀,可靠性也较高。工程控制网优化设计理论和方法网的优化设计方法有解析法和模拟法两种。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件,解求目标函数的极大值或极小值。一般将网的质量指标作为目标函数或约束条件。网的质量指标主要有精度、可靠性和建网费用,对于变形监测网还包括网的灵敏度或可区分性。对于网的平差模型而言,按固定参数和待定参数的不同,网的优化设计又分为零类、一类、二类和三类优化设计,涉及到网的基准设计,网形、观测值精度以及观测方案的设计。在工程测量中,施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。由于采用GPS定位技术和电磁波测距,网的几何图形概念与传统的测角网有很大的区别。除非凡的精密控制网可考虑用专门编写的解析法优化设计程序作网的优化设计外,其他的网都可用模拟法进行设计。模拟法优化设计的软件功能和进行优化设计的步骤主要是:根据设计资料和地图资料在图上选点布网,获取网点近似坐标。模拟观测方案,根据仪器确定观测值精度,可进一步模拟观测值。计算网的各种质量指标如精度、可靠性、灵敏度。精度应包括点位精度、相邻点位精度、任意两点间的相对精度、最弱点和最弱边精度、边长和方位角精度。进一步可计算坐标未知数的协方差阵或部分点坐标的协方差阵,协方差阵的主成份计算,特征值计算,点位误差椭圆、置信椭圆的计算等。可靠性包括每个观测值的多余观测分量和某一观测值的粗差界限值对平差坐标的影响。灵敏度包括灵敏度椭圆、在给定变形向量下的灵敏度指标以及观测值的灵敏度影响系数。将计算出的各质量指标与设计要求的指标比较,使之既满足设计要求,又不致于有太大的富余。通过改变观测值的精度或改变观测方案或局部改变网形等方法重新作上述设计计算,直到获取一个较好的结果。在实践中,总结出了下述优化设计策略:先固定观测值的精度,对选取的网点,观测所有可能的边和方向,计算网的质量的指标,若质量偏低,则必须提高观测值的精度。在某一组先验精度下,若网的质量指标偏高了,这时可按观测值的内部可靠性指标ri,删减观测值。ri太大,说明该观测值显得多余,应删去;若ri很小,则该观测值的精度不宜增加。这种根据ri大小来删除观测值的方法称为从“密”到“疏”,从“肥”到“瘦”的优化策略。从模拟法优化设计的整个过程来看,它是一种试算法,需要有一个好的软件。该软件除具有通用平差软件的功能外,在成果输出的多样性、直观性,在可视化以及人机交互界面设计方面都有更高要求。同时也要求设计者具有坚实的专业知识和丰富的经验。用模拟法可获得一个相对较优且切实可行的方案,可进一步用模拟观测值作网的平差计算,同时可模拟观测值粗差并计算对结果的影响。这种方法称为数学扭曲法或蒙特卡洛法。对于一个精度、可靠性以及灵敏度要求极高的监测网或精密控制网,作上述优化设计和精细计算是十分必要的。国内在这方面的应用道较少。多是为了安全起见,有较大的质量富余,建网费用偏高。网优化设计费用很少,所带来的效益较大,凡是较重要的工程控制网,都应作优化设计。变形观测数据处理工程建筑物及与工程有关的变形的监测、分析及预是工程测量学的重要研究内容。其中的变形分析和预涉及到变形观测数据处理。但变形分析和预的范畴更广,属于多学科的交叉。变形观测数据处理的几种典型方法
智能网联汽车是我国5G时代的重要的产业之一,目前我国企业已经多处布局智能网联汽车产业链环节,中国的智能网联汽车产业规模也呈快速增趋势。从投融资看,股权投融资数量减少,IPO数量增多,产业正在向成熟阶段发展。
智能网联汽车相关上市公司:目前国内智能网联汽车产业的上市公司主要有四维图新(002405)、海格通信(002465)、凯龙高科(300912)、华域汽车(600741)、科大讯飞(002230)、上汽集团(600104)等。
本文核心数据包含:智能网联汽车渗透率、智能网联汽车产业规模
智能网联汽车技术发展和应用是我国科技创新支撑加快建设交通强国的重要内容,从智能网联汽车的产业链结构来看,智能网联汽车产业上游行业有:感知系统制造业,包含摄像头制造业、雷达制造业和高精地图与定位系统设计行业等;控制系统制造业,包含有算法设计行业、芯片制造业和操作系统供应业等;通讯系统制造业,包含有电子电器架构制造业和云平台设计行业。
产业链中游行业有执行系统制造业和整车制造行业,执行系统行业中包含了ADAS系统、智能中控和语音交互等的设计和制造行业。
产业链下游主要为开发测试和运营的行业,包含有开发测试业、出行服务业和物流服务业等。
从智能网联汽车产业链全景图来看,智能网联汽车产业链涵盖了互联网产业和汽车产业的诸多企业,并且我国国产企业已经在产业链多个环节完成布局。智能网联汽车产业链中,我国具有代表性的公司有中科创达、德赛西威、路畅科技、科大讯飞、傲硕科技、东软集团等。
智能网联汽车产业链现状
——总体情况
随着智能网联技术的进步、产品持续迭代升级以及整车电子电气架构发展颠覆性改变,大批互联网公司涌入国内市场,以跨界合作方式切入智能网联汽车领域,上汽、北汽、长安、广汽等传统车企开始研发、测试和推出智能网联车型。
目前,我国企业已经布局智能网联汽车各个产业链环节中的大部分生产环节,从而引领中国智能网联汽车产业实现由大变强。根据iResearch统计数据,2016-2020年我国智能网联汽车产业规模呈现连续上涨趋势,2020年产业规模增长到了2556亿元,同比增长54.3%。
——上游情况
智能网联汽车的上游行业包含感知系统、控制系统和通讯系统制造业。不过在智能网联汽车制造中,上游环节最重要的是感知系统。当前自动驾驶环境感知的技术路线主要有两种,一种是摄像头主导、配合毫米波雷达等低成本传感器的视觉主导方案;另一种则以激光雷达为主导,配合摄像头、毫米波雷达等传感端元器件。
在车载摄像头市场方面,据统计,2015-2020年中国车载摄像头市场规模呈现逐年增长的态势,预计到2020年有望达到57亿元,年复合增长率CAGR超过32%。
在车载毫米波雷达市场方面,24GHz目前大量应用于汽车的盲点监测、变道辅助,2015-2019年中国毫米波雷达市场规模持续增长,2019年约为57亿元,同比增长35.7%,预计2020年中国车载毫米波雷达市场航规模增长到75亿元。
在激光雷达市场现状方面,激光雷达被认为是汽车市场自动驾驶车辆开发和运行的关键部件。该技术是光检测和测距的简称,它使用激光计算物体的距离,这些激光的光脉冲会生成这些物体的3D信息。
2016-2019年,我国车载激光雷达市场市场规模持续扩大,2019年,我国车载激光雷达市场规模由2016年的1.9亿元扩大到4.5亿元,2019年中国车载激光雷达市场超过2016年的2倍。预计2020年中国车载激光雷达市场规模达到6.7亿元。
——中游情况
从执行系统中最重要的ADAS系统市场现状来看,ADAS系统主要的功能在于感知道路环境以及做出相应决策上,近年来随着我国汽车市场迅速发展,ADAS市场增长迅速。随着新型传感器技术的开发和突破,ADAS系统应用将在中低端汽车市场开始推广。
而规模经济优势助力厂商降低成本,进一步推动ADAS系统市场的增长。2016-2019年中国ADAS系统市场规模快速增长,2019年ADAS市场规模约为542亿元,同比45.7%,预计2020年市场规模增长到800亿元。
在智能联网汽车整车方面,根据国家工业信息安全发展研究中心的《AI智能下的汽车产业裂变——中国汽车企业与新一代信息技术融合发展报告(2019)》,2018年智能网联新车型渗透率达到31.1%,相较2016年增长近5倍;
2018年中国品牌智能网联新车型渗透率达到35.3%,相较2016年增长15倍。《报告》预计到2020年智能网联汽车新车型渗透率将达到51.6%。初步估计,2020年我国智能汽车销量约为1306万辆。
——下游情况
智能网联汽车的下游应用端主要包括有出行、物流、城市交通管理等场景,在出行场景、物流场景等领域我国企业已经有了一定程度的尝试,例如滴滴出行利用自动驾驶车辆在收集路测数据的同时提升研发效率。
智能网联汽车核心系统部件以外资占主导
目前全球ADAS系统集成商主要由海外零部件巨头垄断,如博世、大陆、德尔福、电装、奥托立夫等,全球前五名的系统集成商占据超过65%的市场份额。
从智能网联汽车核心的汽车电子领域竞争格局来看,2019年全球汽车电子市场份额中,绝大部分都属于外资企业,根据赛迪统计数据,2019年全球汽车电子市场中,德国博世、德国大陆和日本电装的市场份额占比位列前三位,分别占比为16.6%、10.8%和9.8%;而前十名企业中中国国内企业数量稀少。
政策加码,市场前景广阔
2015-2021年随着5G的不断普及,国内为了推动智能网联汽车的发展,从中央政府到各级地方政府,相继制定了一系列政策法规和标准体系,打通汽车、通信、交通等各方面关联方,协同发展。
随着智能网联技术的快速发展,智能汽车领域正成为新一轮科技革命和产业革命的战略高地,我国智能汽车行业迎来了发展的黄金期,车联网汽车的数量不断增加,智能网联汽车的产业规模预计也将呈现连续增长趋势。到2026年,预计我国智能网联汽车产业规模将达到5859亿元。
以上数据及分析来源参考前瞻产业研究院发布的《中国智能网联汽车(ICV)行业发展模式与投资战略规划分析报告》。
当前,无人驾驶技术已成为汽车领城的发展趋势,障碍物探测是无人驾驶技术中的亚要环节。激光留达作为一种主到探测方法,具有测量速度快,精度高等优点,在障碍检测方面优势明显。本文以无人驾驶车障得探测为应用背最,针对扫描式多线徽光雷达成本较高、测距精度较低的不足,开展了激光香达测距技术研究,综合考应车载环境以及实际应用需求,设计了一种扫描式测距激光省达系统。论文主要工作如下:(1)对比分析了脉冲式和相位.式激光测距原理,根据无人驾驶车障碍探测的实时性要求,选择脉冲式测距方案,综合考忠影响脉冲式测量精度的关键因素,设计了一种改进型的时刻鉴别以及时间间隔测量方法,优化系统采测性能。(2)针对半导体激光器和光电探测器的具体特性,设计了发射端和接收端光学系统,在 zEMAx 软件中进行光线追迹仿真,验证了其对发射光束的准直压缩和对回波光束的有效聚焦,从而可以提高系统探测范围和精度。(3)设计并搭建了窄脉冲激光发射和信号接收电路系统,系统以 FPGA 器件和C8051F206 单片机作为主控制器,可实现重复频常为 1kHz,脉宽为 60ns 的窄脉冲激光发射:为提高接收系统的信噪比,选用高灵敏度的 APD 作为光电探测器,结合信号调理电路,从而实现微弱回波信号的有效提取:设计高精度时间差测量模块和机械旋转模块,验证扫描式激光雷达系统的测距性能。(4)为了验证测距激光雷达在无人驾驶车障碍探测中的性能,在 Visual Studio 2010平台下开发了基于 MFC 的数据重构界面,根据测量得到的距商数据实现障碍物信息重构。搭建实验平台,对近处目标物进行测量,测试并验证系统样机的探测性能,最终结果表明,所设计的脉冲式激光雷达系统基本满足预期的探测要求,并具有一定的实际应用价值。
1、研究背景:随着科技的发展,时代的进步,无人驾驶汽车逐渐兴起,然而对无人驾驶汽车周围的环境进行探测便成为了一项十分重要的问题。2、意义:通过检测目标物体的空间方位和距离,提供目标的激光反射强度信息,提供被检测目标的详细形状描述,在光照条件好的环境下表现优秀,而且在黑夜和雨天等极端情况下也有较好表现。
我介绍给你吧、、、
波动性啊! 衍射与干涉木有涉及粒子性。错误的????(出乎意外,到现在我都没看到一个科学家(活着的)说波动性是错误的)请问楼上的,李青梅的什么书?什么论文?我很想请教o(︶︿︶)o !!!!要是哲学上的,那抱歉,木有任何兴趣与精力
分光计的调节及其棱镜折射率的测定研究与分析杨贵宏(08物理2班 200802050253)引言:我们的生活离不开阳光,通常我们认为阳光是一种单色光(单一波长的光)。其实,笼罩在我们周围的光线本身是复色光(由两种或两种以上的单色光组成的光线),他是由不同波长波线的单色光组成的。广义的说,具有周期性的空间结构或光学性能(如透射率、折射率)的衍射屏,统称光栅。光栅的种类很多,有透射光栅和反射光栅,有平面光栅和凹面光栅,有黑白光栅和正弦光栅,有一维光栅,二维光栅和三维光栅,等等。此次实验所使用的光栅是利用全息照相技术拍摄的全息透射光栅光栅的表面若被污染后不易清洗,使用时应特别注意。分光计是一种能精确测量角度的光学仪器,常用来测量材料的折射率、色散率、光波波长和进行光谱观测等。由于该装置比较精密,控制部件较多而且复杂,所以使用时必须严格按照一定的规则和程序进行调整,以便测量出准确的结果。摘要: 分光计是一种能精确测量折射角的典型光学仪器,经常用来测量材料的折射率、色散率、光波波长和进行光谱观测等。由于该装置比较精密,控制部件较多而且操作复杂,所以使用时必须严格按照一定的规则和程序进行调整,方能获得较高精度的测量结果。关键词:分光计、棱镜、折射率Abstract: The spectrometer can accurately measure the angle of refraction is a typical optical instruments, often used to measure the material's refractive index, dispersion rate, wavelength, and spectral observations. As the more sophisticated devices, control components and operation are more complex, and therefore must be used strictly in accordance with certain rules and procedures to adjust to get the high precision measurement results.Keywords: spectrometer, prism, the refractive index二、实验目的: 1、了解分光计结构,学会正解调节和使用分光计的方法; 2、用分光计测量三棱镜的顶角; 3、学会用最小偏向角法测量三棱镜的折射率。三、实验仪器:分光计主要由五个部件组成:三角底座,平行光管、望远镜、刻度圆盘和载物台。图中各调节装置的名称及作用见表1。 图 1分光计基本结构示意图表1 分光计各调节装置的名称和作用代号 名称 作用1 狭缝宽度调节螺丝 调节狭缝宽度,改变入射光宽度2 狭缝装置 3 狭缝装置锁紧螺丝 松开时,前后拉动狭缝装置,调节平行光。调好后锁紧,用来固定狭缝装置。4 平行光管 产生平行光5 载物台 放置光学元件。台面下方装有三个细牙螺丝7,用来调整台面的倾斜度。松开螺丝8可升降、转动载物台。6 夹持待测物簧片 夹持载物台上的光学元件7 载物台调节螺丝(3只) 调节载物台台面水平8 载物台锁紧螺丝 松开时,载物台可单独转动和升降;锁紧后,可使载物台与读数游标盘同步转动9 望远镜 观测经光学元件作用后的光线10 目镜装置锁紧螺丝 松开时,目镜装置可伸缩和转动(望远镜调焦);锁紧后,固定目镜装置11 阿贝式自准目镜装置 可伸缩和转动(望远镜调焦)12 目镜调焦手轮 调节目镜焦距,使分划板、叉丝清晰13 望远镜光轴仰角调节螺丝 调节望远镜的俯仰角度14 望远镜光轴水平调节螺丝 调节该螺丝,可使望远镜在水平面内转动15 望远镜支架 16 游标盘 盘上对称设置两游标17 游标 分成30小格,每一小格对应角度 1’18 望远镜微调螺丝 该螺丝位于图14-1的反面。锁紧望远镜支架制动螺丝 21 后,调节螺丝18,使望远镜支架作小幅度转动19 度盘 分为360°,最小刻度为半度(30′),小于半度则利用游标读数20 目镜照明电源 打开该电源20,从目镜中可看到一绿斑及黑十字21 望远镜支架制动螺丝 该螺丝位于图14-1的反面。锁紧后,只能用望远镜微调螺丝18使望远镜支架作小幅度转动22 望远镜支架与刻度盘锁紧螺丝 锁紧后,望远镜与刻度盘同步转动23 分光计电源插座 24 分光计三角底座 它是整个分光计的底座。底座中心有沿铅直方向的转轴套,望远镜部件整体、刻度圆盘和游标盘可分别独立绕该中心轴转动。平行光管固定在三角底座的一只脚上25 平行光管支架 26 游标盘微调螺丝 锁紧游标盘制动螺丝27后,调节螺丝26可使游标盘作小幅度转动27 游标盘制动螺丝 锁紧后,只能用游标盘微调螺丝26使游标盘作小幅度转动28 平行光管光轴水平调节螺丝 调节该螺丝,可使平行光管在水平面内转动29 平行光管光轴仰角调节螺丝 调节平行光管的俯仰角四、实验原理:三棱镜如图1 所示,AB和AC是透光的光学表面,又称折射面,其夹角 称为三棱镜的顶角;BC为毛玻璃面,称为三棱镜的底面。图2三棱镜示意图 1.反射法测三棱镜顶角 如图2 所示,一束平行光入射于三棱镜,经过AB面和AC面反射的光线分别沿 和 方位射出, 和 方向的夹角记为 ,由几何学关系可知: 图3反射法测顶角2.最小偏向角法测三棱镜玻璃的折射率假设有一束单色平行光LD入射到棱镜上,经过两次折射后沿ER方向射出,则入射光线LD与出射光线ER间的夹角 称为偏向角,如图3所示。 图4最小偏向角的测定转动三棱镜,改变入射光对光学面AC的入射角,出射光线的方向ER也随之改变,即偏向角 发生变化。沿偏向角减小的方向继续缓慢转动三棱镜,使偏向角逐渐减小;当转到某个位置时,若再继续沿此方向转动,偏向角又将逐渐增大,此位置时偏向角达到最小值,测出最小偏向角 。可以证明棱镜材料的折射率 与顶角 及最小偏向角的关系式为 实验中,利用分光镜测出三棱镜的顶角 及最小偏向角 ,即可由上式算出棱镜材料的折射率 。实验内容与步骤:1.分光计的调整(分光计结构如右图所示) 在进行调整前,应先熟悉所使用的分光计中下列螺丝的位置: ①目镜调焦(看清分划板准线)手轮; ②望远镜调焦(看清物体)调节手轮(或螺丝);③调节望远镜高低倾斜度的螺丝;④控制望远镜(连同刻度盘)转动的制动螺丝;⑤调整载物台水平状态的螺丝;⑥控制载物台转动的制动螺丝;⑦调整平行光管上狭缝宽度的螺丝;⑧调整平行光管高低倾斜度的螺丝; 图5 ⑨平行光管调焦的狭缝套筒制动螺丝。(1)目测粗调。将望远镜、载物台、平行光管用目测粗调成水平,并与中心轴垂直(粗调是后面进行细调的前提和细调成功的保证)。(2)用自准法调整望远镜,使其聚焦于无穷远。①调节目镜调焦手轮,直到能够清楚地看到分划板"准线"为止。 ②接上照明小灯电源,打开开关,可在目镜视场中看到如图4所示的“准线”和带有绿色小十字的窗口。 图6目镜视场 ③将双面镜按图5所示方位放置在载物台上。这样放置是出于这样的考虑:若要调节平面镜的俯仰,只需要调节载物台下的螺丝a1或a2即可,而螺丝a3的调节与平面镜的俯仰无关。图7平面镜的放置 ④沿望远镜外侧观察可看到平面镜内有一亮十字,轻缓地转动载物台,亮十字也随之转动。但若用望远镜对着平面镜看,往往看不到此亮十字,这说明从望远镜射出的光没有被平面镜反射到望远镜中。我们仍将望远镜对准载物台上的平面镜,调节镜面的俯仰,并转动载物台让反射光返回望远镜中,使由透明十字发出的光经过物镜后(此时从物镜出来的光还不一定是平行光),再经平面镜反射,由物镜再次聚焦,于是在分划板上形成模糊的像斑(注意:调节是否顺利,以上步骤是关键)。然后先调物镜与分划板间的距离,再调分划板与目镜的距离使从目镜中既能看清准线,又能看清亮十字的反射像。注意使准线与亮十字的反射像之间无视差,如有视差,则需反复调节,予以消除。如果没有视差,说明望远镜已聚焦于无穷远。 (3)调整望远镜光轴,使之与分光计的中心轴垂直。 平行光管与望远镜的光轴各代表入射光和出射光的方向。为了测准角度,必须分别使它们的光轴与刻度盘平行。刻度盘在制造时已垂直于分光计的中心轴。因此,当望远镜与分光计的中心轴垂直时,就达到了与刻度盘平行的要求。具体调整方法为:平面镜仍竖直置于载物台上,使望远镜分别对准平面镜前后两镜面,利用自准法可以分别观察到两个亮十字的反射像。如果望远镜的光轴与分光计的中心轴相垂直,而且平面镜反射面又与中心轴平行,则转动载物台时,从望远镜中可以两次观察到由平面镜前后两个面反射回来的亮十字像与分划板准线的上部十字线完全重合,如图6(c)所示。若望远镜光轴与分光计中心轴不垂直,平面镜反射面也不与中心轴相平行,则转动载物台时,从望远镜中观察到的两个亮十字反射像必然不会同时与分划板准线的上部十字线重合,而是一个偏低,一个偏高,甚至只能看到一个。这时需要认真分析,确定调节措施,切不可盲目乱调。重要的是必须先粗调:即先从望远镜外面目测,调节到从望远镜外侧能观察到两个亮十字像;然后再细调:从望远镜视场中观察,当无论以平面镜的哪一个反射面对准望远镜,均能观察到亮十字时,如从望远镜中看到准线与亮十字像不重合,它们的交点在高低方面相差一段距离如图6(a)所示。此时调整望远镜高低倾斜螺丝使差距减小为h/2,如图6(b)所示。再调节载物台下的水平调节螺丝,消除另一半距离,使准线的上部十字线与亮十字线重合,如图6(c)所示。之后,再将载物台旋转180o ,使望远镜对着平面镜的另一面,采用同样的方法调节。如此反复调整,直至转动载物台时,从平面镜前后两表面反射回来的亮十字像都能与分划板准线的上部十字线重合为止。这时望远镜光轴和分光计的中心轴相垂直,常称这种方法为逐次逼近各半调整法。图8亮十字像与分划板准线的位置关系 (4)调整平行光管 用前面已经调整好的望远镜调节平行光管。当平行光管射出平行光时,则狭缝成像于望远镜物镜的焦平面上,在望远镜中就能清楚地看到狭缝像,并与准线无视差。 ①调整平行光管产生平行光。取下载物台上的平面镜,关掉望远镜中的照明小灯,用钠灯照亮狭缝,从望远镜中观察来自平行光管的狭缝像,同时调节平行光管狭缝与透镜间的距离,直至能在望远镜中看到清晰的狭缝像为止,然后调节缝宽使望远镜视场中的缝宽约为1mm。 ②调节平行光管的光轴与分光计中心轴相垂直。望远镜中看到清晰的狭缝像后,转动狭缝(但不能前后移动)至水平状态,调节平行光管倾斜螺丝,使狭缝水平像被分划板的中央十字线上、下平分,如图7(a)所示。这时平行光管的光轴已与分光计中心轴相垂直。再把狭缝转至铅直位置,并需保持狭缝像最清晰而且无视差,位置如图7(b)所示。图9狭缝像与分划板位置 至此分光计已全部调整好,使用时必须注意分光计上除刻度圆盘制动螺丝及其微调螺丝外,其它螺丝不能任意转动,否则将破坏分光计的工作条件,需要重新调节。 2. 测量 在正式测量之前,请先弄清你所使用的分光计中下列各螺丝的位置:①控制望远镜(连同刻度盘)转动的制动螺丝;②控制望远镜微动的螺丝。(1)用反射法测三棱镜的顶角 如图2 所示,使三棱镜的顶角对准平行光管,开启钠光灯,使平行光照射在三棱镜的AC、AB面上,旋紧游标盘制动螺丝,固定游标盘位置,放松望远镜制动螺丝,转动望远镜(连同刻度盘)寻找AB面反射的狭缝像,使分划板上竖直线与狭缝像基本对准后,旋紧望远镜螺丝,用望远镜微调螺丝使竖直线与狭缝完全重合,记下此时两对称游标上指示的读数 、 。转动望远镜至AC面进行同样的测量得 、 。可得 三棱镜的顶角 为 重复测量三次取平均。(2) 棱镜玻璃折射率的测定 分别放松游标盘和望远镜的制动螺丝,转动游标盘(连同三棱镜)使平行光射入三棱镜的AC面,如图3 所示。转动望远镜在AB面处寻找平行光管中狭缝的像。然后向一个方向缓慢地转动游标盘(连同三棱镜)在望远镜中观察狭缝像的移动情况,当随着游标盘转动而向某个方向移动的狭缝像,正要开始向相反方向移动时,固定游标盘。轻轻地转动望远镜,使分划板上竖直线与狭缝像对准,记下两游标指示的读数,记为 、 ;然后取下三棱镜,转动望远镜使它直接对准平行光管,并使分划板上竖直线与狭缝像对准,记下对称的两游标指示的读数,记为 、 ,可得 重复测量三次求平均。用上式求出棱镜的折射。五、实验注意事项:1.望远镜、平行光管上的镜头,三棱镜、平面镜的镜面不能用手摸、揩。如发现有尘埃时,应该用镜头纸轻轻揩擦。三棱镜、平面镜不准磕碰或跌落,以免损坏。 2.分光计是较精密的光学仪器,要加倍爱护,不应在制动螺丝锁紧时强行转动望远镜,也不要随意拧动狭缝。 3.在测量数据前务须检查分光计的几个制动螺丝是否锁紧,若未锁紧,取得的数据会不可靠。 4.测量中应正确使用望远镜转动的微调螺丝,以便提高工作效率和测量准确度。 5.在游标读数过程中,由于望远镜可能位于任何方位,故应注意望远镜转动过程中是否过了刻度的零点。 6.调整时应调整好一个方向,这时已调好部分的螺丝不能再随便拧动,否则会造成前功尽弃。 7.望远镜的调整是一个重点。首先转动目镜手轮看清分划板上的十字线,而后伸缩目镜筒看清亮十字。 六、思考题:1. 分光计的调整有哪些要求?其检察的标准?答:①几何要求:“三垂直”。即载物小平台的平面,望远镜的主光轴、平行光管的主光轴均必须与分光计的中心轴垂直。②物理要求:“三聚焦”。即叉丝对目镜聚焦,望远镜对无穷远聚焦,狭缝对平行光管物镜聚焦。③检验三垂直的标准:“四平行”。即载物小平台平面、望远镜的主光轴、平行光管的主光轴和读数刻度盘四者相互平行。④检验三聚焦的标准:“三清晰”。即目镜中观察叉丝清晰,亮十字反回的像(绿十字)清晰,在望远镜中看到狭缝清晰。2. 即是重点又是难点内容的望远镜系统如何调整? 答:①目测粗调②打开小灯调节目镜,看清叉丝。③在载物台上放双平面镜(位置如胶片图所示,为什么?),调节物镜(仰俯角和伸缩)和载物台(螺钉),使双平面镜两面有绿十字像并清晰、无视差,此时望远镜已聚焦无穷远。④调整望远镜的光轴与分光计转轴垂直。使双平面镜两面有绿十字像。再用“减半逐步逼近法”使望远镜的光轴与分光计的中心轴垂直(对照胶片讲解,必要时示范讲解),即叉丝的像与调整叉丝完全重合。3. 平行光管如何调整?答:①用已调节好的望远镜作基准,调节平行光管下部仰俯螺钉,使其出射平行光。②调节平行光管的狭缝宽度(强调:不要损坏刀口!)③使平行光管光轴与分光计转轴垂直。使目镜中看到的水平和竖直的狭缝像均居中。 七、误差分析:在测量三棱镜折射率实验中,当调节分光计的平行光管光轴与望远镜光轴垂直于中心转轴后,由实验可知载物台平面的倾斜程度对最小偏向角的测量没影响,但顶角的测量随着载物台平面的倾斜程度不同,有着不同程度的影响。八、实验心得:1、提高了我们综合分析的能力,当面对一个问题时,首先要考虑怎样解决,既而开始考虑解决的具体方法,在实验前必须提前预习,把整个实验的原理,流程和注意的事项掌握清楚,这才能保证你实验既快又好的完成.在预习时要有目的,心中明白哪里里是实验的重点,哪里是必须注意的问题.设计实验步骤,并预测实验中可能出现的问题。对实验的每一个细节进行分析,尽可能的减小实验误差。这些都使我们初步培养了实验的素质和能力。 2、培养了实验中科学严谨的态度,尊重客观事实,对待任何实验都客观认真仔细。实验正式开始前,应该先清点下实验仪器和材料,并对其进行检查,以确保实验顺利进行.在动手前先将心中的实验知识对照一起过一遍再开始动手。实验过程更始需要很精细的态度和求实的态度。对每个步骤,每个细节都要留心。 3、养成了我们做事认真细致有耐心的习惯。在实验中,你必须有耐心,因为实验中每个变化都可能是细微的,必须集中精神才能去发现它,不可以急于求成。如果实验数据与正确数据相差过大时,应该把整个实验过程回想一下,对照每一步骤寻求问题所在,重新做一次。 4、悉了很多仪器的使用方法,在光学实验室良好的环境和设备的情况下,我们得到了很好的锻炼,对很多仪器的调试、测量,以及如何减小实验误差等,都有了很明确的认识。我想,这在我们以后的实验过程中会非常有用。 5、实验老师们的耐心讲解和对工作的认真态度给我留下了很深刻的印象。辅导我们实验的每一位老师,对工作都极其认真,在实验前,老师通常会给大家讲解下实验的注意事项,对于我们实验中出现的问题都给予耐心的讲解,而且,在我们实验进行中和实验结束后,老师们都启发我们思考实验的一些外延内容,这对我们将实验所进行的内容跟课本密切联系起来,将知识更充分地掌握。九、试验总结:首先:光学试验的仪器测量都十分精密,实验中一个很小的环节都有可能导致试验的失败,以“应用全反射临界角法测定三棱镜的折射率”为例,在实验过程中要注意分光仪在进行本次实验时已做过校正,因此时在测量时就应该注意,只能调节载物台倾斜度调节螺丝,而对于像平行光管倾斜度调节螺丝、望远镜倾斜度调节螺丝等就不应该再进行调节,否则将会导致实验失败。 第二:对于数据的处理,光学实验也有较高的要求,数据不但要求准确度高,精确度也要高,而且通常要记录多组数据,最后取平均。 第三:光学实验的测量仪器在进行测量时,通常要求一个稳定的实验环境,当有光源时,通常要在实验开始前先打开光源,这样在进行实验时,光源已经达到稳定。对于“全息照相”,对环境的稳定性要求更高,实验仪器都放在防震台上,在仪器排好光路后,要用手轻敲台面,看光路是否改变,在进行曝光前,更是要求室内实验人员不得大声说话,因为声波震动而引起的空气密度变化都有可能导致实验失败,在装片后还必须有一个使台面上各元件自然稳定的时间,即使干涉条纹稳定下来了,时间也不得少于3分钟。可以说这是我做过的六次实验中对稳定性要求最高的实验 第四:我始终认为做好实验预习是最重要的,在作实验前,通过预习,我们可以了解要做实验的原理及要使用的仪器的使用方法,这样在实验之前就已对试验有了大概的了解,然后在课堂上通过老师的讲解,可以迅速掌握仪器的使用方法,这样做起实验来才会得心应手,同时也可以减少因不了解实验仪器的使用方法而导致的实验失败,甚至是对仪器造成损坏,可以说做好实验预习是一举多得的事情。九、参考文献:[1]、普通物理实验3光学部分 高等教育出版社 杨述武、赵立竹等编 2008年版;[2]、大学物理实验 章世恒 主编 西南交通大学出版社 2009 年1月 ;[3]、大学物理实验教程(第2版) 何春娟 主编 西北工业大学出版社 2009年4月。
关于光的本性问题很早就引起了人们的关注。微粒说1638年,法国数学家皮埃尔·伽森荻(Pierre Gassendi)提出物体是由大量坚硬粒子组成的。并在1660年出版的他所著的书中涉及到了他对于光的观点,也认为光也是由大量坚硬粒子组成的。牛顿随后对于伽森荻的这种观点进行研究,他根据光的直线传播规律、光的偏振现象,最终于1675年提出假设,认为光是从光源发出的一种物质微粒,在均匀媒质中以一定的速度传播。微粒说很容易解释光的直进性和反射现象,因为粒子与光滑平面发生碰撞的反射定律与光的反射定律相同。然而微粒说在解释一束光射到两种介质分界面处会同时反射和折射,以及几束光交叉相遇后彼此毫不妨碍的继续向前传播等现象时,却发生了很大困难。波动说罗伯特·胡克在1685年发表的《显微术》一书中,认为光是一种振动,发光体的每一振动在介质中向各个方向传播。胡克初步建立了波面和波线的概念,并把波面的思想用于对光的折射和薄膜颜色的研究。惠更斯(Christian Huygens)著《论光》更明确地提出了光是一种波动的主张,他认为光是一种介质的运动,该运动从介质的一部分以有限速度依次地向其他部分传播,他把光的传播方式与声音在空气中的传播作比较。波动说很容易能够解释微粒说不能解释的两个问题。水波可以同时发生反射和折射,并且水波的反射和折射规律和光完全相同。湖面上的激烈水波能够自由的互相穿过,通过一个窗口能够同时听到窗外几个人讲话的声音,这些都是人们熟知的波的现象。然而,早期的波动说缺乏定量的数学严密性,也缺乏对波动特性的足够说明,仍然摆脱不了几何光学的观念。同时,惠更斯所提出的波动说是把光比作像“水波”一样的机械波,即机械波的传播需要依靠介质,而光却能在真空中(即无介质)传播。牛顿并不是在根本上否认光的波动性,事实上正是牛顿首先提出了光在本质上是一种周期过程的观点,他还多次提到光可能是一种振动并与声波作对比。然而从他的著作《光学》的其他部分来看,他还是倾向于光的微粒说。突出的例子是从光的微粒说出发,根据机械粒子遵守的力学规律来解释光的反射定律和折射定律,并得出了光密介质中的光速要大于光疏介质中的光速这一与事实不符的结论。英国物理学家托马斯·杨(1773年 – 1829年)用干涉实验证明了光的波动性由于牛顿在学术界有很高的声望,致使微粒说在其后的100多年里一直占着主导地位,而波动说却发展得很慢。同时,如果要证明光具有波动性,必须设法显示出光具有干涉现象,而干涉现象的产生必须得到两列相干光,然而要得到两列相干光在当时是很困难的。直到1801年英国物理学家托马斯·杨(Thomas Young)终于用干涉实验证明了光的波动性。详见杨氏双缝干涉实验电磁说到19世纪中期,光的波动性已经得到公认,然而当时人们只了解在介质中传播的机械波,认为光波也是一种机械波。而任何机械波的传播都依靠介质,光却能在真空中传播。从太阳和其他恒星所发出的光,是通过什么介质传播过来的呢?为了说明光传播的这个问题,人们便假设在宇宙空间中到处充满着一种特殊的物质,这种物质被称作以太,光便是通过“以太”来进行传播。为了解释光波的各种性质,对于“以太”这个概念又进一步提出了种种假设。譬如,“以太”的密度极小,却具有较大的弹性等。由于对“以太”性质种种假设间存在明显的矛盾,人们很难相信存在这种物质。而为证明“以太”存在的各种实验也都以失败而告终。1846年,法拉第发现在磁场的作用下,偏振光的振动面会发生改变。这一重要的发现,表明光和电磁现象间存在着某种联系,同时将人们的目光转移到了电磁现象来考虑。19世纪60年代,麦克斯韦在研究电磁场理论时预见了电磁波的存在。同时指出电磁波是一种横波,电磁波的传播速度等于光速。麦克斯韦通过电磁波与光波的相似性质,提出假设,认为光波是一种电磁波。20多年后,赫兹用实验证实了电磁波的存在,测得电磁波的传播速度的确与光速相同,同时电磁波也能够产生反射、折射、干涉、衍射、偏振等现象,从实验中证明了光是一种电磁波。光子说光的电磁说使光的波动理论发展到相当完美的地步。但是,还是在赫兹用实验证实光的电磁说的时候,就已经发现了光电效应这一现象,而这一发现也使光的电磁说遇到了无法克服的困难。1905年爱因斯坦提出光量子论,运用光子的概念解释了光电效应。
本文仅供学习使用,并非商业用途,全文是针对哈尔滨工业大学刘文之的论文《移动机器人的路径规划与定位技术研究》进行提炼与学习。论文来源中国知网,引用格式如下: [1]刘文之. 基于激光雷达的SLAM和路径规划算法研究与实现[D].哈尔滨工业大学,2018.
相关坐标系转换原理已经在前一篇文章写完了,直接上转换方程。
这里他的运动模型选择的是基于里程计的运动模型,还有一种基于速度的运动模型,其实都差不多,整体思想都一样。里程计是通过计算一定时间内光电编码器输出脉冲数来估计机器人运动位移的装置,主要是使用光电码盘。根据光电码盘计算出此时轮子的速度,然后通过已知的轮子半径来获得单位时间 每个轮子 的位移增量。
高等数学可知单位时间位移增量就是速度,对速度在一定时间上进行积分就得到这一段时间所走过的路程。
根据上图,我们可以求出来机器人航向角角速度、圆弧运动半径和机器人角度变化量,由此可以解的机器人在当前时刻的位姿。
实际上也是有误差,所以单独依靠里程计会与实际结果产生较大误差,所以必须引入其他的外部传感器对外部环境的观测来修正这些误差,从而提高定位精度。
首先肯定需要将激光雷达所测得的端点坐标从极坐标、机器人坐标中转换到世界坐标中。
这张略过,暂时不需要看这个
路径规划算法介绍:
因为该算法会产生大量的无用临时途径,简单说就是很慢,所以有了其他算法。
了解两种代价之后,对于每一个方块我们采用预估代价与当前路径代价相加的方法,这样可以表示每一个路径点距离终点的距离。在BFS搜索过程的基础上,优先挑选总代价最低的那个路径进行搜索,就可以少走不少弯路。(算法讲解 )
在局部路径规划算法之中,我们选用DWA算法(dynamic window approach),又叫动态窗口法。动态窗口法主要是在速度(v, w)空间中采样多组速度,并模拟机器人在这些速度下一定时间内的轨迹。在得到多组轨迹后,对这些轨迹进行评价,选取最优的轨迹所对应的速度来驱动机器人运动。 state sampling就是按照之前给出的全局路径规划,无论是Dijkstra还是A* 都可以方便的得到state sampling,DWA算法所需要提前建立的action sampling有两种:
但是无论是什么情况,上述所做的工作就是把机器人的位移转化到世界坐标中来,而不是机器人坐标系。速度采样结束之后,只需要对小车的轨迹进行评判,就可以得到最优解了。下面介绍速度采样的办法。
对速度进行采样一般有以下三个限制:
当确定了速度范围之后,就需要根据速度分辨率来对小车速度离散化,在每一时刻将小车在不同直线速度角速度组合下所即将要行驶的距离都可视化出来。
其中每一条轨迹都是很多小直线连接起来的。
需要用评价函数来对上述轨迹进行选择,选择最适合的轨迹
最后为了让三个参数在评价函数里所发挥的作用均等,我们使用归一化处理来计算权重。
算法流程整体如下:
【从高科技战争特点看我国国防现代化】上个世纪80年代的美国远程突袭利比亚开创了高科技战争的先河,90年代的海湾战争又宣告了高科技战争的成形与完善。当美国大兵用伤亡区区几十人的代价取得整场战争胜利的时候;当伊拉克百万雄师被打的溃不成军的时候;当战争在几十天就完全终结的时候,我们心中除了无比的震撼,还有对自身安全的忧虑和对未来我军建设的思考。一、什么是高科技战争所谓高科技,在科学术语中侧重的是新科技、尖端科技的涵义,它与一般科技没有明确的时间界定,发明较早而技术复杂,能巨大改变原有做事方式、方法的,大大提高办事效率的技术,人们也愿意称之为高科技。而战争中的高科技我认为与一般的定义应有区别,它更应被定义为:改变作战模式,决定战争进程,提高战争效率,与高科技人才相结合,与战略敌军科技相比不至于落后的新型、可实用的技术。只有明确了这个定义,我们才能更明确的提出我国国防现代化的方向,走出许多认识上的误区。比如说:我国产的有些雷达,技术水平达到了国际先进,但在装备部队后发现,它们易于受潜在战略敌方的干扰而无法工作。那么这些雷达即使采用了高科技,却因为他作用与老式雷达一样,在敌军面前不堪一击,所以也不能称之为高技术(武器)。相反,我国的红旗2导弹,虽有50年左右的历史,但其与新的导弹技术相接合,加之指挥员战术思想的先进,即使在新的战争中亦能发挥有效的作用,那么它就应该被称之为高科技。总结:判断高科技必须以效果相结合,对敌人没用的科技即使水平再高也不能盲目崇拜。二、高科技战争的特点人员知识层次高。新战争的特点要求更多掌握现代科技知识的复合型人才。战争机器的日益复杂导致操作所需技能的大幅提高,仅仅拥有高科技武器装备还不能形成战斗力,还必须具备能熟练操作武器的战斗人员。这里有个现成的例子:据外电报道,台湾在买入幻影2000战斗机和F16-BLOCK5/10战斗机共250余架后,却因战斗机飞行员短缺而只能形成70%的战斗力,造成极大的浪费。想要拥有大量熟练的军人,首先要改革兵役制度,变义务兵役制度为义务兵役制度与招募兵役制度相结合,大力发展招募兵役制度。保留高素质的核心队伍,这样才能稳定、提高军队的战斗力。武器技术含量高,使用复杂。高科技武器的名称由来就是源于其使用技术的尖端性、复杂性。任何一种高科技武器都综合了多种先进技术,比如闻名于世的"战斧"导弹,它就集新材料科学、燃料科学、电子计算机技术、制导技术、卫星导航技术等于一身,不可谓技术不高。高科技武器的使用也相对复杂。因为高技术武器的制造与运用都结合了大量的尖端技术,其制造、维护、训练、使用对人员的要求也相对较高。操作人员少有不慎或武器某系统、零件的失灵都会造成武器的失效。一些报道曾经指出,我军的一些部队面对新型装备,竟然因恐惧其技术复杂而放置于仓库不敢使用,这也从侧面证明武器技术含量的提高和高技术武器渴求高技术人才。战争空间由三维向多维发展。战争已经不仅仅是海、陆、空三维。外层空间作战、电子战、心理战、网络战已成为现代战争不可或缺的部分。俄罗斯最近成立第四军--天战部队就是战争空间多维化的标志之一。高成本,低伤亡,高费效。不可质疑,高科技战争是高成本的战争,区区一个月的海湾战争,美国打完了近一年的军费,如果不是盟国的赞助,美国在经济上是经不起长期的高科技战争的。这也是高科技战争的一个致命的弱点,谁也不能长期承担。所以海湾战争后,美国努力发展低成本智能攻击武器,以避免打不起战争的尴尬境地。虽然如此,极低的伤亡,极佳的攻击效果仍然让高科技战争成为未来战争的发展必然。由此可见,"高技术战争",是高素质军事人才以技术含量高、造价高的武器在拓展的空间实施快速的打击,以达成高效率军事行动的战争。三、我国国防现代化与高科技战争(一)建立现代军事理论,构造现代国防体制要运用高科技构筑我国的现代化国防,首先一点就是必须建立科学、系统、具前瞻性、与国情、军情相结合的军事理论。在此军事理论的指导下有步骤的开展高技术的研究与运用,避免盲目与浪费。战争的胜利与否很大程度上决定于军事理论和战略指导思想的先进与否,我们必须深刻理解这一点。我军能在极度劣势下在朝鲜战争中战平(胜)美军,关键就在于我军军事理论非常成熟,通过了长期战争的检验。检验军事理论的正确性无非两个途径:战争检验和借鉴它国经验。鉴于我国的和平外交政策,我们无法通过前者来作出检验,那么我们只有靠观察外军战斗和跟踪新军事理论来进行判断,这之中又要考虑不同的国情和军情,逐步修正以求合理。(如此做法,必然会存在误差,所以我认为没有实战检验的我军军事理论是我军能否在未来战争中取胜的最不确定的因素。)(二)应重点发展以下科技:军用电子技术。在现代高技术武器的发展中,军用电子技术是其核心和基础,从近期发生的几场局部战争看,军用电子技术已从作战保障跃为作战手段,成为现代作战行动的先导,并贯穿于战争的全过程。军用计算机技术。现代战争的高速化,使武器装备的自动化控制显得极为重要,其中计算机扮演着重要的角色。随着信息技术的迅速发展及在军事上的广泛应用,未来战场将是一个由众多计算机通过有线或无线等方式,把遍布于陆、海、空、天、电诸领域的侦查监视、定位导航、火力打击、指挥控制、支援保障等系统乃至单车、单炮、单兵等基本作战单元连接在一起而形成的网络世界。敌对双方在计算机网络上的争斗将构成战争的主要内容。网络上的争斗不只是力量和智慧的较量,更是技术、技能和技巧的抗衡,正如有人所描述的那样,是"键盘上的战争"。军用探测技术。军用探测技术是高技术战争中制胜的重要因素之一,是航天技术与信息技术相结合的产物。目前,已发展和投入使用的军用探测技术有:1、雷达探测技术。它是利用物体对无线电波的反射特性来发现和测定目标位置的"无线电定位技术"。它广泛地应用于战场侦察、防卫、引导、火控等现代战争的各个方面。2、光学探测技术。它以光学成像技术为基础,主要用各种光学摄影机进行的战场照相侦察。3、地面传感探测技术。这是一种通过地面目标所引起的电、声、磁、地面振动和红外辐射等物理变化来确定目标的探测技术。4、夜视技术。是用于在黑暗环境中帮助人眼增强视觉的一种专门技术。在现代战场上广泛使用的夜视装置主要有:红外夜视仪、微光夜视仪、微光电视及热成像仪四种。未来军用探测技术的发展趋势是:空间上的立体化;速度上的实时化;手段上的综合化;侦察、监视与打击上的一体化。军用制导技术。精确制导武器的产生和发展,完全依赖于精确制导技术。因此,精确制导技术在整个现代军事高技术的发展中占据着十分重要的地位。目前,被开发和广泛使用的精确制导技术主要有:微波制导、红外制导、电视制导、毫米波制导、指令制导和地图匹配制导。精确制导技术将向高精度、抗干扰、全天候、智能化和低成本方向发展,特别是显现出综合化的趋势。如"毫米波辐射图象匹配制导"、"地貌景象匹配制导",以及"全球定位系统"(GPS),就是综合化的制导方式。科索沃战争中大出风头的"战斧"式巡航导弹以及JDAM炸弹等采用的就是"惯性导航+地形匹配+数字式景象匹配区域相关器"这一综合制导方式。隐身技术。隐身技术是指用来防止己方武器被敌方雷达、红外、声纳和可见光有效探测的伪装技术。它是近年来举世瞩目的一项重大军事技术,同激光武器和巡航导弹一起被誉为当今军事上的三大法宝。目前隐身兵器采取的主要隐身技术有:反雷达探测隐身技术、反红外探测隐身技术、反光学探测隐身技术和反声纳探测隐身技术等。军用激光技术。激光技术是人类二十世纪六十年代的重大科学技术成就,它是光学、光谱学与电子学发展到一定程度以及这些学科相互结合的必然产物。比较成熟或影响较大的军事应用主要有:1、激光制导;2、激光雷达;3、激光测距;4、激光通信;5、激光对抗;6、激光模拟;7、激光武器。值得注意的是,美国经过近年来不断加大对军用激光技术的投入,以经把体积庞大,实验性的激光武器成功的转变为可安装在大型武器平台上,具有一定实战功能的武器。按此发展速度,再不远的将来,激光武器很可能成为一个改变战争模式的决定性武器,而导弹将因无法突破激光防御而不得不退出历史舞台。军用智能技术。随着军用智能技术的发展,各种智能化武器将对未来作战产生深远影响。目前,不仅在专家鉴定系统(TECA)、自然语言理解、语言识别和视觉处理等基础研究方面取得突破性的成果,而且还研制成功了大量的智能武器系统,如智能导弹、智能地雷、智能坦克以及智能机器人等,形成了一个庞大的智能武器家族。军用航天技术。航天技术广泛运用于军事领域,使武器装备的效能发生了革命性的变化。它的发展主要集中在保障军事行动的军事卫星、进攻性与防御性空间武器,以及多用于载人军事航天系统三个方面。美国空军司令部和航空航天局正在为军事、科研和商业上应用联手开发进入太空技术。目前,美国空间司令部已接近于能够部署一种灵活有效的带翼航天器,支援太空军事行动。太空军事化是一个噩梦,一个已经开始的噩梦。(二)培养高科技人才在高素质新型军事人才的培养上必须树立超前意识,坚持人才培养先行。要紧紧抓住人才质量建设这个根本,加大人才培养的力度,要培养大批懂得高科技知识的指挥人才,培养大批能够担当打赢未来高技术局部战争重任、经得起各种风浪考验的高素质新型军事人才,实现我军人才质量建设的整体性飞跃。我军有在战争中培养人才的传统和经验,但在新的年代,我们培养军事人才的途径更多的是依靠体制。必须建立这样一个完备的体制:①机会平等,公平竞争。这是一个高效培养体系的共同特点,这样才能从人群中选拔出真正的人才,才能促进全面的提高。②开放灵活,鼓励创新。绝对不能闭门造车,要积极吸收国内外的新经验、新方法;让人才走出国门,让人才与世界接轨。③系统全面,高低有序。要给每以个想晋级的军人以机会,培养高低各类人才;培养体系要由低到高,逐渐深入。④保持压力,终生培训。结合新的要求,对已完成培训的各阶段军事人员进行再培训,保持合适的淘汰率,促使军事人员不断提高;培训要在服役期内全程进行,保障部队战斗力。对军事人才的基本要求:爱国;强壮的身体和过硬的军事知识;健康的心理和强健的神经;积极上进,能自我提高。(三)加强武器管理"管理"就是国防科研和军工生产管理,只有搞好手中武器装备的管理,才能形成战斗力。什么是战斗力?即人、武器加上相互间的结合。要搞好管理,就要提高官兵与武器的结合能力。如何管理?首先,要让武器的研制体现以人为本的原则,不能让人的体力和脑力负担过重,要让士兵爱上武器而不是相反。第二,武器的维护保养和更新换代要科学、经济的进行。第三,加强训练,让士兵熟悉武器的性能和操作技巧。自20世纪90年代,全军上下掀起了一个轰轰烈烈、扎扎实实的学习现代科技特别是高科技知识的热潮,全军科技大练兵,一切为打赢,通过科技练兵,提高了官兵素质。四、反思与总结成功的高科技战争需要多种因素的完美结合,它需要有新思想、新技术、优秀人才和先进的管理。这些资源中,新技术以及其在战争中运用带来的巨大资金、物资消耗是我军面临的最大难题。国力现状决定了我国不可能在该领域投入更多的资金,如何利用有限的资源完成我军的现代化任务是我们的最艰巨的任务。结合外军,特别是美军军事发展的经验,我认为要着重做好以下几点:坚持有所为,有所不为。我们不搞全球扩张,不搞军事讹诈。所以我们无须航母(暂时)、全球监视系统和全球定位系统(需要区域监视和定位系统)、海外军事基地……。但我们必须在事关战略平衡的洲际导弹、核潜艇、战略防空系统以及决定战争胜负的精确制导武器、先进战斗机等战术武器上保证技术不致落后。军民结合,降低成本。美军成功降低高科技武器成本的方法是高科技军民通用,技术广泛和大量的运用使武器的单位成本大大降低。如果说以前美军在大量使用精密武器时心里还有所经济顾虑的话,现在的美军完全可以率性而为了。我军也应走同样的道路,让民用企业也参与技术研究,让军事技术民用化,提高技术的通用性和可应用性,降低使用成本。取消军工企业的生产垄断,让私营企业和外资企业参与研制和生产,引入竞争机制,提高投资效率,降低生产成本。综上所述,高科技战争并不可怕,它对我军现代化建设既是挑战,也是机遇。只要我们能运用国力快速上升的有利时机,把握全局,科学计划,全力而为,就必然能赶上高科技浪潮,建成一只现代化的军队。