开题报告(工程硕士的例子)开题报告(工程硕士的例子).doc

开 题 报 告 面向空间试验的遥科学网络技术研究 学生：刘斌 指导老师：鲁士文 研究员 中科院研究生院 二零零四年十月 开展本课题研究的意义 空间试验的重要性 我们知道，由于太空处于微重力，高真空，超洁净以及无容器的特殊环境下，和地面环境有非常显著的区别，所以许多在地面不能进行的实验在太空成为了现实，利用它，科学家可以培养出优良的植物品种，可以制造出纯度极高的金属，可以让地球上不能融合的细胞紧密结合到一起….，因此，太空可以成为许多高新产品的加工厂，而空间试验正是围绕这一主题来开展的。通过开展空间试验，一个国家可以获得巨大的经济收益和社会效益。在我国，由于没有足够的条件，空间试验开展得比较晚，最初是通过返回式卫星作一些种子的试验，后来，在上世纪九十年代后期，我国神州飞船的发射为我们进行空间试验创造了有利条件，从神舟一号开始，在飞船上组建了专门进行空间试验的应用系统，空间试验得到了长足的发展，在神州四号飞船飞行期间，更是进行了包括多模态微波遥感器对地观测、综合精密定轨实验、综合性空间环境预报和监测、空间细胞电融合实验研究等八项在轨应用任务的科学和技术研究，带来了巨大的经济效益和社会效益，可以预见，随着空间实验为我国国民经济带来的推动作用越来越大，今后这方面的实验会越来越多，范围会越来越广，航天部门也已经有了创建空间实验室的计划，相信不久的将来，空间试验任务会越来越多，对于相应的实验支持要求也会越来越高。 遥科学网络是空间试验极为重要的组成部分 遥科学（telescience）在我国是一个新名词，目前对它的解释不是太统一，但根据它的实际意义，可以简单地理解为是遥现场与遥操作的集成运用。作为一种特殊操作模式，遥科学现在已成为空间科学与实验应用的重要途径。通过远程交互方式，遥科学可直接将位于空间站或空间试验室内的实验装置与地面研究人员连接在一个回路中，从而使之能在线地控制实验或其它应用的进程。显而易见，这种操作手段对于提高空间应用效率、增加空间各系统的安全系数与可靠性和降低系统成本都大有好处，它尤其适用于无人环境。因而遥科学是我国开展空间科学与实验研究必须的一项应用技术。遥科学网络是遥科学技术的具体实现，通过它，地面控制室可以从空间实验室获取数据，同时把地面的控制数据传送给空间设备，使之完成相应的功能。所以，遥科学网络是未来开展空间实验极为重要的组成部分。 开展空间试验中的遥科学网络研究的重要意义 3．1 确保空间试验的可靠性 遥科学网络是确保互操作试验成功的关键，一个运行良好稳定的网络，将确保空间试验的数据及时的传回地面控制中心，并且保证地面控制中心准确的接收到数据，同时，它还需要帮助地面控制中心将实时的控制数据发往空间试验设备，控制试验的进程，所以，只有在开展遥科学网络技术研究后，才有可能建立一个运行良好的控制传输网络，才能确保空间试验的可靠性。 3．2 确保空间试验的高效性 现在，空间试验的作用越来越大，可以预见，今后空间试验的数量会越来越多，越来越频繁，如果不对遥科学网络进行研究，今后对这些试验的管理，控制会陷入一种无序的状态；如果在网络设计之初没有对网络进行前瞻性的规划和分析仿真，随着新节点的增多以及老节点的变动，会使工程人员疲于应付今后的变化，影响科学实验的效率，也浪费我们的资源，所以，为了确保空间试验的高效性，我们需要开展遥科学网络的研究。 3．3 完成高度复杂的空间科学实验 遥科学能够实现地面和空间试验设备的实时交互，所以，对于一些复杂的试验，遥科学网络必不可少，比如机器人控制，试验的调度流程控制等，只有地面科研人员的实时参与，才能保证试验过程按照我们预计的方向发展，这相当于把人的手臂延长到了遥远的太空，而在这个过程中，遥科学网路的可靠性是完成这些试验的关键，而它的这种可靠性正是通过它的研究和仿真来保证的。 3．4 国际合作的需要 今后，空间试验必然会走向国际合作，如果我们只是着眼于国内，而不注意国外的发展形势，不与国外的标准融合，会导致我们走很多弯路，造成资源的浪费，因此，让遥科学网络适应国际发展是我们开展空间试验的需要。 国内外研究现状分析 国内研究现状分析 国内目前针对面向空间试验的遥科学网络技术的研究尚处在初始阶段，还没有系统的理论，在神舟飞船上有一部分初级的应用，主要是在飞船的轨道舱，返回舱里布置多项科学试验，然后把试验数据通过S频段的发射机传回地面应用中心，另外，在科学院还建立了遥科学实验床，进行了相关模拟。 从实现面向空间试验的遥科学网络建设的能力而言，我国现在已经具备了较好的基础，这主要来源于我国这些年对遥测遥控的研究和工程实践，遥科学从很多方面近似于遥测遥控，目前我国的遥测遥控主要是指对导弹，卫星等航天器的遥测遥控，它们都是通过天地信道在航天器和地面设备之间形成一条通路，由航天器的电子设