科技動態(tài)

“小鷹”700成功首飛

3月22日，由中國航空工業(yè)集團有限公司與通航國際(西安)飛機技術(shù)有限公司合作研發(fā)的國內(nèi)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的輕型多用途通航飛機——“小鷹”700，在航空工業(yè)試飛中心機場成功首飛，標志著航空工業(yè)在踐行國家軍民融合重大戰(zhàn)略中邁出了堅實一步。

“小鷹”700飛機于3月13日完成了首飛技術(shù)質(zhì)量評審和放飛評審，飛機狀態(tài)良好，滿足首飛的全部條件。3月22日9時39分，“小鷹”700飛機在試飛中心平穩(wěn)起飛，飛行歷時21min，成功完成了操縱系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、航電系統(tǒng)等各系統(tǒng)的檢查，低空通場后穩(wěn)穩(wěn)降落在跑道上，圓滿實現(xiàn)型號首飛。

“小鷹”700飛機是按照中國民航條例第23部全新設(shè)計的單發(fā)、四座、多用途螺旋槳飛機，由通航國際投資，航空工業(yè)一飛院設(shè)計,沈飛民機生產(chǎn)。首飛之后，“小鷹”700將在試飛中心完成預(yù)計兩年左右的適航取證試飛，為最終取得型號合格證(TC)并進入市場做準備。

中國科研人員開發(fā)出“蟻群”微型機器人

中國科研人員日前開發(fā)出一種磁性微游動機器人，可像“蟻群”一樣成千上萬地組隊協(xié)同作業(yè)，有望為高效靶向給藥和體內(nèi)成像提供解決方案。

發(fā)表在新一期美國《科學·機器人學》雜志上的這一研究顯示，這種呈花生狀的磁性機器人長3μm，直徑2μm，只有頭發(fā)絲直徑的約1/40。由大量這種機器人組成的群體可在旋轉(zhuǎn)磁場的調(diào)控下變?yōu)殚L鏈，在狹長的模擬毛細血管中穿行。

論文作者之一、哈爾濱工業(yè)大學機器人技術(shù)與系統(tǒng)國家重點實驗室謝暉教授在接受新華社記者采訪時說，這些機器人之間通過非常小的作用力交流，形成一個動態(tài)系統(tǒng)，就像蟻群用觸覺或氣味交流一樣。

謝暉說，大自然中群體協(xié)作可解決個體無法勝任的復(fù)雜問題，如蟻群可搬運超重獵物、鯡魚群可捕獲非常警覺的橈足類動物，研究人員受其啟發(fā)，構(gòu)建了微游動機器人群體，使其具備快速的環(huán)境應(yīng)變能力和多任務(wù)機動功能。

研究顯示，這些機器人能夠模擬自然界的蟻群和鯡魚捕食陣列，完成大負載可控輸送與大面積同步集群操作。謝暉說，這種機器人將來可用于醫(yī)療方面，比如通過體內(nèi)導(dǎo)航控制，成千上萬個裝載藥物的微游動機器人組成的群體可直達病灶部位，識別并攻擊病變細胞，還有望留存在體內(nèi)監(jiān)控健康狀況，從而為疾病的早期診斷與治療提供新方法。

長征九號重型運載火箭發(fā)動機聯(lián)試成功

3月24日，由中國航天科技集團有限公司六院研制的500噸級液氧煤油發(fā)動機燃氣發(fā)生器-渦輪泵聯(lián)動試驗取得圓滿成功，標志著我國500噸級重型運載火箭發(fā)動機關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)及方案深化論證達到預(yù)期目標，為后續(xù)重型運載火箭工程研制打下堅實基礎(chǔ)。

六院副院長李斌表示，此次試驗為發(fā)動機渦輪泵、燃氣發(fā)生器及配套組件的聯(lián)動試驗，驗證了發(fā)生器-渦輪泵組件方案的可行性，實現(xiàn)了從起動、初級、主級到關(guān)機的平穩(wěn)過渡，為進一步進行發(fā)動機整機試車等研制工作奠定了基礎(chǔ)。

液體火箭發(fā)動機的主要組件包括推力室、燃氣發(fā)生器、渦輪泵、自動器和控制系統(tǒng)等。其中，渦輪泵是火箭發(fā)動機的“心臟”部分，要在1s完成1.6t推進劑的高壓輸送。因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作條件苛刻，設(shè)計高效率的渦輪泵也是發(fā)動機研制中的關(guān)鍵，六院此次聯(lián)動試驗的成功標志著該型發(fā)動機研制工作取得階段性成果。

此型發(fā)動機為我國正在研制的最大推力火箭發(fā)動機，對支撐后續(xù)大型空間活動、載人登月及深空探測具有重要意義。未來,該型發(fā)動機將應(yīng)用于長征九號重型運載火箭上。

據(jù)介紹，中國航天運載火箭以液體火箭發(fā)動機為主動力，經(jīng)過幾十年不懈努力，中國研制了長征系列運載火箭，其主動力YF-20系列發(fā)動機已成為中國航天的“金牌”產(chǎn)品，同時中國成功研制了YF-75等高性能液氧液氫發(fā)動機，完成了數(shù)百次衛(wèi)星的發(fā)射，實現(xiàn)了載人航天和月球探測的偉大壯舉，取得了世人矚目的輝煌成就。

目前，中國已經(jīng)掌握了液氧煤油和液氧液氫發(fā)動機的各項關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了長征五號、長征六號、長征七號新一代系列運載火箭首飛成功，新一代運載動力研發(fā)的新材料和新工藝為重型運載火箭發(fā)動機研制奠定了基礎(chǔ)。

更小更強的光子芯片取得理論突破

受制于摩爾定律，信息技術(shù)載體的存儲密度與運算速度的提升均面臨瓶頸，人類的目光從“電”轉(zhuǎn)向了速度更快的“光”，“光子芯片”的概念應(yīng)運而生。記者3月19日從南京理工大學獲悉，該校蔣立勇教授團隊提出一種新方法，實現(xiàn)了表面等離激元空間編碼功能，從理論上為多功能、多自由度調(diào)控的光子芯片的應(yīng)用開發(fā)助力，讓人們距離光子芯片更近一步。

蔣立勇介紹，在尺寸更小的芯片上通過全光調(diào)控加載更多的功能，擁有更大的存儲密度及更高的運行效率，是芯片發(fā)展的趨勢。但要將光子芯片由概念變?yōu)楝F(xiàn)實，仍有許多理論與技術(shù)難關(guān)亟待突破，如半導(dǎo)體集成工藝兼容性以及光子的多功能、多自由度調(diào)控等。

與電子調(diào)控類似，人們可以通過精確調(diào)控光子行為讓光實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲與運算，目前主流的調(diào)控方法之一是全光相干調(diào)控。其以相干完美吸收效應(yīng)為理論基礎(chǔ)，采用“面外”對稱入射進行相干調(diào)控，但受制于這一理論基礎(chǔ)固有的局限性，全光相干調(diào)控的模式選擇性、空間選擇性及集成性等性能指標有所欠缺。

蔣立勇團隊另辟蹊徑，以表面等離激元模式相干機理為理論基礎(chǔ)，創(chuàng)新性地提出了“面內(nèi)”全光相干調(diào)控方法，該方法突破了“面外”全光相干調(diào)控方法的機理限制，具有獨特的模式選擇性和空間選擇性，更有利于芯片集成。

此外，該方法的提出也為人工微納結(jié)構(gòu)相干光譜調(diào)控提供了新思路，可拓展到光子晶體等其他微納光子結(jié)構(gòu)的光譜調(diào)控研究上，未來有望啟發(fā)更多集成光通信、微納顯示和傳感等領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用。

NI展示5G芯片測試系統(tǒng)

全球半導(dǎo)體界盛會SEMICON開幕，整個半導(dǎo)體供應(yīng)鏈系統(tǒng)的各路大師齊聚上海。作為半導(dǎo)體測試測量行業(yè)的引領(lǐng)者，NI展出了包括5G芯片測試系統(tǒng)等明星產(chǎn)品。

2010年，NI就進入了5G市場。從最開始5G設(shè)計的原形，一直到這兩年開始的5G商用化，NI一直扮演著非常重要的角色。此次NI展出最新5G射頻芯片測試方案，通過NI軟硬件平臺實現(xiàn)大規(guī)模天線、毫米波頻段等5G重點方向的原型平臺設(shè)計。

NI攜手Skyworks，展示了如何利用NI以軟件為中心的模塊化儀器、充分滿足針對5G RFIC的各類測試需求。借助于NI 1GHz高帶寬的最新矢量信號收發(fā)儀，集成高性能數(shù)字和功率測試模塊，使得測試射頻前端芯片變得非常便捷。

NI打造了符合3GPP標準的Sub-6G NR參考測試方案，其中RFIC測試方案支持802.11、2G、3G、4G以及5G NR等標準，現(xiàn)全新軟件已支持5G NR新波形OFDMA及DFT-s-OFDM等調(diào)制方式

NI的半導(dǎo)體測試系統(tǒng)(STS)可快速部署到生產(chǎn)的測試系統(tǒng)，適用于半導(dǎo)體生產(chǎn)測試環(huán)境(實驗室驗證、晶圓級測試、FT測試等)，可進一步提升半導(dǎo)體測試效率，降低測試成本。NI STS T1系統(tǒng)可與Reid Ashman機械手完美搭配，可面向不同測試系統(tǒng)、定制各種應(yīng)用，因其易于使用和低維護配重設(shè)計，能夠輕松集成到生產(chǎn)測試設(shè)備中。

NI的合作伙伴esmo采用NI STS T1系統(tǒng)打造的Talos實驗室工程Handler在本屆SEMICON的展臺上吸引了不少眼球。其實現(xiàn)了全自動化生產(chǎn)測試，支持三溫測試,溫度穩(wěn)定性優(yōu)于±0.5℃,并具有自動激光定位系統(tǒng)等功能。也因為使用了統(tǒng)一開發(fā)環(huán)境LabVIEW和測試管理執(zhí)行軟件TestStand，這一臺分選機將同樣在實驗室和量產(chǎn)測試中使用，并減少數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)(Correlation)時間，進一步提升半導(dǎo)體測試效率。

Maxim發(fā)布PPG和ECG生物傳感器模塊

Maxim(NASDAQ:MXIM)宣布推出最新生物傳感器模塊MAX86150，由LED、光電探測器和ECG模擬前端(AFE)組成，是業(yè)界首款可為緊湊、節(jié)能設(shè)計提供高精度、FDA認證的PPG和ECG產(chǎn)品，廣泛用于移動電話、筆記本電腦、平板電腦和智能揚聲器。設(shè)計者可以通過更簡單的方法在移動式、電池供電健康監(jiān)測應(yīng)用中實現(xiàn)光電容積圖(PPG)和心電圖(ECG)測量。

一直以來，實現(xiàn)PPG和ECG同步測量都面臨很大挑戰(zhàn)，因為設(shè)計者必須使用兩個獨立的生物傳感器，而兩者占用的電路板空間和功耗往往超出了移動設(shè)備所能承受的范圍。此外，實現(xiàn)高精度測量也極具挑戰(zhàn)，尤其是當血流較慢或皮膚干燥時，傳感器的靈敏度可能受到影響。MAX86150成功克服了這些挑戰(zhàn)，能夠同時采集PPG和ECG，并且提供最高靈敏度的脈搏傳導(dǎo)時間。為降低電池耗電，該模塊支持軟件關(guān)斷，待機電流接近零，并允許電源電壓保持有效狀態(tài)。MAX86150光模塊采用3.3mm×6.6mm×1.3mm、22引腳封裝。

該產(chǎn)品主要優(yōu)勢如下：高精度，作為噪聲抑制能力的重要指標，該模塊的共模抑制比(CMRR)為136dB，高于當前市場同類產(chǎn)品；其100mA、高動態(tài)范圍LED驅(qū)動器能夠在各種皮膚類型下實現(xiàn)更高的靈敏度;此外，ECG傳感器的接觸阻抗非常低，即使對干性皮膚也能實現(xiàn)更高精度的測量;長電池壽命，0.7μA(典型值)超低關(guān)斷電流，最大程度降低電池耗流;功耗低于最接近的競爭器件，進一步延長電池壽命;易于部署，模塊采用干電極操作方式，無需在身體的其他部位使用凝膠、液體、黏性或濕電極墊，即可獲取高精度讀數(shù);小尺寸，在與獨立式ECG傳感器相同的尺寸下，將ECG傳感器和光學PPG傳感器集成在一起，節(jié)省空間從而提供更多功能，且無需第3個電極(競爭方案則需要)。

西門子以未來技術(shù)拓展面向“工業(yè)4.0”的數(shù)字化企業(yè)解決方案

西門子正不斷擴展其數(shù)字化企業(yè)業(yè)務(wù)組合并融入諸多未來技術(shù)，以推動離散和過程工業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。隨著越來越多的工業(yè)企業(yè)，特別是中小型企業(yè)，向“工業(yè)4.0”邁進，西門子利用數(shù)字化解決方案提升自身競爭力。西門子展示了一系列技術(shù)創(chuàng)新及行業(yè)應(yīng)用，例如在機床、生產(chǎn)機械和過程工廠中應(yīng)用配有AI技術(shù)的自動化設(shè)備和邊緣設(shè)備，以及從工廠車間到企業(yè)辦公室的一體化網(wǎng)絡(luò)概念。這些都將推動創(chuàng)新的自動化與軟件技術(shù)的應(yīng)用。

工業(yè)邊緣計算(Industrial Edge)是西門子為離散和過程工業(yè)實現(xiàn)設(shè)備級的數(shù)據(jù)處理所提出的概念，作為開放式物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)MindSphere云計算最理想的補充。用戶可根據(jù)自身需求選擇在現(xiàn)場層或云端進行數(shù)據(jù)分析，從系統(tǒng)的集成性和靈活性中獲益。此外，西門子通過集成人工智能技術(shù)，為企業(yè)的數(shù)字化改造提供進一步的支持。目前，西門子已經(jīng)在自己的工廠中成功應(yīng)用AI技術(shù)。

西門子的創(chuàng)新產(chǎn)品還有Sinamics G120X系列變頻器，對基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)中的風機和泵的應(yīng)用進行了優(yōu)化。這些設(shè)備可以借助Sinamics Connect 300連接到MindSphere，使用戶能夠分析從變頻器、驅(qū)動鏈和機器設(shè)備中所收集的運行數(shù)據(jù)以優(yōu)化其過程和維護策略。Sidrive IQ是西門子為分析和利用來自驅(qū)動系統(tǒng)的數(shù)據(jù)所提供的數(shù)字平臺，而借助聯(lián)網(wǎng)的西門子驅(qū)動系統(tǒng)，這種基于云的應(yīng)用現(xiàn)在已經(jīng)能夠用于中高壓電機和變頻器。

西門子展示了MindSphere的3個新應(yīng)用程序包，包括Connect & Monitor(連接和監(jiān)控)、Analyze & Predict(分析和預(yù)測)和Digitalize & Transform(數(shù)字化與轉(zhuǎn)型)，每個應(yīng)用程序都包含全面的咨詢服務(wù)。這些新應(yīng)用包將幫助用戶更快、更簡單地實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)項目，例如加快對資產(chǎn)的連接、分析和優(yōu)化，利用預(yù)測分析來預(yù)防非計劃停機。這些新應(yīng)用包還將簡化服務(wù)和商業(yè)模式。MindSphere的生態(tài)系統(tǒng)也在不斷壯大，基礎(chǔ)設(shè)施可支持亞馬遜云計算服務(wù)、微軟云計算服務(wù)和阿里云。收購Mendix公司及其低代碼平臺后，西門子為中小企業(yè)開發(fā)自己的應(yīng)用程序提供更好的支持。

隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型的深入開展，對于越來越多的企業(yè)來說，網(wǎng)絡(luò)安全已成為一個重要的決定因素。西門子提供了基于產(chǎn)品和服務(wù)的全面工業(yè)安全理念。由于框架條件和安全需求有所不同，離散制造業(yè)和過程工業(yè)的不同行業(yè)需要特定的解決方案。而西門子是第一家獲得TüV SüD認證的公司，該認證的安全系統(tǒng)集成了符合國際IEC 62443-2-4標準的過程自動化和驅(qū)動解決方案。