FSS

FSS

飛行服務站FSS(Flight service station)這一設施和概念源於通用航空非常發達的美國,在美國各類民用及通用航空活動中擔負著重要的功能和作用。FSS 的套用幾乎涉及所有的電磁波譜, 如衛星天線的頻率復用、天線罩、電路模擬吸收體以及各種空間濾波器和準光頻率器件等。FSS要防止由於爐膛內燃料和空氣的混合物產生的不安全工況。FSS可以採用通用型處理部件,也可以採用安全可靠性更高的故障安全型控制器和IO模件。FSS 具有特定的頻率選擇作用而被廣泛地套用於微波、紅外至可見光波段。

飛行服務站

基本概念

美國FAA的飛行服務站為通用航空提供廣泛的飛行服務,包括提供氣象服務、飛行計畫服務、飛行支援和其他需要的幫助。通用航空的經營者通常可以通過計算機網路的方式,向飛行服務站申報備案飛行計畫。私人飛行可到飛行服務站當面申報備案,或以電話、空中傳遞、空地對講等方式申請飛行計畫。

服務範圍

通用航空飛行服務站的適用和服務範圍限定在報告空域和部分監視空域內。提供氣象服務、飛行情報服務、飛行計畫的報備,必要時,向通用航空的區域(地區)、分區(終端區)空管部門通告起飛和降落時刻。通用航空的區域(地區)、分區(終端區)負責對監視空域和部分報告空域提供包括監視服務、告警服務在內的更多服務。低空飛行用戶自行組織飛行,並對安全負責。

服務流程

通用航空飛行服務站向通用航空用戶提供階段性服務,包括:飛行前服務,飛行中服務和飛行後服務。

FSSFSS

(1)飛行前服務

包括飛行前講解和飛行計畫的申報,主要任務如下:

飛行前講解:飛行前講解提供氣象信息、航空情報信息和對飛行計畫的建議。飛行前講解分為標準講解、簡化講解和展望講解。飛行服務站可以根據通用航空用戶的需求提供適當的講解類型和內容。

飛行計畫申報:通用飛行服務站應當及時受理通用航空用戶申報的飛行計畫並進行備案。

(2)飛行中服務

包括:飛行中講解和飛行情報服務,飛行中設備故障報告,飛行活動數據記錄,飛行員氣象報告,告警和救援服務,飛行計畫實施報告。

(3)飛行後服務

包括飛行員報告,飛行活動統計和飛行計畫完成報告。主要任務包括:

飛行員報告:飛行服務站應接收飛行員報告。飛行員報告包括飛行後通用導航設施報告和飛行後氣象報告。飛行後通用導航設施報告是通用航空用戶飛行後對通用導航設施工作狀態的報告;飛行後氣象報告是通用航空用戶提供航線、活動區域內相關天氣的報告。

飛行活動統計:飛行服務站應根據飛行計畫的執行情況進行飛行活動的統計。

飛行計畫完成報告:飛行服務站應接收航空器落地報告,確定相應飛行計畫完成。

基本功能

通用飛行服務站基本服務功能包括:飛行計畫服務、航空情報服務、航空氣象服務、飛行情報服務、告警和救援服務。

通用飛行服務站提供飛行計畫服務包括:飛行計畫的申報服務、飛行計畫的變更服務、飛行計畫實施報告處理、飛行計畫完成報告處理、飛行計畫存儲等功能;提供航空情報服務應當收集、上傳本飛行服務站服務範圍內的原始航空情報數據,並向通用航空用戶提供所需航空資料彙編、航圖、航行通告、飛行前和飛行後航空情報等服務。

此外,飛行服務站應具備接收天氣報告、提供飛行前和飛行中氣象服務、接收飛行員氣象報告的功能,並提供本飛行服務站服務範圍內的機場或者起降點的氣象觀測信息。通用飛行服務站應當提供飛行情報傳輸服務,空中交通諮詢服務和機場情報諮詢服務。通用飛行服務站應當提供告警和救援服務。

燃料安全

基本概念

燃料安全系統FSS(Fuel Safety System)

,是FSSS的重要組成部分。燃料安全系統的功能是在鍋爐點火前和跳閘停爐後對爐膛進行吹掃,防止可燃物在爐膛堆積。在檢測到危及設備、人身安全的運行工況時,啟動主燃料跳閘(MFT),迅速切斷燃料,緊急停爐。

基本理念

為了保證安全系統可靠的工作,FSS有很高的獨立性要求,包括採取獨立的邏輯控制、獨立的輸入/輸出系統和獨立的電源,在功能上和物理上獨立於其他的鍋爐控制系統。觸發主燃料跳閘(MFT)和鍋爐跳閘(BT)的信號必須採用硬接線,而不能通過匯流排通訊傳輸。這個由硬接線實現的鍋爐跳閘功能應確保機組能在任何緊急工況下能切斷所有風和燃料的供應,包括風機、燃料快關閥、風機的風門等。

在控制邏輯的設計上,應充分考慮:

· 單一設備元件的故障不應導致強制性的主燃料跳閘(MFT)或鍋爐跳閘(BT)

· 邏輯系統故障不應阻止合理的操作員干預

· 控制邏輯能夠防止非授權的更改

· 機器設備在運行時不可對其邏輯進行修改

· 系統回響時間應儘可能的短以防止對套用迴路產生不利影響

· 對干擾影響採取的保護措施應防止產生誤動作

· 提供診斷功能用於監控處理器的邏輯功能

同時控制系統還應評估各類設備元件的故障模式,對下述故障進行評估並提供解決方案:

· 電源的中斷、漂移、短時波動、恢復、瞬變過程和部分失去

· 存儲損壞或丟失

· 輸入和輸出故障

· 信號不能讀或未讀出

· 無法處理偏差

· 處理器故障

· 繼電器線圈故障

· 繼電器接點故障

· 時鐘故障

為了便於運行人員迅速查找事故發生的原因,FSS還需要提供MBT和BT以及所有輔機跳閘的首出原因(First Out)判斷邏輯。FSS要防止由於爐膛內燃料和空氣的混合物產生的不安全工況。必要時切除燃料系統,並避免鍋爐受壓部件過熱。

實現方法

FSSFSS

FSS可以採用通用型處理部件,也可以採用安全可靠性更高的故障安全型控制器和IO模件。其中通用型處理模件構成的FSS系統是最常見的方法。在能源過程控制套用中,美卓自動化的DNA系統還可以根據故障安全型控制器相關的國際標準(如IEC61508等)設計成安全性控制系統。使DCS系統在冗餘的控制器均故障的情況下,仍有有效地措施來確保全全停爐。在這種特殊套用中,由於控制器和I/O模件都是DCS的相同硬體,FSS的安全型控制系統也是DCS系統的一部分,可與DCS實行無縫連線。

財務共享服務

FSS,是財務共享服務(FINANCIAL SHARE SERVICE)的縮寫。

FSS興起於上世紀90年代末的MNC裡面。這些跨國公司有著共同的特點:業務龐大,有著不同的事業部和子公司;經營相對平穩,整個公司趨向於程式化和標準化。

這樣的公司,一方面,由於業務的龐大,已經不可以靠一個或幾個人的能力來控制管理整個公司了,一般都需要一套完整和明晰的程式來實現管理;另一方面,公司業務進入相對平穩的時期,靠REVENUE的增長來提高利潤的方式開始漸漸失效了,而逐漸代之以壓縮成本費用。在一些LOW COST的地方運行fss,是節省成本的有效方式。

FSS有兩個最大的好處,1)提高業務的程式化和標準化,減少差錯和舞弊行為,實現良好控制;2)極大的降低成本。一般而言,開發中國家(如中國、馬來西亞)的IDL(非生產員工)成本只相當於美國的1/10,日本的1/13,香港的1/6~1/5。

眾所周知,大型公司的財務部會有不同的FUNCTION:象總賬、付款、收款、信用、固定資產、工資、成本、分析、資金、內控、報告等等。不同的業務,由於其特質不同,FSS能夠做到的程度也是不同的。

1)付款(AP)、收款(AR)、工資(PAYROLL)、報告(reporting)。

我認為這是FSS最容易成功的地方。這3個FUNCTION的特性都是業務量大,重複性高,性質簡單,需要嚴密授權。因而也最做成程式化控制。如果程式足夠好,系統支持足夠強,FSS可以很有效的減少付款收款風險,並極大的減少成本。一般而言,這些工作可以80%~90%放到FSS來做。而且,對於基層STAFF的要求並不高,我個人認為如果沒有語言障礙,受過專業訓練的專科畢業生可以做的很好。但是中高層STAFF要求會相對來高,因為這是公司先金流的兩端,需要對公司的業務有良好的了解。

2)資金(TREASURY) 和總賬(GL)

這也是兩個程式化較高的領域。但是由於各國會計制度的不同,所以做成FSS相對AP和AR會困難一點。但是,個人認為60%~70%的工作也可以放到FSS去做。

3)固定資產(FA)。

其實,這個FUNCTION也是程式嚴密的領域。但是,由於它在BALANCE SHEET的比重太大,而且資產保全方式往往依靠實地盤點,因此我覺得有些業務是FSS無法做到的。

4)成本(COSTING)、內控(INTERNAL CONTROL)。

這是兩個和BUSINESS與OPERATION聯繫很緊的領域。但是對於一個大的MNC而言,其成本與內控制度對於每個子公司而言還是有相同之處的。因此,這也為fss提供了一定的可能性。然而,在這種情形下,costing和ic只能是一種存在於制度和標準層面的處理。成本是bs與pnl的連線點,但是在fss看來,它更多是一種balance sheet costing.

5) 分析(analysis)。

竊以為,這是最難做到fss的一個領域。曾經見過一些例子,但是fss的優勢都很難發揮出來。原因很簡單,真正意義的分析是和經營運作連成一體的,某種意義上來說,它已經超越了單純財務的範疇,而與物流、生產、行銷、稅務等等緊密結合。很難想像一個在大洋彼岸的人會對遠方的子公司運營情況事無巨細的了解。而實際上,真正的分析是決策的基石,如果這種分析是基於某種標準機械套出的,那對公司是很危險的。

目前,在國內已經有很多SHARE SERVICE CENTER 了。但是大多集中在二類城市,如大連、廈門、蘇州、天津、重慶、成都等。原因是這些城市相對於北京上海深圳來說,勞動力成本較低,而人才素質相對較好。

五星物語

五星物語(Five Stars Story)的縮寫,作者是永野護

品牌標誌

FSSFSS

FSS是法國安全標準下生產的高檔奢侈品護膚品牌特有標誌

France(法國)、Safety(安全)、Standard(標準),可

簡寫為“FSS”

衛星業務

衛星固定業務(fixed一satellite service )簡稱FSS,指利用一個或多個衛星,在位於各特定的固定點上的地球站之間的無線電通信業務;這種業務可包括其他空間無線電通信業務的饋線鏈路,也可包括衛星間業務中出現的衛星至衛星鏈路。

頻率選擇表面

基本概念

頻率選擇表面(Frequency Selective Surface ,FSS) 是一種二維周期陣列結構,就其本質而言是一個空間濾波器,與電磁波相互作用表現出明顯的帶通或帶阻的濾波特性。FSS 具有特定的頻率選擇作用而被廣泛地套用於微波、紅外至可見光波段。

基本分類

頻率選擇表面可以分為兩種:

1、貼片類型(介質類型),貼片類型是在介質表面周期性的標貼同樣的金屬單元,一般而言是作為帶阻型濾波器的;低頻透射,高頻反射;

2、開槽類型(波導類型),開槽類型是在金屬板上周期性的開一些金屬單元的槽孔,從頻率特性相應上看是帶通型頻率選擇表面;低頻反射,高頻透射。

基本套用

雷達罩:通過安裝頻率選擇表面減少雷達散射截面積。

卡塞哥倫天線副反射面:實現波束的復用與分離。

準光濾波器:實現波束的復用與分離。

吸波材料:基於高損耗的介質,可以實現大頻寬的吸波材料。

極化扭轉:折線形的頻率選擇表面是一個線極化變成圓極化的極化扭轉器。

天線主面:降低帶外的噪聲。

濾波機理

頻率選擇表面的濾波機理

頻率選擇表面和一般意義上的通過電容、電感組成的濾波器在目的上是一致。而濾波機理和有很大的區別。最大的區別是,一般的濾波器作用的對象是電路中的電流,而且一般濾波器我們主要關心通帶的波形是不是有畸變,而對於阻帶就就不必關心了。而頻率選擇表面是對於場的濾波器,不論是透射波還是反射波都是十分重要,不僅僅要關注其幅度、相位的變化,還要關心交叉極化和熱損耗等。

A、貼片類型:在介質表面周期性的標貼同樣的金屬單元。 貼片類型頻率選擇表面的等效電路

濾波機理:

假設電磁波入射從左向右入射到貼片型頻率選擇表面上。在平行於貼片方向的電場對電子產生作用力使其振盪,從而在金屬表面上形成感應電流。這個時候,入射電磁波的一部分能量轉化為維持電子振盪狀態所需的動能,而另一部分的能力就透過金屬絲,繼續傳播。換言之,根據能量守恆定律,維持電子運動的能量就被電子吸收了。在某一頻率下,所有的入射電磁波能量都被轉移到電子的振盪上,那么電子產生的附加散射場可以抵消金屬導線右側的電磁波的出射場,使得透射係數為零。此時,電子所產生的附加場同時也向金屬導線左側傳播,形成發射場。這種現象就是諧振現象,該頻率點成為諧振點。直觀的看,這個時候貼片型頻率選擇表面就成反射特性。

再考慮另一種情況,入射波的頻率不是諧振頻率的時候,只有很少的能量用於維持電子做加速運動,大部分的能量都傳播到了貼片的右側。在這種情況下,貼片對於入射電磁波而言,是“透明”的,電磁波的能量可以全部傳播。這個時候,貼片型頻率選擇表面就成透射特性。

一般而言,貼片類型是作為帶阻型濾波器的。

等效電路:LC串聯

B、貼片類型:在金屬板上周期性的開一些金屬單元的槽孔。

濾波機理:

當低頻電磁波照射開槽型頻率選擇表面時,將激發大範圍的電子移動,使得電子吸收大部分能量,且沿縫隙的感應電流很小,導致透射係數比較小。隨著入射波頻率的不斷升高,這種電子移動的範圍將逐漸較小,沿縫隙流動的電流在不斷增加,從而透射係數會得到改善。當入射電磁波的頻率達到一定值時,槽兩側的電子剛好在入射波電場矢量的驅動下來回移動,在縫隙周圍形成較大的感應電流。由於電子吸收大量入射波的能量,同時也在向外輻射能量。運動的電子透過偶極子槽的縫隙向透射方向輻射電場,此時的偶極子槽陣列反射係數低,透射係數高。當入射波頻率繼續升高時,將導致電子的運動範圍減小,在縫隙周圍的電流將分成若干段,電子透過槽縫隙輻射出去的電磁波減小,因此,透射係數降低。而對於在遠離縫隙的金屬板上所產生的感應電流則向反射方向輻射電磁場,並且由於高頻電磁波的電場變化周期的限制了電子的運動,輻射能量有限。因此,當高頻電磁波入射時,透射係數減小,反射係數增大。

圖5-1 貼片類型頻率選擇表面的等效電路

圖3 貼片類型頻率選擇表面的等效電路

從頻率特性相應上看,開槽型頻率選擇表面是帶通型頻率選擇表面。

等效電路:LC並聯

C、貼片類型和開槽類型頻率選擇表面的關係:

在不考慮介質的情況下,他們是互補的,可以看出開槽類型的頻率選擇表面與貼片型頻率選擇表面相比,開槽型頻率選擇表面具有相反的頻率回響特性。在低於諧振頻率時,開槽類型的呈現感性電路特性;在高於諧振頻率是呈現容性電路特性。從等效電路方法的角度來看,開槽型頻率選擇表面可以表述為電容電感並聯的等效電路。在入射電磁波頻率為諧振頻率時,開槽型頻率選擇表面對諧振頻率的電磁波是“透明”的。而貼片類型的頻率選擇表面恰恰相反。

二、存在的問題,設計的思路

描述FSS 頻率回響特性的主要指標有中心頻率、中心頻率處的透過率、傳輸頻寬等。這些特性主要取決於FSS 諧振單元的形式,單元的排布方式以及周圍介質的電性能。影響這些特性的因素很多,其中入射波的極化方式與入射角度是兩個重要的影響因素。

1、在FSS 的實際工程套用中,很多情況下入射波的極化方式是未知的,並且入射角度範圍大,此時要採用一種對不同入射角度和極化方式性能都穩定的FSS 結構,即兼具極化和角度穩定性的FSS。

2、傳統正方形柵格排布的十字單元FSS 具有結構的對稱性,在正入射時具有極化穩定性,但是當入射電磁波的入射角度增大時, 諧振頻率隨極化方式的改變有很大的漂移,這極大地降低了FSS 的性能;另一方面十字單元和一般普通單元一樣隨入射角度的變化,中心頻率不具備角度穩定性,漂移量很大。這是FSS 實現工程套用急需解決的問題。

同時對於FSS 極化穩定性的問題,正入射時可以選取對稱單元實現極化穩定性,但是工程套用中往往涉及到大的入射角度,此時僅僅依靠單元的對稱性已經不能實現結構的極化穩定性。

3、侯新宇等通過優選圖形單元2Y孔單元的方法來實現FSS 對入射角度的穩定性,但Y 形單元極化穩定性不好。

4、Munk 等則是採用載入電介質的方式改善大角度入射時FSS 的傳輸特性,但載入電介質又往往會增加傳輸損耗。

三、分析的方法

沿一維或二維方向周期排列的金屬貼片陣列或金屬平面上的孔徑陣列可實現低通、高通、帶通和帶阻等不同的濾波器特性, 常被稱為頻率選擇表面(FSS)。習慣上, 低通和高通的FSS又分別被稱為感性FSS 和容性FSS。FSS 的套用幾乎涉及所有的電磁波譜, 如衛星天線的頻率復用、天線罩、電路模擬吸收體以及各種空間濾波器和準光頻率器件等。

由於結構複雜、參數眾多, FSS 的理論分析和設計非常困難。近年來已發展的一些數值方法, 如時域有限差分(FDTD )、有限元(FEM) 以及積分方程( IE) 方法等由於計算記憶體占用量大、計算量大, 從而導致計算效率很低。

FSS 在入射波作用下所表現出來的物理現象,可以通過傳輸線理論近似, 因此根據等效電路的原理, 加以不同的極化和角度入射條件, 可將FSS 單元用相應的電路元件來等效。從而對FSS 進行快捷的分析。形狀簡單的單元(帶柵型、格線型、柵環型、方環型等) , 其等效電路及相關的等效參數容易確定,而且分析結果與實際吻合很好[2, 3 ]。其它幾何形狀的單元, 則由於等效電路參數不易直接獲取而在套用中受到限制[4, 5 ]。

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