“问题作业教学”模式在军校研究生教学中的应用——以国防科学技术大学为例

结合我国军校研究生教学模式创新实践,以国防科学技术大学为例,分析了"问题作业教学"模式的现实需求和理论基础,以国防科学技术大学为例,介绍了该模式的"五大策略"以及教学准备和实现条件。

英国南安普敦大学航空航天工程本科培养方案解读

介绍了南安普敦大学航空航天与空间系统工程本科生培养方案,包括其培养目标与培养要求、课程体系设置和核心课程的主要内容。结合CDIO理念分析,总结了其主要特色,即明确的工程教育目标、注重多种能力培养、紧密围绕专业设置课程模块、采用"积木"式教学方式、强调团队协作、重视工程管理等,对国内高校工科教育特别是航空航天类专业的教学改革具有很好的参考价值。

高空科学气球下降过程航迹与热性能耦合分析

考虑高空科学气球动力学与热力学耦合关系,研究分析下降过程飞行航迹与内部氦气热性能.建立高空科学气球热模型和下降过程动力学模型,包括太阳辐射模型、红外辐射模型、对流换热模型等,仿真得到了某高空气球下降过程高度、速度等飞行航迹参数和氦气体积、温度等热性能参数,分析了参数变化规律与变化原因.研究结果表明,高空气球下降过程存在严重超热现象,超热状态变化导致下降速度变化,下降速度变化又导致超热状态改变;下降初始阶段氦气排放质量对下降速度、下降时间和超热状态均存在重要影响.

基于无线网络的集群航天器控制系统重构技术研究

集群航天器由多个自主协同工作执行在轨任务的成员航天器构成,设计一种基于无线网络的集群航天器控制系统,除了成员航天器间采用无线网络通信,成员航天器内部同样采用无线网络通信,取代传统的CAN总线连接,同时提出了一种系统重构方案和多线程设计方案,用以实现集群航天器的系统重构和功能增强,并通过实验演示了集群航天器系统的重构和功能增强的过程.

从《国防科技大学学报》管窥该校材料学科近22年来的发展

1993-2014年《国防科技大学学报》刊发的"材料科学与工程"论文,基本反映了该学科在此区间的发展轨迹和成果,显示出学术力量的排布,以及学科的优势和特色。就学报而言,该学科的学术活跃度为62.09%(77/124),但论文贡献率仅为5.09%(170/3335),提示在更加均衡、更有力度地利用学报来彰显学科优势方面还有上升空间。

空间目标碰撞预警技术研究综述

随着在轨空间目标数量的不断增加,空间目标碰撞预警工作变得越来越重要。通过对国内外相关文献的调研分析,对空间目标碰撞预警的相关技术及其研究进展进行了全面地介绍。给出了空间目标碰撞预警的总体框架、关键技术和涉及的理论问题,对主要技术问题的研究进展进行了综述,提出了一些需要解决的问题,可供从事空间目标监视和碰撞预警等任务和研究的技术人员参考。

静基座下惯性平台初始自对准技术

针对框架式惯性平台系统能够绕框架轴自主转动的特点,提出一种基于粗对准+精对准的静基座下惯性平台快速初始自对准方法。该方法首先利用重力矢量随地球自转的特点,快速实现惯性平台的粗对准。在此基础上,通过设计加矩方案令平台绕天向轴旋转并采用Kalman滤波技术,完成惯性平台的精对准。仿真算例表明,该方法能够在720 s内实现惯性平台水平姿态角小于5"(1σ),方位姿态角小于12"(1σ)的自对准精度,有效地提高了系统的响应速度和导航精度。

基于SPOC的航天电子设计课堂翻转教学设计

SPOC将优质MOOCs资源与传统课堂面对面教学的优势有机融合,具有小规模、私有定制、线上MOOC、线下课堂上接受导师辅导的特点。针对当前航天电子设计课程教学存在的问题,阐明建设该门课程SPOC课堂的必要性,逐步建设基于SPOC的航天电子设计MOOC课程,提出实现课堂翻转的具体措施,努力提高航天电子设计课程的教学质量。借鉴SPOC,能够实现航天电子设计课程教学流程的重构与创新,赋予学生完整、深度和有效地学习体验,全面提升学生的设计能力和创新能力。

基于干扰估计的航天器大角度姿态机动鲁棒次优控制

针对存在系统参数不确定与外界干扰的航天器大角度姿态机动问题,提出一种基于干扰估计的鲁棒次优控制方法。该方法通过引入总干扰的概念,将不确定参数与外界干扰对系统的影响统一为各控制通道总干扰,而后采用非线性干扰观测器实现对系统总干扰的估计;借鉴状态相关的黎卡提方程(SDRE)方法,将系统模型改写为状态相关的线性形式,并采用近似方法实现基于干扰估计的次优控制参数的在线求解。通过对航天器大角度姿态机动问题的仿真分析,校验所提方法不仅较传统SDRE方法计算效率更高,而且较大程度上提高系统对参数偏差与外界干扰的鲁棒性能。

NPLS技术及其在高速飞行器气动研究中的应用(英文)

近年来,与高速飞行器相关的超声速/高超声速流动受到了极大关注。这类流动所具有的非定常性、强梯度和可压缩性对试验研究提出了挑战。纳米示踪的平面激光散射技术(NPLS)是2005年由作者所在的研究团队研发的非接触光学测试技术。它能够获得超声速三维流场的某个剖面的瞬态流动结构,并且具有较高的时空分辨率。目前,许多研究结果表明NPLS是研究超声速湍流的一项非常有效的技术。近年来,作者应用NPLS技术在超声速湍流研究中取得了较大的进展,并且基于NPLS开发了其它几种技术,比如基于NPLS的密度场测量技术(NPLS-DT),能够获得超声速流动的密度场信息并还能进一步得到雷诺应力分布。本文介绍了NPLS技术并回顾了其在超声速边界层、激波/边界层相互作用等流动中的应用。由于能够获得雷诺压力和湍动能等统计量,NPLS技术有望在发展可压缩湍流模型的研究中发挥作用。

材料学研究生基础理论—工程实践一体化教学模式设计

现代科学技术的发展要求科研工作者具有较强的创新精神和较高的实践能力,理论联系实际的一体化教学模式是解决课程教学中理论与实践脱节、提高教学水平的有效途径。以我校材料学研究生的教学为案例,利用基础理论课《材料化学》、应用基础理论课《涂料原理与工艺》和实验课《高等合成化学实验》等课程,从课程设置、教学方法、理论教学环节和实验教学环节等方面进行一体化设计与实践,探索适合于研究生教学的基础理论-工程实践一体化教学模式,提高研究生的课程教学质量。

基于散斑成像技术的扩展目标高分辨率复原

大气湍流对实现扩展目标的高分辨率重建具有重要影响.针对此问题,本文提出了一种改进的散斑成像算法.传统散斑成像算法在相位恢复计算中存在双谱数据量大和计算复杂等问题,改进算法利用图像的厄米特对称性和查找表技术将相位恢复和双谱计算紧密结合,通过计算截止频率内的每个空间频率点邻域双谱和添加双谱坐标约束使得双谱数据量减小.建立傅里叶频域相邻两象限共用的坐标查找表,确定双谱和相位恢复计算顺序,避免了双谱的对称操作从而使得整个计算简单易行.仿真实验结果表明:改进算法相对于双谱截切法使得双谱数据量至少减少了24%并准确恢复出目标相位谱,恢复相位谱经过傅里叶逆变换后清晰地显示了目标的轮廓和结构,再结合Labeyrie-Kroff法得到了目标的高分辨率图像;最后对实际天文图像进行处理,使恢复后图像的分辨率相对于原始图像得到明显提高,并且改进算法以更少的计算时间获得了与双谱截切法几乎同样的恢复效果.

航天领域高性能并行计算研究进展

航天领域的大规模科学与工程问题的数值模拟既依赖于高性能并行计算的支撑,同时也是高性能并行计算发展的动力。综述了航天领域高性能并行计算的研究进展,对高性能并行计算环境进行简单介绍,对相关研究领域包括气动力、气动热、化学非平衡、结构强度、热防护、蒙特卡罗方法和湍流研究等进行分类和详细阐述;总结了航天领域高性能并行计算存在科学计算高并行效率和工程计算低实用价值、并行应用的多样性和缺少科学的并行方法的矛盾,并指出了进一步研究方向。

基于能源互联网背景的储能二次电池技术发展分析

能源互联网是在现有配电网基础上,融合新能源技术和互联网技术,将分布式能源采集装置和分布式能源储存装置联合发展起来的新技术,对于优化能源结构和提高能源利用具有重要的意义。文章以能源互联网对储能电池的需求为背景,首先归纳了能源互联网对于储能电池的要求,在此基础上重点分析了多种可应用于能源互联网的储能电池的性能与特点,并对其未来发展趋势进行了展望。

基于代理模型技术的返回舱外形优化

针对返回舱再入过程中需要满足的复杂气动力热条件,在典型高超声速条件下以升阻比和阻力系数为目标,以驻点热流和容积率为约束条件进行返回舱外形多目标优化设计。气动特性分析采用基于三维Navier-Stokes方程和结构网格的计算流体力学数值仿真(CFD)方法,采用Fay-Riddell经验公式计算驻点热流,采用NSGA-II优化算法进行全局寻优,为了增强多目标优化设计的计算效率,利用Kriging代理模型替代CFD计算,并引入改进的EI函数加点策略,大大减少了构建代理模型时所需的样本点数目。优化计算结果表明,代理模型计算结果与CFD计算结果误差可以控制在7%以内,基于代理模型技术的优化过程可以节省95%以上的计算开销。因此,该方法能够较好地满足初步设计的要求,为返回舱外形优化提供有益的借鉴。

轨道设计竞赛与航天专业研究生培养

轨道设计竞赛作为专业竞赛并非专门面向研究生培养设计,通过对其建立和发展历史的回顾,分析了竞赛题目的特点和对科研能力的训练作用。结合所在团队参加轨道设计竞赛的实践体会,探讨了专业竞赛在研究生培养中的应用,提出了将专业竞赛作为基础教育和科研实践的过渡链条的基本定位。

空天工程专业导论课程建设的探索与实践

以国防科学技术大学"空天工程导论"课程建设为例,开展了工程类专业导论课程建设方法研究,提出了新时代工程类专业人才需求标准的四个层次,构建了"三导型"课程建设目标,探索了多元化教学手段和教师团队建设方法,提出了包括理论知识、信息发掘与应用、道德素养、实践能力等四个方面的多维度评价方法。课程建设对于培养学生的专业兴趣、自主学习习惯、团队协作精神等方面取得了显著成效。

基于XML的仿真数据管理技术

为了解决仿真中复杂数据的描述问题,实现数据管理,在仿真中引入了XML语言。介绍了XML语言的特点,研究了XML文档的典型结构,分析了XML语言在数据管理应用上的优势。基于XML语言实现了仿真输入数据和输出数据的描述,并结合XML语言灵活性、扩展性强的特点,研究了数据集成策略,实现了仿真数据管理。应用实践表明,XML可以很方便地描述各种不同类型的数据,有利于复杂数据整合和处理,能够提升仿真的数据管理效率。

基于背景纹影的几何光学传递函数测量技术

光学传递函数是评价像质的重要指标,是光学系统设计的重要辅助参数.基于背景纹影技术获取光线通过折射率场的位移场数据,结合马吕斯定理,获取了对应的波前梯度数据.结合光学传递函数计算方法,实现对光学传递函数的获取.利用上述思路完成了对某平凸透镜光学传递函数的测量,并将其与ZEMAX计算得到的光学传递函数进行比较.对比了低频处的实验结果和理论结果,其误差不超过4.0%.分析了误差产生原因并验证了基于背景纹影技术对低通系统进行光学传递函数测量的可行性和有效性.

CDIO模式在航天学科创新实践项目指导中的应用

分析了我国高校航天学科学生创新实践项目实施过程存在的主要问题,包括项目选题由教师限定、实施环节教师干预过多、实施过程工程模式模拟借鉴不足等。以高空科学气球系统为例,探讨了CDIO工程教育模式在创新实践项目指导中的应用,规划了构思、设计、实现、运行4个阶段教师和学生的具体分工,为高等院校航空航天学科实践教学改革提供有益借鉴。