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关键词:电气工程及其自动化 专业 简介 发展
正是因为电气工程的发展,才有今天庞大的电力工业,人类才不可逆转地进入伟大的电气化时代。人类发展到任何时候也离不开能源,而能源是人类永恒的研究对象,而电能是利用最为方便的能源形式,以电能为研究对象的电气工程及其自动化专业有着十分强大的生命力。
一、专业内容介绍
电气工程及其自动化涉及电力电子技术、计算机技术、电机电器技术信息与网络控制技术、机电一体化技术等诸多领域,是一门综合性较强的学科。电气工程及其自动化的专业范围主要包括电工基础理论、电气装备制造和应用、电力系统运行和控制三个部分。电气工程及其自动化专业的基础性也决定了它具有很强的学科交叉和融合能力。
培养要求:该专业培养能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域的“高素质、强能力、应用型”高级工程技术人才。学生主要学习电工技术、电子技术、信息控制、计算机技术等方面较宽广的工程技术基础和一定的专业知识。本专业主要特点是强弱电结合、电工技术与电子技术相结合、软件与硬件结合、元件与系统结合,学生受到电工电子、信息控制及计算机技术方面的基本训练,具有解决电气工程技术分析与控制技术问题的基本能力。
主干学科:电气工程、计算机科学与技术、控制科学与工程。
主要课程:电路原理、电子技术基础、电机学、电力电子技术、电力拖动与控制、计算机技术(语言、软件基础、硬件基础、单片机等)、信号与系统、控制理论等。
电气工程一般分为电力系统和应用电子(也就是电力电子)。
二、专业发展前景
电气工程学科涉及工业、农业、交通运输、国防及人民生活等各领域,与电子科学与技术、计算机科学与技术、控制科学与工程、信息与通信工程、环境科学与工程、生物医学等学科交叉渗透,拓宽了电气工程学科的内涵与外延。随着科技的发展,电气工程的学科结构、研究领域、技术领域发生了很大变化。电气工程愈来愈多地应用信息技术、计算机技术、通信技术、电力电子技术和自动化技术,电气工程及其自动化专业内涵也发展演变为强电和弱电结合、电工技术和电子技术结合、软件和硬件结合、元件和系统结合。例如“电气工程”和“电子技术”以及“控制科学”交叉融合产生了“电力电子技术”; “电气工程”与“材料科学”的交叉融合产生了“超导电工技术”和“纳米电工技术”; “ 电气工程”与“机械工程”及“计算机学科” 的交叉融合产生了“机电一体化”新学科,已形成了以“机械”为主体、电气工程和计算机控制为技术核心、“机械+电气+计算机”的有机融合,“机电一体化”技术实际上就是电气自动化技术高度发展的一个阶段的必然产物,它是电气自动化领域中机械技术与电子技术有机结合的一种高新技术,也可以说隶属于“电气工程及其自动化”的专业范畴。随着科学技术的高速发展,电力成为国民经济中重要的生产资料及人民生活中必不可少的生活资料。当今,电气化水平的提高使得各种经济活动都离不开电(用油的交通工具除外),我国电能占终端能源消费的比重已接近20%,高于世界平均水平。我国的电气化水平也决定了电力数据具有大范围的覆盖性。有专家表示,电力工业的发展方向是智能电力系统,或者是坚强智能电网或者是智能电网。智能电力系统是实现电力工业发展价值特征的最有效途径,也是现代电力工业的发展方向,发展智能电力系统能够确保更安全、更经济、更绿色、更和谐,同时智能电力系统是一个广义的坚强智能电网,能够有效地破解未来发展的挑战。
三、专业应用与就业方向
电气工程及其自动化的几个方向:
电力系统、电气技术、应用电子技术、高电压与绝缘技术、电机电器及其控制
1.电力系统方向
电力系统专业方向是电气工程及其自动化专业中最具有优势和特色的专业方向,为国家级一类特色专业的重要组成部分,主要培养从事高压电器设备设计、制造和运行维护等方面的高级工程技术人才。该专业方向依托电气工程一级博士学位授权学科和博士后科研流动站,覆盖了高电压与绝缘技术和电介质工程2个二级博士、硕士学位授权学科,电力系统为国家级重点学科。同时,该专业方向设置高电压绝缘技术和电气绝缘与电缆两个专业模块。
就业方向:可在电力设备制造行业从事高电压设备的设计、开发、生产和管理等工作,可在电力系统从事高压设备的运行维护方面的技术工作和管理工作,就业于电业局、供电局、发电厂,也可在科研院所从事教学和科研工作。
2.电气技术方向
电气技术是电气工程及其自动化专业的一个方向。该专业是重点专业,具有电气工程一级学位博士学位授予权,电气工程领域拥有博士后流动站,在高电压与绝缘技术、电机与电气和电力电子与电力信息处理学科具有工学硕士授予权。
就业方向:电气技术方向主要培养电气测量与控制技术方面的高级电气工程技术人才,从事电参量和磁参信息获取与处理技术研究工作,以及电气技术自动化控制领域的装置与系统的设计开发与应用研究工作。学位获得后,可在电气工程技术领域的企业、承担理论研究、技术开发、运行管理等技术工作,也可以在研究机构和高等学校从事研究与教学工作。
3.电机与电气方向
电机与电气学科在一体化电机的理论与技术方面,主要研究了步进电机、无刷直流电机、感应同步器等。在电机的电力电子驱动技术方面,研究了电动车、电机驱动系统的结构与控制策略,变频电源谐波抑制技术。在高环境、高可靠电机与电器方面,研究了高环境电器可靠性理论与技术航天电器的理论与技术、卫星姿控用飞轮的可靠性设计。在新型电磁机构的理论与应用方面,研究了特种电机、磁性流体密封、旋转轴的在线平衡、电磁成型技术。其中在步进电机和无刷直流电机等特种电机及航天电器方面具有较大的影响。
就业方向:可在电力、电子、通信、机械、交通、建筑等行业从事电子领域的研究、设计、开发、运行及管理等工作,也可以在研究机构和高等学校从事研究与教学工作。
4.应用电子技术方向
应用电子技术方向是电气工程及其自动化专业的一个特色专业方向,特点是电气与电子兼备,电力电子与信息电子相融。培养从事电气工程、电子技术、电力电子技术、自动控制、信号变换与处理等方面工作的宽口径、复合型高级工程技术人才。
就业方向:可在电力、电子、通信、机械、交通、建筑等行业从事应用电子技术领域的研究、设计、开发、运行及管理等工作,也可以在研究机构和高等学校从事研究与教学工作。
【关键词】电子工程;EDA;技术
中图分类号:F406文献标识码: A 文章编号:
1、EDA技术的含义及应用现状
在20世纪90年代初从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)的概念发展而来的。EDA 技术就是以计算机为工具,设计者在 E-DA 软件平台上,用硬件描述语言HDL完成设计文件,然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真,直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。是计算机信息技术、微电子技术、电路理论、信息分析与信号处理的结晶,也是现代电子工程的最重要的应用技术。
自从该技术研发至今,已经得到了广泛的应用,现在对EDA的概念或范畴用得更加宽。包括在机械、通信、电子、航空航天、矿产、化工、医学、生物、军事等各个领域,都有EDA的应用,这种技术的应用不仅得到了良好的效果反馈,也为所在的领域的发展起到了极大的促进作用。同时,EDA在教学、科研、产品设计与制造等各方面发挥着重要的作用,因其包含的技术的先进性,致使其相关的产品的研发有很大的技术研究价值。在技术教学方面,现在几乎所有理工科类的高校都有开设了EDA课程,成为了理工科的学生,尤其是电子类专业的学生必修的科目,也是学生们了解目前的科研方向和市场动向的一个有效的途径。主要的目的是让学生了解EDA的基本概念和基本原理、掌握用HDL语言编写规范、掌握逻辑综合的理论和算法、使用 EDA 工具进行电子电路课程的实验验证并从事简单系统的设计。一般学习电路仿真工具(如multiSIM、PSPICE)和PLD开发工具(如Altera/Xilinx 的器件结构及开发系统)。科研方面主要利用电路仿真工具(multiSIM或PSPICE)进行电路设计与仿真,可以在仪器和工具的设计阶段有效的解决各种电路的假设与试验,大大的提高了设计人员的工作效率;利用虚拟仪器进行产品测试,作为流水线的一个重要环节的产品测试,对于该技术的应用也有着非常重要的意义;将CPLD/FPGA器件实际应用到仪器设备中;从事PCB设计和ASIC设计等。在产品设计与制造方面,包括计算机仿真,产品开发中的EDA工具应用、系统级模拟及测试环境的仿真,生产流水线的EDA技术应用、产品测试等各个环节可以大大的提高流水线的作业效率,节省了人工。EDA软件经过多年的发展,其功能也日益强大,原来功能比较单一的软件,现在增加了很多新用途,极大的丰富了软件的作用。如 AutoCAD软件可用于机械及建筑设计,也扩展到建筑装璜及各类效果图、汽车和飞机的模型、电影特技等领域,随着未来该技术的发展,其应用的范围必将越来越广泛。
2、EDA技术的特点
EDA技术之所成为今天电子信息工程中的重要技术,具有“自顶向下(Top—Down)”的设计程序,这种设计程序的最大特点就是改变了以往的软件程序的设计思维,也就确保设计方案整体的合理化;由于EDA采用高级语言描述,有语言公开可利用、描述范围广、可以系统编程和现场编程等特点;该软件的自动化程度高,所以可以进行各级的仿真、纠错和调试工作,大大的提高了工作效率和准确度。这些特点也EDA技术得到广泛的应用的重要原因。
3、EDA技术的作用
EDA技术中的温度分析和统计分析功能可以分析各种温度条件下的电路特性,便于确定最佳元件参数、最佳电路结构以及适当的系统稳定裕度,真正做到电路特性的优化设计。在进行电路测试时,测试的结果会受到诸多因素的影响,从而导致其准确度受到影响,另外由于受到测试手段和仪器精度限制,测试的时候会出现很多技术问题,这种情况下DEA技术,就可以依据其全功能测试解决数据测试和特性分析的问题,大大的提高了应用的效率。
4. EDA常用软件
EDA软件发展很快,目前被我国广泛应用的有:multiSIM7(原EWB的最新版本)、PSPICE、OrCAD、PCAD、Protel、Viewlogic、Men-tor、Graphics、Synopsys、LSIIogic、Cadence、Mi-croSim 等等。但是很多软件的应用技术具有专门性的特点,使得其应用范围大大的受限,所以下面简单介绍一下PCB设计软件、IC设计软件、PLD设计工具及其它EDA软件的常见种类。
4.1PCB设计软件
PCB(Printed-Circuit Board)设计软件是最早的基于 EDA技术的软件之一,经过多年的发展更是种类繁多,常见的如 Protel、OrCAD、Viewlogic、PowerPCB、Cadence PSD、MentorGrap-hices 的 Expedition PCB、Zuken CadStart、Win-board/Windraft/Ivex-SPICE、PCB Studio、TANGO、PCBWizard(与LiveWire配套的PCB制作软件包)、ultiBOARD7(与 multiSIM2001配套的PCB制作软件包)等等。
4.2IC设计软件
IC设计工具也很多,ASIC设计领域有名的软件供应商主要有 Cadence、Mentor Graphics和Synopsys。中国华大公司也提供ASIC设计软件(熊猫2000)。
4.3PLD设计工具
PLD(Programmable Logic Device)是一种由用户根据需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。从目前的市场应用情况来看,目前主要有两大类型:CPLD(Complex PLD)和FPGA(FieldProgrammable Gate Array)。它们的基本设计方法主要借助于EDA软件,在该技术的基础上用原理图、状态机、布尔表达式、硬件描述语言等方法,生成相应的目标文件,最后用编程器或下载电缆,由目标器件实现,可以根据用户的需要设计出各种个性化的使用工具。Altera、Xilinx和Lattice这三家公司是PLD众多生产厂家中比较有代表性的。
综上所述,EDA技术的出现是电子设计领域中的一次革命,21世纪是信息技术和电子技术的时代,也是EDA技术的高速发展阶段。EDA技术作为电子产品开发研制的动力,大大的促进了我国的电子产品行业的发展,也是未来的电子技术的发展的方向,因为实践中我们可以看到采用EDA技术制作的电子产品具有容量大、实时性好、体积小、可靠性高的优点,所以被广大的生产企业广泛的应用。虽然我国对于这项技术的引用较晚,发展也处于起步阶段,但是其在我国的发展前景是乐观的。变现为电子设计工程人员掌握这一技术,不仅是提高效率的需要,更是开发高附加值电子产品的需要,任何的生产厂商搜力图寻找一种体积更加小,性能更加好的电子技术,EDA技术和其衍生的各种软件无疑符合了这一要求,也是其强大的生命力的根源所在。随着80C时代的到来,EDA技术在移动通信系统、卫星系统等对重量、体积及速度敏感的领域将具有重要的实用价值,不久的将来会应用于我国的各项通讯技术和空间技术领域。并且根据最新的统计结果显示,我国和印度正在成为EDA技术设计方面发展最快的两个市场,相信在不久的将来,我国的科技工作者和设计团队会赶上世界先进水平,将这一优秀的电子设汁技术更好的应用到社会发展的各个领域,研发出更多的自主产品和应用软件,为祖国建设提供更好的技术支持。
参考文献
关键词: 光学设计; 日盲紫外; 紫外告警; 光学系统
中图分类号: TN 23 文献标志码: A doi: 10.3969/j.issn.1005-5630.2017.02.008
文章编号: 1005-5630(2017)02-0043-05
引 言
在现代化的战场中,地空、空空导弹对战机的威胁日趋严重,这使得导弹告警系统成为各国重要的研究课题。导弹告警系统通常可分为雷达告警、红外告警和紫外告警3种方式,同前两者相比紫外告警具有虚警率低、灵敏度高、隐蔽性强、无需制冷、功耗低和质量轻等优点[1-4]。大气层中的臭氧层对位于太阳光中240~280 nm的紫外波段会产生强烈吸收,形成所谓的日盲紫外区,紫外告警系统对来袭导弹的探测正是利用大气的“日盲紫外”特性来实现的。紫外告警系统从技术上可分为以光电倍增管为核心元件的第一代系统和以像增强器为核心探测器的第二代系统[5]。从探测器类型的角度可分为真空探测器件和固体探测器件[6]。
本文针对日盲紫外告警系统的成像系统要求,设计了一款系统焦距为160 mm、F数为3.5的日盲紫外光学系统。
1 光学系统设计
1.1 系统设计要求
基于用户要求,该镜头的结构参数为:焦距为160 mm,波段范围为240~280 nm,半像高为9 mm,F数为3.5,接收器紫外CCD的像素尺寸为25 μm×25 μm。要求在CCD接收面范围内,光能接收大于85%,光学总长控制在155 mm以内,畸变小于3%。
1.2 材料选择
由于紫外波段穿过普通光学玻璃时透过率很低,因此在紫外光学系统中不能采用普通光学玻璃,而一些光学晶体在日盲紫外波段具有较好的透过性能,所以在工程上大多采用光学晶体。根据材料的机械强度、耐热性、热膨胀系数及加工性能等,实际可用的材料仅有氟化钙、氟化镁和熔石英3种,由于氟化镁具有双折射,所以本文最终选择了熔石英和氟化钙2种材料,两者的性能参数如表1所示。紫外滤光片主要是用来屏蔽日盲紫外以外的波段,而常用的日盲紫外滤光片主要有干涉型、声光型、组合型和吸收型几种形式[7]。
1.3 光学系统初始结构的确定
初始结构的确定对实现最终的设计非常重要,如果初始结构选择不恰当,在后期仅仅依赖于光学设计软件是无法对结构做出突破性的改变[8]。本文根据设计要求查找文献得到如图1所示的初始结构,基本结构参数是:焦距为150 mm,波长范围为240~280 nm,F数为4,视场角为8°,光学总长为158 mm。
1.4 光学系统的优化设计
初始结构的焦距与本文的要求不同,所以需对初始结构进行焦距缩放使焦距达到160 mm,并在后面的优化中通过操作数EFFL来控制系统的焦距。由于选用的紫外材料的色散系数差别不大,而消色差的基本原则是负透镜选择阿贝数小的材料,正透镜选用阿贝数大的材料[9]。根据表1所示的材料特性,负透镜选熔石英较为合适,正透镜选氟化钙较为合适。图1所示的系统存在着较大的球差和色差,MTF曲线很差。由于后组的第1片透镜较厚,因而采用分裂透镜的方法增加1片透镜,以减小球差[10]。采用Zemax中默认评价函数RMS+Wavefront+Centroid,并合理设置默认评价函数的权重[11]。由于刚开始系统的像差较大,所以总长先放宽到160 mm,并在优化过程中用TOTR与OPLT这2个操作数共同控制系统总长,同时合理控制系统的边界条件,在优化过程中反复地对边界条件进行考察修改。初步优化的结果如图2所示。
在初步优化的结果上进一步将光学系统总长缩小到154 mm,再对其进行优化。在优化过程中有些轴外光线对像质的影响较大,可设置一些渐晕将对成像质量不利的边缘光线拦掉,同时要保证边缘相对照度不能小于70%。在优化中还对几何像差LONA、AXCL、TARY、DIMX进行控制,优化后期,使用MTFT、MTFS控制系统轴外的MTF,这对像质的提升有所帮助。
1.5 像质评价
经优化后的光学系统结构如图3所示,图4~8为该光学系统的各种特性曲线。
由图3可知光学系统共用了6片透镜,其中紫外滤光片离石英保护玻璃的距离大于7 mm,符合系统大于4.5 mm的要求,系统结构简单合理。由图4可知系统在20 lp/mm处全视场光学传递函数都大于0.8。从图5能量集中度曲线可以看出在紫外CCD接收面龋能量集中度大于90%。从图6中可见,全视场均方根半径均小于7.4 μm即小于CCD的最小像元直径,成像质量良好。从图7中可见系统的全视场的相对照度大于70%。从图8中可知系统的场曲校正到0.26 mm以内,畸变小于2%。
根据照相物镜的波像差小于λ/2时视为像质优良的原则,常把波像差小于λ/2~λ作为照相物镜轴上球差的公差标准[12]。相应的初级球差公差表示如下:
图9为系统的球差曲线图,由图可知,该系统主波长的实际球差最大值为0.262 mm,在边光初级球差公差要求范围内,轴向色差为0.1 mm。由此可见,该光学系统各项指标均满足设计要求,可用于日盲紫外导弹告警系统以及其他紫外光电探测设备。
2 公差分析
基于目前的加工工艺,对紫外光学系统进行公差分配时通过分析各项公差参数在特征频率20 lp/mm处MTF的下降情况,确定最终的公差分配值。鉴于此将元件的倾斜公差设置为±0.015 mm,有些较为敏感的元件设为±0.01 mm;元件的厚度或空气间隔公差TTHI设为±0.05 mm,有些较为敏感的设为±0.02 mm;折射率公差TIND设为±0.001,较为敏感的元件设为±0.000 7;偏心公差Decenter设为±0.015 mm,较为敏感的设为±0.01 mm;元件曲率半径公差TFRN设置为±4个光圈;透镜面型局部误差ΔN设为0.4个光圈。灵敏度分析及蒙特卡罗分析对MTF下降的结果如表2、表3所示,蒙特卡_分析的结果显示该紫外光学系统的90%以上的蒙特卡罗样本在20 lp/mm处的MTF值大于0.485。由表2可知第4片透镜的空气间隔比较敏感,折射率公差0.000 7,属于中等,总共有00、0、1、2、3、4类别,0.000 7属于2类,00类最高,为0.000 2,在加工生产时要严格控制。根据系统的要求及相应的公差分析最后得出系统的公差分配情况如表4所示。
3 结 论
基于用户需求,设计了一款日盲紫外光学系统。该系统的工作波段在240~280 nm,采用6片标准球面透镜,其焦距为160 mm,F数为3.5,总长为154 mm。从点列图、能量分布曲线图、MTF曲线图及公差分析情况来看该系统成像质量良好,满足导弹告警系统的使用要求。
参考文献:
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【关键词】 高功率微波 无线电引信 作用机理
作为信息化弹药的关键部件,无线电引信的抗电磁毁伤能力非常重要,直接关系弹药是否能够充分发挥战斗效能。在当前无线电引信的应用过程中,很容易受到电磁场的干扰或损伤,所以当务之急就是结合无线电引信应用的实际情况,有针对性的采取防护加固措施,以此来从根本上提高无线电引信的抗电磁毁伤能力,进而将其作用最大限度的发挥出来。
一、引信电磁干扰分类
所谓无线电引信,主要指的是通过电磁波来获取目标信息,然后采用无线电技术对目标的距离、速度及视角进行综合测量,使弹丸在最佳位置、最佳时期引爆。电磁波是无线电引信应用过程中最常见的干扰因素,其干扰形式大致可分为两种,即信息型干扰和能量型干扰。其中,信息型干扰又可详细分为扫频干扰和杂波阻塞干扰两种类型,这类因素所产生的干扰只能在引信发射之后发挥作用,所以干扰功率相对较小。而能量型干扰则是利用强电磁脉冲对引信造成影响,使其性能下降,干扰严重的还会导致引信失效或早炸。所以,与信息型干扰相比,能量型干扰的破坏力要大得多。然而就目前国内外相关学者对无线电引信抗干扰研究工作的现状来看,研究内容多集中在对信息型干扰的研究,对能量型干扰的危害却没有相应的防护措施,从而导致无线电引信在使用过程中仍然面临诸多威胁。所以学者们应该加大对能量型干扰防护措施的研究力度,进一步提高无线电引信的整体抗性。
二、无线电引信的实验方法
实验过程中,我们主要通过改变无线电引信的摆放位置和高功率微波辐射场的极化方向来探讨高功率微波对引信产生的影响。实验结果表明,无线电引信的摆放方向和高功率微波辐射场的极化方向相同的时候,辐照效应最为明显。同时,300kW/m2以下的高功率微波辐照不能直接导致无线电引信中的电点火头点火,引信误炸的高功率微波触发起爆执行电路引起的。所以,在对误炸机理进行研究的时候,无线电引信与炮弹弹体正常连接,竖直摆放于辐射天线正前方进行辐照,以此来分析无线电引信与高功率微波之间存在的影响关系,并以此为依据制定相应的防护措施。
三、能量耦合途径与作用机理分析
在无线电引信使用过程中,孔缝的尺寸直接决定了电磁波进入系统内部的概率和比例。通常情况下,孔缝尺寸大于入射电磁波波长1/8的时候,就会有90%以上的能量进入到系统内部,进入方式可分为“前门”耦合和“后门”耦合两种。如果进入方式是“前门”耦合,那么能够对引信产生干扰的电磁脉冲信号就会直接到自差收发机的输入端,这种情况下的电磁干扰对引信产生的影响较大,很有可能直接导致高频振荡管击穿或烧毁,进而导致自差收发机损坏,无法确保无线电引信正常使用。与“前门”耦合相比,“后门”耦合对引信的损害较小,但仍然会导致引信元器件软损伤,导致发火灵敏度大幅度降低,无法满足使用需求。所以,在对无线电引信防护措施进行设计的时候,需要充分考虑电磁能量进行系统内部的形式,然后根据实际情况制定最佳的防护措施,以此来切实提高引信的抗干扰能力。
四、无线电引信误炸及损伤机理分析
误炸和各类损伤也是无线电引信使用中面临的主要威胁,之所以会产生上述问题,其原因主要是由于高功率微波导致的。目前,大部分学者在对此项内容进行研究的时候,都会选用频率单一的高功率微波,且微波频率与无线电引信工作频率之间具有较大差距。在这种情况下,高功率微波若想的引信产生影响并使其误炸,唯一的途径就是通过引信天线以“前门”耦合和“后门”耦合的方式将浪涌信号引信处理电路中,点火电容对点火工品放电,使引信误炸。为了证实这一结论,我们开展了相关实验,我们首先令高频振荡信号处于正常状态,然后在此基础上降低起爆灵敏度,实验中我们发现,辐照之后有7发引信产生了新的故障现象,具体表现为检波电压发生变化、高频振荡信号消失等。通过这一实验我们可以看出,高功率微波辐照对无线电引信产生的损害是毋庸置疑的,这种损害还具有积累效应,达到一定程度之后,无线电引信就会彻底失效,继而影响到使用效果。
结语:从本文的分析我们可以看出,高功率微波不仅能够导致引信损伤,严重的还会导致引信误炸。所以在未来的时间里,我们必须从无线电引信应用的实际情况出发,结合使用环境,制定科学、完善的措施提高无线电引信的抗干扰能力。只有这样,才能够从根本上达到对无线电引信的保护作用,确保其使用处于正常运行的状态。
参 考 文 献
[1] 李晶,马文起,郭肃丽,刘友永,王飞. 反馈控制器对频标传递系统的性能研究[J]. 无线电工程. 2015(05)
[2] 李凯,袁学松,杨欢,黎晓云,鄢扬. 一种高功率返波管理论[J]. 强激光与粒子束. 2014(06)
关键词:计算机;电子信息工程;运用
社会在发展,科技在进步,电子信息工程也得到了更加广泛的应用,对人们的生活带来了很大的影响,人们获得信息、存储信息及管理信息的方式都产生了变化,相关的途径与方法也都在不断的更新。计算机技术利用自身联网、远程操作等功能和电子信息工程合作,达到了信息获取、存储及管理方式上的更新,增强了信息处理过程的智能化及远程化。
1 电子信息工程的特点分析
电子信息工程主要是利用设备硬件与系统命令相结合的方式去进行信息的处理,可以实现对信息的批量化处理,这样信息处理工作就变的更加的方便简单了,在处理过程中运算量大,速度与效率都是人脑所不可比拟的,在当前硬件设备的不断更新之下,信息处理的速度会越来越快,这种便捷的工程特点也会愈加的明显。另外,电子信息工程还具有准确度高的特点,在这一处理信息的过程中其准确度会得到相应的提升,因为在电子信息工程的应用中,能够对其中的结果检查命令进行个性化的设置,对信息处理的过程进行直接的监督,对其中出现的问题进行修正,从而提升其准确度,如果采取的是人为的处理方式,则过程中难免的会出现一些纰漏,且不容易被察觉,对及时的改正也增加了难度,对信息的再利用也是不利的。此外,电子信息工程具有非常广的覆盖面,这一特点主要是由工程的具体作用决定的,现代社会中信息资源的重要性逐渐突显,因此电子信息工程所具备的行业优势也就更加得到了人们的关注,逐渐的得到了应用与普及。
2 计算机技术与电子信息工程之间的关系分析
计算机技术是以通信技术为基础出现的,它属于计算机的一种联合体,能够进行资源的共享,可结合光纤、电缆及终端设备的共同作用去实现全球范围内的通信变的联合。计算机技术的发展与应用具备资源共享、传递快速、管理简便等特点。
计算机网络技术的应用与发展过程中逐渐的出现了电子信息工程,这两种不同的概念之间主要存在着两方面的联系,其一,就是计算机技术的发展使得电子信息工程的基础更加的牢固。电子信息工程中主要包括有线通讯、无线通讯以及其他信息系统等几个部分,为人们日常的生产、生活活动提供所需的各类信息,主要就是把各种信息进行集中,然后再进行传递,所以说,计算机技术在其中发挥着基础性的作用。其二,就是电子信息工程对计算机技术的发展起着推动作用。电子信息工程的发展前景非常广阔,在不断的为人们带去更大便利的同时其行业内的经济效益也在逐渐增加。在今后的发展中,电子信息工程如果要增强发展力度,就必须重视对计算机网络技术的探究与研发。
3 计算机在电子信息工程中的具体运用
3.1 计算机在电子信息工程信息传递中的应用
只有通过计算机,电子信息技术才可以接收和发出模拟信号与信息,使得项目中的电子信息能够发挥出更显著的优势,电子信息工程中的电子设备与信号的传播媒介是计算机技术[1]。计算机技术的应用可以让电子设备与互联网相连接,从而进行数据的传输。计算机把电子信息工程中存在的各种电子设备进行连接,达到信息的传播、共享的效果,还能利用TCP/IP进行信息的传递,不同的信息之间能够实现顺畅的交流。在计算机技术的支持下还可以顺利的获取相关用户的信息,使信息的具有更加迅速的速度,同时信息的利用率也会得到大大的提升,计算机技术的发展与应用使得电子信息工程在信息处理时的效率得到了显著的提升,相关信息的来源途径也更加的优化。
3.2 计算机在电子通信工程中的应用
计算机技术的应用使信息之间的传递与共享得到了直接的实现,当前科学信息技术快速发展,计算机技术已经被广泛的应用到社会生活及生产活动中,其重要性也在不断增强[2]。计算机技术在进行信息的收集、处理、传播、保存等工作时会直接的影响到通信工程自身的安全性能。计算机在当今社会发展中,也会面临来自各方面的威胁和挑战,随着电子通信工程对相关技术要求的提升,计算机应用的安全性也得到了人们更多的关注,比如硬件设备遭到物理性损坏、软件信息丢失或损坏、操作失误、非法访问以及黑客攻击等都是对计算机安全带来威胁的几种主要因素,对于计算机信息系统的不断完善也是非常不利的,严重的情况下还可能会造成计算机系统整体的瘫痪不能使用。计算机系统难以保障自身的安全性那么通信工程系统也会出现各种威胁因素,由此可见,网络安全的防护是非常重要的,它能确保信息工程的正常运转。可以通过安装防火墙的方式,让计算机内部网络与外界连接过程中获得一个更加安全的屏障,让计算机在更加安全的环境下运行。
3.3 计算机在电子设备研发及信息处理中的应用
计算机技术能够为电子设备的研发以及资源的共享、利用等提供支持,其在经济发展过程中也得到愈加广泛的应用,电子信息技术的数字信号模拟和信息运行对于促进经济的发展发挥着非常重要的作用[3]。在对电子设备进行研发时,计算机技术的功能的发挥主要表现在通信干线与信息资源领域。在通讯干线方面,现阶段大部分的局域网都没有一个统一的信息系统,所以,通信过程需要借助整个计算机系统去完成。在通讯传播方面,信息工程中各种新设备的应用也要借助计算机网络去完成,比如3G、4G手机网络的转换设备就需利用计算机网络去进行信息的转换。
未来信息产业发展的主要方向应该是电子信息工程,计算机则是促进其发展的核心内容,电子信息技术的进步使得信息的传播方式不再以纸质为载体[4]。基础电路组成的电路整体就属于电子系统,主要包括模拟和数字两部分,对信息进行处理和管理,包含有输入、输出、处理三种主要的功能,通过这三种功能可以对计算机进行有效的管控,如果缺少了计算机技术在后台进行信息的处理,那么信息技术也就不会得到持续的发展了。比如航天电子、微波等都要借助计算机去处理与管理相关信息。
4 结束语
信息需要依靠通信技术才能进行顺利的传递,电子信息工程的发展就是以计算机网络技术为基础建立起来的,它是在计算机的进步之下发展而来的。文章主要对计算机在电子信息工程中的运用进行了相关内容的分析,明确了解了计算机与电子信息工程之间的联系,电子信息工程会在计算机的发展之下获得持续的进步,而电子信息工程的进步又可以为计算机技术的发展带来显著的推动力。
参考文献
[1]范习松,张勇.浅析计算机网络技术在电子信息工程中的实践[J].科技与创新,2014,22:152+154.
[2]王冲.计算机网络在电子信息工程中的应用[J].赤峰学院学报(自然科学版),2015,14:20-22.
[3]邓钧健.计算机网络技术在电子信息工程中的应用[J].电子技术与软件工程,2014,16:208.
《机电控制与PLC》是综合了机床设备、电气控制与PLC控制技术的一门新兴科学,是实现机械加工、工业生产、科学研究以及其它各个领域自动化的重要技术之一。该新兴技术教学的目的是使学生掌握典型机床加工设备对电气控制的要求以及传统机床设备电气控制特点,并了解传统机电技术上的落后,从而采用先进的PLC技术加以改造和研发创新;这是一门工学结合,学用一致,理论紧密联系市场实际,能有效培养学生分析和解决生产实际问题的工程实践创新能力和综合素质的应用技术。
一、《机电控制与PLC》存在的教学问题
《机电控制与PLC》是机电一体化专业中的一门重要核心课程,它也是帮助学生考取中级和高级电工职业资格证书和PLC程序设计师资格证书的核心课程。在各大院校尤其是高职高专院校广泛开设。但受各种因素的影响目前该课程的教学过程还存在一些问题,主要有以下几个方面。
(一)内容多,生源差、课程教学不尽人意
本门课是由《工厂电气控制设备》和《PLC应用技术》这两门课程组合而成。在我院只有108课时(理论76节、实践32节),内容多,单就介绍以日本三菱公司生产的微型PLCFX2N-MR24为例讲授PLC基本理论知识和PLC的应用技术就要完成如下教学内容:PLC的概述部分、基本编程元件、步进指令及状态编程法、功能指令及PLC应用共六个部分。如果学生能按照教师要求养成课前预习、课后复习的习惯,这些课时勉强也能完成所排的教学任务、但随着高职招生生源整体素质的下滑,再加上本门课是在前期课程《电工电子技术》、《电机拖动》、《机床加工技术》的基础上开展起来的、本身有一定的难度和深度、部分学生前期课程就没学扎实,导致本课程教学开展不尽人意。
(二)实践少、形式单、教学效果受影响
经过市场调研,《机电控制与PLC》面向的岗位群主要有:初级岗位:机电设备操作工、初级维修电工、电气工程制图员。核心岗位:中、高级维修电工、PLC程序设计师。拓展岗位:生产管理员、设备销售员、电气产品质检员、电器绘图员、电器销售员、电气维修技师。这些岗位都需要学生具有很强的实操能力,传统的教学大纲,理论课和实验课的配置比例是3:1,实验课时太少且实践装置大都是实验台,实验台价格昂贵配置少,每组做实验的学生都比较多,7-8个一组,导致有的学生只能当旁观者,实践过程是学生在教师的安排下通过插接线完成一些验证型的原理性实验,大多学生被动学习,实践形式单一,和工厂里用的电器元件散件安装接线相去甚远,不能掌握工厂电气线路的安装接线方法、步骤、技巧和技术要求。学生就业后不能直接胜任工厂的工作。
二、《机电控制与PLC》教学模式探索与实践
针对以上在教学过程中出现的问题,笔者认为基于工作任务的项目教学法是解决上述问题的一种新的课程模式,基于项目教学下的《机电控制与PLC》的教学与传统教学形式今昔对比如下:而如何在教学过程中践行这一模式?经过多年的教学实践,笔者在教学过程中做了针对性的改革,主要有以下几项措施:
(一)整合教材、校企结合,精心设计和开展教学项目。笔者在深入企业调研以后,以企业真实生产任务为载体,设计教学项目。通过到遵义市瑞安水泥厂、遵义卷烟厂、遵义航天系统536厂、贵阳航天电器厂等企业进行学习和培训,以企业的典型生产过程为载体共同开发本课程,教学项目完全按照企业的生产控制、真实的测量环境来设计具体内容,并将相关企业的“工艺单”在考虑适合教学的特殊要求后,调整设计为该专业项目化的教学单元,以下为笔者在教学过程中开展的部分项目。项目教学的实施过程是抽签分组—布置任务—资讯讲授—学生制定工作计划—学生依据项目书独立进行控制系统设计—学生依据项目书独立安装、运行、调试控制系统—教师验收—学生展示交流—学生依据专业能力考核标准自我评估—学生整理技术文件与环境—教师总评。在实验室建设中,笔者申请买来标准的电工木板和电器元件散件,设计电动机的控制环节和常用车床的电气控制柜,将实际的“工作”与“学习”有机地结合在一起,使学生掌握电机电器元件的结构与选用,电气线路的安装接线方法、排除电气控制电路中的常见故障;编制较复杂的PLC应用程序。通过小组合作,学生的团队合作能力得到增强,通过学生的展示交流和自我评估,培养学生的可持续发展能力。
(二)师生合作、精心设计,以项目教学带动实验实训改革。行为导向教学法不是一种具体的教学方法,而是各种以能力为本的教学方法的统称。通过多种不定型的活动形式,激发学生的学习热忱和兴趣,使学生主动地使用脑、心、手进行学习的教学方法。其目标层次是培养人的行为能力,方法层次是人的行为活动。教学过程通常是围绕某一课题、问题或项目开展,以“学习任务”为载体,引导学生自主学习和探索的过程,从中培养学生的各种关键能力。行动导向教学理念下的项目教学法强调培养学生的关键能力,据此我根据学生的具体情况,某些教学项目通过和学生合作来完成,比如在做水塔水位控制项目时,我采用学生分组、自己购买元器件、独立制作电路板、教师综合评价来开展行动导向教学,这个项目不仅让学生深刻领会PLC的控制作用,还促进了知识拓展,学到了液位传感器、以及在设计控制线路时为了保护PLC,采用了开关电源和中间继电器辅助控制。虽然学生在每一个环节都会遇到这样或那样的问题,但在一步一步攻克难题的过程中,他们既体验到了成功的喜悦,又在不知不觉中学到了许多课堂上学不到的东西,在前期调研中培养了学生的市场调查和与人沟通能力,在后期制作和调试电路中培养了学生的专业能力和综合能力。如学生在市场采买电器元件时,不仅对各种电器散件进行了比较认识,还学到了销售知识和与人沟通,这种意义对于总在校园生活的学生影响是很大的,从而坚定了学习的信心。
(三)虚实结合、扬长避短,建立虚拟实验室设计虚拟项目。实践教学对高职教育至关重要,但如果只是单纯地购买模块化的实验箱和实验台来教学,价格昂贵且学生看不到模块中的硬件电路,只是简单而机械地在插孔中接插线,进行验证性实验,不利于现场教学的需要、教学方法也有限。在德国的职业教育,无论是企业还是学校,媒体教学无处不在,笔者选择了利用组态王软件根据教学的需要,自行开发可编程控制器教学课件来补充完成理论教学、实验和实训。笔者开发了电动机控制环节、交通灯、数码显示、水塔水位等的PLC控制,在教学中结合PLC、计算机、加密狗、电动机控制回路“软、硬”结合来开展实训,其精美的仿真画面再配上硬件电路的声、光、电效应给学生带来了焕然一新的视觉冲击,营造职业氛围,使学生有一种亲历实践的体验,增强了学生们的学习兴趣,提高课程教学的质量和效率。以下是笔者利用组态KINGVIEW6.5开发的PLC控制系统的实验和实训实现项目控制:
(四)教学方法和手段改革。如何在职业教育中体现陶行知先生“教学做合一”的最高境界?行动导向教学理念下的项目教学法是本课程最核心的教学方法。通过边讲边做、讲练结合的方式,将理论与操作有机结合到每一堂课的教学全过程。另一方面采用“模块+项目+专题”结构,以对实际项目的分析、研究、设计、操作等来达到教学目的。通过现场教学,在电气控制实训室、PLC实训室、数控机械加工实训车间、维修电工考证室和校外实训基地等实训场所完成不同的实训项目,依据工作情景构建教学情景,让学生在工作情景中完成工作过程,在完成工作过程中培养和发展职业能力、构建相关的理论知识。在教学方法改革上,努力实现“两个转移”,即“以教师为中心”、“以教材为中心”转移到“以学生为中心”、“以项目为中心”。在教学过程中加强过程考核,每个项目均设置考核环节。通过器件知识考核、设计的实物验收、操作能力测试等把阶段教学成果加以强化和巩固。
在手段上充分利用现代化教学手段,将网络教学、多媒体教学、现场教学等贯穿于教学全过程,并通过演示、观摩历届课程设计、毕业设计、创新制作、机器人比赛、电工电子技能大赛中制作的成果与产品等,激发学生的学习兴趣,提高学生学习的主观能动性。同时,采取第一课堂与第二课堂相结合、显性课程与隐性课程相结合的方法,一方面围绕本课程设置相关任选课,实验实训室实行开放式管理,为学生提供课内课外两位一体的学习资源。另一方面,让学生参与各种产学研活动,兴趣小组活动、专项集训队活动,以提高学生的技术应用能力、创新意识和团队协作精神,使学生从“要我学”转变为“我要学”。通过教学网站为学生提供自学环境,提高学生的自主学习能力,拓展学生的知识面。通过本阶段训练,使学生在就业后能够尽快承担中、高级维修电工和PLC工作岗位上的工作任务。
与此同时,越来越多的汽车开始采用电能驱动。和化石燃料相比,电力有更多的优势,例如驱动结构简单、成本更低,以及更加环保。也许是受到这些优势的吸引,航空业也开始寻求新的解决之道,电力飞机终进人们的视野。
现在已经有了一些很有前途的电力飞行器。以这种发展趋势来看,也许在未来十年之内,小型电力飞机就会部分取代现在家用轿车的地位,成为常见的出行方式,而2010年后出生的孩子们,也许会被称为“机舱里的一代”。
逐日
2010年7月9日,Zephyr无人机上天,直到23日才降落下来。这架飞机来自英国国防技术企业Qinetiq,只有50公斤重,翼展却有22.5米。它仅靠自己的动力甚至无法起飞,但是却刷新了太阳能无人机的最长不间断飞行时间纪录:整整两个星期,336小时。
Zephyr是一架原型机,将来可能用于军事或者通讯用途。无人太阳能飞机的历史可以回溯到上世纪70年代,以Sunrise和Solar Riser为代表的太阳能飞机被用于侦查或者科考用途,在今天电子技术和微型计算技术的帮助下,它们的性能已经相当令人满意。
与之相比,载人太阳能飞机要走的路,还要更长一些。就在Zephyr起飞前一天的早上,Solar Impulse号刚刚安全降落,驾驶员Andr e Borschberg打开驾驶舱盖,向围观的人们挥手致意,脸上是满满的倦意一一他刚刚经过了26小时零9分钟的不间断飞行,这也是载人太阳能飞机的最好成绩。
虽然Solar Impluse的飞行时间只有Zephyr的十三分之一,但是它的体积却大得多。它的翼展长达63.4米,长21.85米,而重量却只有1600公斤,和一辆家用轿车差不多。为了满足夜间飞行的需要,它安装了400公斤重的锂离子聚合物电池组,占了总重的四分之一。
在今天的电动飞机中,电池的重量是最重要的制约因素。汽油的能量密度能够达到每公斤12.5千瓦时,即使按照30%的能量转化率计算,也有每公斤3.75千瓦时:而Solar Impluse使用的锂离子聚合物电池,能量密度却只有每公斤0.22千瓦时。换言之,电动飞机需要17公斤的电池,才能提供相当于一公斤汽油燃烧产生的能量。
很显然,为了弥补电池的弱点,电动太阳能飞机需要轻而坚固的机身。Solar Impluse的项目组用蜂巢状的碳纤维复合材料制造机身,以碳纤维材料制成翼肋,在上面铺满了150微米厚的太阳能电池板――一共用去了11628块。为了在供能和重量间取得的最好的平衡,这架翼展相当于空中客车A340的庞然大物,只有一个1.3平方米的驾驶舱,只能容纳一个人。
现在这架纤细如蜻蜓般的飞机能够以每小时70公里的平均速度飞行,最大高度达到8500米。它拥有四个10马力电动机,每个电动机都有自己的电池组和调节充放电以及温度的控制系统,以及一个直径3.5米的双轮叶式螺旋桨。螺旋桨的转速控制在每分钟200到400转,以避免过大的噪音和强烈的震动。以目前的实验结果来看,Solar Impluse做得不错。
2003年,位于洛桑的联邦综合理工大学完成了对不间断飞行太阳能载人飞机的可行性分析,当年11月28日正式宣告项目开始。Solar Impluse相关技术的研发花了三年时间,原型机的研制又花了另外的三年时间。现在,这架飞机人选了2010年《大众科学》杂志100项最佳实用创新技术榜单,它的研发者也开始下一代机型的制造,希望在今年飞跃大西洋,并在2013年完成环球飞行。到那时,载人太阳能飞机将会像永不降落的风筝一样,不受限制地在天空翱翔。
平衡
在光照最强的正午,每平方米地表也只能接收到大约1000瓦光能。平均到一天之内,每平方米分摊的太阳能仅有250瓦左右。Solar Impluse拥有200平方米电池板,整个驱动系统的能量转化效率大约能达到12%――现在太阳能电池的转化效率最高只能达到20%左右 这就意味着引擎的功率只能达到8马力左右。这大概只相当于莱特兄弟那架“飞行者”的功率,而翼展六十多米的飞机,并不能轻松地放进车库里。
而如果减小太阳能电池的面积,能量将会变得更少,少到无法维持飞行甚至无法起飞。这看起来像是个难题。不过早在1894年,德国人Otto Lilienthal就给出了漂亮的答案:滑翔。具体来说,太阳能飞机可以以电池驱动螺旋桨起飞和爬升,在达到适当高度后,以太阳能电池提供继续飞行和降落的能量;如果能量不足,只要再滑翔一会就好。
Solar Flight公司的Sunseeker系列太阳能载人飞机就是采用了这种思路,并且已经在09年4月,以一架Sunseeker II飞机完成了横跨欧洲八国的飞行。Sunseeker II的空载重量甚至不到Solar Impluse的十分之一,最大重量也不过只有229公斤。这是架单引擎小飞机,长7米,宽17米,起飞和爬升时用一部8马力电动机来提供动力,让它达到大约1000米的高度和大约每小时60公里的巡航速度。电池的电量会在15分钟之内用光,剩下的能量只能依赖太阳能电池――和Solar Impluse一样,它的机翼上也铺满了太阳能电池板。如果电池还有电的话,它的最高速度可以达到每小时120公里。这架重量和摩托车差不多的小飞机适合短途飞行,甚至还有双座版本。
但是它还是有点太大了。如果要让电动飞机变得更小,也许只能抛弃太阳能电池,而使用蓄电池提供能量。这会需要更重的电池,但是会获得更强大的动力:这正是许多小型电动飞机的关注点。
近几年,航展上开始出现越来越多的电动飞机、一些来自创业企业,另一些甚至来自飞机爱好者的下工工场。现在已经有数十种电动飞机面世,从电力滑翔机到全电力飞机都有。其中一些简陋的宛如一战时期的战斗机,而另一些则简单得像是玩具。但是没有人知道,今天的这些飞机,会不会成为明天的空中法拉利。
2009年10月10日,Yuneec E430飞上天空。这架飞机翼展只有13 8米,却提供了两个座位。它只有1.15米高,空载重量只有171.5公斤,简直像个玩具。这也难怪,毕竟Yuneec就是以航模制造起家的企业。现在这家企业正在上海郊区的工厂里生产这种小飞机,
它能够达到每小时150公里的速度,充满电的情况下只能飞行一个半到三个小时一一取决于天气状况。而为了维持这么短的飞行,它的电池重量却几乎占去整架飞机重量的一半。不过令人高兴的是,它的每小时飞行成本只需要5美元。
看起来,现在的电动飞机正像是早期的电动汽车:续航时间不长,充电时间不短,而且速度还不快。不过,正如电动汽车行业在短短几年中的显著进步一样,电动飞机也将会有迅速的发展――只要市场够诱人,就从来不乏新竞争者的加入。
蹊径
2006年,德国Lange Aviation公司制造的Antares 20E就已经飞到了3000米的高度。这是一架单人电动滑翔机,只有460公斤重,有一对细长得怪异的机翼。它使用一部42千瓦的电动机,由安装在机翼上的72块锂离子电池提供电能,能够达到每小时73公里的速度。制造这样的飞机,已经没有什么技术难关需要跨越了。人们能做的,只是绞尽脑汁挖掘现有技术的极限罢了。
这大概就是美国航空航天局从2009年开始举办“绿色飞行挑战赛”的原因,这项挑战赛奖励那些能源利用效率最高的轻型飞机,获胜者能够获得150万美元的奖金。已经有不少企业投入到电力飞机的研发中,甚至连波音和空中客车这样的大型飞机制造商也开始谨慎地迈进这一领域。“我想人们JE在醒来。”Randall Fishman说,他是新泽西州的一位退休珠宝商,也是个有30年经验的b行员。“许多人都开始想,电动飞机会发展成什么样子?这些技术会如何影响我们的生活?”
Fishman自己设计和制造了ElectraFlyer系列飞机。这系列飞机最大的革新是它的电源控制系统,在整套电路中电能的有效利用率高达98%,几乎榨干了所有的潜能。除此之外,这架小飞机还拥有一些电动汽车电力回收系统的特性:在滑翔时,螺旋桨可以将风力转化成电力,为电池充电。现在Fishman在自己的网站上出售ElectraFlyer系列的零件和控制系统,同时研制双座电动飞机,希望能够在近期试飞,并且推向市场。
做为个人或者家用交通工具,电动飞机的优势甚至胜过电动汽车――最少,它不会受到堵车的困扰。环保组织也会欢迎这样的飞机,因为随着可再生能源技术的发展。电能终将变成清洁的能源。然而,却还有两个巨大的难题:电动飞机只能是螺旋桨飞机。它的速度不会太高,而在电池的储能能力没有获得革命性的突破之前,它的承载能力和续航能力也相当有限。
前一个问题可能无法突破,但是第二个问题却并非无解。只要有了足够的电能,飞机就能永远飞行;而电池并不一定是必须的要件:电能,可以无线传输。