科技动态信息报道

航空工业助力嫦娥四号成功登陆月球背面

1月3日，嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面，并传回首张近距拍摄月背影像图，实现人类探测器首次月背软着陆。全国人民欢欣鼓舞，航空工业多家单位也因成功助力嫦娥四号而收获喜悦。

航空工业西飞是嫦娥四号探测器用来收发无线信号的螺旋天线供应商。小小的螺旋天线看着不大，但制作起来却并不简单。螺旋天线的锥度、外形尺寸、螺旋的螺距尺寸、位置精度等对最终的信号质量有着关键的影响，加之外太空恶劣的环境，对产品的强度和耐久性提出了严苛的要求。为保证信号传输的稳定性和可靠性，西飞攻坚团队创新性地采用高精度数控铣床加工螺旋天线的安装区域，保障了螺旋的相对位置精度以及螺距尺寸精度，同时采用多种改进工艺有效限制螺旋铜带滑移，提升了产品强度，最终保障了螺旋天线的质量。

嫦娥四号的着陆器顶部安装有定向天线组件，用以精准控制着陆器运行姿态和位置，航空工业计量所提供了该定向天线组件的相关测试保障。测试任务贯穿于定向天线组件整个研制阶段，在部件安装、电测调试、电控验证、整星安装和环境试验的每个阶段，对组件参数都有着极高的精测要求。组件参数既包含了电控电机运行的动态轨迹参数，又包括了天线指向的静态定位参数。计量所测试团队基于深厚的技术积累，创新性地采用基于复合公共点的USMN分析算法，自主研制了航天测试专用的精测基准转换标准器，不但大幅提高了测试现场的电子经纬仪系统与激光跟踪仪系统联合建站的效率，同时解决了航天现场测试中的数据溯源，保证测试精度满足航天任务的要求。通过计量校准，即使着陆器远在万里之外，也能让定向天线指向精度达到要求，确保着陆器运行姿态位置的定向控制，为嫦娥四号成功着陆月背提供了精准可靠的计量保障。

C919完成颤振/ASE地面试验

近日，在航空工业和中国商飞等单位的共同努力下，C919大型客机B-001A架机顺利完成了颤振/ASE试飞的一系列地面试验。

本次试验的主要目的是验证颤振/ASE试飞，激励系统和安全保护系统的功能与性能，检查机载测试设备、遥测和实时监控画面的功能，初步掌握飞机结构模态特性及ASE特性，并为飞行试验适当激励信号的幅值和频率变化范围提供参考。

试验中共模拟完成了22个试飞状态点，每个状态点完成了几十个颤振激励信号组合和ASE激励信号组合。期间，还完成了激励系统误操作抽样检查、飞行员激励系统操作培训，以及颤振/ASE试飞安全保护系统功能的激励切除试验。

该系列地面试验的完成，为颤振/ASE试飞评审提供了数据支持，进一步掌握了大型客机的相关特性，演练了故障处置方法，为C919顺利开展颤振/ASE试飞及包线扩展奠定了基础。

天宫二号完成高精度伽马射线暴偏振探测

中国载人航天工程办公室近日透露，天宫二号空间实验室搭载的伽马暴偏振探测仪(简称“天极”望远镜)已完成伽马射线暴瞬时辐射的高精度偏振探测，实现预定科学目标，相关成果于1月14日在线发表在国际重要学术期刊《自然·天文学》上。

中国载人航天工程一向高度重视空间应用能力建设。天宫二号是我国首个真正意义上的空间实验室，于2016年9月15日成功发射后，共开展了14项空间科学与应用任务，其中包括中欧科学家联合研制的世界上首台大面积、大视场、高精度的伽马暴偏振探测仪。

据介绍，在轨运行期间，伽马暴偏振探测仪性能良好，标定准确，完成了全部在轨观测任务，共探测到55个伽马暴，对其中5个伽马暴进行了高精度偏振测量，这是目前国际上最大的高精度伽马暴偏振测量样本，发现伽马暴爆发期间的平均偏振度较低，约为10%，并且发现伽马暴在单个脉冲内偏振角的演化现象。这些新的观测结果表明，产生伽马射线的极端相对论喷流内部的演化可能导致了偏振角的快速变化，使得观测到的伽马射线暴的平均偏振度较低。

伽马暴偏振探测仪是中国载人航天工程典型的国际合作项目，其成功运行为下一代空间高能天文观测仪器的发展和进一步深化空间科学的国际合作奠定了坚实技术基础。这次发表的科学成果是自20世纪60年代伽马暴发现以来所取得的最佳偏振观测结果，有利于更好地理解黑洞的形成和极端相对论喷流的产生等基本天体物理过程，将对宇宙中极端物理环境和条件下的基础科学问题的研究发挥重要作用。

首款3D原子级硅量子芯片架构问世

据澳大利亚新南威尔士大学官网近日报道，该校科学家证明，他们可以在3D设备中构建原子精度的量子比特，并实现精准的层间对齐与高精度的自旋状态测量，最终得到全球首款3D原子级硅量子芯片架构，朝着构建大规模量子计算机迈出了重要一步。

在最新研究中，新南威尔士大学量子计算与通信技术卓越中心教授米歇尔·西蒙斯领导研究团队，将原子级量子比特制造技术应用于多层硅晶体，获得了这款3D原子级量子芯片架构。西蒙斯解释说：“对于原子级的硅量子比特来说，这种3D架构是一个显著的进展。为了能够持续不断地纠正量子计算中的错误——也是量子计算领域的一个里程碑，我们必须能并行控制许多量子比特。实现这一目标的唯一方法是使用3D架构，因此在2015年，我们开发出一个垂直交叉架构，并申请了专利。然而，这种多层设备的制造还面临一系列挑战。现在，我们通过新研究证明，几年前我们设想的3D方法是可行的。”

在新的3D设计内部，原子级量子比特与控制线(非常细的线)对齐。此外，团队也让3D设备中的不同层实现了纳米精度的对齐——他们展示了一种可实现5 nm精度对齐的技术。

最后，研究人员还通过单次测量获得3D设备的量子比特输出，而不必依赖于数百万次实验的平均值，这有望促进该技术的进一步升级。西蒙斯教授说，尽管距离大规模量子计算机还有至少十年时间，但我们正在系统性地研究大规模架构，这将引领我们最终实现该技术的商业化。

加速工程开发，NI平台天生好助手

美国国家仪器公司(简称NI)提供了一个以软件为中心的开放平台，利用模块化硬件和庞大的生态系统来帮助工程师更快速进行工程开发。NI平台包括3个关键要素：高效软件、模块化硬件和庞大的生态系统。软件是这个平台的核心元素，使用户能够构建完全满足应用需求的系统。借助该平台的可扩展性，用户可以通过更多地复用现有设备来实现其想法并保护其投资。

简而言之，NI平台“实力四大特性”是其在行业内保持领先地位的根本。① 高效的软件，从LabVIEW到TestStand等丰富的NI产品可帮助用户通过编程将想法转化为现实，减少项目开发时间，提高系统性能，并从采集的数据中获取商业视角。② 灵活的模块化硬件，NI模块化硬件涵盖从高性能射频测量仪器到低成本测量设备，具备灵活的I/O，可帮助用户通过软件重新配置硬件，避免每次应用需求发生变化时都需要购买新设备。③ 无缝集成，通过将来自同一个供应商的灵活硬件和高效软件进行无缝集成，用户可以更快速地设计测量和控制系统。NI软件和I/O硬件协同工作，使用户无需纠结于细节，而是专注于如何更快速地设计更好的系统。④ 开放性和互操作性，NI平台的开放性和灵活性可允许用户选择多种NI软硬件或第三方工具的组合，帮助用户加快系统设计，降低复杂性，更快速创新，不仅可以使用熟悉的工具，而且还可以不断集成新技术。

NI将核心软件功能(集成数据分析、广泛的硬件集成和高效开发语义等)与针对目标应用(如LTE IP、异步通信设计和自动化测试序列管理)的专用功能相结合，并致力于通过服务和培训来帮助用户以更低的成本、更高的质量和更快的速度进行设计和测试。

研华模块化电脑与设计协助服务

模块化电脑(COM)应用广泛,如今，更是凭借其卓越的性能和灵活的设计,在网络应用中越来越多地被采用。大多数系统集成商都希望获得更高的计算性能,以满足复杂的数据处理要求;同时也需要更多的带宽来处理物联网系统中典型的海量数据吞吐量。为了应对物联网的多任务处理和海量数据传输需求,越来越多的COM Express用户在寻求具有更高计算性能的解决方案。

研华COM设计协助服务将帮助用户解决整个流程中所遇到的问题，包括从设计和批量生产到后续的产品生命周期管理。其中，研华的角色定位是用户的内部工程师以及私人顾问。通过研华的专业团队，用户可方便地选择模块、附件和软件。研华将复杂的COM开发简单化，使用户能够更好地面对新的市场挑战。

COM作为一种高度集成的板卡，将CPU芯片组、内存和外设接口集成于一个元件模块。COM载板必须通电，并提供可使用的扩展接口。由于COM类型多样化，布线灵活，并支持不同的架构标准，OEM用户可灵活选择适合其应用的解决方案，节省开发时间。

西门子在中国推出数字化企业评估工具

西门子针对中国工业客户推出数字化企业评估工具，并引入“数字化企业指数”概念。该工具旨在帮助中国企业从战略规划、组织管理、系统集成、生产现场、数据管理、数字化应用等六大维度深入了解自身的数字化发展进程并获得具有针对性的实施建议，找到数字化转型升级的最佳切入点和行动方向。截至目前，已经生成近2000份评估报告。

“西门子对中国工业发展有着深刻的理解和洞察，我们已经在数十个行业为数百家中国企业提供了数字化企业解决方案。”西门子(中国)有限公司数字化工厂集团总经理王海滨表示，“我们希望依托西门子在全球数字化领域的丰富经验，与不同行业、不同发展阶段的企业共同打造量身定制的数字化路线图，以帮助客户切实收获数字化红利。”

随着近年来数字化与智能制造逐渐从理论走向落地，以及市场的竞争日趋激烈，越来越多的企业意识到转型升级的重要性。数字化企业评估工具将数字化企业发展程度以“数字化企业指数”的形式，分别在6个维度中以0～4.0分为5个层级。首批参与评估的企业整体数字化企业指数为2.1，仍处于发展阶段，升级潜力巨大，而不同行业的企业数字化程度各异。航空航天和汽车制造等领域的部分企业的数字化企业指数达到3.5以上，已经具备向“工业4.0”愿景迈进的实力。

同时，评估结果显示企业对数字化转型需求迫切，提高运营效率、降低成本、提升产品质量和实现个性化定制的柔性设计及生产是企业转型的主要驱动力。此外，企业在数字化转型中遇到的最大挑战在于如何进行早期、系统的规划，以结合业务制定符合企业自身的数字化战略与路线图，并通过企业管理和组织架构有效推进。

倍福推出采样率达1kS/s的ELM314x经济型系列

倍福最新推出的ELM314x经济型EtherCAT测量模块采样率达1kS/s且成本更低，进一步完善了ELM3x0x基本系列测量模块，它简化了系统集成式精密测量技术的使用，挖掘了生产设备和在线测试台架领域的重要优化和效率潜力。

新型ELM314x测量模块有2、4、6和8通道等版本可选。它可以在10～40℃的宽温范围内实现100ppm的高精度测量。可以将测量模块的每个通道设置为电流或电压测量，且每个通道的采样速率都可以高达1kS/s。它可以处理±(1.25～10)V、0～10V、±20mA或0/4～20 mA的模拟量信号。

该系列模块的通道成本显著降低，但它们所具备的功能与ELM3x0x系列一样广泛，包括可自由调节的二阶滤波器、超采样、分布式时钟、真有效值及标定功能。最新的模块依旧具备ELM3x0x系列基本模块中用于长期无人值守时的各种诊断功能。

1kS/s采样率应用范围广泛，特别是在线测试台架中的设备部件移动过程或者最终检查过程中都可以使用经济型模块进行优化映射，以便可靠地进行过程控制。即时零件几何参数测量以及高速、高精度的称重程序(如在装瓶车间内)就是典型的例子。ELM314x系列EtherCAT测量模块非常适用于记录10 V/20 mA传感器的数据，并将实时信息直接反馈到过程中。通过对这些数据的洞察可以显著提高生产和测试过程的速度、可靠性及精度，同时也可以轻松、高效地记录后续的过程分析和优化数据。如果要求更高，则需要更高的采样率，此时可以使用采样率高达50kS/s的ELM3x0x测量模块。