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李波:航天电子与航天物联网

2012-12-19 12:45:37 来源: 网易军事 举报
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李波:各位嘉宾,大家下午好!我是中国航天科技集团公司物联网技术应用研究院的副院长李波,很高兴能够有这样一个机会跟各位嘉宾见面。我和今天做报告的各位都来自航天电子技术研究院以及航天电子研究院派生出来的物联网技术研究院。

    大家注意到,下午论坛的题目是航天科技和微电子物联网。其实,我们今天要讲的更宽泛一点,主要是航天电子,还有物联网的一些情况,我们的一些技术、一些产品,以及可能用到的一些地方,来跟大连的各位企业家、各位同行做一个交流。

    首先,我简单介绍一下航天电子的情况。可能大家知道,我们航天有很多重大型号,航天的特点是有以航天型号作为总体单位,比如说一院。也有专门做技术的研究院,前面提到的航天电子技术研究院,我们叫九院。因为航天的发展,各类型号也好、系统也好,电子在这里面起到的作用是越来越关键的,要完成一定的使命,现在可能大家都很有感触,就像日常生活一样,离不开电子技术。所以说,我们航天专门成立了航天电子技术研究院,专门开展与航天相结合的电子技术。

    航天电子既然在航天领域得到应用,同时也是很宽泛的,可以用在日常的生活当中。我们九院也把航天的电子技术应用到各行各业,也做了非常积极的努力,有着非常强烈的愿望,应该说很感谢今天有这样一个机会。由我先做一个总报告,介绍一下我们航天电子技术和物联网的一些应用情况,随后来自我们下属单位的几位同志,以及771所、772所、773所的几位专家分别介绍他们各个单位的技术,介绍他们的产品、技术以及应用情况,跟大家做一个交流,最后大家如果有感兴趣的地方我们可以做进一步交流。

    下面,我先做一个有关航天电子技术和应用的报告,请大家批评指正。我的报告主要分成两个部分:第一部分,介绍一下航天九院和物联网研究院的情况。第二部分,重点介绍一下技术,还有一些应用的案例。这里介绍得不全,大家如果有什么不同的想法可以交流。

    航天九院,是我们集团的第九研究院,于2003年开始组建,到现在已经快10年了,也是当初集团公司,即中国航天科技集团公司看到随着航天的发展,将来电子的作用越来越重要,所以决定专门成立这样的专业技术研究院,把很多从事电子行业的大所集中起来,是我们集团八大科研生产联合体之一。

    我们九院的下属单位分布广泛,以北京、上海为代表的全国各地都有我们院的一些单位。这里重点介绍电子研究院的几大专业:

    第一个专业是惯性导航。简单来说,惯性导航在航天领域是一个非常重要的分系统,它控制飞行器的姿态,它通过感觉飞行器的姿态、速度和各方面的位置等,来控制飞行器的运行。九院现有惯性器件、激光陀螺、光纤陀螺三大系列的技术和产品。需要强调的是,这些航天领域的原创技术,即自主技术,都是由我们自主研发,不可能从国外得到什么技术,所以都是具有自主知识产权的技术。

    第二个专业是测控和导航。简单地说,测控就是我们的飞行器在做实验时要进行测量和控制。大家看到神舟九号飞船的发射,从电视屏幕上看到实况,包括电视图像和视频,以及机器分离的图像。这些图像从哪儿来?就是由测控系统提供的信号。卫星要绕月飞行,这些绕月的图片、资料也是从测控器传回来的,所以测控能力是非常重要的。导航就是卫星导航。在测控方面我们不仅是有各种设备、系统,在导航这个领域也是。可能大家知道,九院有些单位,在上个世纪80年代就可以做导航,基于GPS。当然早期的导航用于特殊领域,现在民用领域也开始应用这种技术。导航系统包括地面站、导航定位和干扰机等,我们现在利用北斗系统进行导航定位,已经做到了第二代产品,第一代产品也是航天九院做出来的,第一个造出了北斗首星。

    第三个专业是计算机。航天领域的飞行器需要由计算机来控制,航天用的计算机有其自身的特点,要适应各种特殊环境,所以航天用计算机是一个关键的领域。后面771所的专家会专门介绍飞行器用的计算机。771所和772所在集成电路、超大规模集成电路方面都有技术和产品,一会儿大家可以听听他们的专题报告。

    第四个专业是机械组件。简单地说就是连接器。航天用的连接器非常重要,如果哪一个地方失效,很可能就导致飞行器任务的失败,所以非常重要。其可靠性和质量都非常高,所以我们专门研究航天专用的飞行器,一会儿773所的专家会介绍这方面的情况。

    第五个专业是电线电缆。我简单介绍一下,就是特种电缆,现在应用得很好,我们有包括航天、航空、船舶等各个方面的特殊电缆,也有民用的电力电缆。在方面有一个很大的产业化规模。

    第六个,也是最后一个是电子系统。现在我们院不仅是做单机和终端,同时也做电子系统的产品。我们有很多系统,在有些行业得到了统一的应用,这是系统上的成就。有些产品可能看起来不大,但是要把好多芯片、终端综合集成起来形成一个系统型的产品。

    把以上九院的专业串成一个线来看,以一枚火箭为例,火箭整个飞行过程中有几个很重要的部分,比如说火箭飞行期间的状态,要感知它,就要用到传感器,包括测量温度、湿度、流量、压力等的传感器,火箭的工作情况要通过传感器感知。航天九院的专业还涉及到一些特殊的雷达,即成像雷达,以及导航等,这些都是感知技术,航天上这些都是要感知到的。航天九院在传输方面有包括遥测、动中通、中继卫星传输系统、信息加速等产品。再一个是信息处理,有些信号是飞行器上直接处理了,但是同时也有一些是传到地面上来处理的,比如说计算机、微电子、芯片、软件,这也是九院主要的产品和技术。在一个航天飞行器上,九院的产品发挥了重要作用。

    我刚刚提到了物联网。物联网通常分为三个层面,即感知、传输和处理。物联网技术研究院是依托九院成立起来的,九院的专业技术最适合在物联网上得到应用。

    九院的大致情况是有2万多人,有院士,总收入100多亿元人民币,其中航天技术应用产品有38亿元人民币。在我刚刚提到的九院的一些专业中,应用在物联网这个领域是非常好的技术,所以我们集团公司要决心发展物联网这个新兴战略产业,就依托九院成立了物联网技术研究院,并于2012年2月挂牌,现在还属于建设期、成长期。物联网研究院主要是在物联网领域内整个集团公司的门户单位和资源体系的载体,战略和标准建设的主要支撑单位,更主要是物联网应用工程的总体设计与实施单位。在这里多说一下,为什么中国航天科技集团一定要在物联网领域开展自己的业务呢?我想主要有几个方面的考虑。首先,国家在航天技术上面投入了50多年,已经发展了很多技术,这些技术作为国家来说特别希望能够把它应用到国民经济各个领域,发展物联网应该说是航天技术应用的一个重要方向。第二点,物联网技术的发展不管朝着哪个方向,在涉及国计民生的一些重要领域,比如说国防领域,国家一些重要的安全领域,我们不可能让国外替我们做物联网。国家就需要像航天科技集团公司这样大型的国有企业,来承担关系国计民生的重要领域的物联网工程和项目,所以说航天发展物联网第一是为了把航天技术得到转换应用,第二也是为了承担国家重要领域的物联网项目。所以,这个物联网应用研究院就是航天领域应用工程的总体设计和实施单位。

    物联网应用研究院的职责有两个,一个是战略制定,还有一个就是带动集团公司和物联网产业的发展,这是我们做物联网的意义,也是替国家分忧,承担国家重要的国计民生的物联网项目;第二个也是把我们的技术,把行业技术真正地应用到国民经济各个领域。航天应该承担自己的责任。

    前面我介绍了九院和物联网研究院的情况,下面介绍一些技术和应用。我主要介绍一些系统性的应用,至于具体的芯片或者是微电子,还有一些别的方面,由下面几位专家详细介绍。这里介绍了一些传感器、光纤、光纤陀螺等,这是我们的原创项目。我们把这些技术应用到国民经济领域,就是用光线电流电压覆盖器,通过光纤感应一些电压电流的变化,通过这种非接触式的传感器就能够感受到它的特殊变化,这在一些电网上面得到很多的应用,比如,国家电网上面。我们与国电公司成立了一个合资公司,将这种产品广泛应用在国家电网上,甚至在西门子这些国际大公司都得到了应用。第二个也是光纤类的,温度传感器利用光纤中的特质感知光纤周围的温度,如果在一个会议室布置一个光纤,光纤所经过的周边环境温度可以很快地感知出来,而且因为没有通电,光纤本身是很安全的,可以通过光纤感知到温度。比如说在隧道、电缆、石油储罐等的应用,这些场合特别强调安全,尤其是像储油罐等对安全的要求特别高,如果用光纤,只需要在罐子周围布设一些光纤,其温度被很快就被感知出来。

    第三,光纤还应用到振动方面,只要在管道上布置一个光纤,比如说把这个用到中石油的管道线上,如果有人去偷油、盗油,要挖土方,把管道露出来偷油,只要这个管道发生振动,会感知到,并且报警,防止管道被破坏。另外一种应用是通信光缆,你把通信光缆有一根儿芯拿出来做使用,通信光缆有没有发生故障?有没有哪一个地方施工队对光缆造成威胁?有可能感知得到,可以让电信运营商很快就知道哪一个地方有施工行为,及早去制止。简单地说,我解释这个技术就是这样被应用的。

    下面要说的是卫星导航,我们九院的研究所在卫星导航这个领域具有非常好的基础,从上世纪80年代开始,在我们国家飞行器上用的第一个卫星导航仪器就是九院研制的。甚至第一款芯片在90年代就有50门制造出来的。我们国家北斗一代的第一个机器也是九院提出的。所以,一会儿772所可能会介绍北斗一代的芯片,它是不仅从天气、OEM板到系统整个都有提供,而且九院是二代系统的一个重要的参与单位,我们参与了二代系统重要的检测系统。在大家比较了解的是无人机方面,由于有很高的飞行率,可以应用于航拍。我们的应急通信系统,有各种卫星通信设备,而且我们的通信设备用得比较好,在北京奥运会、平息新疆的动乱、黄岩岛的领海主权宣誓等,还有国家那些重要的机要通信,都是应用我们九院的应急通信设备,此外还有很多应用。

    还有一个方面就是“动中看”,这是一个低成本的领域,但是它是单向的,主要是接收卫星上的信号。比如说在船上,由于长期看不到电视节目,可能放音乐,可以看到我们中央台的节目,在船上、在海上可以看到,这是一个低成本的,但是单向的,只收不会发的。九院有物联网的应用服务平台、有大型的软件,还有几个方面的应用,可以根据不同的需求提供服务,通过配套组成一个系统。我在报告当中讲了几个应用,但是不全。有一个比较典型的、比较容易了解的,就是在山东全省的应用。比如说我们电影下乡,每年国家给这些农村放映队是有补助的,但是如果你没有监测手段的话,到底有没有去放电影?农民放没放电影?他可能没放还要付他钱。那我们可以定位,跟踪他,利用这种手段可以把电影放下去,监控起来,国家花了那么多钱就值得了。简单地描述就是这么一个过程,这是一个终端通信到平台。

    大气环境监测也是我们的航天技术,简单来说,现在PM2.5监测很火、很热,但是多数的PM2.5监测都是局部的,会议室放一个装置,测一下这个会议室情况怎么样?我们说的这个是区域性的,通过对一个区域的扫描,比如说在大连市装几台这样的设备,构成一个网,把大连市整个上空全部测试了,跟我们现在PM2.5的测试是有差异的,这是区域性的。这里讲一个海洋环境监测的例子,有一次在渤海湾,大连的油户出现了漏油,渤海湾受到污染,依靠九院在9月份把这个漏油情况测下来了,大连市好多决策部门想知道受污染的面积怎么样,我们提供的信息便于政府进行决策。

    下面这个例子可能就比较简单了,就是利用GPS导航,利用我们的服务平台开发了一套监控管理系统,对进行长途汽车进行监管。我们利用这套系统对集装箱的状态进行监控。九院还给邯郸提供了一套危化品的运输监测管理系统,对它的运行轨迹进行监测,防止这些事情的发生,进行预警!九院开发的地质灾害预警系统,综合起来就是用GPS系统或是北斗的高技术,以及前面介绍的光纤测量技术,对地质灾害,比如说滑坡进行监视预测。

    上面我主要把九院的情况和物联网的情况,以及一些项目和应用给大家做了介绍,不一定讲得很全,也不一定符合大家的需求,抛砖引玉,希望大家多提意见。

下面是我们771所的总师寇小强给大家做报告。771所是航天科技集团人数最多的一个研究所,主要是从事计算机和微电子方面的工作,如果再说两个例子大家可能更清楚,一位是罗健夫,还有一位是黄敞,都是771所出来的。有请寇总!

曾涛 本文来源:网易军事 责任编辑:王晓易_NE0011
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