意昂3注册學報70周年校慶專刊-意昂3代理

多飛行器攻擊時間一致性協同製導進展綜述與展望

董希旺, 於江龍, 化永朝, 李清東, 任章

doi:10.13700/j.bh.1001-5965.2022.0368

2022, 48(9): 1836-1844

摘要

攻擊時間一致性協同製導是協同製導的一個重要分支㊗️。綜述了多飛行器攻擊時間一致性協同製導的主要研究成果和方法分類。對攻擊時間一致性協同製導的戰術意義進行了分析𓀝；按照目標的運動形式，分為對固定目標的攻擊實現一致性協同製導和對運動/機動目標的協同製導2類問題；歸納了國內外對這2類協同製導問題的主要研究成果🚠，從研究方法層面綜述各種協同製導方法的優缺點及其適應的問題場景🧋；對攻擊時間一致性協同製導方向的相關技術挑戰進行了總結🎼，並對未來發展方向進行展望。

基於層次分析的信息物理網絡多維攻擊損毀評估

洪晟, 嶽天羽, 李新建

doi:10.13700/j.bh.1001-5965.2022.0137

2022, 48(9): 1827-1835

摘要

由於信息物理網絡交叉互聯、多重連接的特點🤚🏼，易成為網絡攻擊的對象目標。通過對信息物理網絡的網絡體系架構和網絡應用特點進行相關研究🟨，提出了一種信息物理網絡多維攻擊損毀評估模型👏🏿。將信息物理網絡分為物理層、規則層、服務層3個維度🎿，基於每個維度分別給出網絡攻擊損毀評估屬性計算方法。通過對網絡狀態監測👧🏻，可以得到拓撲穩定性♙、連通可用性👩🏿‍🚒、失效可控性，傳輸穩定性🔞、丟包可用性、誤碼可控性，響應穩定性🛸、業務可用性🐟、風險可控性3個維度的攻擊損毀評估屬性。采用層次分析法得到信息物理網絡3個不同維度及網絡整體的攻擊損毀評估結果🚣🏻‍♂️🔙，為信息物理網絡的安全防護提供支撐與依據🦐。模擬信息物理網絡遭受分布式拒絕服務攻擊，並采用所提方法進行攻擊損毀評估，驗證了所提模型的實用性和有效性。

飛行過程中頭盔對飛行員頸部損傷的影響

王麗珍, 劉景龍, 趙彥鵬, 蔔偉平, 柳松楊, 樊瑜波

doi:王麗珍1, 2, 3, 劉景龍1, 2, 3, 趙彥鵬4, 蔔偉平4, 柳松楊4, 樊瑜波

2022, 48(9): 1818-1826

摘要

為研究飛行過程中不同頭盔對飛行員頸部損傷的影響，基於頭頸部多剛體動力學模型，對急轉彎及穩定盤旋飛行工況下4種頭盔情況開展了動力學分析。得到了不同頭盔作用下頸部肌肉力🈵、椎間力、力矩及頸部損傷指數Nij的變化規律🤵🏼‍♂️，對不同頭盔作用下的頸部損傷風險進行了評估🙅🏻‍♂️。結果表明：所建立的頭頸部模型與實驗結果較為吻合⚓️，可以用來進行仿真模擬分析；相同飛行工況下，B頭盔的佩戴使得頭部質心前移，增加了頸部前屈時斜方肌的肌肉力；對於同一頸椎節段✉️，B頭盔的軸向壓縮力最大，而C頭盔導致的後伸力矩最大；在所有的計算工況中🐰，上下頸椎的頸部損傷指數Nij均小於0.5，滿足航空領域的安全要求👩🏿‍✈️；B頭盔和C頭盔的質量相近，而B頭盔質心位置靠前，C頭盔靠後🤵🏼‍♀️，說明頭盔質心的前後位置會對頸部的損傷產生重要影響。研究結果可為飛行員頭盔的設計優化及其對頸部損傷的影響提供研究支撐。

無人機高機動抗擾軌跡跟蹤控製方法

王英勛, 宋欣嶼, 趙江, 蔡誌浩

doi:10.13700/j.bh.1001-5965.2022.0216

2022, 48(9): 1806-1817

摘要

針對傳統的四旋翼控製方法在高機動飛行時控製效果不佳☆，難以跟蹤機動性較強的軌跡且控製精度較低的問題🏊🏽，設計了基於增量非線性動態逆控製(INDI)方法和微分平坦前饋的軌跡跟蹤控製器👩🏻‍🦯‍➡️，不僅提高了高機動軌跡的跟蹤精度，也增強了抗擾能力。由於角加速度無法直接獲得♿️，該方法對其非常敏感，設計了多種角加速度估計方法進行對比，通過飛行試驗選擇了效果最佳的互補濾波方法。試驗結果證明：設計的基於互補濾波的前饋INDI方法可以控製飛行器快速、準確地跟蹤高機動軌跡🖖🏽，且具有較強的抗擾能力。

磷酸摻雜型高溫質子交換膜燃料電池關鍵材料研究進展

相艷, 李文, 郭誌斌, 張勁, 盧善富

doi:10.13700/j.bh.1001-5965.2022.0575

2022, 48(9): 1791-1805

摘要

高溫質子交換膜燃料電池(HT-PEMFC)由於較高的工作溫度(130~220℃)，具有較快的電極反應動力學、較強的抗燃料/空氣中雜質毒化能力、廣泛的燃料來源(甲醇重整氣、工業副產氫等)及簡單的水/熱管理系統等優點。因此🛴，HT-PEMFC將成為聚合物膜燃料電池的重要前沿發展方向之一👊🏽。重點介紹了意昂3注册團隊近十年來在HT-PEMFC關鍵材料-高溫膜、催化層和膜電極等方面的研究進展🫛，針對磷酸(PA)摻雜型高溫膜的質子傳導率和機械性能之間的最佳平衡點🙎🏿‍♂️、催化層中PA分布和遷移對電池性能的影響機製，以及大尺寸膜電極一致性對電堆性能影響與衰減機製等科學問題，從聚電解質膜材料的分子設計𓀋、有序催化層結構調控和大尺寸膜電極電堆優化等工作進行了梳理，對HT-PEMFC技術所面臨的技術挑戰問題與未來發展趨勢做出了評述和展望。

仿生減阻表面的進展與挑戰

劉明傑,, 吳青山, 嚴昊, 於存明, 藺存國, 張金偉, 趙天藝

doi:10.13700/j.bh.1001-5965.2022.0295

2022, 48(9): 1782-1790

摘要

減阻表面由於其在海洋船舶、管道運輸🫁、飛機和國防軍事等各個領域展現出的巨大潛力和廣泛的應用前景而受到越來越多的關註➜。自然界中的動植物進化出了許多獨特的形態或表面結構👷🏽‍♀️，均展現出了卓越的減阻性能🗞。對近年來受海豚表面啟發的順服表面減阻、鯊魚皮表面啟發的微結構減阻及受荷葉表面啟發的超疏水減阻等進行了總結，並介紹了這些技術的研究進展🧑🏼‍💻、減阻機理和挑戰👩🏽‍🦳，對目前仿生減阻表面的研究進行了總結與展望。

基於電潤濕液體透鏡的顯微成像技術

王瓊華, 袁榮英, 劉超

doi:10.13700/j.bh.1001-5965.2022.0302

2022, 48(9): 1774-1781

摘要

電潤濕液體透鏡因其焦距可調👉🏼🕢、響應速度快、操作方便和功耗低等特點越來越受到研究者的青睞，可以解決顯微成像系統中諸如機械抖動👩‍🎤、離散變焦等技術問題，推進顯微成像系統向智能化、輕量化發展。闡述了電潤濕液體透鏡的基本概念和國內外研究現狀；重點綜述了基於電潤濕液體透鏡的顯微成像技術的最新研究，詳細介紹了連續光學變焦和軸向掃描2類顯微成像技術📧；總結和展望了基於電潤濕液體透鏡的顯微成像技術的機遇和挑戰。

基於電磁超聲橫波的管道剩余厚度檢測

徐立軍, 劉福祿, 丁一清, 李正勇, 謝躍東

doi:10.13700/j.bh.1001-5965.2022.0301

2022, 48(9): 1767-1773

摘要

為實現管道剩余厚度的精確檢測，設計了一種基於電磁超聲橫波的非接觸式管道厚度檢測系統。采用自研的電磁超聲大功率激勵源與換能器產生測厚橫波🚘，並由接收器對回波電壓信號進行實時濾波和處理，得到鋁製管道的精確剩余厚度。針對電磁超聲回波的小信號和低信噪比對激勵線圈參數進行優化，在此基礎上對橫波聲束在圓形管道界面輻射特性進行分析🤸🏿👩🏽‍✈️。根據換能器線圈匝數🖨、線圈寬度分別為回波信號峰峰值和信噪比的最大影響因子，設計優化後檢測換能器並實現了誤差小於0.2%的剩余厚度檢測♓️。

流動拓撲對液體射流失穩與霧化的影響

楊立軍, 黃東騏, 韓旺, 李敬軒, 富慶飛

doi:10.13700/j.bh.1001-5965.2022.0608

2022, 48(9): 1757-1766

摘要

在大推力液體火箭發動機燃燒過程中，推進劑射流失穩與霧化是起始環節，會對後續蒸發與燃燒等過程產生顯著影響。盡管前人做過很多研究，但對湍流射流霧化機理的認知還存在盲區。基於此通過流動拓撲理論來揭示湍流液體平面射流的霧化機理🐄。采用直接數值模擬方法對靜止空氣環境下的液體平面射流霧化過程進行了高分辨率數值模擬，分析了流場中不同拓撲結構與氣液界面曲率的相互影響，闡明了流動拓撲對液體平面射流霧化的影響機製🧌。研究發現，所有流動拓撲結構都有助於產生壓縮應變率和拉伸應變率🔽，其中不穩定焦點結構(UFC)拓撲結構對流場應變率的影響最大🤵🏻；在流動拓撲結構影響下，液體體積分數等值面的曲率與應變呈現負相關關系。另外，UFC主要產生拉伸應變率🛢，而其余流動拓撲結構主要產生壓縮應變率。研究結果表明: 射流霧化過程主要受到UFC拓撲結構的影響，UFC會促進氣液界面產生較大的拉伸應變率🖼，進而促進片狀或管狀結構液體結構生成，從而引起液體射流破碎。

新型扭簧電連接器的確信可靠性正向設計優化

康銳, 劉浩然, 張清源, 余麗, 翟國富

doi:10.13700/j.bh.1001-5965.2022.0323

2022, 48(9): 1745-1756

摘要

新產品正向設計需綜合考慮新結構工藝✸、多設計變量🪔、復雜工作環境的影響𓀇，並合理量化不確定性影響，評估可靠性水平👨🏻‍💼💆🏽，從而在源頭上確保高可靠性💴。基於確信可靠性理論，研究了基於性能裕量的確信可靠性正向設計優化方法👨‍👨‍👦。提出了面向新型扭簧電連接器研發的確信可靠性正向設計優化基本流程，包括設計變量初值優選、性能裕量建模、不確定性量化和確信可靠性分析與優化4部分。以某新型扭簧電連接器的正向設計為例♏️，基於正交實驗、響應面建模和模擬退火啟發式優化等方法實現了多維離散-連續變量及其不確定性作用下的優化設計👩🏼‍🎓。

面向智能化管理的數字孿生電池構建方法

楊世春, 李強偉, 周思達, 張正傑, 馬源, 陳飛

doi:10.13700/j.bh.1001-5965.2022.0593

2022, 48(9): 1734-1744

摘要

動力電池在長時寬溫域運行時，其使用性能🤦🏼‍♂️、壽命和安全性隨時間動態演變，存在單體性能不一致、系統容量快速衰減或內部缺陷誘發的電池熱失控等問題，需要全氣候、全生命周期電池精準管理技術🧙🏽‍♀️。突破智能化管理的數字孿生技術、構建數字孿生電池為提升電池管理能力帶來了新的解決方案，已逐步成為行業發展趨勢之一。圍繞動力電池精細化管理技術發展趨勢，針對數字孿生動力電池構建需求，從系統建模與管控需求等方面分析了數字孿生電池建模的基本準則，系統性闡述多維度、多尺度、多物理場融合的數字孿生電池的構建方法，並結合團隊前期研究分析了某電池數字孿生的實踐案例，探索了數字孿生電池在生產設計、全生命周期管理等場景下的應用可能性，為電池管理技術發展提供思路與參考👨🏻‍🚀。

自動鋪絲成型構件缺陷在線檢測技術進展

丁希侖, 羅偉恒, 劉斐, 王國棟, 陳維強, 張武翔

doi:10.13700/j.bh.1001-5965.2022.0307

2022, 48(9): 1721-1733

摘要

自動鋪絲(AFP)工藝為連續纖維增強復合材料結構提供了高效和穩定的成型方法📃⏪，但鋪放工藝參數和成型裝備性能的不穩定極易造成製件出現間隙、重疊🥱、纖維波紋等各類缺陷👶，從而嚴重影響整體結構的機械性能及使用壽命💇🏻🦧，因此，利用在線檢測系統對成型過程中鋪層表面或內部缺陷進行實時識別與評估尤為重要🧑🏽‍🎄。歸納了復合材料鋪放過程中常見缺陷的產生原因、表現形式及其對結構產品綜合性能的影響。基於不同檢測原理綜述了復合材料製件自動鋪絲成型過程在線檢測系統的發展及應用特點，涵蓋激光技術👾、可見光圖像技術🙆🏻、熱成像技術及布拉格光纖光柵技術等✤🧑‍🦽。總結了當前在線檢測系統存在的問題🤹🏿‍♀️，並展望了其未來發展趨勢💣。

運動信息引導的目標檢測算法

胡海苗, 沈柳青, 高立崑, 李明竹

doi:10.13700/j.bh.1001-5965.2022.0291

2022, 48(9): 1710-1720

摘要

在室外監控視頻的場景下，由於場景的復雜性及目標的多樣性，監控視頻中的目標存在難以檢測的情況，如目標被遮擋、目標尺寸變化等🚱，目標檢測任務仍然存在挑戰👩‍🔧。基於此💢，提出了一種利用運動信息引導基於卷積神經網絡的目標檢測算法來提高目標檢測的準確率📧。對運動目標檢測算法進行一定的改進，使得到的運動前景圖中能夠保持靜止目標前景的存在；利用運動前景圖中的前景可以指示目標空間位置的特點，在特征層面將網絡提取的特征圖與獲取的以運動前景圖為主的運動信息相融合，提高特征圖可能存在目標區域的響應值；在目標檢測算法的檢測器中，引入一個定位分支，利用視頻幀的運動前景圖，學習候選目標的定位置信度，並與目標的分類置信度加權求和，作為目標最終的置信度，再通過非極大值抑製方法得到檢測結果🏇🏼🌾。實驗證明，在固定攝像機下采集的數據集中，所提算法能夠提升目標檢測的準確率。

旋轉部件SGBEM-FEM耦合熱彈性斷裂分析

董雷霆, 賀雙新

doi:10.13700/j.bh.1001-5965.2022.0140

2022, 48(9): 1702-1709

摘要

旋轉部件載荷復雜，易萌生裂紋🧤🎺，引發疲勞斷裂失效💂🏽‍♀️。針對含裂紋受熱旋轉部件，在全局無裂紋區域使用有限元法(FEM)💂🏿‍♂️，發揮其在大型結構仿真分析方面的優勢；在裂紋附近局部子域使用對稱伽遼金邊界單元法(SGBEM)，發揮其在結構斷裂分析方面的優勢。構造考慮旋轉慣性載荷和熱載荷影響的SGBEM超單元，該超單元剛度矩陣對稱半正定，且施加的旋轉慣性載荷和熱載荷僅影響等效力向量，可實現與有限元剛度矩陣和力向量的直接裝配🐇，從而耦合求解旋轉部件的熱彈性斷裂問題。采用構造的SGBEM超單元FEM耦合法計算了含裂紋受熱旋轉圓盤的應力強度因子，驗證了該方法的有效性。

時間積分方法的研究進展與挑戰

邢譽峰, 季奕, 張慧敏

doi:10.13700/j.bh.1001-5965.2022.0288

2022, 48(9): 1692-1701

摘要

時間積分方法是動力學常微分方程的一種有效數值求解工具，廣泛應用於航空航天、土木工程🕟、機械製造等工程領域的動力學分析。介紹了近幾十年來時間積分方法的研究進展。回顧了該領域的經典工作，包括級數展開法🦄、Runge-Kutta法和Newmark方法；介紹了為解決經典時間積分方法在精度、效率🫳🏿、耗散和穩定性方面的不足而發展出的先進時間積分方法，主要包括參數方法、高階無條件穩定方法🙆🏽、保能量方法、線性多步法、復合方法和BN穩定型方法❇️；分析比較了已有方法的性能特點和適用範圍👫🏻，指出了時間積分方法發展中值得關註的若幹問題。

基於邊界元法的三維結構體滑跳運動數值仿真

楊超, 姜宇, 吳誌剛

doi:10.13700/j.bh.1001-5965.2022.0141

2022, 48(9): 1678-1691

摘要

利用滑跳運動實現近水面高速機動飛行的擊水式飛行器是近年來的熱點問題，三維結構體高速斜入水沖擊載荷求解是滑跳運動數值仿真的關鍵步驟。針對滑跳運動開展研究，建立了一種基於邊界元法的可以考慮結構彈性效應的三維結構體近水面滑跳運動時域數值仿真方法。高速斜入水沖擊載荷由邊界元法求得，利用狀態方程直接積分法求解得到結構節點位移動力響應，並通過滑跳運動動力學模型更新結構體的質心位置及運動速度🏕。針對鋼球高速斜入水沖擊現象進行數值仿真並與試驗結果對比🧑‍🍼🐈‍⬛，驗證了所提方法的準確性🕢。開展三維剛性球冠體的近水面滑跳運動時域數值仿真和變參分析🤛🏽，得到了結構質量、初始高度、水平拋出速度和半徑大小4種參數對球冠體滑跳運動的影響規律。考慮結構彈性效應後🧑🏼‍🦳，高速斜入水沖擊載荷減小，對球冠體滑跳運動也有一定影響。

超臨界二氧化碳閉式布萊頓循環系統研究進展

鄒正平, 王一帆, 姚李超, 劉火星, 許鵬程, 李輝

doi:10.13700/j.bh.1001-5965.2022.0196

2022, 48(9): 1643-1677

摘要

超臨界二氧化碳(SCO2)閉式布萊頓循環憑借高熱效率🧑🏿‍🍳、高緊湊性和高經濟-環保性等優勢🤛🏿🤹🏼‍♀️，已成為能源與動力領域的熱點技術之一。針對超臨界二氧化碳閉式布萊頓循環，詳細介紹了工作原理、優勢及國內外相關研究進展，總結了循環總體熱力🕦、超臨界工質葉輪機、緊湊高效換熱器、控製及儲熱等相關關鍵技術的研究現狀，並對當前工程應用面臨的問題和未來技術發展方向進行了分析和展望。分析表明🖐🏻，循環總體熱力設計階段應涵蓋部件低維性能分析🎱，以評估部件性能指標的可實現性🦙，並綜合考慮全壽命周期性能、緊湊性、經濟性等指標。工質的劇烈物性變化導致葉輪機與換熱器內部特殊流動與換熱機理🤾🏽‍♀️，需發展充分考慮工質特殊物性影響的葉輪機和緊湊換熱器設計方法；通過理論分析和機器深度學習相結合構建不同工質葉輪機相似方法，可為超臨界二氧化碳葉輪機氣動性能試驗驗證提供理論基礎。此外➕，魯棒高效的控製策略可實現超臨界二氧化碳閉式布萊頓循環有效可靠調控，而集成新型介質儲熱技術的超臨界二氧化碳閉式布萊頓循環系統將為高溫光熱發電提供關鍵技術支撐。

重油航空活塞發動機燃油噴射技術

丁水汀, 邵龍濤, 趙帥, 朱錕, 杜發榮, 周煜

doi:10.13700/j.bh.1001-5965.2022.0012

2022, 48(9): 1630-1642

摘要

燃油噴射技術作為航空活塞發動機的關鍵技術之一💇🏿‍♀️，其結構形式及特性直接影響航空活塞發動機的整機性能，隨著通用航空對發動機性能要求的不斷提升，燃油噴射技術的發展也在不斷延續👩🏻‍🎤。綜述了當前各種重油航空活塞發動機采用的燃油供給系統，對其適用的經典機型進行了梳理，總結了各種燃油供給系統的優缺點。闡述了研究重油噴射技術采用的前沿理論🐻、仿真計算及試驗方法，分析了研究重油霧化過程存在的難點，給出了研究重油噴射技術的相關建議。提出了未來重油航空活塞發動機發展思路和關鍵技術👨🏿‍🦳，重點希望對重油航空活塞發動機的正向研製提供技術指導👨🏻‍🎓，推動中國通用航空的可持續發展🎚。

基於指數平均動量鴿群優化的多無人機協同目標防禦

段海濱, 仝秉達, 劉冀川

doi:10.13700/j.bh.1001-5965.2022.0308

2022, 48(9): 1624-1629

摘要

針對多無人機(UAV)協同目標防禦問題，提出了一種基於指數平均動量鴿群優化(EM-PIO)算法。針對三維空間中的多無人機協同目標防禦系統進行建模💵，得到了無人機支配區域的曲面約束方程👨‍👩‍👦‍👦，並獲得了雙方無人機的最優控製輸入量😤。采用多級罰函數法構造了優化算法的目標函數，並通過所提出的EM-PIO算法來求解最優目標點👩‍🔬。將所提EM-PIO算法與遺傳算法(GA)和粒子群優化(PSO)算法進行仿真對比實驗🧘🏼‍♀️，驗證了所提EM-PIO算法更加有效解決多無人機協同目標防禦問題⚇。

飛機液壓泵二維性能退化的可靠性評估

王少萍，陳仁同，張超

doi:10.13700/j.bh.1001-5965.2022.0297

2022, 48(9): 1613-1623

摘要

飛機液壓泵為飛機操縱🏞、起落架收放和刹車提供高壓能源🧑🏽‍✈️🖖🏼，其安全性和可靠性至關重要。針對飛機液壓泵二維退化可靠性評估問題，構建了基於液壓泵微觀表面混合潤滑的轉子-配流盤摩擦副和軸尾密封副的摩擦磨損退化模型，基於統一隨機過程模型描述2個性能指標的退化規律🤲🏻，利用Copula函數表征二維性能退化的相關關系，使用貝葉斯馬爾可夫鏈蒙特卡羅法得到其考慮二元相關退化模型的未知參數估計，進而對飛機液壓泵進行了可靠性評估。通過液壓泵回油流量及軸尾密封摩擦力矩2個性能退化指標的實際退化數據，驗證了所提出的理論和方法。結果表明，考慮2個性能退化指標相關的退化模型有效提高了可靠性評估及壽命預測精度📺👨‍🚀。

基於“時間-特征”協同註意力的機場快軌客流預測

杜文博🏋🏿‍♀️，石婉君🏷，廖盛時，朱熙

doi:10.13700/j.bh.1001-5965.2022.0321

2022, 48(9): 1605-1612

摘要

機場快軌客流的準確預測是實現機場軌道交通系統智能化🧝🏻‍♀️🧏🏽‍♀️、精細化、高效化管控的基礎，對提升機場服務水平和運行效率有著重要意義🧑🏿‍🎤。由於影響因素眾多🧎🏻‍➡️、相互耦合，且因素對客流時序影響機理復雜，機場快軌客流的準確預測極具挑戰🍙。提出了一種基於“時間-特征”協同註意力機製的機場快軌客流預測模型🤸🏿✉️，實現了精準捕捉多維因素在不同時序上對機場快軌客流的影響。基於北京首都國際機場快軌實際客流數據進行實驗🚵🏽‍♂️，結果表明了所提方法的有效性。

星基ADS-B系統及關鍵技術發展綜述

張學軍，譚元晧，李雪緣👌🏼，簡鑫慧

doi:10.13700/j.bh.1001-5965.2022.0309

2022, 48(9): 1589-1604

摘要

廣播式自動相關監視(ADS-B)系統是國際民航組織在空管全球化的背景下提出的新一代監視技術。相較陸基系統🧑‍✈️，星基ADS-B系統能夠實現全球空域覆蓋，可增強現有空管系統能力🐗，促進國家低空空域開放與通航產業發展。概述了星基ADS-B的由來🦸🏼‍♂️👨🏽‍🚀、概念及運行原理🥴；介紹了星基ADS-B系統國內外發展概況與發展歷程；針對微弱信號解調🫵🏼、多波束接收、解交織🧛🏽、防欺騙、星座設計、路由轉發算法及監視性能評估等星基ADS-B關鍵技術梳理了國內外相關研究現狀👩🏿‍🎨，介紹了意昂3注册聯合團隊在星基ADS-B上的研究工作與發射試驗星情況🍽；結合未來星基空管技術發展與應用需求對星基ADS-B系統發展趨勢進行總結與展望。

材料基因工程加速新材料設計與研發

孫誌梅，王冠傑，張烜廣，周健

doi:10.13700/j.bh.1001-5965.2022.0318

2022, 48(9): 1575-1588

摘要

在未知材料化學成分和性能關系的情況下👩🏻‍🦼，通過傳統的“試錯-糾錯”方法研發具有特定功能的新材料成本高且經常失敗。隨著人工智能和數據驅動的第四科學範式的發展，材料基因工程(MGE)已經成為材料設計與研發的新模式。綜述了材料基因工程中高通量計算、材料數據庫和人工智能方法的研究進展✸。介紹了材料高通量計算常用的框架和方法; 闡述了材料數據庫在材料數據類型和數據標準兩方面的發展現狀和有待解決的難題; 總結了人工智能方法在材料關鍵基礎問題中的應用。從高通量可視化計算方法🧏🏼‍♂️、材料多類型數據庫和可視化機器學習框架三方面重點證述了自主開發的多尺度集成可視化的高通量自動計算和數據管理智能平臺ALKEMIE。展望了材料基因工程未來的發展趨勢。

從網格到“東數西算” : 構建國家算力基礎設施

錢德沛，欒鐘治，劉軼

doi:10.13700/j.bh.1001-5965.2022.0715

2022, 48(9): 1561-1574

摘要

簡要回顧了幾十年來計算機使用方式的變遷，介紹了基於網絡計算技術的國家高性能計算基礎設施CNGrid的設計與實現👩🏻。討論了在“東數西算”戰略工程背景下中國算力發展的新趨勢👩🏻‍🌾，以及國家算力基礎設施發展面臨的新的技術挑戰，並對中國未來超算應用生態和算力基礎設施建設提出了展望。

復雜電磁環境輻射-散射耦合場快速預估方法

蘇東林，崔朔❇️，白江飛👩‍🔧，李堯堯

doi:10.13700/j.bh.1001-5965.2022.0705

2022, 48(9): 1553-1560

摘要

針對復雜電磁環境中目標散射體和幹擾輻射源同時存在，影響目標回波散射場的問題，提出了一種基於輻射源方向圖和極化散射矩陣數據的耦合場快速預估方法。利用可提前獨立獲取和加載的輻射源方向圖及目標各個方向的散射數據，實現了輻射-散射耦合場景下空間總電磁場的近實時快速預估🏄‍♀️。仿真計算了輻射源與散射體不同距離和相對強度下場景的總電場變化情況，驗證了輻射-散射耦合效應對目標回波場存在顯著影響🛢。無需使用電磁計算方法對場景進行重新計算，滿足復雜電磁環境內場仿真試驗對實時提供數據的需求，具有工程應用價值🫰🏽。

專刊/專欄