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“子午仪”卫星导航系统的组成

“子午仪”卫星导航系统由卫星网、地面跟踪站、计算中心、注入站、美国海军天文台和用户接收设备六部分组成。

卫星网由4～5个卫星组成，卫星轨道在赤道上空约1075千米处，卫星以7.3千米/秒的速度绕地球旋转，运行周期约107分钟。卫星网仿佛是一个“鸟笼”，地球在其中旋转，每当卫星在地平线上空出现一次，就有一次定位的机会。

地面跟踪站一共有4个。每个站都由定向天线来跟踪卫星，接收从卫星发来的信号并进行处理、记录，然后将数据连同时间修正量传送到计算中心。

计算中心根据每个跟踪站传送来的数据，计算出每颗卫星未来16小时内在格林尼治时间偶数分钟开始时刻的位置，经编码后送往注入站。

注入站对数据进行存储。每12小时进行一次数据注入，用来替代卫星中原来所存的数据，并对卫星上的时间信号作修正。

海军天文台接收卫星在偶数分钟时刻的时间同步信号，与格林尼治时间对比后，把时差值输入计算中心，以实现卫星、跟踪站、计算中心、注入站和用户设备的时间同步。

“子午仪”卫星导航系统能覆盖全球，但该系统也有缺点：不能瞬时连续定位，定位的时间间隔平均为35～100分钟；定位误差为40～80米，用户本身的速度也会引起较大的定位误差；它只提供二维（经度与纬度）数据。因此它还不能适应高速航行的需要。因此到90年代后期该系统关闭了。

为了满足现代军事导航的需要，在70年代，美国就开始研制一种可连续定位、精度更高的卫星导航系统“导航星”全球定位系统，它是目前最重要的卫星导航系统之一。

智能网电话服务

智能网是采用计算机技术与通信技术相结合的方式开发的一系列智能化程度较高的电话业务。进入20世纪70年代后，存储程序控制技术提供的智能开始在电话网的支撑网中得到应用。智能网电话服务主要有：

（1）受话人付费电话业务。

（2）大众服务业务。

（3）应急业务。

（4）信用呼叫卡业务。

（5）可选记帐业务。

（6）虚拟专用网业务。

（7）广域集中小交换机业务。

（8）通用号码业务。

（9）个人呼叫号码业务。

（10）附加计费业务。

（11）用户本地信令业务。

（12）移动电话业务。

传统通信网正在向智能网发展，使之在各种情况下经常处于最佳运行状态，即使偶然出现故障，甚至在战时被敌方破坏情况下，仍具有自行组织、自行修复的功能，以确保信息网有效地工作；也可提供各种智能服务功能，如念号接通、即时翻译、自动录音和辅助决策等功能。

智能生活

美国麻省理工学院中央实验室的研究人员设计出一项方案，内容是借助多功能手段和视听识别系统建立一种智能生活方式。这种生活方式由“家庭大脑”指挥一切，能满足各类人的口味。

门的把手识别出你的手以后，门将自动开启。当你跨过房间的门槛时，电视机即自动打开并选出你所喜爱的节目。室内环境温度也将根据你身体的需要自动调节。家庭中心大脑不仅同理家机器人而且也同其他家用电器相联接。

这套系统将做成无绳装置。此设计方案有三项目标：加强安全，提高舒适度，使日常生活变得轻松。该方案用了多种手段和声音识别方面的最新技术。声音识别是该方案的关键因素之一，与电脑联网的所有设备都能识别声音，而且还可以识别人体语言。只要做一个简单的手势，电视机就启动。未来房间将装有一个中央摄像机，这就是“家眼”，“家眼”能识别进入房间的人。说话人的声音将由电脑自动加以选择，看是谁说的。安装在客厅角落处的一架钢琴会演奏贝多芬的交响曲。当有人进入房间时，电灯会自动点亮，人一离开又自动熄灭。为了增加居家的安全，在皮鞋鞋底安装电子“跳蚤”。房子能够识别主人。还有一种安全系统用于识别别人穿房主人的皮鞋的情况，这一装置是由声码在起作用。如果某人穿了房主人的鞋，但是不知道主人的声码，将被拒之门外。

综合业务数字通信网

先进、高效的长途通信网络是完成信息传递的重要因素。目前一些发达国家都已基本淘汰了人工接续网，而用自动交换网来替代。过去长途通信网都是采用模拟式的，现在已逐步向数字化方向发展（或者是数模兼容）。综合业务数字通信网（ISDN）已被认为是通信网建设的发展方向，它不仅可以用来进行电话通信，也可传送非电话信号（如文件、图表和电脑数据等），开放电报、传真、电视、数据传输等各种通信业务。

在综合业务数字通信网中，传输和交换的信号都是离散的数字信号，其设备都需要采用数字设备，如果是模拟电话需要进行传输或交换，则必须先经过“模/数”转换设备（A/D）把它转换成数字信号后才能进网，到达接收终端时，再经“数/模”转换设备（D/A）变换为原始的模拟电话信号。

随着信息交换量的日益增大，建立有线和无线综合利用的通信网已提到了议事日程，当有线信道发生障碍时，信息传输就会自动改道，用无线信道接替传输。

综合业务数字网

在20世纪80年代以前，世界上不同的电信业务是通过不同的业务网来实现的：电话网供打电话的用户使用；用户电报网供拍电报的用户用；传真网、数据通信网，分别供传真通信及数据通信用。由于不同的网络要分别建设、管理和维护，很不经济，而且各种网的利用率很低，这很难适应快节奏社会发展的需要。因此，人们考虑建立一种单一的网络，利用同一条线路为用户提供多种通信业务，这种通信网，就是综合业务数字网，其英文缩写为ISDN。各种通信终端，无论是电话机、传真机、个人计算机等，都可用这样一个综合各种信息的网来进行信息的交换、传送。这不仅给用户带来了方便，而且使通信系统的效率及经济效益明显提高，促使各种通信手段发生根本性的变革。

用综合业务数字网进行通信，使用的是数字信号。因此，大量的音频、视频信号和数据信息能进行快速传输。与模拟信号相比，数字信号便于进行处理及消除噪声，能有效地提高信号传输的质量，提高传输的效率。

“自动通信集成网络”

国外使用较多的“自动通信集成网络”是比较理想的一种电信网络。这种网络由3个相互联系的部分组成：电话中枢网、无线电话网和控制中心。其主要优点是通信可靠，能保证用户随时同任何地点的其他用户取得联系；机动性强，当它转移时通信不会中断；安装速度快，建立一个电话中枢仅需半小时；抗毁性强，当一部分通信设备遭受意外摧毁或干扰时，信息的传输就会自动迂回，以保证通信联络不间断。

随着世界各国经济往来的日益增多，通信已经跨过国门通达全球。为使信息流遍五洲四海，只要在综合电话通信网的基础上利用各种信道（卫星通信、光纤通信、电缆通信等）将各国的一级汇接中心相互间联络起来，就能组建起一个全球性通信网络，偌大的蔚蓝色星球都在这个通信巨网覆盖之下。你只要拥有一台电话机，通过国际长途直拨电话通信网络，就能迅速地与远在大洋彼岸的客户通话，打国际电话如同打市内电话那样方便。“海内存知己，天涯若毗邻”，这段唐代诗人王勃的绝句，不再是夸张比喻和情感抒发，而是真能做到的事了。不难想象，如果没有先进发达的全球通信网络，世界各国人们的友好交往和工作、生活将会有多么大的不便。

自主导航车

美国卡内基—梅隆大学的实验性自主导航车Navlab，虽然外形同一般卡车没有多大区别，但由于车上装有黑白或彩色摄像机，有激光测距仪，有超声传感器阵列，通过这些传感器，使它能识别道路，识别路标，躲避障碍，即具有感知周围环境的能力。法国AAS实验室的自动装配单元，由两只多关节机械手组成，这两只手臂虽然只是两台工业机器人，但由于其上装有力（力矩）传感器和触觉传感器，装配单元的顶部和两侧装有摄像机，通过这些力觉、触觉与视觉，它也能感知环境，测量到力或力矩的变化，识别待装配零部件的形状、位置等。

自动“寻找对方的电话线”

1896年，拨号电话问世，使自动交换机的作用更有效地发挥出来。有了步进制交换机，原来由话务员根据用户呼叫接通对方电话的操作就被用户发出的拨号信号代替了。在步进制交换机中，一种称为选择器的大型设备代替了接线员。用户拨出对方的号码后，选择器就会按照这个号码自动“寻找”对方的电话线，并正确地搭接到对方的电话线路上。后来西门子公司把选择器改为两个电磁铁（称为西门子式）。

1915年前后，贝尔公司同时开发出旋转式和升降式两种步进制交换机。

1919年，瑞典工程师比图兰得和帕尔默格林发明纵横制交换机。1923年，瑞典首先制造出可实际使用的纵横接线器。1926年，瑞典制造出第一台大容量纵横制电话交换机。20世纪50～60年代，纵横制交换机在世界各地得到广泛的应用。

专家系统

“智能机器人”专家系统是一个计算机程序系统，但它和传统的计算机程序不同，是“在复杂领域内求解问题的高性能的程序”。所谓复杂领域，是说领域的知识复杂而庞大，往往具有不确定性和判断性（经验性）的特点。所谓高性能，是说程序的功能与效率可以同该领域最好的专家相比。这种领域的问题，过去只有该领域的专家（“人类专家”）根据自己的知识和经验才能解决；而今天人们要把专家的知识和经验编码入计算机，使它能模仿专家的推理过程，对问题给出专家水平的解答。因此专家系统可以说是“人工专家”。而且它可以模仿不止一个专家，它可以模仿多个专家协同地求解问题。

在我国，石油、地质、医疗、农业、工业、气象等部门，“七五”期间共开发出26个实用的专家系统，其中10个达到了国际先进水平。中科院合肥智能所研制的施肥专家系统，针对性强，效果好，在全国15个省的70多个县推广应用，增产粮食5N5亿千克，棉花7N7万担，节省化肥25万吨，为农民增加收入4亿元。

专家系统应用在军事上的著名实例是在1991年初的海湾战争中。当时以美国为首的多国部队遇到一个非常严重的问题，就是怎样尽快地把大量的军队（约50万人）和物资装备（约130亿磅）从美国和欧洲运到沙特阿拉伯境内。政府资助的一个小组在6个星期内开发了一个规划专家系统来规划运输工作，大量的SUN工作站运到了沙特。由于使用了专家系统，使得重大的运输任务如期完成。军事空运司令部司令汉·约翰逊上将不无得意地说：“历史上还没有哪个国家运送物资和人员能这么多、这么快和这么远。”

专家系统创始人之一、美国斯坦福大学教授埃·费根鲍姆在20世纪80年代中期对世界上许多国家和地区的专家系统应用情况做了一番调查研究，他总结说：几乎所有的专家系统至少能将人的工作效率提高10倍，有的达到100倍甚至300倍；使用专家系统节约了大量的资金，如著名的DEC公司的用于计算机组装的系统XCON，每年为该公司赢利1N5亿美元，一些小型的基于PC机的专家系统每年也能节省10万美元。

专用用户电路

专用用户电路（也叫专线电路），即用户摘机后，不需要拨电话号码，就能自动地接通预定的被叫用户。这种电路每时每刻都是接通的，专供给待定的两用户使用。

智能网

智能网是一种“隐藏”在现存电脑通信网里的网，享有“网中网”之称。它的基本设计思想是通过对传统网络结构的改造，在网络单元之间重新分配网络的功能。例如，可以把交换机的业务逻辑和交换逻辑分开，分别由不同的网络单元来完成，这样就可以以有限的基本功能组件构成大量的电信业务。用户一旦需要增加新业务或改变业务类型时，不需改变交换机的软件，只需改动一下业务控制点中的逻辑，输入不同的参数，对功能组件重新进行组配就可以了。

智能机器人

专家系统和智能机器人是人工智能发展最快的两个分支，前者是模拟人的思维活动，后者则要代替人的肢体行为。智能机器人是机器人发展的高级阶段。第一代是工业机器人，在20世纪50年代出现，由于其灵活性（可编程）、通用性，在许多工业领域（首先是汽车工业）得到广泛应用。第二代是具有感知能力的机器人，从20世纪80年代中期起，以装配机器人为先导，应用于电子、电气、精密机械制造等产业。第三代是具有智能的机器人。一个智能机器人应具备三个方面的能力：感知环境的能力，执行某种任务而对环境施加影响的能力，把感知与行动联系起来的思考能力。

当前国外的智能机器人已转为面向中小企业甚至个人，美日等国已研制出用于工业、医疗、服务等领域的小型微型机器人。如日本三菱电机公司的垂直多关节型微型机器人，有五个自由度，用PC机编程，操作简单，价格低廉，适合于装配和移载作业。美国的食品行业正在普及服务机器人，它可在餐馆内环形轨道上行走，顾客在座位上按动开关，机器人听召即来，为顾客送上快餐或饮料，服务时间仅需15～30秒。日本已有家庭清扫与警卫机器人、医院护理机器人、娱乐机器人。

问答题

1．世界各国的数学家、生物家、化学家以及计算机专家正在合作研制未来的液体DNA电脑。这种电脑有哪些优点？（）

A．体积小

B．存储量极大

C．运算速度极快

D．最大限量地减少能耗

2．世界上第一台电子计算机是在哪一年诞生的？（）

A．1946

B．1976

C．1980

D．1983

3．宽带综合业务数字网是目前国际、国内通信和信息领域的热门话题，是建立信息高速公路的基础。它具有哪些显著特征？（）

A．高速化

B．综合化

C．标准化

D．数字化

4．子午仪卫星导航系统是由哪些部分组成的？（）

A．卫星网

B．计算中心

C．地面跟踪站

D．美国海军天文台

5．专家系统和智能机器人是人工智能发展最快的两个分支，前者模拟人的思维活动，后者则要代替人的肢体行为。一般来说，一个智能机器人应该具备哪些能力？（）

A．感知环境的能力

B．执行某种任务的能力

C．把感知与行动联系起来的思考能力

D．高级运算能力