1 密歇根大学气候与空间科学与工程系,美国密歇根州安娜堡 48109 2 美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心,邮编 561,马里兰州格林贝尔特 20771,美国 5
我特此声明,本文件中的所有信息均按照学术规则和道德规范获取和呈现。我还声明,根据这些规则和规范的要求,我已充分引用和参考了所有非本研究原创的材料和结果。
摘要:航空航天技术对现代文明至关重要;太空基础设施支撑着天气预报、通信、地面导航和物流、行星观测、太阳监测和其他不可或缺的能力。行星外探索——包括轨道勘测和(最近的)巡视、飞行或潜水无人驾驶飞行器——也是一个重要的科学和技术前沿,许多人认为它对人类的长期生存和繁荣至关重要。所有这些航空航天应用都需要对飞行器进行可靠的控制,并能够记录物理量的高精度测量值。磁力仪在这两个方面都表现出色,对众多任务的成功至关重要。在这篇评论论文中,我们介绍了相关仪器及其应用。我们考虑了过去和现在的磁力仪、它们经过验证的航空航天应用以及新兴用途。然后我们展望未来,回顾磁力仪技术的最新进展。我们特别关注使用光学读出的磁力仪,包括原子磁力仪、基于金刚石量子缺陷的磁力仪和光机械磁力仪。这些光学磁力仪结合了场灵敏度、尺寸、重量和功耗,使其能够达到现有技术无法达到的性能水平。这有望在从无人驾驶汽车到导航和探索等领域实现新的应用。
100029,中国 2 中国科学院大学地球科学学院,北京,中国 3 中国科学院上海微小卫星工程中心,上海,中国 4 苏州大学电子信息工程学院
基于碳材料的光学传感器 - QU antum BE lgium 开发用于太空应用的量子金刚石磁力仪
摘要:我们提出了一种安装在无人机 (UAV 或无人机) 上的磁力计系统和一种数据处理方法,用于检测韩国非军事区 (DMZ) 中未开发的自然环境中的金属杀伤人员地雷 (M16)。激光高度计的性能得到了改进,以便无人机即使在有灰尘和灌木丛的自然环境中也能在低空稳定飞行,并且在钟摆上安装了磁力计,以最大限度地减少无人机的磁噪声和振动的影响。在 1 m 的飞行高度,M16 的标准为 5 nT。简单的低通滤波可消除钟摆运动引起的磁摆动噪声,移动平均法可消除与磁力计航向相关的变化。在韩国非军事区附近的实际排雷区进行了磁探,检测到 9 个超过 5 nT 的磁异常,并且在每个检测点 1 米半径范围内发现各种金属物质。拟议的基于无人机的地雷探测系统有望通过在军事地雷探测工作之前提供有关探测区域的准确科学信息来降低探测人员的风险并缩短地雷探测时间。
我们将本期特刊献给了Andrij Shvaika和Oleg derzhko,以庆祝他们的第60个候选人。如照片中所示,Andrij和Oleg一生都是同事,其中一个在小学时期向他们展示,另一个在2019年在LVIV举行的一次会议上向他们展示。Andrij和Oleg在同一研究所工作了数十年,也是《凝聚力物理学》杂志的副编辑。在本期特刊中庆祝他们两个是在努力。所选的贡献涵盖了与两个禧年的主要科学利益密切相关的广泛主题,以承认其对科学的独特和宝贵贡献。我们很高兴感谢所有通过将论文提交本期特刊的作者,所有匿名裁判,他们仔细阅读并进行了建设性地审查了他们的所有匿名裁判,以及在最终阶段关心特殊问题的冷凝物理学物理学。
磁场的精确测量是量子计量学中最基本、最重要的任务之一。尽管过去几十年来人们对量子磁力仪进行了广泛的研究,但是在并行方案下估计磁场所有三个分量所能达到的最终精度仍然未知。这主要是因为人们对估计这三个分量的最佳探测态的不兼容性缺乏了解。在这里,我们提供了一种方法来表征由于最佳探测态不兼容性而导致的多个参数精度之间的最小权衡,从而确定了并行方案下估计磁场所有三个分量的最终精度极限。还明确构建了达到最终精度的最佳探测态。获得的精度为并行方案下多参数量子磁力仪的精度设定了基准,这在量子计量学中具有根本的兴趣和重要性。
尽管扭矩器看起来是相对简单的设备,但它们需要精心设计和精心组装。我们的资格和验收测试确保无论是在地面还是在轨道上,扭矩器几乎都不会出现性能下降。扭矩器最关键的部件——其核心材料——经过处理,以确保最佳磁性。每个单元都完全封装,除核心外,均由非磁性航天级组件制成。
2019 年 12 月 22 日 亲爱的普雷斯科特的家人和朋友们: 我看着八年级学生为自己对世界各地移民拘留中心讨论的贡献打分。代表意大利的 Adilene 和代表墨西哥的 Kindred 等学生激烈地争论着他们国家的观点。学生们经常强烈支持拘留,因为这是关于他们国家的研究揭示的。 麦迪逊回顾了这次讨论:“我们应该倾听别人的谈话,而不是大声喊出你的答案。” 贾伦补充道:“你不应该打断别人。” 艾娃观察到,“这是我们进行过的最好的谈话,因为它一直在进行。辩论越来越激烈。看到各国相互竞争很有趣。” 马肖恩总结道:“我认为人们扮演自己国家大使的角色很酷。” 我们的八年级学生刚刚完成了高水平的“学生自我评估”,这是教师评估系统 CPS 教学框架的子组成部分之一。在之前的课程中,Andrea Edwards 老师让学生具备辩论、倾听、争论、从不同角度出发以及自我批评和自我完善的能力。在教学框架中,这种自我评估水平达到了教学的最高水平“优秀”。在教学框架的 19 个组成部分中,“优秀”与“熟练”(第二高水平)的区别在于,学生承担了繁重的工作。学生开展活动、扩展学习、提出问题、寻求他人的见解,并准确评估自己和他人。当学生在高水平上掌控自己的学习时,我们就知道教学是“优秀”的。当然,并不是每节课都适合“优秀”教学。而且证据必须每次都证明这一点——而不仅仅是一次。我们承认,即使在这一节课中看到“优秀”,下一节课也不能保证一定能达到。在专业实践和 CPS 教学框架链接中了解有关级别和标准的更多信息。我们希望从幼儿园到八年级的学生能够经常参与高水平的学习。作为校长,我的目标是支持教师成长和学生学习条件,使每节课都“出色”。然后我们所有的学生都会像娜塔莉一样表达:“我认为每个人都有大量证据来支持他们的论点,这很棒。” 诚挚的,艾琳·罗奇校长