李波:航天科技與微電子物聯網聯姻有可為
李波:各位嘉賓,大家下午好!我是中國航天科技集團公司物聯網技術應用研究院的副院長李波,很高興能夠有這樣一個機會跟各位嘉賓見面。我和我們今天做報告的各位都是來自于航天電子技術研究院,及其以航天電子研究院派生出來的物聯網技術研究院。
大家注意到,下午論壇的題目是航天科技和微電子物聯網。其實,我們今天要講的更寬泛一點,主要是航天電子,還有物聯網的一些情況,我們的一些技術、一些產品,以及可能用到的一些地方,來跟大連的各位企業家、各位同行做一個交流。
航天電子我簡單介紹一下它的情況。可能大家知道,我們航天有很多重大的情況,航天的特點是以航天隊伍作為總體的單位,比如說一院,也有專門做技術的研究院,前面提到的航天電子技術研究院,在我們內部叫九院。因為航天的發展,各類型號也好、運轉也好,電子在這里面起到的作用是越來越關鍵的,要完成一定的使命,現在可能大家都很有感觸,就像日常生活一樣,離不開電子技術。所以說,我們航天專門成立了航天電子技術研究院,專門開展與航天相結合的一些電子技術。
航天電子既然在航天方面得到應用,同時它也是很寬泛的,可以用在居民當中。我們九院也是把軍用的航天技術用到各行各業,也是非常非常積極的,也有著非常強烈的愿望,應該說很感謝今天有這樣一個機會。今天是這樣的,由我先做一個相對總的報告,介紹一下我們航天電子技術和物聯網的一些應用情況,隨后幾位來自于我們幾個下屬單位的同志,771所、772所、773所的幾位專家分別介紹他們各個單位的技術,介紹他們的產品、技術以及應用情況,跟大家做一個交流,最后大家如果有什么感興趣的地方我們可以做一個交流。
下面,我先做一個有關航天電子技術和應用的一個報告,請大家批評指正。我的報告主要是分成兩個部分:第一部分,介紹一下航天九院和物聯網研究院的情況。第二部分,重點介紹一下技術,還有一些應用的案例。這里面介紹得不全,大家如果有不同想法的可以交流。
航天九院,在我們集團內部,就是第九研究院,序號是第九研究院,是在2003年開始組建的,到現在已經快10年了,也是當初集團公司,中國航天科技集團公司看到航天的發展,將來的電子作用越來越重要,所以專[FS:PAGE]門決定成立這樣的專業技術研究院,這里也把很多從事電子行業的大所集中起來,它是我們集團內部八大科研生產研究體系。
這是我們九院它的下屬單位分布情況,大家可以看到,北京、上海、全國各地都有我們院的一些單位。這里主要是重點介紹電子研究院的幾大專業:
第一個是慣性導航專業,簡單說一下,慣性導航在航天的運轉也好、衛星也好,是一個非常重要的,是控制飛行器的姿態,感覺它的姿態、速度,包括各方面的一些位置等等,控制飛行器運行的。這里面主要有幾個方面,一個是慣性器件、激光陀螺、光纖陀螺三大系列的技術和產品。這里面尤其是需要強調的是,這方面技術用到航天都是原創技術,所謂的原創技術,自主技術、自主研發,不可能從國外得到什么技術,所以從這方面來說是非常具有自主知識產權的技術。
第二個專業是測控和導航。測控簡單的說就是我們飛行器,做實驗時要進行測量、控制。大家看到神州九號的發射,從電視屏幕上看到實況,包括電視圖象、視頻,包括機器分離的圖象。這些圖象從哪兒來?就是測控系統提供信號。我們衛星要繞月飛行,這些繞月的圖片、資料也是從測控器傳回來的,所以測控能力是非常重要的。導航就是衛星導航。測控方面我們不光是有各種設備、系統,完完整整的,導航這個領域也是,九院可能大家知道,有些單位,做導航是上個世紀80年代就可以做,根據GPS,當然最早的導航是用于特殊領域,現在民用領域也開始應用這種技術。地面站、導航定位和干擾機,導航定位就是北斗,咱們現在是二代,當時是一代,第一代就是我們航天九院做出來的,第一個造出來的北斗首星。
第三個專業計算機,航天上的飛行器肯定需要計算機的控制了,尤其這些航天的特點,一些環境也好,各種各個特殊環境下,計算機也是一個很關鍵的領域。771所的專家一會兒有報告,他們專門會介紹飛行計算機。集成電路,超大規模集成電路,771、772在這方面都有技術和產品,一會兒大家可以聽聽他們的專題報告。
第四個是機械組件,簡單說就是連接器,航天上的連接器非常重要,如果哪一個地方失效,很可能導致飛行器任務的失敗,所以它的是非常非常重要的,可靠性、質量是非常高的,所以我們專門研究航天專門用的飛行器,一會兒773所的專家會介紹這方面的情況。[FS:PAGE]
還有一個是電線電纜,這個我簡單說一下,就是特種電纜,用得很好,包括航天航空、船舶各個方面的特殊電纜,包括民用的電力電纜,這方面是一個很大的產業化規模。
第六個最后一個是電子系統,我們這個院不光是做單機,做終端,同時也是做電子系統的產品。我們有很多系統,這里羅列了兩個,一個是制導炸彈,做的智能炸彈,還有無人機,包括軍方也好,還有一些行業上都得到了統一的應用,這是系統上的成就,他們可能看起來不大,但是是把好多芯片、終端綜合集成起來形成的一個系統型的產品。
這張圖是把九院完完整整的專業可以串成一個線看,以一個火箭來說,火箭整個飛行過程中它有這么幾個很重要的部分,比如說火箭飛行偵探,我們要感知它,像我們的傳感器,這個傳感器包括溫度、濕度,包括它的流量、壓力這些傳感器,火箭上的工作情況要感知它。還有一些特殊的雷達,成像雷達、導航等等,都是感知技術,航天九院的專業在這里面都是涉及到的。所以,航天上這些都是要感知到的,傳輸方面包括遙測、動中通、中級衛星、信息加速等等也是九院的產品。再一個是信息處理,有些信號是飛行器上直接處理了,但是同時也有一些是傳到地面上來處理的,比如說計算機、微電子、芯片、軟件,這也是九院一個主要的產品和技術。剛才還提到一個系統,整個這么一個航天的飛行器,由這張表清晰的反映出來九院在這里面的重要作用。
我剛剛提到了物聯網,物聯網就是我們經常說的三個層面,感知、傳輸、處理,所以物聯網技術研究院就是依托九院成立起來的,九院的專業技術最適合在物聯網上得到應用。
這是九院的大致情況,有2萬多人,有院士,總的收入100多個億,其中航天技術應用產品,我們說的軍轉民這方面就有38個億。剛剛我提出的九院的一些專業,在物聯網這個領域是一個非常好的技術,可以說我們集團公司要決心發展物聯網這個新興戰略產業,就是依托九院成立的,這個是在今年2月份剛剛掛牌成立的,現在還是屬于建設期、成長期。物聯網研究院主要是在物聯網領域整個集團公司門戶單位和資源體系的載體,戰略和標準建設的主要支撐單位,更主要是物聯網應用工程的總體設計與實施單位。在這里多說一下,為什么中國航天科技集團一定要在物聯網領域開展自己的業務呢?因為我[FS:PAGE]想是兩個方面的考慮,或者說三個方面的考慮,航天技術國家在航天上面投入了50多年,技術投入,已經發展了很多技術,這些技術作為國家來說特別希望能夠把它用到國民經濟上去,發展物聯網應該說是航天技術應用的一個重要方向,這是一點。第二點,物聯網技術的發展,不管怎么樣發展下去的話,在一個涉及國計民生的一些重要領域,比如說國防領域,國家一些重要的安全領域,我們不可能讓國外替我們做物聯網。國家就需要像航天這樣的國家大型的國有企業,來承擔關系國家國計民生的重要領域的物聯網工程和項目,所以說,我們航天,發展物聯網一個是把我們技術,把航天技術得到轉換,第二個也是承擔國家一些重要領域的物聯網項目。所以,這個物聯網應用研究院就是應用工程的總體設計和實施單位,作為航天來講是這樣的。
它的職責是兩個,一個是戰略制定,還有一個就是帶動集團公司和物聯網產業的發展,這是我們做物聯網有它的意義,也是替國家分憂,承擔國家重要的國計民生的物聯網項目,第二個也是把我們的技術,把行業技術真正的用到國民經濟這個里面來。一個是要有技術,第二個要服務于國民經濟,航天應該承擔自己的責任。
前面我介紹完了九院和物聯網研究院的情況,下面是介紹一些技術和應用。我主要介紹的是相對來說一些系統性的應用,有些具體的芯片或者是微電子,還有一些別的方面,下面幾位專家他們會詳細介紹。這里介紹了比如說一些傳感器,我剛剛講了光纖,光纖陀螺,這是我們原創項目,把這些技術應用到國民經濟領域,我們就是用的光線電流電壓覆蓋器,通過光纖,它能感應一些電壓電流的變化,這些這種是非接觸式的能夠感受到它的特殊變化,這樣一個傳感器,這個一般,尤其在一些電網上面得到很多的應用,國家電網上面。我們這個方面據說跟國電公司成立了一個合資公司,這種產品在國家電網上得到廣泛的應用,甚至已經出口到西門子,在西門子這些國際大公司得到應用。第二個也是光纖類的,溫度傳感器,也是利用光纖中特質感知光纖周圍的溫度,如果在一個會議室布一個光纖,光纖所經過的周邊環境溫度可以很快的感知出來,而且它是安全性的,光纖本身還是很安全的,沒有通電,可以通過光纖感知到。比如說一些隧道、電纜、石油儲罐,在一些場合特別強調安全,像儲油罐,它對安全的要求特別高,如果用光纖這樣的,你圍著走一圈,罐子周圍的溫度都被很快的感知出來。
&nbs[FS:PAGE]p; 第三個光纖還有一個振動,只要你在管道上布置一個光纖,這個管道發生振動,比如說把這個用到中石油的管道線上,如果有人去偷油、盜油,要挖土方,把管道露出來偷油,大家會感知到、報警,防止破壞性。另外一種是通信光纜,你把通信光纜有一根兒芯拿出來做使用,通信光纜有沒有發生故障?有沒有哪一個地方施工隊光纜造成威脅?有可能感知得到,可以讓電線運營的很快就會知道哪一個地方有施工行為,及早的去制止。簡單的說,我解釋這個技術就是這樣被應用的。
這里說的是衛星導航,我們九院研究所在衛星導航這個領域具有非常深的基礎,從上個世紀80年代開始,在我們國家飛行器上用的第一個衛星導航就是九院研制的。甚至第一款芯片90年代就由50門制造出來的。我們國家北斗一代的第一個機器也是九院提出的。所以,九院的北斗,一會兒可能要介紹芯片上的,772會介紹,它是不光從天氣、OEM板到系統整個都有提供,而且是我們二代這個系統,九院是一個重要的參與單位,你看到這個是我們二代系統重要的檢測系統。這個是無人機,我想大家可能還是比較了解的,比如說中間的這個圖就是中國無人機遙感下面的城市圖,很高的飛行率,比如說航拍。應急通信系統,用在各種衛星通訊設備,而且我們的通訊設備是唯一一個用得比較好的,北京奧運會,包括新疆的動亂,黃巖島的領海主權宣誓,還有國家那些重要的機要通訊,通過衛星、國務院重要的應急通訊都是我們九院的應急通訊設備,有很多很多,包括一些軍方用的。
這里還有一塊就是動中看,這是低成本的一塊,但是是單向的,收衛星上的信號。比如說在船上,長期看不到電視節目,可能放音樂,他可以看到我們中央臺的節目,在船上,在海上可以看到,這是一個低成本的,但是它是單項的,只收不會發的,不像剛才那個還會發送。這是我們一個物聯網的應用服務平臺,這個我們有大型的軟件,這里有幾個方面的應用,可以根據不同的需求,這是一個配套,組成一個系統。這幾個得到一個應用,在這個報告當中列了幾個應用,但是不全。這里面有一個比較典型的、比較容易了解的,這個在山東全省得到應用。比如說我們電影下鄉,每年國家給這些農村放映隊是有補助的,但是如果你沒有監測手段的話,他到底有沒有去放電影?農民放沒放電影?他可能沒放還要付他錢。那我們可以定位,跟蹤他,利用這種手段可以把電影放下去,監控[FS:PAGE]起來,國家花了那么多錢就值得了。簡單的描述就這么一個過程,這是一個終端通訊到平臺。
大氣環境監測也是我們的航天技術,簡單的來說,PM2.5監測,很火、很熱,但是多數的PM2.5監測都是一個局部的,會議室放一個裝置,測一下這個會議室情況怎么樣?我們說的這個是區域性的,通過對一個區域的掃描,比如說在大連市裝幾臺這樣的設備,構成一個網,把大連市整個上空全部測試了,跟我們現在PM2.5的測試是有差異的,這是區域性的。這是一個海洋的環境監測,如果簡單說一點的話,有一次渤海灣,大連的油戶出現了漏油,渤海灣受到污染,依靠九院,我記得就是大連,9月份,把這個漏油情況截下來了,大連市也好,好多部門決策,想知道受污染的面積怎么樣,進行決策。
這個可能就比較簡單了,就是導航,GPS,加上我們的服務平臺搞了套監控管理系統,這是一個車,長途汽車的監管。這是我們的集裝箱,對它的狀態進行監控,包括集裝箱。下面是給邯鄲提供了一套危化品的運輸監測管理系統,對危化品環境有沒有危險進行監測,對它的運行軌跡進行監測,防止這些事情的發生,進行預警!這是地質災害預警系統,綜合起來就是用GPS系統或者是北斗的高技術,以及前面介紹的光纖測量技術,地質災害,比如說滑坡那樣的監視預測。
我這里主要是把九院的情況,物聯網的情況,一些項目、應用給大家做了介紹,不一定講得很全,可能講得也不一定符合大家的需求,拋磚引玉,希望大家多提意見。
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