航空航天體系標準精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的5篇航空航天體系標準，期待它們能激發您的靈感。

篇1

1 引言

在開發衛星在軌仿真的軟件項目時，開發團隊不僅要對衛星本身作詳盡仿真，而且需要完整地掌握航天領域的其它高級專業知識和天體運動的理論知識，同時在軟件可視化仿真方面也面臨著巨大的挑戰。STK的全稱是Satellite Tool Kit（衛星仿真工具包），是由美國AGI公司開發，是航空航天領域一個功能強大的大型仿真平臺，并且隨著其版本變化其功能得到不斷地增強和擴展。目前為止，STK航天工業領域中仍然是處于領先地位衛星系統分析軟件，利用它可以快速方便地分析航天任務中各種錯綜復雜的情況，并能以形象直觀的三維場景真實地再現空間目標整個壽命周期的運行情況。但STK軟件自成體系，和其它軟件交互數據、軟件界面的靈活性往往不能適合項目需求。

從國內近年發表的航空航天領域關于STK二次開發仿真軟件設計的文獻看，多注重于STK功能實現本身，關于二次開發軟件設計實現的內容較少，并且局限于VC6.0和Matlab開發環境，雖然可以查閱STK的英文幫助文檔，但難以在短時間對STK的二次開發有較為全面的理解和快速高效開發。

在自主開發的軟件中嵌入STK，把STK作為衛星在軌仿真的計算引擎和三維可視化引擎，是一個可行的技術途徑。本文以介紹VS2008為開發平臺，介紹利用STK二次開發實現衛星在軌可視化仿真軟件的實現方法，在此基礎上，給出了在軌衛星的可見性分析和姿態仿真的軟件設計方法和仿真軟件的運行結果。

2 STK二次開發仿真技術基礎

2.1 通過STK二次開發實現仿真任務的技術選用

通過STK可以實現的任務可以分為五類，分別為自動化重復性任務、和其它程序集成、擴展AGI插件和用戶接口定制、開發定制應用程序、實時數據處理。

2.1.1 實現自動化重復性任務

可以利用HTML、Connect和STK Object建立鏈接STK功能組件的工具，或者用遠程工具驅動STK，如按鈕工具、COM接口、命令行或批處理文件向STK發送Connect命令也可實現自動化重復性任務。

2.1.2 和其它應用程序集成

STK和其它程序的接口有多種形式可供選擇，具體接口形式的選擇取決于任務的類型。任務涉及僅僅是分析，還是既涉及分析又涉及可視化，抑或是可視化回放，可選用的客戶端程序不同。客戶端應用程序幾種具體形式為：MATLAB， 自定義程序， MS Office，瀏覽器等，STK系統內部預置有用戶采用的開發環境所必備的程序接口，如STK MATLAB接口、COM接口、視景控件（the Viewer Control）和視景應用對象模型（Viewer Application object models），以及數量眾多的不同的Connect庫等。

2.1.3 擴展AGI插件擴展和用戶接口定制

AGI在產品擴展上為用戶提供了多種途徑。可擴展機制可以分劃分為兩個方面：用戶接口可擴展和計算引擎可擴展。用戶接口可擴展指的是允許用戶為STK定制圖形用戶界面（GUI）和控件，提供用戶自定義的工作流程，從而使程序綁定STK程序的功能；計算引擎可擴展性選項是指STK引擎插件允許用戶僅定制模型中非通用部分，而對通用部分則借力于現成商務軟件（COTS software），即STK本身。

插件的優點至少包含兩方面內容。首先，寫一個高可信度的軟件組件對大多數用戶有難度。當然，最佳的情形是軟件具備高可信度模型可以使用。AGI不斷提高產品的可信度和可靠性持續改進產品，但其產品的開發基礎往往在于聚焦通用功能，從而覆蓋大多數用戶需求。就問題產生的性質來說，更高可信度模型的非通用應用功能需求，僅可能在少數高級用戶中存在。其次，總體說來，一個模型的非通用部分的范圍很窄，因而大部分可以利用現有的通用模型。當然，如果定制軟件部分的價格同時也包含了所有通用部分的費用，用戶可以自己開發整個軟件，但必須經過不斷地測試、維護、改進和升級才能滿足變化的需求。

2.1.4 開發定制程序

STK引擎可以為用戶開發定制程序使用，STK用戶界面不需要出現，允許用戶使用自己的接口將STK功能嵌入到程序中。

2.1.5 RT3數據實時處理

STK桌面應用和STK引擎定制程序的一個共性任務是對實時處理輸入的數據。AGI公司的RT3擴展軟件為向STK輸入實時數據的輸入提供了框架。為簡化實時輸入數據的處理，可用直接使用STK對象模型（STK Object Model）。

RT3開發SDK包括應用編程接口API、文檔，以及一套例子代碼文件。RT3 SDK可通過自定義數據輸入接口增強RT3拓展軟件的功能，使數據處理專業化，并可預先設置顯示參數。RT3 SDK還能用來分析和處理STK引擎程序以及來自AGI公司的軟件部件產品線的類庫的輸入數據。在用戶開發的程序中使用RT3需要購買用戶許可證書。如果已經安裝了RT3，RT3 SDK可從這里看到：Start > Programs > AGI > RT3。

2.2 利用STK引擎開發應用軟件

STK為開發各種應用軟件提供了兩類核心庫，分別是STK Object Model和Connect。通過這兩個核心庫，可以在用戶自己開發的軟件中改變STK場景和參數配置。由于兩者在基于STK二次開發軟件中涉及的最多，下面分別對兩者作簡要介紹。

2.2.1 使用STK Object Model核心庫

STK對象模型（STK Object Model）是一個COM庫集，包括STK Objects、STK X、STK Util，、STK ESRI Display、STK Vector Geometry Tool、和STK Astrogator等COM庫，涵蓋數據類型、接口、事件和表示各種STK應用程序結構的類。通過這些類庫，使得開發基于STK和STK引擎定制程序變得簡而易行。各種組件提供的開發工具對STK對象實現自動化控制，并在整個生命周期內實現對STK對象的管理，通過數據提供工具（data provider），執行可見性和覆蓋計算，并對STK發出的事件做出響應。由于STK Object Model是建立在微軟組建對象（COM）技術之上的，因此STK Object Model可用于支持COM標準的任何自動化程序開發環境。常見的開發環境包括inc .Net （Visual Basic， Visual C#， etc.）， Java， Visual C++， PowerPoint， Excel， Access，以及支持COM后綁定的腳本語言。在STK桌面應用程序和對STK X作為引擎的兩種情況下，均可使用STK對象模型。

2.2.2 使用Connect核心庫

Connect 模塊為CS模式連接STK提供一個簡單的途徑。用第三方程序調用Connect核心庫的函數、常量和各種消息，可建立和STK的通信連接。Connect允許重寫標準消息和通知，用自己的消息格式實現和第三方軟件的兼容，所以利用Connect對STK實現二次開發的程序有很好的消息環境。

在實時性上，通過Connect實現STK和3D圖形通信，可實現事件的可視化實時仿真實現。舉例來說，用Connect在發射和早期軌道階段可注入實時的遙測數據，在2D和3D場景中可以對該任務實現可視化實時化仿真，協助任務執行人員理解和解決在發射階段可能發生的問題。

2.3 STK Connect模塊的使用

由于Connect提供了外部控件和STK交互的機制，在航天仿真應用程序的開發中應用很廣。在外部調用STK的應用程序中，其工作機制的要點在于：在外部程序中向STK發送Connect命令實現和STK的交互。通過外部程序或者HTML網頁發送Connect命令和STK交互，可采用兩種方式：其一，通過TP/ICP鏈接經指定端口發送Connect命令，STK默認的端口為5001，當然通過Edit->Preferences菜單可修改Connect的默認參數；其二，通過COM接口向STK發送命令，這種情況下不必通過通信網絡端口實現。需要注意的是，COM無法支持異步Connect命令。

在STK9.X中，在相應的安裝目錄下，有支持多種語言開發環境的例程可供參考，這些例程已經完成了外部程序對STK二次開發的軟件環境的搭建。開發者在基本例程框架的基礎上，可實現基于STK二次開發的對仿真軟件實現。支持STK9.X二次開發的環境有C++/C++CLI/CSharp/HTML/Java/Matlab/ PowerPoint/，在STK系統安裝文件夾下，分別由這幾種語言下的二次開發例程。其中，CSharp/java/Matlab的例程較多，對CSharp而言，VS2008下有24個例程，涉及到航空航天仿真的許多方面，從簡單易行角度這幾種語言不失為首選。但C++語言的實時性最好，結合文件夾下部署的例程和豐富的Connect Api，可以開發出功能強大的航空航天仿真應用軟件。

3 基于VS2008/MFC平臺的STK二次開發

3.1 仿真軟件實現

在VS2008/MFC平臺下進行STK二次開發的開發步驟為：開發環境搭建、用戶界面設計、通過MFC用戶界面發送Connect接口指令驅動STK引擎、將STK計算結果和仿真可視化結果在用戶界面展示和結果文件存盤等，本文結合STK的給定的例程說明。

3.1.1 開發環境搭建

STK9.X的C++例程是基于MFC的對話框程序，在該MFC例程框架下，已經完成了STK系統的2D和VO控件的添加以及和STK引擎交互的支撐文件的配置。在例程的工程文件中，包含了通過MFC和STK交互的基本文件和函數。具體可仔細研究閱讀程序代碼。

3.1.2 用戶界面設計

在例程的MFC對話框界面中，已經具備了少量功能簡單的控件和STK的二維地圖和三維地球控件，利用MFC完備的功能通過各種控件的綜合設計，可達到符合設計要求的結果。圖1為本文在軌衛星可見分析和姿態仿真的界面設計，圖2為衛星和仿真場景參數輸入界面，圖3為地面觀測目標參數的錄入界面。

3.1.3 Connect接口指令發送驅動軟件運行

在MFC平臺下向STK發送命令的函數為：m_VOControl.GetApplication（）.ExecuteCommand（"Connect_Command"），其中m_VOControl為三維地球可視控件變量，所有Connect命令均通過該方法發送至STK引擎，“Connect_Command”指Connect命令，可通過SDK獲得，并以符合系統要求的格式作為發送的命令字符串。STK在接到Connect命令后，執行相應的計算并將計算結果返回或者生成結果報告存盤；同時在2D和VO空間中進行二維和三維可視化仿真顯示。

3.2 軟件運行結果

圖4給出了在VS2008下利用MFC開發的在軌衛星的可見性分析和姿態仿真仿真軟件的運行結果；圖5為條帶目標下，在軌衛星的可見弧段的可視化顯示結果；圖6為在軌衛星仿真的姿態計算結果。同時，該軟件還可仿真結果輸出為文本文件存入磁盤，以備后續的仿真讀取。

4 結論和展望

通過對在軌衛星的可見性和姿態仿真軟件的開發可以看出，在熟悉MFC程序框架、STK Connect接口指令系統和STK的專業仿真功能的基礎上，在微軟

公司的VS2008平臺下對STK進行二次開發可完成較為復雜的航空航天仿真任務。后續的衛星在軌軟件研制中，將對RT3實時數據仿真方法進行研究，以適應遙測數據作為衛星在軌仿真輸入下的實時數據處理情形。

參考文獻

[1]丁王達，邱曉剛，黃柯棣.基于STK-RTI中間件的天地一體作戰建模仿真研究[J].系統仿真學報，2005，17（02）.

[2] 郭偉民，趙新國，曹延華.基于STK的微小衛星姿態控制可視化演示與驗證[J].系統仿真學報，2008，20（z1）.

[3]屈亭，皮亦鳴，曹宗杰.基于STK/Matlab的GPS衛星可見性仿真分析[J].科學技術與工程，2009，9（13）.

[4]杜耀珂.基于STK的衛星實時視景仿真系統設計[J].空間控制技術與應用，2009，35（02）.

[5]胡偉.基于STK二次開發的全球導航星座部署研究[J].系統仿真學報，2008，20（23）.

[6]李峰，彭會湘，王京京.基于STK的衛星入軌主動段仿真顯示設計[J].計算機與網絡，2013，39（02）.

[7]李峰，齊志國，王永安.設計模式在STK二次開發接口封裝中的應用[J].計算機與網絡，2013，39（03）.

[8]張智海，廖學軍，高永明.基于HLA與STK的空間軌道快速攔截模型設計與仿真[J].系統仿真學報，2013，25（10）.

篇2

1970年4月24日，我國第一顆人造地球衛星“東方紅一號”發射成功，拉開了中國人探索宇宙奧秘、和平利用太空、造福人類的序幕。經過幾代航天人的接續奮斗，我國航天事業創造了以“兩彈一星”、載人航天、月球探y為代表的輝煌成就，走出了一條自力更生、自主創新的發展道路，積淀了深厚博大的航天精神。

2016年10月12日，國家國防科技工業局黨組在《人民日報》刊文稱，中國將力爭在2020年左右實現重點突破，加速邁向航天強國；2030年左右實現整體躍升，躋身航天強國之列；2050年之前實現超越引領，全面建成航天強國。

工業和信息化部副部長、國家國防科技工業局局長、國家航天局局長許達哲說：“‘十三五’是中國航天發展的戰略機遇期，發展航天事業，建設航天強國，是我們不懈追求的航天夢。”從航天大國到航天強國，我們還有多少路要走？

我國距離航天強國還有多遠？

航天強國有哪些具體指標？中國航天科技集團董事長雷凡培曾在接受采訪時表示，航天強國的指標包括100項產品技術指標和27項經濟指標。

現在，我國能達到國際先進水平的指標有三分之一。產品技術指標中，載人航天工程、月球探測等一些主要指標上，已達到國際先進水平；經濟指標中，有一半的經濟規模指標已達到，但人均指標仍有差距。從目前來看，“十三五”乃至未來的一段時間，我國將從重大項目、工程落地和應用層面進行布局。

在重大項目上，圍繞國家重大戰略需求，我國將選擇重點領域，啟動實施天地一體化信息網絡、深空探測及空間飛行器在軌服務與維護系統、重型運載火箭等一批新的重大科技項目和重大工程。

例如，載人航天工程建成長期有人照料的空間站，開展較大規模的空間應用；探月工程實現“三步走”戰略目標，嫦娥五號實現特定區域軟著陸及采樣返回，嫦娥四號實現人類探測器首次月球背面軟著陸；高分辨率對地觀測系統全面建成，為形成高空間分辨率、高時間分辨率、高光譜分辨率的綜合對地觀測體系提供支撐；第二代北斗衛星導航系統覆蓋全球，形成高質量定位、導航和授時的全球服務能力。

另一方面，加強空間科學研究，提高人類科學認知水平。充分發揮空間科學在創新、發現和技術牽引方面的重要作用，持續推進載人航天、月球探測以及空間科學先導專項等工程的科學探索，開展空間天文、空間物理、微重力、空間環境、空間生命等空間科學研究，建立可持續發展的空間科學計劃，加強空間科學探索研究，在空間科學前沿領域取得重大發現和突破。

而在應用層面，商業航天發展和產業化應用是重要方向。我國將圍繞國民經濟建設和社會發展重大需求，完善衛星應用體系，拓展衛星應用領域，強化衛星在資源開發與環境保護、防災減災與應急反應、社會管理與公共服務、大眾信息消費與服務等方面的綜合應用。

此外，我國還將進行航天體系的體制改革。例如，推進航天科研院所分類改革和混合所有制企業改革，科學劃分航天科研院所類別，堅持生產經營類院所企業化轉制，推動建立現代企業制度。

構建航天新業態

雷凡培曾表示，從歐美航天產業發展歷程來看，航天產業的直接投入產出比約為1：2，而相關產業的輻射則高達1：7至1：14。我國航天產業的直接投入產出比較歐美略低，相關產業的輻射可以達到1：7至1：10的區間范圍。在航天的商業應用上仍有提升空間。

這樣的輻射力正在吸引著地方布局商業航天產業。

2016年9月，我國首個國家級商業航天產業基地落戶武漢。該基地將以發展商業航天為主導，以新一代航天發射及應用為核心，通過科技創新、商業模式創新和管理創新，打造航天運載火箭及發射服務、衛星平臺及載荷、空間信息應用服務、航天地面設備及制造等四大主導產業。

復旦大學航空航天系教授孫剛認為，地方這樣的探索嘗試，是希望能夠在航天商業發展上做出一些產品。但要想達到盈利目的，時間還比較長。

在他看來，國外之所以能出現像SpaceX公司的“獵鷹-9”完成世界首次海上回收火箭這樣的實踐項目，是因為技術基礎較牢靠。“我們能做出一些產品，但后續的產品延保需要大量的技術保障。”

北京航空航天大學通用航空產業研究中心主任高遠洋表示，從我國國情來看，吸引社會資本和減低民營企業進入航天領域門檻，也是難點和重點。因為航天航空領域往往自成體系，傳統做法是進行體制內配套。未來，可以考慮在準入標準上，進行一些體制機制突破。

這也是今后的一個探索方向。例如，我國將探索推廣政府與社會資本合作（PPP）等模式，鼓勵和引導社會力量參與國家民用空間基礎設施、衛星地面應用系統等建設運營，以及空間信息產品服務，培育“互聯網+衛星應用”新業態，建立完善政府購買服務的模式，促進商業航天健康發展。空間站、探測器登月返回等國家重大航天工程將持續實施，服務經濟社會發展的北斗導航、高分、海洋等眾多衛星項目產生良好而廣泛的經濟和社會效益……當前和今后一個時期，作為產業鏈較全的航天大國，中國航天正迎來一個難得的發展機遇。如果能夠抓住這個機遇并利用好，將加速實現我國從航天大國向航天強國的歷史性跨越，包括具備全面的宇宙空間探索能力，建成完善的國家空間基礎設施和航天裝備體系，具備引領航天技術發展的自主創新能力，具備實力雄厚的航天國際競爭力和話語權等。

在機遇面前，一方面需要航天大型企業和研究機構不斷創新，繼續引領整個行業和領域發展：另一方面，也可以看到，一些新的研發機構和民營企業也對民用航天領域充滿熱情，并具備了跨入門檻的實力。如2015年發射的第一顆新一代北斗導航衛星，由中科院和上海市合作共建的上海微小衛星工程中心研制，采用了不同以往的衛星新平臺和新技術，在性價比上比較有優勢。如果能夠讓這些新生力量獲得更多參與、成長的機會，整合到航天產業的生態鏈中，與大型航天企業一起合力構建起更為開放的民用航天創新生態，將為中國航天帶來更廣闊的創新空間。

此外，國家層面將加快推進航天法立法工作，研究制定民用航天管理條例、空間數據與應用管理條例、宇航產品與技術出口管理條例等行政法規，健全民用航天發射許可、空間物體登記等制度。研究制定國家航天政策，建立完善商業航天、國際合作、知識產權等配套政策，形成社會各類主體公平有序參與航天發展的軍民融合開放局面，保障航天事業規范有序發展。

篇3

計算演化與時俱進

在原始社會，人類進行計算的方法十分簡單，只需把石塊放進皮袋或把貝殼串成串，就可以“一一對應”計算出需要計數的物品。后來，人們又發明了在長繩上打結記事或計數。采用這樣的“結繩計數”方法，比用石塊、貝殼要輕便許多。與此同時，手指計數也是當時常用的方法。至今，有些地區的少數民族還用“手”表示“五”，用“人”表示“二十”。有人研究推測，“十進制”被廣泛運用，應該與手指計數大有關聯。

考古工作者考證出湖南省長沙楚墓出土的幾十根長約12厘米的小竹棍，就是古人用來計算的算籌，這是我國所能見到的年代雖久遠的實物：而楚人也是我國古代最早使用算籌進行計算的先民。經專家研究，算籌有兩種排列方式：一種是縱式，1至5為并列豎排，6至9為橫豎相交，一豎一橫表示6，四豎一橫表示9；另一種模式則是1至5并列橫排，6至9豎橫相交，與縱式恰好相反。進行計算時，算籌縱橫交叉使用，以十進位，零為空位。《老子》一書中講到：“善計者不用籌策”，表明那時算籌已經相當普遍了。自春秋戰國以來，使用算籌進行計算一直沿用了近兩千年。除竹制之外，還有木、鐵、玉石、象牙制的算籌。把算籌裝在袋子里或筆筒中隨身攜帶，這就是古人說的“算袋”或“算子筒”。唐代曾經規定，文武官員都必須備有算袋，以提高決策的科學性。我國古代數學家劉徽，用算籌把圓周率計算到3.1410。而祖沖之則更為精確地計算到小數點后第七位。

算籌在計算時需要一定的場地，特別是多位數計算占地較大，而且運算過程轉瞬即逝。為了克服算籌的弊端，到了宋元時期，人們根據算籌的計算原理，發明了算盤。1366年，陶宗義著《南村輟耕錄》中，最初提到“算盤”一詞，并說“撥之則動”。15世紀《魯班木經》中，很為詳細地記載了算盤的制作方法。算盤以圓珠代替“算籌”，并將其連成整體，簡化了操作過程，運用時更加得心應手。到了元末明初以后，珠算則逐漸取代籌算，成為通用的計算工具。在算盤中，上面的子一個代表5，下面的子一個代表1，是從算籌延續下來。算籌運算的規則和口訣，算盤也都繼續沿用。從某種意義上講，算籌可以說是算盤的祖先。利用算盤不但可以做加減乘除四則運算，還可以乘方開方。即使是多元高次方程這樣高深的數學難題，利用算盤同樣可以解出來。

珠算是中國的一大發明，雖然歷史古老，但現在仍然具有旺盛的生命力，不但在中國如此，就是號稱“電腦王國”的美國和日本，也十分重視珠算的使用和普及。美國加州的大部分小學都開設珠算課；日本人則把珠算與讀書、寫字并列為國民應當具有的基本技能。現在，一種新型的電子算盤已經問世，它把算盤與電子計算器的長處集為一體，是一種中外結合的新型計算工具。

齒輪計算風光顯赫

1520年，英國人甘特發明了計算尺，運用到一些特殊的運算中，既快速又省時。到了1642年，法國數學家巴斯嘉制造出世界上最早的手搖計算機。它用一個個齒輪表示數字，以齒輪間的咬合裝置實現進位，低位齒輪轉十圈，高位齒輪轉一圈。經過逐步改進，它既能做加、減法，又能做乘、除法，運算操作也更加簡捷、快速。1878年，瑞典發明家奧涅爾制造出一種利用齒數可變功能進行演算的手搖計算機。這種計算機的主要特點是，利用齒數可變的齒輪代替階梯形軸。其中，字輪與基數齒輪之間沒有中間齒輪，數字直接刻在可變齒輪上，并在外殼窗口中加以顯示。

到了19世紀80年代，各種機械計算機陸續采用鍵盤置數的辦法。這種計算機在進行除法運算時，要注意聽信號鈴聲，當減去除數的次數過頭時，就會響鈴，提醒操作者將多減的次數補回來。1905年，一位名叫加門的德國人，在鍵盤置數的計算機中采用了“比例杠桿原理”，使計算機在操作時產生的噪聲很小，做除法運算時也不用專心注意鈴響，逐漸成為一種廣為流傳的機械計算機。1936年荷蘭飛利浦公司制造出一種二進制手搖機械式計算機。由于結構簡單，操作方便，在20世紀二三十年間一度成為非常重要的計算工具。

用手搖作為動力的機械計算機，應用范圍十分廣泛。它能夠進行四則運算、平方數、立方數、開平方、開立方，還可以輸入三角函數和對數。我國第一顆原子彈的研制，就曾使用這種計算機來進行數據計算。不過，手搖計算機也有不足，比如計算的數據中有括號就比較麻煩，需要正搖幾圈，反搖幾圈，重復多次；另外還要用紙筆記錄，既費時又費力。20世紀70年代，使用晶體管和數碼管的計算器出現以后，手搖計算機就退出了歷史舞臺。

超級電腦前景廣闊

1946年初，美國賓夕法尼亞大學厄克特博士和物理學家毛希利博士研制成功世界上第一臺電子計算機。這是一種根據一系列指令對數據進行處理的機器，俗稱“電腦”。

電子計算機的種類繁多，但總體上都是處理信息數據的工具。隨著科技的飛速進步，新一代計算機出現之后，在性能上總是要明顯超過前一代。早期計算機的體積足有一間房屋大小，而今天某些嵌入式計算機可能比一副撲克牌還小。小型的、為個人應用而設計的計算機被稱為微型計算機，簡稱微機。我們日常使用“計算機”一詞時，通常大都是指這種計算機。當然，在特別的科學計算或面向大型組織的事務處理中，依然有大量體積龐大的計算機在工作著。

我國國防科技大學研制的“天河一號”超級計算機，其峰值運算速度為每秒4700萬億次。“天河一號”運算1小時，相當于全國13億人同時計算340年以上；“天河一號”運算一天，相當于一臺主流微機運算620年的總和。

超級計算機又稱高性能計算機、巨型計算機，是世界公認的高新技術制高點和21世紀最重要的科學領域之一。1994年，美國航空航天總署的戈達德太空飛行中心的科技人員，建造了世界上第一組個人臺式電腦機群超級計算機。現如今，超級計算機已成為研究全球氣候變化、高能粒子、天體變化、核反應等的關鍵工具。日本開發的“地球模擬器”超級計算機可提供全球性天氣預報。在運行過程中，該計算機需要將地球表面分割為許多大約10平方千米的區域，這樣就需要處理5000多萬套大氣及海流的變化數據。為了對這些數據進行及時處理以做出天氣預報，以往需要數千臺計算機處理器來進行共同運算，而該臺超級計算機完全可以獨自擔當重任。

科學家通過超級計算機揭示了黑洞質量之謎。在大約1億年的時間里，黑洞質量不斷增長，將更多氣體燃料吸引到自己身邊，氣體在向黑洞靠近時變得更熱、更明亮。這樣，融合后的星系核就成了一個類星體。按照超級計算機的模擬結果，大黑洞在經歷稱為“類星體”的成長階段時，周圍熾熱的氣體物質會爆發，產生一股強大的宇宙風，將絕大部分氣體塵云從黑洞附近乃至整個星系里刮走，拋入深空。放完這個巨大的“宇宙焰火”之后，黑洞沒有了“食物”，質量不再增長。

篇4

關鍵詞：并行計算機架構；虛擬設備；抽象設備；操作系統；多核心結構

中圖分類號：TP332文獻標識碼：A文章編號：1007-9599 （2011） 24-0000-03

The OS Model Study Based on Parallel Computer Architecture

Zhao Xiangwen

（Fujian Institute of Information Technology,Fuzhou350003,China）

Abstract:The parallel computer is a new computer architecture,data exchange network for the entire structure of the center,this article is to provide a parallel computer model of the new operating system,the system has multi-core structure and support QoS features.In the article,the overall structure and some important issues,such as the definition of the virtual device,the host operating system interacts with abstract devices,and operating system design issues such as the QoS during a detailed discussion of exploration,so that the OS model able to give full play to the performance of parallel computers.

Keywords:Parallel computer;Virtual device;Abstract devices;Operating system;Multi-core structure

一、引言

從20世紀40年代開始的現代計算機發展歷程可以分為兩個明顯的發展時代：串行計算時代、并行計算時代。每一個計算時代都從體系結構發展開始，接著是系統軟件（特別是編譯器與操作系統）、應用軟件，最后隨著問題求解環境的發展而達到頂峰。并行計算（Parallel Computing）是一種為了解決同時使用多種計算機資源解決計算問題的過程。為執行并行計算，計算資源應包括一臺配有多處理機（并行處理）的計算機、一個與網絡相連的計算機專有編號，或者兩者結合使用。并行計算的主要目的是快速解決大型且復雜的計算問題。此外還包括：利用非本地資源，節約成本使用多個“廉價”計算資源取代大型計算機，同時克服單個計算機上存在的存儲器限制。因此，針對未來個人機、工作站的實時多媒體應用，人們設計了信息的計算機體系架構――并行計算機.并行計算機在以下幾個方面優越于傳統計算機：（1）并行計算機以高速交換網絡為中心，消除了傳統計算機總線結構，以主存為中心所造成的通信瓶頸。（2）傳統計算機因為采用集中式控制帶來的控制瓶頸問題，在并行計算機中分散控制策略的運用得到了解決。（3）并行計算機可以進一步優化系統，而傳統計算機不可以。

目前在不同的應用領域，諸如銀行、超市和電力等，設計不同的體系結構則需要不同的操作系統與之相匹配，以便操作起來更加的方便可靠，達到最佳的性能。因此為并行計算機這個新型體系結構設計一種新型的操作系統是必需的。針對并行計算機的結構特點，本文提出了一種操作系統模型，該模型的特點是：能夠提供QoS服務，多核心。并且本文還對設計模型過程中所遇到的問題進行了討論。

二、并行計算機架構模式

隨著時代的發展，計算機技術大規模的發展，并行計算成為人們設計計算機操作模型的熱點技術。并行計算機用高速交換網絡代替主存成為系統架構的中心，計算機中各部件之間通過各種協議在這個中心完成數據交換和設備控制。在并行計算機中，各部件運用客戶/服務器交互模式進行通訊。在這種通訊方式下，設備管理任務大部分由該設備對象來處理，不需要經過CPU，從而使CPU主要對核心的操作系統程序及應用程序進行運作，減輕了CPU的負擔。而且，并行計算機為每個設備所屬的硬件對象分配了不同的處理單元和抽象設備，明確劃分了各設備對象的功能，促使系統內各部件之間的通訊量減少。再加上交換網絡的高帶寬支持了多路并發通信，不管是設備與設備之間還是設備與CPU之間都可以同時傳遞信息，使得各部件高速的并行運作，因此傳統計算機的通信瓶頸在這里是不存在的。另外，并行計算機的這種通信模式不僅提高了系統的總體性能，而且為現代微內核等操作系統模型提供了硬件上的支持。

三、并行計算機OS模型

與傳統的計算機架構相比，并行計算機所具有的特點，使傳統的操作系統模型已經不能滿足并行計算機，因此為了能夠充分發揮并行計算機的硬件性能，提出了并行計算機操作系統模型。

（一）并行計算機OS的體系架構

從以上的描述發現，并行計算機與分布式的架構模式有相似之處，因此并行計算機的操作系統在某些方面可以借鑒分布式操作系統。但是分布式系統的每個設備都有一個完整的操作系統，該系統不僅有處理和存儲的能力，也具有一定的計算能力，但是需要對計算任務進行分配和操作。并為用戶提供一個統一的操作界面，其多核心系統的實質被掩蓋。反觀并行計算機，交換網絡網絡中每個節點只能進行處理和存儲。從功能上看，各個設備節點主要完成一定的設備管理功能，如設備控制，存儲器管理，進程調度，協議處理等功能。但是計算機系統內的計算功能仍由主機來實現，各設備要為主機應用程序提供服務。因此各設備節點的管理程序可以看作一個面向專用控制的簡化了的操作系統，這里我們稱之為設備操作系統。由此，根據并行計算機與分布式架構模型的相似與區別，在目前已有的分布式操作系統的基礎上，提出適合并行計算機的操作系統。

根據并行計算機架構的特點，我們提出了一種基于并行計算機架構的多內核OS模型，該操作系統將交換網絡上的接點分為兩類：主機對象和抽象設備對象。主機對象的最底層是操作系統中的主內核，它完成進程調度，存儲器管理，通訊接口及協議處理的功能以及主機資源管理功能。主內核上面是I/O設備對象接口，主機通過該接口調用相應設備對象的服務，也可以向該設備對象傳遞信息。再往上是系統服務層，傳統計算機操作系統提供的系統服務由該層實現。最頂層是應用程序。在并行計算機中，為用戶提供操作系統界面由主機對象產生。

這種結構在應用接口上使并行計算機與傳統的單機操作系統保持良好的兼容性能，使得傳統的應用程序對用戶邏輯獨立，讓用戶感覺到是透明的一般，無需考慮多個計算機并行工作。

設備對象具有獨立的設備操作系統，很高的自治性，該操作系統運用在設備上的存期起和處理器，設備操作系統在功能上與傳統操作系統中的設備驅動程序類似，但它支持多用戶并發訪問，QoS等多種新特征。

并行計算機的操作系統模型按設備類別對設備對象的功能及接口加以規范，從而引入抽象設備的概念。抽象設備由下一節詳細闡述。

（二）模型相關抽象設備

抽象設備可以看作是面向對象方法中的一個類，該類抽象、標準化并行計算機中設備對象的功能及接口，抽象設備對象是抽象設備的一個實例。在并行計算機中，設備對象被稱為抽象設備對象。抽象設備也有面向對象的三個特性：（1）封裝性。并行計算機系統中設備控制軟件被抽象設備設備控制軟件被抽象設備運用面向對象的方法封裝起來，使其功能獨立，并對外提供標準化操作接口。（2）繼承性。由于抽象設備可以繼承和派生，從而使軟件具有很好的向下兼容性，拓展性以及易于設備升級。（3）多態性。抽象設備為每個用戶請求生成一個服務實例，并行計算機根據各個設備具有不同的功能，將計算機的設備分為不同的類，不同的類別具有不同的調用接口。操作系統通過對不同接口的調用來控制設備對象，不關心對象內部的實現方式和類別。這樣，不僅簡化了操作系統的操作，而且在設計方面只需要對接口進行設計相應的軟件，簡化了對設備對象的設計。不同的服務實例所進行的操作不同，得到的結果也不同。而且抽象設備支持多個服務并發執行，在同一個設備上不同的服務實例可以并發執行相應的操作，縮短了設備響應時間。另外，系統為每個抽象設備對象分配了一個非主內核，在靈活性，功能性和執行效率方面都比傳統的設備驅動軟件好。

但是抽象設備與智能I/O設備還是有所差別的。智能I/O設備也是通過交互接口實現設備的智能功能，但是其調用級別是設備控制級的，并且其采用的通訊方式是存儲器映射方式，它的功能在靈活性和復雜性方面要差于抽象設備。

在設計并行計算機的過程中，該操作系統模型主要將以下幾類設備設計為抽象設備：（1）磁盤：該設備主要包括磁盤、軟盤等隨機的塊存儲設備。（2）終端輸入設備：該設備主要包括諸如鍵盤、鼠標等輸入設備。（3）網絡設備：該設備主要包括網絡適配器，在操作系統設計過程中，我們將網絡設備器設計為抽象設備，這樣不僅可以完成網絡設備驅動功能，而且可以使網絡協議棧直至網絡層的部分放在該對象上實現，大大的減輕主CPU的負擔。（4）音頻處理設備：音頻處理設備設計成抽象設備可以使其完成音頻數據的處理。（5）視頻處理設備：完成顯示設備的輸出控制，并且還可以將其功能擴展，如復雜圖像圖形的處理功能等等。

（三）主機OS與抽象設備的交互方式

并行計算機是由一組處理單元和抽象設備組成的，這組處理單元和抽象設備通過相互之間的通信與協作，以更快的速度共同完成一項大規模的計算任務。因此，并行計算機的兩個最主要的組成部分是處理單元和抽象設備的通信與協作機制。并行計算機體系結構的發展也主要體現在計算節點性能的提高以及節點間通信技術的改進兩方面。主機操作系統通過消息傳遞的方式可以與各個抽象的設備對象進行通信。在操作系統的系統服務層存放著一張表格，該表可以記錄著各個設備對象的接口號，并且記錄對這些接口進行操作的各種控制命令。通信過程可以分為發送信息和接收信息兩步，（1）發送信息。應用程序向操作系統提出I/O請求，經過系統服務層的處理，將相應的操作命令及用戶所需要的數據提交到操作系統內核，內核對其進行封裝，再依照通信協議，對封裝后的信息簡單處理后發送到系統內部的數據交換網上。（2）接收信息。數據包被相應的設備對象接收后，先執行通信協議，再進行解封裝將獲得的操作命令和數據傳送向抽象設備服務器，由服務器來調用相應的設備驅動程序，由設備來完成相應的操作。

主機操作系統與設備對象進行交互，可以采用客戶機/服務器模式，該方式的交互方式主要基于以下兩種控制方法：遠端腳本執行方式和基于抽象設備命令接口的遠端過程調用方式，下面就這兩種方法加以詳細的解釋：

遠端腳本執行方式：在并行計算機中，除了可以用命令原語執行抽象設備控制外，還可以采用生成遠端執行腳本的方式對設備對象進行控制操作。遠端腳本執行方式設計的目的主要是為了使面向I/O的計算機能夠在智能I/O設備上進行交互操作，從而可以大大的減少不必要的主機處理，很大程度上降低了系統內的通信量。在并行計算機系統中，主機系統和抽象設備是工作在不同的環境中，難以完成針對設備對象的可執行程序進行編譯工作，因此在本文的并行計算機模型中我們提出了遠程腳本執行方式進行交換控制。并行計算機抽象設備的腳本語言可以針對每一類的抽象設備獨立進行設計，語言規范程度高，僅采用了簡單的數據類型和數據結構，支持最基本的程序結構和面向對象設備的操作控制命令，非常簡便實用。

基于抽象設備命令接口的遠端過程調用：運程過程調用是由施樂公司Birrel等人共同提出，后來又經過Sun微系統公司精煉凝集，目前已經成為一項互聯網標準。遠程過程調用廣泛應用于互聯網絡和方不是系統中，許多典型的分布式操作系統，比如Amoeba、Mach、Chorus和DCE等，都采用了遠程過程調用作為分布式應用程序的通信機制。在本文的基于并行計算機架構的操作系統設計過程中，由于各個抽象設備的關聯對象已經向主機對象共不了其控制接口，這些接口包括諸如可供調用的方法聲明等，因此可以采用遠端并行計算機中的遠端過程調用方法，實現控制抽象設備的目標。

四、并行計算機OS的QoS模型

（一）QOS模型

QoS是指計算機、網絡等設備的服務質量，其是網絡應用的一種安全機制，它可以用來解決網絡延遲和阻塞等問題的一種技術。在網絡正常情況之下，如果網絡只用于特定的無時間限制的操作系統或者是應用系統，并不需要QoS。但是對關鍵應用和多媒體應用就十分必要，比如當網絡過載或擁塞時，QoS能確保重要業務量不受延遲或丟棄，同時保證網絡的高效運行。

通常QoS提供以下三種服務模型：

1.Best-Effort服務模型是一個相對比較單一的服務模型，也是QoS相關模型中最簡單的一個服務模型。對Best-Effort服務模型來講，網絡盡最大的可能性來發送報文。但對時延、可靠性等性能不提供任何保證。Best-Effort服務模型是網絡的缺省服務模型，通過FIFO隊列來實現。它適用于絕大多數網絡應用，如FTP、E-Mail等。

2.Int-Serv服務模型是一個相對比較復雜的綜合服務模型，它可以滿足大部分應用程序的QoS需求。該模型再設計和開發過程中使用資源預留協議（RSVP），RSVP運行在從源端到目的端的每一個相關設備上，其可以監視每個流，這樣就可以防止某個應用程序消耗過多的資源。這種體系能夠明確區分并保證每一個業務流的服務質量，為網絡提供最細粒度化的服務質量區分。但是，Inter-Serv模型對設備的要求很高，當網絡中的數據流數量很大時，設備的存儲和處理能力會遇到很大的壓力。Inter-Serv模型可擴展性很差，難以在Internet核心網絡實施。

3.Diff-Serv服務模型是一個多服務模型，它可以滿足不同的QoS需求。其不同與Int-Serv服務模型，它不需要通知網絡為每個業務預留資源。其區分服務實現過程簡單，并且具有良好的擴展性。

在我們進行研究的系統架構中，由于其基于并行計算機模型，各個設備具有獨立的功能，減少系統內信息傳遞，縮短了應用程序的執行時間，并且CPU對應用程序高響應比的特點，使該架構在實時多媒體方面具有良好的應用前景。因此，我們需要使設計出得操作系統能夠支持實施多媒體技術，特別是要提供對應用程序的服務質量QoS保證。

（二）并行計算機的QoS模型

為了確保在運行各種實時、多媒體應用程序和網絡應用程序能夠及時的獲得其所需要的資源，在設計操作系統時需支持服務質量保證――QoS，為用戶提出的各種服務提供相應的質量保證。當某個系統服務被用戶申請時，用戶需給出相應的QoS要求，操作系統根據現有空閑資源情況與用戶進行協商，最終達成QoS協議，系統為用戶保留已協定的相關資源。

傳統的QoS模型是建立在兩個基本假定上的，一是主機上的QoS管理器具有所有資源使用狀況的記錄；二主機系統統一管理I/O設備。該模型描述如下：應用程序將QoS描述發送到QoS管理器，QoS管理器將描述翻譯為相應的QoS參數，并查看記錄，確定空閑資源是否能滿足該QoS的要求，若能夠滿足，則QoS管理器與應用程序簽訂契約，并把QoS參數遞交給動態資源管理器，由管理器把具體的資源預留或分配給應用程序。若不能滿足，則需向應用程序發送否定消息。但是，在并行計算機系統中，每個設備都是獨立的，主機不能直接對設備記性管理，這樣上面提到的假定就不成立，那么傳統的QoS模型就不能實現。因此，本文提出了一種新型的操作系統QoS模型。

在本文所提出的模型中，各個設備對象都擁有一個QoS服務器，該服務器完成QoS管理和資源分配工作。QoS管理器不再對QoS描述進行處理，而是把該描述分解后轉發到相應的設備對象的QoS服務器，由服務器處理相應的QoS請求，然后將結果返回到QoS管理器進行匯總，管理器將匯總后的結果返回給應用程序。

五、結束語

并行計算的優點是具有巨大的數值計算和數據處理能力，能夠被廣泛地應用于國民經濟、國防建設和科技發展中具有深遠影響的重大課題，如地震預測和預報、石油勘探、氣候模擬和大范圍天氣預報、核武器系統的研究模擬、新型武器設計、天體和地球科學、衛星圖像處理、航空航天飛行器、實時電影動畫系統及虛擬現實系統等等。隨著時代的發展，計算機系統架構也在快速的更新換代。本文所設計的操作系統是為了滿足并行計算機架構對操作系統的需求。本文所設計的系統滿足以下幾個特點：（1）多核心；（2）設備管理系統被封裝，使抽象設備具有獨立的功能；（3）設計新型的QoS服務，以符合并行計算機架構的需求。該操作系統的設計，使并行計算機的硬件性能充分發揮出來，智能化、實時多媒體的需求得到了滿足。

參考文獻：

[1]王邦千.計算機操作系統體系結構綜述[J].達縣師范高等專科學校學報,2005,5

[2]任愛華,杜悅冬.一種實時多處理機操作系統開發方法[J].計算機工程與應用,2001,3

[3]鄧化國.分布式多處理機系統的結構及應用[J].中國民航學院學報（綜合版）,1995,1

[4]杜悅冬,任愛華.基于OOPN的多處理機操作系統設計與實現[J].計算機工程與應用,2001,12

[5]任愛華,杜悅冬.基于Petri網結構的多處理機實時操作系統[J].軟件學報,2001,7

[6]李之棠,趙振龍,黃輝龍,李非.并行計算機系統結構及其I/O性能評價[J].計算機工程與科學,2002,4

[7]高蕾.計算機網絡操作系統結構與功能分析[J].中國科技信息,2005,10

[8]高尚民,胡銘曾,季振洲.SPMD并行計算機系統中互連結構的模擬研究與實現[J].宇航學報,2006,1

[9]屈婉霞,蔣句平,汪審權,竇勇,徐榮生.并行計算機系統調試技術研究[J].計算機工程與科學,2000,3

[10]胡凱.網絡分布式并行計算的負載平衡[J].北京航空航天大學學報,2004,11

篇5

追溯“治未病”一詞的學術淵源可到春秋乃至周代的多種文獻。如《周易》云：“水在火上，既濟。君子以思患而預防之”，反映了防患于未然的思想；《國語?楚語》曰：“夫誰無疾患？能者早除之……為之關藩籬而遠備閑之，猶恐其至也，是之為日惕。若召而近之，死無日矣”，強調了早期治療，防止轉變的重要性。“治未病”一詞在醫書中則首見于《黃帝內經》。《黃帝內經》在總結前人養生防病經驗的同時，注意吸收古代哲學中未雨綢繆、防微杜漸的先進思想，初步奠定了“治未病”學說的理論基礎。《黃帝內經》中“治未病”的含義主要有三：一是攝生防病，如《素問?四氣調神大論》曰：“從陰陽則生，逆之則死，從之則治，逆之則亂，反順為逆，是為內

格……是故圣人不治已病治未病”。二是欲病早治，如《素問?刺熱篇》云：“肝熱病者左頰先赤……病雖未發，見赤色者刺之，名曰治未病”。三是早期治療，如《素問?八正神明論》曰：“上工救其萌芽”等。《難經》提出了“治未病”的又一重要涵義，即治未病的臟腑。《七十七難》曰：“所謂治未病者，見肝之病，知肝傳脾，當先實脾”。張仲景則將前人“治未病”思想融合，并在臨床實踐中予以發揮，使“治未病”思想貫穿于《傷寒雜病論》的始終。“治未病”理論發展至今天，又賦予其許多新的含義。如體質學說的研究認為：每個人先天體質有異，是引起不同證型的基礎，今人匡調元提出兩綱八要辨體質[1]。筆者曾提出在“治未病”理論的指導下對中醫的無病有證進行積極的治療，已達到治病于初始、消病于萌芽之目的[2]，并且進一步提出建立“亞疾病”概念，以推動“治未病”理論的深入發展[3]。

2 “治未病”理論的內涵

“治未病”雖然語言簡要，但實際上這一詞從提出到發展進而形成理論體系，其中包含了科學的辨證觀，并給予人們揭示疾病本質的提示。自然辯證法認為，任何事物都是循序漸進、由微至著發展變化的，這是事物發展的必然規律。以疾病而言，任何疾病的發生發展都不可能是突然而起的，它必然要經過或短或長的隱伏階段。也就是說，病理變化的信息量必須經過一個“蓄積”過程。當病變信息量較少時，人體一般從外觀上難以看出明顯的變化，感覺不到異常癥狀。隨著信息量逐漸增多，可以表現出輕微的癥狀，這時雖有不適，但對人影響不大，常被忽略。目前的檢測手段也常反映不出其異常變化，直至病變嚴重，才引起明顯的全身或局部的典型癥狀，并且有客觀數據可以檢測，這時才是人們所說的“發病”，成為臨床可以診斷治療的疾病[4]。而“發病”前的全部狀態均歸屬于“未病”階段。顯然這個未病階段實際上不僅包括無病的健康階段，還包括疾病的早期階段、隱伏階段。目前已基本得到公認的“未病”形態有四種，它們是健康未病態、潛病未病態、前病未病態、傳變未病態。這四種未病形態充分體現了唯物主義的辯證思想[5]。“治未病”理論的精髓包含著三個方面的意義：一是防病于未然，即是未病之前先要預防，主要針對的是健康未病態。二是治病于初始，即是已病早發現、早治療，主要針對的是潛病未病態、前病未病態。三是既病防傳變，即是已發病后要重視未病臟腑的治療，主要針對的是傳變未病態[3]。我們稱“治未病”為理論，更有學者進行研究而形成未病學，將其推至更高的地位，不僅是因為它包含著科學的辨證觀，更因為它給臨床實踐賦予了真實的內容，并對臨床實踐起著重要的指導作用[6]。

3 “治未病”理論對飛行人員健康療養的指導意義

3.1 飛行人員健康療養的目的。飛行勞動是腦力勞動與體力勞動相結合的一種復雜而特殊的勞動，飛行人員的身心健康水平是安全飛行的前提和保證。飛行人員每年進行一次健康療養，其目的在于早期發現和及時治療疾病，以維護飛行人員的健康水平，增強體質并延長飛行年限，同時采取一切有利于調整生理、心理的不平衡狀態的手段，達到預防疾病發生或抑制病理過程發展的目的；采取一切有利于消除飛行疲勞的手段，達到提高飛行耐力，提高工作效率的目的。飛行人員健康療養期間，不僅實施體格檢查與健康鑒定，對疾病及時進行矯治，而且還要實施航空生理訓練、體育鍛煉、文化娛樂活動等，并進行心理保健、合理的膳食營養及生活管理等。由此可見，飛行人員的健康療養不僅注重疾病的早期發現、早期矯治，更注重未發現疾病時的預防和保健。

3.2 用“治未病”理論指導飛行人員健康療養。

3.2.1 始終貫徹預防為主的思想。

即使是健康未病態也要積極的預防和調理，在充分利用各種療養因子和落實各項療養措施外，結合中醫體質學的觀點，辨證分類，給予不同的預防調理方案。

3.2.2 落實治病于初始的方針。一是積極治療潛病未病態、前病未病態。健康療養的飛行人員是一個身體相對健康的群體，除少數飛行人員有較輕的慢性疾病外，多數飛行人員的身體無疾病診斷。但是，由行勞動的復雜性及特殊性，許多飛行人員不同程度地存在身體上的自覺不適癥狀，或并無不適癥狀，但舌象、脈象卻已出現異常改變，處于潛病未病態、前病未病態。這些多數屬于中醫的“無病有證”。 “無病”是指未達到目前有據可依的疾病診斷條件，“有證”是指中醫“四診”資料中可以找到異常證據，并據此可以辨證。筆者曾經觀察過健康療養的飛行人員的中醫證型，結果表明，完全符合中醫健康標準的飛行人員僅占健康療養的飛行人員的19.3%，另外80.7%的飛行人員均患有慢性輕病或處于無病有證的狀態。證型中主要有氣虛、陰虛、血虛、肝郁氣滯等型。氣虛型以脾氣虛為主，分中氣不足、肝郁脾虛、脾虛濕盛等[7]。中醫辨證靠的是望、聞、問、切。中醫治療以辨證為依據，在有可依的現代指征的情況下可參照指征，無可依的現代指征時仍能據證給于治療，驅邪扶正，平秘陰陽，使身體趨向于健康未病態。因此對于健康療養的飛行人員，除心理調適、體能訓練、合理膳食等之外，還應運用中醫的方法積極治療潛病未病態、前病未病態。

二是時刻注重強腎健脾。腎為先天之本，腎氣充盛能夠提高人的應急應變能力和抗御外邪能力，脾為后天之本，脾氣實則四肢肌肉有力并能充養先天腎。處于未病四種形態的飛行人員都應該時刻注重強腎健脾，以便進一步提高飛行人員健康療養的質量，更好地達到增強體質，消除飛行疲勞，提高飛行耐力的目的。

3.2.3 用“既病防傳變”思想指導飛行人員疾病矯治。要克服臟病治臟，腑病治腑的錯誤，積極治療傳變未病態。在飛行人員疾病矯治中，不僅要重視已病臟腑的治療，更要在中醫理論指導下重視相表里臟腑、將傳變臟腑以及有生克制約關系臟腑的調治，以提高飛行人員疾病矯治的效果。

總之，用“治未病”理論指導飛行人員健康療養，使“未病”的預防保健和治療都具有了真實的內容，特別在尚未能確立客觀診斷依據的初期，充分發揮中醫辨證論治的優勢，使中醫能在疾病的更早階段介入治療，達到“治未病”之目的。把“治未病”理論引入飛行人員的健康療養中，將減少飛行人員疾病的發生，提高飛行人員的健康水平，有利于消除飛行疲勞，達到提高飛行耐力，提高飛行工作效率的目的。

參考文獻

1匡調元.兩綱八要辨體質新論.中醫藥學刊，2003，21(1)：108-110

2王紅梅.小議無病有證.中醫雜志，2003，44(增)：123-125

3王紅梅.“治未病”理論的臨床研究與應用探微.中醫藥學刊，2004，22(9):1671-1672

4龔婕寧.“治未病”理論的超前性與臨床滯后的改變.中醫藥學刊，2003，21(1)：132-1332

5宋為民，羅金才.未病論[M].重慶：重慶出版社，1994.38

6王偉，陳可冀.中西醫結合臨床研究的思路與方法.中國中西醫結合雜志，2000，20(2)：136-137