航天技术的基础篇1
北京航空航天大学是一所具有航空航天特色和工程技术优势的多科性、开放式、研究型大学。在半个多世纪的办学过程中，学校始终坚持面向国家的重大战略需求，走产学研合作的道路，充分发挥科学研究和人才培养的优势，重视基础性和前瞻性研究，重点发展战略高技术，引导和支持创新要素向企业集聚，大力促进科技成果向现实生产力转化，为国家和国防的科技创新和产业发展做出了重要贡献，逐步探索出具有自身特色的产学研发展模式。
以建设高水平研究型大学为目标，面向基础研究和战略高技术研究，坚持走产学研合作的道路
作为一所国家重点建设的高水平研究型大学，学校深知在知识创新体系、技术创新体系和国防创新体系中所肩负的重大责任。在办学过程中，北航坚持把面向国家战略和行业发展需求、走产学研合作的道路，提升到办学理念的层面，作为学校办学指导思想的重要内容，融入到人才培养、科学研究、社会服务的整个过程中。
北航的诞生凸显了产学研合作的特色
北航成立于1952年，是新中国第一所航空航天高等学府，它集中了当时全国著名大学航空航天系的办学力量。从办学之日起，学校就肩负着发展我国航空航天事业这一重大历史使命。学校紧紧围绕国家重大战略需求，面向航空航天领域，与科研院所、企业紧密结合，开展科学研究，培养科技人才。早在二十世纪五六十年代，北航就研制成功中国第一架轻型客机“北京一号”、亚洲第一枚探空火箭“北京二号”、中国第一架无人驾驶飞机“北京五号”等多个型号，填补了国内空白，接近或达到了当时的国际先进水平。
北航的办学实践孕育了产学研合作的传统
产学研合作，不仅仅是一种办学形式，更是办学理念的提升。北航在长期的办学实践中，始终坚持科学研究面向现实的需求，从实践中提炼研究问题，从研究中创新关键技术，从应用中加快成果转化，使得产学研形成一个良性的互动循环过程，孕育出“尚德务实，求真拓新”的办学理念和“勇于创新，敢为人先”的北航精神。学校著名的航空发动机专家陈懋章院士就曾提出做研究要有“一竿子插到底”的精神，到实践中去，不为理论而理论。他本人也正是秉承这样一种治学态度，在叶轮机三维理论与实践以及粘流理论研究方面取得了重大突破，并成就了我国一代航空发动机装备及应用。
北航的发展强化了产学研在学校办学中的重要地位
高水平研究型大学的发展，主要不在于规模的扩张，更重要的是它对经济社会发展所产生的思想和技术影响作用。面对我国高等教育大改革、大发展的背景，北航始终坚持自己的航空航天特色和工程技术优势，以基础性、前瞻性研究和战略高技术研究为自身的历史使命，努力将原始创新和技术创新结合起来，为建设创新型国家贡献自己的力量。
“十五”以来，北航主持和参与“973”计划项目39项、“863”计划项目241项，国家自然科学基金和国防预研项目992项，承担千万元级以上重大科研项目48项。获得了部级科技成果一、二等奖28项，省部级科技成果奖246项，2007年又获得全国唯一的一项国家发明一等奖。专利数逐年增长，从2003年到2005年，每年翻一番；从2005年以后，每年的增长率平均在60％左右。2006年，获批筹建航空科学与技术国家实验室。
北航这些年在科学研究和技术创新方面所取得的成绩，在很大程度上是产学研合作的结果。实践说明，产学研合作是高等学校与社会良性互动的有效途径，是推动技术创新的突破口，也是当今研究型大学发挥作用、完成使命的战略抓手。
以平台为突破，面向国家重大战略需求，与企业集团、科研院所共建产学研战略联盟
产学研战略联盟是以创造知识产权和重要标准为主要目标，通过企业、高等院校、科研院所的优势互补，共同合作而形成的一种稳定、长效的利益共同体，是推进产学研合作的重要载体。因此，产学研战略联盟具有目标一致、资源共享、优势互补、合作攻关、协同创新等特点。
产学研战略联盟一般会经历一个从小到大、从单项产品到发展同盟的渐进过程，产、学、研三方先由项目合作开始，到建立联合实验室，再发展为联合研究中心或基地，最后形成战略联盟。可以看出，要想建立产学研战略联盟，先要搭建各种形式的平台，平台是产学研战略联盟的突破口。
由平台发展为战略联盟需要具备几个条件：
第一，由平台到联盟，根本的推动力在于要树立面向国家重大战略需求的目标。联盟要想稳定和长久，所追求的目标必须高远。只有面向国家的重大战略需求，才能有更广阔的技术创新空间，也才能有更辉煌的技术应用前景，才能把各自独立的主体凝聚在一起。
第二，由平台到联盟，关键的推动力是核心技术的创新。如果能够在核心技术上有所突破，获得自主知识产权，那么平台将在广度和深度上不断得到拓展，合作关系也将逐渐发展为联盟关系。
第三，由平台到联盟，持久的推动力使产学研各方成为利益共同体。它们在合作中找到自己的利益所在，相互依存，资源共享，优势互补，并在此基础上，达到协同创新的目的。
北航围绕无人机某型号而开展的产学研合作是典型的战略联盟，有数十家的企业、科研院所和高等学校参与。无人机产学研战略联盟是“两头在内，中间在外”的“哑铃型”组织方式。所谓两头在内，是指北航在整个的联盟和合作中处于前后两端，负责前期的总体设计、核心技术攻关和后期的总体安装、调试；所谓中间在外，是指科研院所、企业集团处于中间的技术实现和产业化环节。而支撑这一联盟的正是面向国家重大战略需求和自主技术创新的高远目标，以及联盟的共同利益。2007年，无人机圆满完成了型号研制定型任务，突破了20余项关键技术，具有全部自主知识产权，达到甚至超过国际同类型号装备的先进水平。
北航围绕民航数据通信及新航行系统而进行的产学研合作，是带有行业性质的产学研战略联盟。1997年，学校与民航数据通信有限责任公司合作，建立了“民航数据通信研究基地”。2003年，基地进一步扩大，由民航总局正式批准建设“民航数据通信及新航行系统研究基地”。科研基地瞄准全球新航行系统和现代空中交通管理系统的前沿发展方向，围绕空天地一体化国家空中交通管理系统发展目标，针对民用航空相关的多学科发展前沿重大科技问题，开展国家空中交通管理系统相关领域的战略性、前沿性和基础性问题研究。基地联合高校、空管、航空公司、科研院所的科技力量，集中组织攻关，在民航新航行系统关键技术、空天地一体化网络和空管信息网络集
成技术及重大装备研制等方面取得重大突破，获得了包括国家科技进步一等奖在内的多项创新科技成果。
北航围绕我国航空航天产业化而正在筹建的航空科学与技术国家实验室，它既是学校航空航天特色和研究型大学的重要标志，也是产学研合作更高、更大的平台。国家实验室建设是国家知识创新和技术创新的重要途径，应紧密围绕国家中长期科技发展规划，开展高水平基础和应用基础研究。北航的航空科学与技术国家实验室要服务大型飞机重大专项的需求，瞄准世界航空科技前沿和国家战略发展方向，开展基础性、前瞻性和探索性技术的研究和开发；同时，还要通过国家实验室的创新平台，与企业、科研院所形成更加深入、持久的战略合作联盟，为我国的航空航天事业提供有力的技术支撑。
以任务为纽带，瞄准重大专项，与企业集团、科研院所共同创新科研成果
自主创新能力是国家竞争力的核心，是我国未来科技发展的战略主线，是实现建设创新型国家目标的根本途径。提升我国的自主创新能力，尤其在关系国民经济命脉和国家安全的关键领域，掌握核心技术和自主知识产权，是当前创新型国家建设中迫切需要解决的问题。
研究型大学担负着提高国家自主创新能力的重任，其优势在于基础研究。加速原创性的基础研究向核心技术的转化，使我国企业拥有更多的自主知识产权，增强产业的核心竞争力，是我们迫切要解决的重大课题。产学研合作是推进技术创新和自主知识产权发展的有效途径和基础平台，使得高等学校的基础研究能够瞄准制约技术发展的瓶颈问题，也使得原创性的基础研究能够在实践中得到有效利用。
以技术创新为目的的产学研合作要以任务为纽带，以机制为基础，瞄准国家重大专项，企业、高等学校、科研院所各司其职，协同创新。高等学校重点瞄准国家基础性、前瞻性、原创性研究，注重开发共性关键技术；科研院所重点瞄准核心关键技术攻关、重大项目系统集成；企业重点瞄准高新技术的产业化，使产品的核心竞争力得到根本提升。因此，产学研合作是产生技术创新成果的重要途径。
“重大产品／工程寿命与可靠性共性基础技术”是北航自主研制的关键技术，是提高重大产品／工程安全使用能力和经济效益的重要基础，也是提升我国工业企业核心竞争力的有力保证。北航的可靠性工程研究在我国开展得最早，并创建了国内第一个可靠性工程学科。之所以能够取得这样的成绩，与他们始终坚持产学研合作密切相关。早在20年前可靠性工程研究所成立之时，研究所全体人员就以“身在高等学府、心系科技强军”为责任与使命，按照“需求牵引、面向工程、技术创新、集体发展、争创一流”的发展原则，在国防科技工业领域开展了大量开创性和富有成效的工作。目前，北航可靠性工程研究所承载着两个部级研究中心、两个与大型企业合作的工程技术管理中心。同时在多个国家重大工程项目的技术攻关中承担完成了大量的科研与试验任务，特别是承担完成了数十项载人飞船关键设备的可靠性验收试验，为圆满完成神舟飞船实验任务做出了突出贡献。
北航的光电技术研究所是国内最早开展光纤陀螺及相关惯性技术研究的科研单位，在多项光纤陀螺的关键技术上取得了突破性进展。为了让光纤陀螺技术发挥更大的牵引作用，北航与多家国有大型企业集团紧密合作，建立了北航光纤陀螺质量与工艺规范，推进了光纤陀螺工程化技术发展，而这又进一步带动了国内光纤陀螺相关元器件的研制、生产等。2007年，北航与兵器企业集团成立了“兵器光纤惯性技术工程中心”，将光纤陀螺技术应用到兵器工业上，促进了兵器工业的现代化。
北航的“卫星新型姿控储能两用飞轮技术”是2007年唯一的一项国家技术发明一等奖。飞轮是遥感卫星在太空实现姿态稳定的关键控制部件，其研究源于重大需求，归于工程实践。这一技术的诞生填补了国内的技术空白，打破了国外在此领域的技术垄断，解决了各类卫星姿态稳定、大型航天器姿态控制的共性核心技术瓶颈问题，为我国新一代卫星的研制和发展提供了强大的技术支撑。
以人才培养为依托，服务国家科技发展需要，与企业集团、科研院所共建产学研人才培养基地
科技创新的关键是人才，科技人才的创新能力是科技创新的重要基础所在。作为高等学校，尤其是和国家科技发展密切相关的高水平研究型大学，培养和造就大批创新型科技人才，一直是学校办学的根本目标。
工程技术类专业的人才培养必须坚持与实践相结合，必须建立稳定持久的产学研人才培养基地，为在校学生提供实践锻炼机会，同时为企业和科研院所工程科技人才的知识更新提供支撑和服务。
北航广泛开展深入持久的科技竞赛活动，使之成为学生运用所学知识解决问题、提高实践能力和创新能力的重要途径。学校18年来坚持举办“冯如杯”学生学术科技作品竞赛，参赛人数从第一届的40人增加到第十八届的3000余人，学生参与面广、参与度高。在“冯如杯”的推动下，北航学生的科技创新能力得到显著提高，连续十届获得了“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛“优胜杯”，是全国唯一十次捧杯的高校，2009年并将承办第十一届全国“挑战杯”。北航14名本科生独立研制的探空火箭“北航一号”在酒泉卫星发射中心发射成功，该团队获得第三届“航空航天月桂奖”闪耀新星奖。本科生梁健宏同学的“鱼类运动仿生研究及其柔体舰艇模型”获得“挑战杯”竞赛一等奖，该项目后来又延伸出多项专利，成为国防基础科研重点项目，获得国防科技二等奖，取得重大应用效益。
在工程科技人才培养方面，紧密结合国家科技发展和国防建设的需要，重点打造领军人才。学校每年吸收企业和科研院所的60名管理和技术骨干到学校的高研班学习，并成立了大飞机培训班，培养大飞机领域所需要的关键人才。在此基础上，学校还将立足国际化、规范化和系统化，努力打造适应大飞机产业化需要的、新型的高层次产学研一体化人才培养基地。
关于深入推进产学研合作的两点建议
以上是北航在办学过程中推进产学研合作的一些实践和体会。我们深深感到，高等学校的发展离不开产学研合作。产学研合作也是高等学校服务社会经济发展、促进国家技术创新的重要途径。面对建设创新型国家的新形势和新要求，如何深入推进产学研合作，进一步理顺产学研合作的体制与机制，激发产学研合作的巨大潜能，还有一些问题需要深入思考和研究。这里仅提两点建议：
航天技术的基础篇2
关键词:空气动力学流体控制航空航天发展方向
中图分类号:V211文献标识码:a文章编号:1672-3791(2012)06(a)-0000-00
空气动力学是研究物体同气体作相对运动情况下的受力特性、气体流动规律和伴随发生的物理化学变化,在流体力学基础上,随着航空工业和喷气推进技术的发展而成长起来的一个学科。空气动力学的发展对于航空航天飞行器的研制有着极为重要的意义,是航空航天最重要的科学技术基础之一,对国家安全、经济发展、社会和谐都有着重要和用。在过去一段时间里,由于航空工业的相对成熟,关于航空领的研究更多的集中于如何通过改进制造过程降低成本,而不再将主要力量投入新技术的研究,但随着国际形势的日益严峻、信息化程度的提高以及航空运输对安全性经济性的要求,航空技术研究面临着更多更新的挑战,使得全球重新提高了对航空技术研究的关注程度。作为航空航天技术的重要基础学科之一的空气动力学,也面临着全新的机遇和挑战。
1空气动力学研究意义和研究现状
1.1空气动力学研究意义
人们最早对空气动力学的研究可以追溯到人类对鸟或弹丸在飞行时的受力和力的作用方式的种种猜测,但真正形成独立学科是在20世纪航空事业的迅速发展之后,是在经典流体力学中发展并形成的新的分支,并且迅速成为发展航空航天各类飞行器的重要基础科学和关键技术,推动整个人类航空航天事业的发展,成为航空航天事业发展的基础。如今,空气动力学已经不再仅只是应用于航空航天领域,还被应用于环境保护、公路交通、铁路交通、冶金、建筑、体育等众多领域,对整个人类社会的发展与进步都有着极为深远的影响。
1.2空气动力学研究现状
在20世纪90年代,随着航空工业的迅速发展,使得航空工业整体技术程度相对于其它行业都成熟许多,基于此种原因,在较长一段时间里学界多认为航空工业已经走向成熟,尤其是空气动力技术基础技术方面,因此航空工业的研究将更多的集中于成本费用的降低,而减少了对应用技术的研究重视程度,使得空气动力学的研究相对缓慢。进入21世纪以后,随着计算机技术、通信技术、飞机设计技术等的发展,人们重新重视起了空气力学的研究,使得空气动力学得到了较好的发展。如以euler及navier.Stokes方程为主要数学模型的整机及部件绕流流场和气动特性计算研究领域,在我国即得到了极大的发展,并被应用于很多重点型号的研制中;再如飞机多外挂气动干扰特性研究、现代歼击机大攻角过失速气动持性研究等,都取得了极大的进展,在计算空气动力学领域也取得了突出的成绩,很多研究成果处于国际先进水平。
2空气动力学研究所面临的挑战
传统的认为空气动力学研究已经足以满足航空航天需求的认识很明显是错误的,随着飞机一体化设计技术、微型飞行器、行星探测飞行器的发展,必然向空气动力学的研究提出新的挑战。
3先进飞机器研制需求所带来的挑战
随着航空交通事业的不断发展,以及出于国家安全等方面的需要,对先进飞行器的研制需求不断提高。如高机动性作战飞机、可重复使用高超音速飞行器、大型民航机、大型运输机、地效飞行器、微型飞行器、智能飞行器、无人侦察机、战略战术导弹、应用卫星、概念武器等,都对空气动力学的研究提出了更多的挑战性课题,需要空气动力学从复杂流场预测、喷流干扰、气动隐身、微流体力学、气动防热、高超音速边界湍流、低雷诺数流动力学、地面效应等多个方面进行更深入的研究,而所有这些研究,都涉及高度非定常、线性,包括复杂的物理化学变化效应的影响,难度极大。
例如,大容量运输机的研发,首先需要解决大容量运输机高燃油效率、低噪声、常规跑道起飞着陆能力的需要。在这里,虽然高燃油效率可以通过混合层流控制技术(HLFC)、发展新型发动机、采用高效的气动设计方面来进行满足,但这些技术要应用到大型飞机、高Re数情况却还存在很多缺陷和不足。再如低噪声的研究也是大型飞机所必须关注的问题,必须充分将声学研究向气动研究结合在一起进行。同时,还必须考虑增升阻力、尾涡效应、发动机喷流和外流干扰效应等。
3.1自适应流动控制需要所带来的挑战
传统空气动力学对绕复杂物体的流动,多集采用涡发生器、吸气、吹气、肋条等技术进行模拟研究,但这种研究主要集中于流动的被动控制,随着近年来电子技术、软感技术、材料技术等的发展,传统的集中于被动控制的研究存在许多不足,必须对宏观流动和微观流动的主运控制进行更深入的研究,这对飞行器的未来发展有着极为重要的意义。只有提高自适应流动控制研究水平,才能提高自适应流动控制技术,为飞机结构设计提供更为全面的飞行控制函数,以有效减轻飞机重量和飞行能力。
自适应流动控制的研究主要包括减阻流动控制、边界层分离流动控制、高升力流动控制三个方面。具有感知能力的自适应流控制技术对于去不稳定性扰动源的影响极为重要,是未来飞行器发展所需要解决的一项关键性技术,对于简化吸气装置和相关系统都有着极为重要的意义。边界层流分离流动控制技术则驻地改善飞机气动性能有着重要意义,需要进一步研究射流、湍流、目标流场、近壁面压力分布等方面的关系。高升力流动控制技术对行器增升装置的研发有着重要意义,需要进一步研究如何在不降低飞机性能的情况下减少飞机重量提高飞机增升能力。
航天技术的基础篇3
1基于工程教育专业认证标准下课程体系改革发展概况
工程教育认证标准一般由八个指标构成，分别是学生、专业教育目标、学生成果、持续改进、课程体系、师资力量、教学设施、学校支持等。其中工程教育专业认证中的课程设置，为了能支持毕业要求的达成，课程体系设计有企业或行业专家参与。我国各高校在启动工程教育专业认证工作过程中，发现课程体系设置是否科学、合理、会规直接影响到毕业生的工程实践能力与创新能力，进而影响专业培养目标、毕业要求的可达性。因此各高校针对工程教育专业认证标准和要求，提出了各个专业课程体系改革的思路、做法和经验。西北工业大学的张清江等通过调研我国工程教育与专业认证发展历程，对我国航空航天专业与其他已获得资格专业进行对比分析。并结合国际航空航天质量体系认证中的要求，从航空航天工程教育专业认证的必要性、专业特点、航空航天工程教育现状等角度出发进行研究。结合现代中国工程教育存在的普遍问题，提出针对航空航天类专业认证的新方式、新方法，并对航空航天工程教育专业认证需要注意的特性进行讨论。辽宁石油化工大学马会强等依据工程教育专业认证标准，以辽宁石油化工大学环境工程专业为例，通过明确培养目标，解析培养要求，从课程设置、实践环节、毕业设计等方面进行了课程体系改革探索。广东石油化工学院任红卫等分析了我国工程教育的现状，并探讨了在工程教育专业背景下电气专业的教学改革方法，从而提高学生的工程实践能力。浙江工业大学姜理英等人基于对工程教育专业论证的国际比较，结合环境工程教育专业认证的必要性，从培养计划的调整、课程体系的优化、实践教学的强化和师资队伍的提升四个方面，综合系统地提出了对环境工程专业教学内容进行全面优化和提升的路径。张秋根等人根据环境工程专业规范和认证标准要求，以南昌航空大学环境工程专业为例，对其核心课程体系设置和教学内容两方面进行了优化与规范的探讨。为了重视国际认证的引领作用，加强专业办学品牌建设，突出南京航空航天大学能动专业的航空航天办学特色，紧跟国内能动专业人才需要，提升其人才培养质量与专业竞争力，从而拓宽自身生存发展空间，因此需要开展基于工程教育专业认证的能动专业课程体系改革。
2基于工程教育专业认证标准下南航能动专业课程体系优化
通过对国内外本科院校工程教育专业认证的分析与研究，利用对中国近几年的专业认证与评估成果的调查与研究，对其进行梳理，依据工程教育专业认证中课程设置要求，依据南京航空航天大学能源与动力学院能动专业建设相关内容与特色，以培养具有航空航天特色的工程教育专业人才为目标，对南京航空航天大学能动专业课程体系进行优化。以培养要求为基准，着手对课程体系进行优化，并对本科培养大纲进行相应的修订，从而实现培养目标。确定能源与动力专业学生在校期间应修总学分数不能少于180学分。
2.1数学与自然科学类课程能源与动力专业数学与自然科学类课程是指该专业学生必须掌握的基础课程，主要包括高等数学（11学分）、大学物理（6.5学分）、大学英语模块（10学分）、C++语言程序设计（3学分）等方面共六门课程，总共30.5个学分。因此能源与动力专业数学与自然科学类课程占总学分的比例约为17％，达到了工程教育专业认证标准中至少占总学分的15%的要求。
2.2工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程工程基础类课程和专业基础类课程主要体现数学和自然科学在该专业应用能力培养，而专业类课程主要体现系统设计和实现能力的培养。其中工程基础类课程主要包括电子电工技术（5学分）、理论力学（3学分）、材料力学（3学分）、工程图学（4.5学分）以及机械设计基础（3学分）等课程，总共为18.5个学分；专业基础类课程主要包括工程流体力学（3学分）、工程热力学（3学分）、传热学（3学分）和化学反应动力学基础（2学分）等课程，总共为11个学分。因此工程基础类课程和专业基础类课程必须要修满至少29.5个学分。对于专业类课程，由于能源与动力专业具体有两个培养方向:方向一为热能动力方向，主要陪养就业方向为航空发动机、地面燃气轮机等相关单位；方向二为能源利用方向，主要培养的就业方向为电厂、新能源以及制冷等相关单位。因此其专业类课程既有相同的专业课程，也有自身特色的课程。其中燃烧原理（2.5学分）、燃气轮机原理与构造（3学分）、热能综合利用（2学分）、热交换器原理与设计（2.5学分）以及热工测量原理与方法（2学分）等，总共12个学分，这些课程为能源与动力专业两个培养方向都必须学习的专业类课程。另外每个培养方向又有其特定的专业类课程必须选修，其中热能动力方向专业类课程包括叶轮机原理（2.5学分）、燃气轮机控制原理及应用（2学分）、燃烧技术与分析（2学分）、内燃机原理与构造（2学分）、工程传质与应用（2学分）等共9门课程；能源利用方向专业类课程包括泵与风机（2学分）、供热工程（2学分）、锅炉原理（2学分）、制冷原理与技术（2学分）、可再生能源利用技术（2学分）以及热力发电技术概论（2学分）等共10门课程。无论学生学习哪个方向，共同学习的专业类课程与特定选修的专业课程之和必须要修满至少28个学分。因此,工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程必须要修满的学分数为：29.5＋28＝57.5学分，因此该类课程学分占总学分的比例约为32％，达到了工程教育专业认证标准中至少占总学分的30%的要求。
2.3工程实践与毕业设计能源与动力专业设计完善的实践教学体系，主要包括以下几个方面：(1)军事训练，培养学生的吃苦耐力与过硬的身体素质；(2)各种课程的课程设计，如:机械设计基础课程设计、电工与电子技术课程设计、C++语言课程设计等，主要培养学生对各门基础课、专业基础课的实际应用能力；(3)工程训练，主要包括机械加工方面的车、磨、铣、刨、铸造以及焊接等金工实习，锻炼学生的动手能力；(4)下厂实习，大三暑假期间，在指导老师带领下去中航工业集团下属的企业或电厂进行为期一个月的下厂实习，锻炼学生把理论知识应用于工程实际中的能力；(5)毕业设计，指导老师开设的毕业设计题目一般都来源于实际工程问题，学生在老师的指导下，在大四下半年开展为期半年的本科毕业实际，培养学生的工程意识、协作精神以及综合应用所学知识解决实际问题的能力。能源与动力专业要求学生在实践能力与毕业设计方面修读的总学分不低于42.5，占总学分的23.6％，达到了工程教育专业认证标准中至少占总学分的20%的要求。
2.4人文社会科学类通识教育课程能源与动力专业在人文社会科学类通适教育课程方面主要包括以下几个模块：(1)通适基础教育平台，主要包括形式政策教育、思想道德修养与法律基础、安全教育、大学生心理健康教育等课程，共19.5个学分；(2)国防军事模块，包括航空航天概论、军事高技术概论等，至少修满1.5个学分；(3)文化素质模块，主要包括文化历史、艺术鉴赏、科技基础、哲学社会等课程，至少要修满6个学分；(4)创新创业类模块，主要包括大学生职业生涯发展与规划、创业基础以及经济管理等课程，共5.5个学分。人文社会科学类通识教育课程总共需修满32.5个学分，占总学分的18％，达到了工程教育专业认证标准中至少占总学分的15%的要求，使学生在从事工程设计时能够考虑经济、环境、法律、伦理等各种制约因素。
2.5航空航天特色类课程的设置为了突出南京航空航天大学能源与动力专业的航空航天特色，在开设的课程中，如国防军事模块、专业类课程以及工程实践与毕业设计中，课程教学内容包含浓郁的航空航天特色，由于指导老师所从事的科研项目都是来自于国防工业集团，具有丰富的研究经验，因此在专业基础课和专业课的讲课过程中，所列举的实例都是以航空航天为背景的工程问题，特别是毕业设计和下厂实习，因此在能源与动力专业课程优化过程中，充分突出了南京航空航天大学的航空航天特色。
2.6注重科技创新能力培养学生创新素质的培养直观重要的是培养学生的创新意识，因此积极创造条件让学生能够在大学期间积极的参与科技创新活动。主要包括：(1)鼓励学生积极参加各种科技类竞赛，如:流体力学大赛、节能减排大赛、开设卓越班等，并且科技竞赛获得奖励的同学在保研方面给予政策上的倾斜；(2)安排学生参与教师的科学研究工作，让学生在参与科研过程中更好的掌握好该专业的理论知识，加强学生的动手能力，拓展学生的科研视野。
2.7学习进程大学生本科期间的各门课程是相互衔接的，因此需要考虑课程之间的匹配与衔接，如图1所示。学习进程主要分成了三部分:一是基础课程，包括高等数学、大学物理、计算机等;二是学科基础，包括结构和流体力学、热学和电学方面的课程;三是专业课程，主要包括了热能动力和能源综合利用两个方向的相关课程。整个课程体系分为三条线:第一是流体和热学相关的课程，如流体力学、工程热力学、传热学、燃烧学等；第二是结构力学方面，包括理论力学、材料力学等;第三是计算机语言方面的课程。因此在安排各门课程的学期上需要考虑上述课程衔接问题，从而最终制定出合理的能源与动力工程专业教学计划表。
3结论
航天技术的基础篇4
模式与机制
“十五”以来，北航已获得国家科技奖励三大奖37项。特别是连续两年获得三项国家技术发明一等奖。开创了中国科学技术创新史上的先例。北航以科技自主创新促进自身发展的模式与机制。值得人们深思。
北航党委书记杜玉波教授说，北航的建设和发展模式，是坚持以科学发展观为指导，瞄准国家战略需求，创造高水平的科技成果，培养高素质拔尖人才，营造和谐大学文化环境相得益彰、有机统一的全面、协调、可持续发展模式。
近年来，集中了航空、航天和信息科学技术三大优势研究领域的北航，从实现学校可持续发展和加快高水平研究型大学建设出发，将科技创新平台的建设提升到建设国家创新体系的高度来认识，着眼于科学研究的自主创新，不断在前沿高技术创新和工程化创新方面强化整体优势，拓展新领域。
学校将科技创新平台作为一个“引子”，引出和取得了一批原创性和代表前沿高技术的标志性成果，在若干工程和集成化技术攻关方面取得了重大突破，培养出一批创新型领军人才和创新型团队。在科技创新平台建设的实施过程中，北航总结出五项原则：面向国家战略需求。建设科技创新平台；瞄准重大创新目标，汇聚集成创新团队；结合未来重大应用，促进产学研一体化；承担重大科研项目，取得标志性的成果；整合优势科研资源，建设永久科研基地。
成果与荣誉
北航副校长徐惠彬教授主持的“宽温域和耐腐蚀巨磁致伸缩材料及其应用”，刚刚荣获2008年度国家技术发明一等奖，该项目的研究不单是材料科学的问题，它涉及控制、材料和结构力学三学科的交叉融合，是一个前沿研究方向。当时，在北航自动化学院和动力学院，从事智能结构动力学与控制研究的毛剑琴教授和从事机械与振动力学研究的朱梓根教授、李琳教授对巨磁致伸缩材料都提出了强烈的需求，在学校的大力支持下，三个学科的博导们走到一起，一个由控制、材料和机械与振动三个学科交叉的研究团队在北航应运而生，该团队的核心成员包括六名博导、多名博士后和十几名研究生。徐惠彬认为。“要形成一个交叉学科的创新团队，最主要的是两点，一是题目，二是人才。只有选择处于交叉学科前沿且只有通过各学科互补才可以有创新的题目，才能将不同学科凝聚起来；而只有对科学研究有相同价值观的人，才能凝聚在一起形成创新的团队。”
同样是刚刚荣获2008年度国家技术发明一等奖的张广军教授和他带领的创新团队，依托于北航的精密仪器及机械学科。1958年，为满足我国“两弹一星”工程惯性制导技术急需，由钱学森先生提议在北航创建了国内第一个航空陀螺与惯性导航专业，即北航精密仪器及机械学科的前身。该创新团队成员包括实验室的十多位教师、研究生以及数十个航天厂所、科研院所的几十人，他们在基础理论与关键技术取得突破的基础上，十分注重实现技术的工程化转化。张广军认为，“高校的科学研究就是要瞄准前沿，锁定在制约行业发展的重大瓶颈技术，并贯穿于从基础研究到工程应用的全过程。”
近十年来，该创新团队在国家“十五”民用航天重大科研计划、国家“863”计划、国家“211工程”建设项目，以及多项国防基础科研计划和企业委托项目的支持下，在国内率先全面开展了小型高精度CmoS天体敏感器技术研究，成果已成功应用于我国7个重大航天型号和空间计划、4项新一代航天武器系统研制计划、星敏感器校准设备国家建标、16家国防工业和科研部门关键技术攻关，在2家航天工业部门实现了成果转化，并应用于10家民口企业大型机电装备和自动化装置的开发与生产。据统计，仅2005年至2007年，该项成果在民口企业中创造了经济效益1.35亿元。
整合与发展
2000年北航接受了一个国家重大项目，作为该项目的总负责单位，学校具体负责联系、沟通和协调几十家研究所和企业，形成了紧密的科研与产品链，并获得了大笔科研经费和条件建设经费，大大加强了学校的整体科研环境与实力，也取得了标志成果和一大批专利。在这个科研平台的建设过程中，根据需要，整合了5个学院、一个研究所的12个团队，组成了182科研骨干团队。从重组到现在，该平台又获批多项“973”项目，圆满完成国家高新工程重大专项某型号研制定型任务，突破了20余项关键技术，具有全部自主知识产权，达到甚至超过国际同类型号装备的先进水平。
航天技术的基础篇5
关键词：航道工程；施工管理；质量
abstract:asanimportantpartofchannelconstructionisrevetmentengineering.withthedevelopmentofeconomy,ourcountrymoreandmoreattentiontoconstructionofwaterwayrevetmentengineering.accordingtothepresentsituation,theconstructiontechnologyofbankrevetmentchannelisrelativelysimple,nocomplicatedconstructionprocess,butwanttoimproveconstructionqualityisnotaneasything.thispaperdiscussedtheconstructiontechnologyandmanagementofwaterwayRevetmentengineering
Keywords:waterwayengineering;constructionmanagement;quality
中图分类号：U61文献标识码：a文章编号：
1现代航道护岸基础工程施工技术需求分析
随着现代环保意识的提高以及生态环境科学利用理论的应用，现代航道护岸施工技术需要兼顾美观、使用、高质量、快速施工等要求。因此，在现代航道护岸基础工程施工中应兼顾上述需求进行施工技术的选择与管理。以护岸绿化美观需求为例，针对这一需求，在传统砌石护岸基础上还应注重绿化技术的运用。同时，注重施工技术管理工作的有效执行，促进施工质量控制工作的开展。为了有效保障航道护岸基础工程施工质量，落实施工技术控制要点。现代航道护岸施工企业在强化新技术应用过程中还要注重自身技术管理体系的完善。以完善的施工技术管理体系保障施工技术得到有效实施，确保相关技术参数的控制，以此实现航道护岸基础工程施工质量控制的目的。
2.现代航道护岸工程施工技术
2.1测量放样
护岸标段基本上都是曲线，测量控制存在着一定的难度，因此组织经验较为丰富的团队来对此进行测设。应用GpS进行导线复测和控制网的布设。
在航道护岸工程开工之前，对于勘察人员提供的导线点的基本数据，一般是应用较为精密的水准仪和全站仪进行复核测量，确保提供的坐标点及其水准点数据的有效，且能够很好的满足施工的需要。当计算的结果与提供的数据不相符时，应该及时的与测量监理工程师联系，并进行核对。在施工时，需要按照计算出的坐标数据，用全站仪来进行放样，用水准仪来控制高程。
2.2施工排水
在进行基坑开挖过程中一般采用的是纵向明沟排水，每一个施工阶段设置一个集水坑，并且配备水泵给予抽水，能够很好的确保护岸干地施工。对于局部地下水较为丰富的地段，应该设置前后两侧单排井点进行降水。井点安置的高程、位置及其安插顺序会对降水效果产生直接的影响，一定要做出合理的安排，并严格给予把关。布设井点的过程中一定要特别进行测量的控制，真正确保井点高程及其线型与要求相符合。
2.3场地清理
一般来讲，对于填筑施工围堰及基槽土方开挖之前，需要首先使用挖掘机和推土机对于周围的草皮、构造物、树根等进行清除。对于周围的废弃物应该按照工程师的指示给予处理，注重环境的保护工作。
2.4基槽开挖
2.4.1上层土开挖
一般来讲，上层土开挖的主要目的是：有效降低地面高程，降低施工过程中的难度；剔除上层土当中含有杂质及其腐蚀农作物，为回填土料给予筛选，为施工期的测量放样提供便利的条件。
2.4.2下层土开挖
下层土开挖应该按照严格的前沿线、基坑设计、结构段长度进行开挖。为了更好的避免原状土被破坏，需要挖掘机在开挖的过程中控制基础底面以上30cm左右，剩余的土方需要应用人工土机开挖整修。
2.5块石基床施工
航道护岸工程抛石主要是利用自卸汽车进行运输，机械振动压实，一般应用一次性抛填和碾压。一部分块石也可以使用船舶进行水上运输，或者应用反向铲车来配合整平。护岸抛石一般应用异标法，抛石应用纵横标对于标进行相应控制，每隔20m设置一对纵横标。在航道护岸施工过程当中需要勤对标，且应该对准，抛石基床宽不能够小于设计的宽度。抛石前应该检查好基槽回淤的相应情况，比如回淤超出规范的要求，需要将其进行清除。在作业的过程中应该将粗抛与细抛相互结合，第一层应用粗抛，第二层在0.5m左右的范围需要进行细抛，其余的应用粗抛。
2.6驳岸基础混凝土底板施工
基础模板应用采用的是组合钢模及其木模，从而很好的提高外露表面的平整度和光洁度。为了更好的确保模板的使用性能及其吊瓶时不发生变形情况，模板应该具备足够的强度、刚度及其稳定性，事先进行设计和验证。
混凝土运输：此工程混凝土一般应用的是机动翻斗车进行相应运输，搅拌机依照施工段落进行布置，而适时的移动，从而很好的保证混凝土运输距离不大于500m，同时便道应该尽量平整，充分保证在运输混凝土的过程当中均匀不产生离析。
混凝土浇筑：一定要满足施工的需求，原材料质量、混凝土施工配合比等需要符合设计的要求。混凝土浇筑之前应该将模板上的泥土和杂物等进行彻底清理，对于模板检查合格之后，才能够进行浇筑。应用强制式的搅拌机，混合料和时除严格做好配比控制外还需要掌握好拌和时间，从而更好的防止生料及其过拌的现象。因为浇筑过程中的高差比较大，为了有效防止离析的现象，应用滑槽将混凝土输送到浇筑模板之内，用插入式的振捣器进行振捣，在振捣的过程中需要按照操作快慢进行，充分掌握好振捣的时间，从而更好的防止漏振或过振。在进行浇筑过程中，需要应用分层、整体等方式，逐层进行插入式的振动棒振捣密实。并且应该安排专门的人员看模，随时检查支撑是否存在松动变形，预埋件是否发生移位，发生问题时需要进行及时补救。
混凝土养护：混凝土在拆模之后便可以进行养护，采用土工布覆盖及时给予洒水，用普通硅酸盐水泥拌制的混凝土养护时间不能够低于7d，掺用缓凝剂的混凝土养护期一般不能够小于14d，浇水的次数能够很好的保证混凝土湿润为宜。
2.7土方回填压实
墙后回填土在土方进行开挖的过程中需要已经预留好土，应用分层回填土的方法。回填之前，应该首先对于回填土的积水、垃圾、淤泥等进行清除。回填土控制含水率和压实度，当挡墙的砂浆强度达到80%以上时，墙后才能够进行回填，且随墙身逐步砌高从而逐渐回填。
在回填的过程当中，应用人工夯实与机械夯实有机的结合在一起，每一层的厚度需要控制在一定的范围之内，基本上为10cm~20cm，在靠近墙背面处，应该应用人工夯实。对于一个回填段来讲，需要选择晴天给予施工，一般不能够进行雨天的施工，有效防止回填土等与要求不符的填料。假如出现了回填土积水率比较大，那么应该给予翻倍，经抽样检查合格之后才能够继续进行回填工作。假如使用两种不同透水性材料进行回填，将透水性相对较大的土层置于透水性较小的土层下面。填层表面留排水坡，不允许积水。要有效控制回填的速度，特别是对于地质不是很好的地段，从而很好的防护岸滑坡。
在进行回填时，需要做好墙身、压顶的沉降、位移观测等工作。回填前需要在墙身、压顶之上设置较为固定的观测点，并且记录下每一个点的高程和平面位置坐标。在回填之后的一个星期之内，每天进行一次观测，一个星期以上需要延长观测的间隔时间。在一个月之后假如沉降、偏位等全部都符合相应的规范，且沉降、偏位数值稳定则需要对观测工作给予停止。此外，对于回填期发生沉降、偏移变动的幅度比较大时，需要立即停止回填的工作。
3关于航道护岸工程施工管理的探讨
3.1完善的施工技术管理体系———施工技术管理工作开展的基础
为了保障航道护岸基础工程施工技术得到有效的执行，现代航道护岸施工企业应根据自身的管理架构、工程实际特点进行管理体系的构建与完善。首先，施工企业应构建基础施工技术管理体系。然后在工程承接后，以工程实际情况为基础对基础的施工技术管理体系进行完善。这样的施工技术管理体系完善方式有助于管理体系与工程施工技术实际情况相适应，提高管理效果。在技术管理体系构建与完善过程中，施工企业还要对相关技术管理制度、岗位职责等进行进一步的完善，以此使各岗位人员能够根据岗位职责的具体要求执行施工技术要求，保障航道护岸基础工程施工质量。
3.2加强现场施工技术控制———施工技术管理的重点
施工现场的技术控制是保障施工技术有效执行的重点。现代航道护岸基础工程施工企业在现场管理中应加强现场施工技术控制。通过施工前技术人员的交底、培训是现场施工技术人员、技术管理人员、质量管理人员明确施工技术控制要点，以此为基础指导施工过程的技术控制，实现技术管理的最终目的。
3.3注重航道护岸工程施工控制点的设置———保障施工管理实施的关键
在进行航道护岸基础工程施工技术管理过程中，企业施工技术控制点设置是否完善、科学决定了技术控制与管理的效果。现代航道护岸基础工程施工企业应在技术交底过程中加强对工程技术情况分析和了解。以工程实际情况为基础进行施工技术控制点的设置，以此为施工过程中的技术管理提供基础依据，促进航道护岸基础工程施工技术控制与管理工作的开展。
另外，作为航道护岸基础工程施工企业还应考虑自身技术管理水平对施工技术、施工质量的影响。通过建立航道护岸基础工程施工技术控制点数据库的方式积累企业施工技术管理经验。并为后期的航道护岸基础工程施工技术管理提供参考资料。
3.4针对设备因素对施工技术影响强化设备管理
在现代化施工机械大规模应用的今天，施工企业设备管理工作对施工技术有着重要的影响。设备性能的好坏、设备操作人员的操作、设备调试等都将影响施工技术参数。因此，现代航道护岸基础工程施工企业应认识到设备管理因素对施工技术的应用，强化设备养护管理、强化设备操作管理、强化设备调试使用控制。以设备管理的科学开展保障施工技术参数得到有效控制，实现质量管理、技术控制的最终目的。
4结论
综上所述，现代航道护岸需求的提高以及环保理念的应用等对航道护岸基础工程施工技术提出了新的要求。现代航道护岸施工中应更多的利用新技术、新材料提高施工效率与施工质量。同时，施工企业还要从自身技术管理水平、技术水平的的提升入手，实现施工技术控制与管理目标，保障航道护岸施工质量。
参考文献
[1]刘景辉.航道护岸基础工程施工新技术、新材料[J].施工技术与管理，2010.9.
[2]柴鸿鹏.现代航道护岸工程施工技术控制与管理[J].水利工程建设资讯，2011.4.
航天技术的基础篇6
多年来，集团公司在扎实推进载人航天与探月工程、第二代卫星导航定位系统、高分辨率对地观测系统等国家科技重大专项的过程中，大力弘扬航天传统精神、“两弹一星”精神和载人航天精神，坚持以我为主、自主创新，培育形成了以“国家至上、技术引领、勇于攀登、追求卓越”为指导方针的创新文化，构建了完整、合理并能持续激发员工创新活力、适应军民融合发展需要的航天创新文化体系，走出了一条具有中国特色的航天科技创新发展道路。
始终坚持创新引领，
大力培育具有航天特色的创新文化
中国航天的发展史就是一部自力更生、自主创新的奋斗史。创新是航天事业发展的不竭动力，创新文化的因子渗透在航天事业发展的每一个阶段。以载人航天工程为例，在项目论证初期，我们从国家的战略需求、基本国情、任务拓展和后续发展等方面统筹考虑和系统论证，明确提出了“发射载人飞船、建设空间实验室、建设空间站”的三步走战略，并从一开始就瞄准了国际第三代载人飞船的水平，创造性地制定了具有中国特色的三舱方案。在工程实践中，成功地研制出具有国际先进水平的神舟系列飞船、长征二号F运载火箭、天宫一号目标飞行器，攻克了飞船总体技术、飞船制导、导航、控制技术等一系列国际宇航界公认的技术难题。我们仅用了4次无人飞行试验就实现了载人首飞，仅用了3次载人飞行就完成了从一人一天、多人多天到空间出舱的跨越，仅用了2次飞行就完全掌握了空间交会对接技术，使我国成为世界上第三个独立掌握载人天地往返、航天员太空出舱和空间交会对接技术的国家。
2010年，在总结提炼航天事业50多年创新发展积淀的基础上，集团公司准确把握新时期创新文化的内涵，提出了“以人为本、自主创新、开放合作、包容自励”的创新理念，确立了“以创新提升核心竞争力、以创新推动富国强军、以创新实现科学发展”的创新价值观，形成了涵盖精神层、行为层、物质层三大层次的具有鲜明航天特色和时代特征的创新文化。同时，积极探索创新文化建设思路和途径，印发了《集团公司创新文化建设纲要》和《航天创新文化员工读本》。《纲要》的推行以及一系列创新文化实践活动的深入推进，促进了创新文化在集团公司的落地生根。
在《纲要》的指导下，集团公司各单位制定了《创新文化建设实施计划》，成立了创新文化领导小组和管理小组等组织机构，各相关部门从技术创新、文化创新、组织创新和制度创新等多角度协同推进，循序渐进地建设并完善具有自身特色的创新文化体系。特别是，型号部门与企业文化部门密切沟通、大力协作，共同探索推动创新文化落地的途径和方法，不断推进创新文化与创新实践的有机融合，真正将创新精神潜移默化地融入到每一位员工的思想中，使创新成为员工的自发行为，为技术创新提供了强有力的精神动力和智力支持。
始终坚持融合共进，
推动创新文化与创新体系协调发展
航天事业的快速发展，为航天人自主创新提供了广阔舞台。集团公司作为国家首批创新型企业，注重发挥技术创新的先导作用和创新文化的支撑作用，以创新文化建设推动创新体系发展，以创新体系发展来检验创新文化建设成果。在创新文化实践中，集团公司各单位组织开展了创新论坛、创新金点子工程、创新大讲堂、创新案例评比等丰富多彩的创新活动，并日渐常态化、规范化和制度化。创新文化在推进集团公司自主创新、建设一流创新体系中发挥了重要作用。
一是以创新文化推动原始创新，充分发挥创新基地的孵化带动作用。遵循“以创新提升核心竞争力”的创新价值观，集团公司大力加强技术创新的基础条件建设，积极构建技术创新成果应用和产业转化平台，努力打造部级工程技术中心、国防科技重点实验室等原始性创新的重要基地，先后建成的部级研发中心以及重点专业研发中心，成为应用基础研究、原始性创新的重要基地。当前，集团公司已形成了以航天总体和专业技术研发中心为主体、以13个部级实验室、10个部级工程中心等为支撑的、涵盖应用基础研究、应用研究开发、产品设计制造与集成全过程的技术创新体系，一大批建设项目填补了国内空白，已经达到了国际先进水平。
二是以创新文化推动集成创新，充分发挥企业在技术创新中的主体作用。航天工程是一项复杂的大系统工程，具有多学科、多领域交叉融合的特点，系统集成创新是航天科技创新的主要特征之一。秉承“开放合作、包容自励”的创新理念，在重大工程的实施中，集团公司作为工程总体研制单位，将航天系统工程理念贯穿于技术创新体系建设中，注重发挥技术创新的主体作用和集成创新的“龙头”作用，在项目论证、关键技术攻关、工程组织实施等各个环节，注重自主创新与系统集成创新的有效结合，积极联合国内优势创新资源，高效集成各行业、各领域的科技成果，重点突破关键技术难题，促进航天科技核心能力的整体提升。
三是以创新文化推动协同创新，充分发挥航天技术的辐射带动作用。中国航天自创建之日起，始终面向国防现代化建设和科技发展需求，在推动航天科技工业实现跨越式发展的同时，辐射带动众多科技领域的同步跃升。发扬大力协同的航天优良传统，集团公司以实施国家科技重大专项为契机，先后与哈工大、上海交大、国防科大等著名高校建立了30多个产学研合作创新平台，形成了“系统集成创新为主导、专业技术创新为支撑、前沿领域创新为基础，相互结合、相互促进”的协同创新机制，为重大工程的实施提供了强大理论基础和技术支撑。
始终坚持以人为本，
大力培养具有核心竞争力的创新人才
人是创新活动的主体。集团公司坚持以“人才为第一资源”的人才观，大力实施人才强企战略，培养造就了一支技术精、作风硬、善攻关的创新型人才队伍。
一是以重大工程为牵引，搭建创新人才成长的广阔平台。集团公司坚持以承担的重大工程项目和型号研制任务作为创新型人才成长历练的平台。按照工程任务每推进一个阶段、人才就要跟进一批、储备一批的思路，注重在工程实践中发掘人才、培育人才、造就人才，以创新人才队伍的优先发展促进航天事业的快速发展。在人才选拔和使用方面“不拘一格”，对于综合素质和能力优秀的人才，敢于打破年龄和资历限制，及时把他们推举到总指挥、总设计师等岗位上担当重任，让人才在实践中快速成长。在人才培养方面注重培养科技创新人才，充分发挥年轻人思想解放、对新技术敏感、不怕失败、勇于创新的特点，给予他们信任、赋予他们责任、鼓励他们求新。在人才发展方面畅通人才成长通道。针对设计、研发、工艺等技术岗位，集团公司设置了主管师、主任师、总师等分级分类的技术职务发展序列，按专业建立了由部级专家、集团公司学术技术带头人、院级专家组成的三级专家体系及其相应的后备专家队伍，为创新人才铺设了清晰明确的成长道路，促进创新人才发展。经过长期的培养选拔，集团公司形成了一支以32名两院院士、100余名部级专家、300多名学术技术带头人、400多名型号“两总”为代表的高层次科技人才队伍。
二是以创新机制为推手，实施创新人才的有效驱动。集团公司不断健全创新人才工作机制，通过事业吸引、政治培养、岗位造就、待遇倾斜、精神凝聚等措施，充分调动创新型人才的积极性和创造性。对创新贡献突出的科技骨干实行政治待遇、荣誉奖励、推举专家、培训深造、职称评聘“五优先”，切实提升创新人才的地位和待遇。实行重大奖励政策，加大奖励力度，充分激发了优秀科技人才的创新激情和创造活力。从2010年开始设立航天功勋奖、创新奖、贡献奖等，集团公司每年拿出上千万元专项奖励贡献突出人员，其中航天功勋奖每人100万元，既营造了有利于创新人才脱颖而出的环境，也激发了创新活力和创造激情。目前，集团公司400多名型号总指挥和总设计师，平均年龄不到45岁，交会对接任务研制团队、嫦娥卫星研制团队平均年龄33岁，北斗导航卫星研制团队平均年龄35岁，东方红四号卫星研制团队平均年龄29岁。正是这样一支朝气蓬勃的优秀人才队伍，不断刷新着科技创新和事业发展的高度。在今年“五四”青年节期间，亲临集团公司视察指导工作，对航天科技人才队伍建设给予了“朝气蓬勃、后继有人”的高度评价。
航天技术的基础篇7
看到中国第一艘航母，也许有的高中生朋友还在为辽宁舰上起飞的歼15战机感叹不已。漂亮的黄色机身，凌空翻腾的灵活动作，身着天蓝色军服的飞行员，都让人不由得想起培养空中雄鹰的摇篮――北京航空航天大学（以下简称北航）。
作为新中国第一所航空航天高等学府、国家“211”和“985”重点建设高校，北航肩负着高层次人才培养和基础性、前瞻性科学研究以及战略高技术研究的历史使命。在2012年教育部组织的全国学科评估排名中，航空宇航科学与技术、仪器科学与技术两个一级学科排名全国第一。
招生办主任洪冠新在向记者介绍时，非常自豪地提到北航的三大优势学科群：“航空航天类学科群”是中国培养航空航天高素质人才的重要基地，也是解决航空航天领域重大关键技术的科研基地；“信息技术类学科群”是关系飞行器品质的关键技术，也是支撑国家重大科技需求的高技术和国民经济与国防建设的重要支柱；“基础与新兴交叉学科群”是培养航空航天高素质人才的自然科学基础，解决航空航天技术中的相关科学问题。
培养国际化研究型人才
洪冠新在谈到人才选拔时说：“这些优势的取得与北航追求国际化人才培养模式密不可分。“北航现在大力推进学生的国际经历计划，主要目的是推进学生国际视野和全球化眼光的培养，我们学校争取在关键学科采取全英文授课。”
洪冠新具体介绍说，北航与66所境外高校实质地开展了基于学分互认、学分互免的学生交换项目，2012年全年派出的本科生占当年招生人数的19.4%，这个比例还要进一步提高到30%。北航每年有31个项目百名左右本科生获得全额奖学金赴国外一流大学进行为期一年的交换学习。2013年北航将派出17个项目150名学生进行优秀本科生国际交流，他们将得到全额奖学金的资助。
此外，北航学生的研究水平也非常高。洪冠新认为：“北航学生考研究生的比例是比较多的，一方面是我们的学生比较优秀，基础扎实，适合搞深入研究。另外一方面，我们学校是一所研究型的大学，研究实力、科研团队基础非常好，需要更多的研究生和博士生来充实到科学研究的队伍中。”据洪冠新介绍，北航本科生保研率大概在25%左右，在国内升学率达到52%，另外还有12%左右出国深造，整体升学率达到63.4%。
洪冠新对有志于报考北航的同学提出建议，北航录取有两个批次，一个是提前批次，还有一个是正常批次。在提前批次里，学校安排有艺术类、国防生、飞行员。在正常批次里，普通文科生和理科生的录取，一般是按照同一分数、不会减人的方式。在专业方面，不设专业级差，高分优先。考生在报考北航时要掌握好报考志愿的梯队，尤其在专业方面，同时可以考虑北京市考试院给予的加分，以及北航给予的自主招生加分优惠。洪冠新还提醒考生，北航不预留二志愿，希望同学们报考北航时是一志愿报考。
拔尖人才订单式入学
2013年北航参与了国家和教育部多个人才培养计划。目前北航有多个专业进入教育部的卓越工程师计划，如飞行器动力、飞行机设计、测控与仪器等，北航的能源与动力工程学院是国家教育体制改革试点学院项目。
洪冠新向记者介绍：“拔尖项目主要体现在北航有工科、理科、文科、国际化四类本科这个实验班，如属于国家基础学科拔尖学生培养实验计划的工科类的实验班，高等工科学院，理科类的华罗庚班，那么还有国际化类中法工程师学院，这是属于教育部的卓越工程师计划，我们文科类还有社会科学实验班。”在谈到2013年北航人才培养模式的特点时，她表示：“我们专业设置主要以学院为单位，实行宽口径、大平台的专业设置与培养，最大程度满足考生的报考志愿，为学生培养提供更大的学科平台，入学后一年级或二年级学生对专业有所认识和了解后，根据个人兴趣和特长可再次选择专业。”
2013年北航还将招收国防生和飞行国防生115人、民航飞行员（飞行技术专业）拟招收500人，艺术类（设计学类）考生60人。
洪冠新对记者表示：“我们今年要为东方航空公司首次招收和培养飞行员14人左右。这些人才全部采取的是订单式培养，在入学开始就和相关单位签订了就业协议，增强了学习的针对性。”
关注就业关注民生
北航在抓教学的同时，也为家庭困难的同学提供了帮助，专门开设“绿色通道”，确保每一位新生都能够顺利入学。每年约有5500多人获得各类各级奖学金，总金额达1100多万元。此外，北航还不断加大对这部分学生的奖学金资助范围和力度，设有“国家励志奖学金”、“曾宪梓优秀大学生奖学金”和“宏志奖学金”等一批激励经济困难学生成长成才的专项奖学金。
航天技术的基础篇8
关键词飞行技术飞行学员课程建设课程考核
中图分类号：G423文献标识码：a
analysisofFlighttechnicalprofessionalCourseConstruction
abstractFlighttechnologyprofessionalcourseconstructionisanimportantguaranteeforhigh-qualityflighttalenttoimproveChina'scivilaviationindustry.Forstudentpilotstrainingmode，theinternalcharacteristicsoftheprofessionalcharacteristicsofthestudentpilotsandflightcareer，reasonablyoptimizetheconstructionoftheprofessionalcoursesandcurriculumsystem；curriculumplanning，curriculum-buildingmeasures，curriculumconstructionstandards，effectivelyrationalizeflighttechnologycoursesimplementationoftheconstructionprocess，andtheestablishmentofareasonablecourseconstructionassessmentmechanism.
Keywordsflighttechnology；studentpilots；courseconstruction；curriculumassessment
0引言
目前，在国内、外，针对普通大学生进行的课程建设研究较多，但是，就飞行技术这个特殊专业而言，可行、有效的，符合我院实际的课程建设研究比较少见，主要是因为，飞行技术专业所培养的大学生是为民航系统输送高素质的飞行员，①其特殊的身份就决定了这方面的研究资料较少。
研究飞行技术专业课程建设改革的原因在于，通过近几年的飞行学员的教学工作可知，来自这两种模式的飞行学员的基础参差不齐，学习兴趣②不是很浓。分析这些学员的专业特点，据统计，来自“2+2”模式的飞行学员的原学专业大多不相同，他们的飞行基础知识相对短缺，由此，会造成学员的学习兴趣不浓，其根源在于缺少一个比较完善的课题体系建设，因此，开展这方面的研讨，使得任课教师具有一个完整的课程建设目标，从而有助于教学工作的顺利开展。
尽管国内外存在一般大学生的课程建设等方面的研究资料，但是，对行员的特殊大学生来说，已有的研究不能够完全照搬到飞行技术专业的理论课程的教学之中，这就需要我们自己的飞行技术专业教师，根据自己学生的专业特点，研究适合行员教育的课程建设，只有这样，才能做到为我们的民航运输业输送高素质的飞行人才。
1飞行技术专业课程建设的必要性
飞行技术本科专业是一个综合性、跨学科的技术应用型专业，其主要任务是为航空运输业培养航线运输机职业飞行人才。飞行技术专业既为学历教育，又要符合行业对飞行员的职业要求，同时由于民航是一个高新技术应用日益广泛的行业，因此，对飞行员这种专业技术人才在知识结构、技术应用能力、综合素质、身心素质等方面都具有较高的要求。为此，在飞行技术专业人才培养的过程中，必须处理好基础理论教育、专业知识与技能教育和实践训练之间的关系，不断完善符合本科层次人才培养要求、满足行业规范和与国际接轨的具有鲜明特色的师资队伍、课程体系、实验设施和人才培养模式。
课程建设是保证教育质量最基础的工作之一，也是教学建设中最基本的内容之一。根据飞行技术专业人才培养目标的要求，构建与培养高素质飞行技术专业人才相适应的富有特色、水平先进、整体优化的教学内容和课程体系。目前飞行技术专业的课程设置特色不够鲜明，课程体系需要进一步梳理、规范，课程内容与行业执照考试内容衔接不够紧密，有必要进一步优化该专业的课程设置，建立合理的课程体系，为任课教师指出明确的教学目标。
2飞行技术专业课程建设的实施过程
2.1课程建设规划
飞行技术专业的课程体系分为：公共基础课、专业基础知识课程、专业知识课程、专业实践课程。以提高人才培养质量的目的，以飞行技术专业规范为指导，根据学科领域、知识点以及教学内容和方法，不断优化课程体系，梳理课程内容的衔接，构建涵盖飞行技术专业的专业基础知识课程、专业知识课程的五个课程群。
（1）飞机基础知识（理论）课程群：飞机结构与系统、航空动力装置、民航飞机电气仪表及通信系统、飞行气象学及其应用。（2）飞行基础知识课程群：航空医学、航空运输地理、飞行技术概论、基础飞行模拟训练、飞行员职业素质与能力概论、民航概论、民航运输系统概论、航空公司的经营与管理、航空公司机队规划。（3）航行基础知识课程群：空中领航学（i）、空中领航学（ii）、仪表飞行与航图、空中交通管理基础、现代导航技术。（4）飞行理论与管理课程群：飞行原理、飞行性能与飞行计划、安全飞行原理与事故案例分析、飞行法规、飞行心理学与人为因素、驾驶舱资源管理、飞行运行与安全管理基础、飞行资料与手册（5）飞行英语课程群：飞行英语（i）、飞行英语（ii）、飞行英语（Ⅲ）、飞行英语（Ⅳ）、英语无线电陆空通话、iCao英语。
2.2课程建设措施
重点建设几门核心课程，建成校内、行业内有影响力、有特色的优质课程、精品课程。以提高培养质量为重点，加强教学内容、教学方法和教学手段改革，实现课程建设的整体优化。同时，加强教材建设，在参考国、内外优秀教材的同时，不断加强高质量自编教材的比例，争取五年内具有鲜明特色的、符合行业和国际化需求的高质量的自编教材比例不低于60%。实践教学资料齐全、科学、实用，实验项目全部具有指导书。
课程建设涉及到教育思想、教育理念、教学过程等诸多方面内容，课程建设的内容主要包括：师资队伍建设、教学内容改革、教学方法改革、教学手段改进、实践教学改革、教学文件与资料建设、教材选用与编写等几个方面。考虑到飞行技术专业的培养目标、学历教育与职业教育相结合、培养模式多样性等特点，课程群内的课程之间以及不同课程群的课程之间必须相互关联、紧密衔接，保障课程建设的科学性和系统性。
2.3课程建设基本标准
每门课程以局方执照考试大纲、执照题库、相关规章、飞行技术专业规范等为依据，学习借鉴国内外相关院校的经验。
2.4特色课程的建设
重点围绕核心课程加强双语课程、模块化课程建设。为适应飞行技术专业培养模式的不同，加强模块化课程建设。为了适应民航发展的要求和与国际接轨，切实提高学生的英语应用能力，开展双语教学课程。③
3飞行技术专业课程建设的考核
课程考核是课程建设的一个重要环节，它所特有的评定、检测、诊断、反馈和激励功能，是其他环节难以替代的，可以检验课程建设的成功与否。课程考核工作的质量是教学质量的一个重要方面，并对教学质量、教风和学风产生直接的重要影响。为使课程考核更加综合化、制度化、科学化，需制定相应的考核管理办法。
另外，在教学过程中，教师要根据自己课程特点和教学风格采用多种恰当的课程考核方式，针对飞行学员的自身特点，加强对飞行学员日常学习过程的考核，改变课程结束时“一考定成绩”的做法，防止“考前突击”的行为，促进学生的研究性学习。
注释
①刘星.高校教师如何应对高等教育大众化的挑战[J].南京航空航天大学学报（社会科学版），2001增刊：66-67.
航天技术的基础篇9
关键词：民用航天产业；社会发展；高新技术
民用航天产业肩负着促进创新型国家建设，推进全面建设小康社会进程提升国家综合竞争力的历史贵任，加快发展航天产业是落实科学发展观的客观要求。
一、民用航天产业的发展前景
一是根据《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》《国家中长期科学技术发展纲要》《国家高技术产业发展十一五规划》和(《国家航天发展十一五规划》十一五及其后的12年时间我国民用航天产业一是要坚持远近结合，自主开发和国际合作相结合，推进航天产业由事业型向业务型转变加速建立适应社会主义市场经济要求的航天产业发展新机制，加快建立航天产业的市场开发，科研生产和服务体系。
二是要优先实施载人航天工程、探月工程北斗导航工程和高分辨率对地观测等四大工程建设连续、稳定、安全和自主的广播电视、导航定位卫星遥感体系三大空间基础设施集中建设国家卫星地面系统形成覆盖全国的卫星数据接收网络和空间数据综合处理与服务能力，推进卫星信息资源共享。
三是要大力促进卫星通信产业、卫星导航定位产业和卫星遥感产业的快速发展，整合和开发卫星通信资源，积极发展卫星直播业务，提升卫星的传输能力，加速卫星导航定位在国民经济和社会发展各领域的应用。
四是“十一五”期间，民用航空产业要扩大国际合作，初步形成民机市场开发、产品研制生产和客户服务三大体系；发展具有自主知识产权的先进涡扇支线飞机，促进通用飞机、直升机的规模生产。民用航天产业要构建和完善通信广播电视、导航定位、遥感三大卫星应用业务体系；进一步强化卫星、运载、地面设备的研制；完善国家陆地卫星数据中心、卫星服务等设施；促进卫星地面系统产业化。
二、航天产业机制的转变
航天产业要完成从事业机制向业务机制的转变。要建设支撑国民经济和社会发展的业务卫星体系。把航天事业发展成为航天产业，当务之急是要加快建立民用航天发展的新机制和提升民用卫星创新与产业化能力。
（一）转变观念。将支撑和发展作为民用航天产业发展做大做强的基本原则。我国正在积极推进新型工业化和信息化建设，努力实现和谐社会和节约型社会的目标。工业交通、商业金融、文化教育、宣传娱乐、资源环境、区域规划等领域的发展，对民用航天产业的发展提出了迫切的需求，因此，落实民用航天发展十一五规划的各项任务，要以应用为中心，以市场为导向，与国民经济和社会发展的需求相衔接，将市场和应用贯彻到航天制造业的各个环节，使航天产业发展的重大工程能够促进和支撑我国信息化现代化的建设，真实起到支撑国民经济和社会发展的作用。
（二）转变机制。创造有利于航天产业发展的政策环境。民用航天是高投入、高风险的产业，具有战略性和公益性的特点，也有显著的市场化特点。在国家对航天技术产业化扶持和投入不断增加的同时，完善我国民用航天产业发展的政策环境，促进企业为主体、社会化多元投资多方式融资的运作模式，鼓励民间资本进入民用航天产业，参与航天产业发展.鼓励开放式创新和国际合作，是发展航天产业的必然选择。为此，国家发改委和国防科工委正在积极研究制定包括促进卫星通信、卫星导航和卫星遥感在内的民用卫星应用产业发展的相关意见
（三）要强化创新和产业化能力，将提升民用航天产业业务服务能力和规模化发展作为产业发展的中心任务。我国航天经过50年的发展，取得了巨大的成就，但与发达国家相比，与经济社会发展的需求相比，我国民用航天产业的发展还面临，创新能力不足、业务支撑体系不强、产业发展规模不大的问题，只有以应用为主导，加快发展新一代高可靠、长寿命、高性能、大容量的广播通信卫星，发展导航定位应用卫星系统，实现气象、海洋、资源等遥感卫星和低成本多功能的小卫星及微小卫星的系统化生产，建立可支撑经济社会发展的业务系统，促进产业的规模化发展，才能够形成良性发展的局面。为此，要加大力度，加快实施自主通信广播系统、北斗导航系统等的建设，鼓励终端设备产业化，促进市场应用。
三、民用航天发展的要求
（一）建立产业链完整的航天产业体系
从整体上要初步实现由试验应用型向业务服务型的转变，形成具有一定经济规模、产业链完整的航天产业体系。
（二）实现自主创新与经济效益的良性循环
建立我国长期、连续、稳定、自主的空间基础设施为目标，建立稳定运行和协调配套的卫星对地观测系统，完善卫星通信广播系统，满足卫星导航应用，促进卫星应用的商业化、产业化发展，显著提高卫星应用产业的规模和效益。
（三）优先实施四大工程项目
为保障现代通信、公共交通、数据传输等系统正常运行，实现卫星导航、灾害预警等高端技术的广泛应用，提高我国综合国力，发改委将优先实施载人航天工程、探月工程、北斗导航工程和高分辨率对地观测系统工程。
四、我国航空航天发展的目标思路
一是坚持以我为主，积极开展多种层次、多种形式的国际合作，主要面向国内市场，同时做好国际市场开发工作；坚持以市场需求为导向，追求项目商业成功，积极推进技术进步，型号开发和技术研究协调发展；坚持突出重点，有限目标的原则；鼓励机制创新，鼓励投资多元化。二是以支线飞机为重点，按国际标准和市场运作，广泛开展国际合作，研制生产具有市场竞争力的新型涡扇支线飞机，同时积极开展技术研究，突破支线飞机、发动机以及部分机载设备研制的关键技术，积极推动民机转包生产形成专业化和规模化，并对现有运输机、通用飞机和直升机进行市场适应性改进、改型和产业化；进一步巩固和扩大市场占有率。
1．加强自主创新。中国航空工业发展将结合中国国情，继续有选择地发展民机技术和民机型号，逐步建立和完善自己的民用飞机技术体系，研制有自主知识产权的民用飞机，并逐步实现民用飞机、发动机和机载设备的协调发展。
2．扩大国际合作与交流。通过与世界各国的合作与交流，引进先进技术，发展联合开发和联合生产，扩大产品技术出口，开拓发展空间。
3．完善投融资政策。中国政府将加大对航空工业技术研究的支持力度，鼓励对航空产品开发的投资多元化；积极创造条件，支持组建中国的民机租赁公司；支持企业对转包生产项目进行必要的技术改造。
4．建立新的运行机制和人才激励机制。中国政府积极推动企业在民机研制生产中建立符合市场经济规律的运行机制。鼓励新上项目采取股份制方式运作。精化民机科研队伍，提高科研人员待遇，重视管理和市场营销队伍建设，吸引优秀人才投身民机事业。
5．促进空域管理科学化。积极培育通用飞机和直升机市场，促进低空空域管理更加科学化，提高空域资源的利用率。
6．加大市场开放。加强行业管理，鼓励地方企业、私人企业和国外企业以合资、合作等多种方式与国内航空工业企业联合发展中国的民机制造业。
中国航天产业发展的指导思想是：坚持长期、稳定、持续的发展方针，使航天事业的发展服从和服务于国家整体发展战略；坚持独立自主、自力更生、自主创新，积极推进国际交流与合作；根据国情国力，选择有限目标，重点突破；提高航天活动的社会效益和经济效益，重视技术进步的推动作用，尤其注重航天活动在维护国家利益、实施国家发展战略中的积极作用；坚持统筹规划、远近结合、天地结合、协调发展。
中国航天产业近期发展目标是：建立长期稳定运行的卫星对地观测体系；建立自主经营的卫星广播通信系统；建立自主的卫星导航定位系统；全面提高中国运载火箭的整体水平和能力；实现载人航天飞行；建立协调配套的全国卫星遥感应用体系；发展空间科学，开展深空探测。
1．合理部署各种航天活动。采用“优先安排”、“积极支持”、“适度发展”和“跟踪研究”四种不同方式部署航天各个领域的各类活动，以实现航天事业的全面协调发展。
2．加强预先研究和技术基础建设。集中力量攻克重大关键技术，掌握核心技术，形成自主知识产权；同时加强航天活动三个领域的技术基础建设，继续保持中国航天的发展势头。
3．加速航天科技队伍建设，构筑航天人才优势。采取有力措施，培育航天人才，加速造就一支高水平的航天科技队伍，动员社会各界力量支持航天事业的发展。
4．加强科学管理，提高质量和效益。针对航天活动投资大、风险大、技术密集、系统复杂等特点，运用现代管理方法，加强科学管理，提高系统质量，降低系统风险，提高综合效益。
五、实行民用航天军民结合
第一，将发展军民两用技术作为实现“军民结合、平战结合”的国家发展战略考虑。发展军民两用技术必须由国家综合部门、军工部门及有关行业部门等共同来策划和实施，制定扶持技术发展的政策、法规，将军民两用技术计划纳入到国防科技计划范畴，并给予相应的经费支持，并创造有利于军民两用技术发展的良好环境与条件。
第二，应将开发军民两用技术和产业作为军工集团公司的主业来抓。军工集团公司要统一思想，创建有利于军民两用技术发展的良好环境与条件。国家在发展军民两用技术方面支持军工企业发展，增强在这一方面的能力。在管理层面上，要建立完善的军民两用技术实施的规章制度，从体制、机制、所有制等方面创建有利于两用技术发展的良好环境和条件，要打破军用的界线，不能强行把军工技术和民用技术截然分开，应该密切合作，相融相补，并确定发展军民两用技术优先权的原则。通过几年的努力，可以进一步培植一大批军民两用技术，既可以解决军用的方面工作，也使民用方面的技术越来越优质。
第三，拓展军民两用技术发展的思路。要根据国防和经济建设的需求预发展，组织各行各业的专家、学者和科技力量进行探讨，采用原始创新、集成创新、改进等方式，对于重点发展的航天军民两用技术进行深入研究，要优先发展适宜军用、民用且市场前景好的军民两用技术，加速实现产业化。例如：航天技术支持三农，再生能源开发，节能、智能交通等方面的应用；又如，利用军民两用技术研究开发防恐、反恐的装备；突发事件应急系统和紧急救援装备等。采用合适的体制、机制，组织全社会力量，选择一些项目，打破一些界限，多一些沟通与交流，多渠道统筹资金，与各行业加强联合，积极扩大国际合作，参与国际竞争，并在军民两用技术发展和应用中，努力培养和造就一批军民两用的专门人才，使我国的两用技术在军、民两条战线上获得最大的综合效益。
六、对航天产业的建议
壮大航天产业关键是要提高我国航天制造自身的能力。如在民用产业方面，要实现由发展民品到发展民用产业的转变，发展方式由粗放型到集约型的转变，由计划经济传统管理到市场经济规划管理的转变，并以航天制造的发展为牵引，促进我国航天企业能力建设的转型升级，这对于我国航天产业的发展壮大尤为重要。
1、国家运用规划、计划、行政、法律、经济等手段对航天科技及其产业的发展进行领导、组织、管理、调控、支持、投入是必要的。同时，国家应对发展中的幼嫩的航天高科技及其产业采取保护政策，使新兴的民族高技术产业得以持续、快速、健康地发展。
2、加速科技成果转化为现实生产力，力求航天效益工程结出累累硕果。加速科技成果转化是贯彻落实中共中央、国务院《关于加速科学技术进步决定》的一个重要内容，也是实现科教兴国的必经步骤。因此必须下大力气抓科技成果转化工作，千方百计地筹措和建立科技成果转化基金，选好项目，搞好中试，贯彻科技与经济相结合、科研与生产相结合的原则，出产品、出商品、出效益。
3、以航天产业基地为平台，以产业集群为牵引，发展航天设计、研发等航天制造产业。发展航天制造必须以产业基地为发展平台，以航天技术和产品为核心，形成带动上下游的产业链和技术链，发挥产业基地的聚集效应。
4、以产业链延伸为方向，加大服务比重和增值，向制造服务转型。航天制造既生产制造有形产品，也提供从产品开发、销售到报废、回收全生命周期的服务保证，将过去单一的产品实物扩展到为用户提供全面解决方案，努力为客户提供以知识密集、附加值高为特征的服务项目，保证航天制造企业实现可持续发展。
航天技术的基础篇10
关键词：故障诊断；故障检测；发展现状；航天器
中图分类号：V467文献标识码：a文章编号：1673-5048（2016）05-0071-06
abstract：thedevelopmentoffaultdiagnosistechnologyforspacecraftplaysanimportantroleinthesuccessfulcompletionoftheflyingmission.thispaperbrieflyreviewsthefaultdiagnosistechnologyforspacecrcoft，anditdescribesthechallengesoffaultdiagnosisanddevelopmentstatusoffaultdetectionandisolationtechnologyforspacecraftinChinaandabroadbasedoncollectingandsummarizingthetypesofspacecraftfaultandtheprobabilityoffaultoccurrence.theprogressofresearchandthemaincharacteristicsofthefaultdiagnosismethodsareanalyzed.thepresentsituationofspacecraftfaultdiagnosistechnologyissummarizedandthefuturedevelopmentdirectionisprospected.
Keywords：faultdiagnosis；faultdetection；developmentstatus；spacecraft
0引言
随着航天领域的不断扩展以及航天技术的不断进步，航天器系统的复杂度不断提升。这虽然有利于航天器完成难度更大的太空任务，但是由于太空环境的复杂性以及航天器地面测试系统的局限性，航天器的可靠性将会相应降低。航天器发生微小的故障都有可能引起系统性的故障问题，影响整个航天器的正常工作，甚至导致太空飞行任务的失败。所以，航天器的故障诊断技术对于其飞行任务的成败起到至关重要的作用。另一方面，故障诊断技术的发展也可以让航天器更加自主化、智能化，脱离繁琐的人工监控模式，不仅拥有了更高的容错性，也大大降低了航天器的开发成本和飞行任务的风险。
国外航天领域的科研人员对航天器的故障诊断技术进行了多方面的研究，国内也同样致力于这方面的发展，但主要还停留在对航天器的故障分析和状态监测阶段。1航天器故障分析
针对航天器系统发生的故障，收集并整理了近50年来公开的国内外航天器发射与在轨等各阶段的故障及其发生的原因，对总体的故障方式进行了总结和研究。
按故障类型对航天器发生故障的比率进行统计，如图1所示[1-6]。从图中可以看出，电源分系统、控制分系统以及推进分系统发生故障的概率最高，并且这三个分系统一旦发生故障，对航天器的正常运行可能造成非常严重的伤害。
另外，按航天器发生故障的严重性将航天器故障分为四个等级，如表1所示[7]。
在国内外航天器发生的故障中，灾难性故障和轻微性故障所占比率较少，分别为22%和20%。而严重性和一般性的故障发生概率较大[8]，分别为27%和31%。
所以，航天器一般以发生在控制系统、推进系统或者电源系统上的严重性或一般性故障为主。而只要能够及时开展对航天器的故障诊断技术研究，其中大多数故障可以提前进行诊断并且避免灾难的发生，特别是针对控制分系统、电源分系统和推进分系统方面的探索，不仅可以保障航天员的安全，也可以提高航天器在轨运行的可靠性，减轻地面工作人员的工作负荷以及航天器的发射和制造成本[9]。所以航天器故障诊断技术的发展对于航天领域的进一步开拓具有非常重要的意义。
航空兵器2016年第5期王嘉轶等：航天器故障诊断技术的研究现状与进展2国内外故障诊断技术发展现状分析
航天器故障诊断技术是随航天技术的不断进步而逐步发展起来的。以欧美为主的国家在航天器的故障诊断技术上的发展较早，领先于国内。但随着国内航天事业的巨大发展以及中国航天大国地位的崛起，中国在航天器故障诊断技术上的进步也是不容小觑的。
2.1国外航天器故障诊断技术的发展
美国在航天领域的发展早期就已经非常重视故障诊断技术的研究，是最先将故障诊断技术运用于航天器飞行任务中的国家。自20世纪70年代起，美国在很多航天工程中都采用了以状态监测为主的故障诊断方法。当时的“双子星座”飞船就是以故障监测系统为基础的载人飞船，将地面数据监测系统以及宇航员舱内手动操作相结合来完成包括姿态控制系统、燃料推进系统以及三轴转动速率的数据状态检测。通过对这些状态参数的监测可以对飞船发生的故障采取相应的措施，保证飞行任务的顺利完成。而后的“阿波罗”飞船在“双子星座”飞船故障诊断系统的基础上，建立了一套自身的安全保障系统。该系统包括了对故障状态的监测和处理，并由航天领域专家进行参与分析。这也使得“阿波罗”系列飞船能圆满完成各项任务。近年来，naSa在航天器故障诊断方面进行了全方位的探索并且已经形成了完整的故障诊断体系，后来将其归类为集成健康管理系统的范围中[10]，各分工如表2所示[11]。
俄罗斯和西欧等多个国家也在故障诊断技术方面进展卓越。俄罗斯借助前苏联开展的航天器故障诊断仿真工作中得到的经验技术对航天器的故障诊断与状态进行监测和分析，并通过地面模拟的方法来保证航天器飞行任务的顺利完成。而西欧，以德国和法国为主的国家也进行了研究并开发了很多实用的故障诊断系统。法国的Delange等人研究开发了用于火箭发动机的故障监测系统，能够高效准确地判断出故障发生的时间并及时采取措施；Dellner等人针对“尤里卡”平台开发的基于知识的故障诊断系统，可以对该平台的冷闭合系统进行全方位的故障监测与保护措施[12]。
2.2国内航天器故障诊断技术的发展
相对于欧美等航天大国来说，国内在航天器故障诊断方面的发展起步较晚，技术不成熟，但也逐渐意识到故障诊断对于航天器的重要性，并开展了一系列理论与实践研究。自20世纪80年代以来，在国内各航天院所的带领下进行包括航天器设备的故障诊断系统研究，研制出了针对不同故障类型的故障诊断系统，但实验效果并不理想。2014年成立了国内首个航天器在轨故障诊断与维修实验室，进行在轨故障早期辨识与定位、在轨故障仿真与维修、在轨可靠性增长与延寿等技术研究，标志着中国的航天器故障诊断技术正迈向一个崭新的阶段，将更加有效地提升国内航天器自主故障诊断的能力。
3航天器故障诊断的方法
通过对国内外航天器故障诊断技术的发展分析，归纳出了三种近年来主要运用的方法，分别是基于信号处理的方法、基于数学模型的方法和基于知识的方法。
3.1基于信号处理的方法
基于信号处理的方法是最早使用的故障诊断技术，是其他方法进行故障诊断的基础。该方法不需要以系统的数学模型为基础，只需对时域、幅值、频域等可测信号特性进行分析，就能识别和检测系统故障。
基于信号处理的方法较多，一般有小波变换法、信息融合法等。以下主要对信息融合法和小波变换法进行分析。
3.1.1信息融合诊断法
故障诊断是通过一些检测量来判断系统是否发生故障，所以对单个检测量的故障诊断方法选择至关重要。为了避免某一种诊断方法的误报或漏报，可以采取多种方法对单个检测量进行诊断，即对系统各部分的一个局部故障进行诊断，然后将各种诊断方法获得的结果融合成最终故障诊断方案，即全局故障诊断。
基于信息融合的诊断技术可以通过局部故障和全局故障诊断相融合的方法来实现对航天器整体系统的故障检测与隔离。信息融合法可对故障进行多方面的分析，比以往单一的信息处理方法更具有可信度和准确性，提高了航天器系统的信息利用率，为系统的故障诊断提供更有效的帮助。
3.1.2小波变换诊断法
小波变换法首先对系统的输入信号进行小波变换，然后求出输入输出信号的奇异点。通过对其奇异点的分析，判断出对应故障的发生情况[13]。
这种方法的主要优点是不需要系统的数学模型，只需通过简单的小波变换特性来分析检测故障。由于小波变换法的高灵敏度和强抗干扰能力，近年来很多学者都针对其进行了航天器故障诊断的理论与仿真研究工作。文献[14]将小波分析方法应用于航天器姿态控制系统中采用的红外地球敏感器、陀螺和姿控发动机的典型故障模式中，并达到了预期的效果；文献[15]提出了利用小波变换的时-频局部化特性作为新的信号处理方法，提出了基于小波分析的航天器结构故障诊断方法。但由于小波变换的方法大多只用于理论验证和仿真实验中，所以还需在实践中验证。
早期的基于信号处理方法的航天器故障诊断技术由于实时性和自主性差，远达不到预期效果。但通过小波变换、信息融合等多种新技术的加入，使得基于信号处理的方法更加得到青睐，在航天器的故障诊断方面起到非常重要的作用，也将会逐渐从工程仿真实验向航天器故障诊断实践上发展。
3.2基于数学模型的方法
基于数学模型的故障诊断是现代故障诊断技术发展的基础，也是发展最成熟、应用最广泛的一种方法。其核心是以分析系统数学模型为基础，通过参数估计、状态估计等多种方法来产生残差，然后通过阈值或其他限定准则对该残差进行分析和下一步的故障处理[16]。该方法进展迅速且易于理解和研究，所以应用较为广泛，主要分为参数估计法和状态估计法两类。
3.2.1参数估计诊断法
参数估计法是指当航天器系统故障的参数可由参数变化的数据来表示时，就可以利用参数的估计值与实际值之间的偏差来判断出系统的具体故障方式和故障情况[17]。基于参数估计的故障诊断方法见图2，其中u和y分别为输入和输出参数值，n为模型参考状态。
在众多的参数估计方法中，强跟踪器滤波法和最小二乘法因其强鲁棒性而被广泛应用。
3.2.2状态估计诊断法
状态估计诊断法是通过对被控系统的重新建模，利用模型的估计状态与原系统中可反映自身的状态量相对比，构成残差量。从残差量中得出反映系统各个状态的运行情况和故障信息，从中诊断出故障，并作进一步的故障隔离和故障容错。该方法需要具备系统的过程数学模型以及局部可观测部分。该方法是在能够获得系统精确模型的基础上最为有效的一种方法。
一般观测器和滤波器方法都是运用状态估计的诊断原理来进行的。若系统是确定且可观测的，则一般采用观测器的方法，如自适应非线性观测器；若系统需要加入噪声等干扰因素，则一般会使用滤波器的方法，如Kalman滤波器等。
从以上方法可以看出，虽然基于数学模型的方法能够较为精确、高效地完成航天器系统的故障诊断，但是对于系统结构较为复杂的航天器以及无法预测的太空环境而言，精确数学模型的建立是非常困难的，即使建立出数学模型也很难保证不受不确定因素的干扰。所以，基于数学模型的航天器故障诊断方法需要与其他方法相结合，才能更有效地推进航天器故障诊断技术的发展。
3.3基于知识的方法
基于知识的故障诊断方法是通过直接或间接的方法来获取故障诊断的发生征兆或判定原则，较为直观地了解系统的故障发生情况，及时做出准确的判断来完成系统的故障诊断。但由于知识的覆盖有限，航天器系统的不确定因素较多，加之经验技术的缺乏，使得该方法具有一定的局限性。一般基于知识的方法有专家系统法、神经网络法、组合智能诊断法等。
3.3.1专家系统诊断法
早期的专家系统是通过在航天器系统工程方面拥有丰富经验的专家总结出的规则来描述系统故障和故障征兆。这种方式可以充分利用专家的经验知识来进行系统的故障诊断，从而快速准确诊断出故障。但面对未知问题时，容易出现错判或漏判的现象，因此，一旦出现与专家系统不匹配的故障问题时，就会出现诊断失败的情况[18]。
通常是将专家系统与其他智能方法相结合来完善整个故障诊断技术。文献[19]设计开发了分布式故障诊断专家系统，通过各个子故障诊断专家系统间的任务分配、协作以及诊断决策并结合智能控制方法来满足航天器复杂大系统的故障诊断需要；文献[20]提出了一种分布式实时故障检测诊断专家系统，将基于知识诊断技术与自动检测技术有效结合起来，为航天器故障诊断技术的发展提供了新的思路。
3.3.2神经网络诊断法
由于神经网络具有自组织、自适应的能力，并且对于复杂的非线性系统不需要完整的数学模型，因此在航天器故障诊断技术中得到了应用。神经网络可将系统知识方法通过网络进行训练和学习，具有更好的实时更新与推理能力。常用于航天器故障诊断的神经网络模型如图3所示。
该方法也存在不足之处，其未能充分利用专家系统的经验知识且只能通过已有的样本进行训练学习，一定程度上影响了诊断技术的可靠性。另一方面，神经网络的训练知识基于输入输出值的检测，对与过程有关的状态量和发生的故障不能够做出足够准确的解释。这些都对基于神经网络的故障诊断技术的发展提出挑战。
3.3.3组合智能诊断法
人工智能在各个方面都已经有了广泛的应用，并且已经展示出其足够的优势所在。但是，包括神经网络、模糊数学、粒子群算法等智能方法都有其局限性，如何克服困难充分发挥其优势才是航天器故障诊断技术需要探索的。
文献[21]提出了一种基于专家系统、案例推理以及故障树的混合智能诊断技术来解决航天器的测控管理问题，并且文献中所提及的故障树双向混合推理机制被用于实现航天器故障定位和预测功能；文献[22]在tS模糊模型的基础上，结合H∞最优故障观测器来构建残差信号，研究姿态控制系统陀螺的故障诊断问题；文献[23]提出了将几何学与神经网络相结合，并通过自适应估计滤波器来对残差进行判断，从而完成对卫星姿态控制系统中反作用飞轮的故障检测、隔离和估计；文献[24]采用了一种基于分层神经网络的卫星系统故障诊断模型，通过自组织特征映射网络和广义回归神经网络相结合来实现整星各分系统故障的精确定位和判断故障发生的原因。
混合智能方法能够让各自算法的结构特点体现出来，弥补了单个智能方法的不足之处。通过智能方法的组合应用以及与其他诊断方法的融合，可以使航天器故障诊断系统通过经验性思维、逻辑性思维和创造性思维的互相转化与配合，来完成复杂的诊断技术的发展，是巧妙组合的有机整体[25-27]，如图4所示。
4航天器故障诊断技术面临的挑战
从上述的航天器故障类型和统计数据可以看出，航天器发生故障的方式都有其自身的特点和规律。只要能有效地开展故障诊断技术，就可以对其故障进行及时的修复，并且可以防范一些可能发生的故障问题，对航天器飞行任务的可靠性和故障诊断技术开展的有效性都有一定帮助，对航天器系统的容错技术起到一定的促进作用。
目前航天器故障诊断技术面临的主要挑战有[28]：
（1）空间环境复杂，拥有很多不确定因素。航天器在发射升空及空间轨道运行阶段，都会受到来自空间中大气摄动、引力摄动、三体摄动等很多摄动力的影响，除此之外，太阳高能粒子辐射、氧原子腐蚀、单粒子翻转效应等很多太空环境原因产生的不利因素，也都会对航天器的自主运行和器件的完好性造成一定的影响。因此，如何克服恶劣的太空环境来完成航天器的故障诊断，并避免因环境因素导致的故障误报和漏报现象是现代航天领域的一个重要方向。
（2）地面人工干预能力有限。大多数航天器都不仅仅是在本国上方进行太空飞行任务，所以在航天器的星下点轨迹处都覆盖有地面测控站是不现实的，导致航天器的可监测性能下降。当卫星失去控制或者是不在监测范围内时出现故障，不能及时进行人工干预会对航天器的轨道运行造成恶劣的影响甚至是整个飞行任务的失败。运用自主故障诊断技术就可以在减少故障发生频率的同时减少地面站的参与度，有效地节约地面监测成本，是提高航天器可靠性的主要方法。
（3）星上可利用资源有限。要使得航天器的故障诊断技术有很强的自主控制能力，就需要航天器具有更加复杂的结构。但是航天器的星上资源有限，包括星上计算机的资源储备以及有效载荷都具有一定的限制。过于复杂的系统虽然可以使得航天器的自主故障诊断技术有所提升，但是会降低航天器运行过程的可靠性，影响航天飞行任务的顺利完成。所以如何利用航天器星上的有限资源开展有效的故障诊断也是航天器故障诊断的重要阶段。
（4）故障诊断技术与航天器结合能力不成熟。在现代工业发展中故障诊断已经十分成熟，可以为工业操作系统提供非常精准的故障检测与容错技术。航天器的自主故障诊断能力在这些方面还有待提高，所以如何将成熟的地面故障诊断技术运用到轨道运行过程中来提高航天器的智能化，是故障诊断技术极具挑战性的一个环节。
5总结与展望
航天器故障诊断技术的发展对于提高系统的可靠性和准确性，保障飞行任务的顺利进行具有重要作用。但航天器故障检测系统较为复杂，不能只采用单一的技术来解决故障诊断的问题。因此通过多种方法结合的优势弥补单个技术方法的劣势，例如将智能算法与数学模型相结合就是非常重要的发展方向。
另外，国内对于航天器故障诊断技术的研究尚处于初步阶段，与欧美等其他航天大国相比，国内还仅停留在理论研究的初步阶段，对于航天器这种在特殊环境中运行的系统，不仅需要扎实的理论研究，更需将理论与工程实践相结合，研究开发出高可靠性、长寿命并且高精度的航天器，同时降低维修费用和生产成本，便于航天工程实践的需要。
参考文献：
[1]ZhangYanduo，JiangXingwei，Huangwenhu.FusionofDataassociationandexpertKnowledgeforFaultDiagnosis[J].JournalofHarbininstituteoftechnology，2002，34（1）：1-3.
[2]SakthivelR，SelviS，mathiyalaganK.FaulttolerantSampledDataControlofFlexibleSpacecraftwithprobabilistictimeDelays[J].nonlinearDynamics，2014，79（3）：1835-1846.
[3]林来兴.最近十年航天器制导、导航与控制（GnC）系统故障分析研究[J].控制工程，2004（1）：1-8.
[4]ShenYi，ZhangXiaolei，wangZhenhua.SpacecraftFaultDiagnosisBasedonempiricalmodeDecompositionandDirectedFactorGraph[J].JournalofHarbininstituteoftechnology，2013，45（1）：19-24.
[5]KatoH，otaJ.RealtimeSpacecraftactuatorFaultDiagnosiswithStateSegmentedparticleFiltering[J].advancedRobotics，2014，28（19）：1265-1276.
[6]闻新，张兴旺，秦钰琦，等.国外航天器在轨故障模式统计与分析[J].质量与可靠性，2014（6）：13-18.
[7]周前祥，郭华岭.载人航天器故障特点及其诊断技术的研究展望[J].中国航天，1999（9）：30-32.
[8]谭春林，胡太彬，王大鹏，等.国外航天器在轨故障统计与分析[J].航天器工程，2011，20（4）：130-136.
[9]龙兵，宋立辉，荆武兴，等.航天器故障诊断技术回顾与展望[J].导弹与航天运载技术，2003（3）：31-37.
[10]张森，于登云，王九龙.国外航天器故障诊断研究进展[C]∥第二十届全国测试与故障诊断技术研讨会，2011.
[11]Zolghadria.analgorithmforRealtimeFailureDetectioninKalmanFilters[J].ieeetransactionsonautomaticControl，1996，41（10）：1537-1539.
[12]王婉秋，杨松.航天器动力学环境试验故障诊断专家系统[J].航天器环境工程，2008，25（1）：36-40.
[13]张洪钺，闻新，周露.国内控制系统故障诊断技术的现状与展望[J].火力与指挥控制，1997，22（3）：1-6.
[14]郝慧，王南华.基于小波分析的航天器姿态控制系统故障诊断方法研究[J].航天控制，2005，23（5）：73-78.
[15]王婉秋，杨松.基于小波分析的航天器结构故障诊断方法研究[C]∥中国宇航学会结构强度与环境工程专委会航天空间环境工程信息网学术研讨会，2006.
[16]苏林，尚朝轩，刘文静.航天器姿态控制系统故障诊断方法概述[J].长春理工大学学报：自然科学版，2010，33（4）：23-27.
[17]闻新.控制系统的故障诊断和容错控制[m].北京：机械工业出版社，1998.
[18]Chenwei，HuGuangrui，wangYaping.KnowledgeacquisitioninanexpertSystemforFaultDiagnosisofCertainSpacecraft[J].JournalofShanghaiJiaotongUniversity，2000.
[19]李清东，张庆振，任章，等.航天器分布式智能故障诊断专家系统设计[J].战术导弹控制技术，2006（4）：107-110.
[20]丁彩红，黄文虎，姜兴谓.一种实时监测与故障诊断专家系统方案[J].自动化技术与应用，1999，18（3）：19-21.
[21]解仑，刘帆，巩潇，等.基于混合智能的航天器故障诊断系统[J].信息与控制，2010，39（1）：106-113.
[22]王宇雷，李传江，马广富.tS模型和H∞观测器在卫星故障诊断中的应用[J].哈尔滨工业大学学报，2010，42（9）：1345-1350.
[23]Baldip，Blankem，Castaldip，etal.CombinedGeometricandneuralnetworkapproachtoGenericFaultDiagnosisinSatelliteReactionwheels[J].ifacpapersonline，2015，48（21）：194-199.
[24]安若铭，高阳.基于分层神经网络的航天器故障诊断技术[J].航天器环境工程，2013，30（2）：203-208.
[25]YanFei，Limingjian.anewapproachtoFaultDiagnosisforSatelliteControlSystemsBasedonmachineLearning[J].advancedmaterialsResearch，2012，457-458：1070-1076.
[26]SongFei，QinShiyin.anovelFaultDiagnosismethodforSatelliteSystemsBasedonmultivalueLogicinferencewithSemitensorproductofmatrices[C]∥ieeeConferenceonprognosticsandSystemHealthmanagement，2012：1-5.