自热电偶和应变计问世以来，传感技术已经历了翻天覆地的变化。从最初的简单测量工具到如今能够收集、处理和传输复杂数据的智能系统，传感器已经成为航空航天工业不可或缺的一部分。如今，航空航天领域正经历一场由智能传感器驱动的变革，这些传感器不仅能感知环境，还能进行数据处理和通信，从而推动着增长和创新。
航空航天领域对传感器的要求极高，需要极高的精度、可靠性和耐用性。从飞机发动机的性能监测到机身结构的健康监测，传感器在确保飞行安全、优化性能以及降低运营成本方面发挥着至关重要的作用。
早期航空航天应用中的传感器主要集中在测量基本参数，例如温度、压力和应力。这些“经典”传感器通过监测导线组件的变化来计算这些物理量。例如，热电偶通过测量不同金属的连接处产生的电压来测量温度；应变计则通过测量金属丝或薄膜的电阻变化来测量应力。尽管这些类型的传感器至今仍然是航空航天领域的主力军，特别是在对可靠性要求极高的应用中，但它们的功能相对有限，无法满足日益增长的复杂需求。
随着技术的进步，出现了更复杂的传感器，能够检测更广泛的物理量，如振动、加速度和磁场。这些传感器通常基于微机电系统（MEMS）技术，具有体积小、功耗低、灵敏度高的特点。例如，NASA 在 RS-25 发动机的测试中采用了极端严格的推进系统测试，这充分体现了航空航天领域对测试精度的极致追求，而先进的传感器在这些严格的测试中发挥了关键作用。
近年来，智能传感器系统的发展为航空航天工业带来了新的机遇，这标志着传感技术发展的一个重要里程碑。这些系统集成了传感器元件、智能硬件和软件，能够进行数据处理、分析和决策，从而提高系统的自主性和效率。
智能传感器不仅仅是数据收集器。它们能够进行本地数据处理，例如滤波、校准和特征提取。它们还可以通过无线或有线连接与其他系统通信，提供实时数据和诊断信息。例如，通过将多个传感器的数据进行融合，可以获得更全面的系统状态视图，例如发动机的整体健康状况。洛克希德·马丁公司正在开发传感器融合测试平台，以提高态势感知能力，这表明了智能传感器在复杂系统中的应用潜力。这种多学科方法涵盖了传感器元件的开发、元件集成到智能传感器硬件，以及在应用环境中测试由此产生的传感器系统。
为了加速创新并填补能力差距，航空航天公司正在大力投资于测试平台和生态系统。Northrop Grumman 的 Beacon 被描述为“下一代测试平台生态系统”，旨在赋能航空航天公司和自主飞行。这些平台为测试和成熟 RPOD（远程探测和识别）技术以及推进创新提供了理想的环境。Scirocco 测试平台已被用于再入技术项目的测试活动，而航空测试国际的年度飞行测试综述则揭示了正在进行的广泛飞机开发计划。印度也在积极建设自主能力，其 Kaveri 发动机测试平台标志着在喷气发动机技术上实现自给自足的关键一步。
除了传统的测试平台，无人机技术也正在被广泛应用于测试、检查和认证等任务。Airportable 概念代表了一种将无人机带到测试地点的愿望，这大大提高了测试的灵活性和效率。同时，激光振动测量技术等先进技术，如卫星振动测量，也为航空航天测试提供了新的工具和方法。这种转变使得在各种环境下进行更全面、更及时的测试成为可能，从而加快了开发周期并降低了成本。
人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 的进步正在进一步推动航空航天领域的创新。从试验到测试，AI 和 ML 正在驱动下一代技术的发展。航空航天公司正在积极探索 AI 和 ML 在航空航天系统中的应用，并取得了显著的进展，例如美国航空航天公司在人工智能和智能机器人方面的演示。智能系统技术委员会致力于推进计算问题解决技术和方法在航空航天系统中的应用，并朝着基于 AI 的航空航天系统的认证方向迈进。这些技术可以用于分析传感器数据、识别模式、预测故障，并优化系统性能。例如，AI 算法可以用来预测飞机发动机的维护需求，或者优化飞机的飞行路径以节省燃料。
亚洲也在积极拥抱智能城市技术，相关投资预计将超过 1000 亿美元。日本的中小企业和初创公司也在通过“新秀区”等平台展示其创新技术，为航空航天领域注入新的活力。这些新兴市场的崛起为航空航天传感器技术的发展提供了新的机遇，并促进了全球创新。
为了应对美国太空部队 (USSF) 和 NASA 在部署创新太空能力方面面临的测试差距，一份报告建议扩大测试平台和试验场的基础设施，以提升美国的太空能力。通过扩展这些基础设施，可以增加任务的成功率并加速将商业能力整合到混合架构中。这一举措反映了对更完善的测试和评估流程的需求，以确保太空探索的成功和安全性。
总之，航空航天工业正处于一场由智能传感器驱动的变革之中。从传统的传感器技术到智能传感器系统，再到人工智能和机器学习的应用，技术的不断进步正在推动着航空航天领域的创新和发展。投资于测试平台和生态系统，以及积极拥抱新兴技术，将是航空航天公司在未来保持竞争力的关键。随着航空航天技术的不断进步，严格的测试和评估的重要性只会越来越高，这将进一步巩固其在航空航天工程未来中的关键作用。
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