设计方案

时间：2026-03-13 10:00:06 方案我要投稿

设计方案7篇（集合）

　　为了确保事情或工作扎实开展，常常要根据具体情况预先制定方案，方案是阐明行动的时间，地点，目的，预期效果，预算及方法等的书面计划。方案的格式和要求是什么样的呢？以下是小编精心整理的设计方案7篇，欢迎大家分享。

设计方案7篇（集合）

设计方案篇1

　　（一）教材：人教社九年义务教育初中物理第一册

　　（二）教学要求

　　（l）常识性了解功的原理，功的原理教学设计示例之一。知道使用任何机械都不省功。

　　（2）会应用功的原理进行简单的计算。

　　（三）教具

　　杠杆和支架、钩码、滑轮、细线、刻度尺（两个）。

　　（四）教学过程

　　一、复习提问

　　1．做功的两个必要因素是什么？举例说明。计算功的公式和单位是什么？

　　2．课本章后习题2，由学生板演，其他同学自己演算，最后教师讲评。

　　说明：机车牵引力对这列火车做的功也可以说成机车克服阻力做的功是1.08×107焦。又如用手匀速竖直向上提起重1牛的钩码，通过的距离是1米，则手的拉力对钩码做的功就是W＝F·s＝G·h＝1牛×1米＝1焦。这时也可表述为手克服阻力做的`功是1焦。

　　二、进行新课

　　1．引入、提问：使用杠杆、滑轮这些简单机械能够省力，是不是也能省功呢？

　　2．组织学生完成课本本节实验l、2。

　　学生自己实验。教师巡回指导。

　　（1）明确实验目的是研究使用杠杆（或滑轮）提升重物时能不能省功？即手对杠杆（或滑轮）做的功与杠杆（或滑轮）对重物做的功是否相等。

　　（2）明确实验中动力就是手的拉力，阻力的大小等于钩码重。

　　图14—4，实验是利用杠杆的平衡条件算出手对杠杆的拉力。图14—5实验中手对动滑轮的拉力由动滑轮的特点得出。

　　钩码重G＝mg，物理教案《功的原理教学设计示例之一》。

　　（3）测量砝码提升的高度和手移动的距离时，把两个刻度尺分别竖直放在砝码及手旁，记下砝码和手的起始位置。当用杠杆（或动滑轮）提升砝码到一定高度时，再记下砝码和手的终了位置，求出砝码升高的高度h（米）和手移动的距离s（米）。

　　（4）实验中，杠杆和动滑轮的重及杠杆和滑轮在运动中的摩擦力忽略不计，因为实验研究的是理想机械。

　　（5）按课文实验1、2，并参照图13—4、图13—5组装实验器材，将实验结果填入课文表格中，写出实验结论。

　　3．总结实验结论

　　①学生报告实验记录数值和实验结论。教师将几组数值记于黑板一或事先画好表格的小黑板）上。

　　②实验表明：

　　利用杠杆提升砝码，使用杠杆所做的功F·s（焦）和直接用手所做的功G·h（焦）相等，即使用杠杆不能省功。

　　利用动滑轮提起砝码，使用滑轮做的功F·s和直接用手所做的功G·h相等，即使用动滑轮也不能省功。

　　总结出功的原理并板书：“

　　三、功的原理

　　1．使用机械不能省功。这个结论叫做功的原理。

　　2．功的原理对任何机械都适用。”

　　3．提问：使用任何机械都不省功，为什么人们还要使用机械呢？（课文后“想想议议”）

　　要求答出：可以省力，或省距离，或改变动力的方向，使用方便等好处。

　　4．例题：课本章后习题5。

　　教师板演讲解。首先弄清已知条件、物理过程。

　　四、布置作业

　　1．填写课文章后“学到了什么”

　　2．课本习题6。

　　3．自学课本“斜面”。

设计方案篇2

　　教学目标

　　1．感受夏天的特点及文章的语言魅力。

　　2．体会课文表达的思想感情。

　　3．学习课文抓住特征写景的方法。

　　一、诗句导入

　　1、下面我们做个猜谜游戏，我背一句诗大家猜猜它描写的是春夏秋冬的哪个季节。抢答，不用举手。请听题：青女素娥俱耐冷，月中霜里斗婵娟…… 大家的诗词积累量还挺丰富的，这样你把你所知道的描写四季景色的诗句背出来给大家猜一猜。

　　过渡：我发现大家提到的夏天的诗句并不多。在历代文人的笔下，夏要么是干燥炎热苦闷压抑的艺术象征，要么就是杨万里笔下的“日常睡起无情思”，的一种轻松闲适中透出的一丝无奈。

　　可是，当代作家梁衡（板书：梁衡）却敢于履新涉奇，从人所寡言处言之，高声赞美这个春与秋之间的夏季，令人由衷叹服。今天我们就领略一番梁衡笔下的《夏》（板书：夏）

　　二、自读课文，整体感知

　　1、请朋友们打开课本，自读课文，看看作者笔下的夏又是怎样的一番景象。在朗读过程中，借助字典解决字词障碍。并思考：作者描绘了一个什么样的夏天？

　　2、的'夏天。（板书：热烈、紧张、急促）

　　三、研读课文，理解内容：

　　过渡：文中抓住这三个特点，分别进行了具体的描绘。

　　1、请大家组成四人小组互相探讨一下：课文用2、3自然段中用了哪些句子来具体表现夏天的热烈。

　　①、小组讨论

　　②、指名说一说，并借机引导女生朗读描绘大地夏景句子，男生读一读旺季景象的句子。

　　2、作者由写景自然过渡到写人，写了哪群人？（农民）第几自然段？好，我们一起把第4自然段读一下。

　　找找看哪些句子写出了紧张急促？

　　四、走进课文，再现画面

　　过渡：刚才通过234自然段作者为我们展现了一幅幅生动逼真的图面，仿佛在我们的眼前，耳朵里，都能感受到那一幕幕画面。

　　请以下面的形式说说你自己的感受。

　　我仿佛听见了；

　　我仿佛看见了；

　　我感觉到了；

　　1、动手写一写

　　2、指名说一说

　　五、重点点拔，点题升华

　　过渡：作者细腻生动的描写，使人如临其境，作者单为了写景才写夏的吗？

　　四人探讨一下：作者为什么写夏呢？（板书：景美）（板书：人勤）

　　1、.总结板书（黄金的夏）

　　2、仿句。

　　春日融融，夏，秋波澹澹，冬。

　　六、细读品味

　　1、作者抓住事物特征，运用对比手法，拟人比喻的修辞，再现了一个热烈、紧张、急促的夏天。请选择你自已喜欢的段落或句子，读给同桌听听，并说说喜欢的原因（边读边想像文中的画面，读出节奏、感情）

　　2、指名读一读，

　　七、拓展升华

　　根据课文描绘的景象和和作者抒发的情感，结合自己独特的感受，以“夏天是 ”写几句话。

　　八、布置作业：

　　查找资料，找出描写夏天的名篇名句。

　　板书：

　　热烈景美

　　金黄的夏紧张黄金的夏

　　急促人勤

设计方案篇3

　　一、活动目的

　　展现当代中学生朝气、活力、团结、进取的`精神风貌；展现班级良好风貌，增强感恩意识、责任意识、奉献意识，建设和谐校园、和谐班级、和谐寝室；展现学生良好学习风貌，培养文明风尚、学习风气、精神风采，丰富中学生活；提高班级凝聚力，增进班上同学的友谊，加强学生对身心健康的关注，提升学生的文学素养。

　　二、组织单位：边阳中学团委

　　三、评比对象：边阳中学初、高中全体团支部

　　四、活动主题：

　　月份、主题

　　9月“教师节”

　　10月“国庆节”

　　11月“志存高远，报效祖国”

　　12月纪念“12.9”

　　1月“元旦节”

　　五、评比内容

　　1、教师节（老师，您辛苦了、感谢老师）

　　2、国庆节（祖国，我爱你、我的祖国、祖国在我心中、庆祝祖国60周年）

　　3、志存高远，报效祖国（学生立志、奉献社会）

　　4、纪念“12.9”（以回顾历史为背景，以热爱祖国为主线）

　　5、元旦节（以欢度新年和弘扬传统文化为主线）

　　六、评选要求：

　　1、标题醒目，突出。

　　2、内容要求丰富、新鲜、健康、充实，紧扣主题。

　　3、主题鲜明，健康向上，有教育意义。

　　4、字迹工整、不潦草，无错别字。

　　5、插图美观，不花里胡哨，且与本期黑板报内容相符合。

　　6、美观大方、创意新颖，色彩协调、图文及装饰布局合理。

　　七、活动进程：

　　1、各班在每月20—25日把班刊出好，28日进行检查.

　　2、每月29日对评分结果进行张贴公布.

　　3、每月30日评选出优秀黑板报班集体并进行表彰.

　　八、相关说明

　　1、设计班级黑板报作品不允许抄袭他人作品（包括框架布局、文章内容、图片、文字、图标等）。

　　2、连续4次获奖且无其它重大违纪事故的班级，可直接被评为的度优秀团支部并给予颁发奖状、奖金和奖品。

　　3、各班级要高度重视每月的黑板报评比，精心准备，认真完成。

　　九、奖品设置：

　　一等奖1名奖状+奖金（40.00元）

　　二等奖2名奖状+奖金（30.00元）

　　三等奖3名奖状+奖金（20.00元）

　　优秀奖10名奖状

设计方案篇4

　　教学目标：

　　1、认识本课生字10个。积累词语13个，积累句子1句。

　　2、朗读课文，背诵课文第五节。

　　3、读课文，学习提出问题，讨论问题。

　　4、了解著名作曲家海顿的智慧和才能，激发学生运用智慧解决实际问题。

　　教学重点难点：

　　1、能朗读课文。

　　2、学习提出问题，讨论问题。

　　分层目标：

　　1、能正确认读生字、词语，能正确朗读课文，学习提出问题。（后）

　　在正确朗读课文的基础上提出问题、讨论问题，并激发学生运用智慧解决实际问题。（中、优）

　　教学过程：

　　一、认知冲突：

　　1、播放音乐《告别交响曲》。

　　随机出示：舒缓美妙绝伦凄婉

　　2、这首曲子的作曲是谁，介绍海顿。

　　3、这首曲子是在什么情况下写成的？

　　4、出示课题：38优雅的.“请假条”

　　齐读课题。

　　理解“优雅”

　　“请假条”上为何加上双引号？

　　二、主动探究

　　（一）初读课文，学习其他字词。

　　1、快速阅读，自己解决字词。

　　2、学生交流。重点指导：聘

　　（二）精读课文，解决疑问。

　　1、带着问题，默读课文。

　　2、学生交流。

　　1）介绍奥地利及圣诞节。

　　2）你知道这张请假条指的是什么？板书：《告别交响曲》

　　3、重点学习第五节。

　　1）师再播放乐曲，学生默读课文，感受当时的情景。

　　2）体会其中形容词的意思。

　　3）指导朗读。

　　（三）学会质疑。

　　1、课文学完了，你还有什么问题？

　　2、同学讨论。

　　3、解决问题。

　　三、实践运用

　　1、加部首组词

　　巨（）（）爵（）（）虫（）（）

　　2、听写句子

　　四、拓展延伸

　　你还知道哪些音乐家的小故事？说一个给你的伙伴听听。

设计方案篇5

　　鹅舍建筑设计要点

　　鹅舍的建筑，总的要求是冬暖夏凉，阳光充足，空气流通，干燥防潮，经济耐用，且设在靠近水源、地势较高而又有一定坡度的地方。

　　为降低养鹅成本，鹅舍的建筑材料应就地取材，建筑竹木结构或泥木结构的简易鹅舍，也可是砖瓦顶或砖墙水泥瓦顶结构的鹅舍。养鹅只数不多时，可利用空闲的旧房舍，或在墙院内利用墙边围栏搭棚，供鹅栖息。

　　鹅舍的建筑因鹅群的用途不同而分为育雏舍、育肥舍、种鹅舍及孵化室等几种。

　　一、育雏舍

　　3周龄前的雏鹅由于绒毛稀少，体质娇弱，体温调节能力差，所以育雏舍应以保温、干燥、通风、无贼风为原则。鹅舍内还应考虑有放置供温设备的`地方或设置地火龙。鹅舍内育雏用的有效面积（即净面积）以每座鹅舍可容纳500～600只鹅为宜。舍内分隔成几个圈栏，每一圈栏面积为10～12平方米，可容纳3周龄以内的雏鹅100只，故每座鹅舍的有效面积为50～60平方米。鹅舍地面用沙土或干净的粘土铺平，并打实，舍内地面应比舍外地面高20～30cm，以保持舍内干燥。育雏舍应有一定的采光面积，窗户面积与舍内面积之比为1：10～15，窗户下檐与地面的距离为1～1.2m，鹅舍檐高约1.8～2m，育雏舍前是雏鹅的运动场，亦是晴天无风时的喂料场，场地应平坦且向外倾斜。由于雏鹅长到一定程度后，舍外活动时间逐渐增加，且早春季节常有阴雨，舍外场地易遭破坏，所以尤其应当注意场地的建筑和保养。总的原则是场地必须平整，略有坡度，一有坑洼，即应填平，夯实，雨过即干。否则雨天积水，鹅群践踏后泥泞不堪，易引起雏鹅的跌伤、踩伤。运动场宽度约为3.5～6m，长度与鹅舍长度等齐。运动场外紧接水浴池，便于鹅群浴水。池底不宜太深，且应有一定的坡度，便于雏鹅浴水后站立休息。

　　二、育肥舍

　　以放牧为主的肥育鹅可不必专设育肥舍，且由于育肥期杭州地区气候已趋温暖，因此，可利用普通旧房舍或用竹木搭成能遮风雨的简易棚舍即可。这种棚舍应朝向东南，前高后低。为敝棚单披式，前檐高约1.8m，后檐约0.3～0.4m，进深约4～5m，长度根据所养鹅群大小而定。用毛竹立柱做横梁。上盖石棉瓦或水泥瓦。后檐砌砖或打泥墙，墙与后檐齐，以避北风。前檐应有0.5～0.6m高的砖墙，约4～5m留一个宽为1.2m的缺口，便于鹅群进出。鹅舍两侧可砌死，也可仅砌与前檐一样高的砖墙。这种简易育肥舍也应有舍外场地，且与水面相连，便于鹅群入舍休息前的活动及嬉水。为了安全，鹅舍周围可以架设旧渔网。渔网不应有较大的漏洞。鹅舍也应干燥，平整，便于打扫。以每平方米栖息7～8只70日龄的中鹅进行计算。这种鹅舍也可用来饲养后备种鹅。

　　育肥舍设单列式或双列式棚架。鹅舍长轴为东西走向，长形，高度以人在其间便于管理及打扫为宜；南面可采用半敞式即砌有半墙，也可不砌墙用全敞式。舍内成单列或双列式用竹围成棚栏，栏高0.6m，竹间距为5～6cm，以利鹅伸出头来采食饮水。竹围南北两面分设水槽和食槽。水槽高15cm，宽20cm。食槽高25cm，上宽30cm，下宽25cm。双列式围栏应在两列间留出通道，食槽则在通道两边。围栏内应隔成小栏，每栏10～15平方米，可容纳育肥鹅70～90只左右。这种棚舍可用竹棚架高，离地70cm，棚底竹片之间有3cm宽的孔隙，便于漏

　　粪。也可不用棚架，鹅群直接养在地面上，但需每天打扫，常更换垫草，并保持舍内干燥。

　　三、种鹅舍

　　种鹅舍每平方米可容纳中小型鹅2.5～3.5只，大型鹅2只，以每舍饲养400只左右为宜。杭州地区舍檐高度应为3m以上，以利通风散热，窗户面积与地面面积的比为1：10～20。舍内地面为砖地、水泥地或三合土地，以保证无鼠害或其它小型野生动物偷蛋或惊扰鹅群。一般舍内地面比舍外高出10～15cm，以利排水，防止舍内积水。鹅舍的一角设产蛋间，地面最好铺木板，防凉，上面铺稻草，鹅作窝产蛋。种鹅舍外设陆地运动场和水浴池。运动场面积为舍内面积的1.5～2倍。周围要建围栏或围墙，一般高度在1～1.3m即可。鹅舍周围应种树。高大的树荫可使鹅群免受酷暑侵扰，保证鹅群正常生活和生产。如无树荫或虽有树荫但不大，可在水陆运动场交界处搭建凉棚。

　　四、孵化室

　　采用天然孵化时，孵化室应选在较安静的地方。孵化室要冬暖夏凉，空气流通，窗离地面高约1.5m，窗要开得小，使舍内光线较暗，以利母鹅安静孵化。孵化室面积每100只母鹅占12～20平方米。如用木搭架作双层或三层孵化巢，面积可相应减少。舍内地面用粘土铺平打实，并比舍外高15～20cm。舍前设有水陆运动场，陆上运动场应设有遮荫棚，以供雨天就巢母鹅离巢活动与喂饲之用。人工孵化室要求，根据孵化用机具大小、数量而定，具体规格质量要求同孵鸡用孵化室。既要通风，又要保温、冬暖夏凉，地面铺有水泥，且有排水出口通室外，以利冲洗消毒。

　　与孵化室相邻并相通的，是有与规模相适应的存蛋库。蛋库中应备有蛋架车，蛋架车上的蛋盘应与孵化机中的蛋盘规格一致，以利操作。

设计方案篇6

　　利用火箭进行人工增雨作业时，AgI是按火箭弹的抛物线弹道轨迹在云层中播撒的，播撒后在云层中形成一条线柱状催化带，播撒高度和距离随着弧形弹道轨迹的变化而变化。播撒完成后，火箭降落伞自动弹出并打开，带着弹体缓慢降落。整个播撒过程可以看见一条弧形的弹道催化带(烟雾带)，播撒是在移动中完成。播撒起始高度可通过调整发射架的射角来完成，射角越高，起播点和播撒最高点的高度都会增加，始播点和终播点之间的水平距离相应减少。不同发射仰角对应的各播撒参数见表1［18］。在实际开展人工增雨作业时，要考虑云顶高度、云中0℃层高度、云体的水平尺度、云中液态水含量、以及云中上升气流的分布等，选择适当的射角、方位和作业时机，尽可能将AgI播撒到最有效的区域，避免部分催化剂逸出云体，导致在云外无效播撒。增雨作业催化剂桂林的人工增雨都是采用冷云催化技术，即通过在云中负温区播撒AgI，增加冷云的凝结核，增加云中水汽转化为雨滴降到地面的效率。AgI为冷云成冰核，催化过程的有效冰核数量与环境温度有关，云中温度在－4℃～－20℃范围内，核化率最大。比较理想的作用温度范围在－6℃～－12℃区域。当AgI在这个高度层内播撒就能够更好的发挥AgI的成冰核作用，

　　夏秋季作业方案

　　积雨云特征夏秋季节地面及近地层温度高，对流容易发展，即夏秋季节的降水主要产生于积雨云系。由于对流的作用，积雨云层发展深厚，云中对流旺盛，含水量大，且含大量的过冷水，为火箭作业催化提供了较好的条件。但积雨云系一般是水平尺度小，垂直厚度大，生命周期短，阵性降水为主，强度虽大，但分布不匀。根据这些特点，增雨作业的时机选择非常关键。积雨云从发展到消亡，一般可以分为3个阶段，即初生阶段、发展成熟阶段和消散阶段。初生阶段以上升气流为主，从积云底部到顶部均为上升气流，上升气流一般在云底较小，到云中上部达到极大;发展成熟阶段云体移动前方仍以上升气流为主，云体移动的后方盛行下沉气流;到了消散阶段，云体上下基本都以下沉气流为主。因此，为有效增雨，保证AgI直接进入云中上升气流区，并达到相应的数浓度。选择积雨云增长阶段是人工催化的最好时机，作业时要尽可能把AgI播撒到上升气流强、含水量丰沛的区域，一般情况是选择发射方向对准云体移动的前部上升气流的人流区域进行作业［19－20］。作业条件分析夏秋季节以对流云降水为主，0℃层高度较高，一般都在5km以上，对流云层厚，一般不容易打穿，所以作业仰角选择尽量偏高，但由于桂林上空，飞机比较多，受空域管制的限高，一般选用60°～70°的作业仰角为好。要注意尽可能作业到上升气流区，利用上升气流带动AgI上升到0℃层以上高度。根据对流云前方多为上升气流的.特点，夏秋季节注意选择对流云作业，认真分析雷达回波的演变，选择回波单体移动的前方作业［18］。一般要考虑雷达回波强度在30～40dbz的范围，回波顶高度在9km以上，由于播撒的催化剂不可能全部到达0℃层高度，所以作业用弹量要比冬春季节增加。作业实施方案根据桂林多年人工增雨作业情况的效果检验，比较成功的作业方案可以总结为:根据抗旱工作的需要，密切监视天气雷达的降水回波演变，如果有30dbz以上强度降水回波可能影响作业区，作业人员立即做好作业的准备，填装好火箭弹，一般每次填装4枚，将发射架仰角调到62°，方向对准降水云团移来的方向，降水回波进入影响区域，立即申请作业。作业时，每发射一枚火箭弹，将发射架仰角调高2°，即采用垂直扇形发射。因为空域批准的时间限制，调整发射方位需要时间长，难度大，所以选择调整发射仰角容易。发射完4枚火箭弹，如果需要继续作业，则需要重新准备，另行申请作业。

　　冬春季作业方案

　　作业条件分析冬春季节，桂林地区基本上是受冷空气影响，以层状云降水为主，由于层状云中对流发展不强，云体的垂直厚度较薄，0℃层高度在3700～4500m之间。受大尺度天气系统的影响，云系范围较大，云层稳定，云内含水量虽然较小，但地面降水量分布均匀，持续时间较长。表现在雷达观测资料图上，回波顶高较低，一般低于10km，回波强度在25～35dbz之间，覆盖面积较大，分布均匀。研究表明:这类过冷云中无冰晶时，它是稳定的，一旦云层中出现了冰水共存状态，就会产生蒸凝过程，发生冰水转化。人工增雨催化剂(AgI)的作用就是制造冰晶，破坏层云的稳定结构。由于层状云中上升气流速度较小，不可能由上升气流将AgI带到过冷水集中区，所以催化播撒层高度应尽可能高些，以提高增雨效率。但又由于云层较薄，过高作业播撒很可能播撒到了云顶以外，形成无用播撒，统计计算表明，桂林地区冬春季节作业仰角选用55°～62°为宜。作业操作方案根据桂林历年冬春季节抗旱增雨工作的总结，冬春季节人工增雨作业方案可以个归纳为:加强对天气雷达的降水回波演变资料的分析，如果有25dbz以上强度降水回波可能影响到作业区时，作业人员应做好作业的准备，填装好火箭弹，一般每次填装2枚，将发射架仰角调到58°，方向对准降水云团移动的来向，降水云团进入影响区域，地面开始产生降水，组织申请作业，作业时，每发射一枚火箭弹，将发射架发射方位调整2°，即采用水平扇形发射。发射完2枚火箭弹，观察作业效果，如果作业效果比较好，作业条件继续存在，则需要继续作业，工作人员重新准备，另行申请作业。

　　人工增雨作业的一些讨论

　　增雨抗旱也应该未雨绸缪真正进入干旱的时候，降水云系很少，人工增雨作业的机会也很少，靠人工增雨来解决旱情，作用非常有限，这时的人工增雨只是一种不得已而为之的辅助手段。如果水利设施较好，蓄水能力较强，在干旱还没有开始的降水多发期进行人工增雨作业，效果要比干旱已经发生时的作业好很多。为此，各地不要过度依赖人工增雨手段来抗旱，而应积极发展水利工程，在旱季开始前开展增雨作业，增加各地的蓄水，采取综合措施，应对干旱［1］。抗旱作业一定要安全第一人工增雨作业是一项技术性很强的工作，要保证发挥增雨作业的效果，作业时机的把握、作业云体的选择、作业方位的确定，都需要严格的限制。同时，由于空域的安全、周边群众的安全也是首先要保证的因素，所以，真正的人工增雨作业，要受到很多方面的限制，不能完全按照理论上的要求进行。对具体作业点、作业时机、作业方位的选择，首先要考虑安全，在安全有保障的前提下，科学选择作业方位和作业时机，争取最大的社会和经济效益。

　　小结

　　全球气候变化，干旱发生越来越严重，人工增雨作为抗旱的一项重要手段，越来越受到政府和群众的重视，应该采取综合措施，积极应对干旱。桂林地区的人工增雨作业采用WR-98火箭作业系统，通过在云中播撒AgI冷云催化剂，提高云中水汽转换成雨滴的效率。桂林地区冬春季节人工增雨作业对象以层状云系为主，云层薄、范围宽，0℃高度层相对较低，可以采用较低仰角，水平扇形作业发射。夏秋季节，对流云系发展旺盛，0℃高度层约在5km以上，作业仰角相对要高，以垂直扇形作业发射为主，尽可能作业到云系移动的前方的上升气流区域，通过上升气流的作用，将AgI催化剂带到－4℃以上，充分发挥AgI成冰核的作用。人工增雨作业实施要安全生产第一，根据作业点的具体情况，科学合理选择作业时机、作业方位等，社会效益和经济效益统筹兼顾。

设计方案篇7

　　摘要：提出一种新型的数据记录系统设计方案，并在AsKania数据记录系统的改造中加以运用。主要阐述AsKania数据记录系统的改造中，点阵控制模块、点阵驱动模块的硬件实现和软件实现，以及方案实现过程中解决的问题。经实践检验，证明了该方案的可行性、可靠性，提高了点阵的均匀性。

　　关键词：摄影机点阵均匀性防串光

　　高速摄影机是用于靶场火箭弹道和姿态测量的光测设备。高速摄影机的电控系统主要由同步控制、数据记录、自动调光等系统组成，在摄影时统及摄影频率控制下，实时、清晰地将目标及相关信息记录在胶片上，为事后处理提供原始数据信息。

　　数据信息是以点阵的形式记录在胶片上，传统的数据记录系统是在摄影时统控制下，同步地对方位角、俯仰角、时间、摄影频率、同步信号、摄影编码、站址、弹序等信息进行采集、处理并按要求的格式进行排列;最后，在摄影频率控制下以分时扫描的方式逐行或逐列点亮点阵，将信息记录在胶片上。如果因点阵亮度不够或者其它原因而使胶片上某些点曝光不足，事后用判读仪判读时，可能造成错判或误判，最终导致错误的数据处理结果。用传统的方法提高曝光不足点的亮度，同时会使该点同一行或同一列的其它点更亮，造成点与点之间边缘不清晰，同样会影响判读。即便如此，有时某些曝光不足点的亮度仍不能满足判读要求。

　　基于上述问题，笔者提出了一种新的设计方案，对点阵每一个点的点亮时间单独进行控制，实现点阵曝光时间的单点控制。此方案在AsKaniaKTH532电影经纬仪改造中得以实现。

　　AsKaniaKTH532高速摄影机是20世纪70年代由法国设计制造的。其点阵数据记录系统的点阵是5×22的LED阵列，以LED作为光源，由光纤传输投影到胶片上完成数据记录。如果采用传统的控制方法，用这套点阵及投影系统所打点阵均匀性极差，判读仪无法进行数据处理，其主要原因是：

　　(1)用LED作为光源，由于自身参数有差异，导致亮度不均匀;

　　(2)原先的光学投影系统中光纤有老化及断丝现象，在传输过程中，光学投影系统对点阵上每一个点的光能量的衰减不同，即使每个点的光照相同，仍不能保证每个点投影在胶片上的强度相同，所以不可能在胶片上产生相同的曝光量，即点的黑度不同，而且差异很大，点阵整体不均匀。

　　由于结构方面的原因，对数据记录系统改造时必须延用这种方式不变，保留原先的光学投影系统。采用传统的控制方法不能解决由于上述原因所带来的'点阵黑度不够和不均匀的问题。所以在点阵数据记录系统的改造中，运用了点阵曝光时间的单点控制方案，使点阵每一个点的曝光时间可以通过编程设定，大大提高了点阵的均匀性。

　　1数据记录系统的原理与组成

　　数据记录系统的原理与组成如图1所示。

　　数据记录系统主要由上位机、数据采集模块、点阵控制模块、点阵驱动模块、点阵模块、光学投影模块组成。

　　数据采集模块：数据采集模块实现点阵信息的采集。主要是以8031单片机为核心的下位机，在摄影时统的控制下，实时地对时间、方位角、俯仰角、同步信息、频率编码等信息逐个采集，然后存放在双口RAM中，供上位机通过总线读取。

　　上位机：通过总线对双口RAM中的数据信息，按照要求的点阵排列格式进行排列，并对每个点的点亮时间进行编程设定，最后由点阵控制模块逐行输出。

　　点阵控制模块：在上位机的控制下，按上位机对每个点曝光时间的设定，以及点的亮与灭，逐行输出点阵控制信号到点阵驱动模块。

　　点阵驱动模块：点阵驱动模块输出的控制信号不能直接驱动点阵的LED，经驱动模块产生驱动信号驱动点亮点阵的LED。

　　光学投影系统：将点阵LED的光能量传输到胶片，使胶片产生曝光，记录数据。

　　点阵单点控制方案与传统控制方案的主要区别在于点阵控制模块不同。下面主要介绍点阵单点控制方案中，控制模块和驱动模块的软硬件设计与实现。

　　2控制模块和驱动模块的硬件设计与实现

　　传统的点阵控制与驱动模式有：

　　(1)一次点亮。即每一个LED的阴极和阳极分别有一个控制信号，一幅点阵一次点完。这种方式所用时间最短，但控制电路和驱动电路都非常复杂，一般不采用。

　　(2)逐列扫描。逐

　　列扫描即每次点亮其中的一列，一幅点阵分22次点完。这种方式比一次点亮的电路简单，但所用时间比一次点亮时间长。

　　(3)逐行扫描。逐行扫描即每次点亮其中的一行，一幅点阵分5次点完。这种方式控制电路和驱动电路都最简单，而且所占用时间界于前面两者之间，一般多采用这种方式。

　　采用逐行扫描模式。为了确保点阵在胶片上的黑度和均匀性，若采用传统的黑度调整方案存在以下问题：①减小串联在LED中的限流电阻值，使通过LED的驱动电流增加，从而提高其亮度，提高胶片上淡点的黑度。但一方面AsKaniaKTH532点阵系统中，光学投影系统断丝较多，点阵投影到胶片的过程中，对光能量损耗较大，一味地提高亮度会影响LED的寿命，而在极限电流范围内的亮度又不足以补偿部分断丝对能量的损耗;另一方面因为选用逐行扫描方式，调整一列限流电阻会影响到5个点的亮度，所以这种方法并不可取。②延长LED的点亮时间，也就是延长曝光时间，提高淡点的黑度。同样因为选用逐行扫描方式，调整一行的点亮时间会影响22个点的亮度。该方案设计的点阵控制电路，能使点阵每一个点的驱动信号通过编程控制，实现曝光时间的单点控制，从而实现单点黑度的调整，确保点阵均匀性。

　　点阵的22列对应地由22个82C54定时器控制。由于该方案选用逐行扫描模式，所以22个82C54定时器分时控制着5行22列点阵的每一个点。82C54是一个可编程减法计数器，它有六种不同的工作方式，其中方式1(可编程单稳态特性)输出单拍负脉冲信号，脉冲宽度可编程设定，满足硬件电路的要求，其时序如图2所示。在设定工作方式和写入计数值后，输出端输出高电平;在触发信号上升为高电平时，输出为低电平，并开始计数;当计数器减为零时，输出为高电平。定时器输出负脉冲的宽度由定时器的计数值决定。

　　本方案中以列选信号作为定时器的触发信号，定时器输出为列控制信号，点阵22列LED的选通时间分别由22个定时器控制。点阵列控制信号经驱动反向产生列驱动信号，在行控制及列控制共同有效的情况下，点亮LED。点阵驱动电路如图3。

　　如果是亮点，列选信号为“1”，触发定时器计数，定时器输出的控制信号为“0”，驱动信号为“1”，行选通后可以点亮点阵;如果不亮点，列选信号为“0”，定时器输出的控制信号为“1”，驱动信号为“0”，即使有行选通信号也不能使LED点亮。

　　通过改变8254的计数值，可以改变列控制信号负脉冲的宽度，即改变驱动该列点亮的时间(图4中t的大小)。采用这种方法既能避免使用复杂的控制电路和驱动电路，同时又能实现点阵亮度的单点控制，实现单点黑度的调整。时序及波形如图4所示。

　　3控制软件的设计与实现

　　系统上电后，程序首先初始化，然后根据LED亮度及光学投影系统断丝情况的不同，对点阵中每一个点的曝光时间进行编程设定，即给对应的定时器赋不同的计数值。点阵在摄影频率控制下，对应每一幅画面有一幅点阵，所以在摄影频率上升沿到来之后进行数据采集、处理和编排。最后将编排好的点阵以逐行扫描的方式输出，控制驱动模块，点亮点阵。扫完一幅后，在判断摄影频率的下降沿到来之后，再准备下一幅点阵的数据采集和控制。这样一方面防止在同一幅画面上点阵出现多次曝光，另一方面保证了每一幅画面上数据记录的实时性。软件流程框图如图5所示。

　　4防串光措施

　　在实际中，为了减少故障，尽量简化硬件电路。把点阵控制硬件电路设计为：每扫一行，将每列所对应的22个定时器同时触发。这样就带来一个问题：由于8254是减法计数器，它的最小计数值是1，对于不需要点亮的点即使计数值为最小，定时器也会有一个负脉冲输出，对应有一个LED点阵的驱动信号产生，行选通后导致点阵中不需要点亮的LED点亮，最终在胶片上产生曝光即串光现象，造成事后点阵判读时误判。为了消除此现象，采取了以下措施：

　　(1)硬件措施，在点阵列控制信号前端加一级光电耦合器，其延迟时间远大于一个时钟周期，使得8254输出的很尖的负脉冲信号由于光电耦合器的延时而被滤掉，相应的列驱动信号为低电平，行选通后也因没有列驱动而不能使对应LED点亮，消除了串光现象的发生。

　　(2)软件措施，在逐行扫描点亮点阵时，先用行选信号触发8254，使不亮的点的列控制负脉冲输出，并确保列控制电平已经翻转为高电平时，再发出行选通信号，不该点亮的LED也不会被点亮。

　　采用防串光措施前后，点阵逐行扫描的时序对照如图6。

　　以上两种方法可以选用其中一种，也可以同时使用。如只在硬件上采取措施，就必须选用延时足够长的光电耦合器;如只在软件上采取措施，则只需要在时间允许的情况下，在行选通之前加足够的延时即可。

　　经在AsKania数据记录系统改造运用后证明：该方案对光学投影系统断丝较多、光能量损耗较大的点的曝光补偿行之有效，使一些用常规的方案几乎不产生曝光的点能够有充足的曝光，点阵质量完全满足判读仪的要求。

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