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航天工程专业范文精选

航天工程专业

航天工程专业范文第1篇

载人航天工程是世界高科技中最具挑战性的领域,是我国航天事业创立以来技术难度最高、规模最大、工程最复杂、质量可靠性要求最高、最具风险的一项跨世纪的国家重点工程。这项工程,关系到综合国力、科技实力和民族凝聚力的提高,关系到我国在国际上的大国地位。党组深刻地认识到,努力完成好高新工程和载人航天工程任务是我们这一届党组、这一代航天人肩负的政治责任和历史使命,也是我们讲政治、讲大局的重要体现。党组认真学习中央关于高新工程和载人航天工程建设的一系列重要指示精神,不断增强完成各项任务的责任感、使命感和紧迫感,不断增强讲政治、讲大局的自觉性。

抓人才队伍。面对当时科研人才队伍流失严重的状况,党组首先从抓人才、抓队伍入手,组织实施了“核心人才工程”,充分发挥老院士、老专家的传帮带作用,大胆起用一批年富力强的人才走上重要岗位,加紧培养了一批事业发展急需的人才。目前,集团公司有中科院、工程院院士32人;研究院主要领导中,45岁以下的占57%;厂所行政正职中,45岁以下的占80%;型号总指挥、总设计师中,45岁以下的占60%以上;专业技术队伍中,35岁以下的年轻人占到1/2以上。

抓技术攻关。集团公司提出航天型号要探索一代、预研一代、研制一代、生产一代。鼓励工程技术人员大胆创新,大胆实践,加快了技术创新体系建设和信息化建设,充分发挥系统工程的优势,精心组织广大工程技术人员协同工作、集智攻关。

抓质量保证。导弹、火箭、卫星、飞船等航天产品是高度复杂的系统,如发射飞船的运载火箭有20多万个零部件,火箭和飞船等上天产品有12万多个元器件,仅飞船系统就有重要软件语句70多万条,确保质量要做十分艰苦细致的工作。党组反复强调,质量是政治、质量是生命。建立了严密的质量保证体系,从源头抓起,实施全过程质量控制和零缺陷管理,严把出厂、转场、发射质量关。对研制生产试验中出现的质量问题严格进行技术归零和管理归零。集团公司成立5年来,长征系列运载火箭24次发射全部取得圆满成功。

航天工程专业范文第2篇

航空航天类专业的应用对象包括卫星、飞机、导弹、炮弹甚至还包括舰船和潜艇。在世界范围内,所有的工科教育都是基础教育和应用基础教育的结合,航空航天类专业亦不例外。这一特点引导着高校教师在航空航天类专业的研究领域和研究方向,也决定了高校教师必然与军方及大型的航空航天研究院所联系密切。从上述应用对象可以看出,除了为数不多的民用产品外,大都与关系国家国防安全的军用产品有关,尤其一些尖端科技产品更是如此。事实上,即便是那些民用产品,其核心技术也往往涉及国家秘密或者商业秘密,如民航飞机发动机的设计和制造技术一直为几个军事强国所把持。这些特点意味着许多高校航空航天类专业的研究场所和实验场所必须遵守人员出入受限、接触范围受限的法令法规,为“卓越计划”的充分实施带来了巨大的挑战。

2航空航天教学实验室建设的必要性

很多航空航天类专业的课程都是与实际工程紧密结合的,以航空航天类专业本科生必修的专业基础课自动控制原理来说[12],不仅要讲授基础理论知识,还要引导学生运用所学的自动控制知识进行飞行器制导控制系统的设计,这需要基于实验室的实践教学来进行辅助。虽然各航空航天高校均已建立了各级别的专业实验室,但这些实验室仍主要为研究生所用,且其承担的多是一些国防科研任务,不一定适合本科生接触和参与。这也是导致航空航天类专业本科生实践能力不足的另一个因素。随着我国航空航天事业的持续发展,国家和地方的支持力度也不断增强,开设航空航天类专业的高校越来越多,不管是研究型高校(985工程大学),还是教学研究型高校(211工程大学)都唯恐落于人后,争相设立与航空航天方向相关的学院或专业。这在造成每年毕业的本科生数量与日递增的同时,配套设施建设尤其是本科生教学实验室建设的进度滞后,也使得这些专业的毕业生质量参差不齐,进一步凸显了他们动手实践能力不足的问题。随着“卓越计划”的推进,教学实验室在高校教学、科研和学生培养方面的作用会越来越大,加强专业教学实验室的建设,并建立有效、开放的运行机制,将是切实提高学生工程实践能力的重要抓手。因此,有必要建立航空航天类专业的本科生教学实验室,用以承担本科生的实验教学和各类竞赛、创新计划等任务。

3航空航天教学实验室的建设经验

北京理工大学(以下简称我校)建于1940年,是中国共产党创办的第一所理工科大学。建校70多年来,一直以建设强大的国防力量为己任,秉承“实事求是,不自以为是”的校风,在航空航天领域取得了诸多辉煌成果。结合我校航空航天类专业的前述特殊性,以我校相关专业的教学实验室建设经验为例进行说明。

3.1立足校内,建立实验教学基地本科生教学仍以高校校内为主要场所,在校园内建设高水平的专业实验教学基地是重中之重。我校与航空航天类专业本科生培养相关的专业教学实验室或工程教学中心有三个,即航空航天工程北京市实验教学示范中心、基础力学北京市实验教学示范中心和北京理工大学宇航学院学生课外科技创新基地。宇航学院学生课外科技创新基地是学校的“985”计划项目,已持续投资近200万元,2002年开始组建,2005年建设完成后至今仍不断补充和完善。面向全校尤其是航空航天类专业的本科生、研究生开设了近20门实验选修课程,每年平均接纳学生1000多人。同时承担国家教育部、北京市创新项目研究5项,参与学生30多人,为全国大学生电子竞赛、北京市电子竞赛培训八届学生计300多人,获奖15项,为大学生课外科技作品竞赛培训了近200人。该实验教学基地为航空航天类专业学生的实践能力培养起到了重要的作用。

3.2科教互融,掌握技术前沿教学与科研的交互融合,不仅有助于培养学生的专业兴趣,同时有助于学生了解工程技术的难点和前沿领域,这需要确立具有实用性和创新性的实验教学内容。原有实验教学方式存在的不足主要是:实验内容陈旧,多是原理性的验证实验,学生和老师均缺乏动力和兴趣。为此,航空航天类专业的责任教授和管理、实验人员一起重新规划了实验教学模式。在实验教学中,注意发挥学生的积极主动性和创新思维,在原理性验证实验的基础上,更注重在强化基础理论的情况下结合学科发展前沿,鼓励学生分组、分工完成课题。既培养学生的动手能力,又培养学生团队协作的精神。同时,充分发挥学科优势,鼓励教师把最新的科研成果融入实验教学环节中,甚至鼓励教师把自己的在研项目经过处理后引入实验教学。经过几年的运行和完善,已经形成了一批特色鲜明的专业实验课,并在飞行器现代设计方法、飞行力学、飞行器制导控制系统设计等专业课程的实验教学中取得了优异的成绩。

3.3兴趣牵引,建设专业社团我校航空航天类专业一直注重培养学生的专业兴趣,认为这是让学生由被动学习向主动学习转变的良好催化剂,同时也是激励创新的原动力。针对航空航天类专业的特点,2001年成立了学生科技创新社团———航模队,共有队员100余人。为了更好地引导和鼓励科技创新,学校还定期举办与此相关的讲座和竞赛,并为每组参赛选手配备专业的指导教师。经过多年的探索实践,航空航天类专业在人才培养,尤其是拔尖创新人才培养方面形成了系统的学生科技实践创新体系:加强实践创新基地建设,引导科研一线教师积极参与,培养学生科技创新团队,培育和支持学生科技创新作品,激发大学生科技创新和实践探索意识,发扬吃苦耐劳、团结合作的精神,使更多的大学生了解科技创新,热爱科技创新,投身科技创新。自2005年以来,多项学生作品在国内外科技创新竞赛中获得大奖,尤其是在被誉为当代大学生科技创新“奥林匹克”盛会的“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛上,已获得三个全国一等奖。

3.4校企合作,打造部级实践中心为了更好地了解用人单位的需求,更切实地贯彻落实“卓越计划”,我校一直注重航空航天类专业的校企合作。每届学生大三学习结束的暑假,都会安排两周~三周的毕业实习,针对学生的专业特点,精心遴选实习单位,让学生亲临生产第一线,感受工程产品的真实生产过程和生产工艺。经过多年的坚持发展,实习地点已覆盖诸多大型航空航天及兵工企业,并在兵器工业第二〇三研究所、兵器工业西北工业集团、中航工业西安飞机工业集团、8359所、航天519厂、中国空间技术研究院等单位建立了北京理工大学工程实践教育中心。在“卓越计划”的推动下,飞行器设计与工程专业从2012年开始每年选派4名学生,在学校及企业双导师的指导下,于兵器工业第二〇三研究所完成毕业设计,充分体现了企业深度参与培养的特色。中国兵器第二〇三研究所一直是学校航空航天类专业尤其是飞行器设计与工程专业的实习基地,近十年运行下来,积累了丰富的操作经验。目前,我校已与该研究所合作建立了部级的工程实践教育中心,并获批为部级大学生校外实践教育基地。同时,学校还与中国空间技术研究院合作建立了部级的工程实践教育中心。这些部级教育中心或实践基地的建设,为校企深度合作及学生实践能力的培养提供了良好的平台。

3.5国际合作,拓宽学生视野学校航空航天类专业一直注重培养学生的国际视野,鼓励学生到海外著名大学的实验室学习和完成毕业设计。以宇航学院为例,每年到海外高校做毕业设计的本科生比例为10左右,包括萨马拉航空航天大学、鲍曼大学、慕尼黑工业大学、代尔夫特理工大学、香港科技大学、弗莱堡大学、马德里理工大学等均与我校建立了良好的合作关系,为本科生接触并融入世界一流的航空航天实验室提供了便利的条件。从运行十多年来的成果积累及参与该项计划的学生的发展来看,达到甚至超过了预期目的。在“卓越计划”实施的五年内,计划将每年去海外做毕业设计的学生比例推进到30左右,同时制定了去海外高校进行毕业设计、去海外大型企业参观、再直接进入国外企业实习的三步走方针。并积极引进海外大学实验室的建设经验,完善学校相关专业实验室的建设工作。

4航空航天教学实验室的建设思考

结合航空航天类专业的教学实验室建设经验和已经取得的成果,今后航空航天类专业教学实验室的建设应该加强以下三个方面的工作。

4.1加强实验室的体系建设航空航天类专业尽管名称和方向各异,但却是一个围绕应用对象不同功能的有机整体。从学生的培养角度来说,尤其是本科生的培养,需要全面了解和通盘考虑。如北京理工大学航空航天工程北京市实验教学示范中心已经构建完成或部分完成了包括飞行器总体设计、制导与控制技术、半实物仿真等在内的多套与飞行器设计相关的实验系统,就是一个很好的尝试。

4.2加强实验教学团队的建设教师是实验体系的主体,实验教师队伍的水平和能力,在整个实验体系运行中起决定性的作用。必须建设一支结构合理、人员精干、专兼结合的实验教师队伍,这支队伍应在培养本科生的实验与创新能力方面发挥主导作用。学校应充分意识到师资队伍在实验教学以及人才培养中的地位,制定相应的政策法规保障实验教学队伍的发展和壮大。

4.3加强合作与开放力度航空航天类的本科教学实验室不应该仅仅着眼于自身校园内的若干平台,而更应该把目光放眼于整个高校圈、相关企业及相关的国外大学实验室和企业。作为教学实验室建设的一部分,在加强学校不同专业之间合作的同时,更加切实地加强校校合作、校企合作和国际合作力度,同时加大开放力度,真正做到设备共享、人员共享和资源共享。

5结束语

航天工程专业范文第3篇

一科学研究硕果累累不断开拓创新

近年来,###同志一直从事人工智能的研究及其在复杂设备系统故障诊断的应用技术与实际系统的开发,共获部级科技进步二等奖3项、三等奖1项,22篇(其中含EI检索1篇)。

1994年开始参加国防“八五”重点课题“导弹系统可靠性计算机辅助分析与故障诊断技术研究”在其中负责所有软件系统的开发、测试,于1995年通过了航天工业总公司组织的技术鉴定,并荣获航天工业总公司科技进步二等奖(编号:96B2143)。

1995年参加大庆石油管理局“八五”技改课题“抽油机振动监测与故障智能诊断系统”,进行了大量艰苦的现场试验与测试、联调,取得了宝贵的故障数据与知识,丰富了智能诊断系统的内容,提高了诊断效果,并获航天工业总公司科技进步二等奖(编号:96B2124)。

1996年开始参加863计划项目“空间站故障诊断技术研究(863-2-4-5-1)”,主要负责其中软件体系的规划、分析和平台的开发,项目排名第九,鉴定时专家对平台技术给予了高度评价,认为“是一项极其复杂的软件系统工程”、“该项目研究的成果在国内处于领先地位,达到了同类研究的国际先进水平”,并获得国防科工委国防科学技术集体二等奖(编号:1999DFJ2161)。

1996年到1999年三年间,参加了“921”工程项目“SZ-1神舟推进系统监测报警与故障诊断系统”,负责数据处理的研究,软件的联调和测试,该项目在1998年通过了用户的验收和技术鉴定;国防“九五”预研重大项目“卫星故障模式与演示系统(49.1.2)”,负责其中测控系统的故障仿真和监测报警技术的研究和实际系统的开发,于1998年通过了验收,并得到著名航天学家任新民的好评。

在研究工作中,经过了大量的调研和总结分析,试图从新的角度(信息处理的角度)认识故障诊断问题的学科特点和技术特点,提出了基于信息融合的航天器故障诊断系统的概念,这项研究工作在攻读博士期间得到了国家教委博士点基金“多信息融合技术在航天器系统故障诊断中应用研究(96021324)”的项目资助,并结合多项实际课题,进行了较为全面、系统、深入的研究。2000年12月,该项目通过了国防科工委组织的鉴定,鉴定专家认为该技术处于国内领先、达到国际先进水平,并获得2001年国防科工委国防科学技术三等奖(2001GFJ3481-2)。

目前承担的项目包括湖北省教育厅青年计划项目“基于信息融合的故障智能诊断技术研究”、武汉市科技局晨光计划项目“数据关联技术在化工过程故障诊断中的应用技术研究”。

二智能竞技异军突起彰显综合实力

以人工智能理论方面的研究和大量故障智能诊断方面应用系统的开发经验为基础,创建了湖北省第一支机器人足球队,自2000年底组队开始,经过大量艰苦细致的研究与开发工作,形成了独具特色的比赛系统,并不断深入、不断改进,参加多次比赛,连续取得骄人的战绩,其中包括2002、2003年连续获世界杯机器人足球赛冠军2项、2003年季军1项,全国性比赛冠军2项、亚军5项。

2001年,参加了国际机器人足球联盟的世界杯比赛,在5对5的仿真比赛中进入了前8名。2002年4月,参加了中国人工智能学会举办的大庆杯第三届全国机器人足球锦标赛,在3对3半自主比赛项目中获得亚军。2002年5月,参加国际机器人足球联盟在韩国举行的机器人足球世界杯,该次比赛强手如林、竞争激烈,在5对5的仿真项目比赛中,经过顽强奋战,一举夺魁,首获冠军,成为比赛中的黑马,进步之迅速、实力之强大受到世界同行和国内各界的广泛关注,新华社、中央电视台、科技日报等权威媒体大量的报道,表明在智能机器人技术研究方面的突出实力。

以承担的湖北省教育厅重大科研项目“基于信息融合的机器人足球比赛系统开发”项目研究为核心,逐步拓宽研究内容,开展的比赛项目也逐步增加。2003年,更是硕果累累,8月初,共派出4个项目参加第四届全国机器人足球锦标赛,获冠军1项、亚军3项,充分显示了突出的综合实力,并全部获得世界杯的参赛资格。8月20日,克服诸多困难,派队参加了中国自动化学会举办的2003年全国机器人大赛中的两项比赛,并获得冠军1项、亚军1项,受到清华大学、北京大学等著名高校的肯定与赞赏。

2003年10月初,正逢国庆佳节,世界杯机器人足球大赛在奥地利的维也纳隆重举行,各个国家的技术水平迅速进步、比赛竞争白热化,经过近一周时间的激烈比赛,蝉联了冠军1项,同时获季军1项。这次比赛的胜利,作为向国庆的献礼,再一次向世界展示了我国、我省在机器人足球技术方面已经跻身世界先进行列。

为了推广机器人足球竞赛这一以全新的高技术密集型的“小平台上的技术战争”的研究,带动湖北省机器人足球技术的发展和进步,应湖北省多家高校的要求,###同志在百忙之中抽出时间组织湖北省首届机器人足球技术培训,共有11所高校踊跃参加,有力的推动了湖北省机器人足球技术研究的开展。

鉴于对机器人足球在全国的开展起到了突出的作用,被国际机器人足球联盟任命为中国华中地区召集人。经过努力争取,第五届全国机器人足球锦标赛暨世界杯中国赛区的选拔赛将在武汉化工学院举行。

三教学相长兢兢业业堪称育人楷模

作为教师,立足教学岗位,把教学工作放在首位。为本科生、硕士生开设的《人工智能原理》的课程,全部课堂教学都以多媒体课件形式完成,教学中注意将不断发展的新技术和本人在研究工作中的体会与教学实践结合起来,注重启发学生的开放性思维、培养学生独立思考的能力和分析、解决新问题的综合素质,成为青年教师中教学的典范,参加青年教师讲课比赛,成绩名列前茅,并获得武汉化工学院教学成果二等奖。

在教学过程中,不断研究如何从教学体制、教学方法、教学手段等方面培养适应新时期信息社会需要的本科毕业生的问题,深入把握国内外相关专业教学的发展趋势,题为“计算机专业人工智能课程研究性学习的探索与实践”的项目被列为湖北省教育厅教学研究项目。

既教书,又育人。不仅使学生自然地领悟到坚持真理、实事求是的科学精神,同时也培养了他们谦虚谨慎、和而不同、相互尊重的人文精神。以自己对科学和真理的不懈追求、对工作的忘我、敬业和奉献精神影响、感染、熏陶学生们,成为学生的良师益友,为学生树立做人、为学的楷模,为此被评为武汉化工学院的师德先进个人。

在学生课外科技活动中,热心指导、严格要求,有3项获得了武汉化工学院学生课外科技活动竞赛“求实杯”一等奖,其中1项获得了湖北省大学生课外科技活动竞赛“汇凯杯”三等奖。

四、深化改革谋求发展开创崭新局面

自2000年7月至今,先后担任计算机系副主任、主任、计算机学院院长。面对高等教育的激烈竞争,抓住高等教育快速发展的契机,提出“建设国内知名、省属一流的计算机学院”的目标。组织学习高等教育理论和高等教育管理方法,更新教育观念,深化内部改革,短短4年间,计算机学院迅速壮大,教师人数从23人到55人,其中引进教授2名、博士3名;本科专业从1个到3个,学生人数从400余人到1234人;“计算机应用技术”硕士点获得了批准;纵向科研课题从无到有,科研经费翻了两番。短短4年间,不仅很快开创了学院工作的局面,而且使得计算机科学与工程学院的整体工作踏上了新的台阶。

从负责专业教学的组织、科研管理、实验室建设、研究生教学和学科建设等工作到主持全面行政工作,投入了极大的精力和热情,身先士卒、科学管理、热情服务,以坚定不移的工作原则、坚持耐久的深入调查、坚决缜密的工作作风、坚韧不跋的工作精神,受到领导、同事和教师们的一致好评。

在学科建设方面,以机器人足球技术研究在国内形成的良好影响为背景,从凝练学科方向、加强队伍建设、促进科研工作的宏观决策,到召开研讨会议、组织申报材料等事无巨细,认认真真、扎扎实实,在评审过程中获得了专家的好评,并建成“计算机应用技术”学校重点学科,成功获得了“计算机应用技术”硕士学位点的批准,同时也获得了学校重点扶持学科“模式识别与智能系统”的硕士点立项,成为武汉化工学院新兴学科方向的代表。

在专业建设方面,深入调研、全面分析,以湖北省经济建设中的社会需求为导向、以师资引进与培养为基础、培植专业方向、改善实验条件,通过向教育部专业评审委员会专家的学习和自身的不断努力,成功申报了湖北省第一批“网络工程”专业。

航天工程专业范文第4篇

关键词:机械制造;数控;加工

随着全球范围内一体化进程的不断加快,我国的机械制造和加工行业正面临着其他国家机械制造和加工技术和资金的强烈冲击。而随着数控技术的不断发展,其在机械制造和加工行业的优势也日渐突出。因此只要掌握先进的数控技术,并将其良好应用在机械制造和加工行业,才能使得我国的机械制造和加工行业在国际竞争中获得领先优势,因此对于数控技术在机械制造和加工行业中的应用研究显得十分重要。

一、数控技术

1.数控技术的定义

数控技术是当前机械制造和加工行业使用的关键技术,随着计算机和自动化控制技术的深入发展,使得数控技术在自动化程度、制造加工精度等方面的优势更加明显[1]。为了深入研究数控技术,相当重要的环节是对数控技术进行明确定义。就机械制造和加工行业而言,数控技术是使用数字化的控制技术对机械制造和加工进行精确控制[2]。数控技术具有控制自动化、高精度、高效率和成本低等特点,使其取代或改进传统机械制造和加工设备,提高了机械制造和加工精度和降低相应成本。该技术使得机械制造和加工行业得到极大发展,同时也促进相应配套设备的开发利用和生产方式的改变,并增大机械制造和加工的实际应用范围。

2.数控技术的实际应用价值

与传统技术比较,数控技术具有明显的优点,其具体可以体现在以下三点:一是数控技术的制造和加工灵活性好,可进行编程控制制造和加工操作,一次操作可同时控制多工序、多工艺的进程。二是数控技术操作简单,可根据不同程序来控制相应的制造加工设备的操作,其可大幅度减少加工人员的劳动强度。三是数控技术制造和加工效率高,使用数控机床可以对精度要求高且结构复杂的零件进行制造加工,可在保证零件质量的前提下,在短时间加工完成,这很大程度上提高机械制造和加工效率。

二、数控技术应用要点

1.增加数控技术应用的重视程度

数控技术控制自动化、高精度、高效率和成本低等特点,使得其在全球范围内的机械制造和加工行业的应用已成为必然趋势。尤其是高精度、制造和加工复杂的零部件方面,数控技术已成为制造和加工的优先选择。当前很多企业已将数控技术实际应用在机械制造和加工生产,因此需要制定相应的数控技术制造加工标准规范,建立数控技术制造加工的良好工作环境以及装设合适的数控技术制造加工空间。只有真正重视数控技术的优势和特点,才可进一步增加数控技术的应用范围,进而实现数控技术在机械制造和加工行业的实际价值。同时也需要对机械加工人员进行相应的技术培训,增强机械加工人员的数控技术以及机械加工质量和加工效率。

2.加强自动编程的使用

在传统的机械制造和加工流程,机械加工人员根据零部件的制造图样人工编写相应的加工程序和工艺流程。人工编程效率低下,同时制造图样实际分析过程易出现人为失误,这限制着机械制造和加工行业发展。如果采用数控技术,利用计算机编程取代人工编程,这既缩短零部件加工时间,保证零部件的制造和加工质量,优化各种资源配置以及降低制造和加工成本。

3.完善数控机床经济型改造

使用较为先进的经济型数控机床是提高数控技术的实际应用的重要前提之一,这种数控机床可以是原有数控机床进行经济型改造,也可以是采用新技术制造的经济型数控机床。经济型数控机床的使用是面对全球机械制造和加工行业冲击的强烈需求,同时也是我国新时期机械制造和加工的实际要求,这种机床应在降低零部件制造加工成本的前提下,保证数控机床的强稳定性和高工作效率,提高零部件制造加工水平以及促进机械制造和加工行业的不断发展。

4.提高数控技术的智能化

随着数控技术在机械制造和加工行业应用范围的不断扩大,这对数控设备和数控技术有更高的技术要求,而数控技术的智能化是很重要的技术要求之一。数控技术的智能化可以有效提高零部件制造加工效率,并对制造和加工过程进行实时监控以及降低加工操作难度,其也可降低加工人员劳动强度和缩短加工时间。

三、数控技术的应用情况

最早引入数控技术是机械制造和加工行业,由于数控技术其自身的优势和特点,其在机械制造和加工行业中的应用已包括我国相关行业的各个方面,如汽车工业、机床设备、煤矿机械设备和航天工业等各领域。随着我国企业对数控技术的重视程度的逐渐增加,其应用范围也在不断扩大。

1.汽车工业

随着汽车工业的发展和汽车功能需求的提高,这也对数控技术控制程度要求也随之提高。在汽车产量和零部件精度的实际需求下,数控技术已广泛应用在汽车工业中的各个环节,随着数控技术的不断发展和应用规模的扩大,数控技术加快汽车工业的深入发展,并促使汽车功能的多样化和便捷程度。依靠现代数控技术的不断优化改进,当前很多汽车公司的生产已采用无人自动化生产线,如自动化车身前板生产线。这种生产线由数控技术和自动化技术协调工作,无需工作人员进行制造加工作业,提高零部件的制造加工精度,并有效加快焊接速度和实现标准化焊接。

2.机床设备

数控技术是机械技术、电气技术、计算机技术、自动化技术、电子技术以及信息技术的交叉结合产物。而数控机床是数控技术的有效载体,其是一种机电一体化产品,因此数控技术的研发和配套的数控机床的开发利用是机床设备领域研究开发的热点项目,其在世界范围内也受到重视,因此也促进机床设备的不断发展。数控机床的制造使用是机械和电子技术一体化的实际体现,其具有传统机床不具备的特点,如强适应性、高精度、低劳动强度、质量稳定、低成本和高灵活性等。可用于不同零部件加工,尤其是对结构复杂且精度要求较高的零部件,数控机床有利于实现生产加工管理的现代化发展。同时其技术含量高,可进行零部件的柔性自动加工。

3.煤矿机械设备

煤炭资源是我国能源结构的重要组成部分,而煤炭资源的开发需要配套的煤矿机械设备,而煤矿机械设备是否利用数控技术以及利用的程度都会对煤炭产量有很大影响。而实际生产过程中,采用数控技术的优势在于降低煤矿开采过程的投资风险和人身安全风险,同时也可提高煤矿开采效率。特别是我国经济高速发展,也相应的提高煤炭资源的需求量,目前我国有很多煤矿企业已采用数控技术对煤矿机械设备进行控制。

4.航天工业

航天技术是世界尖端科技之一,其科技含量相当高,航天技术是国家综合国力的体现,同时可以促进本国科技水平的发展和相应配套设备的开发。而数控技术在航天工业中应用较为广泛,特别是关键技术和特殊质量要求的零部件,必须采用数控技术才能保证零部件的精度和质量要求。如高速切削技术,其切削过程产热少,切削力小以致零件的基本不变形,若将高速切削引入航天工业,就必须利用数控技术对高速切削进行严格控制,才能满足相应的航天制造和加工要求。

四、数控技术的未来发展方向

数控技术的发展前景,可以归纳为以下三个方面:首先要进行数控技术创新,这种数控技术创新体现为完善数控技术研发体系,并做好相关机床和数控系统的开发制造工作。培养高素质的专业数控技术人才和技术人员的创新意识,支持机床行业提升技术创新能力和开发新产品。同时也需做好数控功能部件的专业化和标准化生产,确保根据相关技术要求进行数控机床的模块化制造。建立数控技术和数控设备交流服务平台,及时交换相关技术设备开发信息和组织攻关关键技术,这有利于推动机床行业智能化和自动化水平的发展。其次是系统性发展数控技术,数控技术的开发应用需形成完整的系统性体系,其应根据我国行业的实际需求出发,坚持技术创新、数控技术支持和服务水平,以商品化和市场化为基本目的。最后是提高数控技术支持和服务水平,数控技术及其设备是机械制造和加工行业的基础,而建造的数控设备是否能抵抗全球相关行业的冲击,很大程度上是由数控技术支持和服务水平所决定。因此建立其数控技术支持和服务为基本出发点的保障体系,可以有效实现传统产业的改造,又可获得良好的经济收益。

五、结语

通过本文对数控技术的定义及其对机械加工领域的应用价值的阐述,以及数控技术应用要点、机械制造行业中的实际应用情况以及数控技术的发展前景的分析来看。数控技术是机械制造和加工的核心基础技术,其具有巨大的应用价值。在面临全球机械制造和加工行业的冲击,提高数控技术在行业中的应用范围和应用程度,可以有效提高我国相关行业竞争力,进而提高整个行业的发展水平和促进国民经济的不断发展。

参考文献:

[1]李学佳,杨杰,陈永银,刘亚刚.浅析机械自动化技术的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2013,(23).

航天工程专业范文第5篇

关键词:实战化教学;复杂电磁环境;考核评估;模拟训练

系统跟踪测量雷达是对目标坐标及其轨迹进行实时精确测量的雷达,被广泛应用于武器控制、空间探测、靶场测量等领域[1]。“跟踪测量雷达装备操作”是航天工程大学测控工程专业本科生必修课程。实战化教学是以作战训练中的难点、热点问题为重点,建立紧贴实战的课程体系、教学内容体系、教学方法手段、教学环境等,以提高学员解决问题、指挥作战训练能力的一种教学形式[2-3]。为了满足跟踪测量雷达的实战化教学需求,课程组总结借鉴国内外雷达装备的实战化教学研究成果[4-10],从教学理念、教学内容、教学模式、教学平台、师资队伍等方面进行改进完善,并利用已有的跟踪测量雷达模拟训练系统开展装备操作教学。与雷达实装训练相比,模拟训练系统既可以降低训练费用,缩短训练周期,又能实施针对性训练[4]。现有的跟踪雷达模拟训练系统能够完成基本的跟踪测量雷达训练操作,但随着跟踪测量雷达所面临战场环境和任务使命的变化,以及测控工程专业装备操作课程实战化教学的要求,需设计和实现满足实战化教学训练需求的跟踪测量雷达模拟训练系统。

1跟踪测量雷达模拟训练系统实战化教学中存在的问题

现有跟踪测量雷达模拟训练系统主要被用于模拟现役跟踪测量雷达系统设备及操作场景,具备雷达跟踪测量任务全过程装备操作模拟及情况处置模拟功能;模拟训练系统由雷达模拟、岗位模拟、任务规划与评估模拟和故障诊断等分系统构成。将现模拟训练系统用于实战化教学时面临的主要问题如下:①能够模拟的训练科目较少,操作界面与实装界面差距较大,学员在模拟器上训练后,在实装操作时还需要重新学习,模拟训练效果差。②模拟跟踪测量的目标是简单的点目标,未考虑实际目标的雷达回波特性和运动特性,卫星、弹头和火箭等目标的回波特性区别不明显。③没有模拟复杂电磁环境下的装备操作,特别是干扰环境下的目标跟踪测量。④故障模拟功能简单,故障诊断只是简单列出故障类型,没有故障定位和修复功能。⑤考核评估规则简单,没有建立考核评估指标体系,仍以教员主观评价方式为主,易受人为因素的影响,难以客观、公正地评价学员的操作水平。⑥现役跟踪测量雷达由多家厂所研制生产,装备型号多、功能模式多,参数设置复杂。不可能针对一套实装设立一套模拟系统,因此,模拟训练系统既要尽可能和实装保持一致,又要兼顾不同的装备型号。

2对跟踪测量雷达模拟训练系统实战化设计的思考

跟踪测量雷达实战化模拟训练系统应具备弹道导弹、卫星、空间碎片和临近空间飞行器等目标发射、再入、飞行中段、在轨运行等各阶段雷达回波数据接入和仿真模拟功能,具备雷达测量任务情况处置、设备故障想定编辑功能,具备模拟训练效果评估、成绩评判和训练数据统计分析功能。针对现有模拟训练装备在实战化教学中存在的问题,从目标的运动特性和电磁特性模拟、复杂电磁环境模拟、岗位操作模拟、训练场景模拟、设备故障模拟和建立实战化考核评估体系等方面提出实战化教学的需求,为实战化跟踪测量雷达模拟训练系统设计与实现提供参考。

2.1目标的运动特性和电磁散射特性模拟

跟踪测量雷达模拟训练系统能够产生逼真的目标运动特性和电磁散射特性。一方面,可将真实目标运动轨迹和雷达回波作为输入,也可参考真实目标,模拟生成目标的轨迹,仿真生成雷达目标回波;另一方面,针对导弹、卫星、高超音速飞行器、空间碎片等典型目标,可用STK软件仿真目标运动轨迹,并记录目标运动姿态,然后建立典型目标运动特性库。用AltairFEKO等电磁场仿真引擎仿真建立典型目标结构及表面材质模型,仿真目标回波。FEKO软件基于矩量法实现对麦克斯韦方程组的求解,并将矩量法和高频近似计算法相结合,特别适合求解电大尺寸等复杂电磁问题。从仿真回波中可提取目标的RCS起伏、一维距离像、ISAR图像、极化、极点等特性。RCS反映了目标对入射雷达波的反射能力,与目标的尺寸、材料及相对雷达实现的姿态角密切相关,包含了一定的目标特征信息。一维距离像反映了宽带雷达探测目标的某一时刻,目标上散射点沿着雷达视线的分布情况,是目标重要的结构特征信息。ISAR图像反映了目标的二维结构特征信息。极化特征通常由极化散射矩阵获取,极化散射矩阵表征了目标对极化波的散射特性,与目标的形状、大小、材料、结构、姿态和雷达频率等有关,包含了丰富的目标信息。极点特征仅依赖于目标的大小、形状和材料等信息,是谐振区雷达最重要的识别方法之一。总结上述电磁散射特征,建立典型目标电磁散射特性库。模拟训练系统工作时,可通过调用目标运动特性库和电磁散射特性库,产生逼真的目标运动特性和电磁散射特性。

2.2复杂电磁环境模拟

跟踪测量雷达一般为单脉冲体制,具有测角精度高、抗干扰能力强等优势。然而,理论和试验均表明,尽管单脉冲是各种跟踪方法中抗干扰能力最强的技术,但是采用适当的手段仍然可以成功将其干扰。目前用于跟踪测量雷达的干扰策略有交叉眼干扰、自动增益控制干扰和延迟转发干扰等[11]。交叉眼干扰是一种特殊形式的相干干扰,通过2个相干干扰源同时作用产生合成回波,人为制造相位波前畸变,对雷达测角系统进行欺骗干扰。在角跟踪系统中,AGC将通过调节增益,保持其输出功率稳定。当强干扰加入时,要求AGC快速降低增益;强干扰关闭时,要求AGC迅速增加增益。AGC受控放大器增益的变化可能使目标航天器跟踪信号被抑制导致无法有效地跟踪[11]。延迟转发干扰是干扰机接收雷达发射信号,并经过一定时间延迟转发给雷达,进而实现干扰。针对上述3类干扰方式,需参考雷达实装的抗干扰策略,并研究新的抗干扰手段,在模拟训练系统上进行复杂电磁环境下目标跟踪测量战术战法的研究。

2.3岗位操作模拟

模拟训练系统的各模拟终端应参考实装设备设计,操作台面按键设计和软件界面设计与实装风格保持一致,学员可获得与现役设备一致的交互式操作体验。岗位操作可分为距离岗位操作、综合岗位操作和数据交互岗位操作等。距离操作岗位显示和路信号、波门信号、点迹航迹信息、定位信息和时间信息等,主要用于训练距离操作手。距离操作手主要完成距离波门搜索、距离截获、反射应答切换、解距离模糊、解速度模糊、宽/窄波门切换、手动移相等操作。综合操作岗位显示目标距离幅度信息、雷达设备状态信息等,主要用于训练综合操作手。综合操作手主要完成装订参数、波形切换、频点切换、盲区切换、引导源选择、发射机加电控制等操作。数据交互操作岗位主要用于训练数据交互操作手,数据交互操作手主要完成数据处理、对外数据交互和监测维护测试等操作。

2.4训练场景模拟

模拟训练系统可模拟真实的操作场景和任务场景。任务场景包括首区任务、运行段任务、再入段任务和分离目标等。典型操作模拟包括操作手单项操作、雷达整机单站使用、雷达整机多站任务和应急操作。执行首区任务一般需要采用多站工作方式,可能涉及到发射机输出功率衰减控制,多站工作方式的交互实现涉及它站信号幅度、距离,发射机输出功率衰减控制涉及到雷达参数表的实时修订,根据实时修订的参数信息可完成回波信号幅度的计算和相应显示。运行段任务主要涉及弧段规划、多站工作等,属于常规任务,以任务场景为基础,各模拟终端协同实现运行段任务跟踪。再入段任务除了常规跟踪测量多目标跟踪外,主要涉及再入黑障区的反射、应答回波幅度异常。分离目标场景中分离目标为本站相参信号,为了实现对分离目标的幅度、距离等的模拟,需要特定时间段的分离目标航迹与对应RCS信息。在操作手训单项操作模式下,每个操作手训练是独立进行的。所有模拟终端运行相同的训练软件,学员根据界面显示的目标运动情况,通过控制操纵杆和按键等模拟完成距离或角度的相关操作。雷达整机单站操作用于训练学员对作战环境的判断和战场目标的敏感性,并对雷达进行恰当的战术应用。在单站训练场景模式下,相邻3个模拟终端分别运行相应软件,组成虚拟雷达整机,距离和角度操作手配合完成目标的捕获跟踪,各训练软件通过调用不同的功能模块完成测量数据和雷达状态信息的显示。在多站训练场景模式下,多个雷达整机可组网实现协同引导跟踪功能。每个雷达整机的跟踪弧段事先经任务规划中心设置好,综合模拟器根据弧段计算每一模拟终端的目标数据并下发给各模拟终端,多个雷达整机进行交班式接力跟踪。在此场景下,每个雷达整机距离量程内可能会出现多个目标(即它站目标),距离操作手可以对目标进行MGC调整、移相等操作。在应急训练场景模式下,教员可在考核评估系统中设置不同的故障来对学员的应急操作进行训练。如教员可设置发射机高压电源故障,此时目标回波消失,模拟终端上目标消失,此时学员应进行退出跟踪、重新搜索目标等操作。

2.5设备故障模拟

故障诊断与排除模拟训练是以管理科学、军事训练学、计算机编程和行为科学为基础,以模拟分析、计算机技术和信息技术为手段,面对雷达模拟训练实施及装备操作问题,利用计算机程序和数据库支持,使故障诊断与排除具有智能化的计算机系统。采用虚拟现实技术,构建故障诊断与排除模拟训练环境。通过虚拟装备结合典型实装组件,构建雷达故障环境,典型的故障类型包括发射分系统故障、接收分系统故障、信号处理分系统故障、伺服分系统故障和显控分系统故障等。发射分系统故障又可分为发射组件故障、发射电源故障和发射监控故障等类型,接收分系统故障又可分为频率源故障、接收通道故障和接收电源故障等类型,信号处理分系统故障又可分为时序接口故障、DSP插件故障、计算机故障和信号处理电源故障等类型,伺服分系统故障又可分为电机故障、变频器故障、转台故障、控制器故障和伺服电源故障等类型,显控分系统故障又可分为计算机故障、交换机故障和显控电源故障等类型。通过文字、照片和视频等形式,使学员能够熟悉雷达组成、信号流向、操作使用和排故方法。通过部队调研,建立典型故障现象库与专家解决库。典型故障现象库存储按一定结构存放的雷达设备故障案例,每一条案例都有具体的说明和结论。专家解决库中存储着每种故障案例的解决方案,包括处理失败的故障案例,并指明失败的原因,可用来提示受训学员的错误操作步骤。通过使用帮助文档,能够使学员快速掌握操作方法;利用虚拟及真实测量工具,使学员快速掌握故障定位和具体排故方法,并通过虚拟现实实时显示排故效果。

2.6建立实战化考核评估体系

考核评估的目的是通过量化分析和精确评定,客观评价学员的操作,总结分析训练中暴露出来的矛盾和问题,充分调动学员的积极性,不断提升实战化训练水平。明确实战化考核评估内容,细化实战化考核评估标准,然后综合利用层次分析法、模糊综合评判法、智能方法等进行考核评估,并建立相应的数据库、管理操作手和历史考核成绩。效果评估软件应包括评估数据采集、训练效果评估计算和评估结果显示等功能。其中评估数据采集主要负责采集模拟训练系统生成的和学员操作的各种数据,包括模拟目标数据采集、雷达仿真数据采集、设备操作数据采集、应急排障数据采集、任务演练数据采集、中间数据采集和处理结果数据采集等,以便后续进行各指标的评估。训练效果评估计算功能应该包括设备操作评估、应急排障评估、任务演练评估、指标综合计算、评估策略选择和评估置信度分析等。评估结果显示功能应包括评估报告模板配置、评估报告生成、评估显示配置和评估结果显示等。根据模拟训练系统的操作训练,考虑将训练评估科目分为3大类,即设备操作、应急排障、任务演练,基本涵盖了部队日常装备使用的各个方面,又细分为不同复杂电磁环境下、不同实战条件下的科目。对操作顺序有明确要求的操作需重点评估实际操作顺序,如伺服解锁与控制操作、距离角度跟踪等。对实时性有明确要求的操作则需重点评估操作手操作反应时间,如发现目标至距离闭合时间、距离闭合至角度闭合时间等。

3结束语

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