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航空技术论文赏析八篇

时间:2023-03-01 16:27:26

航空技术论文

航空技术论文第1篇

1.1离散式的结构

20世纪初一直到20世纪50年代,现代的军用飞机处于离散式结构阶段,作战飞机的测量设备主要是火控雷达和光学瞄准。它的子系统有自己独有的显示器、传感器、控制器和计算机,中心计算机并不对整个系统进行操控。这种结构适用于专用性强,但是大量信息难以交换,灵活性差,如果要调整必须通过处理硬件系统才能实现。

1.2集中式的结构

20世纪50年代到20世纪70年代,微电子技术的发展越来越快,而航空电子系统中更面临很多亟需解决的问题。美国空军Wright实验室开始向公众介绍数字式航空电子信息系统,使用LSL和MSI可以使控制部分和航空电子系统实现综合化。在当时,因为子系统都是模拟式的,综合化的性能效果大打折扣。

1.3联合式的结构

20世纪70年代到80年代,联合式的结构在软件技术、微计算机技术和数字通信得到发展的背景下出现了,通过1553B的数据总线配合火控计算机来实现对飞机上各个独立功能的子系统进行管理。通过这一技术,拟补了以前的结构功能上的不足,能够使整个飞机上的功能有机的结合在一起。

1.4综合共享式的结构

20世纪80年代以后,微电子技术得到更快的发展,ASIC技术促使电子系统的体积、性能和可靠性增强。Wright实验室希望通过Pavepace计划,把综合化范围发展到天线孔径和射频通道一级。

2微电子技术中包含航空电子系统的发展

根据我国航空电子装备发展的历史可以看出微电子技术在其中所起到的巨大的推动作用。例如,我国军用飞机通过对微电子技术的应用使得各方面的能力大幅度地得到了提高,例如空对空的作战能力;精确制导武器具备了的对地攻击的能力等,这同微电子技术的应用是有着密切的关联的,同航空相关的微电子技术在发展中主要有以下的几个方面:

2.1超高速的集成电路

超高速集成电路是组成航空电子设备的部件。在第三和第四这两代战斗机上我们主要采取的是硅超高速集成电路。超高速集成电路让电子设备实现了小型化,大幅度降低了集成电路的总数和体积。设备故障也同时减少了。加快了数据处理速度,加大了储存能力。然而硅超高速集成电路并不能完全满足我们的要求,比硅超高速集成电路效率更高的是砷化镓集成电路。可以预见的是砷化镓集成电路在航空电子的应用前景将更加广泛。

2.2专用的集成电路

根据需要,制造了专用集成电路的微电子芯片,应用在航空电子系统中,使性能得到提高。设备保密性增强。美国第四代机已经应用专用集成电路,主要装配在通信等保密的微电子元件。专用集成电路的制造成本比较高,所以这也阻碍其发展。

2.3微电子新技术的发展

20世纪90年代提出了SOC的概念。它把各层次电路、处理机制、模拟算法、软件、芯片结构和器件设计都联系在了一起,通过一块芯片来完成以前几个芯片组合才能完成的功能。SOC技术使微电子技术由原来的电路集成走向系统集成。SOC技术考虑了整体因素,减少了复杂性,所以造价成本降低。微电子技术得到充分发展之后,出现了微电子机械系统,微电子机械系统把微电子技术和精密机械结合在一起,可以感受到来源自自然界的光、热、声、等信号,并且经过加工转换成电子系统识别的电信号,电子系统接受信号之后,完成该信号的指令。MEMS把感受到的外部信号进行处理,做出相应的判断和操作。MEMS技术的应用,开拓了更为广阔的领域,许多产业通过它,降低了成本,并且完成了以前的大尺寸机电系统不能完成的工作,例如在磁场中像蜻蜓大小的飞机等。

3航空电子系统的发展趋势

3.1新微电子对于航空电子的促进作用

现代武器系统得益于微电子在航空领域的应用,无论在作战能力还是威力上都得到了前所未有的增强。微电子技术不断发展,其体积越来越小、可靠性越来越强,可以实现对整个机的功能提升和小型化。在现代的战斗机中,我们主要应用在雷达、通信、武器等设备中。因为应用了微电子技术,无论功能和性能稳定性的得到提高,这点在雷达的技术应用中格外显著。

3.2微电子技术在航空微处理器中的发展

在显控处理机和任务处理机中,航空微处理芯片是不可或缺的,随着航空微处理芯片处理能力的提高,任务计算机对数据的处理分析能力也不断的提高。主要表现在两方面。其一是使任务计算机可以完成所有武器机器攻击的火控解算(依据雷达、计算机所接收到的信息,通过火控计算,讲分析结果传递至显示器上,供飞行员瞄准、发射),其二是增强任务计算机为系统其他非数据准线接口设备提供总线接口的能力。随着日后科学技术的发展,对航空微处理器能力的改造加强,核心处理系统技术的建设,任务计算机模块会逐步取代显控处理机模块的位置。从而航空电子系统整体的智能化水平将会随之提升,其数据融合、人工智能算法起其他的一些网络控制算法都会随之加强。

3.3微电子技术的应用推动航空电子综合化、模块化

SOC概念的应用使得微电子技术由原先的电子集成变为了系统集成。从整体与联系方面来看,对系统的组成、功能、结构方面考虑研究,推动航空电子综合化的进程,包括航空电子综合系统中的子系统、设备、技术等方面。从系统的方面来说,应始终致力于对整体同环境之间、整体同部分之间的关系进行协调,综合地对所应进行研究的对象进行考察,在部分同整体的相互结合、相互依赖以及相互制约的关系之中对系统运动的规律与特性进行揭示,并对其的功能、组成、联系的方式以及结构等方面进行有话,以达到实现航空电子系统综合的最优化的目标。

4总结

航空技术论文第2篇

出会的有中国航空工业集团公司质量安全部费滨涛专务,中航工业北京航空材料研究院副总工程师、中航工业失效分析中心主任陶春虎,中国民航科学技术研究院总工程师姚红宇,航天材料及工艺研究所朱军辉,工业和信息化部电子第五研究所李少平,东北大学教授谢里阳,中航工业失效分析中心副主任何玉怀。会议由何玉怀副主任主持。

会议开幕式上,陶春虎致开幕词,对各位领导和代表出会表示热烈欢迎,对集团公司、支持单位、行业各单位等对本次大会的大力支持与协助表示真诚的感谢,并希望到会代表通过此次大会进行充分交流、研讨,提高专业技术水平及业务能力,关注失效分析技术的发展,为中国航空航天事业做出更大贡献。中国航空工业集团公司费滨涛专务代表集团公司祝贺大会的顺利召开,表示失效分析学会的工作始终受到集团公司的关注,希望本次大会的召开,与会者能积极发言,踊跃参与,扩大在同行的影响力,多沟通、交流和合作,增强凝聚力,通过学会的工作提高我国失效分析技术的整体水平。

大会邀请了失效分析相关领域6位专家作了大会报告。陶春虎报告题为“金属材料的超高周疲劳及其实验研究”的报告,姚红宇报告题为“利用失效分析改进航空产品的设计制造与适航管理”, 空军傅国如报告题为“航空橡胶制品失效特征研究”,李少平报告题为“关注元器件使用细节,提高整机装备可靠性”,谢里阳报告题为“可靠性评估与失效分析方法”,中航工业失效分析中心刘昌奎报告题为“紧固件过载和氢脆断裂的探讨”。

在随后的分组交流中,机、箭体系统和发动机系统两个专业组的论文作者分别做了各自论文相关的报告,论文作者与参会人员就论文内容进行了充分的讨论和积极的交流,就一些共性问题和检测分析难题进行了讨论与勾通,纷纷提出自己的观点与建议,对如何用新技术新方法进行了有益的探索。

航空技术论文第3篇

关键词:3D打印技术;航空制造;应用进展

前言:在现代社会中,科学技术的应用对于促进社会发展越来越发挥重要作用。进入新世纪以来,我国的航空事业得到了快速发展,成为促进经济领域发展中一种重要的交通运输产业。基于3D打印技术的诞生,为工业领域带来了具有强大冲击力与划时代意义的技术革命,为新一轮工业革命的开展带来了契机,其在航空制造领域中的应用,提升了其领域的制造水平。本文以3D打印技术与航空制造领域为研究对象,主要论述了3D打印技术在航空制造领域中的应用状况。

一、3D打印技术的诞生与发展

3D打印技术最初由美国人发明,诞生于上世纪的八十年代,由“立体光刻”技术发展而来[1]。这种技术是借助数字信息像复印机一样复制出具有三维立体形式的物体模型,然后将树脂在紫外线照射下就会凝固成形,从而制造出真实可见的物体。随后在几年间由来自美国麻省理工研究院的众多专家将这种技术加以创新,将其申请为专利,并逐渐推向市场,从此其技术应用范围越加广泛。基于其技术具有材料利用率高等特点,各领域对其发展应用给予了高度重视,对技术的推广同样给予了十足的信心。其技术是3D模型通过被设计扫描后,以某个坐标轴为基点,按照一定的方向将模型切成若干个剖面,打印出这些剖面,按照三维尺寸与一定的顺序堆积起来,等比例的实体给人以立体感官的模型形成,经过对模型的再加工制造形象直观的物体得以出现。

从世界范围内来看,没有任何一个国家的3D打印技术可以与美国相提并论,美国确实是这个方面的先驱,敢于将其技术投入到新领域应用当中,随着技术的不断发展,开始在电子产品、汽车工业等多种领域中得到广泛应用,更高端的航空制造领域也逐渐开始应用该项技术。在欧美的一些国家中,在商业运行模式初步形成的前提下,此技术以良好的效果在航空制造领域中得到应用推广。美国是全球最先发明3D打印技术的国家,将其技术应用在民用领域的全球第一家企业是日本佳能,应用在单反相机的壳体制造上,镁铝合金制造成曲线面,以形成相机的顶盖。3D打印技术在我国的航空制造领域的应用并不是一帆风顺,由于航空工业发展历程漫长曲折,航空技术与西方国家存在着巨大差距,但是伴随科技的迅猛发展,航空制造技术也得到了快速发展,3D打印技术的传播范围越来越广,日臻完善,使得越加在航空制造工业中得到应用推广。经过多年来的共同致力研究,我国的3D打印技术已不再显得落后,利用此项技术发展而来的净成型加工技术对于航空制造发挥了重要作用。

二、3D打印技术在航空制造领域的应用优势

(一)实现从设计到制造过程的无缝链接

对于航空设备零部件的制造,对其材料的选择等方面采用传统制造方式是相互独立的,在制造过程中由于从设计到制造这个过程各工序流程之间是相互独立的关系,彼此之间的联系不是很紧密,前后衔接不通畅,导致返工或者拖延制造时间的问题不可避免地出现,3D打印技术的出现很好地解决了这些问题,能够将设计、材料选择等各个模块融汇成一个整体,共同分享一个数据平台,对各方意见实时反馈,从而实现从设计到制造全过程的无缝链接[2]。

在设计、制造与维护全过程中3D打印技术得到了有效应用,在设计阶段通过其技术制造出等比例形式的模型;在制造阶段应用其打印技术将关键零部件制造出来;在维修阶段利用技术把同一材料填补残损部位,节约了大量的时间与成本投入,零件性能不受影响。

(二)激光打印大型钛合金构件的问世满足了主承力的要求

由我国自主设计的钛合金关键构件激光成形技术在国际重大博览会上展出,并得到了全球的瞩目。经多年的研究探索,航空设备的制造技术水平日渐完善,关键工艺的性能控制方法日趋成熟,综合力学性能大为提升,截止到目前为止,利用激光打印技术我国制造了三十多种关键金属零件,在歼击机与大型客机的制造上都有着广泛应用。

(三)材料损耗率低

航空工业使用的材料绝大多数是强度非常高的合金,具有工艺成本高与不易成形的缺点。以军用飞机为例,其主要材料要求具有耐高温、耐腐蚀等优点,钛合金整体结构为结构重量的降低,装备的性能寿命提高越加发挥重要的作用,采用传统的制造工艺方法工序长而且复杂,这就造成材料的大量浪费。3D打印技术的出现,作为一种前沿技术,通过激光快速成形技术大大节省了材料,而且材料性能大为提高,借助3D打印技术发展而来的钛合金激光成形技术,在先进战机制造上所占据的比例越来越多。

三、3D打印技术在航空制造领域的应用进展

(一)产品制造的直接参与

因为通过3D打印技术打印出来的工件在各指标上都能够满足零部件生产制造的需求,所以此项技术可以直接用于产品制造[3]。以目前应用现状来看,依靠其技术打印出来的军用飞机零部件性能可靠,无论是从美国,还是从我国的航空设备来说,3D打印材料在机体中都有广泛的涉及,这足以说明该种技术具备了产品制造直接参与的能力。

(二)对产品外形的验证

随着现代社会国际的交往日益密切,现代交通运输业的发展,航空工业得到了长足发展,对于航空设备的内部设计与外部形态提出了更高要求。传统工艺以单独的形式制造设备零部件,这势必会造成材料的浪费。而3D打印技术具有高柔性操作的特点,通过数字化系统的运用,重新对材料以全新的形式进行组合,避免了结构材料等材质浪费严重现象的产生[4]。

(三)制造出陶瓷基符合材料

金属基与陶瓷基复合材料能够通过激光烧结技术制造出来,陶瓷材料具有耐高温与强度高的优点,同时具有材质脆与弹性差的缺点,纤维能够弥补陶瓷材料的缺点,在航空制造领域中的应用具有前瞻性。

结语:综上所述,本文从三个方面对3D打印技术在航空制造领域的应用进展

展开了论述。第一部分从3D打印技术的诞生与发展角度对其技术展开了简要论述,以增加对3D打印技术的认识;第二部分介绍了该技术在航空制造领域中具有哪些优势,第三部分论述了其技术的应用进展,为其日后在航空制造领域中的应用绘制了美好蓝图。3D打印技术与航空制造技术都是新兴的高端技术,为加强3D打印技术在航空制造领域的应用,在坚持科教兴国基本战略的基础上为此需要加大投入,加强对二者的研究力度。

参考文献:

[1]张彦芳. 3D打印技术及其应用[J]. 科技视界,2013,13:123.

[2]龙航. 国外先进3D打印技术案例参考[J]. 杭州科技,2013,05:53-57.

航空技术论文第4篇

关键词:航空宇航;测试技术;教学改革;研究生

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2016)11-0001-04

测试技术课是工程类专业的主干专业基础课,对于学生的动手实践和试验探索能力培养具有非常重要的意义。该课程是一门综合性和实践性很强的课程,在教学过程中必须有效兼顾知识传授的广度和深度、试验探索的理论与实践两对矛盾[1]。通常在本科和研究生层次上都会开设相应的课程。

创新能力培养已成为研究生教育改革的基本问题,应将其贯穿于包括课程教学在内的研究生培养的各个环节[2]。研究生创新能力的培养不仅影响高等学校知识创新的水平, 也关系国家未来的整体创新能力[3]。近年来,随着航空宇航事业的迅猛发展和公众对航空宇航的认知提升,研究生学历已经成为从事航空宇航技术工作的基本条件,越来越多的学生跨专业进入航空宇航类专业的研究生行列。培养具有创新能力的航空宇航专业研究生对于提升我国航空宇航领域的技术实力和国际竞争力具有非常重要的意义。鉴于测试技术本身具有很强的实践性,因此有必要探索能激发研究生积极思维和主动参与、具有航空宇航特色的测试技术课程教学模式,使测试技术课程教学成为培养研究生创新和实践能力的重要环节。

关于本科阶段测试技术课的教学改革和实践,国内诸多学者进行了卓有成效的探索。针对机械工程与自动化及相关专业“测试技术”精品课程建设的需要,刘进志等从教学资源建设、师资队伍建设、教学内容革新、实践教学模式改革等方面进行了探索。王丰在“机械工程测试技术”课程体系优化、优质资源开发、教学技术改进、实验内容建设、工程素养和创新能力培养等方面进行了一系列改革与实践[4]。以培养学生综合应用能力为目标,李孟源等提出了强化测试技术实践教学的新思路,并在河南科技大学的教学过程中进行了实践[5]。贺德全对通信、电子信息、测控工程专业测试技术课“现代测试技术及应用”的教学改革进行了有益的探索,提出了课程改革的新思路[6]。王鹏等对应用电子技术、信息工程、测控技术与仪器等专业的测试技术课“自动测试系统”课程建设进行了探索,在教学队伍、教学内容、教学方法与教学手段、教材建设、教学管理和实践教学等方面开展了教学改革实践[7]。

不同于本科测试技术课程,研究生测试技术课更强调以创新和实践能力培养为核心的知识体系广度和试验探索实践。课程教学应充分借鉴国外顶尖高校的先进经验,强化前沿性、研讨性和实践性等教学环节,激发学生主动参与和积极思维的创新意识,为学生创新实践能力的培养提供充足的教学空间[8]。然而遗憾的是,如何对研究生测试技术课进行改革以适应创新实践能力的培养需求在国内还是空白,更遑论航空宇航这样具有鲜明专业特色的研究生测试技术课程的教学改革。

有鉴于此,本文以北京理工大学 “航空宇航测试与试验技术”课程为样本对航空宇航类专业研究生测试技术课程的教学改革进行了探索。在分析该课程的培养需求和教学目标基础上,本文提出了课程教学改革思路和详细的教学环节设置,总结了依托课程网站、科研课题和实验室设备进行课程教学改革的经验和实践效果,以期对国内高校航空宇航类专业及类似专业的研究生测试技术课教学改革有所启发。

一、培养需求分析

“航空宇航测试与试验技术”是北京理工大学宇航学院为航空宇航科学与技术专业开设的一门主干技术基础课,是学术型硕士研究生、全日制硕士专业学位研究生以及本科起点博士的专业必修课。课程课内计划学时为54学时,考核方式为平时考核与期末考试相结合的方式。其中,平时考核占70%,期末考试占30%。在测试技术、航天技术概论等课程学习的基础上,本课程旨在构建合理的课程知识体系,着力培养研究生在航空宇航领域的创新和实践能力,为培养肩负航空航天事业发展重任、理论与工程并重的高层次研究人才奠定必要的基础。

表1给出了近3年来课程的选课情况。需要说明的是:除表中明确列出的四个方向外,学术硕士生和本科起点博士生的研究方向还包括航空宇航制造及其自动化和振动与噪声控制两个方向,专业硕士生的研究方向还包括发射理论与技术、材料与结构力学和空气动力学三个方向。因人数较少,为简化需求分析,表中将这些方向统一归入其他项。从表1可以看出,本课程的选课研究生逐年阶梯式上升,课程的重要性和效果得到了研究生的广泛认可;选课研究生涵盖了北京理工大学航空宇航科学与技术专业的主要研究方向和三个不同层次的研究生。因此课程内容需要精心设计,以满足不同方向和不同层次研究生的学习需求。

与其他类型专业不同,航空宇航科学与技术是针对工程应用背景设置的专业。各研究方向的基础知识和应用领域涵盖很大的技术范畴,跨越机械、电子和信息等多个不同的领域,相应的测试需求也存在很大的差异。表2给出了主要研究方向的专业背景和测试需求。事实上,就本科层次而言,机械、电子信息、测控与仪器等不同专业类型的测试技术课程教学的侧重点和教学内容也存在很大的差别。本课程的教学目标需要充分考虑相关方向研究生在专业基础、应用背景和测试需求等方面的差异。

表2 主要研究方向专业背景及测试需求

鉴于航空宇航科学与技术专业具有专业涉及面宽、创新性强和测试需求明确等特点,本课程的教学目标定位在:(1)深化有关测试的基础知识和理论,介绍相关研究方向测试技术发展前沿,兼顾深度与广度、经典与现代两对矛盾,构建合理的课程知识体系,激发研究生的主动参与热情;(2)以测试系统设计和调试为手段,强化以知识应用为特征的实践能力培养;(3)以文献阅读和

探索研究为手段,通过体会和体验方式培养创新能力。

二、教学改革思路与措施

根据以上教学目标,本课程在北京理工大学精品课程建设项目的支持下,对“航空宇航测试与试验技术”课程的教学进行了改革,期望通过优化课程教学过程,适当压缩理论教学课堂授课内容,借助科研和实验室优势强化前沿性、研讨性和实践性教学环节,提升课程教学效果。

本课程的教学主要由理论教学、专题讨论、测试系统设计和自选试验四个环节组成。

根据教学计划,理论教学应着力于深化测试与试验的基础知识和理论以及介绍本专业测试的工程需求,主要包括测试基础理论及其应用和航空航天试验技术两个部分。具体内容为测试基础理论、数据采集与虚拟仪器技术、测试系统设计及评估、航空航天试验概述、航天测控系统、空间环境试验技术、飞行试验技术。其中,前三者主要着眼于深化测试与试验的基础知识和理论,后四者主要是帮助研究生了解其所在研究方向的测试需求。理论教学在实施过程中主要存在两个方面的问题。一方面,选修本课程的研究生的基础有较大的差异。在选修本课程的研究生中,部分是本校本专业的本科毕业生,选修过类似课程,对专业应用背景和测试需求已有一定的了解,但也有相当部分的研究生是跨专业的,对测试基础知识和理论了解较少,对专业应用背景和测试需求了解不多。另一方面,理论教学学时有限和不同方向的研究生兴趣差异也是需要考虑的问题。基于以上考虑,理论教学采用课堂讲授和课后自学相结合的方式进行。对理论性较强的、各研究方向有共同兴趣的内容采用课堂讲授;对其他内容,依托精品课程项目支持建设的课程网站开展教学,以自学为主,通过网上测验和答疑等方式帮助研究生检验和巩固学习效果。

专题讨论是兼具研讨性和前沿性特点的综合性重点教学环节,对构建研究生课程知识体系广度、提高创新意识以及体会创新过程具有重要的作用。根据研究生人数的不同,本环节占本课程的教学总学时的1/3―1/2。专题讨论要求研究生结合专业方向、课题组科研项目、参研课题或者个人感兴趣领域的测试需求进行调研,以近5年内发表的重要文献为主,完成专题报告,并在课堂上进行时长为20分钟的讲述以及现场质询。现场质询时,先由其他研究生根据自己的理解提出问题,教师补充提问和做最后的评价总结。原则上,专题报告必须有与测试相关的思考和分析,并应提交最终的电子文档。教师根据研究生的报告以及现场回答情况给出相应的评定成绩。研究生在他人报告的现场质询环节所提出的问题的质量将作为其成绩评定的重要组成部分。为便于研究生完成选题、搜集材料以及准备专题报告,教师会在课堂上结合自身的科研积累进行相应的专题报告,并给出选题方向和专题范例供研究生参考。

测试系统设计是针对实践能力培养的教学环节,目的在于强化测试系统设计能力,是在本科课程基础上对研究生知识应用能力的进一步深化。该环节分为两个阶段。一是教师在课堂上对若干个典型设计范例由浅入深地讲解,采用互动教学方式加深研究生对设计难点的理解。课堂教学时共选用3个设计范例。其中,第1个范例较简单,教师通过仔细讲解使研究生对设计流程有所了解;后面进行更接近工程实际的两个范例教学时,教师先给出设计题目,研究生若干人为一组讨论后推荐1人作为代表在黑板上写出设计结果,教师在课堂上组织学生对各组的设计结果进行充分讨论后给出参考答案和总结,以突出设计难点和其解决思路。二是在上述基础上,研究生自主选择设计题目,教师通过对研究生提交的设计作业存在的典型问题进行点评,有针对性地纠正存在的共性问题。

不同于本科测试技术课程的实验环节,自选试验环节属于研究性的试验项目,是兼具前沿性和实践性特点的综合性环节,也是研究生体验创新的重要途径。整个试验过程,研究生自主选题,自由组合,自行组织管理。试验没有确定的答案和结果,要求研究生若干人(一般4―6人)1组围绕课题组科研项目、参研课题、实验室特定设备和自己感兴趣的主题开展试验。自选试验中发现问题、分析问题和解决问题的过程即是研究生体验创新的过程。根据需要,学校可以适当资助研究生自行购置试验器材,搭建测试系统开展试验。教师通过选题讨论、疑难解答和报告评定等方式管理和控制试验进程和教学质量。

各教学环节与教学目标的关联如图1所示。由图1可以看出,改革后各教学环节更有利于强调知识广度和现代前沿的课程知识体系构建,并且设置的测试系统设计、专题讨论和自选试验三个环节大幅增加了前沿性、研讨性和实践性教学内容,有效加强了研究生创新能力和实践能力的培养,形成了鲜明的航空宇航教学特色。这具体体现在以下几个方面。

(1)通用与特色有机结合的教学内容、基础与前沿并重的教学思路是构建课程知识体系的保障。一方面,本课程的教学内容在强调通用测试技术的基础上更注重航空宇航特色,大多与专业应用背景有关,能够有效激发研究生的专业学习兴趣,并为研究生从事相关试验工作奠定基础。另一方面,理论教学安排注重夯实研究生的理论基础,专题讨论可使研究生了解先进测试技术的发展情况及其在航天领域的应用前景。

(2)高度参与互动的教学模式是创新能力培养的前提。创新意识是创新能力的基础,独特的互动教学模式有效激发了研究生的主动参与和积极思维的创新意识。本课程超过1/3的学时是围绕专题讨论展开的,课程要求研究生必须主动参与讨论,同时,教师要将提问情况作为考评标准之一。此外,试验环节也要求研究生相互协作,共同完成预定的试验项目。

(3)理论与应用紧密结合的教学方式是实践能力培养的基础。测试技术课程是一门以知识应用为导向的实践型课程。本课程设置的专题讨论、测试系统设计以及自选试验三个环节占整个课程学时的2/3以上,为研究生应用测试理论和基础知识的学习提供了充分发挥想象力和创造力的展示平台。

三、教学改革的成效

改革后的课程学时分配及考核情况如表3所示。借助于图2所示的具有良好互动性的课程网站,课程的理论教学学时被压缩到10学时。除了《测试基础理论》、《测试系统设计与评估》以及《航空航天试验概述》三章在课堂上讲授以外,其余的理论教学内容均被安排为自学。这种安排方式充分保证了其他三个教学环节(特别是专题讨论环节)的学时,为优化课程教学奠定了基础。

表4给出了近三年专题讨论选题的统计分析结果。需要说明的是:表中的“结合研究方向”是指研究生所选的题目能够结合本学科各研究方向的应用需求。“结合前沿”是指研究生所选的题目能够结合测试技术的发展前沿。“结合科研”是指研究生选题为所在课题组此前开展的科研工作。研究生可通过查阅前人公开发表的论文和已毕业研究生的学位论文了解,也可通过与导师或者高年级研究生的交流理解项目深层次的技术问题。“结合课题”是指研究生所选题目与该研究生作为主要参与人参加的研究课题有关。由表中数据可以看出:绝大多数专题都能够结合研究方向,有助于研究生对专业前沿和工程需求的理解与把握。这主要得益于专题准备阶段指导教师对选题的严格把关和有意引导研究生尽量选择与研究方向相关的题目。专题中也有相当比例的题目结合科研或者课题。尤其是结合课题的专题,由于研究生亲自参与了课题,有深刻的实际体验,报告效果极佳,也易于激发课堂讨论。需要说明的是:结合课题的选题数量基本保持不变,这主要是后续选课的飞行器总体设计和航天器系统与自主技术方向研究生相对接触试验性质科研项目较少以及部分研究生课题暂时没有确定的缘故。

表5给出了2014年度自选试验分析结果。由统计结果可以看出:绝大多数试验选题都是结合科研、课题和实验室设备进行的,并且有相当部分试验使用了专业实验室的重大实验设备。自选试验的调试过程对研究生发现、分析和解决问题的能力提出了挑战。通过参与自选试验,研究生了解了先进设备的用途和前沿课题的试验需求。由于所参与的课题是前沿的,部分试验获得的结果本身就具有创新性。这表明,通过依托专业实验室的科研仪器设备,自选试验取得了良好的教学效果。

依托互动良好的课程网站、反映学科前沿的科研课题以及强大的实验室科研设备,“航空宇航测试与试验技术”课程教学改革压缩了理论教学的学时,并通过专题讨论、测试系统设计和自选试验等三个教学环节,为研究生构建了合理的课程知识体系,加强了研究生创新能力和实践能力的培养力度,取得了良好的教学效果。本课程的教学改革探索开辟了新的航空宇航类专业研究生测试技术课教学模式,也可为类似专业教学改革探索提供有益的借鉴和参考。

参考文献:

[1]刘进志,马怀祥,智小慧.“测试技术”精品课程建设研究 与实践[J].中国电力教育,2012,(32).

[2]李孝红,崔文国,翁杰等.工科研究生创新能力培养现状 与改革[J].西南交通大学学报:社会科学版,2010,(4).

[3]陈花玲,仇国芳,王俐等.改革研究生课程体系 培养研 究生创新能力[J].学位与研究生教育,2005,(6).

[4]王丰.“机械工程测试技术”精品课程建设与实践[J]. 河北理工大学学报:社会科学版,2010,(5).

[5]李孟源,尚振东,郭爱芳等.强化测试技术实践教学,培 养学生综合应用能力[J].中国现代教育装备,2007,(11).

[6]贺德全.现代测试技术及应用课程教学改革探索[J].高 等教育研究,2011,(3).

航空技术论文第5篇

关键词:航空航天材料;专业英语;教学;改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)40-0092-02

航空航天材料是指飞行器及其动力装置、附件、仪表所用的各类材料,是航空航天工程技术发展的决定性因素之一,也是材料科学中富有开拓性的一个分支。飞行器及其装置的设计,不断地向材料工程提出新的课题,推动了航空航天材料科学的进步。各种先进材料的出现也为飞行器及其装置的设计提供更多的可设计性,极大地促进了航空航天技术的发展。因此,先进航空航天材料的开发、研究与应用反映了一个国家的工业水平与航空航天技术,关系到一个国家的综合实力与国际影响力。因此,各国都把先进材料的研究和开发放在重要地位。尽管我国近年来在航空航天材料的研发方面取得了巨大进展,但仍然与发达国家存在较大的差距。因此,需要不断学习和引进国外的先进技术和经验。而国外相关资料都是英文出版,这就需要航空航天材料方向的学生具有较高的材料科学与工程专业英语的听、说、读、写能力,以完成获取专业所需信息等任务。

材料科学与工程专业英语是一门语言应用与材料专业知识紧密结合的课程。它不但涉及英语科技文体的语法特征和材料专业技术文献的语言特点,而且涉及一定的专业技术内容及科技信息交流。课程目标是培养学生具有较强的专业文献的阅读能力,进一步提高学生的听、说、写、译能力,使学生能够熟练应用英语交流、获取知识。同时促进学生掌握良好的语言学习方法,提高文化素养,以适应社会发展和航空航天技术进步的需要。课程的教学目标是:掌握一定量的与材料科学与工程专业有关的常用单词和常用词组,并掌握一定的构词法知识,具有识别生词的能力,能顺利阅读专业相关的英文原版教科书、参考书及专业论文。但现行的教学模式在教学管理与培养方式中存在许多问题亟待解决,目前也没有针对航空航天方向的材料科学与工程专业英语教材。因此,迫切需要完善教学内容,优化教学方式,改编教材,以全面提高材料科学与工程专业英语的教学质量。

一、改编现有专业教材,扩展学生专业视野

浏览现有大部分的《材料科学与工程专业英语》教材可发现,内容基本是《材料科学概论》或《材料科学基础》的英文版本的改编,实际是英文版的专业教材,不具专业英语教材特点。而且教材内容的更新速度慢,与国际上材料科学的快速发展不相适应,学生阅读起来单调、枯燥。因此,在现有教材的基础上,急需编写新版实用性教材。新版教材需兼顾英语的语法特点和材料专业技术知识,既强调专业基础理论知识又涵盖国际研究前沿趋势。

从提高学生的听、说、读、写及翻译的综合能力着手,按照从难到易的教材内容顺序,突出航空航天行业背景及新技术特点,完成《材料科学与工程专业外语》教材的设计与撰写。从教材章节编排上,按照先介绍语言知识后介绍材料专业的顺序布局。可以在开始的章节介绍科技英语的构词、语法的特点以及专业学术文章的撰写规则。随后的几个章节,简单介绍材料的基础理论知识,学生可以结合以前学习的材料专业知识进行这部分的学习。目的是给学生介绍英文专业词汇,让学生逐渐熟悉专业英语的阅读。随后,在材料学的专业知识内容上,结合专业基础课程,着重介绍和航空航天技术紧密相关的材料研究内容,例如飞机结构复合材料、高温材料、隐身材料、非晶材料、太阳能材料等。同时,为了进一步提高学生阅读和理解专业文献资料的能力,提高学生从专业文献中获取重要信息和跟踪学术研究前沿的能力,教材还可以向学生介绍利用互联网站和相关的学术期刊网站获取最新专业文献的方法。并且,从材料专业高质量的国际期刊上精心选取一些难度适中的综述性和研究型的论文作为课堂教学内容。由于这些论文内容新颖且紧密跟踪本领域的研究前沿,学生也易于接受。这样,既提高了教学效果,也使学生对专业英语的重要性有了更深地认识和理解。

二、丰富课堂教学内容,夯实学生基本功

调研各高校材料专业的本科生教学计划,发现专业英语课程设置在第七至第八学期,大四学生对英语学习逐渐变得陌生,如果直接面对专业英语的学习,势必会造成学生学习的困难。因此,教师除了教授教材的内容外,可以适当拓展相关内容的英语学习,提高学生的学习兴趣。

从知识结构设置上,可以根据学生毕业后学习、就业及工作的实际需要,突出对学生专业英语实际应用能力的培养和训练。为了突出实际应用能力培养及常用交流,可按照先读后写,先听后说的思路,来对学生进行专业英语实际应用能力的训练。通过由学习模仿到实际应用的教学模式,重点培养撰写英文摘要、写推荐信、求职信、会议常用发言以及模拟求职对话等能力。除此而外,还可以就学生即将面临的毕业设计论文撰写,展开介绍和讲评。“学以致用”,而实际应用是学生学习的动力。学生一旦体会到能从专业外语的学习中获益,便会提高学习的积极性,促进专业英语的教学。

为了增加教学内容的趣味性,在实际教学过程中增加一些与课文内容相关的最新外文视频。材料科学与工程是一个大专业,其中又有金属材料、高分子材料及陶瓷材料等二级专业,因此除了完成教材的教学内容外,还应针对不同专业分门别类地介绍材料的最新的实际应用。介绍时,可以从互联网上搜索最新的文字资料,也可以搜索最新的视频资料,其中视频资料更生动,因此受到学生们的欢迎。比如在讲解金属材料和复合材料时,可以给学生播放波音、空客等制造飞机发动机及机身结构的最新技术视频。还可以通过播放如太阳能电池、风力发电技术及3D打印技术等视频,加深学生对陶瓷材料、功能材料及复合材料在新能源及新技术领域的应用认识。因此,通过利用多媒体技术的视频资料,不但可以提高学生的英语听力,扩充学生的词汇量,还可以使学生在轻松的学习氛围中了解相关技术的应用前沿,深化在学生对航空航天材料科学与工程的认识。

三、改革课堂教学方法,提高课堂教学质量

材料专业英语是一种正规的书面体,专业词汇多词形复杂、句子长,且与专业知识结合紧密,相对于基础英语来说,缺少文学作品中的韵律、节奏感,读起来抽象、枯燥,造成教师讲授、学生学习的兴趣不高。如果采用传统的专业课程的讲课为主的教学方法,势必不能有良好的教学效果。因此,应该结合英语课堂教学和专业课的教学特点,采取多元化的教学方法,对学生进行课堂教学。

可以采取英语课堂的教学,让学生随堂朗读教材内容,学生在读的过程中,既熟悉了教材内容,又对英语的“说”有提高。随后,对学生进行分组,讨论分析教材内容,或者也可以提出一个小话题,学生可进行问题的分析并提出解决方案。这样,既提高了学生的英语口语技能,也加强了学生分析专业问题的能力。课后布置适量的课后翻译作业,可以是对教材内容的翻译也可以是对课堂增补内容的翻译,通过英汉互译的环节,巩固课堂教学内容。在课程结束前,还可以穿插学生就自己的毕业设计方向,做一个简短的英文讲座,既可以对课堂教学效果进行测试,也可以提高同学们的口头表达能力,增加同学们英语交流的信心。

在进行课堂教学的时候,如前所述,可以围绕课堂教学时的内容,充分利用互联网技术,为学生补充国际上航空航天材料的最新研究成果和先进的应用实例,可以是文字资料也可以是视频文件的学习。进行文字资料的学习时,可以采用先朗读后分析、翻译的方法,逐步分解。进行视频资料的学习时,教师应提前将语音资料转换成文本资料,课堂上可以进行边视听边进行讲解,让学生在愉快的氛围中进行学习,进而达到良好的课堂效果。

四、结语

我国航空航天技术的发展对航空航天材料的研究提出更高要求。航空航天材料的研究人员必须及时关注国际发展,密切和国外学术交流,才能保障材料领域的不断进步,这就对科技人员的专业英语要求也不断提高。因此,通过对航空航天材料专业英语教材、课堂教学内容与方法的改革与优化,来全面培养学生的读、听、说、写、译的综合能力,增强学生的国际竞争力,为航空航天材料技术领域输送优秀人才。

参考文献:

[1]李成功.航空航天材料[M].国防工业出版社,2002.

[2]鲁红典,邵国泉,谢劲松.对材料科学与工程专业英语教学的思考[J].贵州师范学院学报,2013,(04).

[3]马彦青,魏忠,陈凯.《专业英语》课程的教学探索――以材料科学与工程专业为例[J].教育教学论坛,2015,5(21).

[4]陆江银,王春晓.化工专业英语教学方法探讨[J].黑龙江教育学院学报,2011,(01).

[5]孙丽丽,毕凤琴,张旭昀.金属材料工程专业英语教学改革实践的认识与思考[J].时代教育(教育教学),2010,(05).

[6]徐征,陈利生,余宇楠.关于高职院校冶金工程专业英语教材建设的思考[J].中国校外教育,2011,(11).

[7]董世艳.石油相关专业研究生专业英语词汇学习策略研究[D].长江大学,2013.

航空技术论文第6篇

英文名称:Aeronautical Manufacturing Technology

主管单位:中国航空工业第一集团公司

主办单位:中国航空工业制造工程研究所

出版周期:半月

出版地址:北京市

种:中文

本:大16开

国际刊号:1671-833X

国内刊号:11-4387/V

邮发代号:82-26

发行范围:国内外统一发行

创刊时间:1958

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中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

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百种重点期刊

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航空技术论文第7篇

关键词:航空发动机自动控制;适航;培养模式;实践教学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)42-0220-02

一、引言

适航技术是保证民用航空器飞行安全和公共安全的技术手段。纵观欧美发达国家在航空器适航技术领域的发展,我们看到,美国航空器适航技术教育已有半个多世纪的历史,其他西欧不少国家在适航教育上也都有数十年的发展。欧美人才培养的突出特点是教学相结合,重视航空器安全运用与航空科学相交叉,实践环节内容突出。

随着我国航空运输业的快速发展,民用航空器研制和使用活动的日趋活跃,大型飞机重大专项的启动以及人们对低空空域和通用航空器关注热度的迅速提升,国内对航空器适航相关技术的研究需求和人才需求日趋强烈。鉴于对适航技术人才的迫切需求,近年来国内高校在本科、硕士培养中设立了航空器适航技术专业和方向,探索该领域高级技术人才的培养模式。从事航空器适航技术与管理相关的人才是既具备扎实的理论基础又具有较强实践经验的专门人才。为保证航空器适航技术专业本科教学工作的顺利开展,以及SRTP项目和冯如杯的备战,现急需本科教学条件建设经费以便更好地开展本专业的实验教学工作。使航空器适航性理念和技术基础教育注入到富有特色的航空教育体系中,无疑对于培养适应大型飞机发展的急需人才具有重要的意义和价值。北京航空航天大学交通科学与工程学院飞行器适航工程系经深入调研,依据航空器适航技术的培养模式,开设了航空发动机自动控制与适航性课程。该门课程是航空器适航技术专业的入门基础课,同时也是一门实践性较强的的技术基础课。目前,借助各项计划的支持,航空发动机控制系统适航性的科研平台——航空发动机控制系统安全性分析台开展了相关的实验、仿真研究工作,研究成果已经应用于民航、国内航空设计行业中。例如,研究成果应用于中航工业动力控制系统研究所某重点型号的航空发动机控制系统安全性分析评估研究中,得到了行业内专家的好评。可以说,航空发动机控制系统适航性的科学研究在国内是一个开拓性的工作,以北京航空航天大学交通科学与工程学院飞行器适航工程系为主的研究团队已经稳步进行着该方向的基础科研工作。我们的目标就是从本科适航专业的培养理念和模式入手,通过实验环节的引入,完善培养体系,最终培养出符合国内行业需求的毕业生,使其成为航空器适航技术领域的领导和领军人才,为我国航空运输业的发展、大飞机的研制、审定和运营输送人才。

二、《航空发动机自动控制与适航性》实践教学中存在的问题

《航空发动机自动控制与适航性》是航空器适航技术专业的基础课程之一。通过《航空发动机自动控制与适航性》课程的学习,使学生较全面地了解各种航空发动机的控制要求,掌握各种发动机调节规律的确定以及动态参数整定的方法,为今后进一步学习发动机航空发动机控制系统适航和进入工作岗位打下坚实的基础,提高运用控制理论解决实际问题的能力。通过本课程的教学,使学生对本专业知识有更进一步的了解,能够融会贯通并合理的应用。传统的《航空发动机自动控制》教学以上课理论介绍与图片教学为主,缺少实践教学环节。在这种教育观念下,学生只能从课堂上了解发动机的工作原理、控制规律,只有较为理性的认识,但是缺少感性认识和实际操作能力。《航空发动机自动控制与适航性》理论课程是通过对航空发动机适航规章中控制系统条款的解读来引出控制系统设计的要求与设计方法,验证内容,课程内容多且复杂。如果教师在授课中一味求新,会使课程内容太难太偏,难以实现教学目标。由于教学总课时数有限,理论教学挤占了实训课时间。

三、实验教学环节探索与实践

实验教学建设要紧扣学科内涵,以“航空发动机适航性”为核心,以航空器适航技术为统领,带动航空发动机控制系统适航验证技术和适航设计技术的发展。特别是瞄准大型飞机及发动机的适航技术要求及国际前沿发展趋势,以当前大型飞机研制中的瓶颈技术问题为研究牵引,建设航空发动机控制系统适航相关仿真试验及数据库和网络信息与数据分析平台,不断跟踪国际适航技术的发展,形成航空发动机控制系统适航技术的教学课件,为提高我国适航审定技术水平做出贡献。具体探索为:

1.结合自动控制原理课程的教学内容,建立了电子控制与电气传动系统。发动机控制系统的调节变量包括主燃油、加力燃油、尾喷口喉道面积、尾喷口出口面积、尾喷口矢量方位角、尾喷口矢量偏转角、风扇进口导叶角度、压气机进口导叶角度等十余个变量。此外,构建了用于提供控制系统中主燃油泵、加力燃油泵、喷口油源泵和矢量喷管油源泵所需的供油量和供油压力的燃油供给系统。进行航空发动机控制系统转速、加/减速以及各保护控制系统的控制律的设计工作,并完成相应的仿真、实验及录像等多媒体课件。

2.结合航空发动机控制系统适航方向的科研内容及半物理仿真平台中的已有的科研内容,丰富航空发动机控制课程,完成典型故障模拟仿真。模拟控制系统单失效及组合失效。其中可以模拟:控制器类的输入、输出及计算模块的丧失、错误和振荡故障;传感器类的误报、漏报及延报故障,以及执行机构类的卡涩、损坏及失控等故障。完成实验课件的制作。

3.建立航空发动机控制系统实验教学资料库及教学网。收集整理了航空发动机控制系统安全性基础数据。围绕航空发动机重大事故的历史数据累积以及对数据分析、处理及维护。

4.将上述演示实验的相关文档资料、视频资料整理形成完成的教学课件并添加到建立的教学网中。

四、教学成效与不足

通过《航空发动机自动控制与适航性》实验课程的设计,为学生提供自主学习和创新实践的时间空间,使学生逐渐克服对老师的依赖心理,养成自主发现问题、解决问题的习惯,受到学生的欢迎。学生在实验设计中动手能力有了很大提高,考核成绩明显提高,对航空发动机控制问题有了深刻了解和认识。

同时,通过《航空发动机自动控制与适航性》实验课程的探索,建立符合现代航空器适航技术专业的课程体系。建立建成技术较为先进并可以承担飞机发动机等飞行器安全性研究的实验平台。同时和工业界、民航合作逐步形成我国航空发动机控制系统适航性设计、验证与审定技术的体系。同时,该实验平台的建设,可开始为国家输送本专业领域的高质量硕、博士研究生。虽然我们在航空器适航技术专业的适航系列课程中的实验教学环节有了一定的探索,并取得了业界的初步认同,但还将有一个较长的发展过程,还有许多不足之处。如实验项目的设计与先修课程之间的关系导致学生在进行实验项目设计时有些力不从心。例如,综合运用先修课程《自动控制原理》进行发动机加/减速控制器设计的流程不清晰,导致该实验时间偏长。另外,就实验教学来说该门实验课只有6学时,相对课时较少。因此学生选择实验的内容太窄。同时,多媒体课件内容还有待进一步完善和丰富。这些存在的不足,在今后的教学中要弥补,采取有力措施,不断完善实验教学工作,以充分调动学生的积极性,培养学生的综合素质和能力,提高专业课的教学效果和质量。

航空技术论文第8篇

关键词:无人机系统;快速测绘;分析

Abstract: Combined with the actual, this paper introduces the concept of the UAV system fast mapping, and analyzes the specific operating processes and advantages and disadvantages, for your reference.

Key words: UAV system; fast mapping; analysis

中图分类号:TP79文献标识码: A文章编号:2095-2104(2012)

近年来,随着经济建设的快速发展,地表形态发生着剧烈变化,迫切需要实现地理空间数据的快速获取与实时更新。航空摄影是快速获取地理信息的重要技术手段,是测制和更新国家地形图以及地理信息数据库的重要资料源,在空间信息的获取与更新中起着不可替代的作用。应实时化测绘的需求,无人机航摄近年来发展迅猛,随着无人机与数码相机技术的出现与发展,基于无人机平台的数字航摄技术已显示出其独特的优势,在应急数据获取与小区域低空测绘方面有着广阔的应用前景。无人飞行器与航空摄影测量相结合,成为航空对地观测的新遥感平台被引入测绘行业,加上数码相机的引入,就使得“无人机数字低空遥感”成为航空遥感领域的一个崭新发展方向。“无人机数字低空遥感”有低成本、快捷、灵活机动等显著特点,可成为卫星遥感和有人机遥感的有效补充手段。本文主要论述了无人机数字航摄系统的性能与特点以及利用其实施的低空摄影测量试验,通过试验论证了该系统的可行性与优势。

1、“无人机低空遥感”系统简介及发展状况

无人飞行器遥感技术有其他遥感技术不可替代的优点,可成为卫星遥感和有人机遥感的有效补充手段,该技术主要涉及飞机平台、测控及信息传输、传感器、遥感空基交互控制、地面实验/处理/加工、以及综合保障等相关技术领域。我国无人飞行器航空遥感技术的进步不仅表现在无人飞行器的研制,还表现在正好适用于航空遥感的飞行控制系统、遥感通讯系统的研制,更表现为轻小型化传感器及其数据处理系统相匹配的航空遥感系统集成,最终形成可执行航空遥感任务的业务系统。

目前,我国已有多家科研机构和公司研制出轻小型无人机遥感系统(固定翼无人机和无人直升机低空遥感系统)。目前比较适用的低空遥感无人机,一般任务载重10kg~20kg,安装1~4个面阵数码相机,适宜获取0.05m~0.50m分辨率的光学彩色影像。机上安装GPS和轻小型稳定平台,因此可以支持全自动空中三角测量,实现稀少地面控制点的高精度测量。

“无人机低空遥感”系统组成

本文论述的无人机数字航摄系统是自主产权的“华鹰”无人机数字航摄系统,该系统是是基于固定翼飞行平台的现代化城镇空间数据采集系统,系统见图1所示。该系统采用具备姿态、速度和高度精确控制与数据记录,以GPS导航为基础的自动驾驶仪,搭配千万像素级135型全画幅单反数码相机和姿态稳定云台,可快速获取1:2000大比例尺真彩色航空影像。

该系统的无人机重20kg,长2.1m,翼展2.6m,它采用一台空活塞发动机推进,巡航速度110km/h,升限达到海拔3500m,续航时间3小时。该系统采用了先进的GPS导航自主飞行,航线全自动规划,飞行航迹、高度和姿态高精度自动控制等一系列先进技术,具备了良好的飞行性能,只需要一条100m长的跑道,周围没有突出的障碍物,无人机就可以自主起降,如果采用遥控起降方式,则只需要二三十米长的跑道。起飞后,盘旋一圈,检验飞行状态,就可以按照预先设定的航线,自动飞往预定目标执行任务。它主要包括:

2.1空中部分:云台(含稳定平台)、数码相机、执行部分、自动控制设备、差分GPS、摄像机、通讯设备。

2.2地面部分:地面GPS、手控设备、编码器、计算机、通讯设备。

该系统通过无线链路方式连接连接地面与空中设备。

图1

“无人机低空遥感”系统控制指标

通过各项技术控制,该系统的航摄质量所达到的如下:

3.1 航向重叠度:55%~80%可调,最大可设置为80%,重叠度平均差:≤±4%

3.2 旁向重叠度:25%~50%可调,最大可设置为90%,重叠度平均差:≤±4%

3.3 横滚、俯仰角:≤1.5°;旋偏角:≤3°

3.4 航摄高度稳定能力:≤±5m;

3.5航线偏差:≤±3m;

3.6 1km航线弯曲度:≤0.5%

无人机航摄系统技术流程

数字航摄作业与传统胶片航摄相比,影像无需冲洗和扫描,作业步骤减少了许多,这样可以大大缩短测绘产品生产周期,采用本文论文的无人机数字航摄系统进行作业的具体数字航测作业流程见图2所示。

图2

4.1资料收集及技术设计

首先,应充分收集测区现有资料,主要包括:1:10000地形图、高等级控制点情况、测区地形、相对高度、植被分布、天气状况情况。

4.2 航线及测区划分

根据本测区地形及成图比例尺等因素情况确定本次飞行的航高,确保无人机在安全的高度上飞行。考虑成图精度等因素,如果测区的相对高差较大,还需根据海拔高度分片区进行。考虑地形分布情况,确定航摄时的具体飞行路线。

4.3外业航空摄影

掌握天气动态,选择最有利的外部条件,尽量减少外部覆盖物(积雪、植被)对摄影与测图的不良影响。航摄方向一般均为东西方向,可减弱日照方面的影响。选择航摄时间既要考虑充足的光照度,又要避免过大的阴影。

4.4像控布设及像控点联测

一般采用区域法布设像控点,布设方式成格网状,格网点附近即是像控点的采集区域。在测区及地形变换处应布设平高点。

4.5内业空三加密

无人机所获取的航片有“像幅小,影像畸变大,旋偏角和翻滚角大”等特点,内业计算量非常大。该系统采用的空三加密模块和平差模块可快速并行处理海量数据,能够快速高效地生成大量高精度、高强度的模型连接点,获得高精度的空三加密结果,满足成图要求。

4.6 立体测图

采用现代数字摄影测量软件可自动进行以下工作,如:内业立体判测、模型连接等工作。并具备自动、最优地切换立体模型,无需生成核线影像。极大地减轻了测绘人员工作劳动强度,非常适合无人机航摄成图。

另一方面,由于无人机有其独有的特点,如:像元分辨率低(只有DMC的一半左右),内业判读困难,因此,在实际生产作业中我们应该适当增加大人工干预的力度。尤其要注意对于难于判断其是的点状地物。如:电杆、水塔或烟囱等的判读。

4.7 外业补测及调绘

如果在航摄过程中存在植被遮盖及阴影无法进行立体测图则可采用常规测量方式进行外业调绘及补测。

(略)