第一篇：3D打印技術(shù)論文

《先進制造技術(shù)》公選課程綜述論文

選擇性激光燒結(jié)技術(shù)

許春寶

（中國礦業(yè)大學(xué) 礦業(yè)工程學(xué)院，班級 采礦12-6班 學(xué)號 01120176 江蘇 徐州221116）摘要：綜述了選擇性激光燒結(jié)技術(shù)的原理及使用現(xiàn)狀，指出了該技術(shù)發(fā)展的熱點和關(guān)鍵。關(guān)鍵詞：選擇性激光燒結(jié)技術(shù)；發(fā)展；應(yīng)用

中圖分類號：TF124.36文獻標識碼 A文章編號：

Selective Laser Sintering(SLS)

Chunbao Xu

（School of Mining Engineering,China University of Mining and technology, xuzhou 221008,China)Abstract：This article reviews the principle of SLS and the use of the status quo, the material is the key to the development of SLS.Keywords：SLS;Material;Application引言

目前，國內(nèi)外快速原型（Rapid Prototyping，簡稱RP）領(lǐng)域中已有近20 種不同的原型工藝系統(tǒng)，但是這里我們就選擇性激光燒結(jié)技術(shù)（Selective Laser Sintering,SLS)進行探討。2正 文

（一）SLS的基本原理

該技術(shù)由美國德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的C.R.Dechard于1989年研制成功。SLS工藝是利用粉末狀材料成形的。將材料粉末鋪灑在已成形零件的上表面，并刮平；用高強度的CO2激光器在剛鋪的新層上掃描出零件截面；材料粉末在高強度的激光照射下被燒結(jié)在一起，得到零件的截面，并與下面已成形的部分粘接；當一層截面燒結(jié)完后，鋪上新的一層材料粉末，選擇地燒結(jié)下層截面。SLS工藝最大的優(yōu)點在于選材較為廣泛，如尼龍、蠟、ABS、樹脂裹覆砂（覆膜砂）、聚碳酸脂（poly carbonates）、金屬和陶瓷粉末等都可以作為燒結(jié)對象。粉床上未被燒結(jié)部分成為燒結(jié)部分的支撐結(jié)構(gòu)，因而無需考慮支撐系統(tǒng)（硬件和軟件）。

由于該類成型方法有著制造工藝簡單，柔性度

高、材料選擇范圍廣、材料價格便宜，成本低、材料利用率高，成型速度快等特點，針對以上特點SLS主要應(yīng)用于鑄造業(yè)，并且可以用來直接制作快速模具。

（二）SLS在模具制造中的應(yīng)用。1． 直接制造模具。

美國DTM公司于1994年推出Rapid Steel制造技術(shù)，在SLS—2000系統(tǒng)中燒結(jié)表面包覆樹脂材料的鐵粉，初次成形零件后，置人銅粉中再一起放人高溫爐進行二次燒結(jié)，制造出的注塑模在性能上相當于7075鋁合金，壽命可達5萬件以上。

2.采用SLS技術(shù)快速制作高精度的復(fù)雜塑料模，代替木模進行砂型鑄造?；蛘邔㈣T造樹脂砂作為巧燒結(jié)材料，直接生產(chǎn)出帶有鑄件型腔的樹脂砂模型, 進行一次性澆鑄。在鑄造行業(yè)中, 傳統(tǒng)制造木模的方法，不僅周期長、精度低，而且對于一些復(fù)雜的鑄件，例如葉片、發(fā)動機缸體、缸蓋等制造

中國礦業(yè)大學(xué)青年科研基金資助項目（2005A047）

作者簡介:王延慶(1978—)，男，山東肥城人，博士，講師，cumtwyq@163.com。

木模困難。采用SLS技術(shù)可以克服傳統(tǒng)制模方法的上述問題，制模速度快，成本低，可完成復(fù)雜模具的整體制造。

3.選擇易熔消失模料作為燒結(jié)材料，采用SLS技術(shù)快速制作消失模，用于熔模鑄造，得到金屬精密制件或模具。運用SLS技術(shù)能制造出任意復(fù)雜形狀的蠟型，實現(xiàn)快速、高精度、小批量生產(chǎn)。

4.根據(jù)原型制造精度較高的EDM電極，然后由電火花加工模具型腔。一個中等大小，較為復(fù)雜的電極，通常只需要4到8小時即可完成，而且復(fù)形精度完全能滿足圖紙的要求。福特汽車公司曾采用此技術(shù)制造汽車模具取得了滿意的效果。

5.以SLS成形實體為母模，翻制硅橡膠模，石膏模，環(huán)氧樹脂模，或者通過RP技術(shù)制作模具的基本原型，然后對其進行表面處理，通過金屬冷噴涂或電鑄等方法，在原型表面形成一定厚度且具有一定強度、硬度和表面質(zhì)量的薄膜制作模具。

6.將RP技術(shù)與精密鑄造技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)金屬模具的快速制造。上海交通大學(xué)開發(fā)了具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的鑄造模樣計算機輔助快速制造系統(tǒng)，為汽車行業(yè)制造了多種模具，北京隆源自動成型系統(tǒng)有限公司也為企業(yè)制造了多種精密鑄模。

（三）SLS在快速原型制造中的應(yīng)用可快速制造設(shè)計零件的原型，及時進行評價、修正以提高產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量；使客戶獲得直觀的零件模型；制造教學(xué)、試驗用復(fù)雜模型。單件或小批量生產(chǎn)。對于那些不能批量生產(chǎn)或形狀很復(fù)雜的零件,利用SLS 技術(shù)來制造,可降低成本和節(jié)約生產(chǎn)時間,這對航空航天及國防工業(yè)更具有重大意義。

（四）SLS使用的材料（1）金屬材料

在金屬粉末成形方面, 常用如下3種

金屬粉末進行成形單一金屬粉末;金屬與低熔點金屬粘結(jié)劑的混合粉末;?金屬與有機粘結(jié)劑的混合粉末。由于單一金屬性能單一, 激光燒結(jié)以后不能夠達到所要求的指標, 固在研究中通常采用后兩種形

式的混合金屬粉末。上海海事大學(xué)對于Fe-C粉末進行了激光燒結(jié)實驗, 發(fā)現(xiàn)對于Fe含量99.16%, C含量014%的Fe-C混合粉末, 在激光功率4715W, 掃描速度0.13m/ s, 掃描間距0.11mm, 切片層厚0.125mm燒結(jié)出具有一定精度、致密度的復(fù)雜金屬零件。根據(jù)燒結(jié)過程產(chǎn)生的液相量及致密化引起的成形增長方向的收縮, 推導(dǎo)了Fe-C燒結(jié)件的相對密度模型, 該模型反映了燒結(jié)工藝參數(shù)與燒結(jié)致密度的關(guān)系中北大學(xué)使用了Mo/Cu金屬粉末進行激光燒結(jié)實驗, 在成形過程中, 選擇了1510W的激光功率, 1000mm/s的掃描速度, 0.11mm的掃描間隔等加工參數(shù)得到了燒結(jié)密度為6.151g/cm。（2）聚合物材料

全世界對于聚合物的研究主要集中在聚

苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、尼龍(PA)以及工程塑料(ABS)、聚丙烯(PP)等4個方面。對于純的PS粉末進行燒結(jié)得到的原型件變形率較大, 因此現(xiàn)在所使用的均為PS的混合粉末(PS、滑石粉、氧化鋁、碳酸鈣), 這樣的混合粉末進行激光燒結(jié)。目前, 使用PA12所得的原型件, 強度可達60MPa, 但是它的收縮變形較大, 這也是當今研究的一個熱點。

（3）陶瓷材料

常用的陶瓷材料主要有SiC和Al2O3。由

于燒結(jié)溫度很高, 所以不能夠用激光直接燒結(jié), 需要加入粘結(jié)劑, 從而制成陶瓷生坯, 然后通過后處理去除粘結(jié)劑, 最后得到最終陶瓷原型件。國外對SiC與有機聚合物的混合粉末進行了燒結(jié)研究，國內(nèi)的南京航空航天大學(xué)、大連理工大學(xué)、上海交通大學(xué)研究了Al2O3 與NH4H2PO的激光燒結(jié), 經(jīng)過二次燒結(jié)后外理, 可以得到強度較高, 密度分布均勻的原型件。南昌航空工業(yè)學(xué)院對Al2O3/PS復(fù)合材料進行了研究, 原型件的翹曲變形量不大于0.13mm, 體積密度不小于0.196g/cm3。缺口沖擊韌性的提高幅度大約為20%~50%, 最大缺口抗擊強度達到1015kJ/m并且韌性也有所提高。

（4）新型SLS原料的研制-木塑復(fù)合材料

木塑復(fù)合材料是指采用木纖維或植物纖維與熱塑性塑料復(fù)合, 經(jīng)過熱壓、熔融擠出等不同加工方式制成的綠色環(huán)保復(fù)合材料。這種新型的代木材料具有可降解性、環(huán)境污染小、壽命長、美觀、可再生、成本低、力學(xué)性能防蟲、抗滑、防腐、可噴涂和尺寸穩(wěn)定性好等優(yōu)點, 而且可像木材一樣進行加工、粘接和固定, 因此木塑復(fù)合材料在建筑、家具、運輸、包裝、公共設(shè)施等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。目前, 東北林業(yè)大學(xué)郭艷玲教授等人提出應(yīng)用木塑復(fù)合材料進行選擇性激光燒結(jié)快速原型制造, 在國內(nèi)外尚屬首次。木塑復(fù)合材料是采用了木粉熱熔膠、氫氧化鈉、聚丙烯(PP)、相容劑、引發(fā)劑、潤滑劑等按比例的機械式混合制備的材料。使用激光成型機(HRPS-óA)對制備的木塑材料進行激光燒結(jié)。燒結(jié)件通過打磨、烘干、滲蠟等后處理之后形成的原型件已經(jīng)可以達到一定的性能要求。

（五）SLS的局限性

目前的技術(shù)水平，SLS的缺點也是顯而易見：在成型的過程中因為是把粉末燒結(jié)，所以工作中會有很多的粉狀物體污染辦公空間，一般設(shè)備要有單獨的辦公室放置。另外成型后的產(chǎn)品是一個實體，一般不能直接裝配進行性能驗證。另外產(chǎn)品存儲時間過長后會因為內(nèi)應(yīng)力釋放而變形。對容易發(fā)生變形的地方設(shè)計支撐，表面質(zhì)量一般。運營成本較高，設(shè)備費用較貴。能耗通常在8000瓦以上。材料利用率約100%。目前應(yīng)用此工藝時，以蠟粉末及塑料粉末作為原料較多，而用金屬粉或陶瓷粉進行粘接或燒結(jié)的工藝尚未獲得實用。結(jié)束語

選擇性激光燒結(jié)技術(shù)（SLS），是一種基于離散—堆積思想的加工過程，根據(jù)所選材料的差異有不同的工藝方法和加工方式。由于自身優(yōu)勢，SLS已經(jīng)得到了飛速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，但也存在一些缺陷和不足。只有在實際工作中不斷積累經(jīng)驗，才能設(shè)計出既滿足使要求有滿足燒結(jié)工藝要求的模型。

隨著SLS技術(shù)的發(fā)展,新工藝新材料的不斷出現(xiàn),勢必會對未來的實際零件制造產(chǎn)生重大影響，對制造業(yè)產(chǎn)生巨大的推動作用。

參考文獻 百度百科； 維基百科；

潘琰峰,沈以赴,顧冬冬,胥橙庭.選擇性激光燒結(jié)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀.南京航空航天大學(xué),2004

第二篇：通用技術(shù)論文

高中通用技術(shù)教學(xué)論文

讓通用技術(shù)課堂靈動起來

[摘要] 二十一世紀需要具有開拓創(chuàng)新、勇于實踐能力的人才。“新課程”的頒布與實施正是基于這樣一個教育理念?，F(xiàn)階段，教師無法改變開設(shè)通用技術(shù)課程普遍存在困難的客觀事實，但教師可以通過有效的課堂教學(xué)實現(xiàn)通用技術(shù)教育的教學(xué)目標，即“促使全體學(xué)生素質(zhì)全面發(fā)展、個性健康發(fā)展，使每個學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)，達到愿學(xué)、樂學(xué)、會學(xué)、善學(xué)?！钡哪康?，從而對我國通用技術(shù)課程的發(fā)展起推動作用。

[關(guān)鍵詞] 通用技術(shù)課堂 靈動

二十一世紀需要具有開拓創(chuàng)新、勇于實踐能力的人才。“新課程”的頒布與實施正是基于這樣一個教育理念?，F(xiàn)階段，教師無法改變開設(shè)通用技術(shù)課程普遍存在困難的客觀事實，但教師可以通過有效的課堂教學(xué)實現(xiàn)通用技術(shù)教育的教學(xué)目標，即“促使全體學(xué)生素質(zhì)全面發(fā)展、個性健康發(fā)展，使每個學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)，達到愿學(xué)、樂學(xué)、會學(xué)、善學(xué)?！钡哪康模瑥亩鴮ξ覈ㄓ眉夹g(shù)課程的發(fā)展起推動作用。

在通用技術(shù)教學(xué)中，基于高中學(xué)生面臨高考壓力及其年齡特點及智力水平的現(xiàn)狀，教師應(yīng)該充分利用各種有效的教學(xué)策略，傳授給學(xué)生科學(xué)的通用技術(shù)學(xué)習(xí)方法，提高他們的技術(shù)素養(yǎng)，為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)打好必備的基礎(chǔ)。讓通用技術(shù)課堂靈動起來，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)通用技術(shù)的興趣，從而啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維。

下面，就教學(xué)實施過程中，如何運用各種有效的教學(xué)策略，讓通用技術(shù)課堂靈動起來，建設(shè)開放而具有活力的通用技術(shù)課堂，建立師生互動、生生互動、互教互學(xué)的課堂模式，使通用技術(shù)課堂多一些動感，多一些生氣與活力等問題來談?wù)劸唧w的做法，以期拋磚引玉。

一、“新聞主播”進課堂

為了創(chuàng)設(shè)豐富的通用技術(shù)學(xué)習(xí)環(huán)境，營造豐富的技術(shù)學(xué)習(xí)氣氛，提高學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)。在每學(xué)期初，筆者與學(xué)生約定，每節(jié)課開始的三分鐘，由兩名學(xué)生到講壇來報道與技術(shù)有關(guān)的新聞，能結(jié)合學(xué)習(xí)進度則更佳。開始時他們覺得是在教師的“威嚴”下被迫的行為，但隨之而來卻產(chǎn)生了成功感：一是從圖書館、電視或雜志等甄選技術(shù)新聞的過程中開拓技術(shù)視野，了解了更多與技術(shù)相關(guān)的知識，從而能理解技術(shù)，甚至應(yīng)用技術(shù)；二是在報道新聞時，從同學(xué)的肯定中得到激勵。這樣的設(shè)計，目的是為學(xué)生創(chuàng)造輕松、愉悅的課堂環(huán)境，從而使之從被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，積極參與到課堂學(xué)習(xí)活動中。

通過這個環(huán)節(jié)的設(shè)計，一個學(xué)期下來，筆者驚喜地發(fā)現(xiàn)：學(xué)生關(guān)于科學(xué)、技術(shù)的視野開闊了，對課程有了更為深刻而全面的理解，增強了使用技術(shù)的自信心和責任心，能主動關(guān)注生活中的技術(shù)。

二、“演員”進課堂

在通用技術(shù)的學(xué)習(xí)中，必然涉及生澀的技術(shù)基礎(chǔ)知識，若由教師過多講授，必然索然無味。讓學(xué)生即興表演，參與其中，是促進學(xué)生對技術(shù)進行全身心感受的有效手段，符合通用技術(shù)教學(xué)的特點和高中生身心發(fā)展規(guī)律。課堂表演的形式有很多，應(yīng)根據(jù)實際需要來設(shè)計。如在教學(xué)第二章的《設(shè)計和交流中的技術(shù)語言》時，因本節(jié)內(nèi)容抽象，學(xué)習(xí)困難較大，如果采取講授、提問的方式教學(xué)，學(xué)生興趣不大，后筆者請一同學(xué)扮演“設(shè)計師”，其他同學(xué)扮演“加工師傅”，設(shè)計師向加工師傅描述只有他看見的工件三維圖。扮演“設(shè)計師”的同學(xué)在講臺上想方設(shè)法地比劃著，臺下“師傅”們就是不明白，在一陣陣的笑聲中，學(xué)生不知不覺地置身于實際情境中，去感受技術(shù)語言交流的重要性，產(chǎn)生了強烈的求知欲望。

三、“評論家”進課堂

在學(xué)生動手制訂設(shè)計方案之前，給學(xué)生補充一節(jié)優(yōu)秀作品欣賞課尤為重要。這直接影響最終的教學(xué)效果。從一定程度上講，對技術(shù)作品的欣賞是對作品的再創(chuàng)造。

首先，教會學(xué)生如何去欣賞。優(yōu)秀作品的欣賞包括內(nèi)容和形式兩個方面，對作品的欣賞，既向?qū)W生傳授了技術(shù)基礎(chǔ)知識，又給學(xué)生做出了作品評價示范。在對作品的欣賞中，我們常會聽到“只可意會，不可言傳”的評述方法，其實，并不是什么“不可言傳”而是“不會言傳”，原因是缺乏對作品內(nèi)容和形式的具體感受。又或者只說“好”與“不好”。遇到這類情況，教師要善于引導(dǎo)，作品來源于生活，高中的學(xué)生有一定的鑒賞能力和評判能力，教師需要引導(dǎo)學(xué)生說出“好在哪里？”“為什么認為它好？”“為什么采用這個結(jié)構(gòu)而不采用那個結(jié)構(gòu)？”“為什么采用這種材料而不采用那種材料”“采用某種顏色能給使用者什么樣的心理感受？”等等。

其次，讓學(xué)生去當評論家。同時要注意，通用技術(shù)作品的賞析沒有固定的標準答案。

總之，在通用技術(shù)活動課的開展過程中，可能有很多困難，面對諸多困難，我們應(yīng)該想方設(shè)法讓學(xué)生經(jīng)歷實踐活動。俗話說“方法總比困難多”，有效利用工具箱開展活動課不過是其中的“滄海一粟”，并不起眼。然而，如果能夠通過對工具箱的管理，移去阻礙通用技術(shù)實踐活動開展的攔路石，讓每個學(xué)生經(jīng)歷設(shè)計活動，使學(xué)生感悟技術(shù)的思想方法、逐步規(guī)范了學(xué)生的操作行為、保持對技術(shù)問題的興趣，又有效提升了教師的管理水平，則可以說工具箱雖小，卻蘊含了大意義。

第三篇：雷達技術(shù)論文

相控陣雷達技術(shù)

相控陣雷達有相當密集的天線陣列，在傳統(tǒng)雷達天線面的面積上可安裝上千個相控陣天線，任何一個天線都可收發(fā)雷達波，而相鄰的數(shù)個天線即具有一個雷達的功能。掃描時，選定其中一個區(qū)塊(數(shù)個天線單元)或數(shù)個區(qū)塊對單一目標或區(qū)域進行掃描，因此整個雷達可同時對許多目標或區(qū)域進行掃描或追蹤，具有多個雷達的功能。由于一個雷達可同時針對不同方向進行掃描，再加之掃描方式為電子控制而不必由機械轉(zhuǎn)動，因此資料更新率大大提高，機械掃描雷達因受限于機械轉(zhuǎn)動頻率因而資料更新周期為秒或十秒級，電子掃描雷達則為毫秒或微秒級。因而它更適于對付高機動目標。此外由于可發(fā)射窄波束，因而也可充當電子戰(zhàn)天線使用，如電磁干擾甚至是構(gòu)想中發(fā)射反相位雷達波來抵消探測電波等。關(guān)鍵字 相控陣雷達

原理

特點

應(yīng)用

分類

應(yīng)用

歷史

發(fā)展

正文

1.相控陣雷達

相控陣雷達又稱作相位陣列雷達，是一種以改變雷達波相位來改變波束方向的雷達，因為是以電子方式控制波束而非傳統(tǒng)的機械轉(zhuǎn)動天線面方式，故又稱電子掃描雷達。

1.1相控陣雷達的原理

我們知道，蜻蜓的每只眼睛由許許多多個小眼組成，每個小眼都能成完整的像，這樣就使得蜻蜓所看到的范圍要比人眼大得多。與此類似，相控陣雷達的天線陣面也由許多個輻射單元和接收單元（稱為陣元）組成，單元數(shù)目和雷達的功能有關(guān)，可以從幾百個到幾萬個。這些單元有規(guī)則地排列在平面上，構(gòu)成陣列天線。利用電磁波相干原理，通過計算機控制饋往各輻射單元電流的相位，就可以改變波束的方向進行掃描，故稱為電掃描。輻射單元把接收到的回波信號送入主機，完成雷達對目標的搜索、跟蹤和測量。每個天線單元除了有天線振子之外，還有移相器等必須的器件。不同的振子通過移相器可以被饋入不同的相位的電流，從而在空間輻射出不同方向性的波束。天線的單元數(shù)目越多，則波束在空間可能的方位就越多。這種雷達的工作基礎(chǔ)是相位可控的陣列天線。相位控制可采用相位法、實時法、頻率法和電子饋電開關(guān)法。在一維上排列若干輻射單元即為線陣，在兩維上排列若干輻射單元稱為平面陣。輻射單元也可以排列在曲線上或曲面上．這種天線稱為共形陣天線。共形陣天線可以克服線陣和平面陣掃描角小的缺點，能以一部天線實現(xiàn)全空域電掃。通常的共形陣線 應(yīng)該具有以下的特點環(huán)形陣、圓面陣、圓錐面陣、圓柱面陣、半球面陣等。

1.2 相控陣雷達的特點

相控陣雷達之所以具有強大的生命力，因為它優(yōu)勝于一般機械掃描雷達。它具有以下特點：

（1）能對付多目標。相控陣雷達利用電子掃描的靈活性、快速性和按時分割原理或多波束，可實現(xiàn)邊搜索邊跟蹤工作方式，與電子計算機相配合，能同時搜索、探測和跟蹤不同方向和不同高度的多批目標，并能同時制導(dǎo)多枚導(dǎo)彈攻擊多個空中目標。因此，適用于多目標、多方向、多層次空襲的作戰(zhàn)環(huán)境。

（2）功能多，機動性強。相控陣雷達能夠同時形成多個獨立控制的波束，分別用以執(zhí)行搜索、探測、識別、跟蹤、照射目標和跟蹤、制導(dǎo)導(dǎo)彈等多種功能，一部相控陣雷達能起到多部專用雷達的作用，而且還遠比它們能夠同時對付的目標多。因此，可大大減少武器系統(tǒng)的設(shè)備，從而提高系統(tǒng)的機動能力。

（3）反應(yīng)時間短、數(shù)據(jù)率高。相控陣雷達可不需要天線驅(qū)動系統(tǒng)，波束指向靈活，能實現(xiàn)無慣性快速掃描，從而縮短了對目標信號檢測、錄取、信息傳遞等所需的時間，具有較高的數(shù)據(jù)率。相控陣天線通常采用數(shù)字化工作方式，使雷達與數(shù)字計算機結(jié)合起來，能大大提高自動化程度，簡化了雷達操作，縮短了目標搜索、跟蹤和發(fā)控準備時間，便于快速、準確地實施畦達程序和數(shù)據(jù)處理。因而可提高跟蹤空中高速機動目標的能力。

（4）抗干擾能力強。相控陣雷達可以利用分布在天線孔徑上的多個輻射單元綜合成非常高的功率，并能合理地管理能量和控制主瓣增益，可以根據(jù)不同方向上的需要分配不同的發(fā)射能量，易于實現(xiàn)自適應(yīng)旁瓣抑制和自適應(yīng)抗各種干擾，有利于發(fā)現(xiàn)遠離目標和小雷達反射面目標（如隱形飛機），還可提高抗反輻射導(dǎo)彈的能力。

（5）可靠性高。相控陣雷達的陣列組較多，且并聯(lián)使用，即使有少量組件失效，仍能正常工作，突然完全失效的可能性最小。此外，隨著固態(tài)器件的發(fā)展，格控陣雷達的固態(tài)器件越來越多，甚至已生產(chǎn)出全固態(tài)兒控陣雷達，如美國的?！皭蹏摺崩走_，其天線的平均故障間隔時間高達15萬小時，即使有10％單元損壞也不會影響雷達的正常工作。[3][4]

1.2.1 相控陣雷達的優(yōu)點

（1）波束指向靈活，能實現(xiàn)無慣性快速掃描，數(shù)據(jù)率高；（2）一個雷達可同時形成多個獨立波束，分別實現(xiàn)搜索、識別、跟蹤、制導(dǎo)、無源探測等多種功能；（3）目標容量大，可在空域內(nèi)同時監(jiān)視、跟蹤數(shù)百個目標；（4）對復(fù)雜目標環(huán)境的適應(yīng)能力強；（5）抗干擾性能好。全固態(tài)相控陣雷達的可靠性高

1.2.2 相控陣雷達的缺點

美中不足的是，相控陣雷達設(shè)備復(fù)雜、造價昂貴，且波束掃描范圍有限，最大掃描角為90°～120°。當需要進行全方位監(jiān)視時，需配置3～4個天線陣面。

2.相控陣雷達的應(yīng)用

相控陣雷達與機械掃描雷達相比，掃描更靈活、性能更可靠、抗干擾能力更強，能快速適應(yīng)戰(zhàn)場條件的變化。多功能相控陣雷達已廣泛用于地面遠程預(yù)警系統(tǒng)、機載和艦載防空系統(tǒng)、機載和艦載系統(tǒng)、炮位測量、靶場測量等。美國“愛國者”防空系統(tǒng)的AN／MPQ-53雷達、艦載“宙斯盾”指揮控制系統(tǒng)中的雷達、B-1B轟炸機上的APQ-164雷達、俄羅斯C-300防空武器系統(tǒng)的多功能雷達等都是典型的相控陣雷達。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，固體有源相控陣雷達得到了廣泛應(yīng)用，是新一代的戰(zhàn)術(shù)防空、監(jiān)視、火控雷達。

當相控陣雷達警戒、搜索遠距離目標時，雖然看不到天線轉(zhuǎn)動，但上萬個輻射器通過電子計算機控制集中向一個方向發(fā)射、偏轉(zhuǎn)，即使是上萬公里外來襲的洲際導(dǎo)彈和幾萬公里遠的衛(wèi)星，也逃不過它的“眼睛”。如果是對付較近的目標，這些輻射器又可以分工負責，有的搜索、有的跟蹤、有的引導(dǎo)，同時工作。每個“移相器”可根據(jù)自己擔負的任務(wù)，使電磁瓣在不同的方向上偏轉(zhuǎn)，相當于無數(shù)個天線在轉(zhuǎn)動，其速度之快非一般天線所能相比。正是由于這種雷達天線摒棄了一般雷達天線的工作原理，利用“移相器”來實現(xiàn)電磁瓣的轉(zhuǎn)動，人們給它起了個與眾不同的名字－－相控陣雷達，代表著“相位可以控制的天線陣”的含義。

3.相控陣雷達的歷史及發(fā)展

3.1相控陣雷達的歷史

相控陣技術(shù)，早在20世紀30年代后期就已經(jīng)出現(xiàn)。1937年，美國首先開始這項研究工作。但一直到20世紀50年代中期才研制出2部實用型艦載相控陣雷達。

20世紀60年代，美國和前蘇聯(lián)相繼研制和裝備了多部相控陣雷達，多用于彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)，如美國的AN/FPS-

46、AN/FPS-85、MAR、MSR，前蘇聯(lián)的“雞籠”和“狗窩”等。這些都屬于固定式大型相控陣雷達，其共同點：采用固定式平面陣天線，天線體積大、輻射功率高、作用距離遠。其中美國的AN/FPS-85和前蘇聯(lián)的“狗窩”最為典型。

20世紀70年代，相控陣雷達得到了迅速發(fā)展，除美蘇兩國外，又有很多國家研制和裝備了相控陣雷達，如英、法、日、意、德、瑞典等。其中最為典型的有：美國的AN/TPN-25、AN/TPQ-37和GE-592、英國的AR-3D、法國的AN/TPN-

25、日本的NPM-510和J/NPQ-P7、意大利的RAT-31S、德國的KR-75等。這一時期的相控陣雷達具有機動性高、天線小型化、天線掃描體制多樣化、應(yīng)用范圍廣等特點。

20世紀80年代，相控陣雷達由于具有很多獨特的優(yōu)點，得到了更進一步的應(yīng)用。在已裝備和正在研制的新一代中、遠程防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)中多采用多功能相控陣雷達，它已成為第三代中、遠程防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的一個重要標志。從而，大大提高了防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)性能。在21世紀，相控陣雷達隨著科技的不斷發(fā)展和現(xiàn)代戰(zhàn)爭兵器的特點，其制造和研究更上一層樓。

3.2 相控陣雷達技術(shù)的發(fā)展

3.2.1雷達體制從無源到有源

作為有源相控陣雷達的前身，無源相控陣雷達的發(fā)射機與天線分離配置，射頻能量從發(fā)射機通過復(fù)雜昂貴的波導(dǎo)管饋送至天線。但是，波導(dǎo)管穿過甲板、隔艙等艦體結(jié)構(gòu)，自然會影響艦體的強度；而且這種配置的可靠性也較低，一旦發(fā)射機組或波導(dǎo)管出現(xiàn)故障或戰(zhàn)損，就會導(dǎo)致整個雷達系統(tǒng)的失效。同時，無源相控陣雷達由行波管之類的發(fā)射機來提供功率，要增大雷達發(fā)射功率不那樣容易。人們認識到了無源相控陣雷達的上述缺點，設(shè)法尋找新的雷達模式。

微波集成電路的快速發(fā)展帶來了機遇－－人們可以在砷化鎵晶片上做出幾厘米大小、能發(fā)射/接收電磁波的小單元，用來取代龐大的行波管和天線。將一個個這種小單元（移相器）排成陣列，就成為發(fā)射機與天線合一的有源相控陣雷達。與無源相控陣雷達不同，有源相控陣雷達拋棄了集中式發(fā)射機，而是每一個天線單元都配備一個獨立的雷達發(fā)射機，只要增加天線的發(fā)射/接收單元數(shù)，就可以增加發(fā)射功率。

有源相控陣雷達不使用穿過艦體的波導(dǎo)管，降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性和體積，也相應(yīng)減少了饋電系統(tǒng)造成的能量損耗；每個天線單元均具備獨立發(fā)射與接收電磁波的功能，少數(shù)天線單元的故障或受損不會導(dǎo)致整個系統(tǒng)的失效，故可靠性與抗戰(zhàn)損能力有了大幅度的提升；高峰值功率是通過諸多天線單元合成的方式來實現(xiàn)的，因此降低了對微波元件的峰值功率要求，有助于降低成本。同時，有源相控陣雷達在雷達波束的分配、管理與運用上也更加靈活，有利于提高雷達系統(tǒng)的反應(yīng)速度與效率。

3.2.2 全面提升電子對抗能力

在電子對抗日趨激烈的未來海戰(zhàn)場環(huán)境中，為了有效地發(fā)揮雷達的信息作戰(zhàn)優(yōu)勢，強大的抗干擾、電子壓制能力不可或缺。面對海軍作戰(zhàn)區(qū)域由遠洋向近岸水域轉(zhuǎn)變的趨勢，水面艦艇所面臨的威脅與實戰(zhàn)環(huán)境也變得更加復(fù)雜。對艦載相控陣雷達來說，淺灘、急流、礁石、島嶼、海岸線陸地、叢林等復(fù)雜地形所造成的雜波和多重反射，對?？漳繕说膫蓽y造成了很大干擾，急需提高雷達的抗干擾能力。而有效對抗反輻射導(dǎo)彈的威脅，也成為確保艦載相控陣雷達生存和有效運用的必要前提。采用雷達低截獲概率技術(shù)

3.2.3增強彈道導(dǎo)彈偵測能力

?；鶎?dǎo)彈防御系統(tǒng)比陸基系統(tǒng)有更高的靈活性和遠程機動部署能力，因此，偵測彈道導(dǎo)彈并引導(dǎo)防空導(dǎo)彈實施攔截，已成為艦載相控陣雷達的重要使命。美國改進AN/SPY-1系列相控陣雷達，以滿足?；磳?dǎo)的需求；英國的“桑普森”相控陣雷達具備了相當?shù)膫蓽y彈道導(dǎo)彈的潛力，已獲得美國彈道導(dǎo)彈防御局的資助；荷蘭的“阿帕”雷達也具備一定的探測彈道導(dǎo)彈能力，有可能成為歐盟發(fā)展?；鶓?zhàn)區(qū)導(dǎo)彈防御的基礎(chǔ)。

除此而外，艦載相控陣雷達還力求與艦載指控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)鏈、編隊網(wǎng)絡(luò)整合并高速交換數(shù)據(jù)，爭取能通過雷達反射特性快速辨識目標艦（機）。長遠目標是整合各種艦載雷達的功能，以期用1部多功能相控陣雷達滿足從遠程導(dǎo)彈攔截到近距防御的多種需求，如遠距離探測、跟蹤、目標鎖定以及各類艦載武器的導(dǎo)引、作戰(zhàn)指揮，從根本上簡化艦艇的雷達配置。

3.3 中國裝備

經(jīng)過十年時間，周萬幸造就了“海之星”，不僅讓中國成為了第三個擁有自主創(chuàng)新艦載多功能雷達的國家，還被美國中情局評價稱，該雷達是中國真正自主創(chuàng)新研制的相控陣雷達。它的研制成功標志著中國第一部艦載多功能相控陣雷達的研制已達國際領(lǐng)先水平。

新型導(dǎo)彈驅(qū)逐艦“武漢”號、“?？凇碧柕母呒夹g(shù)裝備廣受關(guān)注。“?？凇碧柹系南嗫仃嚴走_是目前最先進的雷達之一，不但能掃描探測目標，還能對發(fā)出的導(dǎo)彈進行跟蹤，對空探測距離、引導(dǎo)能力和同時處理的目標數(shù)量，在世界范圍內(nèi)都處于領(lǐng)先地位?！拔錆h”號上的超視距雷達可對敵艦艇實施超視距攻擊，并且可以同時攻擊多批次水面目標。另外，兩艘驅(qū)逐艦上都安裝的三坐標對空警戒雷達能探測方位、距離、高度。美國環(huán)球戰(zhàn)略網(wǎng)2009年10月8號刊登了名為《中國航母預(yù)警機》的文章。文章推測中國正將一種類似于曾裝備的較大型“空警-200”型預(yù)警機的相控陣雷達設(shè)備配備在重達21噸、雙引擎的“運-7”（Y-7）運輸機上。運-7飛機為中國仿制俄羅斯安-24型運輸機。中國的“運-7”預(yù)警機將承擔類似于美國23噸重的E-2型航母艦載預(yù)警機作戰(zhàn)職責。

4.參考文獻

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【3】鐵血網(wǎng)：科普：相控陣雷達工作原理及類型簡介 http://bbs.tiexue.net/post2_3832670_1.html

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【5】新浪網(wǎng)：官方揭秘:中國海軍相控陣雷達已達世界先進水平http://blog.sina.com.cn/s/blog_5dfc28960100felq.html

【6】東方軍事網(wǎng)：尹卓委員:我護航軍艦的相控陣雷達世界領(lǐng)先，2009年3月3日 http://mil.eastday.com/m/20090303/u1a4214401.htm 【7】邵余紅 圓柱狀戰(zhàn)術(shù)有源相控陣雷達1997 【8】趙杰 EL/M-2080反彈道導(dǎo)彈預(yù)警和火控雷達系統(tǒng)1997 【9】國外空地/地空導(dǎo)彈手冊1985 【10】陳樹崢 新技術(shù)在戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)相控陣雷達中的應(yīng)用1989

第四篇：防火墻技術(shù)論文

【摘要】

21世紀全世界的計算機都將通過Internet聯(lián)到一起，Internet的迅速發(fā)展給現(xiàn)代人的生產(chǎn)和生活都帶來了前所未有的飛躍，大大提高了工作效率，豐富了人們的生活，彌補了人們的精神空缺。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在近幾年的時間有了非常大的發(fā)展，經(jīng)歷了從無到有，從有到快；網(wǎng)上信息資源也是從醫(yī)乏到豐富多彩，應(yīng)有盡有。但隨著網(wǎng)絡(luò)速度越來越快，資源越來越豐富，與此同時也給人們帶來了一個日益嚴峻的問題———網(wǎng)絡(luò)安全。

網(wǎng)絡(luò)的安全性成為當今最熱門的話題之一，而且網(wǎng)絡(luò)安全防范對我們校園網(wǎng)的正常運行來講也顯得十分重要?，F(xiàn)在各種網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)如防火墻技術(shù)、IDS、加密技術(shù)和防黑防病毒技術(shù)等也不斷的出現(xiàn)，內(nèi)容十分廣泛。而其中防火墻技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)當中又是最簡單，也是最有效的解決方案。很多企業(yè)為了保障自身服務(wù)器或數(shù)據(jù)安全都采用了防火墻。隨著科技的發(fā)展，防火墻也逐漸被大眾所接受。但是，由于防火墻是屬于高科技產(chǎn)物，許多的人對此還并不是了解的十分透徹。

本文在簡要論述防火墻的基本分類、工作方式等的基礎(chǔ)上，對防火墻的優(yōu)缺點以及局限性進行了說明，也簡述了防火墻技術(shù)在校園網(wǎng)中的應(yīng)用，并對其的發(fā)展趨勢作簡單展望。

【關(guān)鍵詞】

網(wǎng)絡(luò)安全 防火墻 發(fā)展

防火墻

1.1 防火墻的概念

所謂防火墻指的是一個由軟件和硬件設(shè)備組合而成、在內(nèi)部網(wǎng)和外部網(wǎng)之間、專用網(wǎng)與公共網(wǎng)之間的界面上構(gòu)造的保護屏障。是一種獲取安全性方法的形象說法，它是一種計算機硬件和軟件的結(jié)合，使Internet與Intranet之間建立起一個安全網(wǎng)關(guān)（Security Gateway），從而保護內(nèi)部網(wǎng)免受非法用戶的侵入，防火墻主要由服務(wù)訪問規(guī)則、驗證工具、包過濾和應(yīng)用網(wǎng)關(guān)4個部分組成。

防火墻就是一個位于計算機和它所連接的網(wǎng)絡(luò)之間的軟件或硬件(其中硬件防火墻用的較少，例如國防部以及大型機房等地才用,因為它價格昂貴)。該計算機流入流出的所有網(wǎng)絡(luò)通信均要經(jīng)過此防火墻。

防火墻，英語為firewall，《英漢證券投資詞典》的解釋為：金融機構(gòu)內(nèi)部將銀行業(yè)務(wù)與證券業(yè)務(wù)嚴格區(qū)分開來的法律屏障，旨在防止可能出現(xiàn)的內(nèi)幕消息共享等不公平交易出現(xiàn)。使用防火墻比喻不要引火燒身。

當然，既然打算由淺入深的來了解，就要先看看防火墻的概念了。防火墻是汽車中一個部件的名稱。在汽車中，利用防火墻把乘客和引擎隔開，以便汽車引擎一旦著火，防火墻不但能保護乘客安全，而同時還能讓司機繼續(xù)控制引擎。在電腦術(shù)語中，當然就不是這個意思了，我們可以類比來理解，在網(wǎng)絡(luò)中，所謂“防火墻”，顧名思義，是一種隔離設(shè)備。防火墻是一種高級訪問控制設(shè)備，臵于不同網(wǎng)絡(luò)安全域之間的一系列部件的組合，它是不同網(wǎng)絡(luò)安全域之間通信流的唯一

通道，能根據(jù)用戶有關(guān)的安全策略控制進出網(wǎng)絡(luò)的訪問行為。從專業(yè)角度講，防火墻是位于兩個或多個網(wǎng)絡(luò)間，實施網(wǎng)絡(luò)訪問控制的組件集合。從用戶角度講，防火墻就是被放臵在用戶計算機與外網(wǎng)之間的防御體系，網(wǎng)絡(luò)發(fā)往用戶計算機的所有數(shù)據(jù)都要經(jīng)過其判斷處理，才決定能否將數(shù)據(jù)交給計算機，一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常或有害，防火墻就會將數(shù)據(jù)攔截，從而實現(xiàn)對計算機的保護。防火墻是網(wǎng)絡(luò)安全策略的組成部分，它只是一個保護裝臵，通過監(jiān)測和控制網(wǎng)絡(luò)間的信息交換和訪問行為來實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)安全的有效管理，其主要目的就是保護內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全。

1.2 防火墻的功能

（1）訪問控制：

■ 限制未經(jīng)授權(quán)的用戶訪問本企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)和信息資源的措施，訪問者必需要能適用現(xiàn)行所有的服務(wù)和應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)衛(wèi)士防火墻支持多種應(yīng)用、服務(wù)和協(xié)議，支持所有的internet服務(wù)，包括安全的web瀏覽器、電子郵件、ftp、telnet及rpc和udp等，還支持如oracle、sybase、sql服務(wù)器數(shù)據(jù)庫訪問和real audio，vodlive、netmeeting和internet phone等這樣的多媒體應(yīng)用及internet廣播服務(wù)。

■ 提供基于狀態(tài)檢測技術(shù)的ip地址、端口、用戶和時間的管理控制； ■ 訪問控制對象的多種定義方式支持多種方式定義訪問控制對象: ip/mask(如202.100.100.0/24)，ip區(qū)間(如202.100.100.1-202.100.100.254)，ip/mask與通配符，ip區(qū)間與通配符等，使配臵防火墻的安全策略極為方便。

■ 高效的url和文件級細粒度應(yīng)用層管理控制；應(yīng)用層安全控制策略主要針對常用的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用協(xié)議http和ftp，控制策略可以實現(xiàn)定義訪問源對象到目標對象間的常用協(xié)議命令通過防火墻的權(quán)限，源對象可以是網(wǎng)段、主機。http和ftp的協(xié)議端口用戶可根據(jù)實際情況在策略中定義，協(xié)議命令為http和ftp的主要常用命令。通過應(yīng)用層策略實現(xiàn)了url和文件級的訪問控制。

■ 雙向nat，提供ip地址轉(zhuǎn)換和ip及tcp/udp端口映射，實現(xiàn)ip復(fù)用和隱藏網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：nat在ip層上通過地址轉(zhuǎn)換提供ip復(fù)用功能，解決ip地址不足的問題，同時隱藏了內(nèi)部網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，強化了內(nèi)部網(wǎng)的安全。網(wǎng)絡(luò)衛(wèi)士防火墻提供了nat功能，并可根據(jù)用戶需要靈活配臵。當內(nèi)部網(wǎng)用戶需要對外訪問時，防火墻系統(tǒng)將訪問主體轉(zhuǎn)化為自己，并將結(jié)果透明地返回用戶，相當于一個ip層代理。防火墻的地址轉(zhuǎn)換是基于安全控制策略的轉(zhuǎn)換，可以針對具體的通信事件進行地址轉(zhuǎn)換。internet用戶訪問對內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中具有保留ip主機的訪問，可以利用反向nat實現(xiàn)，即為內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)主機在防火墻上映射一注冊ip地址，這樣internet 用戶就可以通過防火墻系統(tǒng)訪問主機了。映射類型可以為ip級和端口級。端口映射

■阻止activex、java、javascript等侵入：屬于http內(nèi)容過濾，防火墻能夠從http頁面剝離activex、javaapplet等小程序及從script、php和asp等代碼檢測出危險的代碼，同時，能夠過濾用戶上載的cgi、asp等程序。

■ 提供實時監(jiān)控、審計和告警功能：網(wǎng)絡(luò)衛(wèi)士防火墻提供對網(wǎng)絡(luò)的實時監(jiān)控，當發(fā)現(xiàn)攻擊和危險行為時，防火墻提供告警等功能。

■ 可擴展支持第三方ids入侵檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)協(xié)同工作：網(wǎng)絡(luò)衛(wèi)士防火墻支持topsec協(xié)議，可與第三方ids產(chǎn)品實現(xiàn)無縫集成，協(xié)同工作。

（3）用戶認證

因為企業(yè)網(wǎng)絡(luò)為本地用戶、移動用戶和各種遠程用戶提供信息資源，所以為了保護網(wǎng)絡(luò)和信息安全，必須對訪問連接用戶采用有效的權(quán)限控制和身份識別，以確保系統(tǒng)安全。

■ 提供高安全強度的一次性口令(otp)用戶認證：一次性口令認證機制是高強度的認證機制，能極大地提高了訪問控制的安全性，有效阻止非授權(quán)用戶進入網(wǎng)絡(luò)，保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的合法使用。一次性口令用戶認證的基本過程是：首先用戶向防火墻發(fā)送身份認證請求，并指明自己的用戶名，防火墻收到請求后，向用戶提出挑戰(zhàn)及同步信息，用戶收到此信息后，結(jié)合自己的口令，產(chǎn)生一次性口令并發(fā)送給防火墻，防火墻判斷用戶答復(fù)是否正確以鑒別用戶的合法性，為防止口令猜測，如果用戶連續(xù)三次認證失敗則在一定時間內(nèi)禁止該用戶認證。由于采用一次性的口令認證機制，即使竊聽者在網(wǎng)絡(luò)上截取到口令，由于該口令的有效期僅為一次，故也無法再利用這個口令進行認證鑒別。在實際應(yīng)用中，用戶采用一次性口令登錄程序登陸時，防火墻向用戶提供一個種子及同步次數(shù)，登錄程序根據(jù)用戶輸入的口令、種子、同步次數(shù)計算出一次性口令并傳給防火墻.用戶可以在不同的服務(wù)器上使用不同的種子而口令相同，每次在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)目诹钜膊煌?，用戶可以定期改變種子來達到更高的安全目標.■ 可擴展支持第三方認證和支持智能ic卡、ikey等硬件方式認證：網(wǎng)絡(luò)衛(wèi)士防火墻有很好的擴展性，可擴展支持radius等認證，提供撥號用戶等安全訪問。也可通過擴展支持支持職能ic卡、ikey等硬件方式認證。

（4）安全管理

■ 提供基于otp機制的管理員認證。

■ 提供分權(quán)管理安全機制；提供管理員和審計員分權(quán)管理的安全機制，保證安全產(chǎn)品的安全管理。

過濾規(guī)則的數(shù)目是有限制的，且隨著規(guī)則數(shù)目的增加，性能會受到很大地影響；由于缺少上下文關(guān)聯(lián)信息，不能有效地過濾如UDP、RPC（遠程過程調(diào)用）一類的協(xié)議；另外，大多數(shù)過濾器中缺少審計和報警機制，它只能依據(jù)包頭信息，而不能對用戶身份進行驗證，很容易受到“地址欺騙型”攻擊。對安全管理人員素質(zhì)要求高，建立安全規(guī)則時，必須對協(xié)議本身及其在不同應(yīng)用程序中的作用有較深入的理解。因此，過濾器通常是和應(yīng)用網(wǎng)關(guān)配合使用，共同組成防火墻系統(tǒng)。

■ 應(yīng)用代理（Application Proxy）型

應(yīng)用代理型防火墻是工作在OSI的最高層，即應(yīng)用層。其特點是完全“阻隔”了網(wǎng)絡(luò)通信流，通過對每種應(yīng)用服務(wù)編制專門的代理程序，實現(xiàn)監(jiān)視和控制應(yīng)用層通信流的作用。其典型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖所示。

在代理型防火墻技術(shù)的發(fā)展過程中，它也經(jīng)歷了兩個不同的版本：第一代應(yīng)用網(wǎng)關(guān)型代理防火和第二代自適應(yīng)代理防火墻。

代理類型防火墻的最突出的優(yōu)點就是安全。由于它工作于最高層，所以它可以對網(wǎng)絡(luò)中任何一層數(shù)據(jù)通信進行篩選保護，而不是像包過濾那樣，只是對網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)進行過濾。

另外代理型防火墻采取是一種代理機制，它可以為每一種應(yīng)用服務(wù)建立一個專門的代理，所以內(nèi)外部網(wǎng)絡(luò)之間的通信不是直接的，而都需先經(jīng)過代理服務(wù)器審核，通過后再由代理服務(wù)器代為連接，根本沒有給內(nèi)、外部網(wǎng)絡(luò)計算機任何直接會話的機會，從而避免了入侵者使用數(shù)據(jù)驅(qū)動類型的攻擊方式入侵內(nèi)部網(wǎng)。

代理防火墻的最大缺點是速度相對比較慢，當用戶對內(nèi)外部網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)的吞吐量要求比較高時，代理防火墻就會成為內(nèi)外部網(wǎng)絡(luò)之間的瓶頸。那因為防火墻需要為不同的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)建立專門的代理服務(wù)，在自己的代理程序為內(nèi)、外部網(wǎng)絡(luò)用戶建立連接時需要時間，所以給系統(tǒng)性能帶來了一些負面影響，但通常不會很明顯。

（3）從防火墻結(jié)構(gòu)上分類

從防火墻結(jié)構(gòu)上分，防火墻主要有：單一主機防火墻、路由器集成式防火墻和分布式防火墻三種。

單一主機防火墻是最為傳統(tǒng)的防火墻，獨立于其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它位于網(wǎng)絡(luò)邊界。

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信進行過濾。它屬于最新的防火墻技術(shù)之一，性能最好，價格也最貴。

（5）按防火墻性能分類

按防火墻的性能來分可以分為百兆級防火墻和千兆級防火墻兩類。

因為防火墻通常位于網(wǎng)絡(luò)邊界，所以不可能只是十兆級的。這主要是指防火的通道帶寬（Bandwidth），或者說是吞吐率。當然通道帶寬越寬，性能越高，這樣的防火墻因包過濾或應(yīng)用代理所產(chǎn)生的延時也越小，對整個網(wǎng)絡(luò)通信性能的影響也就越小。

雖然防火墻是目前保護網(wǎng)絡(luò)免遭黑客襲擊的有效手段，但也有明顯不足：無法防范通過防火墻以外的其它途徑的攻擊，不能防止來自內(nèi)部變節(jié)者和不經(jīng)心的用戶們帶來的威脅，也不能完全防止傳送已感染病毒的軟件或文件，以及無法防范數(shù)據(jù)驅(qū)動型的攻擊。

1.4 各類防火墻的優(yōu)缺點

（1）包過濾防火墻

使用包過濾防火墻的優(yōu)點包括：

■ 防火墻對每條傳入和傳出網(wǎng)絡(luò)的包實行低水平控制。

■ 每個IP包的字段都被檢查，例如源地址、目的地址、協(xié)議、端口等。防火墻將基于這些信息應(yīng)用過濾規(guī)則。

■ 防火墻可以識別和丟棄帶欺騙性源IP地址的包。

■ 包過濾防火墻是兩個網(wǎng)絡(luò)之間訪問的唯一來源。因為所有的通信必須通過防火墻，繞過是困難的。

■ 包過濾通常被包含在路由器數(shù)據(jù)包中，所以不必額外的系統(tǒng)來處理這個特征。

使用包過濾防火墻的缺點包括：

■ 配臵困難。因為包過濾防火墻很復(fù)雜，人們經(jīng)常會忽略建立一些必要的規(guī)則，或者錯誤配臵了已有的規(guī)則，在防火墻上留下漏洞。然而，在市場上，許多新版本的防火墻對這個缺點正在作改進，如開發(fā)者實現(xiàn)了基于圖形化用戶界面(GUI)的配臵和更直接的規(guī)則定義。

■ 為特定服務(wù)開放的端口存在著危險，可能會被用于其他傳輸。例如，Web服務(wù)器默認端口為80，而計算機上又安裝了RealPlayer，那么它會搜尋可以允許連接到RealAudio服務(wù)器的端口，而不管這個端口是否被其他協(xié)議所使用，RealPlayer正好是使用80端口而搜尋的。就這樣無意中，RealPlayer就利用了Web服務(wù)器的端口。

■ 可能還有其他方法繞過防火墻進入網(wǎng)絡(luò)，例如撥入連接。但這個并不是

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也不要忘記了防火墻內(nèi)的安全保障。

其次，防火墻技術(shù)的另外一個顯著不足是無法有效地應(yīng)付病毒。當網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的用戶在訪問外網(wǎng)中的含有病毒的數(shù)據(jù)時，防火墻無法區(qū)分帶毒數(shù)據(jù)與正常數(shù)據(jù)，內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)隨時都有受到病毒危害的可能，防火墻技術(shù)的這個缺點給網(wǎng)絡(luò)帶來很大的隱患。

另外，由于防火墻技術(shù)的自身不斷發(fā)展，其自身問題和漏洞也使其具有局限性。防火墻本身作為一個獨立的系統(tǒng)，其軟、硬件在發(fā)展過程中必然也有其自己的bug和漏洞，所以各種故障和因漏洞所遭受的各種攻擊也不可避免。防火墻的技術(shù)原理與殺毒軟件類似：先出現(xiàn)病毒，殺毒軟件獲得病毒的特征碼，將其加入到病毒庫內(nèi)來實現(xiàn)查殺。防火墻的防御、檢測策略，也是在發(fā)生攻擊行為后分析其特征而設(shè)臵的。如果出現(xiàn)新的未知攻擊行為，防火墻也將束手無策。

最后，防火墻的檢測機制容易造成擁塞以及溢出現(xiàn)象。由于防火墻需要處理每一個通過它的數(shù)據(jù)包，所以當數(shù)據(jù)流量較大時，容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)擁塞，影響整個網(wǎng)絡(luò)性能。嚴重時，如果發(fā)生溢出，就像大壩決堤一般，無法阻擋，任何數(shù)據(jù)都可以來去自由了，防火墻也就不再起任何作用。

1.6 防火墻的未來發(fā)展趨勢

盡管羅列了這么多防火墻技術(shù)的局限性，但防火墻在網(wǎng)絡(luò)安全中所扮演的重要角色是不可撼動的。未來的防火墻發(fā)展朝高速、多功能化、更安全的方向發(fā)展。

實現(xiàn)高速防火墻，可以應(yīng)用ASIC硬件加速技術(shù)、FPGA和網(wǎng)絡(luò)處理器等方法。其中以采用網(wǎng)絡(luò)處理器最好，因為網(wǎng)絡(luò)處理器采用微碼編程，可以根據(jù)需要隨時升級，甚至可以支持IPv6；并且網(wǎng)絡(luò)處理器中集成了很多硬件協(xié)處理單元，通過算法也比較容易實現(xiàn)高速。防火墻將會集成更多的網(wǎng)絡(luò)安全功能，入侵檢測、防病毒、防御拒絕服務(wù)攻擊等安全技術(shù)都可以模塊形式安裝到防火墻的機箱內(nèi)。既節(jié)省寶貴的機柜空間，又能為企業(yè)節(jié)約一部分安全支出，更主要的是可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備之間的聯(lián)動。防火墻將會更加的行業(yè)化。

任何一種防火墻只是為內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)提供安全保障，但網(wǎng)絡(luò)安全不能完全依賴于防火墻，還需要加強內(nèi)部的安全管理，完善安全管理制度，提高用戶的安全意識，從而形成全方位的安全防御體系。防火墻技術(shù)在校園網(wǎng)中的應(yīng)用

隨著高校信息化進程的推進，學(xué)院校園網(wǎng)上運行的應(yīng)用系統(tǒng)越來越多，信息

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第五篇：新能源技術(shù)論文

3.1.2 節(jié)能減排與新能源汽車是世界各國的共同追求

汽車作為日常生活必不可分的一種交通工具為人們提供便利的同時也成為環(huán)境污染的主要元兇之一，因此汽車節(jié)能減排問題近來引起了越來越多人的關(guān)注。

汽車是支柱產(chǎn)業(yè)，也是基本的交通工具，各國政府都力求用保持汽車的發(fā)展來促進經(jīng)濟的發(fā)展和民眾生活福利的提高。發(fā)展節(jié)能減排和新能源汽車可以在保持汽車增長的狀況下降低石油消耗、保護大氣環(huán)境，因此各國政府普遍把發(fā)展節(jié)能減排和新能源汽車看成實現(xiàn)其能源環(huán)境政策和汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。因此，節(jié)能減排與新能源汽車是世界各國的共同追求

3.2 我國的汽車節(jié)能減排與新能源的措施

3.2.1 我國汽車工業(yè)的節(jié)能減排戰(zhàn)略 3.2.1.1 優(yōu)化現(xiàn)有的車用能源動力系統(tǒng)

我國巨大的汽車保有量和節(jié)能空間決定了傳統(tǒng)汽車領(lǐng)域的節(jié)能潛力依然很大。柴汽油發(fā)動機作為傳統(tǒng)能源動力，因其在動力性、經(jīng)濟性諸方面具備的顯著優(yōu)勢，仍會在相當長的時間內(nèi)具有節(jié)能減排的巨大挖掘潛力和廣闊的發(fā)展空間。尤其是大功率、低排放柴油發(fā)動機在公交以及運輸工具配套方面扮演的重要角色日益凸顯，其節(jié)能減排

貢獻為世界所公認。提高傳統(tǒng)能源汽車節(jié)能水平意義重大，勢在必行。當前全社會都在關(guān)注節(jié)能環(huán)保，國家已將節(jié)能減排作為國策，積極發(fā)展節(jié)能環(huán)保汽車。符合我國能源供給的實際和大眾的消費水平，是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的重要措施，不僅有利于落實國家的能源發(fā)展戰(zhàn)略，緩解能源緊張的狀況，保護環(huán)境，而且有利于我國汽車產(chǎn)業(yè)國際競爭力的提高，促進汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

通過建立完善相應(yīng)的支持政策體系，優(yōu)先發(fā)展高品質(zhì)的節(jié)能環(huán)保型汽車，是汽車行業(yè)貫徹落實國家節(jié)能減排要求的必然選擇，這對于緩解我國快速進入汽車社會所面臨的節(jié)能環(huán)保的巨大壓力，順應(yīng)國家經(jīng)濟增長方式轉(zhuǎn)變的新形式，實現(xiàn)我國經(jīng)濟社會又好又快及和諧發(fā)展

具有重要的現(xiàn)實意義。

據(jù)專家分析，2009年全國民用汽車保有量為7619.31萬輛，到2020年預(yù)計汽車保有量將較2009年翻番，轎車在汽車保有量中所

占比例將超過60%

3.2.1.2 開發(fā)新一代車用能源動力系統(tǒng)

大力發(fā)展新能源汽車已成為低碳能源供應(yīng)、交通運輸節(jié)能的重要舉措，在有效實現(xiàn)交通能源消費的結(jié)構(gòu)優(yōu)化的同時，帶來巨大的經(jīng)濟和社會效益。從《汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》到“十城千輛”工程，國內(nèi)一系列新能源汽車扶持政策的出臺，預(yù)示著新能源汽車在中國將迎來實質(zhì)性的發(fā)展。中國三大石油巨頭紛紛涉水新能源汽車，電網(wǎng)公司計劃在全國范圍內(nèi)大規(guī)模建充電站。新能源汽車制造及零部件制造更是如火如荼地展開。預(yù)計到2011年，中國的新能源汽車要形成50萬輛的產(chǎn)能，新能源汽車銷量要占到乘用車銷售總量的5%左右。到2020年中國新能源汽車的比例將占全部汽車的二分之一。

3.2.2 我國新能源汽車的戰(zhàn)略定位

① 純電動汽車：車用能源轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略重點和主要方向

在使用階段實現(xiàn)零排放，綜合能源利用效率高，并能夠徹底擺脫車輛使用階段對石油的依賴，是解決我國汽車能源和環(huán)境問題的最重要途徑。

② 混合動力汽車：近中期滿足市場的重點產(chǎn)品

集合了電池和內(nèi)燃機優(yōu)點，是傳統(tǒng)汽車技術(shù)升級的重要方案，有助于在較短時間內(nèi)實現(xiàn)顯著的節(jié)能減排效果。

③ 燃料電池汽車：面向未來的戰(zhàn)略儲備

具有能量轉(zhuǎn)化效率高、零排放、不污染環(huán)境等優(yōu)點，但技術(shù)開發(fā)難度大，世界對其商業(yè)化預(yù)期較低，是面向未來的戰(zhàn)略制高點。

4結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟實力的不斷強大，中國汽車行業(yè)前景將更加廣闊，預(yù)計我國汽車產(chǎn)量2010、2011年將持續(xù)保持增長，預(yù)計增長率在19%至20%之間。在2015年左右國內(nèi)汽車銷售有望超過美國，成為

第一大汽車消費市場。

未來各種節(jié)能減排和新能源汽車將逐步嶄露頭角，新能源汽車將逐步取代傳統(tǒng)的燃油汽車，成為主要的汽車類型。參考文獻：

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