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電子工程設(shè)計(jì)報(bào)告PAGE4電子工程設(shè)計(jì)報(bào)告題目:紅外遙控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與編程專業(yè):通信工程小組:姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)老師:完成日期:2
摘要: 電子工程設(shè)計(jì)第三階段的任務(wù)是完成基于單片機(jī)的紅外遙控系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì),并編程實(shí)現(xiàn)按鍵控制,數(shù)據(jù)顯示,最終實(shí)現(xiàn)通過(guò)紅外發(fā)射管發(fā)射38KHzASK信號(hào),與模板紅外接收單元的簡(jiǎn)單通信聯(lián)系(測(cè)試通信協(xié)議),進(jìn)行閉環(huán)溫控的啟動(dòng)/停止控制,接收模板紅外發(fā)送單元發(fā)出的溫度數(shù)據(jù)并進(jìn)行顯示這幾項(xiàng)功能。在調(diào)試成功基礎(chǔ)上,可進(jìn)行程序固化,從而真正完成紅外遙控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。 完成硬件電路的設(shè)計(jì)焊接,包括以下幾個(gè)單元:?jiǎn)纹瑱C(jī)處理:核心單元,完成與各個(gè)單元的數(shù)據(jù),控制線連接,編程實(shí)現(xiàn)對(duì)各單元控制,最終實(shí)現(xiàn)遙控;顯示:顯示鍵控定義的值和測(cè)溫結(jié)果;按鍵控制:控制顯示和協(xié)議的收發(fā),以及4060完成的分頻器設(shè)計(jì)(提供ASK信號(hào)載頻)與串行數(shù)據(jù)運(yùn)算產(chǎn)生ASK信號(hào)。 完成軟件編程實(shí)現(xiàn)測(cè)試模塊的基本功能,運(yùn)行完整程序完成各個(gè)協(xié)議的收發(fā),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)模板的遙控。經(jīng)不斷調(diào)試及排障,使各個(gè)模塊基本達(dá)到了相應(yīng)要求,且編程聯(lián)調(diào)實(shí)現(xiàn)了遙控的功能。目錄一.課題背景及需求分析……...5二.設(shè)計(jì)方案的選擇及原理…………………..5(一)系統(tǒng)框圖及電路圖………………5(二)顯示部分(方案選擇,設(shè)計(jì),原理,計(jì)算)……6(三)鍵盤(pán)部分(同上)…………………6(四)單片機(jī)及ASK信號(hào)產(chǎn)生,紅外接收部分(同上)………………6(五)程序設(shè)計(jì)………8三.焊接和調(diào)試。。。。。。。。。。。?!?21.焊接2.通信協(xié)議部分四.出現(xiàn)問(wèn)題及解決(方法總結(jié)),提出結(jié)論………………13五.體會(huì)與建議………………13六.致謝……….14七.參考文獻(xiàn)………………….14一.課題背景及需求分析需求分析:電子工程設(shè)計(jì)第三階段的任務(wù)是完成基于單片機(jī)的紅外遙控系統(tǒng),用以代替系統(tǒng)小鍵盤(pán)的部分功能,遙控距離不小于3米,通信格式和通信協(xié)議同串行通信。完成硬件電路設(shè)計(jì),并編程實(shí)現(xiàn)按鍵控制,數(shù)據(jù)顯示,最終實(shí)現(xiàn)通過(guò)紅外發(fā)射管發(fā)射38KHzASK信號(hào),與模板紅外接收單元的簡(jiǎn)單通信聯(lián)系(測(cè)試通信協(xié)議),進(jìn)行閉環(huán)溫控的啟動(dòng)/停止控制,接收模板紅外發(fā)送單元發(fā)出的溫度數(shù)據(jù)并進(jìn)行顯示這幾項(xiàng)功能。完成相應(yīng)軟件編程,實(shí)現(xiàn)遙控功能。二.設(shè)計(jì)方案的選擇及原理(一)系統(tǒng)框圖及電路圖框圖上圖為系統(tǒng)完整電路圖(二)顯示部分1.原理圖說(shuō)明:?jiǎn)纹瑱C(jī)P0,P1口直接與共陽(yáng)極數(shù)碼管相連(三)鍵盤(pán)部分1.原理圖:說(shuō)明:四個(gè)鍵值分別與單片機(jī)P10—P13連接,按鍵時(shí)相應(yīng)口置0。(四)單片機(jī)及ASK信號(hào)產(chǎn)生,紅外接收部分1.單片機(jī)電路①?gòu)?fù)位電路:分析:電源與地之間接入RC電路。電源接通:向電容充電是RST引腳電壓降低,C應(yīng)足夠大以使復(fù)位信號(hào)保持足夠時(shí)間。分析:電源與地之間接入RC電路。電源接通:向電容充電是RST引腳電壓降低,C應(yīng)足夠大以使復(fù)位信號(hào)保持足夠時(shí)間。②.時(shí)鐘電路:分析:與內(nèi)部部件共同組成皮爾斯振蕩器,提供芯片工作所需時(shí)鐘信號(hào)分析:與內(nèi)部部件共同組成皮爾斯振蕩器,提供芯片工作所需時(shí)鐘信號(hào)2.ASK信號(hào)的產(chǎn)生及紅外接收1.ASK信號(hào)的產(chǎn)生①載波的產(chǎn)生Qn=2-nQn=2-nfQn:ASK載頻f:晶體振蕩頻率n:分頻此題Qn=5M/27約為39k②ASK信號(hào)的產(chǎn)生說(shuō)明:串行數(shù)據(jù)先求反,再與產(chǎn)生39KHz脈沖的74HC4060的6端口(分頻輸出)相與非,輸出信號(hào)通過(guò)三極管推動(dòng)紅外發(fā)光二極管發(fā)射出去。串行數(shù)據(jù)收發(fā)端平時(shí)為高電平,當(dāng)有數(shù)據(jù)傳送時(shí),產(chǎn)生一個(gè)低電平起始位,而后緊跟8位數(shù)據(jù)和校驗(yàn)位。若不對(duì)串行數(shù)據(jù)取反后發(fā)射,則紅外發(fā)光二極管平常一直處于發(fā)射狀態(tài),只有當(dāng)有數(shù)據(jù)發(fā)射時(shí),發(fā)光管才截止。這樣不僅使電路消耗許多無(wú)用功耗,也使當(dāng)發(fā)射機(jī)發(fā)射方向偏離接收機(jī)或被遮擋時(shí),產(chǎn)生誤傳送,即當(dāng)發(fā)射機(jī)沒(méi)有發(fā)射信號(hào)時(shí)接收機(jī)收到信號(hào)。把串行數(shù)據(jù)取反后發(fā)射,便可解決此問(wèn)題。同時(shí),在接收端也要取反。紅外發(fā)光二極管的發(fā)射距離是同消耗在管子上的瞬時(shí)功率呈單調(diào)遞增關(guān)系。在紅外發(fā)光二極管最大功耗一定的情況下,要想增大發(fā)射距離,只能把信號(hào)調(diào)制到一個(gè)小占空比的脈沖載波上。脈沖載波的占空比越小,紅外發(fā)光二極管的瞬時(shí)功率才能越大,發(fā)射距離才能越遠(yuǎn)。2.紅外接收Hs0038為Hs0038為紅外接收探頭,接收紅外信號(hào)頻率為38kHz,周期約26μs在本設(shè)計(jì)中我們采用紅外一體化接收頭HS0038。HS0038黑色環(huán)氧樹(shù)脂封裝,不受日光、熒光燈等光源干擾,內(nèi)附磁屏蔽,功耗低,靈敏度高。在用小功率發(fā)射管發(fā)射信號(hào)情況下,其接收距離可達(dá)35m。它能與TTL、COMS電路兼容。HS0038為直立側(cè)面收光型。它接收紅外信號(hào)頻率為38kHz,周期約26μs,同時(shí)能對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、檢波、整形,得到TTL電平的編碼信號(hào)。三個(gè)管腳分別是地、+5V電源、解調(diào)信號(hào)輸出端。(五)程序設(shè)計(jì)1.流程圖2.程序代碼$include(C8051F020.inc) ORG 0000H LJMP INITTAB: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,099H,092H,082H,0F8H ;字符段碼表0-7 DB 080H,090H,088H,083H,0C6H,0A1H,086H,08EH ;字符段碼表8-FINIT: lcall Init_Device JP3:MOVR2,#00H;操作數(shù)據(jù)初始值JP2:MOV R1,#00H MOV A,R1 CJNE R2,#10H,MAIN;FF后從0開(kāi)始計(jì) SJMPJP3MAIN: MOV DPTR,#TAB ;讀取與A中數(shù)值對(duì)應(yīng)的顯示段碼 MOVC A,@A+DPTR MOVP2,A;段碼送并行口顯示MOVA,R2 RLA RLA RLA RLA MOVR3,A MOVA,R2 MOVC A,@A+DPTRMOVP1,A MOVA,R1 ADDA,R3 MOVR3,A MOVA,R1JNBP0.3,FUWEIJP4:NOPJNBP0.4,JIESHOUJP5:NOPJNBP0.5,FASONGJP6:NOP JBP0.2,MAIN;等待按鍵CALLDELAY CALLDELAY CALLDELAY CALLDELAY CALLDELAY INC R1 ;操作數(shù)據(jù)(R1)增1 MOV A,R1 CJNE A,#10H,MAIN ;檢查操作數(shù)據(jù)是否大于顯示范圍(F) INCR2 SJMP JP2 ;無(wú)限循環(huán)FUWEI:MOVR1,#00HMOVR2,#0AH SJMPJP4JIESHOU:;轉(zhuǎn)串行通信中斷程序 MOVTMOD,#20HMOVTH1,#0E8HMOVTL1,#0E8HSETBTR1MOVSCON0,#50HMOVPCON,#00H SETBESSETBEA CLRRI WAIT:JNBRI,WAIT MOVA,SBUF0 CLRRI BCD: MOVB,#10H DIVAB MOV R5,A MOVR6,B SMGXS: MOVDPTR,#TAB MOVA,R5 MOVCA,@A+DPTR MOVP1,A MOVA,R6 MOVCA,@A+DPTR MOVP2,AJNBP0.3,JP7 SJMPSMGXSJP7:LJMPMAINFASONG:MOVA,R3MOVTMOD,#20HMOVTH1,#0E8HMOVTL1,#0E8HSETBTR1MOVSCON0,#50HMOVPCON,#00H SETBESSETBEA CLRTI MOVSBUF0,A WAIT1:JNBTI,WAIT1 CLRRI WAIT2:JNBRI,WAIT2 MOVA,SBUF0MOVR7,A SUBBA,R3CJNEA,#00H,JP20 CLRRI JMPWAIT2JP20:MOVA,R7BCD1: MOVB,#10H DIVAB MOV R5,A MOVR6,B SMGXS1: MOVDPTR,#TAB MOVA,R5 MOVCA,@A+DPTR MOVP1,A MOVA,R6 MOVCA,@A+DPTR MOVP2,AJNBP0.3,JP19 SJMPSMGXS1JP19:LJMPMAIN DELAY:MOV R5,#0H ;延時(shí)子程序D1: MOV R6,#0H DJNZ R6,$ DJNZ R5,D1 RET $include(Init_Device.inc)END三.焊接,調(diào)試1:焊接組裝與焊接:根據(jù)protel99se繪制原理圖,在插件布局時(shí),盡量使電路中邏輯相鄰元件靠近,以減少線數(shù)量,合理布局。焊接時(shí),盡量多利用了電路板本身導(dǎo)通的焊點(diǎn),及電阻,元件的插針。第二,注意鍍錫以保證無(wú)短路。第三,連線起始點(diǎn)與終點(diǎn)距離適當(dāng),保證與其他不想相連焊點(diǎn)的有一定距離。2:通信協(xié)議部分1.調(diào)試原理及方法通信協(xié)議如下:發(fā)A0A1A2A3A4A5A6A7收溫度
設(shè)定定時(shí)狀態(tài)發(fā)
數(shù)模命令設(shè)定定時(shí)
實(shí)現(xiàn)功能查詢當(dāng)前溫度改變當(dāng)前溫度設(shè)定系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)設(shè)定閉環(huán)保持溫度設(shè)定啟動(dòng)閉環(huán)延時(shí)查詢閉環(huán)保持溫度查詢啟動(dòng)閉環(huán)延時(shí)時(shí)間查詢系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)說(shuō)明:其中A2命令,當(dāng)發(fā)送為02時(shí)啟動(dòng)/關(guān)閉閉環(huán)程序。其中A7命令,當(dāng)閉環(huán)控制時(shí)D4=1,可以打印時(shí)D0=1。四.出現(xiàn)問(wèn)題及解決(方法總結(jié))本次實(shí)驗(yàn)的硬件部分并不是非常復(fù)雜所以我們組焊接比較快。但是軟件部分比較難。雖然老師建議我們采用C編程,但是由于我們的C語(yǔ)言基礎(chǔ)比較薄弱,所以我們組采用匯編來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于全班只有我們組采用的是匯編所以在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)不能去詢問(wèn)別的同學(xué)。第一部分:(第一按鍵的連加功能)因?yàn)閷?duì)于匯編還比較熟悉,所以這一功能實(shí)現(xiàn)起來(lái)還是比較順利。第二部分:(紅外接受顯示功能)我們將東南大學(xué)出版的單片機(jī)書(shū)籍當(dāng)做參考書(shū),在參考其對(duì)于51控制字的內(nèi)容后我們編輯了接受的程序,但是在運(yùn)行程序后卻并沒(méi)有接收到應(yīng)該接受到的內(nèi)容。在這個(gè)問(wèn)題中我們徘徊了很久,在多次檢查程序和硬件確定沒(méi)有問(wèn)題之后,我們咨詢了老師。最后發(fā)現(xiàn)對(duì)于接受的波特率上實(shí)驗(yàn)的單片機(jī)和書(shū)上所設(shè)置的波特率并不相同。在改變控制字后可以成功接收。第三部分(對(duì)于實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的要求進(jìn)行編程)由于我們之前對(duì)于按鍵的設(shè)置是有接受和發(fā)送,但是調(diào)試板是接收到控制內(nèi)容后直接發(fā)送,所以我們運(yùn)用中斷進(jìn)行編程,但是編程后才發(fā)現(xiàn)一直受到的數(shù)據(jù)就是發(fā)送的數(shù)據(jù),這個(gè)問(wèn)題一直沒(méi)想明白是為什么,后來(lái)和老師交流后知道是發(fā)出的數(shù)據(jù)又被自己接受到了,我們?cè)诮邮粘绦虿糠衷O(shè)置了一個(gè)循環(huán)接收后最終實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)要求,非常高興。五.體會(huì)與建議體會(huì):這可以說(shuō)是我們的第一個(gè)自主實(shí)驗(yàn),能做出來(lái)非常高興。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)過(guò)后覺(jué)得我們?cè)谡n后也要同時(shí)學(xué)習(xí)C語(yǔ)言的編程在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中如果遇到問(wèn)題一定要想方設(shè)法解決,考慮問(wèn)題一定要考慮周全,不要輕易去放棄,實(shí)在不會(huì)可以去詢問(wèn)老師。本次實(shí)驗(yàn)對(duì)于我們今后對(duì)于單片機(jī)和嵌入式是很好的幫助,同時(shí)也提高了我們的匯編語(yǔ)言能力。六.致謝(一)指導(dǎo)老師:司農(nóng)老師非常感謝幫助(二)及其他為我組排疑解惑,提供幫助的同學(xué)七.參考文獻(xiàn)(1)清華大學(xué)電子學(xué)教研組編,高等教育出版社,《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(第四版)》(2)《電子工程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)》(3)《MCS-51系列單片微型計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用》孫育才編(4)其他元器件參數(shù)及簡(jiǎn)介書(shū)目
引力波的實(shí)驗(yàn)探測(cè)給我們的啟示摘要:引力理論的發(fā)展經(jīng)歷了數(shù)百年,從牛頓到愛(ài)因斯坦,從萬(wàn)有引力定律到廣義相對(duì)論。在這過(guò)程中,科學(xué)家們引力波的預(yù)言質(zhì)疑不休、爭(zhēng)論不止。而引力波的實(shí)驗(yàn)探測(cè)無(wú)疑證明了一切。引力波的發(fā)現(xiàn),彌補(bǔ)了愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論的漏洞,也確定了他的理論的正確。這是人類史上出現(xiàn)的又一契機(jī),它將為人類社會(huì)帶來(lái)重大變革?!捌莆濉笔侵袊?guó)傳統(tǒng)迎財(cái)神的日子。2016年的這一天,卻一個(gè)讓全世界物理學(xué)界沸騰的日子,甚至許多的物理學(xué)家為之痛哭流涕——被預(yù)言已經(jīng)百年的引力波,終于被探測(cè)到了。引力是什么?在今天人們所知道的物質(zhì)的四種基本相互作用中,引力作用為最弱。四種相互作用按作用強(qiáng)度比例順序是:強(qiáng)相互作用(1),電磁相互作用(10),弱相互作用(10),引力相互作用(10)。因此,在研究基本粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí),引力一般略去不計(jì)。但在天文學(xué)領(lǐng)域內(nèi),由于涉及的對(duì)象的質(zhì)量極其巨大,引力就成為不僅支配著天體的運(yùn)動(dòng),而且往往是天體的結(jié)構(gòu)和演化的決定因素。引力并不是一種所謂的“力”,而是一種屬性。牛頓在1687年出版的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書(shū)中首次提出萬(wàn)有引力定律,基于此,他結(jié)識(shí)了彗星的運(yùn)動(dòng)軌道和地球上的潮汐現(xiàn)象,并根據(jù)萬(wàn)有引力定律成功地預(yù)言并發(fā)現(xiàn)了海王星。萬(wàn)有引力定律出現(xiàn)后,才正式把研究天體的運(yùn)動(dòng)建立在力學(xué)理論的基礎(chǔ)上,從而創(chuàng)立了天體力學(xué)。簡(jiǎn)單的說(shuō),質(zhì)量越大的東西產(chǎn)生的引力越大,地球的質(zhì)量產(chǎn)生的引力足夠把地球上的東西全部抓牢。1905年,愛(ài)因斯坦提出狹義相對(duì)論,突破了絕對(duì)時(shí)間和絕對(duì)空間的概念,否定了瞬時(shí)超距作用,從根本上動(dòng)搖了建立在這些舊觀念基礎(chǔ)上的牛頓引力理論。經(jīng)過(guò)十年的探索后,愛(ài)因斯坦于1915年提出了迄今為止最成功的近代引力理論——廣義相對(duì)論。廣義相對(duì)論中,引力被歸咎于時(shí)空的彎曲。這種彎曲是由物質(zhì)造成的,物質(zhì)的質(zhì)量越大,所形成的扭曲也就越嚴(yán)重。但是這種彎曲,對(duì)于人類來(lái)說(shuō)根本感知不到,一是因?yàn)槿祟惏殡S這種彎曲一起彎曲了,而是由于這種彎曲太微小。大質(zhì)量物體發(fā)生的扭曲引起了震動(dòng),而這種震動(dòng),就是引力波??茖W(xué)家們通過(guò)探測(cè)這種時(shí)空震蕩,來(lái)證實(shí)引力波的存在。早在1916年,愛(ài)因斯坦在廣義相對(duì)論中就預(yù)言了引力波的存在。而科學(xué)家們普遍認(rèn)為,這次LIGO這一發(fā)現(xiàn)是愛(ài)因斯坦相對(duì)論實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證中最后一塊缺失的“拼圖”,證實(shí)了愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論的正確性,彌補(bǔ)了愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論的漏洞,驗(yàn)證了已故科學(xué)家愛(ài)因斯坦的預(yù)言。探測(cè)的儀器叫做邁克爾遜干涉儀,或是LIGO。LIGO的“兩條腿”都有4千米長(zhǎng),最近的一次升級(jí)就花去了幾十億美元。LIGO的原理是什么?簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是利用光速不變,在同樣的直線路程里測(cè)試耗時(shí),而通過(guò)時(shí)間的偏差(盡最大可能排除誤差,也是耗資巨大的原因)來(lái)判定空間確實(shí)存在震動(dòng)。這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)置基于愛(ài)因斯坦的假設(shè):光速不變,是因?yàn)橐怨獾囊暯强?,它沿途?jīng)過(guò)的空間發(fā)生了折疊伸縮??赡艿囊Σㄌ綔y(cè)源包括致密雙星系統(tǒng)(白矮星,中子星和黑洞)。在2016年2月11日,LIGO科學(xué)合作組織和Virgo合作團(tuán)隊(duì)宣布他們已經(jīng)利用高級(jí)LIGO探測(cè)器,首次探測(cè)到了來(lái)自于雙黑洞合并的引力波信號(hào)。在過(guò)去的數(shù)十年里,許多物理學(xué)家和天文學(xué)家為證明引力波的存在進(jìn)行了大量研究。其中,泰勒和赫爾斯由于第一次得到引力波存在的間接證據(jù)榮獲1993年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。到目前為止,類似的雙中子星系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了近十個(gè),但是雙黑洞系統(tǒng)卻是首次。在實(shí)驗(yàn)方面,第一個(gè)對(duì)直接探測(cè)引力波作偉大嘗試的人是韋伯。雖然他的共振棒探測(cè)器最后沒(méi)能找到引力波,但是韋伯開(kāi)創(chuàng)了引力波實(shí)驗(yàn)科學(xué)的先河,為如今的碩果打下了基礎(chǔ)。因?yàn)樵诘孛嫔虾苋菀资艿礁蓴_,所以物理學(xué)家們也在向太空進(jìn)軍。歐洲的空間引力波項(xiàng)目eLISA(演化激光干涉空間天線)。eLISA將由三個(gè)相同的探測(cè)器構(gòu)成為一個(gè)邊長(zhǎng)為五百萬(wàn)公里的等邊三角形,同樣使用激光干涉法來(lái)探測(cè)引力波。此項(xiàng)目已經(jīng)歐洲空間局通過(guò)批準(zhǔn),正式立項(xiàng),目前處于設(shè)計(jì)階段,計(jì)劃于2034年發(fā)射運(yùn)行。作為先導(dǎo)項(xiàng)目,兩顆測(cè)試衛(wèi)星已經(jīng)于2015年12月3日發(fā)射成功,目前正在調(diào)試之中。中國(guó)的科研人員,在積極參與目前的國(guó)際合作之外之外,也在籌建自己的引力波探測(cè)項(xiàng)目。引力波的實(shí)驗(yàn)探測(cè)引起了世界范圍的轟動(dòng),這些探測(cè)極其不易,宇宙中發(fā)生爆炸性的大事件時(shí)產(chǎn)生的引力波,才相對(duì)容易探測(cè)到,例如黑洞合并、星系合并、超新星爆炸等。100年前,愛(ài)因斯坦在預(yù)言引力波存在時(shí)就曾說(shuō):“這些數(shù)值是如此微小,她們不會(huì)對(duì)任何的東西產(chǎn)生顯著的作用,沒(méi)人能夠去測(cè)量它們?!辈桃环蚪o出解釋:“時(shí)間發(fā)生得越早,距離越遠(yuǎn),越會(huì)在宇宙中傳播期間被紅移。紅移指的是由于宇宙本身的膨脹將所有的波動(dòng)的波長(zhǎng)拉直拉平,這樣其波動(dòng)性就難以被探測(cè)到。例如,這次LIGO探測(cè)到的引力波,是13億年以前兩個(gè)大約30個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞并合所產(chǎn)生的引力波,振幅之小,是在原子核尺寸的千分之一的尺度。能探測(cè)到真的是非常不容易,LIGO實(shí)驗(yàn)組的科學(xué)家們也是在幾十年里經(jīng)歷多次挫折,不斷調(diào)整方案,改進(jìn)儀器,才最終探測(cè)到的?!彼运某晒μ綔y(cè)也標(biāo)志著在這個(gè)領(lǐng)域人類的技術(shù)進(jìn)步到了前所未有的水平。而它所具有的里程碑意義不止在科學(xué)情感上,更在于能夠打開(kāi)人類的一個(gè)新的世界——每個(gè)人都對(duì)它滿懷期待。如果電磁波探測(cè)是人類的眼睛,那么人類又多了一雙聆聽(tīng)外界的耳朵。馬克斯·普朗克引力物理研究所說(shuō):“在《星際穿越》和《三體》中,都不約而同地將引力波選為了未來(lái)科技發(fā)達(dá)的人類的通訊手段,這也許只能是美好的幻想,但對(duì)于天文研究而言,引力波的確開(kāi)啟了一扇新的窗口。吹進(jìn)來(lái)的第一縷清風(fēng),就帶來(lái)了一個(gè)重大的信息:極重的恒星級(jí)雙黑洞系統(tǒng)存在并可以在足夠短的時(shí)間(10億年)內(nèi)并合。這是讓我們始料未及的。誰(shuí)能知道在將來(lái)的更多的探測(cè)中,LIGO和一眾引力波探測(cè)器能帶給我們什么樣的驚喜呢?”引力波有兩個(gè)非常重要而且比較獨(dú)特的性質(zhì)。第一:不需要任何的物質(zhì)存在于引力波源周圍。這時(shí)就不會(huì)有電磁輻射產(chǎn)生。第二:引力波能夠幾乎不受阻擋的穿過(guò)行進(jìn)途中的天體。比如,來(lái)自于遙遠(yuǎn)恒星的光會(huì)被星際介質(zhì)所遮擋,引力波能夠不受阻礙的穿過(guò)。對(duì)于天文學(xué)家來(lái)說(shuō),這兩個(gè)特征允許引力波攜帶有更多的之前從未被觀測(cè)過(guò)的天文現(xiàn)象信息,而每一個(gè)電磁波譜的打開(kāi),都會(huì)為我們帶來(lái)前所未有的發(fā)現(xiàn)。天文學(xué)家們同樣期望引力波也是如此。而引力波本身的性質(zhì)也可能對(duì)基礎(chǔ)物理學(xué)產(chǎn)生巨大的影響。另外,引力波蘊(yùn)含的,很可能是宇宙誕生的畫(huà)面。我們從小都被告知一個(gè)最著名的猜想——宇宙是在一場(chǎng)爆炸中誕生的。這意味著,在時(shí)空的開(kāi)始,宇宙又一次最為劇烈的震動(dòng)。引力波就能讓我們還原這個(gè)震動(dòng)——它是否存在?有多大規(guī)模?不僅如此,引力波還能傳遞信息——我們看不到的宇宙空間在發(fā)生什么?據(jù)科學(xué)家解釋,這次的引力波就是在遙遠(yuǎn)的距離上巨大的黑洞變化引起的。而這一結(jié)果也證明了黑洞真實(shí)存在——至少是廣義相對(duì)論預(yù)測(cè)的由純凈、真空、扭曲時(shí)空組成的完美圓形物體。并且,引力波傳遞的信息可以讓科學(xué)家更精確地估計(jì)宇宙膨脹的速度??偠灾?,一個(gè)新的重大科學(xué)發(fā)現(xiàn),總會(huì)給人類社會(huì)帶來(lái)無(wú)法預(yù)估的發(fā)展。18世紀(jì)面熟電磁波的麥克斯韋理論確認(rèn)的時(shí)候,也沒(méi)人知道會(huì)給人類帶來(lái)什么,但是現(xiàn)在不管是電視機(jī)還是移動(dòng)電話,都與電磁現(xiàn)象有關(guān)。引力波的發(fā)現(xiàn)類似當(dāng)年的發(fā)現(xiàn)X光一樣,是一種工具。有了這個(gè)工具,我們可以利用引力波的觀察,去觀察遙遠(yuǎn)的宇宙的現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)、時(shí)空穿梭等等才是有可能實(shí)現(xiàn)的事情。如果沒(méi)有引力波,以我們現(xiàn)有的技術(shù)是做不到這些科幻世界才有的事情的?!凹热灰Σㄊ谴嬖诘?,基于引力波的科研思路可信性就大大提高了。就好像走一條未知的路,走到半路,有人懷疑不對(duì),結(jié)果證實(shí)是對(duì)的,那么就可以加快步伐了?!碧K萌說(shuō)。世界各國(guó)都加大了探測(cè)研究引力波的力度,我國(guó)也緊跟探索引力波的步伐。“天琴計(jì)劃”參與者、中山大學(xué)天文與空間科學(xué)研究院院長(zhǎng)李淼教授介紹,“天琴計(jì)劃”是我國(guó)自主開(kāi)展空間引力波探測(cè)的可行方案,發(fā)射三顆衛(wèi)星探測(cè)引力波,該計(jì)劃預(yù)期執(zhí)行期為2016~2035年,分四階段實(shí)施。項(xiàng)目還將挖山洞,建觀測(cè)站以及建設(shè)綜合研究大樓。預(yù)計(jì)擬投三億啟動(dòng)。天琴計(jì)劃預(yù)期執(zhí)行期為2016-2035年,分四階段實(shí)施:(1)2016-2020年:完成月球/深空衛(wèi)星激光測(cè)距、空間等效原理檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)和下一代重力衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)所需關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。主要研發(fā)成果包括:新一代月球激光測(cè)距反射器、月球激光測(cè)距臺(tái)站、高精度加速度計(jì)、無(wú)拖曳控制(包含微推進(jìn)器)、高精度星載激光干涉儀、星間激光測(cè)距技術(shù)等;(2)2021-2025年:完成空間等效原理檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)和下一代重力衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)工程樣機(jī),并成功發(fā)射下一代重力衛(wèi)星和空間等效原理實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星。主要研發(fā)成果包含:超靜衛(wèi)星平臺(tái)、高精度大型激光陀螺儀以及進(jìn)一步提高加速度計(jì)、無(wú)拖曳控制、高精度星載激光干涉儀、星間激光測(cè)距等技術(shù);(3)2026-2030年:完成空間引力波探測(cè)關(guān)鍵技術(shù),完成衛(wèi)星載荷工程樣機(jī);(4)2031-2035年:進(jìn)行衛(wèi)星系統(tǒng)整機(jī)聯(lián)調(diào)測(cè)試、系統(tǒng)組裝,發(fā)射空間引力波探測(cè)衛(wèi)星。李淼介紹,“天琴計(jì)劃”的出發(fā)點(diǎn)是切實(shí)根據(jù)我國(guó)的技術(shù)能力實(shí)際和未來(lái)幾十年的發(fā)展前景,提出我國(guó)自主開(kāi)展空間引力波探測(cè)的可行方案。在目前討論的初步概念中,天琴將采用三顆全同的衛(wèi)星構(gòu)成一個(gè)等邊三角形陣列,每顆衛(wèi)星內(nèi)部都包含一個(gè)或兩個(gè)極其小心懸浮起來(lái)的檢驗(yàn)質(zhì)量。衛(wèi)星上將安裝推力可以精細(xì)調(diào)節(jié)的微牛級(jí)推進(jìn)器,實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)姿態(tài),使得檢驗(yàn)質(zhì)量始終保持與周圍的保護(hù)容器互不接觸的狀態(tài)。這樣檢驗(yàn)質(zhì)量將只在引力的作用下運(yùn)動(dòng),而來(lái)自太陽(yáng)風(fēng)或太陽(yáng)光壓等細(xì)微的非引力擾動(dòng)將被衛(wèi)星外殼屏蔽掉。高精度的激光干涉測(cè)距技術(shù)將被用來(lái)記錄由引力波引起的、不同衛(wèi)星上檢驗(yàn)質(zhì)量之間的細(xì)微距離變化,從而獲得有關(guān)引力波的信息。“天琴”的衛(wèi)星將在以地球?yàn)橹行?、高度約10萬(wàn)公里的軌道上運(yùn)行,針對(duì)確定的引力波源進(jìn)行探測(cè)。這樣的選擇能夠避免測(cè)到引力波信號(hào)卻無(wú)法確定引力波源的問(wèn)題。中國(guó)科學(xué)院也于2016年2月16日公布了空間引力波探測(cè)與研究的“空間太極計(jì)劃”。按照這一計(jì)劃,我國(guó)將在2030年前后發(fā)射由位于等邊三角形頂端三顆衛(wèi)星組成的引力波探測(cè)星組,用激光干涉方法進(jìn)行中低頻波段引力波的直接探測(cè)。主要科學(xué)目標(biāo)是觀測(cè)雙黑洞并合和極大質(zhì)量比天體并合時(shí)產(chǎn)生的引力波輻射,以及其他的宇宙引力波輻射過(guò)程。中科院力學(xué)研究所胡文瑞院士表示,“我國(guó)目前的技術(shù)能力與國(guó)際先進(jìn)水平還有一定的差距,這種差距可以通過(guò)良好的國(guó)際合作得到一定的彌補(bǔ)?!焙娜鹫f(shuō),“空間太極計(jì)劃”是一個(gè)中歐合作的國(guó)際合作計(jì)劃,目前有兩個(gè)方案:方案一是參加歐洲空間局的eLISA雙邊合作計(jì)劃;方案二是發(fā)射一組中國(guó)的引力波探測(cè)衛(wèi)星組,與2035年左右發(fā)射的eLISA衛(wèi)星組同時(shí)遨游太空,進(jìn)行低頻引力波探測(cè)。據(jù)介紹,空間引力波探測(cè)被列入中科院制訂的空間2050年規(guī)劃。2008年由中科院發(fā)起,中科院多個(gè)研究所及院外高??蒲袉挝还餐瑓⑴c。引力波的發(fā)現(xiàn)是感人至深的,它印證了一位物理學(xué)大師的睿智偉大,為年富力強(qiáng)的物理學(xué)家們?cè)鎏砹诵判暮桶参?。在理性上,引力波的發(fā)現(xiàn)更是激動(dòng)人心的,人類的歷史將會(huì)改寫(xiě),一切都是未知,未知也許會(huì)更加美好。參考文獻(xiàn):[1].柏格曼著,周奇、郝蘋(píng)譯:《相對(duì)論引論》,高等教育出版社,北京,1961。(P.G.Bergmann,IntroductiontotheTheoryofRelativity,Butterworths,London,1958.)[2].溫伯格著,鄒振隆譯:《引力和宇宙論》,科學(xué)出版社,北京,1979。(S.Weinberg,GravitationandCosmology,JohnWileyandSons,NewYork,1972.)[3].北京:科學(xué)出版社,1977.J·韋伯著,陳鳳至,張大衛(wèi).《廣義相對(duì)論與引力波》[4].《引力波與引力波探測(cè)》李芳昱、張顯洪[5].《引力、引力波和引力波的探測(cè)》薛鳳家,《大學(xué)物理》[6].《空間時(shí)間引力》(美)沃爾德史新奎金麗莉[7].《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》艾薩克牛頓1687[8].《原理》艾薩克牛頓[9].《論引力波》愛(ài)因斯塔1918[10].《廣義相對(duì)論》劉遼,趙崢-2004[11].《廣義相對(duì)論與現(xiàn)代宇宙學(xué)》須重明-南京師范大學(xué)出版社-1999[12].《廣義相對(duì)論引論》俞允強(qiáng)-北京大學(xué)出版社-1987[13].《廣義相對(duì)論基礎(chǔ)》趙崢-清華大學(xué)出版社-2010[14].《引力波探測(cè)》胡恩科-《物理》[15].《引力波、引力波源和引力波探測(cè)實(shí)驗(yàn)》唐孟希,李芳昱,趙鵬飛《天文研究與技術(shù)》
公司信息化工作總結(jié)XXX公司成立伊始,公司領(lǐng)導(dǎo)就非常注重信息化建設(shè)工作,提出了“3I”管理思想,即制度管理(Institution)、國(guó)際質(zhì)量環(huán)境管理(ISO)、信息化管理(Information)。公司逐步建立起信息化工作平臺(tái),為公司蓬勃發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。目前,公司通過(guò)加快信息化建設(shè),改進(jìn)和強(qiáng)化了公司物資流、資金流、人才流及信息流的集成管理,公司的經(jīng)營(yíng)思想和管理模式帶來(lái)了根本性的變革。而信息技術(shù)與公司管理的發(fā)展與融合,又使公司競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略管理不斷創(chuàng)新,提高了企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。一、企業(yè)信息化建設(shè)對(duì)企業(yè)至關(guān)重要信息技術(shù)、信息系統(tǒng)甚至信息作為一種資源,已不再是僅僅支撐企業(yè)戰(zhàn)略,而且還有助于決定企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略。公司在戰(zhàn)略規(guī)劃中把企業(yè)管理信息化建設(shè)作為企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的重點(diǎn)之一。對(duì)企業(yè)信息化進(jìn)行總體規(guī)劃,分步實(shí)施,不斷的持續(xù)改進(jìn)及優(yōu)化信息系統(tǒng)的規(guī)劃,滿足公司發(fā)展的要求。信息化建設(shè)不能照搬別人的成
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