摘要：随着人工智能技术的快速发展,对计算能力的需求日益增长,传统计算架构已无法满足需求,因此新型人工智能芯片应运而生并不断迭代升级。对2024年人工智能芯片技术领域的主要发展动向进行了综合评述。首先介绍推动人工智能芯片技术发展的主要举措,随后探讨了人工智能芯片技术的发展现状,最后展望了人工智能芯片技术的未来发展趋势。综述表明,构建技术及产业联盟、持续加大投资力度,成为当前人工智能芯片技术与产业发展的重要推动力;以光子芯片为代表的新型人工智能芯片、新型材料(例如仿生仿脑材料)在人工智能芯片中的应用、人工智能技术赋能人工智能芯片设计与制备,是当前人工智能芯片技术的发展重点;从应用场景与需求出发,人工智能芯片技术已经呈现出向高容量密度、低功耗、高定制集成等方向发展的趋势。

摘要：仿生智能是指综合利用人工智能和仿生学的原理和方法,模拟自然界生物的形态、特征、行为或过程,以解决复杂问题或创造新的智能化技术和解决方案。对近来仿生智能技术领域的主要发展动向进行了综合评述。首先介绍仿生智能技术的发展现状,随后概述仿生智能技术的未来发展趋势。综述表明,生物界仿形技术、类脑计算技术、人脑结构功能建模技术,近来在“算法-硬件-平台”多方面均取得突破性进展。综述认为,提高仿生攀爬装置的可靠性和环境适应性、探索真菌细胞驱动的生物混合机器人、加强硬件和软件协同设计的神经拟态计算、开发高度智能化的仿生软体机器人等,正在成为仿生智能技术的重要发展方向。

摘要：数字试验测试验证(Digital Experiment,Testing,and Validation,D-ETV)是利用“数力”和“智力”更好地了解产品或系统基本属性和性能特征的方法,是实现高质高效研制运维的重要支撑手段。然而,在物理试验测试验证(Physical Experiment,Testing,and Validation,P-ETV)向D-ETV演化的过程中,因缺乏基础共性标准参考,导致不同人员对D-ETV的理解与认识存在差异;因缺乏关键技术标准参考,导致D-ETV实现难;因缺乏通用支撑、安全、行业应用等标准参考,导致D-ETV实施难。针对上述问题,首先从D-ETV有何用、如何用、何处用3个角度对D-ETV标准需求进行分析。在作者团队前期提出的D-ETV通用流程“D”模型及关键技术基础上,进一步建立并完善“析-定-建-测-评-融”D-ETV理论体系。面向航空航天、工程机械、船舶、电子信息、汽车等领域的国家重大需求,与相关研究院所和企业共同尝试探索建立一套D-ETV标准体系,包括基础共性、关键技术、通用支撑、安全和行业应用5类标准。期望相关工作为D-ETV理论研究、标准研制、行业应用提供参考,助力我国试验测试验证向数字化、智能化、服务化方向发展,进而为我国装备高质量发展提供支撑。

摘要：为了实现平坦度更好、光谱覆盖可见光波段的超连续谱激光输出,研究了泵浦波长可调谐的全光纤结构超连续谱光纤激光器。设计搭建了一台非线性偏振旋转锁模脉冲光纤激光器,实现了9种中心波长的耗散孤子皮秒脉冲输出,波长调谐范围为1 041~1 076nm;以它作为种子源进行了两级功率放大,并泵浦10m长的光子晶体光纤,在泵浦激光功率为500mW时,得到9种输出光谱特性不同的超连续谱激光,得到当泵浦激光中心波长为1 050nm时,更利于实现光谱范围更宽、平坦度更好、可见光分量更多的超连续谱激光输出。为进一步拓宽超连续谱激光的光谱范围、提升光谱平坦度,将泵浦激光功率提升至1.45 W,最终实现了输出功率为600mW、短波边界为470nm、600~1 700nm内10dB光谱宽度为1 053nm的超连续谱激光输出。

摘要：为满足有人无人编队信息安全共享和体系化动态协同需求,构建动态通信网络,首先设计网络化高精度系统时间同步方案,利用网络链路综合管理策略和无线信道按需优选算法,时间同步精度可达百纳秒级;其次构建适用于机载网络的数据隐私保护和安全共享方案,实现有人无人编队通信数据安全防护,并对性能和安全性进行分析讨论,证明所提方案具有可证明的高安全强度;同时设计有人无人编队动态协同模型,对各节点进行实时发现、认证和撤销,并进行合法性身份验证,通过多机协同构建多目标信息获取最优化分配方案,利用差异化数据传输同步数据,节省网络资源,提升数据传输效率,满足有人无人分布式动态协同需求。

摘要：现有基于深度学习的遥感研究集中在算法开发方面,缺乏对遥感样本库的研究。针对此问题,提出一种基于深度学习的样本库一致性评估方法,对卫星遥感、三维建模和网络爬虫等不同来源的舰船样本库中各类样本之间的相似性进行评估。结果表明:1)在样本库一致性最高时,该方法得到的一致性为1;2)当样本库一致性呈梯度变化时,一致性评价结果随样本库一致性的变化而变化;3)数据来源相似的样本库能够进行合并,制作方式差异较大的样本库不能合并。因此,所提方法能够准确地评估样本库的一致性,可为深度学习训练时样本库的选择提供参考。

摘要：低地球轨道(Low Earth Orbit, LEO)卫星网络具有低时延和大容量的特性,成为未来卫星通信领域的一个关键发展趋势。由于卫星处于电磁开放空间,易受到电磁干扰和网络攻击等因素影响,导致网络节点或链路出现故障。为应对挑战,确保卫星网络在出现故障时能够保持流量转发的稳定性,在深入分析现有重路由算法在卫星网络应用中的优势与局限性的基础上,创新性提出了一种基于分段路由(Segment Routing, SR)的轻量化快速重路由(Lightweight-Fast Re-Routing, Lite-FRR)算法,通过利用卫星网络的时空信息来计算备份的无环路径,有效降低计算复杂度。考虑卫星星座的空间分布特性,设计了一种隧道传输机制,以实现卫星网络的快速重路由(Fast Re-Routing, FRR)。仿真实验结果表明,在432颗卫星星座场景下,当卫星网络遭遇链路故障,Lite-FRR备份路由计算时间仅为传统拓扑无关无环路备份(Topology Independent-Loop Free Alternate, TI-LFA)算法的1/20,有效减少备份路径的计算时间,确保了流量业务传输的高质量,提升了卫星网络的可靠性,也为未来卫星通信的发展提供了有力支撑。

摘要：针对已有的任务卸载及调度方案大多计算过程复杂、易忽略任务多属性及子任务间可并行性等问题,设计了一种云-边-端协作网络中的细粒度任务调度策略。构建了一个涵盖云-边-端三层的网络架构并引入SDN(software defined network)来实现高效的网络信息管理和边缘负载均衡。提出了包含两种任务服务模式(整体服务模式、分割服务模式)及三种执行机制(云执行、边执行、端执行)的任务调度策略:对于整体服务模式下的任务,设计了一个时延与能耗联合优化的优化问题来获取对应任务的最佳执行机制;对于分割服务模式下的任务,利用改进的动态列表调度方法设计了一种子任务调度并行度最大化(subtask scheduling parallelism maximization,SSPM)算法来最大化分割后被调度子任务的并行度。在NS-3平台上进行仿真实验,仿真结果表明该策略的性能表现优于其他对比方案。

摘要：卫星通信系统作为承载天地一体化信息网络的重要组成部分,正成为当前研究的热点。采用目前最常用的数字化设计语言SysML对卫星通信系统进行需求分析、功能分解、设计综合,并对设计方案进行初步验证,结果表明本文设计的卫星通信系统架构及业务流程具有一定的稳健性。通过将SysML应用于卫星通信系统的数字化设计,本研究可为卫星通信系统中关键技术的设计与验证提供支撑。

摘要：近年来,多个国家曾提出通过促进商业航天来推动航天系统和应用的发展。尽管小卫星系统等相对廉价的卫星系统的快速发展和成熟在一定程度上可以作为推动商业航天发展的契机,但阻碍商业航天发展的根本问题还是在于航天系统的专用和定制特性。卫星根据特定任务和需求专门设计和制造,卫星平台通常是定制的,且与载荷系统之间紧密耦合,系统集成商与元器件供应商紧密依存,无法形成真正的市场竞争环境下的航天系统产业链。