航天航空技术范文

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中图分类号：TG45 文献标识码：A

焊接技术就是高温或高压条件下，使用焊接材料（焊条或焊丝）将两块或两块以上的母材（待焊接的工件）连接成一个整体的操作方法。焊接技术存在着减轻结构重量、提高结构性能等优势，在航空航天制造中已经由辅助工艺转变为飞机制造的关键技术。在航空航天业领域里，特种焊接技术所占的比例和应用面正在逐渐扩大，其中又以高能束流焊接技术以及固态焊技术（摩擦焊、扩散焊等）电子束焊接、等离子束焊接和激光焊接为代表。先进焊接技术的发展为飞机、发动机的设计、构造提供了技术支持，大大促进了发动机性能的提高，对先进飞机制造与生产，航天航空工业的发展提供了广阔的空间。

1 搅拌摩擦焊的原理

搅拌摩擦焊技术（Faction Stir Welding，简称FSW）是英国焊接研究所（简称TWI）在1991年发明的新型固相连接技术，具有无飞溅，无需焊接材料，不需要保护气体，被焊材料损伤小，焊缝热影响区小，焊缝强度高等特点，被誉为“当代最具革命性的焊接技术。是世界焊接技术发展史上自发明到工业应用时间跨度最短和发展最快的一项固相连接新技术。它是利用一种非耗损的搅拌头，高速旋转着压入待焊界面，摩擦加热被焊金属界面使其产生热塑性，在压力、推力和挤压力的综合作用下实现材料扩散连接，形成致密的金属间固相连接。搅拌摩擦焊与其它常规焊接方法一样都是利用摩擦热作为焊接热源。搅拌摩擦焊是由一个圆柱体形状的焊头伸入到工件的接缝处，由于焊头高速旋转与焊接工件材料之间发生摩擦，连接部位的材料由于温度升高而软化，同时通过对材料进行搅拌摩擦进而完成焊接。

2 搅拌摩擦焊的特点

2.1 先进的固相连接技术

搅拌摩擦焊相对于惯性摩擦焊与线性摩擦焊而言，是一种新型的固相连接技术，与传统的熔焊工艺比较，固态焊接是使母材保持在塑性状态下，保持在母材未融化的状态下进行的，其显微组织为细晶组织与母材的锻态组织非常接近。焊接后焊缝组织的力学性能与母材相当甚至要超过母材的原有力学性能。固态焊接的另一个优势在于焊接过程的机械化、自动化程度高，不需要特殊的焊接技术人员，固态焊接包括摩擦焊和扩散焊，在民用航空发动机的结构整体化设计及制造中，固态焊接作为一种先进的焊接技术，正发挥着越来越重要的作用。

搅拌摩擦焊主要是依靠旋转和工件的相对运动来完成，相对于惯性摩擦焊与线性摩擦焊高昂的设备来说，搅拌摩擦焊对设备的要求不高，只要具备以上两种运动即可，如一台铣床就可以完成简单的小型平板搅拌摩擦焊，专业的搅拌摩擦焊设备的可靠性更高，焊接过程的可重复性更好好。

2.2 广泛的应用范围

搅拌摩擦焊在焊接过程中，材料不会融化，因此接头不会产生粗大的柱状晶、偏析、夹杂、裂纹和气孔等与熔化和凝固冶金有关的焊接缺陷及焊接脆化等现象；轴向压力和扭矩共同作用下焊接材料会产生晶粒细化、组织致密等力学冶金效应，同时具备自清洁的功能，以上因素决定了搅拌摩擦焊工艺不但性能优异，而且应用广泛，，除传统的金属焊接外，还可进行粉未合金、复合材料、功能材料、难熔材料等新型材料的焊接，尤其适用于铝—铜、铜—钢、高速钢—碳钢、高温合金—碳钢等异种材料的焊接，甚至如陶瓷—金属、硬质合金—碳钢、钨铜粉末合金—铜等性能差异非常大的异种材料也可连接。

同时，搅拌摩擦焊还具有广泛的结构尺寸以及接头形式适应性。可用于棒对棒、管对管、管对棒、管（棒）对板等的焊接，在任何位置几乎都可以实现准确的定位。

2.3 绿色、清洁的焊接工艺

搅拌摩擦焊在焊接过程中火花、无弧光、无飞溅、无辐射无烟雾、高频以及害气体等对环境产生影响的污染源，是一种绿色、清洁的焊接工艺。

3 搅拌摩擦焊技术在航空航天工业中的应用

在航空航天领域里，新材料、此工艺大量使用，世界范围内的相关公司都对搅拌摩擦焊做了大量的研究，如飞机机身的纵向、环向、预成形件的搅拌摩擦焊连接、飞机起落架传动支承门、飞机方向翼板、飞机中心翼盒盖板、飞机蒙皮制造、飞机机翼蒙皮结构的修理、飞机地板搅拌摩擦焊以及新型商业飞机的搅拌摩擦焊等。

美国 Eclipse公司在Eclipse N500型商务飞机制造中首次大规模成功运用了 FSW技术， 包括飞机蒙皮、翼肋、弦状支撑、飞机地板以及结构件的装配等基本上都采用搅拌摩擦焊技术制造，其中70%的铆接被焊缝替代，这不仅极大地提高了连接质量，而且使生产效率提高了近10倍，可以比自动铆接快6倍，比手动铆接快60倍，共计节省成本约2/3。波音公司将搅拌摩擦焊技术用于C-17和C-130运输机地板的制造，利用搅拌摩擦焊代替紧固件连接，简化了地板结构设计并提高了构件的生产效率，生产成本降低了20%。总之，FSW技术正处于深入研究和推广应用阶段，存在着巨大的应用发展潜力。

总之，搅拌摩擦焊接是一种优质、高效、低耗、清洁的先进焊接制造工艺，在航空航天工业领域中具有巨大的技术潜力和广阔的市场应用前景。通过与计算机、信息处理、软件、自动控制、过程模拟、虚拟制造等高技术的紧密结合，搅拌摩擦焊接正在以高新技术面貌展现在人们面前。

参考文献

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立足江苏，积极实施民，整合资源，加速形成学校向产业技术转移的有效机制南京航空航天大学是具有良好军工技术基础的综合性研究大学，研发了一大批运用于国防的高新技术和科技成果，这些科技成果在民用市场同样有着巨大的发展潜力。因此，发挥国防特色，积极推进军工技术向民用市场转移，势在必行。针对国民经济和江苏省发展，中心加强引导军用技术与民用市场的融合，使国防科技在服务军工科研和生产的同时，为地方经济和发展做出突出贡献，赋予学校科技工作新的增长点。有效形成了军民融合、军民互相促进的良好局面。例如，在民用航空发展需求方面，中心重点在通用航空设计制造、航空规划与交通管理、民营运营与空港经济、飞机运行与安全保障、民航培训与先进训练等方面加快推进技术转移和辐射，先后为镇江新区、扬州新区、南京江宁区等地方政府开展航空产业和空港经济规划，与南京禄口国际机场、无锡苏南国际机场、杭州萧山国际机场、上海机场集团公司等20余家省内外机场，中国南方航空集团公司、中国民用航空局华东管理局等航空公司和空管部门，江苏航空产业集团、中国电子科技集团公司第二十八研究所、中国商用飞机公司等科研院所和大型企业建立产学研合作关系，推动我校特色“三航”技术在相关领域迅速应用和转化。

2参与行业共性、关键性技术的研究

积极与地方政府、企事业单位共建合作平台，开展产学研合作，服务地方经济发展中心以国家重点发展的主导产业为抓手，充分利用学校人才、特色优势学科和最新科技成果的优势，积极融入区域创新体系的建设，加强与各级地方政府和企业构建合作平台，走政产学研合作之道路。同时，企业单纯依靠内部技术创新活动实现技术创新能力提高越来越难，需要与外部知识源的合作，因此，校地合作、校企合作已成为地方经济快速发展、企业提高技术创新能力的有效途径。中心先后与南京六合区、张家港、连云港、萧山、武义等19个省内外城市共建南航国家级技术转移中心分中心，同时在高端装备制造、新能源、新材料等领域与政府以及企事业单位建立研究院、研发基地、工程中心、联合实验室等36个技术创新平台。这些平台的建立，大大加快了学校最新科技成果向地方转移，促进了当地经济及企业的快速发展。中心依托我校在航空航天民航等领域的国家重点学科、国家优势学科创新平台、国家重点实验室等科技创新平台，围绕国家和区域产业需求，积极参与行业共性、关键性技术研究，促进科技创新成果的转化，显著提升相关行业的发展水平。例如，在江苏省重点发展的新能源产业领域中，中心以我校作为首席单位承担的三项国家“973”项目为基础，整合学校在力学、电子信息和机械自动化等学科方面的科研成果及人才团队，与无锡市展开了全面合作，将“973”项目、国防预研项目等研究的创新成果成功应用到无锡的风电产业，开发出了全球首创的MW级竹质复合材料风力机叶片，共建无锡市风电设计研究院、南航无锡研究院等创新平台16个，有效推动了无锡市在装备制造、新能源等优势战略新兴产业的发展。

3以企业需求为导向

加速科技人员服务企业长效机制建立，有效推进学校最新科技成果转化成社会生产力科技人员服务企业为我校、地方企业、科技人员等搭建了交流合作平台，推动我校最新科技成果迅速向企业集聚，对帮助企业攻克技术难题、提升企业技术创新能力和竞争力、促进先进适用技术向现实生产力转化、促进地方经济发展等方面起着至关重要的作用，也是我校技术转移中心的职责所在。一方面主动贴近企业，挖掘企业技术需求，积极构建企业、中心数据共享平台（南京航空航天大学技术转移中心网站），主动联合企业开展技术开发、技术咨询、成果转化等多形式、多层次的合作，积极推荐教授、博士柔性进企业，直接参与企业技术创新工作，有效开展科技人员为企业服务。另一方面完善制度、规划激励措施，制定各类学科及技术团队的产学研合作策略，实现重点（特色）学科服务重点产业，不断提升中心综合服务能力。同时，中心着力建设打造科技人员服务企业的技术转移人才体系，多次组织涵盖科研老师、学院科研秘书、技术经纪人及中心管理团队等技术转移各个层面人员的技术转移业务培训，打造一支专业水平高、视野开阔的创新型科技人员服务团队，为服务企业工作打下坚实基础，不断强化和提升中心服务人员在市场经济条件下的综合服务能力。

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综合管理岗

二、岗位职责：

1、组织、参与各类科技创新及技术交易活动洽谈;

2、参与校地产学研合作平台建设管理相关工作;

3、协助开展学校知识产权推广与运营工作;

4、 负责学校技术转移信息平台维护、知识产权数据维护等工作;

5、完成领导交办的其他工作。

三、聘用条件：

1、具有本科及以上学历;

2、能熟练使用计算机，工作细致，爱岗敬业，责任心强，热爱科研管理工作，具有良好的交流沟通能力和团队协作精神;

3、可适应经常性出差工作;

4、具有相关技术转移、知识产权管理经验者优先。

四、聘用办法及待遇：

该岗位新聘人员的聘用方式为劳务派遣，按照国家和学校相关规定，由劳务派遣公司与派遣人员签订聘用合同，支付协议工资，缴纳社会保险及公积金。

五、招聘截止时间

简历投递截止时间为2016年3月10日(只接受电子邮件)。若在招聘截止后10个工作日内未接到电话通知，说明未通过审核，将不再另行通知。

六、联系方式

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用于叶片现场测量的B l a d eMaster–L车间型双激光测量技术可完成叶片高效率高精密全尺寸检测。

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0 引言

随着科学技术的进步，飞行器的性能越来越高，对结构件的各项要求也越来越高，采用传统的铆接、焊接方式制造的装配件已不能满足总体的需要。20世纪70年代问世的超塑成形/扩散连接技术（SPF/DB），能够大幅减轻结构件重量，降低成本，具有较高的强度和刚性，并且通过减少零件和连接环节提高系统的可靠性，从而广泛应用于航空航天领域。本文主要介绍了超塑成形/扩散连接技术（SPF/DB）的原理、特点以及在航空航天领域的应用。

1 超塑成形/扩散连接技术原理

1.1 超塑成形/扩散连接的概念

1.1.1 超塑性（SPF）

超塑性通常是指材料在拉伸条件下表现出异常高的延伸率也不产生缩颈与断裂现象。当延伸率大于100%时，即可称为超塑性。按照实现超塑性的条件和变形特点的不同，目前一般将超塑性分为以下几类：组织超塑性、相变超塑性和其他超塑性。实际生产中应用最广泛的是组织超塑性。获取这种超塑性一般要求材料具有均匀、细小的等轴晶粒和较好的热稳定性。

1.1.2 扩散连接（DB）

扩散连接是把2个或2个以上的固相材料（包括中间层材料）紧压在一起，置于真空或保护气氛中加热至母材熔点以下温度，对其施加压力使连接界面微观凸凹不平处产生微观塑性变形达到紧密接触，再经保温、原子相互扩散而形成牢固的冶金结合的一种连接方法。通常把扩散连接分为3个阶段（见图1）：第一阶段为塑性变形使连接界面接触。在金属紧密接触后，原子开始相互扩散并交换电子，形成金属键连接。第二阶段为扩散、界面迁移和孔洞消失。连接界面的晶粒生长或再结晶以及晶界迁移，使金属键连接变成牢固的冶金连接。最后阶段为界面和孔洞消失。在这一阶段中主要是体积扩散，速度比较慢，通常需要几十分钟到几十小时才能使晶粒穿过界面生长，原始界面完全消失。

1.1.3 超塑成形/扩散连接（SPF/DB）

SPF/DB是一种把超塑成形与扩散连接相结合用于制造高精度大形零件的近无余量加工方法。当材料的超塑成形温度与该材料的扩散连接温度相近时，可以在1次加热、加压过程中完成超塑成形和扩散连接2道工序，从而制造出局部加强或整体加强的结构件以及构形复杂的整体结构件。如钛合金的超塑成形温度为850～970℃，扩散连接温度为870～1280℃，由于在超塑成形温度下也可进行扩散连接，因此有可能把这2种工艺结合，在1次加热、加压过程中完成超塑成形和扩散连接2道工序。这种只需1次加热、加压过程的SPF/DB工艺常见于板料的吹胀成形和扩散连接。体积成形（如超塑性模锻）与扩散连接相结合的SPF/DB工艺往往需要将超塑成形和扩散连接分开进行，先超塑成形后再扩散连接或者先扩散连接后再超塑成形，视具体工艺情况而定。

1.2 超塑成形/扩散连接的技术原理

超塑成形工艺按成形介质可分为气压成形、液压成形、无模成形、无模拉拔；按原始坯料形式可以分为体积成形、板材成形、管材成形、杯突成形等等。其中，在航空航天领域中，应用最为广泛的超塑成形方法是板材气压成形，也称吹塑成形。吹塑成形是一种用低能、低压获得大变形量的板料成形技术。通过设计制造专用模具，在模具与板料中间形成一个封闭的压力空间，板料被加热到超塑性温度后，在气体作用下，坯料产生超塑性变形，逐渐向模具形面靠近，直至同模具完全贴合形成预定形状。具备超塑性的材料包括钛合金、铝合金、镁合金、高温合金、锌铝合金、铝锂合金等。目前超塑成形技术最广泛的应用是与扩散连接技术组合而成的超塑成形/扩散连接组合工艺技术（SPF/DB），利用金属材料在一个温度区间内兼具超塑性与扩散连接性的特点，一次成形出带有空间夹层结构的整体构件。按照成形构件初始毛坯数量不同可以分为单层、两层、三层及四层结构形式（见图2）。

用于SPF/DB组合工艺的扩散连接方法主要有三种：小变形固态扩散连接、过渡液相扩散连接和大变形/有限扩散连接。在扩散连接过程中应采用惰性保护气体或真空，以防止氧化层的形成和生长。对于常使用的钛合金而言，超塑成形和扩散连接技术条件和工艺参数具有兼容性，因此有可能在构件研制中把两种工艺组合在一个温度循环中，同时实现成形和连接。在采用SPF/DB组合工艺进行多层结构的生产中，可以先扩散连接后超塑成形（DB/SPF），也可以先超塑成形后扩散连接（SPF/DB）。

DB/SPF工艺过程中，构件的芯板结构由板面的止焊剂图案而定，构件生产可在一次加热循环中完成，也可分为两道工序。一道工序的特点是零件在生产过程中无需开模。两道工序则有以下优点：扩散连接可用气压或机械压力，也可选用其他连接技术；超塑成形前可对扩散连接质量进行检测；扩散连接和超塑成形的温度可各自优化，气压更易控制；可同时连接几个部件，提高加工经济性。

SPF/DB工艺过程中，首先根据构件加强要求形式涂止焊剂或焊接，然后外层板和芯板沿周边扩散连接并气压成形，最后在超塑温度和压力条件下，完成芯板之间以及芯板和外层板之间的扩散连接。该工艺的主要问题是辅助扩散连接比主要扩散连接困难，扩散连接只能靠气压提供压力，另外，氩气中的杂质和经过超塑成形后脱落的止焊剂容易导致扩散连接连接质量下降。

2 超塑成形/扩散连接的优缺点

超塑成形/扩散连接技术的优点：

1）可以使以往由许多零件经机械连接或焊接组装在一起的大构件成形为大型整体结构件，极大的减少了零件和工装数量，缩短了制造周期，降低了制造成本；

2）可以为设计人员提供更大的自由度，设计出更合理的结构，进一步提高结构承载效率，减轻结构件质量；

3）采用这种技术制造的结构件整体性好，材料在扩散连接后的界面完全消失，使整个结构成为一个整体，极大的提高了结构的抗疲劳和抗腐蚀特性；

4）材料在超塑成形过程中可承受很大的变形而不破裂，所以可成形很复杂的结构件，这是用常规的冷成形方法根本做不到或需多次成形方能实现的。

超塑成形/扩散连接除了具有以上优点，同时也存在以下的几点不足：

1）对零件待焊表面的制备和装配的要求较高；

2）焊接热循环时间长，生产率低。在某些情况下会产生一些副作用，例如母材晶粒可能过度长大；

3）设备一次性投资较大，而且焊接工件的尺寸受到设备的限制；

4）对焊缝的质量尚无可靠的无损检测手段。

3 超塑成形/扩散连接技术的研究方向

超塑成形/扩散连接技术虽然已进入工程应用阶段，并已展示出巨大的技术经济效益，但钛合金超塑性应用领域仍以航空航天等军工业为主，与其他新兴技术一样，仍然需要不断开发其在其他工业领域中的应用。近年来，国内外超塑成形/扩散连接研究发展趋势主要由以下几个方面。

3.1 超塑成形结构要素研究

主要针对超塑成形技术中存在的两个主要问题，即压力-时间加载曲线和实际最小厚度预测进行研究。利用塑形力学和超塑性力学的基本原理对载荷、应力、应变、时间和应变速率等进行分析，并通过五种结构要素进行验证和修正，通过理论曲线与试验结果相比较，为SPF技术提供了一定的理论依据和合理的压力-时间加载曲线设计方法。

3.2 典型构件制造技术研究

主要针对飞机结构的几种结构形式，研究其高温、高温密封；进气方法；脱模工艺；曲线毛坯制备方法；典型构件的制造方法及工艺流程、工艺参数的选用；隔离剂图形的设计制备等。这些制造方法的研究，能够为典型构件的研制提供一整套可选用的方法，并为设计部门提供了重要的设计依据。

3.3 超塑成形/扩散连接前后材料的力学性能变化研究

主要包括常温性能、高温强度、疲劳性能等。为设计部门提供重要承力构件的设计依据，并通过此研究向材料生产厂家提出合理的订货技术要求，为在我国制定生产超塑成形专用材料的正式标准提供有价值的参考。经过超塑成形/扩散连接热循环后的板材，由于晶粒长大及氢氧含量变化和材料表面状态变化等原因，使其力学性能发生变化。因此，在工艺过程中严格控制加热温度、时间，合理的设计加载曲线，采取必要的表面保护措施是非常重要的。

3.4 超塑性材料研究

增加超塑性材料品种，开发现有材料的超塑性。如Ti基复合材料、金属间化合物等材料超塑性的开发；纳米材料超塑性的实用化研究和高应变速率超塑性合金的研究。

4 超塑成形/扩散连接技术在航空航天上的应用

从20世纪60年代开始，受到先进飞行器的刺激和推动，国外航空工业率先开展超塑成形技术研究。70年代早期，美国洛克威尔公司首先将超塑成形技术应用机结构件制造中，使钛合金制造工艺发生了技术变革。随后，欧美将钛合金SPF、SPF/DB技术列为重点研究项目，促使超塑成形整体结构在飞机、发动机、导弹、卫星、舰艇等工业领域的应用不断扩大，显示出旺盛的生命力，在已获得的工程应用领域内产生了巨大的技术经济效益：F-15E后机身结构采用SPF/DB整体结构后，减少了726个零部，并取消了10000多个紧固件；联合战斗机（JSF）的后缘襟翼和副翼、F-22后机身隔热板等重要结构均采用了钛合金超塑性成形/扩散连接的整体结构。

在民用飞机结构制造方面，据统计：飞机结构重量中8%-10%以上的结构可以采用超塑成形整体结构。这些应用包括稳定性设计结构（肋、梁、框架、承压支柱）、复杂的多板式部件（壁板、固定托架和支撑架）、复杂壳体（管道、箱体、容器）气动面、检修口盖/舱门、发动机舱部件、发动机转子零件、热空气管道以及装饰壁板和生活设施等。欧洲空中客车公司的A310、A320、A330/340制造中，采用超塑成形/扩散连接的钛合金两层超塑整体结构替代铝合金铆接结构后，取得了减重46%的效果；波音777发动机气动舱门采用了两层超塑整体结构，用以替代原来的焊接结构，原来结构23个零件需要70h的装配时间，采用钛合金超塑两层整体结构后减少到2个零件，装配时间仅需6h，同时减重1.4kg。

在发动机领域，超塑成形/扩散连接组合工艺已经成为重要结构制造的关键工艺。作为大涵道比涡扇发动机的关键部件之一，英国罗・罗公司率先采用SPF/DB技术研制宽弦无凸肩空心风扇叶片，其特点是利用桁架结构取代蜂窝结构，使叶片重量减轻了15%，大大改善了叶片的气动特性，先后将26片钛合金空心宽弦无凸肩风扇叶片应用到遄达700和遄达800发动机上。最近，空客A380飞机使用的遄达900发动机，其一级风扇直径为295cm，整个风扇部件包括24片采用弯掠设计的空心钛合金风扇叶片，大大改善了叶片的气动特性，在抗外来物损伤方面比早期的风扇叶片效率更高。

此外，近年来随着导弹轻量化、高强度要求的进一步升级，钛合金超塑成形/扩散连接整体结构制造技术引起了高度的关注。导弹弹体结构、气动面采用钛合金SPF/DB技术工艺后可实现无余量结构制造，省去了大量机加工时间、紧固件和装配作业的时间。更为重要的是，SPF/DB工艺有利于整体成形出具有薄壁空心、形状复杂、光滑表面和气动外形流畅的导弹弹体结构。另外，采用钛合金超塑成形/扩散连接技术制造的薄壁夹层空心结构还能有效实现埋入式结构的功能，在一体化制造方面潜力巨大。

5 结论

超塑成形/扩散连接技术应用表明：尽管材料（钛合金）成本高，但成本效益和重量减轻对航空航天的吸引力更大；超塑成形/扩散连接技术在国外已广泛应用行器零部件的生产中，并开始批量生产；我国超塑成形/扩散连接技术在上世纪70开始研究，不仅应用机的零部件，而且还在航空发动机、导弹结构上广泛应用，有效的减轻重量，降低制造成本，提高系统可靠性和耐久性，为促进航空航天技术进步做出了贡献。

【参考文献】

[1]郭健，杨建民，刘振岗.扩散焊技术的应用[J].学科发展，2004.

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1 概述

从1957年人类发射第一颗人造卫星以来，空间技术取得了突飞猛进的发展，航天器的类型也在不断增加，如通信卫星、气象卫星、导航卫星、深空探测器等[1]。航天器的功能随着种类不同而存在差异，但无论何种类型的航天器，都是一个包含多种分系统、由多台设备组成的复杂集合体，其功能的实现依赖于各组件之间的协同运作，因此需要正确的控制。

传统的航天器控制方式是基于指令的，地面人员综合考虑航天器任务需求和各种约束条件，制定相应的控制指令序列，并在航天器处于测控范围时上传[2]，航天器接收指令后根据指令内容在指定时刻执行相应的动作，然后返回遥测信息，完成对航天器的控制。控制指令上传和遥测信息返回要求地面与航天器进行频繁地交互，因此对测控资源的依赖较为严重；控制指令的执行时刻是固定的，当遇到突况时无法自动调整，灵活性较差，不能满足实时对地观测等高动态特性应用的要求；此外，这种控制方式以地面为主导，航天器缺乏自主性，已经无法适用于深空探测等外部环境不确定、对自主性要求很高的应用场合。

为了满足新型空间应用的要求，需要对传统的航天器控制方式进行改进，因此，文章提出基于任务目标的航天器自主控制技术，把航天器的控制方式从指令级别上升到任务级别，航天器接收任务信息后在轨自动生成所需的控制指令，实现自主控制。

2 基于任务目标的航天器控制方式

传统的基于指令的控制方式是一个典型的规划、执行和感知的循环过程。地面人员通过遥测信息来预测航天器当前状态，并结合任务安排进行综合规划，生成完整的控制指令序列，完成规划过程；地面中心上传控制指令至航天器，航天器接收指令后分发给相应的设备，完成执行过程；控制指令执行完毕以后，由测量设备采集各设备的状态并通过遥测信息返回地面，用于后续任务的规划，完成感知过程。在这种控制方式中，规划过程是在地面进行的，执行过程和感知过程是在航天器上完成的。

为了减少对测控资源的依赖，增加指令执行的灵活性和航天器的自主性，与基于指令的控制方式相比，基于任务目标的控制方式把规划过程转移到了航天器上，如图1所示。航天器接收任务目标，该任务目标可能来自地面中心，也可能由航天器上的智能任务模块根据外部事件自主产生；规划过程采用一定的规则和算法，把任务目标转换为完成任务所需的指令序列；感知过程采集执行过程中的状态信息，并反馈给规划过程进行动态调整。

基于任务目标的航天器控制方式有以下三个优点：

（1）注入效率高。为了实现对航天器的控制，地面中心只需要上传任务目标，控制指令的生成由航天器自主完成，相比于指令序列的上传，注入效率明显提高[3]。

（2）受测控影响小。规划过程位于航天器上，规划所需的状态信息和控制所需的指令序列均在航天器内部传递，减少了与地面中心的交互，在特殊情况下，任务目标可以由航天器自主产生，此时，航天器甚至可以在无地面干预的条件下保持较长时间的正常运行，降低了对测控的依赖。

（3）动态响应特性强。规划过程可以实时获取航天器各设备的状态信息，当指令执行出现偏差或遇到突发事件时，规划过程可以迅速实施重规划，根据外部条件动态调整之前的指令序列，指令执行的灵活性很强，极大地提高了航天器的自主能力。

3 基于任务目标的航天器控制实现

为了实现基于任务目标的控制，需要解决两个基本问题：任务目标的定义、任务目标和控制指令的转换方法。

3.1 任务目标的定义

航天器由多个分系统构成，如热控分系统、姿轨控分系统、通信分系统等，各分系统又包含一系列设备，如通信分系统包括天线、功率放大器、调制解调器等，因此，设备是航天器实现具体功能的原子单位，对航天器的控制本质上是对各设备的控制，航天器任务目标的完成依赖于各设备基本功能的实现。

设备在不同的时间段可能处于不同的状态，分别表示不同的工作模式，如功率放大器包括关机模式、开机模式等。设备执行控制指令后状态发生变化，工作模式也随之改变，把最常见的工作模式称为默认工作模式，表示设备不接收指令时所处的状态，如关机模式为功率放大器的默认工作模式。在航天器控制过程中，发送指令使设备从默认工作模式转移到完成任务所需的工作模式，任务完成后再恢复到默认工作模式，因此，可以用工作模式来定义任务目标，如下所示。

任务目标：某一时间区间内设备所处的工作模式。

根据定义，任务目标可以用三元组来表述，记作Goal：Mode，其中，设备表示任务目标的执行对象，时间区间表示任务目标的执行时段，工作模式表示任务目标的状态要求。

3.2 任务目标与控制指令的转换

在基于任务目标的控制模式下，航天器各设备最终执行的仍然是控制指令，因此，本节对任务目标和控制指令的转换方法展开研究。以一个简单的对地成像系统为例，设定该系统包括成像仪、温控器和旋转机构三台设备，其中，成像仪用于对地观测，温控器对成像仪的温度进行控制以防止其受损，旋转机构根据观测目标的方位把成像仪旋转到合适角度进行观测。

在该成像系统中，设定以下三条约束条件：（1）温控器在成像仪开机3分钟前关闭，防止成像仪温度过高造成损害。（2）温控器在成像仪关机5分钟后开启，防止成像仪温度过低造成损害。（3）成像仪在旋转机构停止旋转2分钟后可以拍照，防止旋转机构抖动引起成像质量下降。

成像系统中各设备的控制指令如表1所示。

假设旋转机构在T0时刻开始向成像区域旋转，在T1时刻旋转到位，成像仪拍照过程持续一分钟，根据设备动作之间的约束条件（若无约束条件，设定相邻两个动作间的间隔为一分钟），制定合适的指令序列来控制对地观测任务。

在T0时刻旋转机构开始旋转，在T0+1时刻温控器关机，根据约束条件1，在T0+4时刻成像仪开机；在T1时刻旋转机构停止旋转，根据约束条件3，在T1+2时刻成像仪开始拍照；在T1+3时刻成像仪停止拍照，在T1+4时刻成像仪关机，根据约束条件2，在T1+9时刻温控器开机。具体的控制指令序列如表2所示。

上述过程是典型的基于指令的控制方式，为了实现基于任务目标的控制，需要把指令转换为任务目标，因此，采用时间线来表示控制指令的执行过程，如图2所示。

图2中，各设备在指定时刻执行相应的控制指令，从而引起设备状态的变化。以旋转机构为例，在T0时刻前，旋转机构处于“静止”状态；从T0时刻执行“开始旋转”指令后，至T1时刻执行“停止旋转”指令前，旋转机构处于“旋转”状态；在T1时刻后，旋转机构恢复“静止”状态。其余设备的状态随着指令执行而变化的过程类似，此处不再赘述。

根据上述分析，指令执行时间线可以转换为相应的状态转移时间线，如图3所示。

图3中，相邻时刻之间的设备状态是确定的，因此工作模式也随之确定。以温控器为例，在T0+1时刻前，温控器处于“开机”状态，工作模式为“开机”模式；在T0+1时刻至T1+9时刻，温控器处于“关机”状态，工作模式为“关机”模式；在T1+9时刻以后，温控器恢复“开机”状态，工作模式也恢复为“开机”模式。其余设备的工作模式类似，此处不再赘述。

在任意时间区间内，各设备的工作模式是明确的，根据任务目标的定义，此时任务目标也是明确的，因此，状态转移时间线可以转换为任务目标时间线，如图4所示，其中R-0和R-INF分别表示相对0时刻和相对无穷时刻，无具体意义。

图4中，任意相邻时刻之间的工作模式均可以视作任务目标。以成像仪为例，在T1+2时刻至T1+3时刻处于“成像”模式，该任务目标可以表示为 。

通过指令、状态和工作模式之间的关系，图2所示的基于指令的控制方式逐步转换为图4所示的基于任务目标的控制方式。反之，给定任务目标，规划过程通过任务目标之间的相互传递，使各设备从默认工作模式转移到指定工作模式，任务完成后再恢复为默认工作模式，转移过程中引起工作模式变化的所有指令即为最终的控制指令序列，从而完成任务目标向控制指令的转换，实现基于任务目标的控制。

4 结束语

文章分析了基于任务目标的航天器控制流程，在此基础上对任务目标的定义、任务目标和控制指令之间的转换方法进行论述，建立起基于任务目标控制的一般性概念。与基于指令的控制方式相比，基于任务目标的控制方式具有灵活性强、自主性高等优点，在未来的空间探索中存在很大的应用潜力，值得进一步深入研究。

参考文献

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先后荣获国家技术发明奖一等奖1项，国防科技进步奖等省部级奖项5项，获得授权发明专利7项，在国内外期刊发表科技论文多篇。荣获中国航天科技集团公司“技术创新先进个人”、“航天人才培养先进个人”和“航天贡献奖”等荣誉。

本刊记者凌翔（以下简称记者）：上海航天控制技术研究所是我国红外精确制导技术和便携式防空导弹核心产品研发的专业研究所和重要基地。

您作为所长和精确制导控制技术专家，请首先介绍一下所里的科研情况。

刘付成（以下简称刘所长）：很高兴利用这个机会谈谈我的认识。上海航天控制技术研究所隶属中国航天科技集团八院，五十多年来一直从事红外制导技术和便携式防空导弹核心产品的研发，及时掌握国内外发展动态，紧跟国际技术路线，自主研发了四代产品，形成了完整的技术体系和齐全的产品体系，是我国在这个领域的领头羊，为部队和军贸提供了大量装备，实战性能优良。

精确制导防空导弹历经六十多年的发展已经到第四代了，成为防空武器系统一种极为重要的作战武器，在国土、要地防空防御中发挥非常重要的作用。小巧轻便、灵活机动、价廉物美的便携式防空导弹作为末端防御武器，主要承担防御低空、超低空威胁，如喷气战斗机、直升机、无人机、巡航导弹等。

这些装备在各国防空导弹装备中占有65%以上数量份额，并在20世纪历次局部战争中，尤其在近期中东的几次局部战争和反恐战争中，国际上几种典型便携式防空导弹均取得了良好的战绩。

记者：请结合精确制导技术，谈谈便携式防空导弹在战争中的作用。 便携式防空导弹结构示意图

刘所长：现代实战数据表明，精确制导武器因击毁敌方80%以上的目标而成为高技术战争的主要杀伤工具。其中红外精确制导武器在各国装备的各种战术导弹中占60%以上。在近几年的几次局部战争中占被击落飞机的90%以上，在实战中取得了辉煌成果，因而引起各国军方的高度重视，随着红外精确制导技术的发展而装备的新一代便携式防空导弹，将在未来灵活多变的局部战场中扮演着越来越重要的角色。

精确制导技术目前分为光学制导、射频制导和复合制导三大类，光学制导又分为红外制导、激光制导和可见光制导。其中光学制导技术，尤其是红外制导技术由于具有制导精度高、环境适应性强、小型低成本等特点，而成为便携式防空导弹的首选方案，并带动这类导弹从上世纪60年代的第一代，发展到目前的第四代。在役和在研装备中以红外制导的便携式导弹为主，它具有精度高、隐蔽性好、抗干扰能力强和全天时作战能力。

记者：请谈谈红外制导技术与便携式防空导弹的关系。

刘所长：红外探测由早期的点源、线列发展到目前的面阵成像，由单一波段发展到双波段、多光谱，灵敏度逐步提高，信息处理智能化，从而使武器装备的作战距离越来越远，抗诱饵干扰能力越来越强。

可以说是以红外制导为主的光电制导技术的发展带动了便携式防空导弹的发展和进步，随着红外制导技术向高灵敏大面阵成像、高光谱成像、偏振成像以及智能化方向发展，支持便携式导弹远距离高精度作战、全天时作战、复杂战场环境下作战。

记者：国外便携式防空导弹的发展状况如何？

刘所长：国外便携式导弹装备的导引头主要有可见光导引头、激光驾束、激光半主动和红外导引头，其中以红外导引头为主，所以后续重点谈谈红外制导导弹。

红外精确制导技术在全世界范围内受到高度重视，欧美、俄罗斯、日本以及我国等均投入了巨大人力、物力和财力，开展了大规模的技术开发、产品研制，大量装备和使用，加速了红外制导技术的发展进程。

记者：请介绍一下红外精确制导武器的发展特点，以及在局部实战中发挥的作用？

刘所长：在历次局部战争中，红外精确制导武器的战绩卓越，显示出强大的生命力。红外制导的发展历经了点、线、面探测体制，光谱覆盖近红外、短红外、中红外和长红外等几个大气窗口。如今已经发展到成像制导技术为主，实现了全天时工作，可实现多波段、高灵敏度、高分辨率、高帧频，能够获取更加丰富的场景信息，有利于在复杂战场环境下发现和识别目标，提高反隐身和抗干扰能力。发展总历程按照技术特色和作战能力可分为以下几代。

第一代，比较著名的有美国“红眼睛”，俄罗斯“箭”2，法国“吹管”，我国“红缨”5。典型特点是采用短波点源非制冷硫化铅探测器+单元调制盘式体制，灵敏度低，抗干扰能力差，只能尾追攻击第一代战机。 中国“飞鹰”6防空导弹属于第二代便携式防空导弹，具有优秀的被动红外寻的能力，制导精度高

第二代比较著名的有美国“毒刺”，俄罗斯“箭”3、“针”1，英国“标枪”，我国的“飞鹰”6。典型特点是采用短波/中波点源制冷硫化铅或锑化铟探测器+圆锥扫描体制，灵敏度和抗背景干扰能力有一定提高，攻击范围扩大，具备后半球攻击第二代战机能力。

第三代比较著名的有美国“毒刺”，俄罗斯“针”S，法国“西北风”，英国“星爆”、“星光”，我国的“飞鹰”16。典型特点是采用点源或线列高灵敏度探测器+多元双色扫描体制，具备探测距离远、抗人工红外诱饵干扰能力强、跟踪速度大和一定的自动搜索与截获能力，具备全向攻击第三代战机能力，具备一定的拦截巡航弹、反舰导弹的能力。

第四代比较著名的有美国“毒刺”BLOCKII和“长钉”SPIKE，日本“凯科”91式，国内正在研制过程中。典型特点是采用中/长焦平面探测器成像或线列机扫成像体制，具备高灵敏度、强抗干扰能力和自动搜索与截获能力，真正具备全向攻击和拦截第四代战机能力，具备拦截巡航弹、无人机、空地导弹、反舰导弹等弱小目标能力。

国外主要军事强国目前的主战装备以第三代为主，第四代少量装备，在阿富汗战争、利比亚战争、伊拉克战争等多次局部战争中发挥了巨大作用。 俄罗斯“针”S防空导弹属于第三代便携式防空导弹

便携式地空导弹主要打击对象是低空、超低空飞行的战斗机、攻击机、轰炸机和武装直升机以及巡航导弹。

记者：我国光学精确制导技术及其武器装备近几年取得很大进步，请问这个领域国内的发展跟先进国家同步吗？现状如何？

刘所长：经过近十几年的发展，我国光学精确制导技术应该说基本赶上世界先进水平，所有技术途径和导引头产品种类都有所涉及，装备的导弹种类齐全，各代的战技指标与国外同类产品基本相同，并在实战中得到验证。

我国的“飞鹰”6便携式防空导弹与美国的“毒刺”性能相当，均属于第二代技术特色便携式防空导弹。“飞鹰”16均属于第三代技术特色便携式防空导弹。技术水平高，使用效果好，受到广泛好评。正在研制中的其它新一代便携式防空导弹采用多种探测体制，技术水平和世界先进水平旗鼓相当。

另外需要说明的是，尽管我国光学精确制导技术及其武器装备整体上和国外先进水平不相上下，不少技术还领先国际水平。但是我国在红外、可见光和激光探测器的发展上，和美国、法国和日本等先进国家还存在差距。这些，我国科技人员正全力攻关，力求迎头赶上。 美国“毒刺”防空导弹（FIM-92）。作为第二代便携式防空导弹，“毒刺”使用了一个更灵敏的导引头，拥有了更好的动力学性能，增加迎头交战能力和一个综合“敌我识别”（IFF）系统

记者：未来光学精确制导技术的发展趋势是什么？带动新一代便携式防空导弹向什么方向发展，在未来战争中的作用会发生什么变化？

刘所长：当今高科技的发展同样会带动光学精确制导技术的发展，从分析国内外的技术发展途径来看，主要有以下几个发展趋势。

第一，在导引头体制上，由单一制导体制和单波段制导向多波段多维多谱、多模复合成像制导技术方向发展，以提高武器装备的目标识别和抗干扰能力。

第二，在灵敏度上，采取大面阵高灵敏高帧频智能化探测器、先进光学系统、弱小目标识别信息处理技术等，以提高反巡航弹或无人机或制导炸弹等弱小目标探测能力。

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[摘要] 以南京航空航天大学材料科学与技术学院为例，依据创业教育的体系内容及基本要求，针对目前高校大学生创业教育中存在的实践环节薄弱问题，提出了通过政产学研联合，共同构建创业教育实践基地模式，并对建立该模式的意义、所具有的优势，以及实施方式进行了较为详细的分析。政产学研联合构建的创业教育实践基地模式已在实际运行中得到了检验，取得了较好的实施效果，期待今后进一步完善，并逐渐加以推广应用。

[

关键词] 大学生；创业教育；政产学研模式；实践基地

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 1674-893X(2015)04?0099?03

创新创业教育以培养学生的创新能力和创新精神、创业意识和创业技能为基本内容，注重实践，其目标是培养高素质创新创业型人才，在本质上仍属于素质教育范畴。所谓创业，是指创建某一个经济组织并对其进行科学管理，以实现创业者个人的发展目标。一个成功的创业者所具有的品质和特性，是在创业实践中培养出来的，包括其思维方法、知识和经验、智慧和技能、品格和胆识等。“创业教育”(enterprise education)，从广义上说，其目的是为了培养具有开拓性的个人。创业教育注重培养个人的首创和冒险精神、创业和独立工作的能力，包括技术、社交和管理技能等[1,2]。创新创业是当代大学生成长成才的重要途径。大学生不仅要学习和掌握扎实的专业理论知识，还要具有创新精神和创业意识，勇于实践，在创新创业中不断成长。

目前的情况是，一方面大学生有创业热情，另一方面由于自身的经验欠缺、实践能力不足等原因，导致创业的成功率偏低。这是由于大学生基本生活在相对简单封闭的校园环境，长期接受应试教育，虽然在某些技术专长上可能占有优势，但由于对社会缺乏深度了解，不熟悉经营的“游戏规则”，在企业运营、组织协调和风险意识等方面的能力还不够强，经常由于事先估计不足而导致整个创业计划失败。因此，大学生在创业前应积极参加创业训练、积累创业知识，去企业实习(实践)积累相关管理和营销经验，以提高创业成功率。

高等学校作为创新创业型人才培养的重要阵地，应将人才培养、科学研究和社会服务三者紧密结合起来，实现从注重知识传授向更加重视素质和能力培养的转变，使学生的“知识、素质、能力”协调发展。通过深入开展创新创业教育，培养大学生树立创新创业意识，掌握基本创业技能，提升创新创业能力[3]。在目前及今后一段时期，如何有效开展大学生创新创业教育，是各级教育主管部门和高等院校面临的重要课题之一。

一、目前创业教育模式及创业教育中存在的问题

与单纯的知识和技能教育有所不同，创新创业教育的思想和理念是，以培养大学生的创新思维和创新精神、创业意识和创业能力等为目的[2]，它更加注重对大学生综合素质和能力的提升，尤其是对创新性意识和创造性观念的培养。近年来国内许多高校为促进大学生创业进行了积极有益的探索，取得了一定效果。但由于受整个社会环境的影响，以及各种主观和客观因素的制约，使得大学生创业的整体效果并不令人满意。这是由于大学生在创新创业过程中面临着较多的知识和经验、技术与资金等方面的问题；此外，高校大学生创新创业教育的学科体系和课程设置、师资队伍建设、实践环节等许多方面还有待进一步加强[4]。相关外部条件的缺乏和自身条件的限制，直接影响到大学生的创新创业能力与水平，使大学生创新创业面临许多困难和挑战。

现阶段，国内高等学校创新创业教育存在的主要问题是，没有将创新创业教育有机融合于学校的整个教学体系中，导致创业教育与专业教育分离[5]。此外，国内创业教育目标设定的功利性、对创业教育理解的片面性、创业教育支撑体系的局限性以及创业教育课程体系的单一性，都难以适应经济社会发展对创新创业型人才培养的目标要求[1]。因此，高校必须在创业课程设置与创业指导等方面做进一步努力，完善创新创业教育体系，探索大学生创新创业教育的方式和途径，通过积极引导，提升大学生的创新能力与创业知识水平。大学生应在认真学习相关创新创业知识基础上，通过参加各种实习实践，积累宝贵的创业经验，不断完善和提升创业技能。各高校通过不断探索创新创业教育实践，目前已形成了三种比较典型的创新创业教育模式：学科导向型模式、实践导向型模式和综合型模式[4]。

与创业教育的理论知识学习相比，创业教育的实践环节显得更为重要，这就需要有适合大学生进行创业教育实践的载体。在工业生产中，按照目前的管理体制机制及其运行模式，大型企业在技术上比较成熟，其生产工艺过程及产品质量保障体系较为完善，学生在实习或实践过程中能学到一些知识，但总体上学生的参与度不够。这是因为大型企业现有的生产及管理体系，可保证其产品生产过程安全高效，但流水线的现代化生产，使参加生产实践的大学生对企业的整个生产过程及产品质量监控体系难以提出更多的意见或建议，或者说由于自身原因如专业知识水平掌握还不够系统等，导致学生在实习(实践)过程中大多只能被动地接受知识的学习，并不能完全主动参与其中，学生的创新精神和创业技能难以充分发挥；相比较而言，中小型企业的技术准入门槛相对较低，但限于企业的生产规模较小，加上资金和技术等方面的条件限制，或由于市场竞争激烈，一味追求降低产品的生产成本以增加企业利润，造成产品的生产工艺过程不够规范，或由于观念上的认识或思想上的重视程度不够，使中小型企业在学生实习实践安全方面的保障投入不如大型企业。此外，由于企业的生产规模小，单个企业一次性能够容纳学生实践的人数不多，直接导致创业教育实践的成本增加。

二、高校创业教育的改革探索和实践

开展大学生创新创业教育，应选择大学生容易接受的教育路径作为突破口，为学生的创新创业提供指导和服务，教学过程应以学生的创业体验和创业实践为主，其核心是改革传统教学模式，让学生从被动接受知识转化为主动获取知识，由培养知识型人才向培养创新创业型人才转变。目前，国内许多高校对大学生创新创业教育进行了积极探索和实践。文献[1]学习借鉴国外经验，构建了具有特色的“一核心、三平台、九模块”创新创业教育体系，形成了集“创业教学、创业模拟、创业实战三位一体”的多层次、立体化的创新创业教育长效运行机制。文献[5]在分析大学生创新创业教育现状及存在问题的基础上，提出了以创业操盘实践项目作为大学生创新创业教育的途径。山东农业大学充分发挥自身特点和学科优势，整合教育资源，总结出“双创四驱”教育模式，并建立了长效工作机制，取得了良好的实施效果，对于深入推进创新创业教育具有一定的示范意义[2]。

实践表明，创业教育实践基地建设是有效实施创新创业教育的关键。现实情况是，高校、企业和政府之间还没有形成相互协调、良性互动的构架体系。大学生创新创业实践基地普遍比较缺乏，大多数企业基于自身的生产考虑，不太愿意为大学生提供创业实践机会，使学生难以真正学到实际的企业管理和经营知识[4]。因此，创新创业教育实践基地建设显得尤为重要。相对于大型企业，选择中小型企业，大学生在实习实践过程中能有更多机会参与到企业整个生产过程及企业管理和产品销售过程。这是由于多数中小型企业在生产上还不够规范(或未完全定型)，技术上可能还不够成熟，使学生在亲身实践过程中有机会参与到企业技术改造、新产品开发以及产品质量体系认证等，能提出一些合理化的建议或措施，可能直接被企业采纳；另一方面，企业基于自身发展的需求或市场竞争所致，需要不断地进行新产品研发和技术创新，在生产过程中难免遇到一些技术上的问题，虽然学生由于专业知识掌握不够或实践经验不足，在自身已有知识体系下可能还不足以解决这些技术问题，但大学生背后依托所在高校的师资力量和科研平台(实验条件)，有望解决企业在生产过程中遇到的技术问题，使企业与高校之间建立紧密的产学研合作关系，也为大学生创新创业教育的开展提供保障和途径。

鉴于单个中小型企业的规模小，一次性可容纳学生创业实践的人数较少问题，如果能按照建立产业集群(或行业协会)的思路，将大学生分散到多个与其所学专业相关联的企业实习，这样一方面便于实习带队教师的指导及宏观上的管理，确保整个实践(创业教育)过程安全有效实施；另一方面，为了保证学生的实习(实践)过程顺利进行，基于政产学研联合，共同构建创业教育实践基地，不失为一种较好的方式和途径。协调处理好“政府—企业—学校”之间的关系，明确三者之间的责、权、利，以政府为依托，选择地方政府所辖区域内安全条件和生产环境较好、注重技术创新的若干个相关联企业，建立产业集群，政府对企业的安全生产负有监管责任，政府和企业共同携手构建，提供安全、高效的实习实践环境和条件；学校有责任也有能力为学生实习实践提供基本理论和专业知识上的指导，在技术上提供保障和支撑，确保学生在整个实践过程中的参与度，充分发挥学生的主观能动性，激发学生的创新创业热情，培养具有创新精神和创业意识的高素质人才。

三、政产学研联合构建创业教育实践基地

高校进行创新创业教育，不仅要重视课堂教学，更应加强实践基地建设，强化创新创业教育的实践活动环节，使大学生在实践中创新，在创新中创业。高校应积极探索建设多种形式的创新创业教育实践基地。例如，创建大学科技产业园、创业示范基地和创新创业孵化基地等，校企联合开展实践教学，实现产学研相结合[4]。南京航空航天大学材料科学与技术学院拥有一批高水平的师资队伍，在材料科学与工程、应用化学等专业培养了一大批优秀的学子，大学生在企业进行创业教育实践，有利于学生巩固所学的专业知识，激发学生的创业热情，大力提升学生的创新创业能力。

为了进一步深入落实高校与政府(企业)之间的全面合作意向，充分发挥学校的教学、科研和人才培养优势和企业工程实践优势，促进学校与镇区企业在人才培养、科技攻关、技术开发、成果转化、技术服务等方面的全面合作，2014 年7 月，南京航空航天大学材料科学与技术学院与丹阳市吕城镇人民政府共同签署了共建大学生实践(创业)基地协议，双方就大学生实习实践(创业)基地建设达成共识，《丹阳日报》头版进行了专题报道。镇区企业可为大学生提供了解企业创新发展和新产品开发的鲜活教材，也为南航材料学院的教师和研究生进行科学研究与技术开发提供了紧密结合实际的新思路和新途径。

根据协议，南航材料学院选派了首批20 余名本科生来到吕城镇所属10 余家相关企业进行实践(实习)。大学生到企业进行生产实践，一方面可以为企业注入新的活力，传播先进的文化和思想理念，同时大学生真正走进生产第一线，了解企业产品的生产过程，理论与实践相结合，可以学到许多书本上学不到的知识，使学生进一步明确今后的学习目标和研究方向，有利于提高学校的人才培养质量；另一方面，学生在生产实践中了解企业在新产品研发和技术改造升级等方面的技术需求，可以为企业的发展规划制定和技术难题解决牵线搭桥，并提供实际指导和帮助；此外，发展中的镇区企业迫切需要招聘引进优秀的高校毕业生，学生通过在企业实践中的深切感受，有利于他们了解企业对科技和人才的需求，真正感到有用武之地，吸引优秀大学生到实践(实习)企业创新创业，同时也为高校毕业生的就业开辟了一条新途径。此次政产学研联合，校企共建大学生实践(创业)基地，打造产学研合作新模式，使政府—企业—高校之间达到合作双赢。

生产实习(实践)是大学生进行科技创新的不竭动力和源泉。在此次进行的创新创业教育实践过程中，大学生们的学习实践成果丰硕。例如，有一位同学在生产电热合金丝的企业中，亲身感受了产品生产工艺的全过程：选料熔炼开坯锻造退火酸洗拉拔光亮退火成品检验等。其中就合金配方设计和酸洗热处理等工序还提出了合适的改进措施，能简化工序，节约成本，保证产品质量。另有一位同学针对小家电生产中，其核心部件加热器耐腐蚀性较差的问题，提出了合理的改进措施，解决了企业多年在生产中存在的技术问题，受到了实践企业的好评。生产实践使创新创业的思想和意识不断深入大学生心中。已有的实践表明，通过政产学研相结合，加强大学生创新创业实践基地建设，有利于促进大学生创新创业教育开展，取得了较好的实施效果。

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近年来，随着我国金税工程的不断深化，我国税收控管能力不断增强，税收征管水平不断提高，虚开增值税专用发票等违法犯罪活动得到了有效遏制，但也仍有少数不法分子利用现有防伪税控系统只加密发票七要素的局限性，通过伪造发票、篡改发票信息等手段，非法谋利。为了有效防范新型涉税违法案件（“雷霆一号”）的发生，国家金税工程主要承担者航天信息股份有限公司在原有增值税防伪税控系统上实现了发票信息的汉字防伪。

新系统在原有发票七要素防伪的基础上增加了对购销企业名称等票面重要信息的防伪。自2010年12月启动试运行工作以来，为满足不同行业的需求，并进一步提升识别通过率，航天信息专门组建了技术研发团队，持续推进汉字防伪技术的升级研发。在增值税防伪税控系统基础上，依托发票汉字防伪技术，针对稀土行业的特殊字符展开防伪攻关，对稀土企业开具的稀土发票进行有效的开具管理与开票数据的分析监管，为我国以税务信息化手段跨界资源监管提供了可行性的有效助力。

防堵发票漏洞

作为金税工程的主要组成部分之一，航天信息增值税防伪税控系统是为控管增值税，扼制利用发票偷税、骗税，防止税收流失而研制的。自研发成功以来，目前该系统已成功覆盖350多万户增值税纳税企业，以及全国各级国税单位，不仅为国家税收征管提供了有效技术保障，同时也为国家税收持续增收作出了重要贡献。但是，由于近年来不法分子偷税、漏税的手段越来越复杂，越来越多样化，该系统也逐渐显现出一定的局限性，需要加强防伪手段，从而有效打击日趋多样化的偷、漏税行为，保障国家税收不流失。

为了加强增值税发票票面信息的防伪特性，有效防范不法分子篡改企业名称、商品名称等汉字信息虚开增值税专用发票的犯罪活动，航天信息在原有增值税防伪税控系统上实现了发票信息的汉字防伪。新系统采用数字密码和二维码技术，利用可以存储更多信息量的二维码替代了原来的字符密文，并在加密发票七要素信息的基础上实现了对购销方企业名称等信息的加密、报税采集和解密认证。自2010年试运行以来，该系统凭借防伪能力强、防伪信息量大、兼容性好等三大特点使发票防伪更上一层楼，更进一步地从税收和发票源头上防范了偷、漏税等行为的发生。

篇10

安大略经济发展与创新厅还开展了圆桌会议来促进加强全省的航空教育。这项行动着眼于技术发展与教育，旨在加强政府、产业和学术机构之间的合作。

记：安大略省航空企业众多，政府与航空企业的关系是怎样的？很多经济学家认为，小企业对于区域经济发展的贡献最大，安大略省是否对于发展中的中小型航空企业给予具体的扶持和支持政策？对于大型航空企业，政府是如何帮助企业进一步扩大规模，提升行业竞争力的？

杜：安大略省的航空产业位居加拿大第二位，约有350家公司、22 000名从业人员。我省的航空产业正在经历高速发展。根据安大略省与各公司讨论所得数据，仅今年第一季度销售额增幅就达10%～15%。

无论是中小型企业还是大型航天航空企业，安大略省政府都为之创造了良好的商业环境来帮助其成长。例如，2012年我们对航空航天类企业征收的企业税为25%（联邦政府及安大略省政府共同征收的企业税），这个税率低于其他主要的制造省份。同时，我们也有最优惠的鼓励研发的税收政策，以鼓励安大略的企业在开发创新技术上投资。

安大略经济发展与创新厅不仅在省内开展了一系列活动，同时也在全球范围内安排访问活动来支持推广航天航空业。在2011年，我们带领安大略省航天航空业代表团（6家企业）参加了在香港举办的亚洲国际航空展览会暨论坛。为支持省内航天航空产业，安大略省政府还积极参加范堡罗航展与巴黎航展。今年，我们有22家企业在范堡罗航空展上展示他们世界级的产品和技术。

在帮助大型航天企业方面，我省政府为包括古德里奇、普拉特·惠特尼（加拿大）、麦哲伦航空公司（Magellan）在内的企业提供了资金支持，来支持他们的创新工作。实际上，从2006年起，安大略政府为航空企业提供了超过8 500万加元的有偿和无偿资助。

对于安大略省的中小企业，省政府对部分主要供应商给予支持，如飓风制造公司（Cyclone Manufacturing） 和 2 Source制造公司，为他们的生产运营提供帮助，以此来拉动省内航空产业的供应链。最近我们与航空产业合作组织了一场名为“创新之翼（Wings of Innovation）”的座谈会，旨在协助促进安大略省二线企业的协作，并建立与全球主要航空生产商之间的联系，将安大略省定位为世界航天航空先进生产工艺的领导者。

记：早在2010年，安大略省省长麦坚迪（Dalton McGuinty）带领航空企业代表团访问上海，与中航工业展开合作洽谈，能否透露贵省与中航工业的合作进展情况？

杜：在2011年巴黎航展上，时任经济发展与贸易厅厅长的彭佩珊（Sandra Pupatello）与中国航空工业集团副总经理耿汝光先生会面，讨论了在华的安大略企业面前的商机，并了解了中国航空产业的情况。

安大略省政府十分重视中国市场，我们十分渴望可以与包括中国航空工业集团在内的航空企业继续进行深入对话。我们期待有机会能加强安大略省内主要航空企业与中国企业的商业合作。

记：自2010年后，中国的通用航空市场和公务机市场发展迅速，您是怎样看待中国市场的？安大略省是否有针对中国市场的具体发展计划？

杜：中国公务机市场的迅速发展为安大略企业提供了重要机会。安大略省政府已开展交流团为安大略省航空企业在华拓展业务提供帮助。如前面提及的，2011年安大略经济发展与创新厅带领了一支由6家企业组成的航空代表团来到香港。

庞巴迪公司在安大略省多伦多市生产其旗舰产品“环球快车”系列，有大约40家安大略企业能够参与到此重要项目。安大略企业同样也是庞巴迪其他商务机项目的重要供应商，如“挑战者”和“利尔喷气”。我们期盼销往中国的这些飞机的销售能够在中长期内显著增长。

安大略省政府同时也希望在未来我们的企业能够更多地参与到中国的项目，如中国商用飞机有限责任公司C919以及“新舟”700民用涡桨飞机。诸如霍尼韦尔这样的航空企业已经在为C919提供关键系统。

记：自2011年以来，欧盟在航空公司须缴纳碳排放税的问题上的立场引来包括中国和加拿大等30余个国家的反对，大家普遍认为欧盟的做法有悖于《东京议定书》的相关规定，关于这一问题，您的观点如何？

杜：安大略省政府历来都极为重视环境保护。到2015年，世界上第一座将树木纤维加工为飞机燃料的工厂将在安大略怀特河投入运营。这个项目是由总部设在加利福尼亚的Rentech公司和安大略省共同合作完成。通过Rentech领先的专利技术，每年可将110万吨林木废料转化为8 500万升低碳可降解的合成燃料。而这正是航空公司需要的燃料，通过精炼厂旁的铁路轨道，燃料将直接运送到多伦多皮尔森国际机场，为跨境航班提供燃料。

记：早在2005年，安大略省曾公布了一项振兴航空工业的发展战略报告，该报告希望到2015年，安省航空制造业的产值从2004年的80亿加元增加到180亿加元，从业人数从25 000人增加到45 000人。但是近年来国际经济形势远低于经济学家们多年前的预期，航空产业也必然受到影响。安大略省的航空工业发展现状如何？远期战略目标是否能如期实现？

杜：正如我之前提到的，安大略省政府将航空产业视为未来几年经济增长的关键动力。虽然全球经济衰退对安大略的航空产业有一定影响，但由于我们拥有高技能人才和富有创新能力的企业，我们的航空产业仍旧保持着全球范围内的竞争力。

实际上，安大略的航空产业已经看到成熟和新兴市场对商务机和公务机的需求正在上升。安大略省航空企业的年销售额约为65亿美元，这个数字也说明整个产业正在不断发展。

加拿大最大的航空企业庞巴迪已看到市场对包括“挑战者”和“环球快车”在内的商务机的需求巨大。庞巴迪公司对安大略省的大型多样化的航空供应链的成功有巨大贡献。世界上几乎每一架客机都使用了安大略省制造的航天航空零部件，因此我们期盼在整个价值链上我们的航空制造业能够持续成功。

有一系列其他事件也反映出安大略省航空制造业的发展。例如：

日本住友集团决定在安大略省多伦多开设第一家海外工厂。新建的加拿大子公司将生产重心放在支线客机与公务机起落架的最后组装。工厂将于2012年末或2013年初投入运营；

2012年1月，三菱公司在大多伦多区修建了占地25 000平方米的新工厂，为庞巴迪公司“环球快车”系列与挑战者300制造机翼。而就在不到五年之前，三菱才在安大略设立它的第一座工厂；

2011年9月，庞巴迪公司宣布将在它位于多伦多的登士维（Downsview）工厂生产其新型“环球快车”7000/8000 公务机。

这些新的进展表明越来越多的航空制造企业将安大略省选定为新项目或新工厂的所在地。

记：2012年6月，巴菲特旗下奈特杰（NetJets）飞机租赁公司斥资96亿美元购买425架飞机，其中庞巴迪公司的订单就达到73亿美元。巴菲特的巨额订单对安大略的经济有何积极影响？

杜：奈特杰订购庞巴迪公司的“挑战者”300与605，是庞巴迪公司的一次胜利。“挑战者”系列虽然是在加拿大的魁北克省组装的，但是在安大略省却有许多重要合作伙伴，如梅西埃-布加迪-道蒂航空制造公司（Messier-Bugatti-Dowty）和三菱重工。实际上，还有约40家安大略企业也是“挑战者”系列的供应商。庞巴迪的供应链中有超过150家项目供应商，为我省经济每年创收逾5亿加元。

记：与大多数亚洲经济体的发展模式不同，西方国家的优势在于高科技领域的科技创新。人才引进和资金投入是科技创新的两大要素，安大略省在支持航空企业科技创新方面的工作有哪些？

杜：安大略省政府为创新型的企业提供大力支持，扶持其创新活动和革新技术的开发。如前所言，安大略省有最优惠的鼓励研发的税收政策，以鼓励安大略的企业在开发创新技术上投资。更多的例子如下：

2011年，飞机发动机制造商普拉特·惠特尼宣布将投资1亿3 920万加元，用于新型生产工艺与环保技术，比如更加节能高效的电动发动机。安大略省政府授予1 390万加元的资助。

安大略省政府提供1 750万加元的资助，支持L-3威斯卡姆（L-3 Wescam）开发新型机载成像系统。该系统设备更为轻便，可以在更远的距离提供更清晰的图像。

篇11

中图分类号：TP212.14 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）16-0342-01

引言：光纤传感技术，能够加快信息的感知和传输效率，尤其是在航天航空，以及工业等领域之中，使用该传感技术，可以加快了解相关设备以及周围环境的具体情况，并且及时解决。尤其是基于不同研究和设计原理的光纤传感技术，能够促使光纤传感技术在不同行业之中，发挥更大的作用。利用光纤作为信号传输的元件，光纤传感技术，可以对时间和空间的分布以及传感状态信息进行分析和传输，并且可以对相关的数据进行连续的测量，保证了信号传输的稳定性和连续性。

一、分布式光纤传感技术原理

（一）后向散射原理

在分布式光纤传感器设计的过程，其中一项设计原理就是后向散射原理，而在后向散射原理之中，有一个分支，就是背向拉曼散射原理，该原理在光纤传感设计之中的应用，如图1所示，通过光纤上设计两个热点温度，然后需要利用的是反斯托克斯光强进行调试，能够比较准确的发现拉曼散射的信号。因为其操作比较简单，而且技术原理也是比较简单的，所以在光纤传感技术设计的初期，一种是用的是拉曼散射原理。但是在实际的应用过程之中，对温度的感知精准度，是会受到设计器件以及元件的性能等限制的。

（二）偏振光时域反射和光干涉技术原理

在设计光纤传感器的过程之中，还会应用到偏振光时域的反射原理进行设计。在利用该种设计原理的时候，主要是针对的偏振光的变化状态进行观察和分析。而光干设计原理，就是通过对时间的扰动进行分布式的传感。这两种的设计原理，也是光纤传感技术中经常使用的一个设计原理。

（三）光纤布拉格光栅原理

光纤布拉格光栅，在光纤传感器设计之中的应用，是因为其性能比较好，是测量敏感元件。而且该元件可以应用到光纤光栅传感调节系统之中，即如图2所示系统设计，通过对入射光谱以及反射光谱的设计，可以发现光纤布拉格光栅，是具有高强度的灵感度，而且其可靠性极高，能够在极其恶劣的环境下，实现对数据和信号的传输，这对于某些行业来说，是一种重要的发明。而在该调节系统之中，布拉格光栅在光线传感器之中的应用，检测区域范围进一步扩大。

二、分布式光纤传感技术应用分析

（一）用于民用工程

光纤传感器，可以应用在民工工程之中，尤其是在建筑行业之中，应用的频率更高。在建筑的过程之中，可以检测到桥梁的相关数据，可以对岩石进行测量，这对确定地基，以及确定相关的施工技术具有重要的作用，能够提高建筑质量和效率。同时也可以在高速公路上，测量车辆的速度。因此，在民用工程之中，光纤传感器的应用是十分的广泛的。能够为相关部门提供重要的数据作为后期的研究的基础，而且高速公路上，可以对路况进行实时监控，这样能够避免出现故障，保证车辆同行的安全。

（二）用于航天航空

在航天航空领域，也需要使用光纤传感器，这是因为同过光纤传感器，可以更准确的了解航天飞机等具体情况。因为光纤传感器的体积比较小，而且能够构成一个智能的网络结构，便于传播相关的数据和信号，而且可以对航天航空飞机进行内部和外部的实时监控，这样能够保证在飞机等飞行器出现问题的时候，可以及时发现，并且采取相应的解决手段和方法，确保飞行人员的以及飞行器的安全。目前光纤传感器可以为应用在飞机的机翼，以及稳定轴等重要的位置，可以随时的监控飞机的具体情况。因此，光纤传感器在航天航空之中的应用，也是十分的广泛。

（三）用于船舶行业

我国船舶行业近些年发展比较迅速，但是在海上航行的时候，一定船舶出现撞击等情况，就会导致沉船。如果能够及时的发现相关的情况，就可以避免这种情况的发生。目前，我国船舶在安装和设计的过程之中，也应用了光纤传感器技术，这样可以及时的发现船舶的关键位置，是否出现了超负荷运转的情况，以至于结构出现了损伤，影响到船舶的安全性能和稳定性能。而在使用光纤传感器以后，可以加快对船舶情况的实时监控，这样能够保证有效的预防安全事故的发生，避免出现人员伤亡的情况。

（四）用于电力工业

电力工业，也是光纤传感技术应用比较广泛的行业之一。主要是因为利用光线传感器，可以实现对电缆和电线的情况进行检测，这样能够保证电力企业以及电力系统的正常运转。同时，利用光纤传感技术，可以对电缆温度进行预测和分析，避免出现高温，破坏电缆的情况发生，维持电力系统的正常运转，保证电力系统安全的一种预防性的措施和手段。因此，在高压电力系统之中，需要使用光纤传感器。

结束语

光纤传感器技术的研究以及应用，能够解决我国很多行业存在的问题，比如在船舶行业之中，可以感知到水位的变化以及水温的变化，这样可以及时的依据水温的变化，进行合适的调整。但是目前我国我国光纤传感器仍然有不足支持，也是有待研究和发展的领域。而现阶段我国光纤传感技术的应用效果已经比较明显。尤其是基于不同的设计原理，其效果也是各有不同，但是都能够实现精准探知的功能和效果，同r其在行业之中的实用价值和作用也可以得到进一步的发展。

参考文献：

[1] 李建中.基于POTDR的分布式光纤传感技术及其应用[J].电子科技大学，2010（07）：166-168.

[2] 周会娟.基于受激布里渊散射的分布式光纤传感系统及其应用研究[J].国防科学技术大学，2012（05）：156-158.

篇12

知名的计算机专业比较好的大学有清华大学、北京大学、北京航天航空大学、哈尔滨工业大学、上海交通大学、浙江大学、南京大学、华中科技大学等。

清华大学计算机科学与技术系成立于1958年。经过50多年的不懈努力，已发展成为我国计算机学科领域内教学、科研综合实力强的计算机系。1996年，计算机系在由国务院学位办公室主持的全国计算机学科评估中排名第一，在国内首批获得按一级学科招收和培养研究生的资格。

1958年北京航天航空大学成立了“解算装置教研室”，是我国最早创建计算机专业的高等院校之一。1975年建立“计算机软件”专业，1978年正式成立北航计算机科学与工程系。2002年9月经学校批准成立计算机学院。

哈尔滨工业大学计算机专业创建于1956年，是中国最早的计算机专业之一。在1985年，发展成为计算机科学与工程系，并建立了计算机科学技术研究所。2000年，计算机科学与技术学院成立。

（来源：文章屋网 ）

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从大环境的变化来看，目前我国航空航天企业的主动信息化意识正在逐步增强，这与10年前的情况大不相同。不少了解行业需求的专家回忆：以前航空航天企业在信息化与信息安全领域一直都被技术提供方以“先入为主”的思想左右，技术方显得较为强势，而需求方则因对技术和自身需求不了解而被迫接受技术的灌输。但随着企业信息化意识的逐年提升，企业的信息化安全意识主动性不断增强，市场也从产品导向转向了需求导向。熟悉这一市场的普元信息军工业务部技术总监郑星光回忆，在航空航天领域，国外不少产品动辄上千万元的采购费与数百万元的维护费用让不少企业用户饱受煎熬，由于信息化产品的延续性很强，不少企业一时很难摆脱高昂的维护费，因此满足个性化需求和实现信息安全自主可控的过程并不顺利。但可喜的是，随着需求导向性市场的不断完善，特别是2014年以来行业对于安全可控的需求有了更加显著的提高，企业的个性化需求也更加具体，航空航天企业对于信息安全的掌控性要求更高，这进一步打破了技术市场的垄断。

目前，国内外航空航天领域信息安全的技术及软件差距正在缩小，技术平台也几乎处于同一起跑线上。同时，在新一轮的“十三五”规划中，也将对于如何选择更加开放的信息化软硬件产品及平台给予进一步指导。这为开放性的产品和众多国内技术、软件企业提供了良好的发展空间。

同时，从本土化的角度来看，国内从事信息化技术服务的企业应该更了解国内企业的需求，在技术上更能够做到统一规范，这一点是国外企业所无法适应的。

不同于传统ERP企业，我国的航空航天企业多是采取科研+生产的模式，对于技术的了解程度很高，对于信息安全也有着自己的标准。安全可控推进过程要遵循技术调研、方案论证、试点实施、全面推广来进行。因此必须认识到，安全可控并不是简单国产化，也不是简单的设备、软件替换，而是用新一代的开放弹性架构来重构 IT 系统。例如成飞集团对于安全技术的要求就特别强调了其灵活适应性，而定制化的产品显然无法适应。这需要软件、平台方在基于知识积累的基础上实现构建式开发。

弹性平台脱颖而出

目前在航空航天行业的信息安全也划分为软件、硬件、数据、网络等不同领域。同时航空与航天两个领域本身也存在较大差别，不同领域的市场情况也各不相同。拥有众多行业（特别是航空航天领域的软件平台建设）经验的郑星光坦言，软件平台的特点之一就是“安全可控”，只有搭建合理有效的软件平台才能实现航空航天信息化的“安全可控”和IT架构的开放弹性。

例如，针对航天航空信息化“安全可控”推进策略，把信息安全的主动权交给用户的做法。这种做法把航空航天信息化技术平台架构分为四个层面：最下面是基础设施平台化，第二层次主要是数据管理平台化和业务流程平台化，第三层次是应用开发平台化、科技管理平台化、运维监控平台化，最上面是服务支撑平台化。在这样的“大平台”构建下，航空航天信息化技术平台能够有效解决技术一致性、敏捷可靠、安全可控、自动化运维等行业痛点，用开放、弹性的信息化科学管理实现“七统一”信息平台。