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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
基于 ISFET 传感器的智能传感系统
项目简介： 随着生物、医疗、药物以及环境等领域水平的不断提高，对各种 生化传感器的需求也在不断提高。不仅要求传感器能够完成准确的快速检测，而且希望传感器具有低功耗、便携等特点，能够随时随地的 完成检测功能。 ISFET（Insulator Semiconductor Field Effect Transistor）是一种类 似于 MOSFET 结构的转换器，可通过 MOS 工艺来制作完成。基于 ISFET 转换器及不同的敏感膜可研制成低功耗的生化传感器，用于测 量多种生物化学量（如 pH，氧气，臭氧，二氧化碳，葡萄糖，Con A 蛋白等）。之后将传感器与测量电路、通讯电路集成，可构成低功耗 的手持智能设备，与手机直接通讯，也可与低功耗传感网络结合进行 组网检测。 项目特色： 如下图所示，基于 ISFET 传感器的智能系统包括 ISFET 转换器、 敏感膜、ISFET 测量电路、通讯电路等内容。 基于 ISFET 传感器的智能系统，具有尺寸小、速度快、功耗低、 集成度高（可与后端电路集成在一起，也可多个传感器集成在一起来 测量多个参数）等优势。
南开大学
2021-04-11
一种自主巡航飞行器系统
成果描述：本实用新型公开了一种自主巡航飞行器系统,包括微控制器、信息采集单元、飞行控制单元、控制调试单元、供电单元；所述信息采集单元连接所述微控制器,用于采集并存储所述待巡航区域检测数据,并将所述检测数据发送到微控制器；所述飞行控制单元用于采集将飞行器飞行姿态数据,并将所述飞行姿态数据发送到微控制器；所述微控制器用于根据所述飞行姿态数据控制所述飞行器的运动轨迹；所述供电单元用于对所述微控制器、信息采集单元、飞行控制单元、控制调试单元进行供电。本实用新型方案成本低、全天候、全地域、高精度,且具有定位误差不随时间积累、可实时给出运动载体的位置和速度信息、在各种复杂应用环境下实现可靠定位。市场前景分析：本实用新型方案成本低、全天候、全地域、高精度,且具有定位误差不随时间积累、可实时给出运动载体的位置和速度信息、在各种复杂应用环境下实现可靠定位。与同类成果相比的优势分析：国内领先
成都大学
2021-04-10
飞行器冰雹撞击试验系统及技术
航空飞行器（飞机、导弹、卫星、飞船等）在飞行时将会遭遇冰雹、雨滴、尘埃等粒子的高速撞击。这些粒子严重威胁近地飞行器的安全,尤其是载人飞行器的安全。航空飞行器和这些粒子发生强烈的高速撞击后，将对飞行器产生严重的损伤，对飞行器防护和姿态控制都是严峻的考验。冰雹撞击试验系统是为研究航空与航天飞行器材料抗冰雹撞击性能而开发的环境可靠性试验装置。冰雹撞击试验系统由发射控制系统、上弹系统、空气炮系统、试验靶架系统、气体增压系统、速度测量系统、高速摄影系统、安全护墙等系统组成。该试验系统可用于航空飞行器材料在冰雹类粒子高速撞击环境下的损伤测试、损伤评价、寿命预测及相关技术的分析研究，也可用于地面高速移动物体和小粒子间的撞击破坏评价和试验。如汽车、火车、相关生产环境下人员安全防护等。该系统已用于对新一代飞机和预警机冰雹环境试验，取得突出成绩。应用前景广阔。
东南大学
2021-04-11
无人飞行器飞控系统MBIT设备
MBIT(维护性自检测)设备，是对飞机飞行控制系统各个部件进行功能和性能测试、故障检测、提供维护检测信息，并对在测试进行日常维护和部件更换，确保飞行控制系统的稳定性和安全性。其主要功能是对飞行计算机测试、导航传感器状态监控与标定、作动器的测试、交联系统、的测试，发动机性能测试和下载飞中，飞前自检测故障等。主要应用在无人机飞行控制系统中，由维护人员在地面通过此设备对'飞机部件进行检测。
电子科技大学
2021-04-10
无人飞行器飞控系统MBIT设备
MBIT(维护性自检测)设备，是对飞机飞行控制系统各个部件进行功能和性能测试、故障检测、提供维护检测信息，并对在测试进行日常维护和部件更换，确保飞行控制系统的稳定性和安全性。其主要功能是对飞行计算机测试、导航传感器状态监控与标定、作动器的测试、交联系统、的测试，发动机性能测试和下载飞中，飞前自检测故障等。主要应用在无人机飞行控制系统中，由维护人员在地面通过此设备对'飞机部件进行检测。
电子科技大学
2021-04-10
声发射传感器特性校准系统
Ø 成果简介：声发射传感器二级校准系统由宽带声发射源、标准声发射传感器、声信号激励和接收电子装置及信号采集和处理软件组成，可实现声发射传感器灵敏度测量。测量时，声源换能器与待测声发射传感器面对面放置，首先，采用扫频信号激励宽带声源换能器来产生声信号，再测量待测传感器的频率响应曲线，并通过比较标准传感器（通过一级校准方法标定的传感器）和待校传感器的频率相应来标定被测传感器的灵敏度。与其它二级校准方法相比，该测量过程重复性好，且更快捷、方便、有效。Ø &nb
北京理工大学
2021-01-12
天然气热水器回水系统
本实用新型提供一种天然气热水器回水系统，包括感温装置、两位三通电磁换向阀、控制器、水泵、 回水管。感温装置位于热水器出水管上靠近水龙头一端，用于检测热水器出水管的水温以及用于在热水 器出水管内的水温小于预设温度时，控制热水器出水管中的水回流至回水管;两位三通电磁换向阀位于 热水器出水管上感温装置和水龙头之间，第一位与热水器出水管相连，第二位可与水龙头或回水管连接; 回水管上安装的叶轮可提示使用者水温不足正在回水。热水器进水管上安装的单向阀能够防止水泵起动 后回水管的水反流向自来水管。每个水龙头均设置单独的感温装置和两位三通电磁换向阀从而保证每个 水龙头的出水水温适宜。本实用新型设计合理、实用性强。
武汉大学
2021-04-13
无线传感器网安全通信系统（产品）
成果简介：无线传感器网作为以数据为中心的任务型网络，要进行数据的采 集、传输、融合、处理等工作。如果直接部署，而不采取有效地安全通信措 施，攻击者可以获取传感器的各种信息并进行篡改；可以通过 DoS 攻击瘫痪 整个网络；也可以在俘获一个节点之后，冒充原节点，阻塞真实信息、传输 虚假信息，这都严重的威胁着整个无线传感器网的安全性与采集数据的真实客观性。本项目在传感器节点上实现了基于椭圆曲线密码体制的加密算法、 数字签名算法、密钥
北京理工大学
2021-04-14
连铸结晶器智能监控集成系统
近年来高品质钢种开发和高效连铸技术的快速进步，对结晶器过程在线监控技术提出了更高的要求，在连铸坯质量控制、事故预报、工艺优化、设备运行维护和连铸机设化等方面有着广阔的应用前景。本团队开发出了具有特色的系列核心技术，包括结晶器传热与铸坯凝固进程实时计算、结晶器过程数值模拟并行计算方法、连铸坯-保护渣-结晶器多维可视化、连铸坯纵裂纹在线预报等。
大连理工大学
2021-04-14