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科技动态

2022-11-26

测控技术 2022年8期
关键词:实验舱国防科技空间站

推进国防科技管理创新变革,深化军事战略竞争

2021年,随着人工智能、量子等前沿科技快速发展与应用,世界国防科技创新进入活跃发展时期。世界主要国家推出多项国防科技管理创新举措,增设创新管理机构,频繁开展样机研发、兵棋推演、成果转化应用等活动,加强国防科技创新政策制度、基础条件与人才队伍建设,不断增强国防科技创新能力,提升本国战略竞争力。

(1)调整创新组织管理体系,加速推进国防科技创新发展。

2021年,为适应新兴技术的快速发展,世界主要国家采取增设组织管理机构、强化创新集群建设、成立数字与软件专业化机构、重组太空研发组织体系等举措,为国防科技创新提供组织保障。具体措施为:① 设立多类型创新管理组织;② 加强科技创新集群建设;③ 成立软件和数字化专业机构;④ 重组太空组织管理体系。

(2)持续开展多样化创新活动,促成创新能力快速引入。

随着军内外高新技术成果不断涌现,世界主要国家密集举办军事技术论坛、展览会、挑战赛等活动,充分挖掘和吸收全社会各领域的智慧和技术成果,发挥窗口效应宣传展示最新国防领域成果,实现创新能力的快速引入。具体措施为:① 通过论坛和峰会吸纳全社会创新智慧;② 通过高技术展览会促成军地协同创新;③ 通过各类挑战赛实现创新能力快速引入。

(3)优化科技研发激励政策制度,最大限度激发创新活力。

美国等国家实施样机研发政策,改进知识产权政策,优化国防合同管理制度,最大限度激发创新活力,借助民间力量推动国防科技创新。具体措施为:① 实施样机研发政策;② 优化知识产权管理政策; ③ 改进国防合同管理制度。

(4)采用兵棋推演、技术转移等机制,推动跨越科技与作战的死亡之谷。

跨越科技与作战的死亡之谷是世界主要国家科技成果转化应用的一个普遍难题。近年来,主要国家采用兵棋推演、技术转移等机制,促进科技成果快速转化应用;同时采用多种方式,促进民用尖端技术向军事领域转化。具体措施为:① 建设兵棋推演实验室推动技术转化为战斗力;② 持续实施技术转移计划促进成果转化应用;③ 促进民用尖端技术转化应用。

(5)加强数字化设施和工具包建设,为国防科技创新发展提供基础支撑。

数字化基础设施是信息技术时代向智能化时代迈进的重要基石。2021年,美国、英国、日本等国家强化数字化基础设施和智能化工具建设,推进建设联合靶场和试验设施,提升建模与仿真能力,为国防科技发展提供基础支撑。具体措施为:① 强化数字工程和数字能力建设;② 强化自动化、智能化工具与设施建设;③ 强化联合靶场、试验设施建设。

中国空间站问天实验舱发射成功

7月24日14时22分,在中国文昌航天发射场,长征五号B运载火箭托举当今世界最大单体载人航天器中国空间站问天实验舱点火起飞,约8分钟后,舱箭分离,问天实验舱进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。

后续,问天实验舱将采取快速交会对接的方式与空间站天和核心舱前向对接,形成“一”字构型。中国航天员将首次在轨迎接航天器的到来。

问天实验舱主要面向空间生命科学研究。它总长17.9米,最大直径4.2米,由工作舱、气闸舱、资源舱三舱段组成,具备空间站组合体统一管理和控制能力,将作为核心舱能源管理、信息管理、姿态轨道控制和载人环境关键平台功能的系统级备份。

中国载人航天工程空间站系统总设计师、中国工程院院士杨宏介绍,问天实验舱是航天员主要的生活和工作舱段,配置有3个睡眠区、1个卫生区和厨房等设施,可与天和核心舱一起支持两艘载人飞船轮换期间6名航天员的生活保障;提供专用气闸舱支持开展航天员出舱活动,支持开展较大规模的密封舱内和舱外空间科学实验和技术试验。

在轨2个月后,问天实验舱将实施转位,与天和核心舱形成“L”构型,静待梦天实验舱的到来。

长五B火箭是目前我国近地轨道运载能力最大的火箭,主要用于空间站舱段等近地轨道大型航天器发射任务。此次发射是长五B火箭首次执行快速交会对接任务,成功突破了零窗口发射和大直径舱箭连接分离等多项关键技术。

按照计划,今年中国载人航天工程还将执行3次发射任务,发射梦天实验舱与天和核心舱对接,形成空间站三舱“T”字基本构型,完成空间站在轨建造;随后发射天舟五号货运飞船和神舟十五号载人飞船,神舟十五号航天员将与神舟十四号航天员在轨轮换,并驻留6个月。

FL-64风洞完成国内首次高超声速三维纹影试验

近日,航空工业气动院在FL-64风洞完成典型模型三维纹影试验技术验证,成功实现高超声速构型的激波系三维重构。

本试验以风洞现有滚转机构和二维纹影系统为基础,采用断层扫描技术原理,通过模型滚转获得全方向纹影图像,经过正弦图抽取、拉东逆变换、断层数据拼接等图像和数据处理,成功构筑具备像素级分辨率的空间光强场,可用于显示三维激波结构。三维纹影测试技术的建立对促进高超声速三维流动机理研究,提升风洞试验数据品质具有重要意义。

FL-64风洞持续开展流场校测与标模试验,目前已具备马赫数4.0~8.0全马赫试验能力。与此同时,FL-64风洞不断加强特种试验能力建设,先后完成低动压、进气道、流动显示、CTS等多项试验能力的验证。随着试验系统和测量技术的不断扩展提升,FL-64风洞试验技术能力日趋完善。

NI重磅发布无线通信研究USRPX410LabVIEW套件

6G集感知、通信和计算能力于一身,将实现从5G“万物互联”到“万物智联”时代的跃迁。面对6G原型验证的挑战和技术需求,NI推出基于USRP X410的新一代无线通信研究LabVIEW套件,基于标准化、高性能且易于扩展的软硬件平台,可帮助研究人员快速搭建6G原型验证系统,加速6G研究从原型到应用落地。

NI新一代基于USRP X410的无线通信LabVIEW套件,是NI面向6G研究推出的无线通信研发平台,兼顾标准化平台和灵活开放可自定义的特点,满足不同无线通信应用需求,为6G原型验证提供基础技术支撑。

硬件平台包含NI Ettus USRP X410软件无线电平台和PXI系统。USRP X410是NI推出的新一代高性能SDR,具有1MHz~7.2GHz频率范围覆盖,400MHz带宽,并为用户提供传输速率高达8GB/s的PCIe Gen3×8端口,以及两个可配置的QSFP28端口,可与PXI平台进行高吞吐率数据交换和数据流盘回放,可更好地满足5G+、6G海量数据研究的需求。

在软件端为用户提供了基于LabVIEW的无线通信设计参考代码及应用开发指南,能够配置频率、带宽、功率等参数,可快速实现不同应用下的无线通信信号收发。基于NI灵活开放的可编程平台,研究人员能够根据实际需求发送自定义波形,并进行频谱分析、星座图展示等,同时可使能高速流盘功能,将无线信号数据储到本地磁盘阵列,用于后续深入研究。

该系统兼具高性能和易用性,单系统可实现四通道、每通道250MHz或者双通道、每通道400MHz的连续数据收发的超高性能;整套系统简单易用,研究人员在1 h内就能快速搭建无线通信收发系统原型平台,从而将更多的时间和精力投入到6G应用的研究中。

研华科技发布EIS-S232边缘智能服务器

近日AIoT平台及服务提供商研华科技发布了其最新边缘云解决方案EIS-S232边缘智能服务器。随着物联网应用的日益普及,边缘网关越来越多地连接到网络中,用于机器交互。在应用过程中常常遇到的问题是:边缘网关通常没有足够的存储空间、网络容量和配套基础设施。同样,在处理云计算和其他高级处理任务时,也非常需要强大的管理解决方案。研华发布EIS-S232,正是为了应对这些挑战。

EIS-S232可以作为存储数据的边缘云服务器,是管理多个分布式边缘节点的理想边缘云解决方案。它适用于分布式节点达数千计的大型工业物联网应用场景。同时,它还适用于部署大量分散设备的使用环境,而其他方案很难对此类设备进行简单有效的管理。

EIS-S232兼具先进的云存储能力和边缘计算的数据收集潜力。实际上,该解决方案可以实现在边缘云上完成部分数据的存储及处理。该设计缓解了实时数据不可用的相关问题,同时满足了更广泛的数据需求。此外,EIS-S232还集成了研华DeviceOn/iEdge,从而可将云上收集的数据用于改进数据分析和研究。

EIS-S232支持使用Ubuntu和Kubernetes,从而可迅速部署和升级应用程序,且不会干扰正在运行的任务。MicroK8s占用空间更小,可以从单个节点扩展到高可用性的生产集群。此类特性基于便利的设计,将支持在微服务中使用多重云集成。

EIS-S232还对Azure和AWS云服务进行了预集成,其带来的拓展性为边缘云和公有云之间的流畅交互提供了基础,同时使将来的升级和维护工作更加方便灵活。

倍福推出SCT5564环形电流互感器

近日,倍福推出了 SCT5564 环形电流互感器,可以提供满足 DIN EN ISO62020-1 标准,是针对直流和交流差动电流的全电流敏感型测量系统。它主要用于设备监测,通过尽早检测出绝缘故障,提升系统可利用率,降低维护成本。

SCT5564 差动电流互感器(B/B+ 型)可用作剩余电流监测装置(RCM),能够测量 0~2A 范围内频率高达 100kHz 的交直流剩余电流。此款 RCM 产品设置选项非常多,是一个灵活的差动电流测量平台,可为各种系统工程应用带来优势,包括工业设备的规划阶段、当扩展运行在直流电压或者高开关频率的负载时,整个系统的漏电流可能会增加。另外,通过尽早检测出绝缘故障可以实现预测性维护,从而提升系统可利用率。这样可以避免设备绝缘性能下降造成的剩余电流断路器的意外跳闸,并使用高效、永久的剩余电流测量取代传统的根据 DGUV v3/VDE 0100 进行的成本高昂的(重复)绝缘测试。

SCT5564 差动电流互感器使用一个 4~20mA 模拟量输出代表测量差动电流的 RMS 值(TRMS)。此外,如果剩余电流测量 TRMS 值超过预设值,可利用剩余电流干接点信号(NO/NC)报警,甚至关闭系统。它有一个测试按钮和一个外部测试按钮输入,用于根据适用的产品标准定期对 RCM 进行测试。

设备在正常运行期间也可能会出现故障电流,例如,由于电机在启动时励磁而导致出现故障电流。在这种情况下,电流互感器与倍福基于 PC 的控制技术的无缝集成可以带来独特的应用优势。在上述例子中,控制系统提供的电机启动相关信息可以可靠地排除故障跳闸原因。尤其是当设备中使用多台电机或执行机构时这一点特别重要,因为不断增加的剩余电流以及可能出现的绝缘故障会直接分配给相应的组件。同样的情况也适用于监测塑料机械中的加热元件,通过中央测量设备和相应的控制数据,可以经济高效地防止因老化而导致出现绝缘损耗。

英国Pickering公司发布新款高精度电阻型传感器仿真模块

Pickering公司最近为高密度高精度电阻模块家族新增了一系列新产品,并提高了传感器仿真精度。升级版的40-297A(PXI)和新品42-297A(PXIe)模块现在能提供更多的分辨率选择——0.125Ω、0.25Ω、0.5Ω、1Ω、2Ω、4Ω和8Ω,其中一种6通道模块的电阻范围提高到了85.3MΩ,设定准确度现在为±分辨率×(1±0.1%)(原系列为±分辨率×(1±0.2%))。

新款模块适用于多种功能性测试系统,例如需要电阻型传感器(热敏电阻/电阻温度检测器RTD)来提供温度、高度等信息的发动机控制器测试。可以提供简便又准确的解决方案。

4x-297A系列模块可以设置为短路或开路来模拟导线或传感器故障,单个槽位的模块能够提供最多18个通道。通过直接设置电阻值的方式可以极大降低软件开发的技术难度。模块计算出最接近设置值的通道内部元件的状态并输出相应的电阻值。用户也可以读取模块中通道的状态来获取通道的实际电阻设置。

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