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全球模型模拟中受背景流调制的近惯性波能量
摘要：我们利用 2019 年 5 月至 6 月 30 天内具有真实大气强迫和背景环流的全球 1/25 8 混合坐标海洋模型 (HYCOM) 模拟研究了风致近惯性波 (NIW) 的产生、传播和消散。计算了总场的时间平均近惯性风能输入和深度积分能量平衡项，并将场分解为垂直模式以区分 NIW 能量的辐射和（局部）耗散分量。只有 30.3% 的近惯性风输入投射到前五个模式上，而前五个模式中的 NIW 能量之和占总 NIW 能量的 58%。几乎所有深度积分的 NIW 水平能量通量都投射到前五种模式上。NIW 模式的耗散和衰减距离的全球分布证实，低纬度是高纬度产生的 NIW 能量的汇聚点。发现 NIW 能量的局部耗散部分 q 局部 在整个全球海洋中是均匀的，全球平均值为 0.79。水平 NIW 通量从具有气旋涡度的区域发散，并汇聚在具有反气旋涡度的区域；也就是说，反气旋涡流是 NIW 能量通量的汇聚点 （特别是对于较高模式而言）。大多数未投射到模式上的残余能量在反气旋涡流中向下传播。全球近惯性风能输入量在30天内为0.21TW，其中只有19%传输到500米深度以下。
惯性传感器阵列 - DiVA 门户
如今，惯性传感器的运动估计已广泛应用于从飞机导航到可充气自行车头盔等各种应用领域。惯性传感器运动估计的精度取决于测量误差的大小。减少惯性传感器测量误差的一种方法是使用比运动估计所需更多的传感器。通过对冗余传感器的测量结果进行平均，可以减少独立误差的影响。但是，通过在刚体上放置多个惯性传感器，可以获得比简单平均更多的运动信息。例如，刚体的逐点加速度包含有关刚体旋转的信息。本论文研究并提出了如何融合惯性传感器阵列测量结果的方法，以及如何估计和校准传感器中存在的系统测量误差。惯性传感器阵列包含多个加速度计和多个陀螺仪。在运动估计应用中，通常从陀螺仪测量中估计角速度，然后将角速度积分为方向。角速度也可以从多个加速度计中估计。本论文提出了融合加速度计和陀螺仪测量的不同模型，以实现更准确的方向估计。通过提高方向的准确性
惯性聚变能激光器高功率泵浦二极管的现状与展望
2021 年 8 月 8 日，美国国家点火装置 (NIF) 创纪录的实验从内爆氘氚 (DT) 胶囊中释放出 1.35MJ 的能量，显示出 0.7 的聚变增益和强劲燃烧的等离子体。虽然这些实验和 NIF 设施并非旨在开发惯性聚变能 (IFE) 的物理学和工程学，但结果对于 IFE 的氘氚惯性约束聚变 (ICF) 物理平台的风险评估具有变革性意义。开发基于 IFE 的发电厂仍是一项十年的努力，我们面前还有许多技术挑战。但有了这种可行性证明和无碳、地理位置独立的发电厂技术的前景，建立对所有高风险和长期发展支持技术的全面研发工作至关重要。要使 IFE 成为有吸引力的能源，需要开发可靠、经济高效的高功率半导体激光器，作为高能聚变驱动激光器经济和技术上可行的泵浦源。
惯性聚变能驱动技术
美国所有主要终端使用领域的能源消费均稳步增长，其中电力和天然气增长最快。2017 年全球电力需求增长了 3.1%，其中中国和印度占增长的 70%。自 1950 年以来，美国的发电量增长了 13 倍，2018 年创下了 4% 的增长记录。尽管受新冠疫情影响导致能源需求减少（2019 年至 2020 年下降约 6%），但能源部门脱碳以及实现主权和不受天气影响的能源上网的需求从未如此迫切。惯性聚变能 (IFE) 提供了一种无碳能源的前景，其燃料供应几乎无限。与核裂变不同，聚变发电厂不会产生大量需要长期处置的高放射性核废料。劳伦斯利弗莫尔国家实验室的国家点火装置 (NIF) 最近取得突破，实现了 1.35 MJ 的聚变产量，超过点火所需增益的 70%，表明等离子体燃烧强劲。它将 ICF 和 DT 物理平台推向了聚变点火的门槛。美国的三项主要研究工作围绕驱动内爆和实现所需的高能量密度等离子体条件的三大能源展开：
惯性聚变能反应堆的燃料循环
在磁约束聚变 (MCF) 领域，氚燃料循环已得到详尽研究。[1,2,3] 已经开发出处理、监测、从化学结合物种中回收、浓缩和储存氚的技术，其产量接近反应堆相关产量。[4] 关键组件已在大型托卡马克或氚处理设施中进行了测试。[5] 该技术的很大一部分可转移到适用于惯性聚变能 (IFE) 的系统。然而，操作条件与磁性情况有很大不同，因此对 IFE 燃料循环组件施加了 MCF 情况下没有的条件，因此需要针对 IFE 特定主题进行研究。燃料回路由喷射器系统和用于回收反应堆流出物的基础设施组成。MCF 中的颗粒注入是一种将 DT 冰输送到托卡马克等离子体深处的有吸引力的方法。部署在 IFE 反应堆中的目标需要特定的设计来优化燃烧分数，该分数可能高达 1/3。这可能需要不同元素的复合层。湿泡沫等靶概念将由嵌入低密度 CH 泡沫中的液态 DT 组成，也很有前景。MCF 反应堆将在真空中运行，主要成分是氢同位素。一些 IFE 反应堆设计将在中等真空（几托）下运行，主要成分是氖或氙，以帮助缓和冲击波和对第一壁的粒子冲击。MCF 反应堆必须应对等离子体与偏滤器相互作用时产生的灰尘。IFE 反应堆需要将残留的靶碎片与流出物中的挥发性氢物种分离并去除。图 1 提供了 IFE 反应堆的通用燃料循环。作为代表性示例，该设计隐含了在薄壁塑料外壳内分层使用 DT 冰。泡沫填充的液态 DT 靶和更复杂的靶设计（例如采用空腔的靶设计）将需要更广泛的碎片收集和处理子系统（具体取决于细节）。燃料循环包括两个独立的回路：一个回路为反应堆提供燃料，另一个回路用于增殖氚。反应堆流出物被分离成两股：挥发性成分在气体离开反应堆时被低温抽吸，而颗粒碎片则通过重力送入收集器并氧化以将吸收的氢与碳物质分离。低温分离器将氦灰排放到环境中，将氖/氙转移以供再利用，并通过渗透器将氢同位素排放到同位素分离器。同位素分离器将氢排放到环境中，并将氘和氚引导到胶囊工厂和靶填充系统。增殖毯回路有两个主要功能：从反应堆中提取热量和增殖氚。反应堆周围是熔盐池，用于捕获和缓和聚变中子，作为氚增殖的前体。熔盐从反应堆泵出，通过热交换器、杂质去除子系统（用于净化熔盐）、氚提取模块，然后返回到反应堆周围的安全壳中。在 380 MWe IFE 反应堆中，主要物质的摩尔流速为：H、D、T、C、O、He 和 Xe，该反应堆使用封装在薄塑料壳中的 DT 冰靶。20 毫克氚靶以 0.5 Hz 的频率注入。燃烧分数假设为 25%。聚变功率转换为电能的比率假设为 30%。假设工厂占空比为 90%。
为高增益惯性聚变能 (IFE) 靶设计提供先进的烧蚀材料
激光直接驱动 (LDD) 是惯性聚变能 (IFE) 设计最合适的方案之一，因为它可以比间接驱动 [1] 至少多两倍的激光能量耦合到内爆壳层。一旦通过宽带激光技术或激光波长失谐缓解横光束能量转移 (CBET)，LDD 中激光与目标的耦合可以进一步增强约 2 倍。LDD 依赖于低 Z 烧蚀材料/等离子体（如聚苯乙烯、铍、碳等）对激光能量的吸收。日冕等离子体中吸收的激光能量主要通过电子热传导传输到烧蚀前沿。该过程的效率被称为内爆的“水效率”，即激光吸收和火箭效率的乘积。内爆舱的动能越大，点火裕度越大，IFE 目标的增益越高。三件事对于通过 LDD 方案实现 IFE 的成功至关重要：(1)。使大部分激光能量被日冕中的烧蚀等离子体吸收；（2）获得最佳的水效率，将尽可能多的激光能量与内爆胶囊的动能耦合，从而提供高烧蚀压力以加速壳体；（3）提高烧蚀速度以稳定瑞利-泰勒不稳定性增长，从而提高胶囊的完整性。有几种研究方向可以实现上述目标。宽带激光等先进激光技术可以解决吸收增加和印记减少等问题 [2]。一种补充途径是目标解决方案，即通过设计和制造先进的烧蚀材料来提供上述成功实现高增益 IFE 目标设计的关键因素。目标解决方案可以解决印记减少和 RT 等问题
图像和惯性传感器融合导航
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新闻稿2021年9月13日EURISA：为太空应用开发第一个紧凑型和具有成本效益的欧洲惯性测量单位（IMU）
新闻稿2021年9月13日EURISA：为太空应用开发第一个紧凑型和具有成本效益的欧洲惯性测量单位（IMU），旨在开发欧洲紧凑，表现和成本效益的IMU，以确保欧洲对欧洲的非依赖性，以确保欧洲对空间的关键设备。由欧盟委员会作为Horizon H2020计划的一部分资助，3.3 M€项目汇集了4位欧洲太空生态系统的主要参与者 - 空中客车防御和太空，Eth Zurich，Eth Zurich，German Aerospace Center（DLR）和Ixblue - 并将运行3.5岁。截至今天，欧洲在紧凑，高性能和具有成本效益的IMU上没有其他选择，因此，许多欧盟太空任务取决于非欧洲的惯性测量单位（IMU），并依靠外国伙伴的商誉来采购这些关键组成部分。Eurisa的主要目的是提供IMU，其中包括登陆，漫游车导航和行星际巡航等任务的TRL的精心设计杂交算法。由ixblue领导的项目是建立在4个合作伙伴的广泛专业知识上的：参与诸如Insight和Lisa for Eth Zurich的主要太空任务； Callisto和Eagle项目的DLR和ixblue和空中客车防御和空间的Actrix陀螺仪系列。除了这个专有技术之外，将定制和组装不同合作伙伴的技术砖，以使未来的欧洲IMU在2024年准备就绪。Guillaume Lecamp指出：“基于过去和当前的发展以及使用资格有空的COTS电子产品，我们确保了具有成本效益的产品，并且是通往TRL 6成熟的安全途径。的确，合作伙伴会在该项目中获得强大而互补的能力，以取得成功：太空电子，惯性传感器，有关太空任务要求的知识，杂交算法，太空环境以及制造和质量。，由于项目合作伙伴的欧洲制造商和IMU的所有关键组成部分，Eurisa将为欧洲的独立性和空间中的主权做出贡献，以供未来的任务和探索。
惯性和初级频率控制的混合储能系统的尺寸
可再生能源和微电网的指数升高带来了通过使用储能系统来确保低渗透网格中频率稳定性的挑战。本文回顾了交流电源系统的频率响应，突出了其不同的时间尺度和控制动作。此外，它指出了依靠同步机和低惯性系统的高惯性互连系统之间的主要区别，这些系统具有转换器相互交流的高渗透率。基于这些概念并采用一组假设，它得出了代数方程，以评估提供惯性和主要控制的能源存储系统。方程与储能技术无关，对系统非线性的鲁棒性，并依赖于通常由系统运营商，行业标准或网络代码定义的参数。使用这些结果，作者提供了一个逐步的过程，以大小转换器交换器交换器混合储能系统的主要组件。最后，北海的风能石油和天然气平台的案例研究以数值示例证明了建议的方法1）可以在实际问题中应用于实际问题和2）2）允许系统设计人员根据提供的频率控制类型来利用不同的技术并为每个存储设备和转换器设置特定要求。
大气数据惯性参考系统 (ADIRS)
为了提供 100% 的 RNP 0.1 导航性能可用性和 GPS 中断免疫力，可选霍尼韦尔惯性 GPS 混合 (HIGH) 升级。HIGH 将 MMR 视野中每颗卫星的原始测量值与卡尔曼滤波器相结合，提供高度校准的解决方案，确保操作员准确定位。此功能可用于改装和前装应用，以最大限度地提高航空公司和航线效率。