美国国防部 (DOD) 计划花费约 1.66 万亿美元来开发其现有的武器系统组合。1 这些武器对于维持我国的军事优势和威慑力至关重要。它们在需要时发挥作用很重要,但网络攻击可能会阻止它们发挥作用。网络攻击可以针对任何依赖软件的武器子系统,可能导致无法完成军事任务甚至造成生命损失。由软件启用的功能示例(可能容易受到攻击)包括打开和关闭系统、瞄准导弹、维持飞行员的氧气水平以及驾驶飞机。攻击者可能会操纵这些系统中的数据,阻止组件或系统运行,或导致它们以不良方式运行。
与其他飞行模拟器不同,X-Plane 采用一种称为“叶片元素理论”的技术。该技术使用飞机的实际形状(如模拟器中建模的),并分别分解每个部件上的力。作用于模型每个组件的“空气”力是单独计算并组合的,以产生极其逼真的飞行。当您在 X-Plane 中“驾驶”飞机时,没有任何人为的规则来控制飞机的行为。您的控制输入会移动飞机的控制面,这些控制面会与周围的气流相互作用。因此,您可以认为您真的在驾驶飞机。由于这种技术,必须在 X-Plane 中非常精确地建模飞机,以便其行为与现实生活中的飞机一样。
例如,在所有空域类别中安全集成无人机系统 (UAS) 是释放其潜力的关键先决条件。自动驾驶飞机和城市空中交通 (UAM) 所需的技术进步以及人工智能 (AI) 的应用提供了重大机遇,但也带来了独特的挑战。对连通性、自动化和自主性的依赖性增加可能会增加航空电子设备的脆弱性,这需要采用集成的网络意识方法来实现网络弹性。同样,太空经济提供的令人兴奋的新前景具有巨大的潜力,但需要新的太空任务管理方法和支持太空交通管理 (STM) 运营的新网络物理架构。
驾驶飞机时,人脑不断接收加速度变化的信息,并根据飞行条件对其进行解释。平稳飞行是指所有平面的加速度都恒定或接近恒定的状态。当加速度出现多个不同幅度的变化时,就会出现湍流飞行。当飞机转弯、爬升或下降,或增加或降低速度时,就会产生加速度,我们可以对其进行解释,并影响我们的控制输入。例如,用力向后拉操纵杆会导致运动方向快速改变,我们感觉到的是“G”。这种感觉的强度很可能会促使我们放松或停止控制输入,以降低变化率(或加速度),从而降低此操作的“G”,并使飞机恢复稳定飞行状态。
无人机/无人驾驶飞行器可以执行有人驾驶飞机难以完成的空中作业,它们的使用可以带来显著的经济节约和环境效益,同时降低对人类生命的风险。随着连通性和自动化水平的提高,基于无人机的服务和产品创新受到越来越依赖互操作性差的专有技术以及对人员、其他车辆和财产构成的风险的限制。SESAR 联合行动发现,这一问题对欧洲创新产生了重大影响,需要对研发进行投资,并激励共享技术和市场的融合,以作为补救措施。应公开采取行动,创建全球协调、可商业利用且可广泛访问的研发生态系统。
驾驶飞机是在复杂、不断变化和动态的环境中进行的。它需要快速的决策过程以及高级认知能力的调动。例如,飞行员必须选择、处理和记忆大量信息。在本文中,我们介绍了为轻型飞机飞行员设计移动导航辅助设备的参与式设计过程。此应用程序允许飞行员准备飞行、在飞行时获取信息并设置警报。我们描述了原型两次迭代的迭代设计过程,包括头脑风暴会议、共同设计会议、飞行模拟器测试和飞机上的最终测试。我们最后提出了设计建议,可用于设计未来的飞机移动导航辅助应用程序。
定义是关于重要事物的概念。SA 最常以操作术语定义。虽然没有参与任务或目标的人可能有意识(例如有人坐在树下悠闲地享受大自然),但这类人在很大程度上超出了人为因素设计工作的范围。相反,我们主要关注那些出于特定原因需要 SA 的人。因此,对于给定的操作员,SA 是根据该工作的目标和决策任务来定义的。飞行员不需要知道所有事情(例如副驾驶的鞋码和配偶的名字),但需要知道大量与安全驾驶飞机目标相关的信息。外科医生同样需要态势感知;然而,她需要了解的事情会有很大不同,这取决于不同的目标和决策任务。
自早期以来,远程驾驶飞机 (RPA) 的发展特点就是远距离、持久性、精确性和隐身性。RPA 已被用于多种战斗角色和日益激烈的环境中。今年,总统预算首次提出对 RPA 的投资超过载人飞机。然而,对 RPA 似乎永不满足的作战需求导致了空军人员配备瓶颈。缺乏共同地面站、与民用和国际空域的整合不令人满意以及通信和指挥与控制链路的脆弱性加剧了这种情况。进一步复杂化的努力是在非常规战争中必不可少的,即尽量减少平民伤亡的指令。大卫·彼得雷乌斯将军认为这种需求是支持关键重心的直接方式:
有人驾驶飞机飞行控制系统的质量保证要求。飞行控制系统 (FCS) 包括用于将飞行员或其他来源的飞行控制命令传输到适当的力和力矩产生器的所有组件。飞行控制命令可能导致对飞机飞行路径、姿态、空速、气动配置、行驶和结构模式的控制。包括的组件包括飞行员的控制装置、专用显示器和逻辑开关、传感器、系统动态和空气数据传感器、信号计算、测试设备、传输设备、执行器和专用于飞行控制的信号传输线 - 不包括气动表面、发动机、直升机旋翼、火控设备、机组显示器和非专用于飞行控制的电子设备。定义了飞行控制系统与相关子系统的接口。
新兴便携式电子设备、交通运输(如电动汽车、混合动力汽车、自动驾驶飞机等)和智能电网规模储能的快速发展刺激了对高能量密度、高安全性和低成本储能系统的需求不断增长。[1–4] 尽管如此,锂离子电池(LIBs)的持续大规模应用受到其成本飙升的制约,考虑到锂资源的短缺和分布不均,这往往还与不良的环境和人权记录有关,促使传统的 LIBs 被新的电池系统所取代。[5–7] 在众多负极材料中,钠(Na)金属被认为是下一代可充电电池的有前途的负极,因为它具有高的理论比容量(1165 mAh g-1)、低氧化还原电位(-2.714 V 相对于标准氢