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摘要:现代航空业迎来了新关键要素的大规模传播,包括最初仅用于军事目的的遥控飞机系统 (RPAS)。近十年来,RPAS 已准备好成为各种民用应用中的新空域用户。尽管由于国家和国际飞行航空管理局 (FAA) 的限制,RPAS 目前只能飞入隔离空域,但它们在航空发展和经济投资方面具有显著的潜在增长。只有当获准飞入非隔离空域时,才能全面开发 RPAS,就像有人驾驶的民用和军用飞机一样。向 RPAS 披露空域的初步要求是为每个航空运营商实施国际民用航空组织规定的临时安全管理系统 (SMS)。根据欧洲的 SESAR-JU 和美国的 NextGen,这一问题出现在正在进行的空域管理重组背景下(SESAR-JU 已定义应如何在 SESAR 2020 中开展 RPAS 研究,所有这些都符合 2015 年欧洲 ATM 总体规划)。本文根据欧洲航空安全局 (EASA) 定义的操作场景,为实施风险模型和一般程序/方法以调查 RPAS 安全性提供了基础。该研究基于在 RAID(RPAS-ATM 集成演示)项目中进行的多次 RPAS 实验飞行所取得的结果。
本文介绍了创新型遥控 ETF 飞艇 1 的技术演示器的地面测试。测试活动旨在验证 ETF 的飞行控制系统,该系统基于推力矢量技术,与飞艇结构一起代表了 ETF 设计的一项重大创新。都灵理工学院航空航天系的一个研究小组与意大利一家小型私营公司 Nautilus 合作,几年来一直致力于 ETF (Elettra Twin Flyers) 的研究。这艘飞艇是遥控飞艇,具有高机动能力和良好的操作特性,即使在恶劣的大气条件下 2 。Nautilus 新概念飞艇具有结构和适当的指挥系统,使飞行器能够在正常和强风条件下进行向前、向后和侧向飞行以及以任何航向悬停。为了实现这些功能,ETF 演示器 3 采用了非常规的架构,该架构基于双船体,带有中央平面外壳结构、螺旋桨、机载电气系统和有效载荷(图 1)。作为主要指挥系统,气动控制面被六个螺旋桨取代,这些螺旋桨由电动机驱动,可在整个飞行范围内控制和操纵飞艇。本文分析了初步测试运行的结果,并将功率需求与专为 ETF 演示器 4 开发的燃料电池系统的性能进行了比较。I 简介 低成本多用途多任务平台 Elettra-Twin-Flyers (ETF) 正在由 Nautilus S.p.A 和都灵理工大学 [1] 合作开发。这是一种非常创新的遥控飞艇,配备了高精度传感器和电信设备。由于其独特的特点,它特别适合内陆、边境和海上监视任务以及电信覆盖范围扩展,特别是在那些无法进入或没有传统机场设施且环境影响是主要关注点的地区。ETF 的特点是机动性强,风敏感度低 [2]。飞行条件包括前向、后向、侧向飞行和悬停,无论是在正常风况下还是在强风条件下。为了实现这些能力,ETF 采用了高度非传统的架构。设计的关键点是创新的指挥系统,它完全基于由电动机驱动的推力矢量螺旋桨,由氢燃料电池供电。ETF 概念来自监视和监控目的。该飞艇设计具有很强的机动性,可以满足高水平的任务要求,可以操作高度专业化的仪器,例如轻型合成孔径雷达 (SAR) 系统或电光 (EO) 红外摄像机或高光谱传感器。为了满足平均监视要求,该系统的最低续航时间为 48 小时,可延长至 72 小时,高度操作范围为 500 至 1500 米。
摘要:货运业预计将保持甚至增强其在主要现代经济体中的基础性作用,因此,采取行动限制日益增长的环境压力迫在眉睫。使用电力是实现运输脱碳的主要选择;在重型车辆领域,它可以以不同的方式实现:除了全电池动力系统外,电力还可用于供电给接触网道路,或可以化学方式储存在液体或气体燃料(电子燃料)中。虽然目前的欧盟立法采用了从油箱到车轮的尾气排放方法,可实现所有直接使用电力的零排放,但从油井到车轮 (WTW) 方法可以考虑使用可持续燃料(如电子燃料)的潜在好处。在本文中,我们对使用电力为重型车辆供电的选项进行了基于 WTW 的比较和建模:电子燃料、电子液化天然气、电子柴油和液态氢。结果表明,直接使用电力可以节省大量温室气体 (GHG),而使用低碳强度电力生产电子燃料也可以节省大量温室气体。虽然大多数研究只关注绝对的温室气体减排潜力,但考虑新基础设施的必要性以及某些方案的技术成熟度对于比较不同的技术至关重要。本文对此类技术和非技术障碍进行了评估,以比较重型行业的替代途径。在可用的选项中,使用直接使用、能量密集型液体燃料的灵活性代表了脱碳的明显且巨大的直接优势。此外,本文采用的新方法使我们能够量化使用电子燃料作为化学储存的潜在好处,这种化学储存能够从可变可再生能源的生产峰值中积累电能,否则这些电能会因电网限制而被浪费。
关键词:无人机摄影测量、快速测绘、遥感、地震应急、3D 模型、损害评估 摘要:自 2016 年 8 月以来,意大利发生的多起地震群表明,深化测绘研究对于验证新战略的重要性,这些新战略旨在快速测绘和记录不同可访问和复杂的环境,例如城市环境和受损的建筑遗产。在应急响应中,技术进步的关键利用应该为预警、影响和恢复阶段获取和有效组织高比例的可靠地理空间数据。为了解决这些问题,哥白尼 EMS 现已在意大利中部地区的即时和广泛损害侦察中发挥了重要作用。然而,遥感数据的使用仍然受到视点、尺度和可检测细节问题的影响。事实上,无论是机载还是卫星拍摄的天底图像,都极大地限制了这些产品的可信度。无论是在第一次实地工作评估中,还是在随后的解释性损坏检测和快速制图生产的操作方法中,操作员参与的主观性仍然是一个悬而未决的问题。为了克服这些限制,引入无人机平台进行摄影测量,在节省时间、操作员安全、可靠性和结果准确性方面已被证明是一种可持续的方法:天底和斜向积分可以提供大型多尺度模型,其中包含与立面条件相关的基本信息。在意大利中部地震事件中进行的这项研究将重点关注无人机摄影测量在两个记录地点的潜力和局限性:佩斯卡拉德尔特龙托和阿库莫利。在这里,目的不仅限于描述一系列地理参考、块定位和多时间联合配准解决方案的策略,而且还要验证实施的管道作为工作流程,该工作流程可以集成到早期影响活动中的紧急响应操作干预中。因此,可以使用这种 3D 度量产品作为参考数据,以显着提高典型目视检查和测绘的可靠性,与传统的天底机载或卫星产品并驾齐驱。展示了在两个受损村庄进行的无人机采集,以强调嵌入在 DSM 重建和 3D 模型中的空间信息的含义,支持更可靠的损害评估。
在过去的几十年中,汽车应用对电子系统的强劲需求以及半导体技术工艺的不断发展,推动了专用集成电路 (ASIC) 的设计和制造,包括模拟、数字、电源和射频模块,这些模块在大幅降低生产成本的同时,还提高了系统性能和可靠性。基本上,满足模块级规范的设计问题已经逐渐从印刷电路板 (PCB) 转移到集成电路,因此当前的 IC 设计(尤其是定制 IC)大多是为了满足大多数模块级规范,包括那些涉及电磁兼容性的规范。实际上,电子模块传导和辐射电磁发射的最大限值不能轻易与 IC 级的电气参数相关联,例如直流电流消耗、时钟频率、IC 封装物理尺寸、I/O 电压和电流斜率等。同样,施加到电子模块以检查其对电磁干扰 (EMI) 的敏感性的射频干扰水平不能像任何其他设计规范那样对待。一般来说,IC 的电磁辐射和电磁敏感性与其所处的周围环境密切相关,即 PCB 布局、EMI 滤波器、PCB 接地方案、金属外壳的大小和形状等。然而,在过去的几十年里,一些
蒙特卡洛 (MC) 方法已用于计算半导体中的半经典电荷传输超过 25 年,是微电子器件模拟最强大的数值工具 [1]。然而,当今的技术将器件尺寸推向了极限,传统的半经典传输理论已不再适用,需要更严格的量子传输理论 [2]。为此,人们提出了各种基于格林函数 [3] 或维格纳函数 [4] 方法的电荷传输量子动力学公式。虽然这种量子力学形式允许严格处理相位相干性,但它们通常通过纯现象学模型描述能量弛豫和失相过程。人们还提出了一种用于分析载流子-声子相互作用下的瞬态传输现象的完整量子力学模拟方案 [5]。然而,由于需要大量计算,其适用性仍然仅限于短时间尺度和极其简单的情况。因此,尽管人们付出了很多努力,尽管在研究这些量子动力学公式方面取得了无可置疑的智力进步,但它们在强散射动力学存在下的实际设备中的应用仍然是一个悬而未决的问题。Datta、Lake 和同事的最新成果似乎很有希望 [6]。然而,他们的稳态格林函数公式不能应用于时间相关的非平衡现象的分析,而这种现象在现代光电器件中起着至关重要的作用。在本文中,我们提出了一种广义 MC 方法来分析量子器件中的热载流子传输和弛豫现象。该方法基于控制单粒子密度矩阵时间演化的动力学方程组的 MC 解;它可以被视为对开放系统的扩展