第一篇：對周視瞄準(zhǔn)儀光學(xué)系統(tǒng)的幾點(diǎn)應(yīng)用探究

對周視瞄準(zhǔn)儀光學(xué)系統(tǒng)的幾點(diǎn)應(yīng)用探究

摘要

周視瞄準(zhǔn)儀光學(xué)系統(tǒng)是一種廣泛應(yīng)用于一些需要精確瞄準(zhǔn)和定位的很實(shí)用的系統(tǒng)，該光學(xué)系統(tǒng)由直角棱鏡和道威棱鏡組成，在觀查時(shí)，目鏡不動，物鏡可以360度旋轉(zhuǎn)觀察，對于一些需要觀察者不動的儀器和機(jī)器（如坦克等），周視光學(xué)系統(tǒng)的作用可謂相形見絀。

本文從周視光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，對該系統(tǒng)的的幾點(diǎn)應(yīng)用做幾點(diǎn)簡單探究，一，該系統(tǒng)和望遠(yuǎn)系統(tǒng)的聯(lián)合使用；二，對該系統(tǒng)進(jìn)行微型化設(shè)計(jì)后，將其應(yīng)用于計(jì)算機(jī)等。三，對周視瞄準(zhǔn)儀進(jìn)行改裝使其在防盜系統(tǒng)方面有所作為。關(guān)鍵詞：周視瞄準(zhǔn)儀光學(xué)系統(tǒng)，望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，電子

計(jì)算機(jī)，微型周視瞄準(zhǔn)儀。

我們知道光學(xué)鏡頭質(zhì)量的好壞直接能帶動一個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，比如日本的單反相機(jī)備受國人青睞，在相機(jī)行業(yè)日本具有絕對的壟斷地位。另一方面，在軍工業(yè)上，有很多地方都與那些精密的光學(xué)儀器息息相關(guān)，這是周視瞄準(zhǔn)儀在坦克上應(yīng)用的例子，裝甲車輛的觀瞄系統(tǒng)相當(dāng)于裝甲車輛的“眼睛”，車載的作戰(zhàn)指揮人員依靠它觀察目標(biāo)，偵查搜索情報(bào)，與上下級和友鄰聯(lián)系，指揮車輛的行動，其功能十分重要。隨著時(shí)代的進(jìn)步，科技的迅猛發(fā)展，近年來對裝甲車輛的觀瞄系統(tǒng)的要求愈來愈高，功能要求也愈來愈多，國內(nèi)外近來最新推出的新一代裝甲車輛的觀瞄系統(tǒng)競相采用多功能組合系統(tǒng)，如多波段寬光譜(白光、微光夜視和紅外熱像)、光學(xué)變倍、激光測距、穩(wěn)像功能、360度周視、CCD視頻攝像、無線傳輸、自動跟蹤、光電對抗等。可以預(yù)見，對裝甲車輛的各種潛望式觀察鏡、瞄準(zhǔn)鏡的技術(shù)要求也將越來越高，新技術(shù)、新功能層出不窮地出現(xiàn)在新一代裝甲車輛的光電觀察瞄準(zhǔn)鏡上，多功能合一式的觀察瞄準(zhǔn)鏡成為發(fā)展趨勢。

下面先看一下周視觀察鏡在主戰(zhàn)坦克上的應(yīng)用例子;國內(nèi)外裝甲車輛晝夜周視觀察鏡的近況與發(fā)展趨勢

在1916年第一次世界大戰(zhàn)期間，英國人首次把坦克裝甲車輛用于索姆河戰(zhàn)役，從而開創(chuàng)了機(jī)械化地面戰(zhàn)爭的新紀(jì)元。第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束至今的幾十年來，裝甲車輛的各種潛望式觀察鏡、瞄準(zhǔn)鏡不斷的改進(jìn)和發(fā)展。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，國內(nèi)外裝甲車輛的各種潛望式觀察鏡、瞄準(zhǔn)鏡依據(jù)不同要求，也基于技術(shù)發(fā)展和成本的因素，采用不同的光電組合結(jié)構(gòu)。針對裝甲車輛晝夜周視觀察鏡。

下面簡單介紹近代部分國家裝甲車輛觀瞄鏡的發(fā)展與現(xiàn)狀。

在八十年代末，德國蔡司公司推出的的指揮觀察鏡PERI~RTNL80，具有360度周視、激光測距、晝夜切換觀察等功能，并能目標(biāo)定位，白光為2倍和8倍倍率，單目觀察，微光夜視為1.2倍和4.8倍，雙目觀察，上反光鏡可俯仰觀察從一10度到+20度，微光夜視使用第二代像增強(qiáng)器，定位測量精度為50Inrad，激光測距采用半導(dǎo)體人眼安全激光器，測程2800米，并具有濾光鏡防止炮口火焰強(qiáng)光影響人眼觀察PERI一R17AZ周視觀察鏡，是德國卡爾·蔡司公司近來研制推出的一種帶熱成像的穩(wěn)定式車長瞄準(zhǔn)鏡，是 PERIR17型觀瞄鏡的改進(jìn)型，以雙軸方式穩(wěn)定瞄準(zhǔn)線，用于為裝甲戰(zhàn)車的車長提供晝夜、全天候、3600方位的目標(biāo)觀察、探測、分辨和識別。夜視紅外通道以卡爾·蔡司公司和其他兩家德國公司合作研制的OPHELIOS一P熱攝像

機(jī)為基礎(chǔ)，該熱攝像機(jī)采用第二代熱成像技術(shù)—%x4元紅外CCD探測器，能夠確保遠(yuǎn)距離探測目標(biāo);可見光通道采用單目觀察方式提供3600方位覆蓋，放大倍率2倍、視場27度和放大倍率8倍、視場7度切換，可見光通道帶有CCD攝像機(jī)，并配有太陽光和激光保護(hù)濾光片，能確保操作人員安全操作。該瞄準(zhǔn)具目前已安裝在德國、荷蘭和瑞典的“豹”2主戰(zhàn)坦克上，并裝備西班牙、奧地利、丹麥、阿根廷和瑞士的裝甲部隊(duì)。

基于上述原因，我本人對周視瞄準(zhǔn)系統(tǒng)產(chǎn)生了濃烈的興趣，借此機(jī)會提出一些自己的簡單設(shè)想——即本文主題關(guān)于對周視瞄準(zhǔn)儀的幾點(diǎn)簡單應(yīng)用探究，第一，當(dāng)把經(jīng)過改裝后的周視光學(xué)系統(tǒng)和一個(gè)望遠(yuǎn)系統(tǒng)聯(lián)合使用，即把周視望遠(yuǎn)鏡的能360度旋轉(zhuǎn)的物鏡和一特制的望遠(yuǎn)系統(tǒng)的目鏡在適當(dāng)?shù)木嚯x，即采用這樣的設(shè)計(jì)不影響整個(gè)系統(tǒng)的性能，能最大化的觀察周圍，充分利用該系統(tǒng)的優(yōu)良性能。為了能使觀察的距離更遠(yuǎn)以及為了靈活使用此系統(tǒng)，特使用長焦距變焦系統(tǒng)以此來增加觀測范圍和距離，當(dāng)系統(tǒng)這樣設(shè)計(jì)后，還有許多需要改進(jìn)和補(bǔ)充的地方由于時(shí)間原因和其他的條件設(shè)計(jì)限制等因素，最初的目的是想把它與計(jì)算機(jī)相連以實(shí)現(xiàn)人工智能化控制與監(jiān)測，再利用紅外制導(dǎo)和激光相干性好等特點(diǎn)，用來進(jìn)行晝夜對遠(yuǎn)距離目標(biāo)的觀測。特別在夜間可以由該智能化系統(tǒng)發(fā)出電磁波或矩形脈沖的反攝和回波成像技術(shù)來處理，以彌補(bǔ)周視望遠(yuǎn)聯(lián)合系統(tǒng)的不足之處，實(shí)現(xiàn)二者的優(yōu)勢互補(bǔ)。

我國九十年代自行研制的某坦克車長周視觀瞄鏡具有白光與微光觀瞄、激光測距及CCD視頻攝像功能，三個(gè)光路合一漢棱鏡旋轉(zhuǎn)用于補(bǔ)償圖像旋轉(zhuǎn)，保證人眼從目鏡看到的圖像始終是正立的;白光的高倍、低倍和微光夜視的切換采用中繼組件方式并共用上反光鏡和大物鏡，在第二望遠(yuǎn)系統(tǒng)前加入分劃投影系統(tǒng)，后部共用第二望遠(yuǎn)系統(tǒng);CCD視頻攝像系統(tǒng)與白光、微光共光軸。

共軸球面系統(tǒng)和平面鏡棱鏡系統(tǒng)是光學(xué)系統(tǒng)最常見的結(jié)構(gòu)形式。利用透鏡可以組成各種共軸球面系統(tǒng)，校正像差后以滿足不同的成像要求。但是共軸球面系統(tǒng)的特點(diǎn)是所有透鏡表面的各個(gè)球心必須排列在同一條直線上，為了折轉(zhuǎn)光軸，即形學(xué)設(shè)計(jì)總體方案與各分系統(tǒng)組成工程碩士學(xué)位論文

成潛望高或使光軸偏轉(zhuǎn)一定的角度，就要在共軸球面系統(tǒng)中加入平面鏡棱鏡系統(tǒng)。并且平面鏡棱鏡系統(tǒng)還可以改變像的方向，有倒像或鏡像的功能，起到調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)成像方向的作用。利用平面鏡或棱鏡的旋轉(zhuǎn)，可以連續(xù)改變光學(xué)系統(tǒng)光軸的方向，實(shí)現(xiàn)周視或俯仰觀察，來擴(kuò)大觀察范圍。所以，共軸球面系統(tǒng)和平面鏡棱鏡系統(tǒng)常常組合起來使用物鏡組和目鏡組能夠組成簡單的望遠(yuǎn)系統(tǒng)，對于有潛望高要求的觀瞄鏡，通常會加入平面鏡棱鏡系統(tǒng)，為了實(shí)現(xiàn)倒像或周視，還會加入所需的棱鏡。我們所要設(shè)計(jì)的晝夜周視觀察鏡就是這樣一個(gè)組成形式的光學(xué)系統(tǒng)。

共軸球面系統(tǒng)和平面鏡棱鏡系統(tǒng)的組合，是實(shí)際使用的光學(xué)儀器最常見的光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式。下面我們分析共軸球面系統(tǒng)和平面鏡棱鏡系統(tǒng)的組合的情況:

由以上的資料和分析聯(lián)合周視望遠(yuǎn)系統(tǒng)基本上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了晝夜遠(yuǎn)距離觀測的功能，但為了使此系統(tǒng)更記得完善和完美在此基礎(chǔ)上還應(yīng)該進(jìn)行不斷地探索和改進(jìn)，只有經(jīng)過幾代人的的努力和改進(jìn)。系統(tǒng)才會更加的完善和大規(guī)模的使用，真正的做到科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步為社會為人名為大眾服務(wù)。

我們知道，平面反射鏡一次反射的成像成鏡像，所以在平面鏡棱鏡系統(tǒng)成像過程中，如果反射面的總反射次數(shù)為奇數(shù)，成像為鏡像。為了使成像與物相似，可以用兩個(gè)互相垂直的反射面代替其中的某一個(gè)反射面。這種兩個(gè)互相垂直的反射面就叫屋脊面帶有屋脊面的棱鏡稱為屋脊棱鏡。屋脊面是兩個(gè)互相垂直的反射面，在光路中用它們代替一個(gè)反射面后，光軸的方向與棱鏡主截面內(nèi)像的方向保持不變，在垂直主截面的方向上的像將發(fā)生顛倒。這樣，在不改變光軸方向和主截面內(nèi)成像方向的條件下，增加一次反射，可以使系統(tǒng)的總反射次數(shù)由奇數(shù)變成偶數(shù)，從而達(dá)到物像相似的目的。在相同的通光口徑下，屋脊棱鏡的尺寸要比一般棱鏡要大。

另一個(gè)簡單的應(yīng)用便是，把周視系統(tǒng)微型化改裝后，將其應(yīng)用在單位和家庭的防盜系統(tǒng)中，這里我們?yōu)榱俗畲蟪潭鹊脑黾釉撓到y(tǒng)的靈活的觀測同樣我們采用智能化的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)由主機(jī)來控制360度周視物鏡的旋轉(zhuǎn)，以全方位的視角和清晰無噪音的優(yōu)良特點(diǎn)，更好的實(shí)現(xiàn)對晝夜室內(nèi)外環(huán)境的掃描和觀測。這里重要的一點(diǎn)就是，對孔徑光闌的要求和巧妙地組合使用。就是如下所訴，在光學(xué)系統(tǒng)中，限制軸上光成像光束口徑大小的光闌，稱作“孔徑光闌”。孔徑光闌通過在它前面的光學(xué)系統(tǒng)于整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)物空間內(nèi)所成的像，稱作“入射光瞳”。孔徑光闌通過在它后面的光學(xué)系統(tǒng)于整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)像空間內(nèi)所成的像，稱作“出射光瞳”。

對于有透鏡轉(zhuǎn)像系統(tǒng)的望遠(yuǎn)系統(tǒng)，使用的光學(xué)零件較多，光學(xué)系統(tǒng)中各個(gè)口徑及光闌限制成像光束的情況比較復(fù)雜，還存在軸外光束被部分地?cái)r掉的現(xiàn)象，即軸外點(diǎn)光束的漸暈。如何選則好孔徑光闌在光學(xué)系統(tǒng)中的位置，直接影響到系統(tǒng)中各個(gè)光學(xué)零件尺寸和整個(gè)晝夜周視觀察鏡的大小。合理地選取孔徑光闌的位置，在保證光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量的前提下，可以使整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)零件尺寸減小，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)勻稱。一般來說，除了球差、場曲和光闌位置無關(guān)外，彗差、像散、畸變這三種像差都和光闌的位置有關(guān)。所以，孔徑光闌位置不同，就會引起像差的變化在望遠(yuǎn)系統(tǒng)中，適當(dāng)?shù)販p小各個(gè)透鏡、棱鏡的口徑，使邊緣視場的成像光束直徑小于軸上視場成像光束的直徑，光束漸暈現(xiàn)象出現(xiàn)。這樣一來，有利于結(jié)構(gòu)尺寸的減小，也有利于軸外光束成像質(zhì)量的提高。通常，望遠(yuǎn)系統(tǒng)中漸暈系數(shù)可達(dá)50%。

在實(shí)際光學(xué)設(shè)計(jì)過程中，孔徑光闌在光學(xué)系統(tǒng)中的位置需要反復(fù)設(shè)計(jì)計(jì)算后，才能確定一個(gè)最佳的位置。我們經(jīng)過多次反復(fù)設(shè)計(jì)、比較，該晝夜周視觀察鏡的孔徑光闌放置在別漢棱鏡附近。

根據(jù)上文對屋脊棱鏡和孔徑光闌的簡單介紹，對智能化防盜系統(tǒng)的特殊要求，為了增加此防盜系統(tǒng)的安全·隱蔽·實(shí)用性最優(yōu)化，據(jù)此在這里特增加了屋脊棱鏡和特質(zhì)孔徑光闌，二者的目的是為了最大化的觀測和檢測四周，并靈活而又及其靈敏的受計(jì)算機(jī)的可控調(diào)節(jié)，360度受控旋轉(zhuǎn)，可視化程度大大提高，檢測范圍廣，最大的特點(diǎn)就是可以微型化是其更不易被別有用心的人察覺。為了實(shí)現(xiàn)晝夜監(jiān)視，必須克服環(huán)境因素的影響，這里特采用先進(jìn)的遠(yuǎn)紅外裝置，增加了系統(tǒng)的感知度和靈敏的檢測性。還有一點(diǎn)，就是為了大面積推廣的的需要，所采用的鏡頭必須足夠精密，質(zhì)量上有保證，只有這樣才能使所設(shè)計(jì)的全天候全方位防盜系統(tǒng)更趨于完善和完美，鑒于時(shí)間和技術(shù)的原因，以上所想還有很多不完備的地方，仍需不斷改善和努力。所以說任何一個(gè)成功的技術(shù)設(shè)計(jì)都不是一蹴而就的事情，時(shí)間，金錢等等都是制約發(fā)展的決定性因素。這里就不再多敘述了。

另一方面就是想進(jìn)一步利用周視瞄準(zhǔn)系統(tǒng)，我想進(jìn)行一些簡單的設(shè)計(jì)，就是把經(jīng)過微型設(shè)計(jì)改裝后的此系統(tǒng)，將其改裝成一個(gè)專門用于配置在電腦上的鏡頭或者是一個(gè)適用于電腦的通用性的一款用于聊天的設(shè)備，并采用一些三維立體成像技術(shù)是其在聊天時(shí)更具立體和真

實(shí)感。這樣的設(shè)計(jì)應(yīng)該是方便快捷且最具適應(yīng)性和實(shí)用性，還有最關(guān)鍵的一點(diǎn)是所使用的系統(tǒng)質(zhì)量必須是最佳的，那樣才是真正意義上的通用性集成化程度高的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

結(jié)論：周視瞄準(zhǔn)系統(tǒng)早已在很多方面有很多應(yīng)用，可以說在很多方都做的相當(dāng)完美，要改進(jìn)的地方的確很少，所以本文的設(shè)想和設(shè)計(jì)可能在很多方面都有這樣或那樣的缺陷，但整體上還可以，總的來說周視系統(tǒng)是以一種應(yīng)用廣泛且在未來的發(fā)展中還將發(fā)揮你不可替代的優(yōu)良作用，技術(shù)上將會有更大的進(jìn)步，這些是值得我們期待的。

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第二篇：高拍儀對地理教學(xué)的應(yīng)用論文

由于傳統(tǒng)的實(shí)物投影儀存在價(jià)格昂貴、占用空間大，操作復(fù)雜、清晰度不夠，功能不足，不能夠方便地與計(jì)算機(jī)多媒體進(jìn)行實(shí)時(shí)切換等問題，曾經(jīng)應(yīng)用很多的傳統(tǒng)實(shí)物投影儀在當(dāng)前以計(jì)算機(jī)多媒體教學(xué)為主的課堂中已經(jīng)很少應(yīng)用，很多學(xué)校甚至不再配備傳統(tǒng)的實(shí)物投影儀。類似實(shí)物投影儀但比實(shí)物投影儀價(jià)格低廉，體積小、方便攜帶使用，功能更多、更強(qiáng)大的“數(shù)字實(shí)物投影儀”——“高拍儀”的出現(xiàn)，則能夠很好地解決傳統(tǒng)實(shí)物投影儀存在的缺陷和不足，并能夠有效地實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)多媒體教學(xué)的相互配合、優(yōu)勢互補(bǔ)，為變革當(dāng)前地理課堂教學(xué)模式，提高地理課堂效率提供了技術(shù)支撐。

一、高拍儀簡介

高拍儀，是指高速影像拍攝儀，也稱速影儀、速拍儀或備課王，是最新研發(fā)出來的一款便攜數(shù)碼辦公用品。它具有折疊式的便捷設(shè)計(jì)，攜帶使用方便，價(jià)格低廉，用USB接口與電腦相連，在所連接的電腦上利用驅(qū)動軟件完成一系列的功能操作。例如能進(jìn)行實(shí)物展示、電子白板、高速掃描、拍照、錄像、復(fù)印、網(wǎng)絡(luò)無紙傳真、制作電子書、裁邊扶正等操作（如圖1）。

二、高拍儀在地理教學(xué)中的應(yīng)用舉例

高拍儀業(yè)已在筆者所在的學(xué)校得到了廣泛應(yīng)用，效果顯著。接下來，筆者就以所在學(xué)校廣大地理教師所使用的心意答高拍儀為例來具體談一談高拍儀的實(shí)物展臺功能、錄像功能、抓圖功能、掃描管理功能和電腦桌面功能在地理課堂教學(xué)中的應(yīng)用。圖2為心意答高拍儀驅(qū)動程序界面——心意答教學(xué)助手，在使用高拍儀之前，需要完成心意答高拍儀驅(qū)動程序的安裝。

1.實(shí)物展臺功能——投影地理文本材料高拍儀的實(shí)物展臺功能類似于傳統(tǒng)實(shí)物投影儀的功能，不同的是高拍儀能夠連接電腦，利用圖形化軟件界面（如圖2）進(jìn)行操作。能實(shí)時(shí)地將文本材料（如教材、教輔、課堂練習(xí)、試題、學(xué)生作業(yè)、學(xué)生學(xué)習(xí)成果等）呈現(xiàn)到投影屏幕上，也能實(shí)時(shí)地展示演算、實(shí)驗(yàn)等動態(tài)過程，而且軟件還帶有工具欄（圖3下方）和白板工具條（圖3右側(cè)），能夠?qū)崿F(xiàn)多點(diǎn)移動、縮放、旋轉(zhuǎn)等操作，也可以進(jìn)行簡易的白板標(biāo)注，使用簡單方便，并且體積小、重量輕、價(jià)格便宜、攜帶方便，比實(shí)物投影儀更先進(jìn)、更方便、功能更強(qiáng)大，能很好地取代傳統(tǒng)實(shí)物投影儀的課堂教學(xué)功能。實(shí)物展臺功能具有2個(gè)模式：實(shí)物展示模式（如圖3）和對比教學(xué)模式（如圖4），對比教學(xué)模式又可分為2分屏（如圖4）和4分屏對比教學(xué)模式。地圖是地理學(xué)的第二語言，地理學(xué)科的學(xué)習(xí)、教學(xué)離不開地圖，不論是自然地理、人文地理，還是區(qū)域地理，都要重視地圖的學(xué)習(xí)和運(yùn)用，在地理教學(xué)中，采用圖文結(jié)合的教學(xué)方法，能更好地讓學(xué)生認(rèn)識、理解和掌握各種地理事物和現(xiàn)象的規(guī)律和原理，使地理易懂易學(xué)、好記好用。重視地圖，用好各種地理圖表是地理學(xué)科教學(xué)最重要的基本技能之一。高拍儀的實(shí)物展臺功能在地理課堂教學(xué)中可以實(shí)時(shí)方便地用于投影展示各種地理文本資料、方便圖文結(jié)合教學(xué)，并且可以實(shí)時(shí)方便地用于投影展示教師在文本資料上的各種標(biāo)注、分析演算、演示繪圖、實(shí)驗(yàn)等教學(xué)過程，為地理過程性教學(xué)提供了方便。

2.錄像功能——錄制地理教學(xué)微視頻當(dāng)前微課（微視頻）教學(xué)越來越受到各國教育界的廣泛關(guān)注，微視頻在課堂教學(xué)中的應(yīng)用也越來越廣。高拍儀的錄像功能，可以把教師在電腦屏幕上的教學(xué)操作和講解過程即時(shí)錄制成視頻文件，也可以把教師在實(shí)物展臺上的實(shí)時(shí)展示、各種標(biāo)注、分析演算、演示繪圖、實(shí)驗(yàn)等動態(tài)過程進(jìn)行錄像，將演示過程以視頻的形式保存下來（如圖5）。這些視頻可以在課前錄制，也可以在教學(xué)的同時(shí)同步實(shí)時(shí)錄制，并不影響正常的教學(xué)。高拍儀的錄像功能在地理課堂教學(xué)中可以用于錄制教學(xué)微視頻，對于學(xué)生在平時(shí)的地理課堂教學(xué)中還沒有完全掌握的重、難點(diǎn)知識，學(xué)生可以隨時(shí)方便地重復(fù)觀看錄制好的微視頻，進(jìn)行差異化的自主學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)，減輕了教師重復(fù)講解某一知識點(diǎn)和學(xué)生重復(fù)問同一問題的壓力。

3.快速抓圖功能——方便實(shí)施地理對比教學(xué)高拍儀的快速抓圖（拍照）功能，可以快速抓取或拍攝文本資料到電腦桌面或正在編輯的PPT、WORD文檔中（如圖6），結(jié)合高拍儀實(shí)物展臺功能中的對比教學(xué)模式（如圖4），在地理課堂教學(xué)中可以實(shí)時(shí)方便地用于投影展示同一主題不同類型的地理文本材料，用于實(shí)現(xiàn)對比教學(xué)，特別是用于比對（包括學(xué)生學(xué)習(xí)成果之間的對比、學(xué)生學(xué)習(xí)成果和參考答案之間的對比等）投影展示學(xué)生的作業(yè)、練習(xí)、試題以及學(xué)生的課堂或課后學(xué)習(xí)成果等，方便教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行有效的評價(jià)，以便更好地服用于課堂教學(xué)。

4.掃描管理功能——收集地理電子教學(xué)素材高拍儀的掃描管理功能，可以快速地完成對紙張大小為A3以內(nèi)的文本文檔進(jìn)行高分辨率掃描并能對掃描文檔進(jìn)行OCR識別，將文字圖片等轉(zhuǎn)化為WORD可編輯文檔，在地理教學(xué)中可以方便地用于教師收集各種文本地理教學(xué)素材，并轉(zhuǎn)化為可編輯的WORD電子文檔，為今后的地理課堂教學(xué)儲備可編輯再使用的各種地理教學(xué)素材。

5.電腦桌面功能——實(shí)現(xiàn)多媒體和高拍儀地理教學(xué)的實(shí)時(shí)切換高拍儀的電腦桌面功能，能夠快捷方便的進(jìn)行電腦桌面和高拍儀教學(xué)助手軟件界面之間的切換，在地理課堂教學(xué)中可以高效便捷地用于釋放電腦桌面，實(shí)時(shí)進(jìn)行高拍儀教學(xué)和多媒體教學(xué)的切換，展示電腦中預(yù)先準(zhǔn)備好的文檔、視頻等教學(xué)素材，并且提供非常方便的白板標(biāo)注小工具，用于標(biāo)注展示電腦中展示出來的文檔、地圖、圖表等地理教學(xué)材料，更好地實(shí)現(xiàn)高拍儀地理教學(xué)和多媒體地理教學(xué)之間的自如切換、對接與配合。綜上所述，在地理課堂教學(xué)中，高拍儀的實(shí)物展臺、錄像、抓圖、掃描管理和電腦桌面等功能，在投影文本材料、進(jìn)行圖文資料分析、錄制教學(xué)微視頻、對比教學(xué)、收集電子化地理教學(xué)素材以及實(shí)現(xiàn)多媒體和高拍儀地理教學(xué)相配合等方面有著廣泛而實(shí)際的應(yīng)用。

第三篇：試論對城市立體公交電子運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)用的探究

試論對城市立體公交電子運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)用的探究

論文關(guān)鍵詞： 公交 電子 運(yùn)輸 系統(tǒng) 應(yīng)用

論文摘要： 立體公共交通電子運(yùn)輸系統(tǒng)是將先進(jìn)電子信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子控制管理技術(shù)、傳感器技術(shù)以及計(jì)算機(jī) 處理技術(shù)等有效地綜合運(yùn)用于整個(gè)立體運(yùn)輸體系，從而建立起的一種在大空間內(nèi)、大方位發(fā)揮作用的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的電子運(yùn)輸管理系統(tǒng)。其目的是使人、車、路 密切地配合、和諧地統(tǒng)一，極大地提高交通運(yùn)輸效率、保障交通安全、改善環(huán)境質(zhì)量和提高能源利用率，實(shí)現(xiàn)一個(gè)城市空間內(nèi)任何點(diǎn)對點(diǎn)的一小時(shí)交通的目的。

智能電子運(yùn)輸系統(tǒng)的內(nèi)容：北美、北歐和韓國在智能電子公交運(yùn)輸系統(tǒng)研究方面各有側(cè)重，美國雖然起步晚于北歐和韓國，但從電 子智能公交運(yùn)輸研究領(lǐng)域和內(nèi)容看，美國的ITS研究領(lǐng)域較寬，研究內(nèi)容也比較豐富。在1995年10月份以前，美國IWHS研究內(nèi)容主要集中在，先進(jìn)的交 通管理系統(tǒng)、先進(jìn)的出行者信息系統(tǒng)、先進(jìn)的公共運(yùn)輸系統(tǒng)、商業(yè)車輛運(yùn)營系統(tǒng)等方面。目前美國的ITS研究集中在7個(gè)領(lǐng)域共29項(xiàng)研究內(nèi)容。1998年美國 交通運(yùn)輸部門確定電子智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究項(xiàng)目為311項(xiàng)。下邊主要介紹ITS的7個(gè)領(lǐng)域研究內(nèi)容，這些內(nèi)容如過應(yīng)用于我國的公交領(lǐng)域，將會對公交運(yùn)輸?shù)男?息化和智能化及安全便捷化發(fā)展起到重要作用。出行和運(yùn)輸管理系統(tǒng)

這個(gè)系統(tǒng)包括了6項(xiàng)主要內(nèi)容：① 出行者服務(wù)信息系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)可以為出行者提供快速服務(wù)，如出行者到達(dá)目的地的位置、工作時(shí)間、食物供應(yīng)情況、停車場的情況、車輛修理站、醫(yī)院和 交通警察辦公室。② 路線引導(dǎo)系統(tǒng)。它為出行者提供到達(dá)目的地的最佳行駛路線。③ 交通控制系統(tǒng)。為高速公路和城市道路提供一個(gè)自適應(yīng)的智能控制系統(tǒng)，從 而改善交通流狀況，為公交車輛提供優(yōu)先權(quán)，以緩解所有機(jī)動車輛的交通擁擠問題。④ 交通事件管理系統(tǒng)。幫助公共和民間機(jī)構(gòu)迅速確認(rèn)突發(fā)事件并作出響應(yīng)，以 最大限度地減少突發(fā)事件對交通的影響。⑤ 車輛排放物的檢測和控制系統(tǒng)。系統(tǒng)采用先進(jìn)的車輛排放物檢測設(shè)備進(jìn)行空氣質(zhì)量監(jiān)控，并采用一系列措施控制污染。⑥ 在線駕駛員信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括駕駛員的引導(dǎo)系統(tǒng)和車內(nèi)標(biāo)志系統(tǒng)。出行需求管理系統(tǒng)

2.1 出行前的信息系統(tǒng)。出行前的信息是指出行者出發(fā)前在家中、工作地和其他地方所獲得的出行實(shí)時(shí)信息，如公共交通線路、時(shí)間表、換乘和票價(jià)等，另外還有城市間長途出行和休假出行信息，以及實(shí)時(shí)的交通事故信息、線路變動和線路行車速度等信息。

2.2 合伙乘車的信息系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)可以非常方便地提供合伙乘車信息，這樣可以減少小客車的交通流量，緩解交通擁擠和減少交通事故的發(fā)生，這不僅對工作出行的人有利，而且為老年人和殘疾人提供了極大的方便。

2.3 需求管理和營運(yùn)。該項(xiàng)研究通過制定運(yùn)輸需求管理和控制政策，減少個(gè)人單獨(dú)開車工作出行的數(shù)量，促使人們更多利用高乘載率車輛和公共交通運(yùn)輸，并為欲提高出行效率的人員提供更多的備選出行方式。公共交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)

3.1 公共交通管理。為了改善公共交通運(yùn)輸管理，它主要應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對車輛及設(shè)施的技術(shù)狀況和服務(wù)水平進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，實(shí)現(xiàn)公交系統(tǒng)營運(yùn)、規(guī)劃及管理功能的自動化。

3.2 途中換乘信息。該項(xiàng)研究可為使用公共交通運(yùn)輸方式的出行者提供實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的中轉(zhuǎn)和換乘信息，幫助出行人員在途中根據(jù)需要作出及時(shí)的換乘決定并調(diào)整出行計(jì)劃。

3.3 個(gè)體的公交運(yùn)輸。這種公共交通運(yùn)輸可以滿足個(gè)人非定線或準(zhǔn)定線的公共交通運(yùn)輸需求，為乘客提供非常方便的服務(wù)。

3.4 公共交通運(yùn)輸安全。它為公共交通的乘車人員和駕駛員提供一個(gè)安全的運(yùn)輸環(huán)境。電子收費(fèi)系統(tǒng)

電子收費(fèi)系統(tǒng)是為用戶支付通行費(fèi)、車票費(fèi)、存車費(fèi)等提供一種通用的電子支付手段，目前我國只是應(yīng)用IC卡支付車票，未來將逐步實(shí)現(xiàn)一卡通，通過本卡實(shí)現(xiàn)公交、出租、城鐵等公共交通的一卡支付。同時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)信息，實(shí)現(xiàn)收費(fèi)和支付的自動化，從而推動多式聯(lián)運(yùn)的發(fā)展。5 商業(yè)車輛的運(yùn)行系統(tǒng)

1）商業(yè)車輛的電子通 關(guān)系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)要求貨車和公共汽車裝有無線電接收裝置，確定主要行駛路線的車輛行駛速度和裝載質(zhì)量，以確保車輛的行駛安全。2）路邊安全檢查的自動化系 統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)為車輛和駕駛員提供一個(gè)實(shí)時(shí)的安全檢查途徑，它可確定哪臺車輛應(yīng)該停車受檢。3）車載安全監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)能自動監(jiān)控商業(yè)車輛、貨物和駕駛員 的安全狀況。4）商業(yè)車輛的行政管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)以電子手段辦理注冊手續(xù)，自動記錄里程、燃料消耗報(bào)告和檢查賬目。5）商業(yè)車隊(duì)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可為駕駛 員、調(diào)度員和多式聯(lián)運(yùn)管理人員建立通信聯(lián)系，利用實(shí)時(shí)信息確定車輛的位置，并便車輛在非擁擠道路上行駛。6）危險(xiǎn)品應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以為執(zhí)法人員提 供及時(shí)、準(zhǔn)確的危險(xiǎn)品種類信息，使其能在緊急情況下作出適當(dāng)處理，從而控制危險(xiǎn)，避免事故的發(fā)生。緊急情況管理系統(tǒng)

1）緊急情況通報(bào)和個(gè)人安全。這個(gè)部分包括兩個(gè)功能：其一是保證駕駛員和其他人員的安全，其二是自動通報(bào)系統(tǒng)在危險(xiǎn)事故發(fā)生后，會便車輛自動制動并通知救 援機(jī)構(gòu)。2）緊急情況車輛管理。這種車輛管理首先必須具有公共安全機(jī)構(gòu)，由該機(jī)構(gòu)與車隊(duì)管理部門建立直接通訊聯(lián)系。先進(jìn)的交通控制和安全系統(tǒng)

1）避免縱向碰撞。這個(gè)服務(wù)系統(tǒng)主要目的是減少車輛間的首尾相撞、車輛與人和物相撞。2）避免側(cè)向碰撞。為防止車輛離開道路產(chǎn)生的車與車、車與物的碰 撞，該系統(tǒng)設(shè)置的監(jiān)控器可以觀察到駕駛員看不到的地點(diǎn)，同時(shí)警告駕駛員避免即將發(fā)生的碰撞。3）避免交叉路口的碰撞。這個(gè)系統(tǒng)可以警昔駕駛員防止在逼近和 穿過交叉路口時(shí)發(fā)生的碰撞，在交叉路口通行權(quán)不清楚的情況下，提醒駕駛員小心駕駛。4）拓展視野防止碰撞。改善駕駛員的視野，使其避免潛在怕的碰撞。該系 統(tǒng)還可以幫助駕駛員遵守交通標(biāo)志和信號。5）碰撞前的預(yù)防措施。為了保證乘客的安全，在不可避免棚撞的情況下，應(yīng)預(yù)先采取一些措施，防止人員傷亡。6）安 全預(yù)報(bào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對駕駛員、車輛、道路狀浙的預(yù)報(bào)，例如：裝在車內(nèi)的監(jiān)測器，在駕駛員瞌睡時(shí)，警告他（她）注意行車安全。7）自動化的公路系統(tǒng)。該系統(tǒng)能提供一個(gè)全面自動化的運(yùn)行環(huán)境，實(shí)際上是創(chuàng)造一個(gè)電子智能的運(yùn)輸系統(tǒng)。

電子智能運(yùn)輸系統(tǒng)是交通運(yùn)輸領(lǐng)域研究的前沿，是實(shí)時(shí)交通信息理論和新技術(shù)的綜合運(yùn)用，因此新的問題也會不斷涌現(xiàn)，經(jīng)過數(shù)年的研究和電子智能運(yùn)輸系統(tǒng)的內(nèi)容項(xiàng)目逐漸應(yīng)用，相信我們會達(dá)到和實(shí)現(xiàn)安全、便捷、舒適的城市一小時(shí)經(jīng)濟(jì)公交運(yùn)輸?shù)哪繕?biāo)。

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