键控技术的发展及其在电视领域的新应用

时间：2022-11-29 09:38:03 作者：友情无界线综合材料收藏本文下载本文

“友情无界线”通过精心收集，向本站投稿了9篇键控技术的发展及其在电视领域的新应用，以下是小编帮大家整理后的键控技术的发展及其在电视领域的新应用，仅供参考，希望能够帮助到大家。

目录
第1篇：键控技术的发展及其在电视领域的新应用第2篇：垃圾处理领域的技术发展和启示第3篇：浅谈刀具涂层技术发展及应用第4篇：特种加工技术发展及其应用第5篇：卫星通信的技术发展及应用第6篇：卫星通信的技术发展及应用第7篇：软件工程技术发展及应用论文第8篇：纳米技术在环保领域的应用第9篇：浅谈全球定位系统在环境领域的应用

篇1：键控技术的发展及其在电视领域的新应用

《西部广播电视》第9期发表

“键”（KEY）就是通常所说的抠像，在传统电视节目制作中使用很普遍。它的本质就是“抠”和“填”，“抠”就是由控制电平将画面沿一定的轮廓线抠掉（变成黑色），“填”就是将所要叠加的视频信号填到被抠掉的区域，键控特技的原理与分画面特技（扫换）相似，键控特技的效果也是参与切换的两路视频信号的图像在屏幕上分割画面，两者的区别在于，键控特技的分割形式可以是任意形状，可产生比分画面特技复杂得多的画面分割，创作出丰富多彩的艺术效果，不象分画面特技那样，仅仅为规则的几何形状。键控特技所需的门控信号称为键控信号或键信号，键信号不是由扫换波形发生器产生，而是由作为键源的视频信号通过键处理器产生。键控特技具有视频切换开关的性质，在有键信号的时候背景图像通不过，让前景图像通过，没有键信号的时候让背景图像通过，而前景图像通不过，用来控制视频切换开关的键信号的频率取决于键源视频图像的频率，大约在几十Hz--几MHz，视频切换开关输出合成图像的背景和前景即是被抠图像和填充图像。

图1 为键控特技原理示意图。

一 . 键控特技的分类

1 . 按键源的性质分

内键

键源与填充（前景）信号是同一个图像信号，即用要填的图像信号一路经过键控信号处理器产生抠像电视信号，另一路作为“填充信号”填入被抠掉的部分。内键也称自键。内键特技以前常用于黑白字幕插入，键源信号通常是在黑底上的白色字符或图形，它的电平只有高低两种，且对应白色部分的电平高，如果填充信号记作A，背景信号记作B，则内键可简述为A抠B填A。这种技术现广泛地应用于色键特技。将叠加的全电视信号经消色电路和放大整形处理后，形成抠像键控信号，从而进行混合叠加。

（2）外键

相对于内键特技而言，外键特技的键信号不是由填充（前景）信号或背景信号形成的，而是由第三路视频信号作为键源所形成的，外键的键源信号也是由黑底上的白色字符或图形，填充信号通常为单一色调的彩色信号，因此外键特技通常用于彩色字幕的插入。如果填充信号记作A，背景信号记作B，键源信号记作C，则外键可简述为C抠B填A。

在计算机显示像素时，其RGB像素，一路通过电平合成得到抠像信号，另一路经过D/A变换，编码器编码产生填充信号，如图 2所示。其中存储器输出为数字RGB信号（各8位），经D/A变换成模拟RGB，然后经编码器合成成为填充信号，另一路经求和电平处理器产生抠像信号。图2的键控信号叠加器输出为0和1两种状态的电平信号，随着字幕机技术的发展，现已有利用另一8位信号通道产生具有256级电平变化的ALPHA键，从而产生具有半透明渐变的效果（后文详述）。

2 . 按产生键信号的键源图象成分分

（1）亮度键

它是利用键源图像中亮度成分来形成键信号，亮度键要求键源图像要有较高的亮度反差，即要求键源中作前景的图像部分要亮，其余部分要暗（黑），要形成明显的黑白反差，亮度键又称黑白键。图3为亮度键原理示意图。

（2）色度键

又称色键，它是利用彩色幕布的前景图像（填充信号）的色度成分（主要是色度中的色调，也就是图像的颜色）与其后的彩色幕布的色调（幕布的颜色）差别来形成键信号，用键信号去抠背景图像，再填入彩色幕布的前景图像。色键也是内键的一种形式，所不同的是键信号的形成方式，内键是利用键源信号的黑底和白字符之间的亮度差别来形成键信号，而色键是利用键源信号的彩底（即彩色幕布）和前景图像（如演员图像）之间的色调差别来形成键信号，同时键源信号又作为填充信号。色键要求键源图像信号有较高的色度反差，即要求键源信号中作前景的图像不能含有其后作幕布（背景）的彩色色调相同或相近的.色调，也就是要求键源信号的前景和背景的色调尽量分开，最好是补色关系，以保证两者之间的色调差别。

在电视制作中为了获得最佳视觉效果，使用色度键时应尽量满足下列要求：

.背景应平坦，照明条件要好，颜色要均匀。

.拍摄物体的照明要好，不能带有被键出的颜色。

.视频必须以分量格式拍摄。

图4为色键原理示意图。

3 . 按键信号波形分

硬色键

键信号波形是前后沿很陡的矩形脉冲信号，硬色键合成输出图像的前景和背景的分界处有抖动和突变现象，使人感到生硬和不自然，还存在分界处彩色闪烁和有幕布色镶边等现象。另外，对于自然景物中的半透明物体作为合成图像前景图像时，其后面的背景图像应该是部分地透明，但是硬色键在任何瞬间其键信号所控制的视频切换开关不是接通就是断开，键信号只有两种取值，不是高电平就是低电平，因此硬色键合成图像中前景图像不是全透过就是全不透过其后的背景图像，这与我们日常见到的自然景观是不同的，所以硬色键特技给人缺乏真实效果的感觉。在硬色键中，键信号为高电平时视频开关接通，前景图像全透过其后的背景图像，键信号为低电平时视频开关切断，前景图像全不透过其后的背景图像。

（2）软色键

键信号波形是与前景图像透明度相关的斜坡形（梯形）信号，键信号在上升和下降期间有一定的斜率，软色键能够在很大程度上克服硬色键的上述缺点，软色键中将用于硬色键的脉冲门控混合电路改成了线性混合电路。

目前，在软色键的基础上发展了线性键控特技（也称透明键或ALPHA键），线性键合成图像能线性地与前景图像的透明度成比例地透过背景图像。软色键和线性键扩大了色键特技的应用范围。线性键是具有半透明混合效果的键控特技，其键信号决定合成图像中前景图像（填充信号）后背景图像以什么样的透明度可见，即键信号根据前景图像的透明度而线性地成比例地决定前景信号与背景信号的合成比例或混合程度。线性键的数学模型可用下式表示：

VOUT= VF* K + VB*（1 - K）

其中VOUT为前景（填充）信号和背景信号合成后的输出信号，VF为前景信号，VB背景信号，K为键信号，K值取值范围为大于等于0而小于等于1，从该式可知，当K=1时，VOUT= VF，此时线性键的合成输出就是前景（填充）信号，这种情况称为完全叠加。当K=0时，VOUT= VB，此时线性键的合成输出就是背景信号，这种情况称为完全不叠加。当大于0而小于1时，线性键的合成输出为前景（填充）信号VF和背景信号VB按照K值所决定的比例进行合成以后的图像，合成图像看上去是半透明的效果，透过前景可以看到背景，透明度的大小取决于键信号K的值。实际上，当K=0或K=1时，线性键就工作在硬色键方式，但反过来硬色键却不能达到线性键的效果，因为硬色键的键信号K的值只有0（低电平）和1（高电平）两个值，所以硬色键合成输出要么是前景信号，要么是背景信号，不可能出现半透明的混合效果。

图5给出了线性键（ALPHA键）原理示意图。

二 .色键技术应用于虚拟演播室

随着数字电视 . 计算机和多媒体技术的发展，色键已从二维特技发展到三维特技，近几年出现的虚拟演播室技术就是三维色键视频特技的典型应用，它将活动的演播人员图象通过色键方式键入到三维立体动画背景之中。做到真实的演员能深入到虚拟的三维场景中，并能够与其中的虚拟对象实时交互。在虚拟演播室中在一间兰色屏幕代替的真实背景里进行现场表演，三维计算机图形发生器实时产生一个逼真的虚拟环境，并按照以下程序工作：摄象机采集前景视频信号，同时摄象机上的跟踪定位系统实时提供摄象机移动的信息。这些数据被送至一个实时图形计算机。从计算机的镜头视角再产生一个虚拟环境。以兰色屏幕为背景拍摄的摄象机图象，经延时后与选自计算机的虚拟背景以相同时码进行工作，并通过数字视频切换台“联合”在一起，实时产生一个组合图象。

图6给出了色键技术应用于虚拟演播室的原理示意图。

传统的色键技术与计算机技术相结合应用于虚拟演播室，成功解决了前景与背景之间的透视关系 . 比例关系，使合成的图像有了极佳的立体效果，可以达到以假乱真的地步。

三 . 键控技术应用于电视播出系统

目前键控技术已广泛地应用于各级电视台的播出系统，主要用于台标时钟和字幕信息的叠加，所采用的方式多为并联方式，即只将实现键控特技功能的键控混合器串接于电视播出系统视频通道中，而将台标时钟机与字幕机并接于键混合器，如图7所示。其优点在于简化了电视播出系统视频通道，提高了电视播出系统的可靠性和安全性，降低了故障率和人为差错率，因为播出节目视频信号经过键混合器而不经过台标时钟机和字幕机，而且即使键控混合器出现故障，也因为其具有掉电旁路直通功能而不影响播出节目视频信号的传输。同时，采用键控混合器并接方式也方便了播出设备的维护和检修，当台标时钟机或字幕机出现故障时，可以方便地将其拆下检修，而不会影响视频通道的节目播出，只是暂时无法叠加台标时钟或字幕信息而已。

图8给出了键控混合器的原理示意。作为播出通道的关键设备，其必须具备以下功能：

主信号断电直通功能（BY PASS ）。采用两路外键处理方式，可同时进行底行字幕游动和台标叠加处理。视频信号通道指标满足规定的要求。具备各种检测功能。包括主信号在线检测，填充信号与主信号的同步检测。通过对键控信号的处理，使得键控特技的混合层次灵活可选。具备手动/遥控功能，作为播出设备，通过相应的遥控接口很容易接入自动播出系统。

键控混合器从使用上说分为两种，即开关键和ALPHA键。开关键即前文提到的硬色键，其核心部分是一高速开关，开关的速度很快，一般在15ns以下，主信号和叠加信号经钳位后分别到达二选一开关一端，键信号产生的控制信号用来控制开关。

自6月中央电视台率先采用半透明台标以来，已有许多地市电视台都选用了新型具有256级透明效果的ALPHA键代替了传统的开关键，使字幕和台标能出现半透明或浮雕等效果。

四 . 键控特技应用于电视后期制作

在电视节目的后期制作中怎样利用传统的键控技术创造出意想不到的效果，我一直在进行一些尝试。我台成立于，目前台里除了拥有传统的卷编设备外，还拥有Avid及新奥特的非线编设备各一套。由于这两套设备均不是以字幕作为设计目标，因此在节目制作过程中，我们发现字幕的特技和动画一直是困扰我们的一个难点。要想做出字幕的拖尾，碎玻璃，水波纹，双字同时游动，马赛克等效果几乎不可能。通过长期的实践和摸索，我们利用键控特技和现有设备，却可以成功地实现这些效果，大大提高了制作人员的创作热情，增加了节目的可视性。

方法是利用传统卷编设备的Magic DaVE 4A特技台，将字幕机输出作为一路单独的视频信号源接入Magic DaVE 4A特技台，假设为第4路输入记作VIN4 。然后通过资源菜单（Source）设置，可对VIN4与Pattern 之间进行Magic DaVE 4A特技台所提供的所有特技。但先决条件是必须将Pattern的Colour1和Colour2均调整为标准黑色。因为字幕机输出作为一路信号输入Magic DaVE 4A特技台的VIN4时，是以黑底彩色字幕显示的。这样通过调整设置Magic DaVE 4A的特技参数，编好需要的特技效果程序后，就可以在需要的时间范围内执行VIN4与Pattern 之间的特技转换，并用录机记录下来。你看到的是彩色字幕在黑底上进行各种动作，如碎裂，扭曲，晃动或拖尾飞入飞出，渐大渐小。然后就可以进行下一步，利用亮度键抠像原理，将上述所得字幕特效带与需要的画面带进行抠像填充，将字幕特效带的黑色部分抠掉填充上需要的画面，就可以达到画面上叠加各种复杂字幕变换的效果了。

另一种尝试是利用计算机图像处理软件PhotoShop 5.0在计算机上处理由扫描仪引入的地图，比如将地图中的黄河明显标出并填入兰色，然后将其转换为 . tga格式的图片引入字幕机，作为Magic DaVE 4A特技台的VIN4，然后将实际拍摄的流水画面与该画面进行色键叠加抠像，就可以得到静止的地图画面上黄河奔涌的效果。当然，通过这种方式，还可以得到很多意想不到的效果。

篇2：垃圾处理领域的技术发展和启示

垃圾处理领域的技术发展和启示

分析了在可持续发展原则下发达国家城市生活垃圾管理理念的变革和欧盟的填埋导则、包装导则等关键法规及标准对于发达国家垃圾处理方式的影响,讨论了垃圾焚烧处理、机械生物处理、热解气化技术、卫生填埋技术等垃圾核心技术的发展变化.建议在我国积极发展生态型垃圾处理技术,国家对于生态型垃圾处理技术应给予必要的'经济政策支持和引导;制定可持续发展的垃圾管理战略,改变末端处理的被动局面.

作者：张进锋聂永丰 ZHANG Jin-feng NIE Yong-feng 作者单位：清华大学,环境科学与工程系,北京,100084 刊名：环境科学研究 ISTIC PKU英文刊名：RESEARCH OF ENVIRONMENTAL SCIENCES 年，卷(期)：2006 19(1) 分类号：X705 关键词：垃圾管理可持续发展生态型垃圾处理技术

篇3：浅谈刀具涂层技术发展及应用

近30余年来，刀具涂层技术迅速发展，涂层刀具得到了广泛应用，1969年德国克虏伯(Krupp)公司和瑞典山特维克(Sandvik)公司研发成功了化学气相沉积(CVD)涂层技术，并向市场推出了CVDTiC涂层硬质合金刀片产品。20世纪70年代初，美国本夏(R.Runshan)和拉格胡南(A.Raghuran)研发了物理气相沉积(PVD)工艺，并于1981年将PVDTiN高速钢刀具产品推向市场。当时CVD涂层工艺温度约 1000℃，主要用于硬质合金刀具(刀片)的表面涂层;PVD涂层工艺温度为500℃和500℃以下，主要用于高速钢刀具的表面涂层。

后来，CVD和PVD涂层技术不断迅速发展，在涂层材料、涂层设备和工艺等方面都有了很大进步，而且发展了多层材料的涂覆技术，使涂层刀具(刀片)的使用性能有了很大的提高。PVD涂层技术过去主要用于高速钢刀具，而近年来随着PVD涂层技术飞跃发展，也成功用于硬质合金刀具(刀片)，占领了硬质合金涂层刀具(刀片)的一半阵地。现在，涂层高速钢刀具和涂层硬质合金刀具(刀片)广泛应用，已占全部刀具使用总量的50%以上。

涂层刀具的优越性

在韧性较好的刀具(刀片)基体上进行表面涂层，涂覆具有高硬度、高耐磨性、耐高温材料的薄层(如TiN、TiC等)，使刀具(刀片)具有全面、良好的综合性能。未涂层高速钢的硬度仅为62~68HRC(760~960HV)，硬质合金的硬度仅为89~93.5HRA(1300~1850HV);而涂层后的表面硬度可达2000~3000HV以上。

①由于表面涂层材料具有很高的硬度和耐磨性，且耐高温。故与未涂层的刀具(刀片)相比，涂层刀具允许采用较高的切削速度，从而提高了切削加工效率;或能在相同的切削速度下，提高刀具寿命。

②由于涂层材料与被加工材料之间的摩擦系数较小，故涂层刀具(刀片)的切削力小于未涂层刀具(刀片)。

③用涂层刀具(刀片)加工，零件的已加工表面质量较好。

④由于涂层刀具(刀片)的综合性能良好，故涂层硬质合金刀片有较好的通用性，一种涂层硬质合金牌号的刀片具有较宽的使用范围。

刀具涂层技术的发展和进步

笔者多次参观了国际机床工具展览会，收集到很多资料，并听取了各大工具公司的技术报告，从而了解到刀具产品表面涂层技术的发展和进步。

CVD涂层技术的进展

过去，硬质合金刀具表面涂层采用高温化学气相沉积(HTCVD)工艺。在常压或负压的沉积系统中，将纯净的H2、CH4、N2、TiCl4、AlCl3、CO2等气体根据沉积物的成分，按一定配比均匀混和，依次涂到具备一定温度(一般为1000~1050℃)的硬质合金刀片表面，即在刀片表面沉积TiC、TiN、TiCN、Al2O3或者它们的复合涂层。直到现在，HTCVD仍是使用最多的工艺方法，除HTCVD外，还有等离子体化学气相沉积(PCVD)工艺，它是在硬质合金刀具(刀片)表面涂层的另一种方法，因这种涂层工艺温度较低(700~800℃)，故刀片的抗弯强度降低。因为TiC与基体材料的线膨胀系数最接近，通常用TiC 薄层先涂在基体表面上，外面再涂TiN、Al2O3,如TiC/TiN、TiC/Al2O3、TiC/TiCN/TiN等。

后来，发展了各种不同组合的多层涂层。笔者在多次展览会上调查和统计了瑞典、德国、美国、日本、韩国、以色列和中国各公司的CVD涂层硬质合金刀片产品，涂层材料有以下组合：TiCN/Al2O3、TiCN/TiC/TiN、TiCN/TiC/Al2O3、TiCN/Al2O3/TiN、TiCN/TiC/Al2O3/TiN、TiCN/Al2O3/TiCN、 TiN,TiC/TiCN/TiN、TiN/TiCN/TiN等。可以看出，近年多用TiCN或TiN作底层，这是因为基体硬质合金有了改进，例如采用了梯度结构，才有可能用TiCN或TiN垫底。此外，TiN涂层不宜单独使用，因为与硬质合金相比，TiN的硬度提高不多，TiN必须与TiC、TiCN、 Al2O3等组合使用。

PVD涂层技术的进展

早期，PVD涂层均采用“真空蒸镀法”,膜层往往不均匀，与基体的结合不够牢固，后发展了“真空磁控溅射法”和“真空等离子镀工艺”,效果很好，

现在刀具表面涂层主要用后两种方法。

早年，PVD涂层只用于高速钢刀具，涂层材料几乎只用TiN一种。后来，改进了涂层工艺，发展了多种涂层材料和多层涂层，在硬质合金刀具上也得到了大量的应用。涂层效果比以往大有进步。TiN涂层材料仍在使用，新兴的涂层材料是TiAlN和AlTiN,其使用效果优于TiN。

欧洲的PVD涂层技术水平最高，领先于其他国家和地区。知名的厂商有欧瑞康巴尔查斯(OerlkonBalzers)公司、德国PVT等离子真空技术公司和丹麦尤尼莫克(Unimerco)公司等。他们的PVD涂层设备和工艺先进，涂层材料品种多，涂层刀具和其他产品使用性能好。

国外一些知名的高速钢和硬质合金工具厂，都有涂层刀具(刀片)产品，但涂层设备和工艺多购自涂层技术的专业公司，或与之合作，而不是自行研制。据悉，瑞典山特维克公司和以色列伊斯卡公司的PVD涂层设备都是从欧瑞康巴尔查斯公司购进的。中国也应当这样做，这是一条既好又快的道路。例如，中国哈尔滨第一工具厂和德国PVT公司合作，成立了哈一工普威特镀膜合资股份公司。欧瑞康巴尔查斯公司在全球设有77个涂层中心，在中国苏州、天津和汉江各设有一个中心，中国邻近城市和地区的工具厂家，其涂层产品多在上述中心进行涂层。湖南株洲硬质合金厂和四川自贡长城硬质合金厂的涂层设备都是从国外引进的。

CVD涂层新技术在超硬材料涂层方面的应用

利用“热丝CVD法”、“等离子体喷射CVD法”、“火焰燃烧法”等工艺能在硬质合金或高速钢刀具表面沉积金刚石薄膜(10μm)。CVD金刚石膜的力学、物理性能介于天然金刚石和热压聚晶PCD金刚石之间，能够有效地加工有色金属。

如增加沉积时间，可在基体或衬底(一般用硅片)上沉积出厚度大于0.5mm的厚膜。将厚膜从基体上剥离，并切割成一定形状的小块，再将小块钎焊在基体刀片(一般为硬质合金刀具)上使用。CVD厚膜金刚石刀具应用范围大于薄膜涂层刀具。在CIMT2007上，很多国内外刀具公司都有CVD薄膜金刚石涂层刀具产品，但只有少数厂家有厚膜产品。北京东方天地超硬材料工具公司能生产金刚石厚膜刀具产品，并且已有多年的经验。厚膜刀具应用范围较广，能加工各种有色金属、非金属硬材料及颗粒增强的复合材料等。

PVD涂层新技术在超硬材料涂层方面的应用

武汉大学物理系用直流反应磁控溅射法在刀具表面沉积出氮化碳(CxNy)超硬涂层薄膜，厚度只有几个微米，硬度可达40~50GPa.CxNy涂层刀具能切削黑色和有色金属。

实验数据

笔者对涂层高速钢和硬质合金刀具(刀片)的切削性能进行了长期的研究，进行了很多科学实验。兹介绍部分实验数据如下：

①在相同的切削条件下，涂层刀具刀片的使用寿命比未涂层刀具(刀片)提高3~5倍。在相同的切削条件下，相同刀具寿命时，涂层刀具的切削速度比未涂层刀具提高20~30%.

②在相同的切削条件下，涂层刀具(刀片)的切削力小于未涂层者。笔者用涂覆TiC硬质合金刀片车削钢材与未涂层刀片对比，主切削力Fc可减小3%~4%,TiN或TiC/TiN涂层刀片的Fc约可减小6%,进给力Ff与切深力Fp的减小尤为显着。Al2O3涂层刀片与切削力的减小效果与TiN涂层刀片接近。

③笔者曾用CVD涂层金刚石厚膜刀具，加工过硅铝合金、各种硬铝、铅黄铜、无氧铜、碘化钛以及纤维增强和颗粒增强的复合材料等，均取得较好效果。但用作超精密切削的刀具，其效果不如天然金刚石刀具。

④笔者曾用CxNy涂层高速钢钻头在高强度钢上钻孔，与未涂层钻头相比，涂层钻头的使用寿命提高7~9倍。在其他高速钢刀具上涂覆CxNy,亦有显着效果。又曾在硬质合金刀片上涂覆CxNy,用以车削钢料，效果尚不够理想，其使用寿命不超过普通TiC涂层硬质合金刀片。

中国的刀具涂层技术与工业发达国家相比尚有很大差距，涂层刀具的数量也差得很远，大致只占全部刀具的20%.其中数控机床和加工中心上使用得多一些，在普通的非数控机床上则少得可怜，原因是认识问题和价格等因素。我们应该努力提高刀具涂层技术和应用技术的水平，大力推广应用涂层刀具，促进切削加工和机械制造水平的提高。

篇4：特种加工技术发展及其应用

关键词:技术特点;技术种类;发展趋势

一、概述

传统的机械加工技术对推动人类的进步和社会的发展起到了重大的作用。随着科学技术的迅速发展,新型工程材料不断涌现和被采用,工件的复杂程度以及加工精度的要求越来越高,对机械制造工艺技术提出了更高的要求。

二、特种加工技术的特点

(一)加工范围上不受材料强度、硬度等限制。特种加工技术主要不依靠机械力和机械能去除材料,而是主要用其他能量(如电、化学、光、声、热等)去除金属和非金属材料,完成工件的加工。故可以加工各种超强硬材料、高脆性及热敏材料以及特殊的金属和非金属材料。

(二)以柔克刚。特种加工不一定需要工具,有的虽使用工具,但与工件不接触,加工过程中工具和工件间不存在明显的强大机械切削力,所以加工时不受工件的强度和硬度的制约,在加工超硬脆材料和精密微细零件、薄壁元件、弹性元件时,工具硬度可以低于被加工材料的硬度。

(三)加工方法日新月异,向精密加工方向发展。当前已出现了精密特种加工,许多特种加工方法同时又是精密加工方法、微细加工方法,如电子束加工、离子束加工、激光束加工等就是精密特种加工:精密电火花加工的加工精密度可达微米级0.5～1u m,表面粗糙度可达镜面Ra0.021.1m。

(四)容易获得良好的表面质量。由于在加工过程中不产生宏观切屑,工件表面不会产生强烈的弹、塑性变形,故可以获得良好的表面粗糙度。残余应力、热应力、冷作硬化、热影响区及毛刺等表面缺陷均比机械切割表面小,尺寸稳定性好,不存在加工中的机械应变或大面积的热应变。特种加工的主要应用范围有

1.加工各种难切削材料。如硬质合金、钛、合金、耐热钢、不锈钢、淬硬钢、金刚石、红宝石、石英以及锗、硅等各种高硬度、高强度、高韧性、高熔点的金属及非金属材料。

2.加工各种特殊复杂零件的三维型腔、型孔、群孔和窄缝等。如发动机机匣、整体锅轮、锻压模和注射模的立体成型表面,各种冲模、冷拔模上特殊断面的型孔,炮管内膛线,喷油嘴、栅网、喷丝头上的小孔、窄缝等。

3.加工各种超精、光整或具有特殊要求的零件。如对表面质量和精度要求很高的航天航空陀螺仪、阀,以及细长轴、薄壁零件、弹性元件等低刚度零件的加工,有些方法还可用于纳米级加工。

4.以高能量密度束流实现焊接、切割、制孔、喷涂、表面改性、刻蚀和精细。

三、特种加工技术的种类

特种加工技术所包含的范围非常广,随着科学技术的发展,特种加工技术的内容也不断丰富。

(一)电火花加工

电火花加工又称作电蚀加工或放电加工,是将工具电极和工件置于绝缘的工作液中,工件和工具分别接直流脉冲电源正极和负极,加上电压,利用工具电极和工件电极间脉冲放电时产生的电蚀现象对材料毛坯进行加工。

(二)电化学加工

电化学加工是通过电化学反应去除工件材料或在其上镀覆金属材料等的特种加工。该方法主要包括电解、电镀、电铸、电化学抛光等工艺方法。

(三)高能束流加工

高能束流加工也称为三束流加工,是利用能量密度很高的激光束、电子束或离子束等去除工件材料的特种加工方法的总称。其中电子束加工技术改变了原有的设计思想,可将原有的`高精度复杂难加工型面或无法加工的大型整体零件分成若干个易加工的单元,精加工和热处理以后,用电子束将其焊接成整体零件。

(四)物料切蚀加工

物料切蚀加工包括超声波加工与水喷射加工、磨料喷射加工、磨料流动加工。是指利用流体、磨料,流体与磨料的混合液等动能,去冲击、抛磨、浸蚀工件被加工部位而实现去除工件材料的方法。

(五)复合加工

复合加工是指用多种能源组合进行材料去除的工艺方法,大多是在机械加工的同时应用流体力学、化学、光学、电磁学和声波等能源进行综合加工,这些加工方法能够提高加工效率或获得很高的尺寸精度、形状精度和完整的表面。

四、特种加工技术的发展趋势

(一)采用自动化技术充分利用计算机技术对特种加工设备的控制系统、电源系统进行优化,建立综合参数自适应系统、数据库等,进而建立特种加工的cAD/cAM和FMS系统,这是当前特种加工技术的主要发展趋势。

(二)向工程化和产业化方向发展不断改进、提高高能束源品质,对大功率、高可靠性、多功能、智能化加工设备的研发是今后的重点发展方向。

(三)着力开展精密化研究高新技术的发展促使高新技术产品向超精密化与小型化方向发展,正向亚微米级和纳米级迈进,对产品零件的精度与表面粗糙度提出更严格的要求。

(四)污染问题是影Ⅱ自和限制某些特种加工应用、发展的严重障碍,加工过程中产生的废渣、废气如果排放不当,会造成环境污染,影响工人健康。必须花大力气处理并利用废气、废渣、废液,向“绿色”加工的方向发展。

五、结束语

现代特种加工技术主要是伴着高硬度、高强度、高韧性、高脆性等难切削材料的额出现,以及制造精密细小、形状复杂和结构特殊的零件的需要而产生的,具有其他常规加工技术无法比拟的优点,已成为航空航天、汽车、仪器仪表、微型机械、轻工、模具等行业的支撑技术和关键技术。

随着科学技术和现代工业的发展,特种加工技术必将不断完善和迅速发展,反过来又必将推动科学技术和现代工业的发展,并发挥越来越重要的作用。

参考文献:

[1]刘振辉,杨嘉楷.特种加工[M].重庆:重庆大学出版社,2000.

[2]刘晋春,赵家齐,赵万生.特种加工[M].北京:机械工业出版社,2004.

[3]孔庆华.特种加工[M].上海:同济大学出版社,2003.

[4]白基成,郭永丰,刘晋春.特种加工技术[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2006.

[5]张纹,蒋维波.特种加工技术的应用与发展趋势[J].农业装备技术,2006,(3).

篇5：卫星通信的技术发展及应用

一、卫星通信技术的概述

卫星通信简单地说就是地球上的无线电通信站利用卫星作为中继而进行的通信。

卫星通信体统包括两部分，分别是卫星以及地球站。

使用卫星通信的特点就是通讯的范围较大，只要是卫星发射的电波覆盖的地方就可以进行任意两点的通信;还有就是可靠性较高，不容易受到陆地灾害的影响;电路开通迅速，只要设置一个地面接收装置就可以进行卫星通信;以及卫星通信的电路设置灵活，可以随时的分散过于集中的信息等等。

目前，卫星通信系统中主要有移动业务的卫星系统、固定业务的卫星系统以及广播业务的通信系统，它们的组成是不完全相同的。

固定卫星又称静止地球轨道卫星，轨道高度大约在36000km，呈圆形分布，只需要三颗就可以达到覆盖全球的效果，且这三颗相隔的角度在120度，在这一种卫星系统中发展最好的就是intelsat 1-1X代卫星，该卫星已经发展到了第九代，在全球覆盖性能上表现得最突出;移动卫星通信它既有全球性也有地域性的，在全球性中采用的是中、低轨道，区域性的采用的是静止轨道通信。

二、卫星通信技术的发展

(一)通信技术的发展。

人类是一个群居性的物种，所以，人类之间存在着一定的联系，这样就需要采取一定的措施进行通信，人类的通信历史是悠久的。

在远古的时候，人们可以通过一些简单的壁画或者语言等方式进行信息的交换。

然后当人类文明发展到一定阶段后，人们开始利用烽火、飞鸽、驿马邮递、语言、竹简、书纸等进行简单地通讯，这些通讯一般都是通过视觉和听觉来传给人们的。

直到19世纪中期的时候，人们发现了电磁理论，人们的通讯开始发生了重大的改变，实现了利用金属导线就可以进行远距离的传输信息，甚至于到后来利用电磁波进行无线通讯。

人们首先发明了电报机、电话机等，但是随着科学技术的进步，以及在这些通讯中遇到的问题就又发展出了卫星通讯技术。

(二)卫星通信技术在国外的发展。

在最近的十几年间，由于经济以及科学技术的快速发展，国外的卫星通信技术无论是在军事领域还是在商业上都有了很大的进步，大量的新型的质量较高的、寿命较长的以及功率更大的卫星不断升空。

目前世界上比较先进的卫星通信技术仍然被洛马、波音、休斯等欧美实力雄厚的卫星制造商所掌握。

目前在通信卫星领域中最发达的还属美国，它的卫星发展计划已经经过了长时间的发展，已经在商业以及军事上都有了一些列的卫星产品，目前其通信卫星计划主要有美国国防部的转型卫星通信系统计划，先进极高频的卫星计划等等。

欧洲的国家也为了积极的提高自己在卫星通信领域中的分量，不断的公布新的卫星通讯计划，欧空局计划要不断地提高大功率卫星的占有率，这标志着欧洲通信卫星向着大功率方向不断发展。

(三)国内卫星通信技术的发展。

近年来，随着我国改革开放不断深入，经济与科技快速的发展，现代的小卫星技术取得了长足的发展，这就对卫星技术有了进一步更高的要求，国内的一些科技公司以及一些大中院校都加入到了对卫星技术研究的行列，并且取得了明显的成果，例如，编队卫星的跟踪切换技术以及激光终端机等等都已经得到了很好的解决，但是还有很多方面还是与国外发达国家有很大的差距。

三、卫星通信技术的应用

(一)卫星通信技术在广播电视领域中的应用。

我国是一个人口众多的国家，由于人口的基数较大，这就导致我国电视机拥有量达到3.5亿台，并且我国还有数千家各种各样的电视媒体机构，有线电视的用户量也已经达到9000万户。

我国的电视节目虽然数量众多，但是规模偏小，是处于发展的前期，潜力巨大。

我国各类电视数目虽然较多，但是供于村村通的节目也就44套，而且我国单收设备也就才百万多台，和美国相比，虽然他们人口基数只有两亿但是人家的有线电视用户量已经达到了6000万户，卫星电视直播的用户也有近2000万。

虽然我国现在处于发展阶段，和一些发达国家相比有很大的差距，但是随着我国发展的不断深入，我国一定也会达到、甚至超过这样的水平，所以我国卫星通信技术在电视广播领域中的应用的前景是巨大的。

目前，我国政府以及一些电视领域中的专家普遍表示我国发展卫星电视直播的业务已经成熟，我国已经获得了发展DBs的轨位和频道，而且我国在发展村村通的时候又有了一定的卫星广播的经验，并且得到了广大人民的支持，现在我国自行研制的RD已经进入市场。

在不久的将来我国将通过卫星传输和广播的电视会进一步的覆盖更多的人，数百套的电视节目可以任由普通民众来选择。

(二)卫星通信技术在计算机网络领域中的应用。

卫星通讯技术在计算机网络中的应用主要就是提供宽带网络。

而提供网络宽带属于卫星固定通信业务。

目前国际上卫星宽带业务发展主要体现在两个方面，第一就是在原有的VSAT技术的基础上研发新的产品并利用现有的频段卫星资源，快速的建立起宽带连接，以满足用户的需求，这一种是在和地面宽带业务的竞争中来获得自己的生存空间;而另外一种是积极的发展高频段的新型卫星宽带通信系统，来适应新业务的要求，这一种是和地面相辅相成的。

我国目前的状况，就是首先要积极的发展卫星宽带通信业务，国内的电信经营商应该根据不同客户的需求提供不同的业务;其次就是跟踪国外再见的新型的卫星宽带通信系统;最后建立起自己的卫星宽带通信系统。

四、结语：

综上所述，随着时代的发展，经济与科学技术得到了长足的发展，人们为了享受更加舒适的环境，对通信领域提出了更高的要求，原有的通信慢慢的不能满足人们的要求，而新出现的卫星通信技术由于具有良好的特性得到了人们的亲睐，世界各国都在积极的发展卫星通信技术。

本文就主要的讲述了卫星通信技术的'发展以及在一些领域中的应用，希望能够推动卫星通信技术知识的普及，为卫星通信发展奠定知识基础。

参考文献：

【1】熊群力，姜康林.航天编队飞行星座的星间通信[J].无线电通信技术.2012 (01)

【2】林来兴.发展我国小卫星星座和测控技术.飞行器测控学报[J].才智.2011(10)

篇6：卫星通信的技术发展及应用

摘要：本文介绍了卫星通信的基本概念及相关技术，重点介绍卫星通信技术在中海油应用领域上的发展以及小站卫星通信方式的应用。

关键词：卫星通信;海上石油卫星;VSAT;自动跟踪

0 引言

20世纪90年代初，从中海油开始建立第一个卫星端站至今，已经有超过的卫星通信技术应用。

目前，已经形成了以湛江、天津、深圳、上海这4个中心站点为核心的网状网络，且已经具备了链路相互备份功能。

1 卫星通信在中海油的发展

1.1 TES卫星系统

TES(TelephonyEarthStation)是基于卫星的全数字话音和数据通信的网状网，它在多个地球站之间提供网状连接，支持系统内任意地点远端站之间的电话、同步、异步数据通信，TES系统在中海油的应用主要用于话音与数据传输。

运用的是C波段卫星的频分多址方式FDMA实现与地面站间的通信，使用四相相移键控QPSK或二相相移键控BPSK调制方式，信道编码采用编码效率为1/2或3/4的前向纠错FEC。

TES是中海油海上平台初期使用的一种主要的卫星通信方式，主要承载的业务为话音业务，所使用的卫星资源前期以亚洲3号卫星为主，后来转至鑫诺1号卫星。

1.2 VSAT卫星系统

篇7：软件工程技术发展及应用论文

软件工程技术发展及应用论文

【摘要】软件工程是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件的新兴学科。它涉及程序设计语言、数据库、软件开发工具、系统平台、标准、设计模式等方面。随着现代信息化不断的发展与进步，软件工作作为一门新兴学科已经广泛渗透到各个领域，在现代社会中，软件应用于多个方面，这些应用促进了经济和社会的发展，也提高了工作效率和生活效率。这门学科在计算机技术的发展与应用中起到了关键的作用，为现如今强大的计算机信息技术奠定了夯实的基础。

【关键词】软件工程；程序编写；软件模型

软件工程技术的发展经历了30年的发展时间，经历了多次的改革与发展，每一次改革与发展的着重对象和发展进度都在不断变化中。现如今，计算机基础正朝着高科技、现代化、信息化的层面不断发展，传统的软件工程技术在质量和效率上已经不能满足人们的需求，软件开发局面必须要向更加全面、系统、深刻的方向发展，才能适应现代的计算机软件开发市场。

1.软件工程技术的发展历程

它的发展过程分为了三个阶段，程序设计阶段、软件设计阶段、软件工程阶段，第一个阶段就仅仅是没有软件的概念，只是围绕计算机开发出规模较小的程序内容，只是简单的程序编制。第二个阶段开始出现“软件作坊”，软件开发环境相对成熟，技术开发人员逐渐意识到开发出更加全面、系统、深刻的软件工程才能满足现阶段人们对软件工程技术的需要。第三个阶段中，由于开发软件需要大量的人力和资源，投资的费用巨大，但是其软件技术的实用性却不能得到保证，落后的生产方式无法满足迅速增长的，从而导致与维护过程中出现一系列严重问题的现象，此阶段出现了严重的“软件危机”，开发人员深刻的认识到了得不断的研究和改变开发的技术手段和管理方法，才能开发出统一、规范的软件工程。这个开发阶段成就了现如今软件工程的基础理论思想，为软件工程基础的完善构造了基本框架。

2.软件工程技术的概述

就软件工程而言，主要就是借鉴传统软件工程技术的原则和方法来开发出高质量的软件，软件工程现阶段的要求就是应需而生，其本质就是对物理空间中的行为模式，进行逻辑的抽象。首先要研究软件的元素和结构模型，实现“高层概念”到“低层概念”的映射，其中应用了计算机科学、数学和管理科学。计算机科学和数学用于构造模型与算法，工程科学用于制定规范、设计范型、评估成本及确定权衡，管理科学用于计划、资源、质量和成本的管理。软件开发的模型是软件开发的全过程、活动、任务的'结构框架，早期的瀑布式开发模型的作用就是告诉人们需要做什么，经过不断的发展，到后来的螺旋模型让人们在开发软件时引入了其他模型不具备的风险分析，它兼顾了快速原型的迭代特征以及瀑布模型的系统化与严格监控。每个模式都展示了在不同时代软件产业对软件开发不同的认识，不可否认的是，每个软件模型都有自己的有点，越到成熟时期的软件模型更加趋于完善。但是要根据开发软件的实际情况来使用软件模型。

3.软件工程应用的实施

在实际的开发应用中，主要通过几个步骤来完成应用实施，首先要制定计划，确定软件目标，选择实施方案，弄清项目开发的限制条件；其次进行风险分析，分析评估所选的方案，考虑如何识别和消除风险；其次是进行实施，实施软件开发和验证；最后提出评估，提出修正建议，指定下一步计划。

3.1软件开发的制定

必须提供一个基本框架，合理的估算出软件开发项目所需的成本，资源和开发进度，并制定软件项目开发的过程，按照过程有序进行，在做计划时，必须就需要的人力、项目持续时间及成本作出估算，此估算需按照历史估算的成本做参考，软件项目计划包括两个任务：研究和估算。即通过研究确定该软件项目的主要功能、性能和系统界面。

3.2需求分析和定义

风险分析对于软件项目管理是决定性的，然而现在还是有很多软件开发者不考虑风险就着手进行，风险是软件开发不可忽视且长期潜在的不利因素，它能不同程度影响软件产品的质量。开发软件者在软件风险的目标还没有造成之前，要及时对软件进行识别和分析，进而减少或消除风险对软件带来的损害。

3.3软件设计

此步骤是软件开发的核心，是把需求变成实质需要的具体方案。首先先搭建一种概念设计，要注重项目计划的层次性。它是把许多事物和问题抽象起来，并且抽象它们不同的层次和角度。将问题或事物分解并模块化使得解决问题变得容易，通常分为总体设计和详细设计两个方面。总体设计是系统通过使得设计陈述逐渐接近源代码，从而导出软件的模块结构。而详细设计主要注重于把框架逐步求精细化为具体的数据结构和软件的算法表达，按照模块的设计准则把设计行为、数据、算法和程序设计通过现代程序的界面设计结合起来。

3.4程序编写

是让为解决某个问题而使用某种编写程序代码，并最终得到相应结果的过程，根据源程序清单写出的程序结构简单、直观、易理解。

3.5软件测试

软件测试时保证软件质量的重要手段。首先要阅读需求，理解需求，与客户、开发、架构多方交流，深入了解需求；其次，根据需求估算测试所需资源（人力、设备等）、所需时间、功能点划分、如何合理分配安排资源等；再次，根据测试用例的详细步骤，执行测试用例，通过不断测试、追踪，直到被测软件达到测试需求要求；最后，通过用户体验来完成软件的发布。

4.总结

软件系统作为计算机系统的核心，随着其运行环境的演变也经历了一系列的变革。在社会信息化不断发展的今天，软件作为一种特别的产品，具有很大的发展前景和目标市场，因为现如今各行各业都需要计算机技术，然而软件就是各类信息带到生产力中，很大程度上为用户带来了便捷，软件系统为了适应这样一种发展趋势，将会逐步呈现出柔性、多目标、连续反应式的网构软件系统的形态。因此，我们必须提高软件的质量，生产出适合用户需求的高质量软件，进一步促使软件生产产业向更高水准发展。 [科]

【参考文献】

[2]朱剑.软件工程系统的发展及其应用[J].商场现代化，2010（06）.