總之,空間技術、航天技術的發展,不僅推動了電子技術、複合材料、輕型合金、液氫、液氧、固體燃料、控製技術、回收技術、測控技術等幾十個行業的發展,為人類文明和技術進步帶來了革命性的變化。在未來,航天技術也不再局限於空間探測和空間科學研究,而要開發空間資源、開發月球和其它行星。建造永久性太空站是航天技術發展的新階段,是人類擴大宇宙空間活動範圍,增強太空活動能力的重要基地。美國將在21世紀初建成更大的自由號永久性太空站。空間技術還將廣泛用於經濟建設,如衛星通訊、衛星測繪以及觀察和研究全球氣候,還將廣泛應用於勘探礦藏、森林和地下水資源等。開發利用空間資源可產生某些特殊效益。據美國有關專家預測:國際通信衛星的發展,可使20年內每年每個話路的費用從幾億美元下降到幾百美元,預計20世紀90年代到2010年,信息眼務業的累計收益可達3400億美元,空間能源的累計收益可達2000—6000億美元’空間材料加工的累計收益可達640億美元,空間旅遊的累計收益可達15億美元,總經濟收益將超過1億美元。
五、自動化技術
自動化技術在工業、農業、軍負、經濟、科學研究和家庭生活等領域廣泛產生著巨大的作用,以致人們把自動化與現代化緊緊地聯係在起,並作為人類社會進步的主要標誌之一。可以相信,自動化技術在21世紀裏仍然是高技術之一,依舊有著廣闊的發展前景。
自動化是指在無人直接參與下,機器設備或生產管理能按規定的程序或指令自動進行操作或控製的過程。自動化技術不斷地擴展和延伸人的器官功能,如有相當於人的感覺器官的傳感器,有相當於人的大腦和神經係統的控製裝迓,有相當於人的手、腿等的執行機構。簡單的控製係統常采用開環控製,而對於要求控製精度高、穩定性強的控製係統常采用閉環控製或稱反饋控製。由於執行不同的控製任務,出現了不同的自動控製係統技術,如過程控製、隨動控製、最優控製。隨著新的控製理論的發展,如非線性係統理論、自適應控製理論、離散係統理論和隨機控製理論等的形成,產生了非線性控製係統技術、離散控製係統技術、隨機控製係統技術和自適應控製係統(自學習和自組織係統)技術等。
(一)智能自動化技術的發展
在20世紀末,新一代自動化技術的發展主要表現為智能自動化技術的誕生。這是新自動化技術的前沿,其特性是智能化、集成化或綜合化。智能化是指采用人工智能、知識工程、神經元網絡理.論、大係統理論等,使係統具有人的某些智能,能替代或擴展人的腦力勞動,並實現腦力勞動自動化;集成化是指集信息技術、係統控製技術、軟件技術、微電子技術、光電子技術、通信技術、傳感技術、機器人、專家係統等技術群於一體,實現綜合化或一體化。
機器人就是廣泛應用的智能自動化係統。它具有擬人功能,充分地體現了人和機器各自的優點,如對環境變化的適應能力,機械的精密性和耐惡劣環境的特殊能力,如在深海、深空從事探測作業等;另外,在原子能技術、軍事技術等方麵也有著許多用途。機器人係統的進一步發展是具有更全麵的功能係統,如相當於人感覺器官的感知係統、相當於人大腦的智能係統、相當於人手足的行動係統等。
智能自動化給人類社會生產、生活方式帶來了革命性變化。這主要表現為“4八”革命的到來,即辦公室自動化、工廠自動化和家庭自動化。其中,辦公室自動化指各類辦公設備,電子銀行、電子郵件設備等自動化,其目標是朝著計算機網絡化和智能化方向發展;工廠肖動化是指工業生產和農業生產自動化;實驗室自動化是指在實驗室進行各項科學研究所用儀器,都將發展成智能儀器,由計算機、機器人係統自動完成,最後獲得精確的數據等;家庭自動化是指自動地實現生活服務和提供各種信息服務,以致實現家庭辦公等,這樣能減少許多社會設施,為人們帶來舒適的生活,並能提高人們的工作效率。
軍事指揮自動化集中表現了一個國家的國事實力。這一自動化係統由人一機係統組成,簡稱為30係統,即由指揮、控製、通信和情報4部分組成(即4個英文字頭組合)。這是一種自動化信息搜集、傳輸、處理、製定,並由此作出決策、下達命令和監督執行的人一機係統。在現化戰爭中,由於導彈、核武器等武器的出現,戰爭指揮變得愈來愈複雜,隻有采用這種自動化指揮係統,才能縮短決策過程的決策時間,提高作戰效率。