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新型静电飞行器
微型飞行器小体积、轻质量、高机动，能够在狭小空间执行拍照、探测和运输等特种任务，在国民经济领域拥有广泛应用前景。然而，此类飞行器普遍存在飞行时间短的痛点问题，尤其当重量小于10克时，其飞行时间一般不超过10分钟。这是因为目前微型飞行器的发动机驱动部件一般采用传统的电磁电机，而电磁电机在微型化后转速高、发热大，能量转化效率急剧下降，甚至降到10%以下。微型电磁电机效率下降后，如果采用供电方便的自然太阳光作为能量来源，受限于太阳能电池的面积，很难满足飞行需求。
为了解决上述难题，北航科研团队从微型发动机的原理方面寻求突破，提出一种新的静电驱动方案，研制出了在微小尺寸下转速低、发热小、效率高的微型静电电机，并首次实现了微型飞行器在纯自然光供能下的起飞和持续飞行，在微型飞行器的发展进程中具有里程碑意义。
该飞行器主要由静电发动机和超轻质高压电源组成，具备低功耗（0.568瓦）和高升力（30.7克每瓦）优势，首次实现了微型飞行器在纯自然光供能下的起飞和持续飞行。
静电发动机的核心是静电电机，它是一种依靠静子和转子间的库仑力来产生连续旋转运动的新型微型电机，具备结构简单和无需绕组的优势，其高电压（千伏级）、低电流（微安级）的工作特性也使其在工作过程中发热少且无明显红外特征。相比传统电磁电机，静电电机表现出了颠覆式的效率和功耗特性，在小质量（5克以内）情况下，其能量转化效率可达传统电磁电机的10倍以上，产生相同升力所需功耗仅为电磁电机的1/10以内，因此即便采用小尺寸太阳能电池，也可以为微型飞行器提供飞行所需功率。
电机虽然效率高、功耗低，但仍需要千伏级高压电流来驱动，然而传统高压电源由于体积和重量过大，无法搭载在微型飞行器上。因此团队还针对飞行应用场景，研制了千伏级超轻质高压电源，主要包括太阳能电池和升压电路两部分，其中升压电路可以在1.21克的重量下，将太阳能（或锂电池）输入的低压直流电，转换为4 - 9千伏的高压直流电，相比美国斯坦福大学研发的同类技术升压比提高了92%。
在微型静电电机和超轻质高压电源的助力下，本项目研发出的飞行器整机仅有巴掌大小（翼展20厘米），重量比一张A4纸还轻（4.21克），尺寸和重量分别是此前世界最小、最轻太阳能飞行器的1/10和1/600。更进一步，团队还提出一款翼展8毫米，质量9毫克的超微型静电飞行器，飞行功耗不到1毫瓦，展示了静电电机在飞行器进一步微型化中的巨大潜力。
北京航空航天大学
2024-07-19
一种用于点光源配光的自由曲面光学元件的设计方法
本发明公开了一种用于点光源配光的自由曲面光学元件的设计方法。属于非成像光学技术领域。本发明根据设计要求设置自由曲面光学元件的具体结构，根据折射定律和能量守恒定率在计算机的辅助下，设计出满足预定照明要求的自由曲面，使光源的出射光经该自由曲面偏折后在目标照明区域产生预定的照明光斑，如带有“ZJU”字样的圆形照明光斑和均匀的矩形照明光斑。该自由曲面光学元件的某一表面为自由曲面，该自由曲面通过曲面拟合离散数据点得到。本发明设计效率高，能实现复杂照明，能获得连续的自由曲面，实现了曲面的可加工。折射型和反射型自由曲面光学元件均可以用光学树脂等材料借助注塑成型技术来实现。
浙江大学
2021-04-11
非平坦信道下多光源多载波可见光通信系统的优化方法
本发明公开了一种非平坦信道下多光源多载波可见光通信系统的优化方法，包括如下步骤：(1)设置多光源多载波可见光通信系统的参数，包括信道参数、噪声大小和最大光功率，以最大化数据速率R为目标优化；(2)对直流偏置b优化，得到优化后的直流偏置b*；(3)归一化波束成形向量{uk}进行优化，k＝1,...,K?1，其中K是子载波的总个数，得到优化后的归一化波束成形向量(4)根据优化后的归一化波束成形向量得到近似最优的波束成形向量ω*。本发明的优化方法不需要额外改变系统硬件等外部条件，仅通过简单的计算，就能大大提升系统性能；当系统的最大光功率受限时，优化后的系统光强能够保持恒定，可以兼顾照明；本发明优化方法收敛速度快，易于实现，鲁棒性高。
东南大学
2021-04-11
一种光谱椭偏仪中氙灯光源的光强平滑处理装置及方法
本发明公开了一种应用到光谱椭偏仪中的氙灯光线光强平滑处 理装置及方法。该光强平滑处理装置包括准直透镜、汇聚透镜和光阑， 准直透镜为消色差透镜，用于将待处理的氙灯光线准直为平行光束； 汇聚透镜为单透镜，用于将平行光束汇聚聚焦，汇聚后的光斑大小随 波长的增加而增大；光阑设置在汇聚透镜后并间隔一定波长焦距位置 处，通过设定该光阑的大小使紫外波段的光斑可透过该光阑而可见到 近红外波段的光斑被阻挡，从而减小可见到近红外波段的光束光强， 实现平滑。本发明还公开了一种氙灯光线光强平滑处理方法。本发明 没有损失任何波段的光线，探测器或者光谱仪可以正常响应全光谱范 围的光线，从而可以光谱椭偏仪从紫外到近红外全光谱范围内的高精 度测量。
华中科技大学
2021-04-11
一种光谱椭偏仪中氙灯光源的光强平滑处理装置及方法
本发明公开了一种应用到光谱椭偏仪中的氙灯光线光强平滑处理装置及方法。该光强平滑处理装置包括准直透镜、汇聚透镜和光阑，准直透镜为消色差透镜，用于将待处理的氙灯光线准直为平行光束；汇聚透镜为单透镜，用于将平行光束汇聚聚焦，汇聚后的光斑大小随波长的增加而增大；光阑设置在汇聚透镜后并间隔一定波长焦距位置处，通过设定该光阑的大小使紫外波段的光斑可透过该光阑而可见到近红外波段的光斑被阻挡，从而减小可见到近红外波段的光束光强，实现平滑。本发明还公开了一种氙灯光线光强平滑处理方法。本发明没有损失任何波段的光线，探测
华中科技大学
2021-04-14
便携式激光通讯机
空间激光通信是以激光为载波，在自由空间中全双工传输语音、图像、数据等信息的通信方式。与传统通信方式相比，具有信息容量大、传输速率高、抗干扰、保密性好、体积小等优点。在信息量呈爆炸性增长的今天，可为各行业提供大容量、高速率的通信解决方案。该产品具有通信速率高、抗干扰、无辐射、不需要铺设电缆等技术特点。
长春理工大学
2021-04-26
钼及钼合金激光焊接技术
通过无损探伤、拉伸试验、水压试验和水压爆破试验对采用该技术制备的接 头进行了完整性和力学性能检测，测试结果合格。
西安交通大学
2021-04-11
一种激光全息 RFID 标签
本实用新型公开了一种激光全息RFID标签，包括RFID标签（500）和贴装在该 RFID 标签（500）上的激光全息膜（10），其特征在于，所述激光全息膜（10）的金属反射层（103）为对称的两部分，该两部分之间留有隙缝或通过非磁性绝缘材料条相互隔开，使得两部分相互绝缘，其中，该隙缝或非磁性绝缘材料条位于所述 RFID 标签（500）的中心轴线上。本实用新型通过将全息膜金属层分成对称的两部分来消除全息膜金属层对电磁波的屏蔽，通过改进天线设计来消除全息膜对天线阻抗的影响，对
华中科技大学
2021-01-12
一种新型激光切割台
本实用新型公开了一种新型激光切割台，包括工作台、龙门架和激光切割头，所述龙门架上滑动安装有滑块，所述滑块的底部固定安装有激光发生器、流水管和集烟罩，所述流水管上安装有角度调节器，所述激光切割头安装在激光发生器的正下方，所述集烟罩上开设有出烟口，所述滑块的上顶端安装有吸风机，所述工作台上设置有滑轨，所述滑轨上滑动安装有滑板，所述滑板的上表面前端固定连接有竖直向上的固定架。本实用新型通过设置角度调节器，来调节流水管的倾斜角度，来满足对不同工件进行水射流，而在切割的过程中，通过固定架将工件进
安徽建筑大学
2021-01-12
真空激光高分辨变形测量系统
该系统基于三点准直原理，采用真空激光技术，实现对大尺度建筑变形的精密测量。它将整个测量光路置于真空管道之中，接收器使用面阵 CCD ，配以变焦镜头和定标系统，可对水平和垂直变形量同时进行高精度测量，相对精度可达 10 － 7 （如对 1000m 长的直线型混泥土坝，测量精度为 0.1mm ）。整个系统按工业标准要求设计，实现全封闭，无裸露部件，各个组成部分由主控机控制全自动运行。可在恶劣环境下进行长期稳定的无人值守运行，对微小变形实现高精度监测。
大连理工大学
2021-04-13