时间：2022-05-11 01:08:24
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇航天科技论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
英文名称：Missiles and Space Vehicles
主管单位：中国航天科技集团总公司
主办单位：中国运载火箭技术研究院
出版周期：双月刊
出版地址：北京市
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：1004-7182
国内刊号：11-3263/V
邮发代号：80-323
发行范围：
创刊时间：1972
期刊收录：
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
期刊荣誉：
中科双效期刊
联系方式
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中国科技论文引文数据库收录期刊
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全球中文电子协会会员单位
读者对象
各单位科研管理人员、科技企业科研开发人员、高等院校师生、科研院所工作人员、各大企业的广大科技工作者和关系科技转化的社会各界人士。
办刊宗旨
本刊坚持以传播科技理念、报道科技前言、倡导科技创新、促进科技进步为办刊宗旨。
刊登内容
《科技创新导报》杂志主要刊登我国当前科技及与科技发展有关的经济、教育、管理等方面具有一定学术和应用价值的学术文献和反映各学科、各领域的新成果、新工艺、新产品等方面的论述文章。
男儿立壮志,十年磨一剑
1989年,从兰州大学物理系本科毕业后,作为天之骄子的王聪坚定着求学信念继续深造。95年,他在中科院物理所获得凝聚态物理专业的博士学位,当时师从国内著名的相图与晶体学专家梁敬魁院士,进行的是高温超导氧化物的晶体结构分析与新材料探索。同年9月,王聪赴北京科技大学理化系从事博士后工作。1997年10月,博士后出站后的王聪,成功获得德国洪堡基金的资助,在德国卡尔斯鲁尔大学从事了一年半的液态金属表面相变的研究。
术业有专攻,科研得突破
两年后,王聪从大洋彼岸回国,作为人才引进到北京航空航天大学理学院工作,开始从事太阳能光催化半导体薄膜和负热膨胀功能材料的研究。例如,关于光催化半导体TiO2薄膜的研究工作,在能带调制以提高太阳能利用率方面做了大量基础研究工作。
其间,王聪两度重洋,于2002年7月应法国奥尔良(Orleans)大学的邀请,在其等离子体实验室担任客座教授工作,主要从事应用磁控溅射技术进行金属多层膜的制备。2003年10月回国;2009年9月至12月,王聪作为高访学者在美国马里兰州国家实验室NIST工作了三个月。
常言道:达人无不可。确实如此,王聪在科研成果上已有累累硕果。在国内较早开展了“反钙钛矿”化合物负热膨胀(晶格收缩)行为的研究工作,并与该材料的磁性、电输运性质关联起来进行了系统、深入研究。在我国较早从事太阳能热发电关键材料与技术的研究工作,在开发中高温稳定的光谱选择性吸收涂层,以及研制中高温真空集热管方面成绩突出,开发出用于太阳能光热转换的多个氧化物和氮化物金属陶瓷新型中高温太阳选择性吸收多层膜体系。成为我国太阳能热发电领域的专家之一。他曾多次作为邀请嘉宾参加国际会议,并兼任多个杂志特约审稿人。
多年来,他在Phys.Rev.B,Appl. Phys. Lett.等刊物上100多篇, SCI收录70余篇,SCI他引463次,获得国家发明专利11项。他承担和参加了国家自然科学基金,国家863项目,国家973项目,航天科技支撑计划项目等近20项。他主持的项目“含稀土氧化物高温超导体系热力学、相结构和相关系”曾获国家冶金工业局科学技术进步二等奖;其论文“Ln2-x-yLayCexCuO4-δ电子型超导体系的晶胞参数与超导电性关系的研究”获第四届北京青年优秀科技论文一等奖。
心系科研情,歌我学者心
目前,王聪教授的主要科研方向与研究领域包括:①金属、氧化物及其多层膜的光电特性研究,如太阳光谱选择性吸收涂层(光-热转换多层膜),半导体光催化纳米材料的研究等;②磁控溅射薄膜制备技术与薄膜物理;③固体材料的反常(负、低、零膨胀)热膨胀性质、及其晶体结构与热力学;④X射线粉末衍射晶体结构分析等。
多种途径获取科技统计数据
美国是典型的分散型统计体制，没有一个全国性的统一统计机构，各种政府统计都是分散在联邦政府各个有关部门内进行的。美国科技统计由美国国家科学基金会（NSF）中的科学资源研究处（SRS）负责，其数据搜集网络主要由以下四部分构成：私人企业的R&D活动调查，美国商务部普查局实施的技术创新调查，美国教育部统计中心提供的美国教育情况、大学研究与发展情况数据，国家科学基金会负责的政府部门科技活动统计。此外，还有其他少量有关数据由各州政府提供，有关专利、贸易等方面的资料则需通过有偿的渠道买入。这些数据最后由科学资源研究处统一汇编整理。
具体来说，目前美国的科技统计指标主要分为两大类：一是科技投入指标，覆盖政府和企业，提供有关研究与发展支出、项目、人员的基本数据；二是科技产出、影响和过程指标，具体包括出版物及引用、专利、技术创新、技术贸易、公众对科技的态度及理解程度等方面的数据。以上两大类指标数据来自科技统计的不同部分，其数据采集方式也各有不同，具体包括以下数据采集方式：
从联邦政府各部门在工作时积累的数据中直接提取。最典型的是“移民科学家和工程师统计”，美国移民局在工作中会记录全部移民的个人资料，只要把其中有关部分抽取出来略加编辑就可以得到所需数据。
借助于其他联邦政府部门开展的统计调查活动取得自己所需的数据。如果调查对象不在美国国家科学基金会管辖范围内，科学资源研究处可能无权直接进行调查，或者如果科学资源研究处需要的数据不多，就不值得开展独立的调查。在此情况下，有必要委托其他部门，在其调查统计中加入一些科学资源研究处需要的项目即可满足需求。典型的例子是“全国职业人员调查”，该调查是劳动部为了解全国职业状况而进行的，科学资源研究处通过部分出资即可从中取得有关“科学和工程”职业的数据；又如“高中后教育普查”数据，就是通过将其纳入到国家教育统计中心的普查工作中获得的。
与其他联邦部门进行联合调查。这种情况下，双方需要相互配合，共同完成调查的组织和实施工作，然后满足各自的数据需求。如“产业界研究与开发活动调查”是人口普查局和科学资源研究处订立“部门间协议”进行的联合调查。
以合同方式，委托一些研究机构或私营调查公司进行调查。这类调查所占比重最大，每一笔合同都要经过公开招标和同行评议，但中标单位还是有一定程度的集中。对委托调查，科学资源研究处一般要自己做抽样核查，以核实承担单位完成的调查结果的可靠性。
以科学资源研究处的人员力量为主进行的调查。此类调查非常少，近年来只有“联邦政府资助的大学、学院和非营利研究所调查”，但一些数据处理工作仍是委托一些民营调查机构完成的。
美国科研实力国际地位如何
要了解美国科技的总体状况，可查《美国统计年鉴》的section16：science and technology部分，共有25张表格，包括R&D经费投入、科技人力资源情况、航空航天科技活动等指标数据。但是年鉴数据只是给出了美国科技状况的一个宏观概览，如果需要追踪更加细化的指标和数据，就要利用《科学与工程指标》（Science and Engineering Indicators）。与统计年鉴不同，该出版物的内容主要是以报告形式呈现的，是在对所搜集数据做一定处理分析之后得到的结果。
《科学与工程指标》由美国国家科学基金会编辑，自1973年起每两年出版一次，内容包括科学与工程的数据指标及相关报告，还有科技政策专项分析，是反映美国科技发展状况最详细的报告，而且其中还提供了很多历史纵向比较数据，便于读者了解美国科技发展的中长期趋势。目前它的用户覆盖非常广泛，包括政府、企业、大专院校、非营利组织、专业团体等。
笔者以《科学与工程指标2010》中“综述”一章作为切入点，引用部分数据和图表介绍美国和其他国家科技发展的情况。在“综述”一章中，美国国家科学基金会侧重以国际对比的方式表现美国在全球科技和研发领域的水平和地位高低，这种对比主要体现在研发支出、研发支出占本国GDP的比重、研发产出（期刊论文和专利）等几个方面。
美国一直是、当前仍然是R&D研发支出的头号大国。2007年美国研发支出达到3690亿美元。欧盟保持与美国大体同等的态势，R&D支出为2630亿美元，但亚洲主要国家研发支出的上升势头也不容小觑，2007年达到3380亿美元，已经超过欧盟，与美国的差距也正在迅速缩小（见图1）。2007年，全世界研发支出最大的五个国家分别为美国、日本、中国、德国和法国。
日本、韩国研发费用占GDP百分比均超美国。图2提供了“研发费用占GDP百分比”这一指标的国际比较结果。可以看到，美国并不是水平最高的国家，日本、韩国在这一指标上的水平均在美国之上。动态看，1996年～2007年间，美国和欧盟在这一指标上表现得比较稳定，而在许多亚洲国家如中国、日本、韩国，此指标则一直处于上升通道，尤其是韩国和中国，在迅猛的经济增长支持下，其提高幅度十分显著。到2007年，日本的研发费用占GDP百分比已达到3.4%，韩国更是达到了3.5%（见图2）。
6 月 10 日周六下午，正当“2017 创响中国”北京站各项活动举办得如火如荼之际，作为本年度主题活动的有机组成部分、重要落地环节，由中关村创客小镇与中关村天合科技成果转化促进中心联袂打造的科技成果转化平台“创火花”首度正式亮相，并同期了由中科院等相关机构提供的 6 大原创科技转让成果，来自中国科协、中关村科技园区相关领导，各产学研机构带头人以及产业园区和创新孵化器代表、创业者百余人济济一堂，共同见证“创火花”迸发激情与梦想的重要历史时刻。
中关村创客小镇 CEO 胡以谥麓侵斜硎荆每一个创新成果，都是一枚改变世界的种子，每一个创想火花，都将燎原双创时代的交响，我们举各方之力，联袂打造科技成果转化品牌，并将之命名为“创火花”，取“汇聚创新思想火花，助力科技成果发光”之意，希望通过各方协作，群策群力，共享共建，使之星火燎原成时代的交响！
与此同时，他强调，科技成果要转移转化为现实生产力，要历经基础研究、应用研究到技术开发、工程化、以及产业化等不同阶段，每个阶段和接续环节都存在制约协同创新的瓶颈和要素配置的障碍；作为国内 4.0 孵化器引领者，中关村创客小镇将积极依托海淀中关村产学研用优势资源聚合的生态优势，着力打通从孵化到科技成果转移转化的快速通道，提升科技成果价值变现与再创造能力，不但满足入驻创业团队未来科技成果走出去、创产值的远景需求，更为科技成果市场化、知识产权运营专业化、供需协作发展平台化的提供新指标。
“科技成果双创火花会”在中关村天合科技成果转化促进中心主任朱希铎主持下，先后向与会嘉宾介绍 6 个精心筹备的科技转化成果，题材广涉当前备受瞩目且前瞻“黑科技”：热声热泵技术、悬浮裸眼 3D 显示技术、穿戴式健康监护传感器技术、智能安全芯片技术、航天超疏水纳米仿生涂料，以及透明及镜面显示新材料。
朱希铎主任详细介绍了每一项科技成果的核心创想和技术创新指标，并与专家领导就各项技术成果的应用场景进行全方位的创意探寻，在与会专家领导的脑洞交响、精彩点拨下，这些看似有些高冷的科技成果，在瞬间有了打动人心的魅力，令人兴趣倍增。
朱希铎表示，科技成果转化品牌“创火花”是响应要求广大科技工作者要把论文写在祖国的大地上，把科技成果应用在实现现代化的伟大事业中的要求，响应国家提出的大众创业、万众创新的号召和国家创新驱动发展战略，为科技工作者和创业者搭建的一个直接交流共享平台。
中关村创客小镇 CEO 胡胰衔，中关村创客小镇与天合转促中心联袂打造的“创火花”品牌，开启孵化器与科技成果转化机构深度合作的先河，有助于创新创业生态链的完善与效率提升，未来“创火花”平台将基于天合转促中心精心筛选的一批来自国内顶尖研究机构的原创技术，通过天合加工、面向创新创业者提供二次开发的脑力激荡会，充分激发创业者的奇思妙想和创意火花，通过资本方、学术界，以及创新创业者对原创技术展开多元化应用场景设计探寻，促进科技创新成果向现实生产力的转移转化。
未来，“创火花”科技成果D化互动交流活动将以平台化、常态化为目标，逐步发展成为中关村创客小镇品牌矩阵中重要成员；“创火花”品牌将帮助创业者捕捉市场动态、了解市场需求、洞悉国内外技术前沿成果以及科技成果转移转化市场机制与规范，并为其提供决策参考标杆与有价值的专享渠道；有利于加速创业团队的科技成果专利（IP）市场化、产品化进程，为创新创业者提供强劲技术引擎，实现资本、智本与市场的有效链接。
朱希铎主任表示，通过现场面对面的互动交流，科技成果提供单位能够更接近市场，而对科技成果感兴趣的单位也更能 GET 到科技成果的核心价值优势，锁定科技成果，实现科技成果转移转化的短平快成交。
据介绍，在“创火花”会结束之后，有合作意向的参会代表现场将与技术方、创火花签署《合作意向表》由创火花平台负责继续追踪合作进展，提供全程支持和服务，确保科技成果的价值变现，惠泽民生，造福世界。
中关村创客小镇“创火花”平台首度的六项科技转让成果分别为：
1、 热声热泵技术
此技术来自中国科学院低温与制冷工程研究中心。热声热泵采用氦气作为工质，无机械传动部件，无油，比电加热有更高的能效比（1.5-2.5 倍），有更高的泵热温度（>100℃）和更宽的工作温区，具有结构简单可靠、运行寿命长、节能减排等突出优点。
2、 悬浮裸眼 3D 显示技术
此技术来自清华大学医学院、首都医科大学附属北京天坛医院。通过采用半透半反镜和立体全像三维显示来形成悬浮的裸眼 3D 效果，可多人同时裸眼观看，用多个半透半反镜来对 3D 图像进行空间翻转，形成位于多面体的中轴线上的悬浮 3D 图像，裸眼 3D 显示不用佩戴附加设备，悬浮显示技术使显示更加自然、直观、生动。
3、 穿戴式健康监护传感器技术
此技术来自中科院电子学研究所。可穿戴式健康监护传感器，包括可贴式多健康参数监测系统、穿戴式全功能健康参数监测系统、胸贴式连续逐拍血压和中心动脉压监测、远程移动医疗辅助平台、健康大数据云平台。主要应用于对人类疾病的预测性、预防性、参与性与个性化体系的服务。
4、 智能安全芯片技术
此技术来自中国电力科学研究所。基于中国电力科学研究院计量中心在电子标签技术上的研究成果，提供一种对物品的科学的、安全的、高效的、具有身份识别功能的新型数据载体，物品生命周期状态和相关资产信息全部可以通过电子标签得以识别。
产品采取国密算法的认证模式，具有很高的安全性，基于 SAM 安全模块生成密钥的无序性，及标签个体的密钥独立性，采用卡口式结构，无需穿线，极大提高加封效率。
5、 航天超疏水纳米仿生涂料
此技术来自中国航天科技集团公司一院一部。超疏水技术是一种具有特殊表面性质的新型技术，对于建筑工业、汽车工业、金属行业等的防腐防锈及防污很有现实意义，特别是近年来的微电子系统、光电子元器件及纳米科技等高新技术的高速发展，更需要超疏水涂层技术；将促进清洁环保材料的更新换代，加快工业化的发展进程。
智能制造迎来新
目前，智能制造是全球新一轮制造变革的核心内容，是中国制造实现由大变强、向高端迈进的战略选择。其中，强化创新驱动；夯实发展基础；推进智能转型；深化融合发展是其几个主要方面。在落实这些内容过程中的各种措施和投入，也正在改变和推动智能化的发展进程，有可能在某些领域的技术突破及应用会引发新的产业变革和新一轮的创新浪潮。
前不久，美国国家科学基金会的《科学与工程指标2016》显示，中国已成为仅次于美国的世界第二科技研发大国，在研发投入、科技论文产出、高技术制造增加值等重要指标方面已居世界第二位。
据有关部门统计，2015年我国研发经费投入总量为1.4万亿元，占GDP比重2.1%。在公布的《“十三五”国家科技创新规划》，研究与试验发展经费投入强度达到2.5%。科研力量和经费的不断投入，加快了中国工业和制造体系的建立和完善，加快了中国制造迈向中国智造的步伐。
目前，中国是全世界唯一拥有联合国产业分类中全部工业门类的国家，拥有39个工业大类，191个中类，525个小类，已经形成了一个举世无双、行业齐全的工业体系。这些日益完备的工业体系为中国智能制造和发展打下了坚实的基础。
2015年以来，工信部连续两年组织实施智能制造专项行动。在专项行动中，共确定109个示范项目，覆盖63个行业，分布在27个省、自治区、直辖市。初步形成了石化行业智能工程、航空专业网络制造和重大技术装备远程服务和存储可服务可发展模式，还带动一批关键装备和软件产品的突破。
当前，“智能制造”一词已成许多企业家口中最热的词汇。不久前，一项对中国企业的情况调查显示，85%的企业未来一年内有意引入工业机器人、数字化智能机床、数控系统、3D打印机等智能制造设备，22%的企业未来一年向智能制造设备的投入占总预算的20%以上。
还有，国内许多知名企业也积极联合向中国智造迈进，如浪潮集团联合中国航天科技集团、大连船舶重工集团等20多家机构，成立中国智能制造信息化推进联盟，以航空航天、船舶、高端装备制造等国家核心行业为中心，打造协同创新平台与成果产业化应用推广联合体，围绕智能制造产业链的新需求合力攻关，打造智能制造生态圈。
在山东，青岛海信集团每年投入2亿―3亿元打造“智能工厂”，到今年年底将达到上千台机器人的使用规模。在生产场地没有增加和工人数量减少的情况下，电视机产量由2011年的800万台增长到去年的1110万台，增长了39%。
因此，人们相信中国智造业的产品智能、设备智能、生产过程智能，将是继零售业、信息传播产业等领域发生颠覆性改造以后的下一个，智能制造是中国工业经济阵营里的新技能。
国外智造业战略的提出和发展
当前，智能制造技术已成为世界制造业发展的客观趋势，世界上主要工业发达国家正在大力推广和应用。如日本早在1989年提出智能制造系统，美国在1992年执行新技术政策，大力支持包括信息技术、新的制造工艺和智能制造技术在内的关键重大技术。欧盟于1994年启动新的研发项目，选择了39项核心技术，其中信息技术、分子生物学和先进制造技术均突出了智能制造技术的地位。
目前，智能制造装备跨国企业主要集中在美国、德国及日本工业化发达国家。以智能控制系统为例，全球前50家企业排行榜中74%为美、德、日企业，入榜企业最多的是美国和德国，各有13家，其次是日本有11家企业，其后相对居多的国家是英国和瑞士，其中，排名前10位企业中有半数是美国企业。
近年来，美国为了重塑制造业的全球竞争优势，启动了制造业振兴计划，加快发展技术密集型先进制造业，实现再工业化。并研发智能制造系统集成等关键要素技术进行系统支持。
奥巴马政府也重点提出了再工业化战略，目的是优化本国投资环境，吸引本国制造业回归和外国直接投资。从2010―2014年，美国制造业以年均3.46%的速度增长，高于同期GDP增长率，制造业就业人数从1200多万上升到1300多万，年均增长2.05%，制造业成为美国经济复苏的重要引擎。
2013年，美国GE公司宣布将在今后几年投入15亿美元开发工业互联网，并同年《工业互联网@工作》报告，直接与美国政府的战略举措相呼应。在GE公司的未来构想中，工业互联网将通过智能机床、先进分析方法以及人的连接，深度融合数字世界与机器世界，深刻改变全球工业。
还有德国政府，根据本国工业形势发展需要积极和弗劳恩霍夫研究所、各州政府合作，投资数控机床、制造和工程自动化行业应用制造研究，巩固其制造业领先地位。
在2014年汉诺威工业博览会上，德国展示了10家企业联合研发的全球第一个“工业4.0”演示系统。向世界提供用智能制造系统生产的产品，并扮演智能制造系统供应者的角色。
1、研究背景及意义
倒立摆系统的最初分析开始于二十世纪五十年代，其控制方法和思路在处理一般工业过程中有广泛的用途，此外，其相关的研究成果也在航天科技和机器人学习方面得到了大量的应用，如机器人行走过程中的平衡控制，火箭发射中的垂直度控制和卫星飞行中的姿态控制等，因此对倒立摆控制机理的研究具有非常重要的理论和实践意义。但同时是一个比较复杂的不稳定,多变量，带有强耦合特性的高阶机械系统。倒立摆系统存在严重的不确定性，一方面是系统的参数不确定性，一方面是系统受到不确定因素的干扰。倒立摆系统具有成本低廉，结构简单，参数和结构易于调整的优点。作为控制理论研究中一种比较理想的实验手段，倒立摆系统为自动控制理论的教学、实验和科研构建了一个良好的实验平台，以用来检验某控制理论或方法的典型案例，促进了控制系统新理论和新思想的发展。为解决倒立摆控制系统的超调和快速性之间的矛盾，各种干扰对其的影响，进而对控制器进行了设计，自抗扰控制方法可以克服这些缺点，因此要用ADRC来控制直线倒立摆系统。
2、研究现状及发展趋势
鉴于倒立摆的稳定控制研究的重要意义，国内外学者对此给予了广泛关注。国外在60年代就开始了对一级倒立摆系统的研究，在60年代后期，作为一个典型的不稳定、严重非线性例证提出了倒立摆的概念，并用其检验控制方法对不稳定、非线性和快速性系统的控制能力。
近年来，随着智能控制方法的研究逐渐受到人们的重视，模糊控制、神经网络、拟人智能控制、遗传算法和专家系统等越来越多的智能控制算法应用到倒立摆动系统的控制上。Charies W.Andorson在1988年应用自学习模糊神经网络成功控制一级摆；周建波等用基于B网络的规则控制也解决了单摆的稳定性控制问题；徐红兵等提出了基于变结构的模糊神经网络控制算法，实现了二级倒立摆系统的稳定性控制；1995年，张明廉等人应用拟人智能控制理论成功的解决了三级倒立摆这一控制界的世界性难题；2001年9月19日，北京师范大学李洪兴教授领导的复杂系统实时智能控制实验室采用变论域自适应模糊控制成功地实现了三级倒立摆实物系统控制，又于2002年8月11日在国际上首次成功实现了四级倒立摆实物控制系统。
二、研究内容
本课题的主要研究内容集中基于ADRC的倒立摆控制系统研究，并针对其动态响应和运行稳定性，主要。主要内容简述如下：
（1）建立倒立摆控制系统的数学模型；
（2）设计自抗扰控制器，包括：TD，NLSEF，ESO。然后对各部分的参数进行设计和调整；
在Simulink 环境下建立系统仿真模型，验证基于自抗扰控制技术的倒立摆控制系统控制策略的有效性。
三、研究方法
（1）查阅相关国内外文献资料（包括相关规范等），了解与该课题相关的理论知识，分析研究当前相关设计的优秀方案，在学习的基础上添加在自己的创新元素。
（2）建立在所学知识的基础上，分步骤的完成各项设计任务，在工作计划内按时完成相应的工作，包括自动配料系统的硬件框图、程序框图、设计仿真等。
（3）各元器件的选型及设计内容的整理，开始进行设计说明书的撰写。
（4）完成对设计内容的进一步修改，完善设计方案。整理、打印、装订设计说明书。完成答辩的准备工作。
四、国内外文献综述
倒立摆系统本身为多变量、非线性、强耦合的不稳定系统，由于以上特性，其精确控制对实现工业生产中复杂对象的控制有着重要的应用价值。主要的控制方法有线性控制、预测和变结构控制、智能控制等。智能控制是目前应用较为广泛的控制方法，研究的热点，其主要理论来自于人的实践经验，不需要精确的数学模型。模糊控制有两种典型算法，其Mamdani算法最为常用，Sugeno型适合应用在动态非线性系统中。Mamdani算法中，分别对小车位置和摆杆角度进行控制，两个控制器形成串联结构，每个控制器只有二维，避开了四输入变量，这样免去了多输入变量时模糊规则爆炸的问题。这样免去了多输入变量时模糊规则爆炸的问题中PID控制的单级直线倒立摆,虽然能很好控制摆杆角度,但是对于小车位置控制存在一定的偏差,文中模糊控制的倒立摆系统虽然具有一定的抗扰能力,但是加入稍强的干扰就无法达到稳定的控制效果,而自抗扰控制(Active Disturbance Re-jection Control,ADRC)的主动抗扰特性可以削减和解决这些外扰因素,而达到稳定的控制效果。但是传统的自抗扰控制器只能稳定控制摆杆角度,并不能兼顾小车位置的控制,这就使倒立摆控制在现实中的运用上受到限制。
目前ADRC的应用领域广泛。包括纸幅张力控制，硬盘驱动控制，DC-DC变换器。它也可以解决执行机构的非线性问题，如压电陶瓷执行器的滞环问题。基于ADRC算法，一些多输入多输出系统可以获得解耦控制，如微型机电系统(micro-electro-mechanical system），和连续搅拌槽式反应器(continuous stirred tank reactor)。ADRC的应用不只局限于控制领域，他也可以用来执行健康监视和故障诊断等任务。当下的ADRC理论基础相对完善，理论上所需要的仅是一些特殊情况下的稳定性证明。而未来的发展趋势是简化ADRC算法，完善单参数ADRC算法调节策略，将ADRC算法逐步替代PID算法，应用到工业界的各个领域，提高控制性能和效率。由于ADRC算法是一种基于控制的控制算法，因此其应用时也应遵循下图所示的过程，即理论>技术>应用>理论三者的循环补充。
五、研究方案及工作计划
1、研究方案
（1）查阅相关国内外文献资料（包括相关规范等），了解与该课题相关的理论知识，分析研究当前相关设计的优秀方案，在学习的基础上添加在自己的创新元素。
（2）建立在所学知识的基础上，分步骤的完成各项设计任务，在工作计划内按时完成相应的工作，包括自动配料系统的设计框图、程序框图、仿真设计等。
（3）各元器件的选型及设计内容的整理，开始进行设计说明书的撰写。
（4）完成对设计内容的进一步修改，完善设计方案。整理、打印、装订设计说明书。完成答辩的准备工作。
2、工作计划
第1周：根据设计任务书要求选择合适合理的方案设计直线倒立摆控制系统系统的课题。
第2周：根据确定方案，比较、选择设计适合的研究方案等。
第3周：根据题目要求，设计软件框图，并进一步优化改进。
第4-5周：完成整体电路设计，画出原理图并验证其可行性。
第6-8周：根据课题要求和电路原理图编写程序。
第9周：对软件进行仿真调试，优化软件设计使之符合要求。
第10周：结合软件进行调试、修改，并使最终方案满足设计要求。
第11-12周：撰写毕业论文。
第13周：修订毕业设计论文、完善毕业设计。
第14周：提交正式设计论文。
第15周：准备参加毕业答辩。
第16周：参加答辩，整理毕业设计材料提交。
六、参考文献
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指导教师审核意见
该论文《基于ADRC的一级直线倒立摆控制系统设计与仿真》选题与专业结合较紧密，选题的范围比较适中。该选题的研究具有一定的实践指导意义。内容安排合理，逻辑关系清晰，紧扣论文主题。
拟采取的研究方法具有一定的合理性。整个论文按时完成的可行性较大。该开题报告符合要求，同意该同学开题，并进入下一阶段的论文写作。
指 导 教 师(签名)：年 月日
教研室负责人批阅意见
关键词：郭杜教育科技产业开发区 产品开发 SWOT分析
1、西安工业园区发展的现状及特点
1.1 发展现状
西安工业园区发展基本呈三大部分，第一部分为国家级西安高新技术产业开发区，以建成国内一流、中西部最大的的高新技术产业创新城为目标，加快集中新建区二期、西部电子社区、软件园、医药工业园、生物医药科技等园区的开发建设。发展科技含量高的新兴产业，培养电子信息、生物工程和新医药、光机电一体化和新材料等支柱产业。第二部分为国家级西安经济技术开发区，坚持“产业以工业为主、企业以外资为主、产品以出口为主，致力于培育和发展高新技术产业”的方针，积极发展出口加工园区，加快科技成果产业化和企业技术创新步伐。第三部分为西安曲江旅游度假区，以皇家园林风格为主调，恢复曲江水面，逐步建成集风光、休闲、娱乐、会议、美食、购物为一体，具有盛唐文化特色、设施完备、服务标准高的一流旅游度假区。
1.2 发展特点
1.2.1 以高新技术产业为主导，发展新兴优势产业
优先发展微电子技术、软件技术、计算机与网络技术、通讯技术、开发应用网络技术和流通领域信息化技术。重点进行具有自主知识产权的新型生物疫苗、加快基金工程、细胞工程、生物化学新产品、基因芯片、生物育种、生物制剂的研制开发。重点发展模糊变频技术、新型数显装置、先进扫描成像系统、光电医疗器械等产品。重点研究高性能复合材料，重点开发污水处理、环境监测等环保设备和产品。
1.2.2 用高新技术改造传统产业，努力提高产业整体素质和竞争力
促进高新技术产业与传统产业的嫁接、融合，坚持实施品牌战略，扶优扶强。调整淘汰一批落后技术、资源消耗量大、污染严重的企业。运用高新技术对现有的装备工业进行技术改造，加快交通运输设备、高压输变电成套设备，矿山、冶金、筑路等专用机械设备等行业的技术进步。加快形成皮革工业体系；开发碳酸饮料、果汁饮料等优势产品，加快果品深加工，重点开发方便食品和休闲营养食品；开发低污染和无磷系列洗涤用品，高档保健名牌化妆品。
2、郭杜教育科技产业开发区的SWOT分析
西安郭杜教育科技产业开发区位于古城西安西南方向，东邻长安行政新区，南依巍巍秦岭，北接西安高新技术产业开发区，西连高新区新型工业园，规划面积28平方公里。郭杜系古长安重镇，历史文化底蕴深厚，其中以佛教净土宗香积寺，中华文字之根仓颉造字台，周穆王陵最为著名。郭杜资源丰富、地势平坦、交通便利、人文荟萃。是难得的投资热土和风水宝地。
2.1 优势分析
区位优势：东连长安区政府和大学园，北接西安高新技术产业开发区，南邻秦岭北麓旅游带和西安“三园”。210国道和长咸公路在园区中心交汇通过，北接西安绕城高速公路，西-汉、西-户高速公路。郭杜境内地势平坦、交通四通八达，子午大道、西沣公路贯通南北，西长安街、韦郭公路、学府大道连接东西，与环山公路，绕城高速及西安三环相连。西部大道从开发区北边穿行而过，把西安高新区、西安航天科技产业基地和整个开发区紧密联系起来；多条公交线路穿行其中，可以快速地到达西安中心城区。“八水绕长安”中的潏河、镐河、皂河穿境而过，具有丰富的地热资源。
政策优势：市级小城镇综合改革试点单位，西安市赋予郭杜镇人事管理、项目审批、土地使用权和户籍管理等一系列优惠政策。
品牌优势：是陕西省唯一一个以教育科研及成果转化、高新技术产业和文化产业发展为主导的省级开发区。近年来，郭杜抓住改革试点的契机，把促进体制改革和经济增长方式根本性转变，推动经济和社会全面发展作为出发点和落脚点，在引进资金、集聚产业、增加税收、解决就业和带动新农村建设等方面在长安发挥了积极作用，郭杜先后被授予“全国乡镇企业东西合作示范区”、“全国乡镇企业科技园区”、“全国群众体育先进集体”、“创建全国文明村镇工作先进单位”、“全国文化工作先进集体”、“全国环境优美乡镇”、“全国文明村镇”、“全国发展改革试点镇”。郭杜镇还被联合国开发计划署列为“可持续发展的中国小城镇项目试点镇”。
人才优势：园区紧邻西部大学城，聚集了文史、理工等各个层次的人才，而且，庞大的学生群体具有较大潜力的消费能力。高等教育产业蓬勃发展，已初步形成了以西北大学、陕西师范大学、西安邮电学院、西安外国语大学、陕西广播电视大学、西安美术学院和西安政治学院等陕西乃至全国著名高校为龙头的科教产业集群。文化科研产业方兴未艾，已有陕西日报社、华商报社、陕西师大出版社、陕西省档案馆、国土资源部西北勘查设计院和西安城市规划院等重大文化科研项目签约入驻，文化及科研产业初具规模。数十万师生集聚郭杜，知识、人才、信息充分涌流，为企业又好又快发展提供了强大的人力资源和智力支持。
2.2 劣势分析
园区特色化不够明显，产业结构没有形成差异化的竞争优势，虽紧邻西部大学城，但没有发挥出10万大学生的巨大消费潜力；没有发挥出园区位于长安区中心位置的优势，现有的产业结构没有成为长安区的核心；韦郭路横穿园区东西，阻隔了南北人流的往来，不利园区的整体管理；西沣路纵横南北，庞大的车流量同样阻隔了园区东西人流的往来，给园区的整体管理造成了极大的不便。
2.3 威胁分析
长安园区众多，郭杜教育科技产业开发区恰好被其他园区四周包围，区域竞争很激烈，而郭杜园区本身特色不足，难以形成差异化竞争，实现中部突破的难度很大。
2.4 机遇分析
郭杜教育科技产业开发区由于区政府的迁入，可形成区域政务中心，对整体招商有很大的促进作用。园区众多的试点单位形成独特的品牌优势。此外，园区的西北相交于长安科技产业园，竞争的同时形成了独特地“园中园”效应。
3、郭杜教育科技产业开发区发展建议
3.1 准确定位市场
通过对西安整体园区的分析，现有园区几乎涵盖了高科技、信息化、新型建材、食品饮料加工、日用化工、贸易等产业，为了避免同质化竞争，郭杜教育科技产业开发区市场切入点以专业化为主，着力打造教育科技产业品牌。开发区在产业定位上以高等教育、科研中心和科技产业为主要目标。在引进大学的同时，引进国家级工程研究中心、国家级重点实验室，引进高新技术和高附加值产业的入驻和建设，并全力建设三大基地：教育产业基地、科技产业基地、文化商贸产业基地。到目前为止，除了旅游发展带以外，整个西安园区市场上还没有一个真正的专业化园区。
3.2 争取政府支持力度，增加投资渠道及美化投资环境
积极争取有关部门支持，在重大基础设施建设、重大产业项目建设等方面简化审批程序，并在政策制定上予以倾斜和特殊扶持。加大省、市各级政府的财政支持力度，设立专项资金，积极争取各种贷款，运用市场机制，鼓励和引导社会资本建设市政公用设施特许经营。进一步完善市政基础设施配套，美化市容环境，不断优化投资环境。围绕创建国家卫生城市，开发区进一步加大市政公用设施的配套力度，完善开发区的基础设施配套。大力整治各种乱搭乱建及街道门面牌匾等现象，加强对开发区公园、绿地、景观、广告等公用设施的管理和维护，加强对开发区范围内道路、电信、电力、照明等设施的巡查、维修、保护力度。积极做好市容监察工作，创建卫生标兵路段，为开发区营造一个良好的投资环境。加强规划土地执法，维护开发区良好的建设秩序；实行投资环境追究制度，加强对投资环境的投诉处理；狠抓项目落实，着力推动项目建设。
参考文献
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关键词创业教育实践模式教学过程第二课堂创业大赛
2001年5月，武汉大学在本科教学工作会议上明确提出了“三创教育”(创造、创新和创业教育)理念，并将“三创教育”作为长期的办学指导思想。2001年9月，武汉大学与中国人民大学、清华大学等9所高校被确定为开展“创业教育”的试点高校。经过几年的努力，武汉大学已探索并建立了立体交叉多元型的创业教育体系。
武汉大学资源与环境科学学院作为武汉大学的创业试点单位，在贯彻“三创教育”指导思想的同时，对创业教育的实践模式进行积极地探索，经过几年地努力，我们形成了一套确实可行的创业教育模式：
1在教学过程中融入创业教育
创业教育的对象主要是学生。教学过程对于创业教育是十分重要的，对于培养学生的创业素质和能力起着主导作用。因此，教师在教学过程中不仅仅是向学生传授知识，更重要的是激发学生的创新思维，培养学生的创业精神和能力，敢于张扬个性、勤于探索、勇于创新、善于与人合作等，这些通常是创业成功者所具备的素质。因此，在教学中，我们应当注重培养学生的这些素质。
实践教学（包括实验、实习及毕业论文或毕业设计）是理工专业学生重要的教学环节。但传统的教学内容和模式，只偏重通过实践使学生加深对理论课程的理解、认识以及动手能力的提高，而未重视学生个性、创新思维、创业素质和能力的培养。
1．1实验教学中，注重培养学生的创业素质和能力
在实验教学中，我们减少了验证性实验，增加了设计性实验，培养学生的创业素质和能力。在专业课的实验教学中，设计性实验是让学生分为若干组，学生自行设计，拿出方案后经小组讨论，各组从学生各自的方案中优化出最佳方案，在小组之间比较哪种方案设计得最好。我院还结合学生实际和专业特点，推出部分科技含量较高的项目，作为学生综合性、设计性教学的内容，引导学生思考、讨论，这种实验教育的内容和模式既可以引导学生独立思考发挥主观能动性，又可以鼓励他们勇于探索，敢于创新。在这样一种学习氛围中，学生既学到了专业技能，又提高了综合素质，这对于他们今后的创业是非常有益的。
1．2在教学实习中，寻找创业切入点
几年来，我院老师带领学生到当地各种体现专业知识的基地去参观并现场教学，使学生开阔眼界，增长新的知识。例如我院环境科学专业在《环境工程》的学习过程中，任课老师带着学生去参观武汉市污水处理厂，对于污水处理设备、污水处理方案、污水处理流程以及成本方面做了深入的学习。同学们普遍反映通过这样的现场学习可以更直接的结合实际，使他们的头脑中对污水处理厂有比较清醒的认识。后来，该专业又在《固体废弃物处理》的学习中去了武汉市砖厂，对于如何利用废弃物制造建筑材料有了全面的了解，不少同学表示，这是一个不错的领域，可以减轻环境负担、防止污染物的继续扩散和为国家创造效益。经过实践教学后，通过这样的专业实践，可以使同学们了解到本专业与生产生活的结合方式、涉及本专业的产业现状和前景、相关企业的管理方式、产品的销售等创业过程中所必须面临的实际问题。
另外，开展产、学、研相结合的教学模式，是我院实践教学改革的一大特色。地理信息系统专业将生产任务、科技开发项目作为实习内容，让学生利用集中的实践教学时间去完成。这种教学模式，不仅有利于提高学生运用知识能力、分析问题、解决问题的能力以及三创能力，还培养了学生团结协作的精神，而且还收到良好的社会效益和经济效益。2002年学生利用实习完成了中国地图出版社委托的中国大地图部分图幅横向项目武当山旅游规划地图。2003年，完成深圳市宝安区发展地图集、深圳市龙岗区资源环境图集的生产和研究工作.
2在第二课堂中加强创业教育
第二课堂是指课堂之外的学习和生活、实践等，主要包括参与社会实践活动、社会工作、参与社团组织等等。
我院很早就把社会实践作为学生的必修课，每年暑假组织学生到全国各地已建立的社会实践基地参加社会实践活动，与企业家座谈，参观国营企业和民营企业，对其发展和运作进行调查分析，结合专业背景对该企业的不足之处进行评价。既为许多地方和单位解决了不少生产问题，又使学生“学到了很多课堂上学不到的东西”。
我院曾组成四支社会实践小分队分别赴陕西、襄樊、天门、郧西等地。以赴襄樊社会实践小分队为例：该小分队参观了航天科技集团第四研究院，通过与其负责人的座谈，了解到这个集科研、生产、经营于一体的综合型研究所的基本运作模式，包括企业内部模拟股份制改造、岗位股份与分配股份的实现形式、中俄合作交流情况、资金筹措方式、管理机制等等。通过学习交流，了解了模拟股份制改造的具体做法和进行国际交流合作的基本经验。同时我们也对其实行统一管理为主、以个人独资或者与投资方合资的形式为辅助的运作模式进行了讨论。在学生活动中，通过各种途径来渗透创业思想，培养提高创业素质是实行创业教育的又一重要途径。学院很早就意识到了这一点，并积极改革管理模式，给“学生社团组织”提出了“自我管理、自我引导、自我服务”相结合的思路，通过各级“学生社团组织”(学生会、学生分会、班委会、团总支、各种社团等)来实施。学生自我管理能力越强，管理水平越高，说明学生受到学校教育影响力越大，成才的氛围越浓。在这种管理模式下，学院的学生工作部门围绕教育培养目标，构建系列活动，引导学生健康发展，并通过“学生社团组织”有创造性地开展活动来达到创业教育的目的。
我院的“学生社团组织”先后开展了“俘特拉糖果派送活动”、“环境日徐东平价广场宣传活动”、与湖北电视台“幸运地球村”栏目合办节目的活动、“新点子”大赛活动、“校园歌手大赛”活动等等，每年以一个主题活动为载体，再分出若干子活动，对学生进行教育管理，既创造了学生成才的环境，又丰富了学生的课余生活。
这样的活动对于学生今后创业的重要性是显而易见的。而且这些活动本身就是创业教育的一个实践形式。
3鼓励、组织学生参与创业计划大赛
创业计划是学生将自己的创新成果表现出来的一种方式，创业计划大赛是以提高创造能力、培养创新精神、增强创业素质为目的的实施创业教育的有效形式之一。即通过学生自主的创造性地思考和动手来发现新问题、提出新设想、创造新事物、开拓新生活。
我校从1999年开始在学生中举办了创业计划活动。我院学生均表现出很高的积极性，加上学院的支持和相关专业教师的指导，我院环境工程专业李智勇同学，在刚刚结束的“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛中，获得了科技发明制作类A类（能源化工类）一等奖。通过这次组织参与全国“挑战杯”大赛并获得一等奖的经历，使我院同学受到了鼓舞，同时也积累了更多的经验，这些势必形成一个良性循环，促进我院创业教育更好地开展。
另外我们还鼓励学生成立创业团队，申请业余项目。2003年，我院有16项本科教学成果获得省大学生优秀科研成果奖；本科生还积极参与数学建模大赛和学科竞赛。今年申报科研立项45项，较去年申报的人次有大幅度增加。
关键词：量子密码；量子加密；安全
中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)08-1752-02
如今，应用广泛的密码基本都是依靠数学计算方法来实现的――用复杂的数字串对信息进行加密。无论多么复杂的数学密钥也可以找到规律，破解复杂的数学密码成为计算网络安全的重要隐患。由美国专门制定密码算法的标准机构――美国国家标准技术研究院与美国国家安全局设计的SHA-1密码算法，早在1994年就被推荐给美国政府和金融系统采用，是美国政府目前应用最广泛的密码算法。然而2005年初，山东大学王小云教授和她的研究小组宣布成功破解SHA-1，因为王小云的出现，美国国家标准与技术研究院宣布，美国政府5年内将不再使用SHA-1密码算法。
随着信息安全技术的发展,量子通信网络的安全问题逐渐得到了人们的关注。1984年，Charles Bennett与Gilles Brassard利用量子力学线性叠加原理及不可克隆定理，首次提出了一个量子密钥协议，称为BB84协议（BB84 protocol），可以实现安全的秘密通信。1989年IBM公司的Thomas J. Walson研究中心实现了第一次量子密钥传输演示实验。这些研究成果最终从根本上解决了密钥分配这一世界性难题。经研究发现以微观粒子作为信息的载体，利用量子技术，可以解决许多传统信息理论无法处理或是难以处理的问题。“量子密码”的概念就是在这种背景下提出的。当前，量子密码研究的核心内容就是，如何利用量子技术在量子信道上安全可靠地分配密钥。从数学角度上讲如果把握了恰当的方法任何密码都可破译，但与传统密码学不同，量子密码学利用物理学原理保护信息。通常把“以量子为信息载体，经由量子信道传送，在合法用户之间建立共享密钥的方法”，称为量子密钥分配（quantum key distribution, QKD），其安全性由“海森堡测不准原理”及“单量子不可复制定理”保证。2000年美国Los Alamos实验室自由空间中使用QKD系统成功实现传输距离为80km。目前，量子通信已进入大规模实验研究阶段，预计不久量子通信将成为现实。
“海森堡测不准原理”是量子力学的基本原理，它表明，在同一时刻以相同的精度测定量子的位置与动量是不可能的，只能精确测定两者之一。“单量子不可复制定理”是“海森堡测不准原理”的推论，它表明，在不知道量子状态的情况下复制单个量子是不可能的，因为要复制单个量子就只能先作测量，而测量必然改变量子的状态，所以说不可能。可利用量子的这些特性来解决秘密密钥分发的难题。
1量子密码理论
量子密码技术应用量子力学的基本理论,包括海森伯格的测不准原理和单光子的不可分割性,从而解决了典型密码一直无法完善处理的安全性问题。假设窃听者可观察到传统信道上发送的信息，也可观察及重发量子信道上的光子。
假设Alice要将一个比特序列m发送给Bob。她先对m中的每个比特bi随机地选择极化基B1或B2对其进行编码：如果Alice对比特bi选择极化基B1则当bi＝0时就编码成|〉，当bi＝1时就编码成|〉（也可以将0编码成|〉，而将1编码成|〉）如果Alice对比特bi选择极化基B2，则当bi＝0时就编码成|〉，当bi＝1时就编码成|〉。
Alice每发送出一个光子，Bob就随机选择一个相应的极化基B1或B2对收到的光子进行测量。因此，对Alice发出每一个光子，Bob就根据选择的极化基对光子的测量得到一个元（即集合｛|〉，|〉，|〉，|〉｝中的一个元）。Bob记下他的测量并保密。当Alice发送完相应于m的所有比特的光子后，Bob告诉Alice他测量每个光子的极化基。Alice则反馈Bob她发送的光子极性的正确基。他们保存使用了相同基的比特，而抛弃其他使用不同基的比特。由于使用了两个不同的基，因此Bob所获得的比特大约会有一半与Alice所发送的比特相同。这样Alice与Bob就可将Bob所得到的与Alice所发送的相同的比特用作传统密码系统的密钥
2量子密码安全协议
Charles H. Bennett与Gilles Brassard 1984年发表的论文中提到的量子密码分发协议，后来被称为BB84协议。BB84协议是最早描述如何利用光子的偏振态来传输信息的。发送者Alice和接收者Bob用量子信道来传输量子态。如果用光子作为量子态载体，对应的量子信道可以是光纤。另外他们还需要一条公共经典信道，比如无线电或因特网。公共信道的安全性不需考虑，BB84协议在 设计时已考虑到了两种信道都被第三方Eve窃听的可能。
这个协议的安全性还基于量子力学的一个性质：非正交的状态间无法通过测量被彻底的分辨。BB84协议利用两对状态，分别是光子偏振的两个直线基"+"：水平偏振（0°）记作|〉，垂直偏振（90°）记作|〉；和光子偏振的两个对角基"×"：45°偏振记作|〉，和135°偏振记作|〉。这两对状态互相不正交，无法被彻底的分辨。比如选择基"+"来测量|〉，会以100%的概率得到|〉。但选择基"+"来测量|〉，结果是随机的，会以50%的概率得到|〉，或以50%的概率得到|〉，而原始状态的信息丢失了。也就是说，当测量后得到状态|〉，我们不能确定原本的状态是|〉还是|〉，这两个不正交的状态无法被彻底分辨。
3量子共享密钥举例
假设Alice与Bob想借助量子信息建立他们的共享密钥进行秘密通信。首先他们需要两个信道：一个是量子信道，另一个是传统信道。他们利用量子信道来交换从纠缠光子源泉分享出来的极化光子，利用传统信道将通常的信息发送给对方。假设窃听者可观察到传统信道上发送的信息，也可观察及重发量子信道上的光子。
假设Alice先选定一个比特串m=0111001010发送给Bob。Alice随机选择极化基：
B1，B2，B1，B1，B2，B2，B1，B2，B2，B2
则她发送量子比特（即光子）给Bob：
|〉，|〉，|〉，|〉，|〉，|〉，|〉，|〉，|〉，|〉
Bob随机选择极化基：
B2，B2，B2，B1，B2，B1，B1，B2，B2，B1
然后对Alice发送的量子比特进行测量，并记下每次测量的结果。且Bob告诉Alice他选择的极化基。Alice则反馈Bob他选择的第2、4、5、7、8、9个极化基与她选择的相同。于是：
|〉，|〉，|〉，|〉，|〉，|〉
就是Bob测量到的正确结果，它们对应的比特是：1，1，0，1，0，1。因此Alice与Bob就得到了相同的比特串110101，他们就可用此比特串作为秘密通信的密钥。如果Alice发送一个大约112长的量子比特串给Bob，则他们就可得到一个可用于DES加密体制的56比特的密钥。
4量子密钥分发
一般来说，利用量子（态）进行秘密密钥分发的过程可由下面几个步骤组成。
1）量子传输：设Alice与Bob要利用量子信道建立一个共享的密钥，则Alice随机选取单光子脉冲的光子极化态和极化基将其发送给Bob。Bob再随机选择极化基进行测量，将测量到的量子比特串秘密保存。
2）数据筛选：由于传输过程中噪声以及窃听者的干扰等原因将使量子信道中的光子极化态发生改变，还有Bob的接受仪器测量的失误等各种因素，会影响Bob测量到的量子比特串，所以必须在一定的误差范围内对量子数据进行筛选，以得到确定的密码串。
3）数据纠错：如果经数据筛选后通信双方仍不能保证各自保存的全部数据无偏差，可对数据进行纠错。目前比较好的方法是采用奇但凡校验，具体做法：Alice与Bob将数据分为若干个数据区，然后逐区比较各数据区的奇偶校验子。例如计算一个数据区的1的个数并进行比较，如果不相同，则将该数据区再强加于人发，然后再继续上面的过程。在对某一数据区进行比较时，双方约定放弃该数据区的最后一个比特。并且操作过程重复多次，可在很大程度上减少窃听者所获得的密钥信息量。量子信息论的研究表明这样做可使窃听者所获得的信息量按指数级减少。虽然数据纠错减少了密钥的信息量，但保证了密钥的安全性。
综上所述，随着科技的进步，信息交换手段越来越先进，速度也越来越快，信息的内容和形式越来越丰富，信息的规模也越来越大。由于信息量的集聚增加，保密需求也从军事、政治和外交领域扩展到民用和商用。量子密码学正在逐步渗透到通信、电子政务、金融系统乃至航天科技。我国是国际上最早从事量子密码技术研究的国家之一，20多年来，我国密码科技工作者在芜湖“量子政务网”等多个项目中取得优异成绩，我们正在逐步迈进量子信息时代。
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