探索技术之美,赋能国之重器——访谈中国电子科技集团公司第十四研究所工业设计中心主任胡长明首席专家

从十三五规划开始,我国开始论证实施制造业创新中心建设工程,建设一批国家级工业设计中心。工业设计作为产品设计的重要环节,它的理念是如何演进的?如何将先进工业设计理念融入产品设计?带着这些问题,我们对中国电子科技集团公司第十四研究所工业设计中心(以下简称为十四所工业设计中心)主任胡长明首席专家进行了访谈。

挖掘档案价值 彰显档案魅力——中国电子科技集团公司第十四研究所档案室创新档案编研工作

档案编研是档案部门根据馆(室)藏档案和社会需求,在研究档案内容的基础上,编写参考资料、汇编档案文件、参与编史修志、撰写论文专著的工作。2019年适逢中华人民共和国成立70周年、建所70周年和中国雷达事业70周年,为广泛宣传十四所作为中国雷达工业的发源地所肩负的“电子强军、科技报国”使命责任,提升企业员工作为军工人的自豪感和荣誉感,技术基础部档案室主动作为,提前谋划,秉承“为国家留史,为企业烙印”的价值理念,联合所内有关部门对室藏档案进行了深入研究,形成了以“六个一”为主线的系列档案编研成果,并借助所微信公众号、所网主页、《远望报》等媒体平台进行广泛宣传,全面展现了十四所70年来在雷达事业发展史上的风雨历程和光辉成就。

雷达协同探测系统新形态与应用研究——复杂电子系统研究

随着智能时代的到来,分布式、网络化、智能化越来越成为雷达探测系统发展的重要技术方向,并促进了雷达组网协同探测技术与应用的不断演进。在专题文章《预警系统协同探测技术研究》的基础上,以未来发展新思维为导向,研究复杂性科学与电子科学的交叉融合,提出了复杂电子系统的新概念内涵;研究网络科学的相关理论应用于电子系统,提出了复杂电子系统网络化协同的新系统形态与技术层级、网络化协同矩阵与状态转移矩阵等;复杂系统是具有涌现和自组织行为的系统,研究提出了复杂电子系统自组织的一种简单规则,仿真了其自组织状态,并分析了系统自组织目标与资源。当复杂电子系统降维为协同探测的功能时,可表征雷达协同探测的应用新形态,呈现出网络化协同与自组织应用等智能行为。

电子组件温度循环中的凝露问题研究

详细地介绍了湿度、露点、呼吸效应等因素及其对凝露现象产生的作用机理。结合某型电子组件的温循试验过程,探讨温循过程中凝露产生的环节和根本原因,并提出了相应的解决措施。结果表明,凝露问题存在于温循过程中,升温阶段组件外表面产生凝露,降温阶段则在组件内部产生凝露。产生凝露现象的根源在于,高湿的空气环境造成较小的凝露温差,温差变化范围很小就会产生凝露现象。通过降低空气相对湿度、减缓降温速率的措施,可有效避免凝露问题的发生。

复杂电子装备整机总装智能生产线研究与应用

为满足复杂电子装备高产能、高质量的生产需求,促进整机总装生产线智能化转型升级,给出了整机总装智能生产线的总体建设思路,从工艺布局优化、工艺装备智能化和信息管理系统智能化3个方面展开论述,并将其成功应用于某型复杂电子装备的整机总装智能生产线的建设,极大提升了生产线的数字化、集成化和智能化水平。

航天返回舱雷达探测技术研究

雷达在探测航天返回舱黑障区时,因受到等离子体鞘套干扰,长期存在跟踪不稳定甚至丢失等问题。本文从等离子体鞘套与电磁波相互作用机理出发,提出了航天返回舱黑障区电磁特性仿真方法和再入场景回波仿真方法;结合仿真与实测数据研究获取黑障区目标回波特征,提出了基于鞘套快时变特性的目标检测方法;设计了返回舱黑障区认知探测流程,将其应用于多频段雷达装备成功完成了多次返回舱探测任务,保障了黑障区稳定跟踪,基本解决了航天返回舱黑障区雷达探测问题。

Ga-N熔体热力学性质及钠助熔剂法制备GaN单晶的研究进展

作为第三代半导体的关键材料之一,Ⅲ族氮化物在过去几十年中因其应用于光电子和微电子器件而得到了广泛的研究,如发光二极管(LED)、激光二极管(LD)和高电子迁移率晶体管(HEMT)。Na助熔剂法已成为生长高质量GaN晶体的重要技术之一。综述和讨论了Na助熔剂法GaN结晶的发展历程与最新技术,包括Ga-N的结晶热力学性质、熔体结构、助熔剂选择、单点籽晶技术、多点籽晶技术、孔隙与位错控制、形貌演化与生长条件优化等。最后,对比其他体GaN技术,展望了Na助熔剂法的挑战与机遇。

数字T/R组件发射频谱控制技术研究

现代武器装备单平台集成的各频段雷达、通信等无线电设备数量越来越多,且发射信号均向高功率、超宽带等方向发展,使得雷达与其他设备之间的发射频谱交叠严重,进而导致不同设备之间存在严重的电磁干扰问题。文中针对不同无线电设备收发信号之间的电磁干扰问题进行了分析,重点讨论了数字T/R组件脉冲发射带外频谱分量的产生机理和改善方法,提出了针对性的频谱控制措施,并在某雷达数字T/R组件上开展了试验验证,证明了该频谱控制方法的有效性。

机载分布式智能蒙皮波束综合算法研究

针对机载智能蒙皮天线孔径共形和分布化的特点,开展了基于Broyden族算法的波束综合优化研究。算法以最小化副瓣电平为优化目标,通过K-S函数连续化处理,实现低副瓣波束赋形。通过不同的加权方式对算法的有效性进行了验证,相与遗传算法(genetic algorithm,GA)等随机优化算法,本文算法收敛速度快,能够避免陷入局部最优,适用于大规模非均匀共形天线阵列,具有较高的工程应用价值。

大型精密测量相控阵雷达天线座力学仿真应用研究

超大规模雷达天线座结构系统复杂,造价高、研制周期紧张,如何保证天线座结构设计一次成功,满足雷达结构技术要求是天线座研制的难题。文中结合工程研制,从天线座结构系统力学设计,计算模型建模原则、建模方法、轴承等关键部位连接处理、仿真模型简化与等效,有无斜梁结构方案仿真结果比较与选取,以及轨道平面度、辅助支撑力确定到最终结构优化进行了阐述,对大型雷达天线座结构设计具有一定的指导意义。

电子设备模块电液同步盲插技术研究

为解决盲插电子设备模块插拔困难、可靠性低、冷却液泄漏危害严重等问题,设计一种新型的电子设备模块电液同步盲插技术。该技术通过引入盲插电连接器与液冷盲插水接头隔离防护、漏液监测、分级导向、电连接器浮动安装、不同品种电子设备模块防错插、插拔力分配、通电顺序逻辑控制技术,通过这些技术的综合应用提高电子设备模块盲插可靠性,并通过具体应用实例验证该技术的可行性和先进性。结果表明,所设计的电子设备模块电液同步盲插技术可以达到预期效果,具有较高的实际应用价值,优于同类型的设置。

雷达转台液压系统可靠性影响评价预测研究

针对当前雷达液压系统可靠性合理建模及影响评价体系难以构建及评估的现状,以某典型机载雷达转台液压系统为研究对象,提出一种基于危害性分析的可靠性影响评价预测方法。利用模糊判断矩阵以获得指标的权重系数,对可靠性进行建模仿真分析,从而为准确预测系统的可靠性提供理论支撑。在此基础上,通过对转台液压系统故障原因进行全面梳理,构建了液压系统可靠性影响评价体系。运用Elman网络,结合实证分析对可靠性影响评价模型进行预测,为雷达转台液压系统故障的综合分析提供了整体解决方案。这也为进一步提高雷达液压系统的可靠性提供了合理思路。该研究可为雷达其他分系统可靠性分析提供参考。

基于边缘计算的可重构波束控制技术研究

随着社会和技术的发展,相控阵软件无线电技术得到了快速推广和普及,其应用领域从传统的军事预警探测逐步拓展到气象探测、航空安全、无人驾驶、空间探测、天地通信中继等等。同时,新方法新体制应用对天线波束形成算法复杂度、数据传输量和波束切换的低延时等提出了更高的要求,商业应用要求高效低成本部署,并能够基于软件定义具备良好的可扩展性,传统集中式波束控制方法已无法有效应对需求。波束控制节点部署利用边缘计算理念可实现相控阵天线射频前端的就近波束形成运算与数据处理,有效减小数据传输带宽和降低延时,波束控制平台采用软件可重构体制可适应新兴领域和用户需求的不断发展变化。介绍了相控阵射频前端波束控制原理,提出了一种基于边缘计算的可重构波束控制技术,采用嵌入式分布化运算处理技术,通过建模仿真与计算,证明该技术可有效改善相控阵天线多通道数据传输压力,提升波束敏捷性,实现功能、孔径可重构,具有广泛的工程应用前景。

“DTIC工作坊”校企双元育人模式创新研究

基于混合所有制平台,构建产教协同微型生态圈。建设以电子产品“设计、测试、检验、认证”为特征的“DTIC工作坊”,以联动岗位的教学内容为特征,将真实的生产场景作为实践教学的核心载体,以真实生产业务作为学习项目,按照生产过程开展实践训练,根据生产要求进行学习评价,实现了课堂与岗位无缝融合。将企业资源和岗位需求持续、有效、快速地传导到专业和教学,实现校企双元育人模式创新。

机载米波雷达基于镜面反射多径模型的目标高度计算和距离计算方法研究

本文建立了基于球面的电磁波镜面反射模型,推导了由多径距离计算目标海拔高度的公式和由目标海拔高度计算多径距离的公式,考虑到公式无解析解,依据单调性提出了近似解的二分算法,与迭代算法相比,该算法能够完全收敛于真实解。此外,给出了海面多径产生的条件、多径点的信息特征及多径测高的边界。同一目标的多径点与真实点具有相同的多普勒速度、方位角度,且多径距离与直达波距离满足相应的距离差值,依据该特征,对检测的点迹进行配对,并区分真实点和多径点,可以有效解决多径引起的双航迹和短航迹问题。以外,由多径距离还可以获得目标的海拔高度。最后,基于仿真数据,给出了典型参数下的多径测高精度。

复杂电子装备批产创新创效体系的构建与实践研究

随着国家周边安全环境发生深刻变化,强国强军已成为时代要求,为满足装备战斗力快速生成和部队实战演训要求,装备制造企业需加速复杂电子装备的技术迭代和产能升级,走高质量发展之路。文章提出了构建复杂电子装备批产创新创效体系,通过建立专项规划团队、开展提质增效活动、构建测试技术集群、完善管理制度和强化成果推广等措施实施创新创效管理,该体系经过在企业内实践,大幅提升装备批产效能,有效促进了装备批产任务高质高效完成。

基于两化融合管理体系的电子行业企业数字化制造运营能力建设研究

数字经济的持续快速发展不断推动着制造业数字化和智能化,也促使着制造企业持续提升自身数字化转型水平。企业数字化转型以新一代信息技术的创新应用与信息化和工业化融合(两化融合)管理体系的深入实施为驱动,推动企业业务的深刻变革。本文基于典型电子装备制造企业数字化制造运营能力建设,从新型能力建设需求分析、实施策划、建设方法等维度详细阐述了两化融合管理体系与新一代信息技术在推进企业数字化转型进程中的应用,为制造企业推进业务数字化转型提供了方法指导和实践借鉴。

三维立体电路自动化组装焊接加工研究

目前,共形天线是我国在预警探测领域的研究热点,其表面分布的三维立体电路由传统人工组装焊接,效率低,批产一致性差,严重制约了共形天线的大规模工程应用。国内关于共形天线的研究主要集中在结构设计方面,尚未实现共形天线表面三维立体电路的自动化组装焊接。文中针对三维立体电路组装焊接需求,设计了自动化加工设备;针对理论模型与实际工件存在差异的问题,提出了基于三维点云数据的路径生成方法,以旋转矩阵代替传统由轴-角表示的三维旋转,简化三维立体电路待加工点的旋转模型,为路径生成提供了更为高效和精确的计算方式。实体加工实验表明,文中设计的设备及提出的路径生成方法可高精度、高质量地完成三维立体电路自动化组装焊接加工。

陶瓷密封环旋转摩擦噪声特性研究

旋转机械密封采用的陶瓷密封环在航空航天领域应用广泛,但其干摩擦产生的噪声问题一直未得到解决。以陶瓷密封环为研究对象,在旋转摩擦试验台上通过振动加速度传感器和精密拾音器等测得振动与噪声信号,分析了陶瓷密封环的旋转摩擦随机啸叫的特点和产生机理。试验结果表明,振动加速度的倍频响应与高频啸叫关联,转动速度是影响振动和啸叫特征频率的主要因素。根据试验建立密封环的有限元仿真模型,采用瞬态动力学分析方法,得出的各转速特征频率与试验较为吻合;获得摩擦表面的接触压力,发现转动时摩擦接触界面的反复分离-附着现象,这被认为是试验中啸叫的主要机制。另外转速越大,接触压力越大,从而可推断出摩擦力越大,其诱发的啸叫声压级更大,这与试验测得转速和声压级正相关关系吻合。

单元级数字阵列雷达噪声扫瓣机理及抑制研究

在某多功能单元级数字阵列阵面系统进行接收波瓣测试时,发现法线附近出现了10 dB左右的噪声鼓包,当波束指向偏离法向1°~2°时,出现噪声鼓包消失的噪声扫瓣现象。文中从接收级联噪声系数基本模型出发,推导出多通道输入接收系统噪声系数公式,并对接收内部的附加噪声注入的来源和对系统的作用进行了分析和数学建模,并定义了附加噪声扫描角优化因子概念,合理地解释了噪声扫瓣现象。进一步地,根据数学模型提出了多种解决方案,并分析了现有条件下各种方案的优缺点,最终选择了降低注入噪声功率的措施,实践证明基于该措施的解决途径有效。文中的机理分析、数学模型、解决方案对后续产品有指导作用,对实际工程应用具有很高的参考价值。